KR900001877B1

KR900001877B1 - 흐름방향 제어장치

Info

Publication number: KR900001877B1
Application number: KR1019850003116A
Authority: KR
Inventors: 노리오 스가와라; 모도유끼 나와
Original assignee: 마쯔시다덴기산교 가부시기가이샤; 야마시다 도시히꼬
Priority date: 1981-05-10
Filing date: 1985-05-08
Publication date: 1990-03-26
Also published as: EP0166909A3; KR850008008A; US4607565A; EP0166909B1; AU4185885A; DE3564335D1; EP0166909A2; AU583505B2

Abstract

내용 없음.

Description

흐름방향 제어장치

제1도는 종래의 흐름방향 제어장치의 단면도.

제2도는 본 발명의 일실시예의 흐름방향 제어장치의 평면단면도.

제3도는 동 정면도.

제4도는 제2도의 부분확대도.

제5도∼제8도는 본 발명의 흐름방향 제어장치의 일실시예의 평면단면도.

제9도는 본 발명의 제2실시예의 흐름방향 제어장치의 평면단면도.

제10도는 제9도의 부분확대도.

제11도∼제13도 본 발명의 제2의 실시예의 흐름방향 제어장치의 평면단면도.

제14도는 본 발명의 제3실시예의 흐름방향 제어장치의 평면단면도.

제15도는 직교류팬의 취출흐름을 도시한 단면도.

제16도는 좌우안내벽을 착설하였을 경우의 직교류팬의 취출흐름을 도시한 단면도.

제17도는 본 발명의 흐름방향 제어장치를 벽걸이형 히이트핌프에 응용한 경우의 제1실시예를 도시한 정면단면도.

제18도는 동 측면단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

2 : 취출통로 3 : 입구

4 : 출구 5, 6, 10a, 10b : 안내벽

7, 8 : 날개 7L, 8R, 15, 16 : 복수매의 날개

17 : 직교류팬

본 발명은, 공조장치등의 취출구(吹出口)에 착설되어, 취출흐름을 임의의 방향으로 편향해서 취출시키기 위한 흐름방향 제어장치에 관한 것이다.

공조장치에 있어서는, 사용시 쾌적성을 얻기 위하여, 취출구로부터 나온 흐름을 임의의 방향으로 각도를 넓혀 편형시킬 필요가 있다. 종래부터, 네모진단면의 취출구에 있어서, 가로와 세로의 비가 작아지는 방향에 대해서는, 이하에 기재된 종래예(미합중국 특허 제3,358,577호)가 있다.

이것은 제1도에 도시한 바와같이, 날개(1a) 혹은 (1b)의 사이로 흐름을 통과시킴으로서, 풍량의 저하를 억제해서 흐름을 편향시키려고 하는 것이다. 그러나 이 예에 있어서는, 만곡한 날개만으로 흐름을 편향시키려고 하는 것이기 때문에, 날개를 크게 기울어지게 하지 않으면 안되며, 통로의 폭(A)이 (A')로 축소되어, 풍량의 저하는 피할 수 없다고 하는 결점이 있었다.

