JPS6053203B2 - 流れ偏向装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、流れ方向に関して短かい全長で大巾な流量
低下をきたすことなく、広角度巾の偏向を得る事を目的
とするものてある。

又、前記偏向動作を達成する偏向装置において、対象
とする温度等を検知して、自動的に、流れ偏向を行なう
事を目的とするものである。

又、前記偏向装置において、自動的な流れ偏向動作と
、手動による流れ偏向動作との撰択を可能にする事を目
的とするものである。 従来、天井からの空調流れ偏向
装置においては、バイメタルにより吹き出し温度を検知
し、吹き出し口の出口近辺に置かれた板を駆動し、流れ
の偏向を、自動的に行なうものがあつた。

しかし、この装置においては、流れの偏向を、ノズル出
口近辺における流れの変形のみで行なおうとするもので
あるため、偏向角度巾が、大きくとれないものであつた
。 又、自動的な流れ偏向と、手動による流れ偏向を撰
択しうるものは実用化されていないものであつた。

本発明は上記問題点を解決して初期の目的を達成する
ために、回動可能な羽根と案内壁、温度の検知手段およ
び、温度変化を運動力に変化させる駆動源を備え、駆動
源で羽根を回転させる。

また、この駆動源の規制力を解除する切換手段と、規制
力を解除した時、羽根の回動に抵抗を与える抵抗体とを
備えている。 本発明は上記した構成により、検知手段
の温度変化により、流れを自動的に広角偏向しうるもの
である。

また、自動と手動の切りかえを行うことができるもの
である。

以下にその実施例を図面を参考に説明する。 まず、第
１図ないし第５図に示す実施例について構造説明する。

第１図において、１は流れ偏向部である。

２，３は壁であり、上流部４の側方を制限している。

５，６はそれぞれ壁２，３より流れの内側に突出したノ
ズル形成部材である。

ノズル形成部材５，６の上流部形成はほぼ円弧状に形成
されている。ノズル形成部材５，６の突出端にて形成さ
れるノズル部７は、上流部４よりの流れが、急激に絞ら
れるような構成になつている。ノズル部の巾は、ノズル
形成部材５と６の突出端間距離Ｗｓにて表わされる。流
れ偏向部１．の説明において、便宜上、その形状が、ノ
ズル部７の中心線に関して、左右対称として説明をする
。

しかし、これは、構造上の必須要件ではない。８は、羽
根であり、軸９に固定され、軸９の回動により、軸９を
中心として、回動しうるように構成されている。

軸９は、ノズル部７の中心軸上に位置している。１０，
１１は、案内壁であり、その上流部は、ほぼ円弧状であ
り、下流部は、直線状に形成されている。

第３図において、１２は検知手段であり、流れを自動偏
向する場合の対象となるものを検知する手段を表わす。

１３は、検知手段１２の温度による変化で羽根８を駆動
するための駆動源を表わす。１４は、駆動源１３に生じ
た力を、羽根８に伝達するための結合手段を表わす。

第４図において、１５は流れ偏向装置であり、流れ偏向
部１および、羽根駆動装置１６より構成されている。

流れ偏向部１は、その左右端面を壁１７，１８で制限さ
れている。

軸９″は、壁１８を貫通して、回動自在に支持されてお
り、軸９は、壁１７を貫通して、回動自在に支持されて
いる。

軸９″には、係止部材９″が貫通しており、軸９″の右
方移動を規制している。軸９の右端には、カム１９が固
定されている。

カム１９は、傾斜面２０を有しており、傾斜面２０は、
停止面２『，２『により、長さを制限されている。２１
は、駆動源として働くベローズであり、温度の検知手段
である感温筒２２および、接続管２３にて連結される内
部には、感温膨張液体又は気体が封入されている。

２４は、ベローズ２１の左先端に突出した押圧体であり
、カム１９の傾斜面に当接している。感温筒２２は、流
れ偏向の対象となる適当な場所に配置されている。第５
図において、第４図羽根駆動装置の詳細を示す。

カム１９と、壁１７との間には、ねじりコイルバネ２５
が配置されており、一端は、壁１７に、他端は、カム１
９に固定されており、カム１９を右方に付勢し、その傾
斜面２０をベローズ２１の押圧体２４に対して、所要の
圧力で押しつけている。又、そのねじり力により、カム
１９が反時計方向回転（第５図を、右側面より眺めた場
合）を生じた場合には、たえず復元力が生じるような状
態になつている。なお、ベローズ２１の右端は、壁１７
に対して相対的に固定された面２６に固定されている。
次に第６図及び第７図に示す他の実施例の構造について
説明する。

第６図において、２７は、軸９に固定されたレバー、２
８は全体として“゜Ｕ゛字形を形成する溝２９，３０，
３１を有するレバー保持板であり、このレバー２７とレ
バー保持板２８とで駆動源の規制力を解除する切換手段
を構成している。

