JP2019196139A - 流体吹出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】流体の向きの調整時においても吹き出す流体の到達距離を長くすることが可能な流体吹出装置を提供する。【解決手段】流体吹出装置１は、流体の流通路１００を形成するベース部１０と、流通路１００の開口部１０１側から吹き出す流体の向きを調整するグリル部２０と、を備える。グリル部２０は、流通路１００からの流体の一部を主流として開口部１０１側に導く主流路２１０、および流通路１００からの流体の残りを副流として開口部１０１側に導く副流路２１１を形成する流路形成体２１を有する。流路形成体２１は、副流路２１１が主流路２１０を囲むように形成されている。さらに、流路形成体２１は、開口部１０１側から吹き出す流体の向きの調整時に、副流路２１１から吹き出される副流の向きが主流路２１０から吹き出される主流の向きと揃うように変化するように構成されている。【選択図】図３

Description

本開示は、流体を吹き出す流体吹出装置に関する。

従来、自動車用レジスタとして、左右の風向を調整するためのルーバと、複数枚のフィンとで構成されるバレルを備え、バレルの両側面に送風ケースに設けられたピン穴に回動自在に挿入されるピンが設けられているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この自動車用レジスタは、バレル全体を上下に回動させることで、上下の風向を調整可能になっている。

特開平７−２４７１６７号公報

ところで、自動車用レジスタ等の空気吹出装置は、例えば、前席側だけでなく後席側にも空調感を付与するために、吹き出す気流の到達距離を長くすることが望ましい場面がある。

しかしながら、特許文献１の如く、気流の向きを調整する機能を有する場合、気流の向きの調整時に吹き出す気流の到達距離が短くなりがちである。このような課題は、自動車用レジスタに限らず、流体を吹き出す他の流体吹出装置においても生じ得る。

本開示は、流体の向きの調整時においても吹き出す流体の到達距離を長くすることが可能な流体吹出装置を提供することを目的とする。

本発明者らは、流体吹出装置における流体の到達距離を長くするために鋭意検討した。この結果、流体吹出装置から流体が吹き出された際に、当該流体の速度勾配によって横渦が生じ、横渦による主流の拡散や、横渦によって装置外部の外部流体が流体吹出装置から吹き出した流体に引き込まれることで、流体の到達距離が短くなり易いことが判った。

本開示は、上記の知見に基づいて案出されたものである。すなわち、請求項１に記載の発明は、流体を吹き出す流体吹出装置であって、
流体の流通路（１００）を形成するとともに、流通路の下流側の端部に開口部（１０１）が設けられたベース部（１０）と、
流通路に収容されて開口部側から吹き出す流体の向きを調整するグリル部（２０）と、を備え、
グリル部は、流通路を流通する流体の一部を主流として開口部側に導く主流路（２１０）、および流通路を流通する流体の残りを副流として開口部側に導く副流路（２１１）を形成する流路形成体（２１）を有し、
流路形成体は、
副流路から吹き出される副流が主流路から吹き出される主流の外側を流れるように副流路が主流路を囲むように形成され、
開口部側から吹き出す流体の向きの調整時に、副流路から吹き出される副流の向きが主流路から吹き出される主流の向きと揃うように変化するように構成されている。

このように、主流路から吹き出される主流の外側を副流路から吹き出される副流が流れる構造では、副流によって主流に形成される横渦の発達が抑えられることで、主流の拡散や装置外部の外部流体が主流に引き込まれることを抑制することができる。

加えて、開口部側から吹き出す流体の向きの調整時に、副流の向きが主流の向きと揃うように変化する構成になっているので、開口部側から吹き出す流体の向きを調整したとしても、主流の到達距離を長くすることができる。

したがって、本開示の流体吹出装置は、流体の向きの調整時においても吹き出す流体の到達距離を長くすることが可能となる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態に係る流体吹出装置の模式的な斜視図である。 第１実施形態に係る流体吹出装置の模式的な正面図である。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。 図３のＶ−Ｖ断面図である。 第１実施形態に係る流体吹出装置の模式的な分解図である。 第１実施形態に係る流体吹出装置の内部における気流を説明するための説明図である。 第１実施形態に係る流体吹出装置のグリル部から吹き出される気流を説明するための説明図である。 第１実施形態の第１比較例となる流体吹出装置のグリル部から吹き出された気流の状態を説明するための説明図である。 第１実施形態に係る流体吹出装置のグリル部から吹き出された気流の状態を説明するための説明図である。 第１実施形態の第２比較例に係る流体吹出装置の内部における気流の状態を説明するための説明図である。 第１実施形態に係る流体吹出装置の内部における気流の状態を説明するための説明図である。 第１実施形態に係る流体吹出装置のグリル部から吹き出された主流の風速分布を説明するための説明図である。 グリル部を下方に向けた際の流体吹出装置の内部における空気流れを説明するための説明図である。 グリル部を上方に向けた際の流体吹出装置の内部における空気流れを説明するための説明図である。 第２実施形態に係る流体吹出装置の模式的な斜視図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図１６を参照して説明する。本実施形態では、本開示の流体吹出装置１を、車室内を空調する空調ユニットＡＣＵの空気吹出装置に適用した例について説明する。空調ユニットＡＣＵは、車室内の最前部に設けられたインストルメントパネルの内側に配置される。そして、空調ユニットＡＣＵの空気吹出装置は、インストルメントパネルやその内側に設置される。

