JP5674420B2 - ダクト - Google Patents

Description

本発明は、第１ダクト部と、この第１ダクト部との間を繋ぐ屈曲部で曲げて該第１ダクト部の空気流通方向と空気流通方向が交差するように設けられた第２ダクト部とを備え、前記第１ダクト部から第２ダクト部に向けて空気が流されるダクトに関するものである。

空気や各種ガス等を流通案内するため、様々な形状やサイズのダクトが提案されている。例えば図１０は、自動車の車体に形成されたエンジンルームの前部に設置され、該エンジンルームに搭載されるエンジン(図示せす)に供給される空気を取込む吸気ダクトＤ１の概略斜視図である。このダクトＤ１は、車体に取付けた状態において、空気流通方向が略車体の前後方向へ水平に延在する第１ダクト部５０と、この第１ダクト部５０の空気流通方向の下流に中間屈曲部５１を介して連通され、空気流通方向が垂直に近い傾斜状に延在する第２ダクト部５２とを備え、側面方向から見てＬ形に屈曲している。第１ダクト部５０は、先端に横長の空気取込口５３が形成されると共に中間屈曲部５１に向けて徐々に幅が狭くなる形状に形成され、第２ダクト部５２は、中間屈曲部５１から空気送出口５４に向けて直管状に形成されている。

ところで前述したダクトＤ１では、図１１に示すように、第１ダクト部５０の空気流通方向と第２ダクト部５２の空気流通方向との交差角度(屈曲角度Ｒ)が直角に近いため、ダクトＤ１内を流通する単位時間当りの空気量の増加により前記中間屈曲部５１において空気がスムーズに第２ダクト部５２側へ変向しない問題がある。すなわち、第１ダクト部５０から中間屈曲部５１を通過した空気は、第２ダクト部５２において中間屈曲部５１の曲がり外側から下流側に連なる外周壁部５５側に偏るようになり、該第２ダクト部５２における中間屈曲部５１の曲がり内側から下流側に連なる内周壁部５６に沿う部分に滞留空気が発生して、ダクト内を流通する空気の圧力損失が増加する難点がある。

そこで、第２ダクト部５２の前記内周壁部５６をダクト内へ陥凹した形状とした形態のダクト(特許文献１)や、中間屈曲部５１における曲がりの内壁部分にディンプルを設けた形態のダクト(特許文献２)等が提案されている。

特開２００８−８８８３４号公報 特開２００１−２８０３１１号公報

ところで、特許文献１に開示された構成のダクトでは、第２ダクト部５２の内周壁部５６をダクト内へ陥凹する形状であるので、ダクトの有効断面積を確保するために該第２ダクト部５２の幅寸法を大きくしなければならず、ダクトのサイズが実質的に大きくなる難点がある。しかも、陥凹形状とすることで、成形上の制約を受けて所望とする形状に成形し得ない不都合もある。また、特許文献２に開示された構成のダクトでは、ディンプルの加工がブロー成形では困難であるため、ダクトの成形方法がインジェクション成形等に限定されてしまう問題がある。

そこで本発明では、簡単な構造により、内部を流通する空気の圧力損失を低減させ得るダクトを提供することを目的とする。

前記課題を解決し、所期の目的を達成するため、本願の請求項１に記載の発明は、
第１ダクト部と、この第１ダクト部との間を繋ぐ屈曲部で曲げて該第１ダクト部の空気流通方向と空気流通方向が交差するように設けられた第２ダクト部とを備え、前記第１ダクト部の端に開口する空気取込口から第２ダクト部の端に開口する空気送出口に向けて空気が流通するダクトにおいて、
前記第２ダクト部における前記屈曲部の曲がり内側から該第２ダクト部の空気流通方向へ連なる壁部に設けられ、該第２ダクト部に画成される空気流通路と外部とを連通して、第１ダクト部の空気取込口から第２ダクト部の空気送出口に向けて空気が流通する際に、該第２ダクト部周囲の外部空気を該空気流通路内へ取込む開口部を有し、
前記開口部は、前記第２ダクト部の空気流通方向に離して２つ以上設けられたことを特徴とする。

従って、請求項１に係る発明によれば、第２ダクト部における屈曲部の曲がり内側から該第２ダクト部の空気流通方向へ連なる壁部に、空気流通路と外部とを連通する開口部を、該第２ダクト部の空気流通方向に離して２つ以上設けることで、第１ダクト部の空気流入口から第２ダクト部の空気流出口に向けて空気が流通する際に各開口部から第２ダクト部内に流入した副空気流により、第２ダクト部内における前記壁部に沿う部分に発生する滞留空気を減少させることで、内部を流通する空気の圧力損失を減少させることができる。また、第２ダクト部の壁部に２つ以上の開口部を設けるだけであるから、部品点数を増やしたり特殊な加工を行なう必要がないので製造コストが嵩まないと共に、ダクトの外形形状を変更しないから該ダクトの配設スペースを拡大する必要もない。