レバー２７は、“Ｕ゛字溝２９，３０，３１を移動可能
に設けてある。レバー保持板２８は、壁１７に固定され
ている。ここでレバー２７をレバー保持板２８の溝３０
に移動させた時、カム１９は押圧体２４から切りはなさ
れる。

この時コイルバネ２５は圧縮され、羽根８を手動て回動
させるときの抵抗体としての働きを行なう。第８図は第
１図ないし第５図に示す流れ偏向装置を用いた空気調和
機の構造を示しており、これを説明する。

第８図において、４０は壁掛け形ヒートポンプ室内ユニ
ットである。

４１は熱交換器、４２は送風機、３２は空調流吹出し部
である。

３３は、送風機４２のリヤガイダー、３４はスタビライ
ザーである。

３５は、熱交換器４１の露受け皿、３６はフィルター、
３７は本体ケーシング、３８は前面グリルである。

３９は前面グリルの吸い込み部である。

空調流吹き出し部３２において、４３は、室内ユニット
４０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。

次に、各実施例それぞれにおける作動を説明する。

第１図において、羽根８が、流れ偏向部１の中心軸と一
致している時、羽根８と、ノズル形成部６との間を通過
する流れＡおよび、羽根８と、ノズル形成部５との間を
通過する流れＢとは、中心軸に関して、左右対称となる
。

したがつて、この時、ノズル形成部５，６の近辺を通過
する流れの流速は、縮流のためＡｌ，ａ２となるが、左
右対称のため、相殺されて全体として直進方向に向かう
流れＣとなる。第２図において、羽根８が第１図の時よ
りも反時計方向に、や）回転した場合を考える。

羽根８と、ノズル形成部６との間の流れにおいて、ノズ
ル形成部６の近傍の流速】は、縮流のため、や）左方を
向くが、羽根８に沿う流速■の規制力が大きいため、流
れＤは全体として右方へ向かい案内壁１０との間に、コ
アンダ効果を生じ、案内壁１０に沿つて流れる。・一方
、羽根８と、ノズル形成部５との間の流れにおいて、羽
根８側の流速■は、ほぼ直進方向に向かうが、ノズル形
成部５側の流速Ｂ４は、縮流のためや）右方に向かう。

この結果、流れは全体として右方偏向傾向を生じる。さ
らに、流れＤとの間で、相互誘引効果が生じるため、最
終的に流れＥは、流れＤに沿つた状態となり、流れＤと
流れＥの合流流れはＦとなる。以上に示す如く、流れ偏
向は、羽根８による偏向と、コアンダ効果による偏向を
、相乗的に利用しているため、羽根８のわすかな動きに
より、大きい偏向角度が得られるものである。

この時の羽根の動きは、小さいため流量の低下も少ない
ものである。

又、実験値的には、全長Ｌがノズル幅Ｗｓの３倍以内の
ものにおいて、片側の偏向角度０の値として約６００が
得られている。

第１図から第２図に至る間において、羽根８の回動動作
に対する流れの偏向は、連続的である。

又、本実施例においては、ノズル形成部５，６と案内壁
１０，１１の上流端との間に、段差Ｓｅを設けているが
、設けない場合でも、前記動作は生じるものである。尚
、検知手段１２としては、温度による変化を駆動源とで
きるものであれば、本実施例のように感温筒に限定され
るものではなく、バイメタル、感温液体、感温気体、感
温固体等であつてもよい。

第４図は、温度を検知して、流れ方向の自動偏向を行な
う場合の一実施例である。

第４図において、羽根８は上方を向いているため、流れ
偏向部１に流入する流れは、案内壁１０に付着して上方
へ偏向している。

今、流れ偏向の対象となる場所の温度が、上昇すると、
感温筒２２の温度が上昇し、封入されている感温液体又
は、気体が膨張する。

これにより、ベローズ２１は膨張する。第５図において
、面２６は固定されているため押圧体２４が、左方に偏
位する。

押圧体２４と傾斜面２０の当接面は、互いに滑らかに形
成してあり、しかも、ねじりコイルバネ２５の右方付勢
力は、強くしてあるため、カム１９は第５図右方側面よ
りみて、時計方向回転を生じる。そして、ベローズ２１
の変位に、ほＳ゛応じた高さだけ、当接面は傾斜面２０
を滑り降り、この高さに相当する回転角だけ、軸９すな
わち羽根８を回転させる。次に、流れ偏向の対象となる
場所の温度が、下降すると、感温筒２２の温度が下降し
、封入されている感温液体又は、気体が収縮する。これ
により、ベローズ２１は収縮して、右方偏位する。この
時は、ねじりコイルバネ２５の右方付勢力と、・復元力
が、有効に働きカム１９は、第５図右方側面よりみて、
反時計方向回転を生じ、軸９すなわち羽根８も又、同方
向回転を生じる。第４図において、以上のような動作が
生じると、羽根８の回動に対応して、流れ方向は上から
・下へ又、下から上へと連続的に偏向動作を生じるもの
である。