図１および図２に示す流体吹出装置１は、空調ユニットＡＣＵにて温度調整された空調風を車室内へ吹き出す装置である。流体吹出装置１は、外殻を形成するベース部１０、車室内へ吹き出す気流の向きを調整するためのグリル部２０を含んで構成されている。

図３に示すように、ベース部１０は、略円筒状の筒状部材で構成されており、その内部に空調風の流通路１００が形成されている。そして、ベース部１０には、流通路１００の下流側の端部に開口部１０１が設けられている。

ベース部１０は、その内部の流通路１００に対して温度または湿度が調整された空気が流体として導入されるように、空調ダクトＤを介して空調ユニットＡＣＵに接続されている。本実施形態では、空調ユニットＡＣＵが、ベース部１０に導入される空気の温度または湿度を調整する調整機器を構成している。

ベース部１０は、空調ダクトＤが接続される接続部１１およびグリル部２０を収容する収容部１２を備えている。接続部１１は、ベース部１０における収容部１２よりも空気流れ上流側の部位である。また、収容部１２は、ベース部１０における開口部１０１に近接する部位であって、空気流れ上流側にて接続部１１に連なっている。

ベース部１０には、その内側に流通路１００における空気流れに沿って延びる棒状のセンタコーン１３、およびセンタコーン１３の一部を囲む略円筒状のベース側筒状部１４が設けられている。センタコーン１３およびベース側筒状部１４は、センタコーン１３から放射状に延びる支持部１５を介してベース部１０に対して連結されている。

センタコーン１３は、その軸心がベース部１０の内側に形成される流通路１００の中心線ＣＬに略一致するように、流通路１００に配置されている。センタコーン１３は、流通路１００の中心線ＣＬに沿って延びている。

センタコーン１３は、空気流れ上流側の先端部位１３１、空気流れ下流側の下端部位１３２、先端部位１３１と下端部位１３２との間の中間部位１３３を有している。センタコーン１３は、先端部位１３１および中間部位１３３の一部が接続部１１の内側に位置し、中間部位１３３の残りと下端部位１３２が収容部１２の内側に位置するように流通路１００に配置されている。

先端部位１３１は、空気流れ上流側に向かって縮径されている。すなわち、先端部位１３１は、空気流れ上流側に頂点を有する略円錐状の形状を有している。この先端部位１３１は、流通路１００から後述するグリル部２０の主流路２１０に流れる気流の向きを副流路２１１に変化させるための分散部として機能する。

中間部位１３３は、センタコーン１３において先端部位１３１に連なる部位であって、円柱状の形状を有している。この中間部位１３３は、先端部位１３１の空気流れ下流側における流通路１００の通路断面積を縮小させる縮流部として機能する。このことについては、図４および図５を参照して以下に説明する。

図４に示すように、流通路１００におけるセンタコーン１３よりも空気流れ上流側では、センタコーン１３等がないため、その断面形状が円環状となる。そして、流通路１００の通路断面積は円環状の部位の内側の面積となる。

一方、図５に示すように、流通路１００におけるセンタコーン１３の中間部位１３３が存在する位置では、中間部位１３３等があるため、流通路１００の通路断面積が円環状の部位の内側の面積から中間部位１３３等が占める面積を差し引いたものとなる。

このように、ベース部１０には、流通路１００における先端部位１３１よりも空気流れ下流側に中間部位１３３が位置付けられているので、中間部位１３３等によって先端部位１３１よりも空気流れ下流側の流路断面積が縮小されている。

図３に戻り、下端部位１３２は、センタコーン１３において中間部位１３３に連なる部位である。下端部位１３２には、球面状のボールスタッド１３４が設けられている。ボールスタッド１３４は、後述するグリル部２０に設けられたボールソケット２２４と対となる部材である。

