JP2016033441A - 空気吹出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】空気吹出装置としての機能を損なうことなく小型化することが可能な空気吹出装置を提供する。
【解決手段】空気流路２４及び吹出ノズル２３を有する筐体２１と、空気流路を流れる空気の量を調整可能な流量調整機構３１〜３３とを備えた。吹出ノズルは、流路面積を一定に保ちながら上流側の端部から下流方向に伸びる入口部２３in及び入口部から下流方向に伸びながら下流側の端部に近づくほど流路面積が大きくなる出口部２３outを有する。空気流路は、吹出ノズルの上流側の端部に接続する主流路２４a及び副流路２４b、２４cを含む。主流路２４aは入口部が画成する流路の中央部に開口し、副流路２４b、２４cは、主流路に隣接し且つ入口部が画成する流路の外周部に開口する。流量調整機構は、主流路を流れる空気の量と、副流路を流れる空気の量と、を互いに独立して調整可能であるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気流路および吹出ノズルを有する筐体と、空気流路を流れる空気の量を調整可能な流量調整機構と、を備えた空気吹出装置に関する。

従来から、自動車の室内などに冷暖房用の空気を供給するための空気吹出装置が提案されている。一般に、この種の空気吹出装置は、空気吹出装置から吹き出される空気流（以下「吹き出し空気流」という。）の流れ方向および流量を調整可能な構成を有する。

従来の空気吹出装置の一つ（以下「従来装置」という。）は、空気流路を画成するリテーナ（筐体）と、リテーナの空気吹出口の近傍に回動可能に支持された複数のフィン（板状体）と、を備えている。従来装置は、空気流路を通過した空気をフィンに衝突させることにより、フィンの回動角度（傾き）に対応した方向に空気を吹き出すようになっている。また、従来装置は、フィンによって空気流路の有効断面積を変更することにより、空気流路を通過し得る空気の量を変更するようになっている。即ち、従来装置は、フィンの回動角度を調整することにより、吹き出し空気流の流れ方向および流量を調整する（例えば、特許文献１を参照。）。

特開２０１４−０００９０７号公報

空気吹出装置を自動車に適用する場合、一般に、空気吹出装置は、自動車の操作者等の周辺の内装部（例えば、ダッシュボード及びその近傍）に設置される。一方、近年、自動車の内装部の美観を向上させる等の観点から、空気吹出装置を設置し得る領域の広さが減少する傾向がある。この傾向に伴い、空気吹出装置としての機能を損なうことなく空気吹出装置を出来る限り小型化することが望まれている。

従来装置は、上述したように、吹き出し空気流の流れ方向等をフィンによって調整している。そのため、フィンの大きさ、形状及び枚数などが、吹き出し空気流を調整する性能に大きな影響を及ぼす。よって、従来装置を不用意に小型化すると、フィンも小さくなり、フィンを回動しても吹き出し空気流の流れ方向を十分に調整できない場合がある。また、フィンの大きさを出来る限り維持しながら空気吹出装置を小型化すると、フィンによって空気流路が塞がれ、吹き出し空気流の流量を十分に確保できない場合がある。このように、空気吹出装置としての機能（流れ方向および流量を調整する機能）を維持しながら従来装置を小型化することは、困難である。

本発明の目的は、上記課題に鑑み、空気吹出装置としての機能を損なうことなく小型化することが可能な空気吹出装置を提供することにある。

上記課題を達成するための本発明の空気吹出装置は、「空気流路」及び「吹出ノズル」を有する筐体と、前記空気流路を流れる空気の量を調整可能な「流量調整機構」と、を備える。

具体的には、前記吹出ノズルは、
流路面積を一定に保ちながら上流側の端部から下流方向に伸びる「入口部」及び前記入口部から下流方向に伸びながら下流側の端部に近づくほど流路面積が大きくなる「出口部」を有する。

更に、前記空気流路は、
前記吹出ノズルの上流側の端部に接続する「主流路」及び「副流路」を含む。
より具体的には、
該主流路は、前記入口部が画成する流路の中央部に開口し、
該副流路は、該主流路に隣接し且つ前記入口部が画成する流路の外周部に開口する、
ように構成されている。

更に、前記流量調整機構は、
前記主流路を流れる空気の量と、前記副流路を流れる空気の量と、を互いに独立して調整可能である、ように構成されている。

上記構成によれば、空気流路を通過した空気は、吹出ノズルの上流側の端部から吹出ノズルに流入した後、吹出ノズルの入口部および出口部をこの順に通過し、吹出ノズルの下流側の端部から吹き出される。ここで、空気流路を構成する「主流路」及び「副流路」が上記構成を有することにより、流量調整機構によって主流路を流れる空気の量および副流路を流れる空気の量を調整すれば、吹き出し空気流の“流量”だけでなく、吹き出し空気流の“流れ方向”をも操作できる。この操作の原理について、以下に述べる。

