JPS604369B2

JPS604369B2 - 流体の流れ方向制御装置

Info

Publication number: JPS604369B2
Application number: JP10713878A
Authority: JP
Inventors: 範夫菅原; 基之名和; 豊高橋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1978-08-31
Filing date: 1978-08-31
Publication date: 1985-02-04
Also published as: JPS5533959A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は流体の流れ方向制御装置の制御板の上流側を変
形することにより、少ない制御板の回転角度で大きな偏
向角度を得ることを目的とする。

本発明を説明するにあたって、公然知られていない先行
技術を第１図により本発明を理解しやすくするために説
明する。第１図は流れ方向制御装置を示す。

１は上流路、２ａと２ｂはノズル、３ａと３ｂが案内壁
、４は軸５を中心として回転する制御板である。

動作を説明する。まず制御板４が水平を向いている場合
について説明する。上流流路１に入った流れは制御板４
で上下に分離し、上の流れはバイアス流れＦａと制御板
４に沿った流れＦｂとに分かれ、ノズル部２で再び合流
してＦｃというやや下を向いた流れとなる。便宜上、上
側，下側という表現を用いるが、実際にはどの方向でも
作動は可能である。下の流れも同様にしてＦｃとＦ′ｃ
とが合流して正面向きの流れＦｏとなって出ていく。次
に制御板４をやや下に向けた場合を第３図に示す。下の
流れＦ′ａ，Ｆ′ｂのうちの流れＦ′ｂは制御板４が下
を向いているので下に向かい、２つの合流した流れＦ′
ｃはやや下を向くことになる。Ｆ′ｃがやや下を向くと
案内壁３ｂとの間の巻き込み効果により流れＦ′ｃは案
内壁３ｂに沿って流れるようになる。すなわちコアンダ
効果により、流れは案内壁に付着する。一方制御板の上
の流れはＦｂとＦａが合流した流れＦｃがやや下を向く
と共に案内壁３ｂに付着した流れＦ′ｃに誘引されて流
れＦ′ｃと合流し、共に案内壁３ｂに付着して流れＦｏ
となって出て行く。流れＦ′ｃが案内壁に付着する度合
いは制御板４の傾きのこ応じて変化するので、合流した
流れＦＤの流出方向は制御板４の傾き８に応じて変化す
ることになる。すなわち、制御板４を任意の角度８１こ
傾けることによって、その拡大された任意の角度の方向
Ｑに流れを吹き出させることができる。従って制御板４
を回転させるだけのトルクで流れを大きく偏向させてや
ることができるという特長を持つ。しかしながらソレノ
イドやモータ等を用いて自動的に制御板の回転を制御し
たい場合には、ソレノィド等の特性や、効率上より小さ
な制御板の回転角度８でより大きな偏向角度Ｑを得るこ
とが望まれている。上記の点に鑑み本発明がなされたも
ので、以下にその一実施例について説明する。尚、本発
明は特に下向きの偏向角度を増加させることを目的とし
ている。第４図に本発明の流れ方向制御装置を示す。

Ｉは上流流路、２ａと２ｂはノズル、３ａと３ｂが案内
壁、４は軸５を中心として回転する制御板であり、折り
曲げ部４ａが設けられている。第５図，第６図は作動原
理を示す図である。第７図は本発明を壁掛けヒートポン
プに応用した場合の例である。６は壁掛けヒーポンプ室
内ユニットである。