ベース側筒状部１４は、センタコーン１３の中間部位１３３を囲む略円筒状の形状を有している。ベース側筒状部１４は、ベース部１０の接続部１１の内壁面１１２との間、およびセンタコーン１３の中間部位１３３との間に同心円状の空間が形成されるように流通路１００に設置されている。ベース側筒状部１４は、流通路１００を流れる気流が後述するグリル部２０の主流路２１０および副流路２１１の双方に流れるように流通路１００を流れる気流を整流させるベース側整流部として機能する。

ベース部１０の収容部１２は、ベース部１０においてグリル部２０が収容される部位である。収容部１２は、その内壁面１２１の一部がグリル部２０を回転させることが可能なように湾曲した形状になっている。具体的には、収容部１２は、接続部１１に連なる部位の内壁面１２１が円弧状に湾曲した形状になっている。

続いて、グリル部２０について説明する。グリル部２０は、ベース部１０の流通路１００に収容されて、ベース部１０の開口部１０１から吹き出される気流の向きを調整するものである。具体的には、グリル部２０は、ベース部１０の収容部１２に収容されている。

グリル部２０は、流通路１００を流通する気流の一部を主流として開口部１０１側に導く主流路２１０および流通路１００を流通する気流の残りを副流として開口部１０１側に導く副流路２１１を形成する流路形成体２１を有している。

流路形成体２１は、開口部１０１側において副流路２１１から吹き出される副流が主流路２１０から吹き出される主流の外側を流れるように副流路２１１が主流路２１０を囲むように形成されている。

具体的には、流路形成体２１は、筒状の部材で構成されている。流路形成体２１は、収容部１２の内壁面１２１に対応して湾曲する環状の外壁部２１２を有している。この外壁部２１２の内側に主流路２１０が形成されている。また、外壁部２１２には、主流路２１０に沿って外壁部２１２を貫通する複数の貫通孔２１１ａが形成される。この貫通孔２１１ａによって副流路２１１が形成されている。

グリル部２０は、流路形成体２１の内側に棒状の支柱部２２、および支柱部２２を囲む略円筒状のグリル側筒状部２３が設けられている。支柱部２２およびグリル側筒状部２３は、支柱部２２から放射状に延びる支持部２４を介して流路形成体２１に対して連結されている。

支柱部２２は、その軸心が主流路２１０の中心線に略一致するように、流路形成体２１の内側に配置されている。支柱部２２は、開口部１０１側の端部である外側端部２２１、および外側端部２２１の反対側の端部である内側端部２２２を有している。そして、支柱部２２は、内側端部２２２がセンタコーン１３の下端部位１３２と対向するように主流路２１０に配置されている。

内側端部２２２には、外側端部２２１に向かって窪んだ溝部２２３が形成されている。この溝部２２３には、センタコーン１３のボールスタッド１３４を受け入れるボールソケット２２４が設けられている。ボールソケット２２４は、ボールスタッド１３４の外側を支持する支持具である。

グリル部２０は、支柱部２２のボールソケット２２４に対してセンタコーン１３のボールスタッド１３４が嵌め込まれることで、ベース部１０に対して回転可能に支持される。ボールスタッド１３４およびボールソケット２２４は、ベース部１０に対してグリル部２０を回転可能に接続するボールジョイント機構を構成している。本実施形態では、ボールスタッド１３４およびボールソケット２２４を含んでなるボールジョイント機構が、グリル部２０をベース部１０に対して回転可能に支持する支持機構を構成している。

グリル側筒状部２３は、支柱部２２を囲む略円筒状の形状を有している。グリル側筒状部２３は、主流路２１０を流れる気流を整流させるために設けられている。本実施形態では、グリル側筒状部２３が主流路２１０を流れる流体を整流させるグリル側整流部を構成している。

グリル側筒状部２３は、ベース側筒状部１４の空気流れ下流側に位置付けられている。グリル側筒状部２３は、ベース側筒状部１４と略同径となる円筒形状を有している。グリル側筒状部２３は、グリル部２０を回転させた際に、ベース側筒状部１４と接触しないようにベース側筒状部１４から離間している。

このように構成されるグリル部２０は、流路形成体２１の外壁部２１２の内側に主流路２１０が形成され、外壁部２１２を貫通する貫通孔２１１ａで副流路２１１が形成されている。また、グリル部２０は、図６に示すように、ベース部１０のボールスタッド１３４に対してボールソケット２２４を嵌め込むことで、ベース部１０に対して回転可能に支持される。このような構造によって、グリル部２０は、開口部１０１側から吹き出す気流の向きの調整時に、副流路２１１から吹き出される副流の向きが主流路２１０から吹き出される主流の向きと揃うように変化する構成になっている。