그래서 본 발명은, 통로의 길이방향의 양단에 착설되어 바깥쪽으로 넓어지는 형상의 좌우 1쌍의 안내벽과, 상기 각각의 안내벽의 부근에 설치되고, 또한 상기 각각의 안내벽으로 흐름을 따르도록 만곡된 곡면을 가진 회전자재한 좌우 1쌍의 날개와, 이 날개사이에 서로 간격을 두어서 1열로 배치된 회전자재(回轉自在)하고 곡면을 가진 복수매의 날개로 이루어지며 상기 복수매의 날개를 각각의 날개사이를 통과하는 흐름이 각각의 날개의 볼록한쪽의 곡면에 부착하는 것을 촉진하게 하는 위치에 배치한 것이다. 이 구성에 의해서, 날개를 부근의 안내벽 방향으로 기울게 했을 경우에, 각각의 날개사이를 통과하는 흐름은 각각의 날개의 볼록면에 부착해서 대폭적으로 편향함과 동시에, 안내벽 부근의 흐름은 안내벽에 부착하여, 전체의 흐름은 안내벽의 확대방향으로 크게 편향하게 된다. 이때, 흐름은 곡면으로의 부착효과에 의해서 편향하는 것이기 때문에 날개의 기울어지는 각도는 작아도 되고, 풍량의 저하는 거이 일어나지 않기 때문에, 풍량을 거의 변화시킴이 없이 크게 흐름을 편향시키는 일이 가능해진다. 또, 각각의 날개는 서로 반대방향으로 향하고 있기 때문에, 통상의 2배의 폭으로 넓은 각도로 흐름을 편향시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예를 제2도∼제8도를 사용해서 설명한다. (2)는 네모진단면의 취출통로이고, 입구(3)와 출구(4)를 가지고 있다. 출구의 가로와 세로의 비는 높이(H)/폭(W)로 표시된다. (5)와 (6)은, 출구(4)의 길이방향의 양단에 서로 대향하도록 착설되어 바깥쪽으로 넓어지는 형상의 좌우 1쌍의 안내벽이다. (7)과 (8)은, 각각 (5)와 (6)의 안내벽 부근에 배치되고, 또한 상기 각각의 안내벽(5)와 (6)으로 흐름을 따르게 하도록 만곡한 곡면을 가진 회전자재한 좌우의 1쌍의 날개이다. 여기에서 안내벽의 벽면 반격(R)은 날개(6) 혹은 (7)와 벽과의 거리(D)보다 큰편이 바람직하다. 상기 날개(7)와 (8)의 사이에는 복수매의 날개(7L)과 (8R)가 있으며 이들은, 각각의 날개사이를 통과하는 흐름이 각각의 날개의 볼록면(7b)과 (8b)에 소위 코안다효과(Coanda effect)에 의해 부착하는 것을 촉진시키도록 대략 동일한 축상에 배치되고, 또한 날개끼리의 간격(H)을 날개의 현(弦)의 길이(1)보다도 작게 설정되어 있다. 또한 풍량의 저항을 고려하면, 전체의 날개매수는 적은편이 좋기 때문에, 간격(H)과 현의 길이(1)와는 대략 같은 것이 바람직하다. 또 날개는 상하의 벽면에 의해 구속되고, 흐름은 2차원적으로 날개사이를 통과하도록 구성되어 있다.

상기 구성에 있어서, 제5도에 도시한 바와같은 날개(7)와 (8) 및 (7L)와 (8R)의 회전위치에 있어서는, 흐름은 날개사이를 그대로 직진하여, 왼쪽의 흐름(F_L)도 오른쪽의 흐름(F_R)도 모두 직진한다. 다음에 제6도에 도시한 바와같이, 날개(7)와 (8) 및 (7L)와 (8R)를 각각 안내벽(5)과 (6)의 방향으로 기울였을 경우는, 날개의 상하가 구속되어 있기 때문에 도면에 있어서 흐름(a)은 모두 날개(7)의 오목면(7a₁)의 작용에 의해서 안내벽(5)에 부착해서 흐른다. 흐름(b)은 날개의 간격(H)이 날개의 현의 길이(L)보다도 작게 되어 있기 때문에 날개(7L)의 오목면(7a₂)의 작용에 의해서 볼록면(7b₁)에 부착해서 흐른다. 마찬가지로 흐름(C)은 (7b₂)에 부착해서 흐른다. 이들 날개의 볼록면에 부착된 흐름은, 이번에는 흐름(a)에 유인되어, 흐름(a)과 마찬가지로 안내벽(5)에 부착하여, 넓은 각도로 편향해서 흘러나온다. 제8도에 도시한 바와같이, 날개(8) 및 (8R)를 안내벽(6)에서부터 멀어지는 방향으로 기울였을 경우는, 흐름은 안내벽에 부착하지 않고 약간 좌측을 향해서 흘러나온다. 이상과 같이 날개(7)와 (8) 및 (7L)와 (8R)의 회전에 따라서 흐름을 넓은 각도로 또 좌우로 편향시키기도 하고 정면으로 취출시키기도 하는 것이 가능해진다. 또, 이 편향작용은 흐름의 부착효과를 이용한 것이기 때문에, 날개를 크게 기울어지게 할 필요가 없고, 풍량을 거이 변화시키지 않는다고 하는 이점을 가진다.