なお、以下、主流路を流れる空気は「主流」とも称呼され、副流路を流れる空気は「副流」とも称呼される。

まず、“主流路および副流路の双方”から吹出ノズルに空気が流入する場合、吹出ノズルの入口部が「流路面積を一定に保ちながら」流れ方向に伸びているため、入口部の内部（入口部が画成する流路）において、主流と副流とが並走する。このとき、「副流路が、該主流路に隣接し」ているため、主流の外縁部と副流の外縁部とが接触し、接触箇所において主流の一部と副流の一部が混合する。別の言い方をすると、吹出ノズルの入口部を通過することにより、主流と副流とが密着する。更に、主流路が「入口部が画成する流路の中央部に開口し」ており、副流路が同流路の「外周部に開口」しているため、主流は同流路の「中央部」を通過し、副流は同流路の「外周部」（具体的には、外周部のうちの副流路の開口端に対応する位置）を通過する。

その後、密着した主流および副流が吹出ノズルの出口部に入ると、出口部が「下流側の端部に近づくほど流路面積が大きくなる」形状（例えば、スカート状に広がる形状）を有しているため、出口部の内壁面の近傍（出口部が画成する流路の外周部）を流れる“副流”の流れ方向は、その内壁面に引き寄せられるように変化する。これは、粘性を有する流体の近傍に物体が存在すると、流体の流れがその物体の表面に沿って湾曲する効果（コアンダ効果）が生じるためである。更に、このとき、副流が主流に密着しているため、副流が主流を引き寄せ、“主流”の流れ方向も、副流と共に出口部の内壁面に引き寄せられるように変化する。そして、このように流れ方向が変化した主流および副流の混合流（即ち、吹き出し空気流）が、吹出ノズルの下流側の端部から吹き出される。

その結果、吹き出し空気流の流れ方向は、主流が本来吹き出される方向（例えば、空気吹出装置の正面方向）よりも副流が存在している方向に傾くことになる。逆に言えば、主流に対する副流の位置を調整する（例えば、主流の上下左右の何れかの位置に副流を流す）ことにより、吹き出し空気流の“流れ方向”を所望の偏向方向（例えば、空気吹出装置の上下左右）に操作できる。なお、当然ながら、主流および副流の流量を調整することにより、吹き出し空気流の“流量”を所望の量に操作できる。

一方、“主流路のみ”から吹出ノズルに空気が流入する場合、主流は、入口部および出口部が画成する流路の「中央部」を通過した後、吹出ノズルから吹き出される。このとき、主流は、吹出ノズルの内壁面から離れた位置を流れる（具体的には、副流路の開口端の大きさに対応する流路分だけ内壁面から離れた位置を流れる）。即ち、主流が吹出ノズルの内壁面から隔離される。そのため、コアンダ効果によって主流が内壁面に引き寄せられることがない。よって、主流の流れ方向は、吹出ノズルを通過しても変化しない。

その結果、吹き出し空気流の流れ方向は、主流が本来吹き出される方向（主流路が開口する向き）に一致することになる。即ち、主流の流れ方向が意図に反して傾くことがない。逆に言えば、副流路を流れる空気の量をゼロに調整することにより、吹き出し空気流の流れ方向を確実に中立方向（例えば、空気吹出装置の正面方向）に操作できる。

このように、本発明の空気吹出装置は、吹出ノズルの入口部において主流と副流とを密着させることにより、入口部が存在しない場合（主流と副流とを密着させない又は密着が不十分である場合）に比べ、吹き出し空気流の流れ方向をより精度良く操作できる。更に、本発明の空気吹出装置は、副流の流量がゼロである場合に主流が吹出ノズルの内壁面から隔離される構造を有することにより、同構造が存在しない場合に比べ、吹き出し空気流の流れ方向が意図に反して乱れることを防ぐこともできる。加えて、本発明の空気吹出装置は、主流および副流の流量を調整することにより、吹き出し空気流の流量を調整できる。よって、本発明の空気吹出装置は、従来装置が採用しているフィン等を用いることなく、吹き出し空気流の流れ方向を高い指向性にて調整でき、且つ、流量を調整することもできる。

したがって、本発明の空気吹出装置は、空気吹出装置としての機能を損なうことなく小型化することが可能である。

ところで、上記「吹出ノズル」は、上述した入口部および出口部を有していればよく、具体的な形状などは特に制限されない。例えば、吹出ノズルは、完全な筒形状（両端のみが開口して側面に開口等を有さない筒状の形状）を有してもよく、部分的な筒形状（側面の一部に開口および切欠き等を有する筒状の形状）を有してもよい。更に、吹出ノズルの軸線に垂直な断面の形状は、円形状であっても多角形状であってもよい。