請求項２に記載の発明は、前記各開口部は、前記第２ダクト部の空気流通方向に直交する方向に長手が延在する細長いスリット状に形成されることを要旨とする。
従って、請求項２に係る発明によれば、各開口部を細長いスリット状とすることで、第２ダクト部内へ該開口部を介して必要以上の空気が流入せず、第１ダクト部からの主空気流の流れを阻害しない。

請求項３に記載の発明は、前記各開口部は、前記第２ダクト部の空気流通方向に直交する方向の中央を第２ダクト部の空気流通方向に沿って揃えて整列配置されることを要旨とする。
従って、請求項３に係る発明によれば、各開口部が第２ダクト部の空気流通方向に沿って整列配置されているので、空気流通方向の上流側に位置する開口部から流入した副空気流と該開口部の下流側に位置する開口部から流入した副空気流とが、第２ダクト部の空気流通方向へ整列するので、該第２ダクト部内における前記壁部に沿う部分に発生する滞留空気を効率的に減少させ得る。

請求項４に記載の発明は、前記各開口部は、前記第２ダクト部の空気流通方向に直交する方向の寸法が、該第２ダクト部の等価直径の０.５〜１倍の範囲に設定されることを要旨とする。
従って、請求項４に係る発明によれば、第２ダクト部内に発生する滞留空気を、各開口部からの副空気流で効率よく減少させ得る。

請求項５に記載の発明は、前記各開口部は、前記第２ダクト部の前記壁部に、該壁部における前記屈曲部の曲がり内側に連なる上流端から、該第２ダクト部の空気流通方向において該第２ダクト部の等価直径の１〜８倍の範囲に設けられることを要旨とする。
従って、請求項５に係る発明によれば、第２ダクト部内において滞留空気が発生する領域に各開口部を効率的に設けるので、該滞留空気を好適に減少することができる。

請求項６に記載の発明は、前記各開口部は、第２ダクト部の空気流通方向において隣り合う開口部間の間隔が、該開口部における該第２ダクト部の空気流通方向の開口寸法以上に設定されたことを要旨とする。
従って、請求項６に係る発明によれば、第２ダクト部の空気流通方向において上流側に位置する開口部から第２ダクト部内に流入した副空気流と、該開口部の下流側に位置する開口部から第２ダクト部内に流入した副空気流とが、互いに干渉し合うことを防止し得る。

請求項７に記載の発明は、前記第１ダクト部と第２ダクト部とは、互いの空気流通方向がなす屈曲部の曲がり内側を向く交差角度が９０〜１５０°となるように設けられていることを要旨とする。
従って、請求項７に係る発明によれば、前記第１ダクト部と第２ダクト部との互いの空気流通方向がなす屈曲部の曲がり内側を向く交差角度が９０〜１５０°となると空気の圧力損失が顕著に増加するから、第２ダクト部における該屈曲部の曲がり内側から該第２ダクト部の空気流通方向に連なる壁部に、空気流通路と外部とを連通する開口部を、該第２ダクト部の空気流通方向に離して２つ以上設けることで、内部を流れる空気の圧力損失の増加を効果的に抑えることができる。

本発明に係るダクトによれば、成形が容易でかつダクトが大型化しない簡単な構造により、内部を流通する空気の圧力損失を低減させることができる。

実施例のダクトの概略斜視図である。 実施例のダクトを、車両のエンジンルームに配設した状態を示す説明図である。 実施例のダクトの正面図である。 実施例のダクトの空気流通状態を示す縦断面図である。 実験１の実験結果を示すグラフである。 実験２の実験結果を示すグラフである。 実験３の実験結果を示すグラフである。 実験４の実験結果を示すグラフである。 変更例のダクトの概略斜視図である。 従来の屈曲部を有するダクトの概略斜視図である。 図１０に示す従来のダクトの空気流通状態を示す縦断面図である。

次に、本発明に係るダクトにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。実施例では、ダクトとして図１０に示した吸気ダクトと外形形状が同一の吸気ダクトを例示する。なお、ダクトＤの第１ダクト部１０および第２ダクト部３０は、特に指示がなければ、第１ダクト部１０に対する第２ダクト部３０の屈曲方向において曲がりの内外方向となる方向をダクトＤの「縦方向」、各々の空気流通方向および縦方向の各々と直交する方向をダクトＤの「横方向」と指称する。