次に、流体吹出装置１の作動について図７〜図１５を参照して説明する。図７〜図１３では、開口部１０１から気流が真っすぐに吹き出されるようにグリル部２０が設定された状態を示している。

空調ユニットＡＣＵが作動すると、図７に示すように、空調ユニットＡＣＵで温度または湿度が調整された空調風が空調ダクトＤを介して流体吹出装置１に流入する。流体吹出装置１に流入した空調風は、ベース部１０の流通路１００を流れた後、その一部が主流路２１０に流れ、残りが副流路２１１に流れる。そして、図８に示すように、主流路２１０および副流路２１１を流れる空調風が車室内へ吹き出される。

ここで、図９は、本実施形態の第１比較例となる流体吹出装置ＣＥ１から吹き出された気流の状態を説明するための説明図である。第１比較例となる流体吹出装置ＣＥ１は、グリル部２０に対して副流路２１１が設けられていない点が本実施形態の流体吹出装置１と異なっている。なお、説明が理解し易くなるように、図９では、第１比較例となる流体吹出装置ＣＥ１における本実施形態の流体吹出装置１と同じ機能を発揮する部材に対して本実施形態の流体吹出装置１と同一の参照符号を付している。

図９に示すように、第１比較例となる流体吹出装置ＣＥ１では、主流路２１０から主流が吹き出されると、主流路２１０の出口下流において、主流路２１０からの気流とその周囲で静止した空気との速度差に起因して無数の横渦Ｖｔが発生する。この横渦Ｖｔによって主流が拡散されるとともに、装置外部で静止した空気（すなわち、外部流体）が主流に引き込まれることで、主流の到達距離が短くなる。そして、横渦Ｖｔ同士が合成されるとより大きな横渦Ｖｔに発達するため、主流の到達距離がさらに短くなる。また、主流に対して装置外部で静止した空気が引き込まれると、主流の温度または湿度が変化する。このため、適切な温度または湿度に調整された気流が所望の空間に到達し難くなる。

これに対して、本実施形態の流体吹出装置１は、図１０に示すように、主流路２１０から吹き出される主流の外側を副流路２１１から吹き出される副流が流れる。

これによると、主流に形成される横渦Ｖｔが副流によって乱され、横渦Ｖｔの発達が抑えられることで、主流の拡散や装置外部で静止した空気（すなわち、外部流体）が主流に引き込まれることが抑制されるので、主流の到達距離を長くすることができる。また、横渦Ｖｔの発達が抑制されると、主流に対して装置外部で静止した空気が引き込まれ難くなるので、適切な温度または湿度に調整された気流が所望の空間に到達し易くなる。

また、図１１は、本実施形態の第２比較例となる流体吹出装置ＣＥ２の内部における気流の状態を説明するための説明図である。第２比較例となる流体吹出装置ＣＥ２は、ベース部１０の流通路１００に対してセンタコーン１３およびベース側筒状部１４が設けられていない点が本実施形態の流体吹出装置１と異なっている。なお、説明が理解し易くなるように、図１１では、第２比較例となる流体吹出装置ＣＥ２における本実施形態の流体吹出装置１と同じ機能を発揮する部材に対して本実施形態の流体吹出装置１と同一の参照符号を付している。

図１１に示すように、第２比較例となる流体吹出装置ＣＥ２では、流通路１００を流れる気流は、ベース部１０における接続部１１の内壁面１１２付近で速度が低下することで、内壁面１１２付近の流量が中央付近の流量に比べて少なくなる。

この状態でグリル部２０に気流が流入すると、主流路２１０の外側に形成される副流路２１１に対して気流が流れ難くなる。副流路２１１を流れる気流の流量が少ないと、副流路２１１から吹き出される副流による主流の拡散の抑制効果や外部流体の引き込み作用の低減効果が充分に得られ難くなる虞がある。

これに対して、本実施形態の流体吹出装置１は、ベース部１０の流通路１００に対してセンタコーン１３およびベース側筒状部１４が設けられている。このため、流通路１００に流入した気流は、主流路２１０側に流れる気流の向きがセンタコーン１３の先端部位１３１によって副流路２１１側に変化する。これにより、ベース部１０における接続部１１の内壁面１１２付近を流れる気流の速度が大きくなる。

また、流通路１００における先端部位１３１の下流側は、センタコーン１３の中間部位１３３によって流路断面積が縮小されている。これにより、ベース部１０における接続部１１の内壁面１１２付近を流れる気流と流通路１００の中央付近を流れる気流との速度差が小さくなる。