上記「流路面積」は、吹出ノズルが画成する空気の流路を吹出ノズルの軸線に垂直な平面で切断した場合における同流路の断面積を表す。例えば、吹出ノズルが完全な筒形状を有する場合、流路面積は、その筒体の内壁面に囲まれる領域の上記断面積を表す。一方、例えば、吹出ノズルが部分的な筒形状を有する場合、流路面積は、その筒体を切欠き等が無い完全な筒体とみなした場合（換言すると、切欠き等を塞ぐように仮想的な壁面で筒体を補完した場合）におけるその筒体の上記断面積を表す。

上記「副流路」は、上述した配置および開口位置を有していればよく、具体的な断面形状および設置する数などは特に制限されない。例えば、副流路として、主流路を２方向から挟むように（例えば、主流路の上下に）設けられた２つの副流路、又は、主流路を４方向から挟むように（例えば、主流路の上下左右に）設けられた４つの副流路が採用され得る。なお、上記説明から理解されるように、主流路を多方向から挟むように複数の副流路を設けることにより、吹き出し空気流の流れ方向を高い自由度で調整し得る。

副流路が開口する上記「入口部が画成する流路の外周部」は、入口部が画成する流路のうち入口部の内壁面に隣接する部分、と言い換え得る。また、主流路が開口する上記「入口部が画成する流路の中央部」は、入口部が画成する流路から副流路が開口する部分を除いた部分、と言い換え得る。

上記「流量調整機構」は、上述したように各流量を調整可能であればよく、具体的な構造などは特に制限されない。例えば、流量調整機構として、主流路および副流路の流路面積を独立して調整可能な弁体（例えば、軸周りに回動可能な弁、及び、内壁面から流路内へ出し入れ可能なシャッタ等）、及び、主流路および副流路に個別に接続されて空気吐出量を調整可能なポンプ等が採用され得る。なお、流量調整機構として用いられる弁体は各流路の開閉が可能であればよく、従来装置のように弁体そのものに空気流を衝突させて吹き出し空気流の流れ方向等を調整する必要はない。そのため、流量調整機構として弁体が用いられる場合であっても、空気吹出装置を小型化することが可能である。

上記「空気の量」は、各流路を単位時間あたりに通過する空気の量（体積または質量）を表す。なお、空気の量は、各流路（主流路または副流路）から単位時間あたりに吹出ノズルの入口部に流入する空気の量、と言い換え得る。

以上、本発明の空気吹出装置の構成・効果について説明した。次いで、以下、本発明の空気吹出装置のいくつかの態様（態様１〜２）について述べる。

・態様１
本発明の空気吹出装置においては、吹き出し空気流の流れ方向を傾ける場合、吹き出し空気流の外縁部が副流によって形成され、吹き出し空気流の中心部を含むその他の部分が主流によって形成されることになる。また、吹き出し空気流の流れ方向を傾けない場合、吹き出し空気流は主流のみによって形成されることになる。よって、主として“主流”の流量が吹き出し空気流の“流量”に影響を及ぼす。

一方、通常、副流の流量が増えるほど、吹き出し空気流の流れ方向が大きく傾く。この理由を以下に述べる。まず、副流の流量（副流路を通過する単位時間あたりの空気の量）が増えると、副流路の開口面積は一定であるので副流の流速が高まる。このとき、ベルヌイの定理に表されるように副流内の気圧が低下し、主流内の気圧と副流内の気圧との圧力差が増大する。その結果、主流が副流に引き寄せられる力が大きくなり、吹き出し空気流の流れ方向が大きく傾く。よって、主として“副流”の流量が吹き出し空気流の“流れ方向”に影響を及ぼす。

そこで、前記流量調整機構は、一の態様として、
前記空気吹出装置から吹き出される空気流の目標「流量」に基づき、前記「主流路」を流れる空気の量を調整し、
前記空気吹出装置から吹き出される空気流の目標「方向」に基づき、前記「副流路」を流れる空気流の量を調整する、ように構成され得る。

上記構成により、吹き出し空気流の流れ方向および流量を更に精度良く調整できる。

・態様２
吹き出し空気流の流れ方向を調整するとき（即ち、副流の流量を増減するとき）、吹き出し空気流の総量を一定に保つ観点からは、副流の流量が増大または減少する分だけ主流の流量を減少または増大させることが好ましい。

一方、上述したように、吹き出し空気流の中心部（外縁部を除く部分）は主流によって形成されるため、吹き出し空気流の流れ方向を大きく傾けるときに（即ち、副流の流量を大幅に増大させるときに）主流の流量を過度に減少させると、吹き出し空気流の総量は一定であるにもかかわらず、空気吹出装置の操作者等が風量の減少を感じる場合がある。

そこで、前記流量調整機構は、他の態様として、
前記副流路を流れる空気の量にかかわらず前記主流路を流れる空気の量を一定に保つ、ように構成され得る。

上記構成により、吹き出し空気流の流れ方向を大きく傾ける場合であっても、吹き出し空気流の中心部の流量を一定に保つことができる。よって、吹き出し空気流の流れ方向によらず空気吹出装置の操作者等が体感する風量を一定に維持することができ、空気吹出装置の使用感を更に高めることができる。