先ず、実施例のダクトＤの構成につき、図１〜図４を引用して説明する。実施例のダクトＤは、自動車の車体Ｂに形成されたエンジンルームＥＲの前部に設置され、該エンジンルームＥＲに搭載されるエンジン(図示せす)に供給される空気を取込む吸気ダクトである。このダクトＤは、車体Ｂに取付けた状態において、空気流通方向が車体の前後方向へ略水平に延在する第１ダクト部１０と、この第１ダクト部１０の空気流通方向の下流に中間屈曲部２０を介して連通され、空気流通方向が垂直に近い傾斜状に延在する第２ダクト部３０とを備える。そして、ダクトＤの第１ダクト部１０と第２ダクト部３０とは、互いの空気流通方向がなす中間屈曲部２０の曲がり内側を向く交差角度、すなわち第１ダクト部１０および第２ダクト部３０における中間屈曲部２０の曲がり内側を向く屈曲角度Ｒが１０５°となっている(図２参照)。

第１ダクト部１０は、該第１ダクト部１０における縦方向で対向して下方に位置する第１内周壁部１１および上方に位置する第１外周壁部１２と、該第１ダクト部１０の横方向で対向する第１側壁部１３,１３とから形成されている。車体Ｂの上下方向で離間している第１内周壁部１１および第１外周壁部１２は、空気流通方向で平行となっており、第１内周壁部１１の下流端は中間屈曲部２０の曲がり内側の最大曲率部位である内側角部２１に連設され、第１外周壁部１２の下流端は中間屈曲部２０の曲がりの外側となる外側湾曲部２２に連設されている。また、車体Ｂの左右方向で離間する各第１側壁部１３,１３は、空気流通方向の下流側(中間屈曲部２０)に近づくにつれて互いに近接するよう斜め形成され、各々の下流端が中間屈曲部２０の屈曲壁部２３,２３に連設されている。そして第１ダクト部１０は、横長に開口した空気取込口１４が空気流通方向の上流端に開口形成され、この空気取込口１４から中間屈曲部２０に近づくにつれて空気流通方向と直交する方向の断面積は徐々に小さくなっている。

中間屈曲部２０は、曲がり内側の最大曲率部位である前記内側角部２１と、内側角部２１を中心とした滑らかな円弧状に形成された外側湾曲部２２と、横方向において対向して該内側角部２１および外側湾曲部２２の夫々に連設される扇形の屈曲壁部２３,２３とから形成されている。内側角部２１は、第１ダクト部１０の第１内周壁部１１に連設されると共に、第２ダクト部３０の第２内周壁部３１に連設され、極小の曲面に形成されて実質的には横方向へ延在する角部となっている。外側湾曲部２２は、第１ダクト部１０の第１外周壁部１２に連設されると共に、第２ダクト部３０の第２外周壁部３２に連設され、第１外周壁部１１および第２外周壁部３２の夫々と連続的に連なるように形成されている。各屈曲壁部２３,２３は、第１ダクト部１０の各第１側壁部１３,１３に連設されると共に、第２ダクト部３０の第２側壁部３３,３３に連設されている。なお、中間屈曲部２０と第１ダクト部１０との境界は、図２に示すように、該中間屈曲部２０の内側角部２１の上流端を通り、第１ダクト部１０の空気流通方向と直交する向きで周方向へ延在する部位とされる(図２に実線で表示)。

第２ダクト部３０は、その空気流通方向が、中間屈曲部２０の内側角部２１における第１ダクト部１０の空気流通方向と１０５度に交差するように延在しており、該第２ダクト部３０の縦方向で対向する第２内周壁部３１および第２外周壁部３２と、該第２ダクト部３０の横方向で対向する第２側壁部３３,３３とから形成されている。すなわち実施例のダクトＤは、車体Ｂの前後方向で離間している第２内周壁部３１および第２外周壁部３２は、空気流通方向で平行となっており、第２内周壁部３１の上流端は中間屈曲部２０の前記内側角部２１に連設され、第２外周壁部３２の上流端は中間屈曲部２０の前記外側湾曲部２２に連設されている。また、車体Ｂの左右方向で離間する各第２側壁部３３,３３は、各々の上流端が中間屈曲部２０,２０に連設され、空気流通方向で平行となっている。そして第２ダクト部３０は、略正方形に開口した空気送出口３４が空気流通方向の下流端に開口形成され、中間屈曲部２０から空気送出口３４に近づくにつれて空気流通方向と直交する方向での断面積が同じ直管状となっている。なお、第２ダクト部３０と中間屈曲部２０との境界は、図２に示すように、該中間屈曲部２０の内側角部２１の下流端を通り、第２ダクト部３０の空気流通方向と直交する向きで周方向へ延在する部位とされる(図２に実線で表示)。