本実施例を、空気吹き出し用の偏向装置として用い、吹
き出し温度に応じて、流れ方向を偏向する場合を考えて
みると、吹き出し温度巾は、あまノリ大きく変化しない
ため、ベローズ２１の偏位はわずかである。

しかし、本発明に使用している流れ偏向部１は、わすか
の羽根８の偏位で、十分偏位角を制御しうるため、適用
が可能である。なお、カム１９の傾斜面２０は、停止面
２０″，２『を設けてあるため、所定以上又は、所定以
下の温度になつても、羽根８の回転は制限され、必要以
上の流量低下をきたさないようになつている。

第６図は、本発明における流れ偏向装置の他の実施例を
示すものてあり、概略構成は、第４図と同じであるが、
羽根駆動装置が異なるため、その部分だけの拡大側面図
を示したものである。

レバー２７が、溝２９の中に位置している時、羽根８の
作動は前記第４，５図の実施例で述べたのと全く同様て
ある。この時、軸９″は、第４図に示す如く、係止部材
９″により、右方移動を制限されている。

これにより、レバー２７は、第６図左右方向において、
所定位置を保たれている。又、溝２９は、レバー２７の
巾よりも広い巾に形成してあるため、自動偏向時におけ
る羽根８の回動時にレバー２７が同時に溝２９内を動く
が、回動動作に何ら支障はきたさない。この時レバー２
７は、吹出し方向を示す一種の表示装置としての機能を
有する。次に、手動操作を行なう場合は、レバー２７を
下方へ移動し、次に溝３１に沿つて左方へ平行移動した
のち、溝３０内を上方へ移動させて、所望の位置にとめ
る。すなわち、レバー２７の溝２９中の下方移動により
押圧体２４と傾斜面２０が離れる。

さらに、溝３１間の左方平行移動により、ベローズ２１
が最大限膨張しても、押圧体２４とカム１９とが接しな
い位置まで、カム１９を左方移動する。溝３０内の任意
位置において、レバー２７はねじリコ．イルバネ２５に
より右方付勢され、溝３０の右端にて係止される。レバ
ー２７が、溝３０内の下位置において係止される時、ね
じりコイルバネ２５は、レバー２７を上方へ偏位させよ
うとする復元力を有する。しかし、この時、レバー２７
がねじ．りコイルバネ２５により右方へ付勢される力は
、ねじりコイルバネ２５が、第５図の場合よりも圧縮さ
れているため、大きく又、それに伴なつて、前記復元力
を上まわるようなまさつ力が発生するよう設計されてい
る。すなわち、この時ねじリコーイルバネ２５は、羽根
の回動に抵抗を与える抵抗体としての働きをする。した
がつて、レバー２７すなわち羽根８は、風圧によつて回
動することなく設定位置で保持される。又、自動操作に
戻す場合は、レバー２７を溝３０内にて下方移動し、溝
３１にて離すと、ねじりコイルバネ２５の右方付勢力と
、復元力により、カム１９はその傾斜面２０が、その時
の押圧体２４の位置と、当接する状態へ自動的に復帰し
、以後前記に示した自動偏向動作を行なう。

以上に示した如く、ベローズ２１の小さな偏位で偏向動
作が可能なため、ベローズ２１と、カム１９との着脱に
要する溝３１の長さすなわち、レノバー２７の移動距離
が、短かくてすむ。

又、手動操作にした場合、レバーの移動が小さい範囲で
大巾な偏向が可能である。なお、溝３１にレバー２７が
存在するような場合の羽根８の位置は、使用しない位置
に設定して一ある。

第８図は、本発明の流れ偏向装置１５を、壁掛け形ヒー
トポンプで室内ユニット４０の空調流吹き出し部３２に
適用した例を示すものである。

自動偏向動作ならびに、手動偏向動作は、前記と同”一
であるため、第８図には、流れ偏向部１に該当する部分
のみを記し、羽根駆動装置１６については、感温筒２２
のみを記してある。ヒートポンプ運転時において、室内
より吸引される流れＧは、吸い込み部３９、フィルター
３６、熱交換器４１を通過し、送風機４２により、空調
流吹き出し部３２を経て、室内へ再び放出される。