さらに、ベース部１０には、流通路１００を流れる気流が主流路２１０および副流路２１１の双方に流れるように流通路１００を流れる流体を整流させるベース側筒状部１４が設けられている。このため、センタコーン１３の先端部位１３１および中間部位１３３において乱れた気流がベース側筒状部１４によって、主流路２１０および副流路２１１の双方に流れるように整流される。このような流れは、グリル部２０に設けられたグリル側筒状部２３によって維持されることで、流通路１００を流れる気流が主流路２１０だけでなく副流路２１１側にも充分に流れる。

これにより、本実施形態の流体吹出装置１は、図１３に示すように、主流路２１０から主流を吹き出しつつ、副流路２１１から充分な速度および流量を有する副流を吹き出すことができる。

ここで、図１４は、開口部１０１から気流が下方に向けて吹き出されるようにグリル部２０が設定された状態を示している。また、図１５は、開口部１０１から気流が上方に向けて吹き出されるようにグリル部２０が設定された状態を示している。

図１４に示すように、気流が下方に向けて吹き出されるようにグリル部２０が設定された場合、流通路１００を流れる気流が主流路２１０および副流路２１１の双方に流れる。このため、主流路２１０および副流路２１１の双方から気流が吹き出される。

また、図１５に示すように、気流が上方に向けて吹き出されるようにグリル部２０が設定された場合であっても、流通路１００を流れる気流が主流路２１０および副流路２１１の双方に流れた後、主流路２１０および副流路２１１の双方から吹き出される。

なお、図示しないが、気流が左方または右方に向けて吹き出されるようにグリル部２０が設定された場合であっても、流通路１００を流れる気流が主流路２１０および副流路２１１の双方に流れた後、主流路２１０および副流路２１１の双方から吹き出される。

以上説明した流体吹出装置１は、グリル部２０が主流路２１０から吹き出される主流の外側を副流路２１１から吹き出される副流が流れる構造を有している。これによると、副流によって主流に形成される横渦Ｖｔの発達が抑えられることで、主流の拡散や装置外部の外部流体が主流に引き込まれることを抑制可能となる。この結果、主流の到達距離を長くすることができる。

加えて、流体吹出装置１は、開口部１０１側から吹き出す気流の向きの調整時に、副流の向きが主流の向きと揃うように変化する構成になっている。これによると、開口部１０１側から吹き出す流体の向きを調整したとしても、主流の到達距離を長くすることができる。

ここで、流体吹出装置１は、ベース部１０に設けられたセンタコーン１３の先端部位１３１が流通路１００から主流路２１０側に流れる気流の向きを副流路２１１側に変化させる分散部として機能する。また、センタコーン１３の中間部位１３３が流通路１００の通路断面積を縮小させる縮流部として機能する。さらに、ベース側筒状部１４が流通路１００を流れる流体が主流路２１０および副流路２１１の双方に流れるように整流させるベース側整流部として機能する。

これによると、流通路１００を流れる気流が主流路２１０だけに偏って流れることを抑制することができる。すなわち、本構成によれば、流通路１００を流れる気流が主流路２１０だけでなく副流路２１１側にも流れ易くなる。このため、副流路２１１から吹き出される副流による主流の拡散の抑制効果や外部流体の引き込み作用の低減効果を充分に得ることが可能となる。

また、流体吹出装置１は、グリル部２０に対して主流路２１０を流れる主流を整流させるグリル側筒状部２３が設けられている。これによると、ベース側筒状部１４にて整流された気流がグリル側筒状部２３にて整流されるので、気流が流通路１００から主流路２１０に流入する際に乱れること抑制することができる。主流路２１０における流体の乱れを抑制することは、主流路２１０から吹き出す主流の到達距離を長くする上で有効である。

さらに、流体吹出装置１は、ボールスタッド１３４およびボールソケット２２４を含むボールジョイント機構によってグリル部２０がベース部１０に対して回転可能に支持されている。これによると、グリル部２０を任意の方向に回転可能となるので、開口部１０１側から吹き出す気流の向きの調整の自由度を向上させることができる。

ここで、前述したように、本実施形態の流体吹出装置１は、副流によって装置外部の外部流体の主流への引き込み作用が低減される。このため、空調ユニットＡＣＵの空気吹出装置に本実施形態の流体吹出装置１を適用すれば、空調ユニットＡＣＵにて調整された空気の温度または湿度が、装置外部の温度や湿度が調整されていない空気によって変化することが抑制される。換言すれば、本実施形態の流体吹出装置１によれば、空調ユニットＡＣＵにて温度または湿度が調整された空気を温度または湿度が維持された状態で所望の空間に到達させ易くなる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図１６を参照して説明する。本実施形態では、ベース部１０の開口部１０１の形状等が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。