또, 날개(7L)와 (8R)의 매수의 비를 바꾸므로서, 좌측의 흐름(F_L)과 우측의흐름(F_R)과의 비를 바꿀 수 있어, 목적에 따라서 최적한 취출제어를 행하는 일이 가능해진다. 또 제8도에 도시한 바와같이, 1쌍의 날개(7)(8)를 각각 별개로 회전시키는 구동원(전동기)(9)(10)을 착설함과 동시에, 1쌍의 날개(7)(8)의 회전을 날개(7L)(8R)에 전하는 연결부재(11)(12)를 착설함으로서 도면의 우측의 흐름과 좌측의 흐름을 임의의 방향으로, 개별적으로 제어할 수 있어, 쾌적함이 증가된다.

다음에 본 발명의 제2의 실시예를 제9도∼제13도를 사용해서 설명한다. 도면에 있어서 (2)∼(6)까지는 제1의 실시예와 마찬가지이다.

(13)과 (14)는 제10도에 확대도를 도시한 바와같이(이 경우, 좌우대칭이므로 좌측부뿐만 도시하고 있음) 안내벽(5)(6)의 부근에 배치됨과 동시에 상류단부(上流端部)(13a)(14b)가 원호형상을 하고 또한 이 하류쪽은 상기 안내벽(5)(6)에 가까운쪽의 면이 오목면(13b)(14b), 상기 안내벽에서 먼쪽의 면이 볼록면(13C)(14C)으로 형성되어 상기 오목면(13b)(14b)은 1쌍의 안내벽(5)(6)의 흐름을 각각 따르게 하는 방향으로 만곡된 형상의 날개모양이고 또한 회전자재한 1쌍의 날개이다. (15)(16)은 상기 1쌍의 날개(13)(14)와 대략 서로 닮은 형상의 회전자재한 복수매의 날개이다. 상기 날개(15)(16)는 각각의 날개사이를 통과하는 흐름이 각각의 날개의 볼록면(15C)(16C)에 부착하는 것을 촉진시키도록 대략 동일한 축상에 배치되며, 또한 날개끼리의 간격(H)을 날개의 현의 길이(l)보다도 작아지도록 설정되어 있다. 또한 풍량저항을 고려하면, 날개매수는 가능한한 적은 편이 좋기 때문에, 간격(H)과 현의 길이(l)는 대체로 같게 하는 것이 바람직하다.