本発明の空気吹出装置の実施形態の一例を示す断面図である。 空気流路（主流路および副流路）を流れる空気の量と、吹き出し空気流の流れ方向および流量と、の関係を表す模式図である。 空気流路（主流路および副流路）を流れる空気の量と、吹き出し空気流の流れ方向および流量と、の関係を表す模式図である。 空気流路（主流路および副流路）を流れる空気の量と、吹き出し空気流の流れ方向および流量と、の関係を表す模式図である。 空気流路（主流路および副流路）を流れる空気の量と、吹き出し空気流の流れ方向および流量と、の関係を表す模式図である。 空気流路（主流路および副流路）を流れる空気の量と、吹き出し空気流の流れ方向および流量と、の関係を表す模式図である。 空気流路（主流路および副流路）を流れる空気の量と、吹き出し空気流の流れ方向および流量と、の関係を表す模式図である。 空気流路（主流路および副流路）を流れる空気の量と、吹き出し空気流の流れ方向および流量と、の関係を表す模式図である。 空気流路の構成の他の態様を表す模式図である。 空気流路の構成の他の態様を表す模式図である。 空気流路の構成の他の態様を表す模式図である。 吹出ノズルの構成の他の態様を表す模式図である。 吹出ノズルの構成の他の態様を表す模式図である。 流量調整機構の他の態様を表す模式図である。

以下、本発明の空気吹出装置の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

＜装置の概要＞
図１は、本発明の実施形態の一例に係る空気吹出装置１０（以下「実施装置１０」という。）の概略構成を示している。具体的には、実施装置１０は、空気流が内部を通過可能である中空柱状（断面が略四角形の筒状）の形状を有しており、図１は、実施装置１０の軸線ＡＸに平行な平面によって実施装置１０を上下方向に（後述される上方向Ｕから下方向Ｄに）切断した場合における、実施装置１０の概略断面図を表す。

以下、便宜上、軸線ＡＸに沿って実施装置１０の前方に向かう方向は「正面方向Ｆ」とも称呼され、正面方向Ｆに直交して実施装置１０の上下に向かう方向は「上方向Ｕ」及び「下方向Ｄ」とも称呼される。なお、これら上下の方向は、実施装置１０が自動車のダッシュボードの周辺等に取り付けられた場合において自動車の操作者等から実施装置１０を見たときの正面および上下の方向を基準とし、定義付けられている。

図１に示すように、実施装置１０は、筒体２１と、流量調整板（３１〜３３）と、を備えている。以下、これら部材の構成をより詳細に説明する。

筒体２１は、中空構造のリテーナ２２及び吹出ノズル２３を有している。リテーナ２２は、内部に空気流路２４を画成している。空気流路２４は、１つの主流路２４ａ、及び、主流路２４ａを上下から挟むように設けられた２つの副流路２４ｂ，２４ｃを含んでいる。副流路２４ｂ，２４ｃは、主流路２４ａに隣接している。

より具体的には、主流路２４ａは、リテーナ２２内の境界板２５の下面（下方向Ｄの面）と、境界板２６の上面（上方向Ｕの面）と、リテーナ２２の内壁面と、によって画成される領域であり、リテーナ２２の中央部に存在している。なお、筒体２１の軸線ＡＸが主流路２４ａを通過している。

上側の副流路２４ｂは、境界板２５の上面（上方向Ｕの面）と、リテーナ２２の内壁面と、によって画成される領域であり、主流路２４ａの上方向Ｕに隣接する領域である。一方、下側の副流路２４ｃは、境界板２６の下面（下方向Ｄの面）と、リテーナ２２の内壁面と、によって画成される領域であり、主流路２４ａの下方向Ｄに隣接する領域である。

吹出ノズル２３は、流路面積を一定に保ちながら上流側の端部２３ａから下流方向（正面方向Ｆ）に伸びる入口部２３ｉｎ、及び、入口部２３ｉｎから下流方向（正面方向Ｆ）に伸びながら下流側の端部２３ｂに近づくほど流路面積が大きくなる出口部２３ｏｕｔを有している。

吹出ノズル２３の上流側の端部２３ａに、空気流路２４（主流路２４ａ及び副流路２４ｂ，２４ｃ）が接続している。より具体的には、主流路２４ａは、吹出ノズル２３の入口部２３ｉｎが画成する流路２７の中央部に開口している。更に、副流路２４ｂは、流路２７の外周部の上方（入口部２３ｉｎの上方向Ｕの内壁面の近傍）に開口している。更に、副流路２４ｃは、流路２７の外周部の下方（入口部２３ｉｎの下方向Ｄの内壁面の近傍）に開口している。これにより、リテーナ２２の背面側（正面方向Ｆの逆方向）の開口部２８から流入した空気は、空気流路２４を通過した後、正面方向Ｆの開口部（吹出ノズル２３の下流側の端部２３ｂ）から吹き出されることになる。図中の矢印は、この空気流を表している。