図１６に示すように、ベース部１０は、断面が矩形状となる略角筒状の筒状部材で構成されており、空気流れ下流側の端部に矩形状の開口部１０１が開口している。また、グリル部２０は、流路形成体２１が略角筒状の筒状部材で構成されている。

その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の流体吹出装置１は、グリル部２０による気流の向きの調整範囲が制限されるものの、第１実施形態と同様に、開口部１０１側から吹き出す流体の向きを調整したとしても、主流の到達距離を長くすることが可能である。

（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。

上述の実施形態では、ベース部１０に対してセンタコーン１３およびベース側筒状部１４が設けられた例について説明したが、これに限定されない。流体吹出装置１は、例えば、ベース部１０に対してセンタコーン１３およびベース側筒状部１４が設けられていない構成になっていてもよい。また、流体吹出装置１は、ベース部１０に対してセンタコーン１３およびベース側筒状部１４の一方が設けられている構成になっていてもよい。

流体吹出装置１は、例えば、ベース部１０に対してセンタコーン１３が設けられ、ベース側筒状部１４が設けられていない構成になっていてもよい。この場合、センタコーン１３は、例えば、分散部として機能する先端部位１３１を有し、縮流部として機能する中間部位１３３が省略された構成になっていてもよい。逆に、センタコーン１３は、例えば、縮流部として機能する中間部位１３３を有し、分散部として機能する先端部位１３１が省略された構成になっていてもよい。

上述の実施形態では、主流路２１０が流路形成体２１の外壁部２１２の内側の空間で構成され、副流路２１１が外壁部２１２を貫通する貫通孔２１１ａで構成される例について説明したが、これに限定されない。流路形成体２１は、例えば、主流路２１０を形成する筒状の部材の周囲に副流路２１１を形成する複数の筒状の部材が配置されたもので構成されていてもよい。

上述の実施形態では、グリル部２０に対してグリル側筒状部２３が設けられた例について説明したが、これに限定されない。流体吹出装置１は、例えば、グリル部２０に対してグリル側筒状部２３が設けられていない構成になっていてもよい。

上述の実施形態では、ボールスタッド１３４がベース部１０に設けられ、ボールソケット２２４がグリル部２０に設けられた例について説明したが、これに限定されない。流体吹出装置１は、ボールスタッド１３４およびボールソケット２２４の一方がグリル部２０に設けられ、他方がベース部１０に設けられた構成になっていればよい。

上述の実施形態では、ボールスタッド１３４およびボールソケット２２４を含んでなるボールジョイント機構によって、グリル部２０がベース部１０に対して回転可能に支持される例について説明したが、これに限定されない。グリル部２０は、ボールジョイント機構以外の支持機構によってベース部１０に対して支持される構成になっていてもよい。

上述の実施形態では、ベース部１０に導入される空気の温度または湿度を調整する調整機器として空調ユニットＡＣＵを例示したが、これに限定されない。調整機器は、例えば、車室内の全体または一部を加湿する加湿器や車室内の全体または一部を除湿する除湿器で構成されていてもよい。

上述の実施形態では、車室内を空調する空調ユニットＡＣＵの空気吹出装置に本開示の流体吹出装置１を適用する例について説明したが、これに限定されない。本開示の流体吹出装置１は、空調ユニットＡＣＵの空気吹出装置以外の空気吹出装置に適用可能である。また、本開示の流体吹出装置１は、空気以外の気体または液体を吹き出す装置にも適用可能である。

上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。

上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、流体吹出装置は、流体の流通路を形成するベース部と、流通路の開口部側から吹き出す流体の向きを調整するグリル部と、を備える。グリル部は、流通路を流通する流体の一部を主流として開口部側に導く主流路、および流通路を流通する流体の残りを副流として開口部側に導く副流路を形成する流路形成体を有する。流路形成体は、副流路から吹き出される副流が主流路から吹き出される主流の外側を流れるように副流路が主流路を囲むように形成されている。流路形成体は、開口部側から吹き出す流体の向きの調整時に、副流路から吹き出される副流の向きが主流路から吹き出される主流の向きと揃うように変化するように構成されている。

第２の観点によれば、流体吹出装置のベース部には、流通路から主流路側に流れる流体の向きを副流路側に変化させるための分散部がグリル部よりも流体流れ上流側に設けられている。

流通路では、その壁面付近で流体の速度が低下することで、壁面付近の流量が中央付近の流量に比べて少なくなる傾向がある。そして、本開示の流体吹出装置の如く、副流路が主流路の外側に形成されていると、主流路に比べて副流路に流体が流れ難くなる。副流路における流体の流量が少ないと、副流路から吹き出される副流による主流の拡散の抑制効果や外部流体の引き込み作用の低減効果が充分に得られ難くなる虞がある。