そして実施例のダクトＤでは、図１および図２に示すように、第２ダクト部３０における前記中間屈曲部２０の内側角部２１の下流側に連なる前記第２内周壁部３１に、第２ダクト部３０の空気流通路とダクト外部とを空間的に連通する２つの開口部４０,４１が、該第２ダクト部３０の空気流通方向に所要間隔で離して設けられている。すなわち実施例のダクトＤは、空気取込口１４を介してエンジンに必要とされる特定流量の空気が流入した際に、第１ダクト部１０から中間屈曲部２０を介して第２ダクト部３０へ移動する空気(以降「主空気流」という)が該第２ダクト部３０の第２外周壁部３２側へ偏ることで、第２内周壁部３１に沿う部分の滞留空気が発生する領域に、前記２つの開口部４０,４１を設けたものである。これにより実施例のダクトＤは、空気取込口１４からダクトＤ内へ流入した主空気流が第１ダクト部１０から第２ダクト部３０に向けて流通する際に、該第２ダクト部３０周囲の外部空気を、「副空気流」として前記各開口部４０,４１を介して該第２ダクト部３０内へ取込むことができるよう構成したものである。

前記２つの開口部４０,４１のうち、第２内周壁部３１の上流側に形成された開口部(以降「第１開口部」という)４０は、図１〜図３に示すように、中間屈曲部２０の内側角部２１に隣接した部位、すなわち該第２内周壁部３１の上流端に隣接して形成されている。この第１開口部４０は、第２ダクト部３０の空気流通方向に直交する横方向に長手が延在する細長いスリット状に形成されており、長手方向の開口幅(長手開口幅)Ｌは、第２ダクト部３０における等価直径(後述)Ｄｅの０.６７倍(２／３Ｄｅ)に設定されている。また第１開口部４０は、第２ダクト部３０の空気流通方向に沿う短手方向の開口幅(短手開口幅)Ｓは約１.０ｍｍに設定されている。なお、第１開口部４０の長手開口幅Ｌは、後述するように、第２ダクト部３０の等価直径Ｄｅの０.５倍〜１倍の範囲内とするのが望ましく、該第１開口部４０の短手開口幅Ｓは０.８〜１.２ｍｍの範囲内で設定するのが望ましい。

第１開口部４０の下流側に形成された開口部(以降「第２開口部」という)４１は、該第１開口部４０と同一形状に形成され、第２ダクト部３０の空気流通方向に直交する横方向の中央を、該第２ダクト部３０の空気流通方向に沿って揃えて整列配置され、第１開口部４０と第２開口部４１とは平行になっている。すなわち第２開口部４１は、第２ダクト部３０の空気流通方向と交差する横方向に長手が延在する細長いスリット状に形成されており、長手開口幅Ｌは第２ダクト部３０における等価直径Ｄｅの０.６７倍(２／３Ｄｅ)に設定されている。また第２開口部４１は、第２ダクト部３０の空気流通方向に沿う短手方向の開口幅(短手開口幅)Ｓは約１.０ｍｍに設定されている。なお、第２開口部４１の長手開口幅Ｌは、後述するように、第２ダクト部３０の等価直径Ｄｅの０.５倍〜１倍の範囲内とするのが望ましく、該第２開口部４０の短手開口幅Ｓは０.８〜１.２ｍｍの範囲内で設定するのが望ましい。

そして、第２開口部４１の形成位置は、前記中間屈曲部２０の内側角部２１に連なる第２内周壁部３１の上流端から該第２開口部４１の上流側開口縁までの距離(形成距離)Ｈが、第２ダクト部３０における等価直径Ｄｅの２倍(２Ｄｅ)となるように設定されている。なお、第２開口部４１の形成位置は、後述するように、前記形成距離Ｈを、第２ダクト部３０における等価直径Ｄｅの１倍〜８倍未満の範囲内で設定するのが望ましい。また、第２ダクト部３０の空気流通方向で隣り合う第１開口部４０と第２開口部４１との間隔Ｔは、第１開口部４０の短手開口幅Ｓ以上に設定されている。

前述した等価直径Ｄｅとは、ダクト関連の分野において一般的に周知の如く、空気流通方向と直交する方向の断面形状が略矩形とされた第２ダクト部３０が、空気流通方向と直交する方向の断面形状が円形をなす円形ダクトと見なした場合に、その直径がどのくらいとなるかを示すもので、換算式は次のようになっている。
換算式 Ｄｅ ＝ ４×Ａ／Ｗ
ここで、Ｄｅ：等価直径
Ａ：第２ダクト部３０の空気流通方向と直交する方向での断面積
Ｗ：第２ダクト部３０の空気流通方向と直交する方向での内壁長(内周長)