７は熱交換器、８は送風機、９は空調流吹出し部すなわ
ち、本発明の流れ方向制御装置である。

１川ま送風機８のリャガイダー、１１はスタビライザー
である。

１２は熱交換器７の霧受け皿、１３はフィルター、１４
は本体ケーシング、１５は前面グリルである。

１６は前面グリルの吸い込み部である。

１７は、室内ユニット６を正面から見た場合の左右方向
に流れ偏向を生じさせる羽根である。

第８図に先行技術での制御板を上方に向けた場合の作動
原理、第９図に本発明での作動原理を示す。次に動作を
説明する。

第４図において、上流流路１に入った流れは折り曲げ部
４ａの最上流端において制御板の上の流れと下の流れに
分離する。第４図においては制御板４が下を向いている
ので、下に入った流れは、前記の先行技術の場合と同様
に案内壁３ｂに付着する流れとなる。一方上の流れは前
記の下の流れによって誘引される流れとなる。制御板４
が上を向いている場合はこの逆である。実験により、制
御板の角度Ｑと位置が一定の場合、下の流れの比率が上
の流れに対して大きい程、二つの流れの合流が容易にな
り下に向かう偏向角度ばか大きくなることが確認されて
いる。すなわち、下の流速が上の流速に対して大きい程
、偏向角度Ｑが大きくとれることになる。従って折り曲
げ部４ａを設けることにより、下側の入口の比が上側に
対して大きくなり、従って下側の流れの流速が大きくな
って偏向角度ばが大きくなるということがわかる。折り
曲げ部は図においては直線であるが、カーブを画いた曲
線でも同じ効果が得られる。曲線にした場合を、第１０
図に示す。作動原理は同じであるが、曲線の場合は流れ
の抵抗が少なくなるという利点を有する。一方、直線の
折り曲げの場合には製造が容易であるという利点を有す
る。しかし原理的には、同じなので、以後直線折りまげ
において説明する。折り曲げの角度は制御板の回転角度
の設定範囲によって決定し、制御板を回転させた場合に
折り曲げ部４ａの先端が最上流端にくる範囲内で設定す
る必要がある。次に偏向の過程を第５図と第６図におい
て説明する。第５図は制御板４を水平にした場合で、上
流流路１に入った流れは折り曲げ部４ａの先端で制御板
４の上側と下側に分離される。この場合、上側と下側の
流量に差が生ずるが、制御板４は水平を向いているので
先行技術の場合と同様に流れＦｃとＦ′ｃは案内壁と反
対の方向を向くため案内壁に付着することがないので流
れＦｃとＦ′ｃの合流Ｆ。はほぼ水平方向を向く。制御
板４を下に向けた場合は、第６図に示すように折り曲げ
部４ａの効果で制御板の下側の流量が増加し流れＦ′ｃ
の流速が流れＦｃに対して大きくなるため流れＦｃとＦ
′ｃの合流が容易になり、合流した流れＦｏの偏向角度
は大きくなる。第７図に本発明を壁掛けヒートポンプに
応用した例を示す。

ヒートポンプにおいては空調効果や人体の体感の改善の
関係上、暖房時は下吹きに、冷房時は水平吹きに、又暖
房時にディアィスやサーモスタットが○ＦＦした場合に
冷風が体に当たらないように水平吹きに切り換える等の
吹出し方向の切換操作が必要である。これをいちいち手
動で切り換えるのはめんどうであり、且つ手の届く所に
器具を設置しなければならないという問題が生じている
。そのためこれを、電気的に吹出し温度を検知し、ソレ
ノィド等を用いて制御板を動かして自動的に吹出方向を
変えてやろうという試みがなされた。しかしながら前記
の先行技術では所定の偏向角度を得るためには制御板の
回転角度範囲が大きくなり、ソレノィドも大きなものが
必要である。また、回転角度範囲を小さくする一つの方
法としては制御板の中を広くするという手段が考えられ
るが、これでは制御板の回転トルクが大きくなるためソ
レノイドを小さくすることはできないと共に材料も多く
かかるという問題がある。この問題を解決するために本
発明が応用された。第７図において、送風機８によって
大気から吸い込まれ、フィルター１３、熱交換器７を通
った空調流は本発明を応用した空調流吹出部９によって
吹出方向を考えられて出ていく。吹出方向はソレノィド
を用いて制御板４を回転させることによって変化させる
ように構成されている。図において吹きにする場合は制
御板４を下に向ければよいが、前記のように制御板を回
転させる角度は先行技術の場合と比較して少ない角度で
良いことになる。水平吹きの場合は、制御板４を上方に
向けなければならないがこの場合の作動を第８図と第９
図において説明する。第８図は先行技術の場合であるが
、原理は下向きの場合と同様である。前には表記しなか
ったが制御板をある角度以上に傾けると渦Ｃが生ずる。
先行技術の場合には、要求される大きさの偏向角度を得
るに必要な制御板角度を傾けると渦Ｃが生じ、上下噴流
の合流を妨げる原因になっている。第９図に示すように
本発明の制御板形状にすることによって渦の発生を防止
することができる。従ってその分だけ２噴流の合流が容
易になり、制御板の折り曲げによって上側の流量が少な
くなることによる合流の妨げをおぎなうことになる。従
って制御板を上に向けた場合にも偏向角度が悪くなるこ
とはなく、渦が発生しなくなった分だけ風量抵抗が減少
するという利点を有する。従って全体としては制御板の
回転角度は小さくて、所定の偏向角度が得ることができ
るということになる。