これに対して、ベース部に形成される流通路に分散部を設ける構成とすれば、流通路にて主流路に向かう流体の一部が副流路側に流れ易くなる。このため、副流路から吹き出される副流による外部流体の引き込み作用の低減効果を充分に得ることが可能となる。

第３の観点によれば、流体吹出装置のベース部には、流通路の通路断面積を縮小させる縮流部がグリル部よりも流体流れ上流側に設けられている。このように、ベース部に形成される流通路に通路断面積を縮小させる縮流部を設ける構成とすれば、流通路の壁面付近と中央付近との速度差が小さくなり、流通路を流れる流体が副流路側にも流れ易くなる。このため、副流路から吹き出される副流による外部流体の引き込み作用の低減効果を充分に得ることが可能となる。

第４の観点によれば、流体吹出装置のベース部には、流通路を流れる流体が主流路および副流路の双方に流れるように流通路を流れる流体を整流させるベース側整流部がグリル部よりも流体流れ上流側に設けられている。このように、ベース部に形成される流通路にベース側整流部を設ける構成とすれば、流通路を流れる流体が副流路側にも流れ易くなる。このため、副流路から吹き出される副流による外部流体の引き込み作用の低減効果を充分に得ることが可能となる。

第５の観点によれば、流体吹出装置のグリル部には、主流路を流れる流体を整流させるグリル側整流部が設けられている。これによると、流路形成体に対してグリル側整流部を設ける構成とすれば、主流路における流体の乱れが抑制されるので、主流路から主流路を適切に吹き出すことが可能となる。

第６の観点によれば、流体吹出装置のベース部には、流通路から主流路側に流れる流体の向きを副流路側に変化させるための分散部と、分散部の流体流れ下流側において流通路の通路断面積を縮小させる縮流部と、が設けられている。さらに、ベース部には、流通路を流れる流体が主流路および副流路の双方に流れるように流通路を流れる流体を整流させるベース側整流部が設けられている。

これによると、分散部によって流通路にて主流路に向かう流体の一部が副流路側に流れ易くなる。また、分散部の下流側の縮流部によって流通路の壁面付近と中央付近との速度差が小さくなる。さらに、分散部や縮流部において乱れた流体の流れはベース側整流部によって、主流路および副流路の双方に流れるように整流される。このように、分散部、縮流部、ベース側整流部を流通路に設ける構成とすれば、流通路を流れる流体が主流路だけに偏って流れることを抑制することができる。すなわち、本構成によれば、流通路を流れる流体が主流路だけでなく副流路側にも流れ易くなるので、副流路から吹き出される副流による主流の拡散の抑制効果や外部流体の引き込み作用の低減効果を充分に得ることが可能となる。

第７の観点によれば、流体吹出装置のベース側整流部は、主流路の流体流れ上流側に設けられている。グリル部には、ベース側整流部の流体流れ下流側に主流路を流れる流体を整流させるグリル側整流部が設けられている。これによると、ベース側整流部にて整流された流体がグリル側整流部にて整流されるので、流体がベース部に形成された流通路から主流路に流入する際に乱れること抑制することができる。主流路における流体の乱れを抑制することは、主流路から吹き出す主流の到達距離を長くする上で有効である。

第８の観点によれば、流体吹出装置のベース部は、グリル部を収容する収容部の内壁面の一部がグリル部を回転させることが可能なように湾曲した形状になっている。流路形成体は、収容部の内壁面に対応して湾曲する環状の外壁部を有し、外壁部の内側に主流路が形成されると共に、主流路に沿って外壁部を貫通する複数の貫通孔によって副流路が形成されている。

このように、流路形成体の外壁部の内側に主流路を形成し、当該外壁部を貫通する貫通孔で副流路が形成される構成とすれば、副流路が主流路を囲みつつ、副流路から吹き出される副流の向きを主流路から吹き出される主流の向きと揃えることが可能となる。

第９の観点によれば、流体吹出装置は、グリル部をベース部に対して回転可能に支持する支持機構を備える。そして、支持機構は、グリル部およびベース部の一方に設けられる球面状のボールスタッド、並びに、グリル部およびベース部の他方に設けられてボールスタッドを受け入れるボールソケットを含むボールジョイント機構で構成されている。

このように、ボールジョイント機構によってグリル部をベース部に対して支持させる構成とすれば、グリル部を任意の方向に回転可能となるので、開口部側から吹き出す流体の向きの調整の自由度を向上させることができる。