第１開口部４０および第２開口部４１を設けた本実施例のダクトＤは、例えばポリエチレンやポリプロピレン等の樹脂素材からブロー成形技術に基づいて一体的に成形したり、同樹脂素材からインジェクション成形技術に基づいて成形された複数のピースを組み合わせて製造される。なお、ブロー成形により製造されるダクトＤでは、第１ダクト部１０、中間屈曲部２０および第２ダクト部３０を一体にブロー成形した後工程において、前記第１開口部４０および第２開口部４１を第２ダクト部３０にカッター等で開設する。一方、インジェクション成形により製造されるダクトＤでは、第１開口部４０および第２開口部４１を、該成形時に同時に形成するか、各ピースを組み合わせた後にカッター等で開設する。

(実験例)
本願発明者は、第１ダクト部１０に対して第２ダクト部３０が屈曲したダクトＤに関し、ダクト内を流れる空気の圧力損失の低減に効果的な各開口部４０,４１の形成態様(形成位置、開口サイズ等)を求めるため、シミュレーション解析により次のような４種類の実験(実験１〜４)を行なった。そして、図５〜図８は、本願発明者が行なった実験１〜４の実験結果を示したものである。そこで次に、各実験の内容および各実験の結果について説明する。

(実験１)
実験１は、第１ダクト部１０に対する第２ダクト部３０の屈曲角度Ｒ(第１ダクト部１０の空気流通方向と第２ダクト部３０の空気流通方向との交差角度)の違いに伴う圧力損失のデータを得るもので、第１ダクト部１０と第２ダクト部３０とが直列となる所謂直管の圧力損失を１００とした場合の相対的な圧力損失を示すものである。この実験１により、２つ以上の開口部を設けることが効果的なダクトの屈曲角度Ｒを得ることができる。ここで実験条件は、ダクトＤがエンジン用の吸気ダクトとして使用されることを前提として、実際の使用環境に近いものとして設定した。実験条件は、次のようである。
（ａ）第２ダクト部３０
・空気流通方向と直交する方向の断面形状：矩形(縦４５ｍｍ×横７０ｍｍ)
・等価直径Ｄｅ：５７.９ｍｍ
（ｂ）主空気流の流量：７ｍ^３／ｍｉｎ

図５は、実験１の実験結果を示すグラフである。実験１の結果によれば、屈曲角度Ｒ＝０°(直管)の場合の圧力損失を１００とすると、屈曲角度Ｒ＝１７０°では圧力損失が１００.３、屈曲角度Ｒ＝１６０°では圧力損失が１００.７、屈曲角度Ｒ＝１５０°では圧力損失が１０１.５であり、屈曲角度Ｒが１５０°以下のダクトでは圧力損失は微増であった。しかし、屈曲角度Ｒ＝１４０°では圧力損失が１０５.８、屈曲角度Ｒ＝１３０°では圧力損失が１１３.５、屈曲角度Ｒ＝１２０°では圧力損失が１２４.７、屈曲角度Ｒ＝１１０°では圧力損失が１５７.２、屈曲角度Ｒ＝９０°では圧力損失が１７８.６となり、屈曲角度Ｒが１５０°以下となると圧力損失が顕著に増加し、かつ屈曲角度Ｒが大きくなるに比例して圧力損失が大きくなることが確認できた。従って、第２ダクト部３０に開口部４０,４１を設けるのは、屈曲角度Ｒが９０〜１５０°のダクトＤにおいて特に有効であることが判明した。

(実験２)
実験２は、第２ダクト部３０の第２内周壁部３１に対する開口部の形成個数による圧力損失の変化を示したものである。この実験２により、開口部の形成個数を適切に設定することができる。なお、開口部は５個まで設けた場合で実験を行なうこととし、第２ダクト部３０の第２内周壁部３１に対する各開口部の形成位置を、第１開口部の上流側開口縁から最下流側の第５開口部の上流側開口縁までの間隔を第２ダクト部３０の等価直径Ｄｅの３倍となるようにして、第１開口部と第５開口部との間を空気流通方向へ４等分して、第２開口部、第３開口部および第４開口部を各々設けるようにした。なお実験条件は、次のようである。
（ａ）第２ダクト部３０
・空気流通方向と直交する方向の断面形状：矩形(縦４５ｍｍ×横７０ｍｍ)
・等価直径Ｄｅ：５７.９ｍｍ
（ｂ）屈曲角度Ｒ：１０５°
（ｃ）中間屈曲部２０の内側突部２１の曲率半径：１.０ｍｍ
（ｄ）第１〜第５の開口部
・長手開口幅Ｌ：０.６７Ｄｅ(第２ダクト部３０の等価直径Ｄｅの２／３)
・短手開口幅Ｓ：１ｍｍ
（ｅ）主空気流の流量：７ｍ^３／ｍｉｎ