なお、本例において、副流路は、主流路２４ａの上下にのみ設けられており、他の位置（例えば、主流路２４ａの左右）には設けられていない（図９も参照。）。そのため、入口部２３ｉｎが画成する流路２７の流路面積は、主流路２４ａの開口端の流路面積と、副流路２４ｂの開口端の流路面積と、副流路２４ｃの開口端の流路面積と、の和に実質的に等しい（境界板２５，２６の厚さ分だけ僅かに異なる）。即ち、入口部２３ｉｎが画成する流路２７は、主流路２４ａ及び副流路２４ｂ，２４ｃによって満たされている。

流量調整板は、第１調整板３１、第２調整板３２及び第３調整板３３を含んでいる。第１調整板３１、第２調整板３２及び第３調整板３３は、平面視における形状が略長方形の板体である。図１においては、これら略直方体の板体の断面が表示されている。

第１調整板３１は、主流路２４ａ中に、回動軸３１ａ周りに回動可能に設けられている。第１調整板３１は、その回動角度に応じて主流路２４ａを通過する空気の量を増減させることができる。更に、第１調整板３１はその外周を囲むように設けられた弾性体３１ｂを備えている。弾性体３１ｂは、第１調整板３１の回動に伴って境界板２５及び境界板２６に接触したときに適宜変形し、その接触部分から空気が漏れることを防ぐ。

第２調整板３２は、副流路２４ｂ中に、回動軸３２ａ周りに回動可能に設けられている。第３調整板３３は、副流路２４ｃ中に、回動軸３３ａ周りに回動可能に設けられている。第２調整板３２及び第３調整板３３は、その回動角度に応じて副流路２４ｂ及び副流路２４ｃを通過する空気の量を増減させることができる。

これら流量調整板（第１調整板３１、第２調整板３２及び第３調整板３３）により、空気流路を流れる空気の量を調整するための機構（流量調整機構）が構成されている。この流量調整機構において、第１調整板３１、第２調整板３２及び第３調整板３３は、互いに独立して回動可能となっている。これにより、各流路を流れる空気の量は、互いに独立して調整可能となっている。

なお、第１調整板３１、第２調整板３２及び第３調整板３３の回動角度は、所望の方法によって（例えば、図示しないリンク部材などを介して操作者が各調整板を直接操作することによって、又は、操作者の指示に応じて各調整板に設けられた図示しないモータが作動することによって）操作可能に構成されている。

以上が、実施装置１０の概要についての説明である。

＜実際の作動＞
以下、実施装置１０の実際の作動について説明する。
実施装置１０は、主流路２４ａ、副流路２４ｂ及び副流路２４ｃを流れる空気の量（具体的には、第１〜第３調整板３１〜３３の回動角度）を変更することにより、吹き出し空気流の流れ方向および流量を調整する。以下、実施装置１０による吹き出し空気流の調整を、図２〜図８を参照しながら説明する。なお、図２〜図８は、図１と同様、実施装置１０の軸線ＡＸに平行な平面によって実施装置１０を上下方向に切断した場合における、実施装置１０の概略断面図を表す。

以下、主流路２４ａを流れる空気は「主流Ａ」と称呼され、副流路２４ｂを流れる空気は「副流Ｂ」と称呼され、副流路２４ｃを流れる空気は「副流Ｃ」と称呼される。

まず、図２〜図６は、第１調整板３１が “軸線ＡＸに平行な回動角度”に維持されている場合において、第２調整板３２及び第３調整板３３の回動角度が変化するときの、吹き出し空気流の流れ方向及び流量を表す模式図である。

図２に示すように、第１調整板３１の回動角度が“軸線ＡＸに平行な回動角度”であり、第２調整板３２の回動角度が“副流路２４ｂを閉鎖する回動角度”であり、第３調整板３３の回動角度が“副流路２４ｃを閉鎖する回動角度”である場合、実施装置１０に流入した空気は、主流路２４ａのみを通過し、副流路２４ｂ及び副流路２４ｃを通過しない（図中の矢印を参照。）。なお、この場合、第２調整板３２の先端部が境界板２５に接触することによって副流路２４ｂが閉鎖され、第３調整板３３の先端部が境界板２６に接触することによって副流路２４ｃが閉鎖されている。

換言すると、図２において、流量調整機構（第１〜第３調整板３１〜３３）は、主流路２４ａを流れる空気の量を“最大”に設定し、副流路２４ｂ，２４ｃを流れる空気の量を“ゼロ”に設定している。この場合、主流路２４ａを通過して正面方向Ｆに流れた空気（主流Ａ）が、吹出ノズル２３（入口部２３ｉｎが画成する流路の中央部）に流入する。