상기 구성에 있어서, 제11도에 도시한 바와같은 날개(13)(14) 및 (15)(16)의 회전위치에 있어서는, 흐름은 날개사이를 그대로 직진하며, 취출후의 좌측의 흐름(F_L)도 우측의 흐름(R_R)도 같이 직진한다. 다음에 제12도에 도시한 바와같이, 날개(13)와(14) 및 (15)와 (16)를 각각 안내벽(5)과 (6)의 방향으로 기울였을 경우는, 도면에 있어서(a)의 흐름은 날개(13)의 오목면(13b)의 작용에 의해서 안내벽(5)에 부착해서 흐른다. (b)의 흐름은 날개의 간격(H)이 날개의 현의 길이(l)보다도 작게되어 있기 때문에, 날개(15)의 오목면(15b)의 작용에 의해서 볼록면(13C)에 부착해서 흐른다. 마찬가지로(C)의 흐름은 오목면(15C)에 부착해서 흐른다. 이들 날개의 오목면에 부착된 흐름은, 이번에는 (a)의 흐름과 마찬가지로 안내벽(5)에 부착하여, 넓은 각도로 편향해서 흘러나온다. 제13도에 도시한 바와같이, 날개(14) 및 (16)를 안내벽(6)에서 멀어지는 방향으로 기울게 했을 경우는, 흐름은 안내벽에 부착하는 일이없이 약간 좌측을 향해서 흘러 나온다. 이상과 같이 날개(13)와 (14) 및 (15)와 (16)의 회전에 따라서 흐름을 넓은 각도로 좌우로 편향시키기도 하고 정면으로 취출시키기도 하는 일이 가능해진다. 또, 날개의 형상은 상류단부의 원호형상(13a)을 한 날개모양으로서, 흐름의 박리(剝離)를 일으키는 일이없고, 풍량을 거의 변화시키지 않고 넓은 각도로 편향시킬 수 있다는 이점을 가진다.

다음에 본 발명에 있어서의 제3의 실시예를 제14도∼제16도를 사용해서 설명한다. 제14도에 있어서, (17)은, 직교류팬(直交流 fan)이고, 이 하류쪽에 안내벽(5)(6)이 착설되어 있다. 안내벽(5)(6)의 상류단부(S)는, 직교류팬(17)의 단면(端面)(18)(19) 부근에서 단면의 안쪽에 위치하고 있다. 상기의 구성에 있어서의 효과를 이하에 설명한다.

제15도에 도시한 바와같이, 직교류팬을 사용한 종래의 기기에 있어서는, 속도분포(V)를 보면 직교류팬의 단면(18)(19)부근에 있어서는 직교류팬의 소용돌이 기류가 흩어지기 때문에 역류(V_R)가 발생한다. 이 때문에, 팬의 효율이 저하됨과 동시에, 외기(外氣)가 팬으로 들어가서 결로를 발생하는 등의 문제가 있다. 이에 대해서 본 발명의 구성에 있어서는, 역류(V_R)를 발생하는 부분에 안내벽의 상류단부가 배치되기 때문에 제16도에 도시한 바와같이, 직교류팬의 취출분포는 정류(整流)된 모양이 되어 상기의 문제점이 해결된다.

제17도와 제18도는 상기의 실시예를 벽걸이형 히이트펌프 에어콘(壁掛形 Heat pump Air Conditioner)에 응용하였을 경우를 도시한다. 도면에 있어서, (20)은 에어콘의 실내쪽본체, (17)은 직교류팬, (21)은 열교환기, (22)는 상하편향용 루우버(louver)(23)과 (24)는 날개(7)와 (8) 및 (7L)와 (8R)의 각각을 동시에 회전시키기 위한 연결부이다. 이 구성에 있어서 직교류팬(17)이 회전하면, 흐름은 열교환기(21)를 통해서 빨려들어가, 본 발명의 흐름방향 제어장치에 의해서 좌우로 넓은 각도로 편향되고, (22)의 상하편향용 루우버에 의해서 상하로 편향되어서 흘러나간다. 그리고, 날개(7)와 (8) 및 (7L)와 (8R)를 회전시킴으로서, 흐름을 임의의 방향으로 넓은 각도로 편향시킬 수 있어, 공조장치의 실시위치에 관계없이 쾌적한 공조를 실현할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 흐름방향 제어장치에 의하면, 좌우 1쌍의 안내벽에 흐름을 따르게 하도록 만곡시킨 복수매의 회전자재한 날개를 각각 안내벽의 사이에 배치하고, 또한 각각의 날개의 볼록면에 흐름이 부착되도록 배치되어 있는 구성이기 때문에 만곡된 날개의 볼록면에의 흐름의 부착효과와 안내벽에의 흐름의 부착효과를 이용해서, 풍량을 전혀 변화시키지 않고 흐름을 임의의 위치로 넓은 각도로 편향시키는 일이 가능해진다. 또, 각각의 날개군은 서로 반대방향을 향하고 있기 때문에, 통상의 약 2배의 폭으로 넓은 각도로 흐름을 편향시킬 수 있다. 이 결과, 공조장치등에 응용하였을 경우에는, 공조장치의 설치위치에 관계없이 광범위한 영역으로 공조기류를 보낼 수 있어, 큰 공조효과를 얻을 수 있다.