図６は、実験２の実験結果を示すグラフである。実験２の結果によれば、開口部を設けない場合の圧力損失を１００とすると、開口部が１つ(第１開口部のみ)の場合は圧力損失が１００、開口部が２つ(第１開口部、第２開口部)の場合では圧力損失が９３、開口部が３つ(第１開口部〜第３開口部)の場合では圧力損失が９５、開口部が４つ(第１開口部〜第４開口部)の場合では圧力損失が９４、開口部が５つ(第１開口部〜第５開口部)の場合では圧力損失が９５であった。すなわち、開口部が１つだけの場合では圧力損失の減少は見られず、開口部が３〜５つの場合では圧力損失が５〜６％減少し、開口部が２つの場合が圧力損失が最大の７％減少した。この実験結果から、２つ以上の開口部を設けることで圧力損失の減少に効果があるものの、開口部の形成数が２つの場合が最も圧力損失の減少率が大きく、開口部を３つ以上に増やしても圧力損失の減少率は殆ど同じであることも判明した。従って、図１および図２に示すように、２つの開口部(第１開口部４０および第２開口部４１)を形成することで、内部を流れる空気の圧力損失を効率的に減少することができる。

(実験３)
実験３は、スリット状の第１開口部４０および第２開口部４１の長手開口幅Ｌの違いによる圧力損失の変化を示したものである。この実験３により、各開口部４０,４１の長手開口幅Ｌを適切に設定することができる。なお実験条件は、次のようである。
（ａ）第２ダクト部３０
・空気流通方向と直交する方向の断面形状：矩形(縦４５ｍｍ×横７０ｍｍ)
・等価直径Ｄｅ：５７.９ｍｍ
（ｂ）屈曲角度Ｒ：１０５°
（ｃ）第１開口部４０
・短手開口幅Ｓ：１ｍｍ
・形成位置：第２内周壁部３１における中間屈曲部２０の内側角部２１に隣接した部位
（ｄ）第２開口部４１
・短手開口幅Ｓ：１ｍｍ
・形成位置：第２内周壁部３１における中間屈曲部２０の内側角部２１から第２ダクト部３０の空気流通方向へ、該第２ダクト部３０の等価直径Ｄｅの２倍となる部位
（ｅ）主空気流の流量：７ｍ^３／ｍｉｎ

図７は、実験３の実験結果を示すグラフである。実験３の結果によれば、開口部を設けない場合の圧力損失を１００とすると、第１開口部４０および第２開口部４１の長手開口幅Ｌ＝０.２Ｄｅの場合は圧力損失が１０５、長手開口幅Ｌ＝０.４Ｄｅの場合は圧力損失が１０３、長手開口幅Ｌ＝０.５Ｄｅの場合は圧力損失が９８、長手開口幅Ｌ＝０.６Ｄｅの場合は圧力損失が９５、長手開口幅Ｌ＝０.８Ｄｅの場合は圧力損失が９４、長手開口幅Ｌ＝１Ｄｅの場合は圧力損失が９３であった。すなわち、第１開口部４０および第２開口部４１の長手開口幅Ｌが第２ダクト部３０の等価直径Ｄｅの０.５〜１倍(０.５Ｄｅ〜１Ｄｅ)において、内部を流れる空気の圧力損失が効果的に減少し、特に長手開口幅Ｌが等価直径Ｄｅに近づくほど該圧力損失が効率的に減少することが判明した。

(実験４)
実験４は、２つの開口部(第１開口部４０および第２開口部４１)を形成することを前提として、第２開口部４１の形成位置の違いによる圧力損失の変化を示したものである。この実験４により、中間屈曲部２０の曲がり内側である内側角部２１からの第２開口部４１の形成位置を適切に設定することができる。なお実験条件は、次のようである。
（ａ）第２ダクト部３０
・空気流通方向と直交する方向の断面形状：矩形(縦４５ｍｍ×横７０ｍｍ)
・等価直径Ｄｅ：５７.９ｍｍ
（ｂ）屈曲角度Ｒ：１０５°
（ｃ）第１開口部４０および第２開口部４１
・長手開口幅Ｌ：０.６７Ｄｅ(第２ダクト部３０の等価直径Ｄｅの２／３)
・短手開口幅Ｓ：１ｍｍ
（ｄ）主空気流の流量：７ｍ^３／ｍｉｎ