吹出ノズル２３に流入した主流Ａは、入口部２３ｉｎを通過するとき、副流路２４ｂ，２４ｃの開口端の大きさに対応する距離ＤＩＳだけ吹出ノズル２３の内壁面から隔離される。そのため、主流Ａは、コアンダ効果によって吹出ノズル２３の内壁面に引き寄せられることはない。よって、主流Ａは、その流れ方向が変化することなく入口部２３ｉｎ及び出口部２３ｏｕｔを通過する。そして、主流Ａは、実施装置１０の吹出口（吹出ノズル２３の下流側の端部２３ｂ。以下、便宜上、「吹出口２３ｂ」という。）から吹き出される。

その結果、この場合、実施装置１０の軸線ＡＸに対応する方向（正面方向Ｆ）に吹き出し空気流ＡＩＲが形成される。

次いで、図３に示すように、第２調整板３２の回動角度が“副流路２４ｂを部分的に開放する回動角度”となるまで第２調整板３２が回動し、第３調整板３３の回動角度が“副流路２４ｃを閉鎖する回動角度”に維持された場合、主流路２４ａ及び副流路２４ｂを空気が通過し、副流路２４ｃを空気が通過しない。

換言すると、流量調整機構は、主流路２４ａを流れる空気の量を“最大”に設定し、副流路２４ｂを流れる空気の量を“中程度”に設定し、副流路２４ｃを流れる空気の量を“ゼロ”に設定している。この場合、主流Ａが入口部２３ｉｎが画成する流路の中央部に流入し、副流路２４ｂを通過した空気（副流Ｂ）が同流路の上側の外周部に流入する。

吹出ノズル２３に流入した主流Ａ及び副流Ｂは、入口部２３ｉｎを通過するときに並走する。このとき、主流Ａの外縁部と副流Ｂの外縁部とが接触し、接触箇所（図中の領域Ｒ）において、それら流れの一部が混合する。即ち、主流Ａと副流Ｂとが密着する。

その後、主流Ａ及び副流Ｂが出口部２３ｏｕｔに流入すると、副流Ｂの流れ方向が、コアンダ効果によって出口部２３ｏｕｔの上方向Ｕの内壁面に引き寄せられるように変化する。更に、副流Ｂに密着している主流Ａを副流Ｂが引き寄せ、主流Ａの流れ方向も、同内壁面に引き寄せられるように変化する。そして、主流Ａ及び副流Ｂの混合流が、吹出口２３ｂから吹き出される。

その結果、この場合、実施装置１０の軸線ＡＸに対応する方向（正面方向Ｆ）よりも上方向Ｕに傾いた吹き出し空気流ＡＩＲが形成される。

更に、図４に示すように、第２調整板３２の回動角度が“副流路２４ｂを完全に開放する回動角度”となるまで第２調整板３２が回動し、第３調整板３３の回動角度が“副流路２４ｃを閉鎖する回動角度”に維持された場合、図３に示す例に比べ、副流Ｂの流量が増大する。

換言すると、流量調整機構は、主流路２４ａを流れる空気の量を“最大”に設定し、副流路２４ｂを流れる空気の量を“最大”に設定し、副流路２４ｃを流れる空気の量を“ゼロ”に設定している。この場合、主流Ａと副流Ｂとは、図３の例と同様に入口部２３ｉｎにおいて密着し（領域Ｒを参照。）、出口部２３ｏｕｔに流入する。

このとき、副流路２４ｂの開口端の流路面積は一定であるので、副流Ｂの流量が増えた分だけ副流Ｂの流速が高まっている。そのため、図３の例に比べ、副流Ｂ内の気圧が低下し、主流Ａ内の気圧と副流Ｂ内の気圧との圧力差が増大し、主流Ａが副流Ｂに引き寄せられる力が大きくなる。よって、図３の例に比べ、主流Ａの流れ方向が副流Ｂに更に近づくように変化する。

その結果、この場合、図３の例に比べ、実施装置１０の軸線ＡＸに対応する方向（正面方向Ｆ）よりも更に上方向Ｕに傾いた吹き出し空気流ＡＩＲが形成される。

これに対し、図５に示すように、第２調整板３２の回動角度が“副流路２４ｂを閉鎖する回動角度”であり、第３調整板３３の回動角度が“副流路２４ｃを部分的に開放する回動角度”となる場合、主流路２４ａ及び副流路２４ｃを空気が通過し、副流路２４ｂを空気が通過しない。

換言すると、流量調整機構は、主流路２４ａを流れる空気の量を“最大”に設定し、副流路２４ｂを流れる空気の量を“ゼロ”に設定し、副流路２４ｃを流れる空気の量を“中程度”に設定している。この場合、主流Ａが入口部２３ｉｎが画成する流路の中央部に流入し、副流路２４ｃを通過した空気（副流Ｃ）が同流路の下側の外周部に流入する。そして、主流Ａと副流Ｃとは、入口部２３ｉｎにおいて密着し（領域Ｒを参照。）、出口部２３ｏｕｔに流入する。その後、主流Ａ及び副流Ｃの流れ方向は、コアンダ効果によって吹出ノズル２３の下方向Ｄの内壁面に引き寄せられるように変化する。