Claims

입구와 출구를 가지는 통로출구의 길이방향의 양단에 서로 대향하도록 착설되어 바깥쪽으로 넓어지는 형상의 좌우 1쌍의 안내벽과, 상기 1쌍의 안내벽 부근에 각각 배치되고 또한 상기 1쌍의 안내벽의 각각으로 흐름을 따르도록 한 곡면을 가지는 회전자재한 1쌍의 날개와 상기 1쌍의 날개사이에 서로 간격을 두고 1열로 배치된 회전자재한 곡면을 가지는 복수매의 날개를 갖춘 흐름방향 제어장치.
제1항에 있어서, 각각의 날개의 날개간격을 상기 날개의 현의 길이와 대체로 동일하게한 흐름방향 제어장치.
제1항에 있어서, 좌우 1쌍의 안내벽과 복수매의 날개와의 형상 및 배치를 좌우대칭으로한 흐름방향 제어장치.
제1항에 있어서, 좌우 1쌍의 날개를 각각 회전시키는 2개의 구동원을 착설함과 동시에, 복수매의 날개를 상기 좌우 1쌍의 날개와 동시에 회전시키는 연결부재를 착설한 흐름방향 제어장치.
입구와 출구를 가지는 통로출구의 길이방향의 양단에 서로 대향하도록 착설되어 바깥쪽으로 넓어지는 형상의 좌우 1쌍의 안내벽과, 상기 1쌍의 안내벽 부근에 각각 배치됨과 동시에 상류단부가 원호형상을 하고 또한 상기 상류단부의 하류측은 상기 안내벽에 가까운쪽의 면이 오목면, 상기 안내벽에서 먼쪽의 면이 볼록면으로 형성되고 상기 오목면은 상기 1쌍의 안내벽의 흐름을 각각 따르게하는 방향으로 만곡된 형상의 날개모양이고 또한 회전자재한 1쌍의 날개와, 상기 1쌍의 날개의 사이에 서로 간격을 두고 동일축선상에 배치되고 또한 상기 1쌍의 날개와 대체로 동일 혹은 서로 닮은 형상의 회전자재한 복수매의 날개를 갖춘 흐름방향 제어장치.
제5항에 있어서, 좌우 1쌍의 안내벽과 복수매의 날개와의 형상 및 배치를 좌우대칭으로 한 흐름방향 제어장치.
직교류팬을 가지고, 상기 직교류팬에 의해서 흐름을 발생하는 입구와 출구를 가지는 통로와, 상기 통로의 출구의 길이방향의 양단에 서로 대향하도록 착설되고 또한 상기 직교류팬의 단면부근에서 상기 단면의 안쪽에서부터 시작하여 바깥쪽을 향해서 넓어지는 형상의 좌우 1쌍의 안내벽과, 상기 좌우 1쌍이 안내벽의 사이에 착설되어 상기 안내벽에의 흐름의 부착을 제어하는 복수매의 날개를 갖춘 흐름방향 제어장치.
제7항에 있어서, 복수매의 날개는, 1쌍의 안내벽 부근에 각각 배치되고, 또한 상기 1쌍의 안내벽의 각각에 흐름을 따르도록한 곡면을 가지는 회전자재한 1쌍의 날개와, 상기 1쌍의 날개사이에 서로 간격을 두고 1열로 배치된 회전자재한 곡면을 가지는 날개로 이루어진 흐름방향 제어장치.