図８は、実験４の実験結果を示すグラフである。実験４の結果によれば、第２開口部４１を設けない場合(第１開口部４０のみを設ける)の圧力損失を１００とすると、第２開口部４１の形成距離Ｈ＝１Ｄｅの場合は圧力損失が９５、形成距離Ｈ＝２Ｄｅの場合では圧力損失が９３、形成距離Ｈ＝３Ｄｅの場合では圧力損失が９３.５、形成距離Ｈ＝４Ｄｅの場合では圧力損失が９５、形成距離Ｈ＝５Ｄｅの場合では圧力損失が９６、形成距離Ｈ＝６Ｄｅの場合では圧力損失が９８、形成距離Ｈ＝７Ｄｅの場合では圧力損失が９９、形成距離Ｈ＝８Ｄｅの場合では圧力損失が１００であった。すなわち、第２開口部４１の形成距離Ｈが１Ｄｅ〜８Ｄｅにおいて、内部を流れる空気の圧力損失が減少することが判明した。なお、形成距離Ｈが１Ｄｅ〜４Ｄｅの範囲内であれば、約５％の圧力損失の減少が見られることから、該形成距離Ｈは等価直径Ｄｅの１〜４倍の範囲内で適宜決定することが望ましく、特に圧力損失の減少効果が大きいのは、形成距離Ｈが等価直径Ｄｅの２倍(２Ｄｅ)である。

前記実験１〜実験４の結果によれば、次のようになる。第２ダクト部３０の第２内周壁部３１に開口部４０(４１)を設けることで、ダクトＤ内を流れる空気の圧力損失の減少に効果があるのは、特に第１ダクト部１０に対する第２ダクト部３０の屈曲角度Ｒが９０〜１５０°のダクトである。そして、開口部４０(４１)の形成個数は２つが最適であり、第１開口部４０の形成位置は中間屈曲部２０の内側角部２１の下流端に隣接する部位であり、第２開口部４１の形成距離Ｈは中間屈曲部２０の内側角部２１の下流端から第２ダクト部３０の等価直径Ｄｅの２倍程度が最適である。更に、第１開口部４０および第２開口部４１の長手開口幅Ｌは、第２ダクト部３０の等価直径Ｄｅの０.５〜１倍の範囲内とするのが望ましい。

従って、実施例のダクトＤによれば、第２ダクト部３０における中間屈曲部２０の曲がり内側である内側角部２１から該第２ダクト部３０の空気流通方向に連なる第２内周壁部３１に、該第２ダクト部３０の空気流通方向に離して設けたスリット状の２つの開口部４０,４１から第２ダクト部３０内へ流入する副空気流により、第１ダクト部１０からの主空気流が第２外周壁部３２に偏ることにより第２内周壁部３１に沿う部分に発生する滞留空気を減少させることで、ダクトＤ内を流通する空気の圧力損失を好適に減少させることができる。そして、第２ダクト部３０の第２内周壁部３１に２つの第１開口部４０および第２開口部４１を設けるだけであるから、部品点数を増やしたり特殊な加工を行なう必要がないので製造コストが嵩まないと共に、ダクトＤの外形形状が変更されないから該ダクトＤの配設スペースを拡大する必要もない。

そして、第１開口部４０および第２開口部４１は、第２ダクト部３０の空気流通方向に直交する横方向に長手が延在する細長いスリット状に形成されるから、必要以上の外部空気が第２ダクト部３０内へ急激に流入せず、第１ダクト部１０から中間屈曲部２０を介して第２ダクト部３０へ移動する主空気流の流れを阻害しない。また、第１開口部４０および第２開口部４１は、長手開口幅Ｌが該第２ダクト部３０の等価直径の０.６７倍に設定されているから、各開口部４０,４１から第２ダクト部３０内へ流入する副空気流が該第２ダクト部３０の横方向へ広がり易くなり、該第２ダクト部３０の第２内周壁部３１に沿う部分に発生する滞留空気を該副空気流で効率よく減少させ得る。

また、第１開口部４０および第２開口部４１は、第２ダクト部３０の空気流通方向に直交する横方向の中央を該第２ダクト部３０の空気流通方向に沿って揃えて整列配置されているから、第２開口部４１の空気流通方向の上流側に位置する第１開口部４０から流入した副空気流と該第１開口部４０の下流側に位置する第２開口部４１から流入した副空気流とが第２ダクト部３０の空気流通方向で整列して、該第２ダクト部３０の第２内周壁部３１に沿う部分に発生する滞留空気を効率的に減少させ得る。そして、第１開口部４０および第２開口部４１の形成位置を、中間屈曲部２０の内側角部２１から第２ダクト部３０の空気流通方向の下流側へ等価直径Ｄｅの２倍の範囲内としたから、第２ダクト部３０において滞留空気が発生する領域に各開口部４０,４１が位置し、該滞留空気を好適に減少させることができる。

更に、第１開口部４０および第２開口部４１は、第２ダクト部３０の空気流通方向において隣り合う間隔Ｔが、該第１開口部４０の短手開口幅Ｓ以上に設定されているから、空気流通方向において上流側に位置する第１開口部４０から第２ダクト部３０内に流入した副空気流と該第２開口部４１から第２ダクト部３０内に流入した副空気流とが互いに干渉することが防止され、第２ダクト部３０内で各副空気流を原因とした乱流が発生し難い。