その結果、この場合、実施装置１０の軸線ＡＸに対応する方向（正面方向Ｆ）よりも下方向Ｄに傾いた吹き出し空気流ＡＩＲが形成される。

更に、図６に示すように、第２調整板３２の回動角度が“副流路２４ｂを閉鎖する回動角度”に維持されたまま、第３調整板３３の回動角度が“副流路２４ｃを完全に開放する回動角度”となるまで第３調整板３３が回動した場合、図５に示す例に比べ、副流Ｃの流量が増大する。

換言すると、流量調整機構は、主流路２４ａを流れる空気の量を“最大”に設定し、副流路２４ｂを流れる空気の量を“ゼロ”に設定し、副流路２４ｃを流れる空気の量を“最大”に設定している。この場合、主流Ａと副流Ｃとは、図５の例と同様に入口部２３ｉｎにおいて密着し（領域Ｒを参照。）、出口部２３ｏｕｔに流入する。その後、図４の例と同様、図５の例に比べて主流Ａの流れ方向が副流Ｃに更に近づくように変化する。

その結果、この場合、図５の例に比べ、実施装置１０の軸線ＡＸに対応する方向（正面方向Ｆ）よりも更に下方向Ｄに傾いた吹き出し空気流ＡＩＲが形成される。

なお、図７に示すように、第１調整板３１の回動角度が“主流路２４ａを部分的に開放する回動角度”であり、第２調整板３２の回動角度が“副流路２４ｂを閉鎖する回動角度”であり、第３調整板３３の回動角度が“副流路２４ｃを閉鎖する回動角度”である場合、主流Ａの流量が、図２に示す例に比べて減少する。

換言すると、図７において、流量調整機構は、主流路２４ａを流れる空気の量を“中程度”に設定し、副流路２４ｂ，２４ｃを流れる空気の量を“ゼロ”に設定している。この場合、図２に示す例に比べて少ない流量の主流Ａが、実施装置１０の吹出口２３ｂから吹き出される

その結果、この場合、実施装置１０の軸線ＡＸに対応する方向（正面方向Ｆ）に、図２に示す例に比べて流量が少ない吹き出し空気流ＡＩＲが形成される。なお、本例のように主流Ａの流量が少ない場合であっても、副流Ｂ又は副流Ｃの流量を増減することにより、吹き出し空気流ＡＩＲの流れ方向を制御できる。

更に、図８に示すように、第１調整板３１の回動角度が“主流路２４ａを閉鎖する回動角度”となるまで第１調整板３１が回動した場合、主流路２４ａを空気が通過しない。この場合、第１調整板３１の外周の弾性体３１ｂが境界板２５，２７に接触することにより、主流路２４ａが閉鎖されている。

その結果、この場合、吹き出し空気流ＡＩＲの流量がゼロとなる。即ち、実施装置１０から空気は吹き出されない。

このように、実施装置１０は、主として第１調整板３１の回動角度（主流路２４ａを流れる空気の量）を変化させることにより、吹き出し空気流ＡＩＲの“流量”を調整する。更に、実施装置１０は、第２調整板３２及び第３調整板３３の回動角度（副流路２４ｂ及び副流路２４ｃを流れる空気の量）を変化させることにより、吹き出し空気流ＡＩＲの“流れ方向”を調整する。

以上に説明したように、実施装置１０は、上述した構成の筒体２１及び流量調整板３１〜３３を有することにより、吹き出し空気流ＡＩＲの流れ方向および流量の双方を調整できる。

なお、実施装置１０の背面側の開口部２８には、図示しない空気ポンプ等によって空気が供給される。このとき、各流路（主流路２４ａ、副流路２４ｂ，２４ｃ）のそれぞれに吸気ダクト等が接続され、各流路に独立して空気が供給された場合、副流Ｂ及び副流Ｃの流量にかかわらず、主流Ａの量が一定に保たれることになる。よって、吹き出し空気流ＡＩＲの流れ方向によらず実施装置１０の操作者等が体感する風量を一定に維持することができる。

一方、開口部２８の全体を覆う１つの吸気ダクト等によって各流路（主流路２４ａ、副流路２４ｂ，２４ｃ）に空気が供給された場合、副流Ｂ及び副流Ｃの流量が増加または減少するとき、主流Ａの流量が減少または増加することになる。よって、吹き出し空気流ＡＩＲの総量を一定に保つことができる。

但し、後者の場合であっても、実施装置１０が吹き出し得る空気の最大量に対して十分に多い量の空気が開口部２８に供給されれば、副流Ｂ及び副流Ｃの流量が増減しても、主流Ａの流量は実質的に変化しない。よって、後者の場合であっても、前者の場合と同様に、吹き出し空気流ＡＩＲの流れ方向によらず実施装置１０の操作者等が体感する風量を一定に維持し得る。