第１０の観点によれば、流体吹出装置のベース部は、流通路に対して温度または湿度が調整された空気が流体として導入されるように、空気流れ上流側に空気の温度または湿度を調整する調整機器が接続される。

前述したように、本開示の流体吹出装置では、副流によって装置外部の外部流体の主流への引き込み作用が低減される。このため、空気の温度または湿度を調整する調整機器の空気吹出装置に本開示の流体吹出装置を適用すれば、調整機器にて調整された空気の温度または湿度が、装置外部の温度や湿度が調整されていない空気によって変化することが抑制される。換言すれば、本開示の流体吹出装置によれば、調整機器にて温度または湿度が調整された空気を温度または湿度が維持された状態で所望の空間に到達させ易くなる。

１ 流体吹出装置
１０ ベース部
１００ 流通路
１０１ 開口部
２０ グリル部
２１ 流路形成体
２１０ 主流路
２１１ 副流路

Claims (10)

1. 流体を吹き出す流体吹出装置であって、
   流体の流通路（１００）を形成するとともに、前記流通路の下流側の端部に開口部（１０１）が設けられたベース部（１０）と、
   前記流通路に収容されて前記開口部側から吹き出す流体の向きを調整するグリル部（２０）と、を備え、
   前記グリル部は、前記流通路を流通する流体の一部を主流として前記開口部側に導く主流路（２１０）、および前記流通路を流通する流体の残りを副流として前記開口部側に導く副流路（２１１）を形成する流路形成体（２１）を有し、
   前記流路形成体は、
   前記副流路から吹き出される副流が前記主流路から吹き出される主流の外側を流れるように前記副流路が前記主流路を囲むように形成され、
   前記開口部側から吹き出す流体の向きの調整時に、前記副流路から吹き出される副流の向きが前記主流路から吹き出される主流の向きと揃うように変化するように構成されている流体吹出装置。
2. 前記ベース部には、前記流通路から前記主流路側に流れる流体の向きを前記副流路側に変化させるための分散部（１３１）が前記グリル部よりも流体流れ上流側に設けられている請求項１に記載の流体吹出装置。
3. 前記ベース部には、前記流通路の通路断面積を縮小させる縮流部（１３３）が前記グリル部よりも流体流れ上流側に設けられている請求項１または２に記載の流体吹出装置。
4. 前記ベース部には、前記流通路を流れる流体が前記主流路および前記副流路の双方に流れるように前記流通路を流れる流体を整流させるベース側整流部（１４）が前記グリル部よりも流体流れ上流側に設けられている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の流体吹出装置。
5. 前記グリル部には、前記主流路を流れる流体を整流させるグリル側整流部（２３）が設けられている請求項１ないし４に記載の流体吹出装置。
6. 前記ベース部には、
   前記流通路から前記主流路側に流れる流体の向きを前記副流路側に変化させるための分散部（１３１）と、
   前記分散部の流体流れ下流側において前記流通路の通路断面積を縮小させる縮流部（１３３）と、
   前記流通路を流れる流体が前記主流路および前記副流路の双方に流れるように前記流通路を流れる流体を整流させるベース側整流部（１４）と、が設けられている請求項１に記載の流体吹出装置。
7. 前記ベース側整流部は、前記主流路の流体流れ上流側に設けられており、
   前記グリル部には、前記ベース側整流部の流体流れ下流側に前記主流路を流れる流体を整流させるグリル側整流部（２３）が設けられている請求項６に記載の流体吹出装置。
8. 前記ベース部は、前記グリル部を収容する収容部（１２）の内壁面（１２１）の一部が前記グリル部を回転させることが可能なように湾曲した形状になっており、
   前記流路形成体は、前記収容部の内壁面に対応して湾曲する環状の外壁部（２１２）を有し、前記外壁部の内側に前記主流路が形成されると共に、前記主流路に沿って前記外壁部を貫通する複数の貫通孔（２１１ａ）によって前記副流路が形成されている請求項１ないし７のいずれか１つに記載の流体吹出装置。
9. 前記グリル部を前記ベース部に対して回転可能に支持する支持機構（１３４、２２４）を備え、
   前記支持機構は、前記グリル部および前記ベース部の一方に設けられる球面状のボールスタッド（１３４）、並びに、前記グリル部および前記ベース部の他方に設けられて前記ボールスタッドを受け入れるボールソケット（２２４）を含むボールジョイント機構で構成されている請求項１ないし８のいずれか１つに記載の流体吹出装置。
10. 前記ベース部は、前記流通路に対して温度または湿度が調整された空気が流体として導入されるように、空気流れ上流側に空気の温度または湿度を調整する調整機器（ＡＣＵ）が接続される請求項１ないし９のいずれか１つに記載の流体吹出装置。

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