なお実施例のダクトＤでは、第２ダクト部３０の第２内周壁部３１に設けた２つの開口部(第１開口部４０および第２開口部４１)により気柱共鳴効果も期待でき、これにより吸気音やエンジンの燃焼音の低減を図り得る。

(変更例)
（１）第１ダクト部１０および第２ダクト部３０の形状は、実施例に例示したものに限定されない。例えば、第１ダクト部１０は、第２ダクト部３０と同様に直管形態であってもよい。また、第１ダクト部１０および第２ダクト部３０は、各々の空気流通方向と直交する方向での断面積形状が実施例に例示の形状に限定されず、円形状、楕円形状、三角形や五角形等の多角形状等であってもよい。
（２）各開口部４０,４１からエンジンルームＥＲ内の温かい空気が第２ダクト部３０内に流入することを防止するために、図９に示すように、第２ダクト部３０に設けた第１開口部４０および第２開口部４１の横方向の両側に隔壁４６,４６を設けるようにしてもよい。このような隔壁４６,４６を設けることにより、第１開口部４０および第２開口部４１内へは、車体Ｂ前方からエンジンルームＥＲ内へ流入する空気を優先的に取込むことができる。
（３）実施例では、第１ダクト部１０に対する第２ダクト部３０の屈曲角度Ｒが１０５°の場合だけ例示したが、前述したように、第１ダクト部１０に対する第２ダクト部３０の屈曲角度Ｒが９０°〜１５０°のダクトでは圧力損失が増加することから、屈曲角度Ｒが９０°〜１５０°で屈曲するダクトにおける第２ダクト部３０の第２内周壁部３１に、２つ以上の開口部４０(４１)を設けることで、圧力損失を好適に減少することができる。
（４）実施例では、ダクトＤについて、エンジンに空気を導入するための吸気ダクトを例示したが、本願が対象とするダクトは、吸気ダクトに限定されず、機器間に配設される中間ダクトや、機器の排気側に配設される排気ダクト等であってもよい。

１０ 第１ダクト部，１４ 空気取込口，２０ 中間屈曲部(屈曲部)
２１ 内側角部(最大曲率部位)，３０ 第２ダクト部，３１ 第２内周壁部(壁部)
３４ 空気送出口，４０ 第１開口部(開口部)，４１ 第２開口部(開口部)
Ｄｅ 等価直径(第２ダクト部の)
Ｌ 長手開口幅(第２ダクト部の空気流通方向と直交する方向の寸法)
Ｓ 短手開口幅(第２ダクト部の空気流通方向の開口寸法)，Ｔ間隔

Claims (7)

1. 第１ダクト部と、この第１ダクト部との間を繋ぐ屈曲部で曲げて該第１ダクト部の空気流通方向と空気流通方向が交差するように設けられた第２ダクト部とを備え、前記第１ダクト部の端に開口する空気取込口から第２ダクト部の端に開口する空気送出口に向けて空気が流通するダクトにおいて、
   前記第２ダクト部における前記屈曲部の曲がり内側から該第２ダクト部の空気流通方向へ連なる壁部に設けられ、該第２ダクト部に画成される空気流通路と外部とを連通して、第１ダクト部の空気取込口から第２ダクト部の空気送出口に向けて空気が流通する際に、該第２ダクト部周囲の外部空気を該空気流通路内へ取込む開口部を有し、
   前記開口部は、前記第２ダクト部の空気流通方向に離して２つ以上設けられた
   ことを特徴とするダクト。
2. 前記各開口部は、前記第２ダクト部の空気流通方向に直交する方向に長手が延在する細長いスリット状に形成される請求項１記載のダクト。
3. 前記各開口部は、前記第２ダクト部の空気流通方向に直交する方向の中央を第２ダクト部の空気流通方向に沿って揃えて整列配置される請求項１または２記載のダクト。
4. 前記各開口部は、前記第２ダクト部の空気流通方向に直交する方向の寸法が、該第２ダクト部の等価直径の０.５〜１倍の範囲に設定される請求項１〜３の何れか一項に記載のダクト。
5. 前記各開口部は、前記第２ダクト部の前記壁部に、該壁部における前記屈曲部の曲がり内側に連なる上流端から、該第２ダクト部の空気流通方向において該第２ダクト部の等価直径の１〜８倍の範囲に設けられる請求項１〜４の何れか一項に記載のダクト。
6. 前記各開口部は、第２ダクト部の空気流通方向において隣り合う開口部間の間隔が、該開口部における該第２ダクト部の空気流通方向の開口寸法以上に設定された請求項１〜５の何れか一項に記載のダクト。
7. 前記第１ダクト部と第２ダクト部とは、互いの空気流通方向がなす屈曲部の曲がり内側を向く交差角度が９０〜１５０°となるように設けられている請求項１〜６の何れか一項に記載のダクト。

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