＜実施形態の総括＞
図１〜図８を参照しながら説明したように、本発明の実施形態に係る空気吹出装置（実施装置１０）は、空気流路２４及び吹出ノズル２３を有する筐体２１と、空気流路を流れる空気の量を調整可能な流量調整機構３１〜３３と、を備えている。

吹出ノズル２３は、流路面積を一定に保ちながら上流側の端部２３ａから下流方向に伸びる入口部２３ｉｎ、及び、入口部２３ｉｎから下流方向に伸びながら下流側の端部２３ｂに近づくほど流路面積が大きくなる出口部２３ｏｕｔ、を有する。

空気流路２４は、吹出ノズル２３の上流側の端部２３ａに接続する主流路２４ａ及び副流路２４ｂ，２４ｃを含む。具体的には、主流路２４ａが、入口部２３ｉｎが画成する流路の中央部に開口し、副流路２４ｂ，２４ｃが、主流路２４ａに隣接し且つ入口部２３ｉｎが画成する流路の外周部に開口する。

流量調整機構３１〜３３は、主流路２４ａを流れる空気の量と、副流路２４ｂ，２４ｃを流れる空気の量と、を互いに独立して調整可能であるように構成されている。

＜他の態様＞
本発明は上記実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。

例えば、実施装置１０においては、主流路２４ａを上下から挟むように、２つの副流路２４ｂ，２４ｃが設けられている。図９は、実施装置１０を正面方向Ｆから見た場合における、主流路２４ａと副流路２４ｂ，２４ｃとの位置関係を表す模式図である。なお、図９においては、理解を容易にするため、主流路２４ａ及び副流路２４ｂ，２４ｃ以外の部材の図示を省略している。

しかし、本発明の空気吹出装置は、図１０に示すように、主流路２４ａを上下左右から挟むように、４つの副流路２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ，２４ｅを備えてもよい。更に、図１１に示すように、主流路２４ａの断面形状が円形である場合、主流路２４ａを８方向から挟むように８つの副流路２４ｂ〜２４ｉを備えてもよい。

実施装置１０においては、吹出ノズル２３は、リテーナ２２から延びる別部材であるように形成されている。しかし、図１２に示すように、吹出ノズル２３は、リテーナ２２の一部分であるように形成されてもよい。更に、図１３に示すように、吹出ノズル２３は、リテーナ２２とは独立した部材として形成され、リテーナ２２に接続されてもよい。

実施装置１０においては、流量調整機構として、軸周りに回動可能な調整板３１〜３３が用いられている。しかし、本発明の空気吹出装置は、図１４に示すように、流路内で出し入れ可能なシャッタ３４，３５を用いてもよい。

実施装置１０は、断面が略四角形状の筒形状を有している。しかし、本発明の空気吹出装置は、断面が円形状を有してもよく、四角形以外の多角形状を有してもよい。

更に、空気吹出装置１０は、例えば、自動車の車室内（インナパネル）に取り付けることができる。しかし、本発明の空気吹出装置は、自動車の車室内に限らず、例えば、空気の供給または停止が望まれる種々の部材に取り付け得る。

１０…空気吹出装置、２１…筒体、２３…吹出ノズル、２３ｉｎ…入口部、２３ｏｕｔ…出口部、２４…空気流路、２４ａ…主流路、２４ｂ〜２４ｉ…副流路、３１〜３３…流量調整板

Claims (3)

1. 空気流路及び吹出ノズルを有する筐体と、前記空気流路を流れる空気の量を調整可能な流量調整機構と、を備えた空気吹出装置であって、
   前記吹出ノズルは、
   流路面積を一定に保ちながら上流側の端部から下流方向に伸びる入口部、及び、前記入口部から下流方向に伸びながら下流側の端部に近づくほど流路面積が大きくなる出口部、を有し、
   前記空気流路は、
   前記吹出ノズルの上流側の端部に接続する主流路及び副流路であって、
   該主流路が、前記入口部が画成する流路の中央部に開口し、
   該副流路が、該主流路に隣接し且つ前記入口部が画成する流路の外周部に開口する、
   主流路及び副流路を含み、
   前記流量調整機構は、
   前記主流路を流れる空気の量と、前記副流路を流れる空気の量と、を互いに独立して調整可能である、
   空気吹出装置。
2. 請求項１に記載の空気吹出装置において、
   前記流量調整機構が、
   前記空気吹出装置から吹き出される空気流の目標流量に基づき、前記主流路を流れる空気の量を調整し、
   前記空気吹出装置から吹き出される空気流の目標方向に基づき、前記副流路を流れる空気流の量を調整する、
   空気吹出装置。
3. 請求項２に記載の空気吹出装置において、
   前記流量調整機構が、
   前記副流路を流れる空気の量にかかわらず前記主流路を流れる空気の量を一定に保つ、
   空気吹出装置。
   
   

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