これによってソレノイドを小さくすることが可能となる
。又、先行技術においては左右偏向羽根１７の影響によ
って流れが乱され、偏向角度が悪くなるという問題があ
ったが、本発明においては制御板の上下の２噴流の合流
が容易に行なわれるために流れの乱れが少なく偏向角度
の悪化を少なくすることができる。先行技術におけるも
う一つの問題として、制御板の自重によりたわみや空調
流により振動がある。これは補強材を付加することによ
って防止することができるが、その結果として制御板の
回転トルクが大きくなってしまう・という欠点がある。
本発明によれば制御板自身を折り曲げる結果として、補
強材を用いずに断面係数を大きくすることができ、たわ
みや振動を減少させることができる。なお、制御板４は
その折り曲げ部４ａを第１０図のように滑らかな円弧状
に形成してもよい。

以上の実施例の説明から明らかなように、本発明の流体
の流れ方向制御装置によれば、制御板の上流側を変形す
ることにより次の様な効果を有する。【１｝上向きの
偏向角度を悪化させずに下向きの偏向角度を増加させる
ことができる。

従って全体として小さい制御板角度の回転で所定の偏向
角度が得られるのでソレノィド等による自動制御が容易
になる。（２｝下向きの場合には案内壁に付着する側
の流量が増加するため、制御板の上下の流れの合流が容
易になって、左右偏向羽根等の付加抵抗による偏向角度
の悪化を減少させることができる。

｛３ー折り曲げ部を設けることによって制御板の断面
係数が増加し、制御板のたわみや風による振動の悪影響
を低減する。従ってたわみや振動の防止のための制御板
の補強材を省略することができ、制御板の回転トルクを
減少させると共に余分な材料を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明先行技術における流体の流れ方向制御装
置、第２図と第３図は第１図の作動原理図、第４図は本
発明の一実施例における流体の流れ方向制御装置の断面
図、第５図と第６図は第４図に示す装置の作動原理図、
第７図は同装置を採用した壁掛けヒートポンプ式空気調
和機の断面図、第８図と第９図は制御板を上に向けた場
合の作動原理図で、第８図が先行技術の装置、第９図が
本発明一実施例における流体の流れ方向制御装置を示し
、第１０図は本発明の他の実施例における流体の流れ方
向制御装置の断面図である。１・・・上流流路、２ａ，２ｂ・・・ノズル、３ａ，３
ｂ…案内壁、４・・・制御板、４ａ・・・折り曲げ部、
５・・・軸。第１図第２図第３図第４図第５図第６図第７図第８図第９図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

１流体の流れを絞つて噴出させる一つのノズルと、こ
のノズルの下流において漸次拡大形状に設けられた少な
くとも一つの案内壁と、流体の流線状態を制御するよう
軸を中心として回動する制御板とを備え、前記制御板の
上流端に曲がり部を設けた流体の流れ方向制御装置。