感温筒２２は、送風機を通過したのちの空調流温度を検
知しうる位置に配置されている。

ヒートポンプ運転時においては、運転開始時、サーモオ
フ時、および、デイアイス時において、暖められていな
い風の吹き出す事があり、不快感を及ぼすものであつた
。

したがつて、空調吹き出し部に相当する感温筒２２が、
不快感を生じないような温度に達するまでは、羽根８が
上方を向いているようにカム１９の停止面を定める。す
るとヒートポンプ運転時において、前記不快感を生じる
ような温度範囲においては、空調流はすべて案内壁１０
に付着してほＳ゛水平方向のＨ方向へ流れ直接、人体に
あたる事はない。さらに温度が上昇してくると、前記実
施例で説明した如く、感温筒２２の検知温度に対応して
、羽根８が反時計方向に回動し、流れをＩ＋Ｊの方向へ
と連続的に変化させる。即わち、吹き出し温度の上昇と
共に、流れを下方向へ偏向させ、暖気が上方へ移行しよ
うとする傾向を阻止して、部屋全体の温度分布を向上さ
せ、快適な空調条件を作るものである。又、第６図に示
す羽根駆動装置を用いた場合には、前記暖房時のコール
ドドラフト防止機能と、冷房時における手動偏向動作が
可能となる。又、本偏向装置を用いた場合は、暖房時と
冷房時の風量差が少ないものである。なお、冷房時にお
いて、押圧体２４が、カム１９から完全に外れるのを防
ぐため、カム１９の停止面２『の長さは考慮されなけれ
ばならない。

又、本実施例において、感温筒２２は、吹き出し部に配
置したが、その他目的に応じて熱交換器上流側、居住域
、室外等に設置する事も可能である。以上の実施例の説
明から明らかな様に、本発明の流れ偏向装置によると、
羽根による流れの偏向と、さらに下流側において生じる
コアンダ効果による偏向とを相乗的に利用しているため
、従来に比して、短かい全長において、大巾な流量低下
をきたす事なく広角度巾の流れ偏向が可能となつた。

そしてこれにより、羽根角度のわずかな偏向により、全
体の偏向が達成されるため、温度等の検知に基づいた、
駆動手段の小さな変位により、流れの大巾な自動偏向が
可能となつた。又、結合手段を着脱可能とする事により
、流れ偏向動作の自動と手動の選択が可能となつた。

又、空気調和装置に用いた場合には、そのヒートポンプ
運転時において、運転開始時サーモ・オフ時および、デ
イアイス時におけるコールドドラフトが防止され、快適
な空調効果が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における流れ偏向装置の直進
流れを示す流れ偏向部の断面図、第２図は同流れ偏向装
置の偏向流れ状態での断面図、第３図は流れ偏向装置の
羽根駆動装置を表わすブロックダイヤグラム図、第４図
は同流れ偏向装置の斜視図、第５図は同装置における羽
根駆動装置の拡大側面図、第６図は本発明の実施例にお
ける羽根駆動装置の拡大側面図、第７図は第６図のＣ一
Ｃ″断面図、第８図は本発明の流れ偏向装置を空気調和
装置に組みこんだ場合の断面図である。 １・・・・・・流れ偏向部、５，６・・・・・・ノズル
形成部、７・・・・・・ノズル部、８・・・・・・羽根
、９・・・・・・軸、１０，１１・・・・・・案内壁、
１２・・・・・・検知手段、１３・・・・・・駆動源、
１５・・・・・・流れ偏向装置、１６・・・・・・羽根
駆動装置、１９・・・・・・カム、２１・・・・・ベロ
ーズ、２２・・・・・感温筒（検知手段）、２４・・・
・・・押圧部、２５・・・・・ねじりコイルバネ、２７
・・・・・ルバー、２９，３０，３１・・・・・・溝、
３２・・・・・・空調流吹き出し部、４０・・・・・・
壁掛け形ヒートポンプ室内ユニット、４１・・・・・熱
交換器、４２・・・・・・送風機。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸を中心として回動可能な羽根と、前記羽根の回動
   により流れを付着させるために漸次拡大形状に形成した
   案内壁と、吹出し温度に依存する温度を検知する検知手
   段と、前記検知手段の温度による変化を運動量に変化さ
   れる駆動源とを備え、前記駆動源で羽根を回動させる構
   成とした流れ偏向装置。 ２ 軸を中心として回動可能な羽根と、前記羽根の回動
   により流れを付着させるために漸次拡大形状に形成した
   案内壁と、吹出し温度に依存する温度を検知する検知手
   段と、前記検知手段の温度による変化を運動量に変化さ
   せる駆動源とを備え、前記羽根を駆動源で回動させる構
   成とするとともに、前記駆動源の規制力を解除する切換
   手段と、前記切換手段により駆動源の規制力を解除した
   ときに前記羽根の回動に抵抗を与える抵抗体とを設け、
   手動でも偏向できる構成とした流れ偏向装置。