JP5849869B2 - 送風装置 - Google Patents

Description

本発明は、送風装置に関するものである。

従来、マイナスイオンや帯電微粒子水等の空気付加成分が付加された空気を対象空間に放出することが知られている。

例えば、特許文献１には、静電霧化装置で水を霧化させて発生させたナノサイズの帯電微粒子（ナノサイズミスト）を、車両用空調装置の吹出口に向かってダクト内を流れる空気に付加することにより、ナノサイズミストを付加した空気を車室内に吹き出すことが開示されている。

また、特許文献２には、マイナスイオン発生器で発生させたマイナスイオンを、車両の天井内装材に設けた放射口に向かってダクト内を流れる空気に付加することにより、マイナスイオンを付加した空気を車室内に放出することが開示されている。

特開２００８−３７２４７号公報 特開２００３−２２０８２７号公報

ところで、本発明者は、例えば、図５に示すように、吹出口１３からの空気の噴出によって高速の一次空気流れＦ１を形成するとともに、この一次空気流れＦ１によってその周囲の空気が一次空気流れＦ１に引き込まれる二次空気流れＦ２、Ｆ３を形成するタイプの送風装置１０に対して、上記した特許文献１、２と同様に、吹出口１３に向かってダクト１４内を流れる空気に対して、空気付加成分を付加することを検討した。

しかし、このタイプの送風装置では、吹出口１３から高速の空気を吹き出すために、吹出後の空気に含まれる空気付加成分が減少してしまう。

なお、このような問題は、図５に示す構造の送風装置に限らず、他の構造の上記したタイプの送風装置においても同様に生じるものである。

本発明は上記点に鑑みて、上記したタイプの送風装置であって、空気付加成分の減少を抑制しつつ、空気付加成分を付加した空気を送風対象空間に送風できる送風装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、車両の天井（１）に搭載される車両用天井設置型の送風装置であって、
空気を送風する送風機（１２）と、
送風機から送風された空気を車室内空間に吹き出す第１吹出口（１３）と、
送風機から送風された空気を第１吹出口に導くための空気通路（１４）とを備え、
第１吹出口からの空気吹出によって空気通路内の空気流れよりも高速の一次空気流れ（Ｆ１）を形成するとともに、一次空気流れによって周囲の空気が一次空気流れに引き込まれる二次空気流れ（Ｆ２、Ｆ３）を形成する送風装置において、
送風機および前記空気通路の一部を収容するケース（１１）を備え、ケースは、車両側方から見た形状が薄い扁平形状となっており、
空気通路は、２つに分岐されケースの外側において車両左右方向に延びる２つの通路部（１４ｃ）を有しており、２つの通路部にそれぞれ第１吹出口が設けられ、
二次空気流れはケースの外側において車両左右方向の両方側に形成されるようになっており、
さらに、空気に付加される空気付加成分を発生する発生装置（１７）と、空気付加成分が付加された空気を吹き出す第２吹出口（１５）とがケースに設けられており、
車両左右方向の両方側に形成される二次空気流れのうち、第１吹出口よりも空気流れ上流側で形成される空気流れ（Ｆ２）に向けて、第２吹出口から空気を吹き出すように構成したことを特徴としている。

これによれば、二次空気流れに空気付加成分を付加することとし、空気付加成分を付加した空気が第１吹出口を通過しない構成としたので、第１吹出口を通過することによる空気付加成分の減少を抑制しつつ、空気付加成分を付加した空気を車室内対象空間に送風できる。
また、請求項１に記載の発明によれば、空気付加成分が付加された気流を空気通路（１４）内の空気流れに当てることなく、空気付加成分を車室内空間への送風空気に混合するので、空気付加成分が付加された気流を空気通路（１４）内の空気流れに当てることによって生じる圧力損失や騒音の発生を回避できる。
さらに、請求項１に記載の発明によれば、第１吹出口（１３）よりも空気流れ上流側で形成される二次空気流れ（Ｆ２）に向けて、空気を吹き出すように第２吹出口（１５）を設けている。このため、ケース（１１）の内部における送風機（１２）の周辺の空きスペースに、発生装置（１７）を配置できる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

第１実施形態における送風ユニットの車両搭載位置を示す車室内の側面図である。 図１中の矢印Ａ方向から見た送風ユニットの斜視図である。 図１中の矢印Ａ方向から見た送風ユニットの平面図である。 図３中の第１ダクトのＢ−Ｂ断面図である。 比較例における送風ユニットの平面図である。 図５の送風ユニットの発生装置１７付近の拡大図である。 第２実施形態における送風ユニットの平面図である。 第３実施形態における送風ユニットの平面図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本実施形態は、本発明の送風装置を車両に搭載される天井設置型の送風ユニットに適用したものである。図１に示すように、本実施形態の送風ユニット１０は、例えば、車室内天井１のうち一列目のシート２と二列目のシート３の間であって、車両左右方向中央に設置され、車両後方に向けて送風するものである。

図２、３に示すように、送風ユニット１０は、ケース１１と、送風機１２と、第１吹出口１３と、第１ダクト１４と、第２吹出口１５と、第２ダクト１６と、空気付加成分の発生装置１７とを備えている。なお、図２では、ケース１１、送風機１２、第１吹出口１３および第１ダクト１４のみを示している。

ケース１１は、送風機１２および第１ダクト１４の一部１４ａ、１４ｂを収容するものである。本実施形態では、ケース１１は、車両測方から見た形状が薄い扁平形状であり、車両下方から見た平面形状が車両前後方向を長手方向とする長方形である。ケース１１の車両前方側の部分には空気吸込口１１ａが形成されている。

送風機１２は、空気を送風する電動送風機であり、ファン１２ａ、図示しない電動モータおよびスクロールケース部１２ｂとを有している。ファン１２ａは、軸方向一端側から空気を吸い込み、径方向外側に空気を吐出する遠心式多翼ファンである。スクロールケース部１２ｂは、ファン１２ａの軸方向一端側に吸込口１２ｃが設けられており、ファン１２ａの軸方向他端側にモータが取り付けられている。スクロールケース部１２ｂの吐出口１２ｄは、車両後方側を向いている。電動モータによってファン１２ａが回転すると、ケース１１の空気吸込口１１ａ、スクロールケース部１２ｂの吸込口１２ｃを介して、車室内空間の空気がスクロールケース部１２ｂに吸い込まれ、スクロールケース部１２ｂの吐出口１２ｄから車両後方に向けて吐出される。

第１ダクト１４は、送風機１２から送風された空気を第１吹出口１３に導くための空気通路（第１空気通路）を形成するものである。第１ダクト１４は、送風機１２の吐出口１２ｄから車両後方に向かって延びた後、２つに分岐して車両左右方向に延びたＴ字形状であり、送風機１２から送風された空気の流れ方向を車両後方から車両左右方向へ９０度変更している。より具体的には、第１ダクト１４は、１つの空気通路を２つの空気通路に分岐する分岐部１４ａと、分岐された２つの空気通路にそれぞれ連通する湾曲形状のコーナー部１４ｂと、２つのコーナー部１４ｂのそれぞれに連通し、車両左右方向に直線状に延びた直線部１４ｃとを有している。第１ダクト１４の一端がスクロールケース部１２ｂの吐出口１２ｄに接続されており、第１ダクト１４の一端とは反対側の２つの他端は閉塞されている。なお、本実施形態では、第１ダクト１４とケース１１とは別部品として構成されている。第１ダクト１４のうち分岐部１４ａとコーナー部１４ｂとがケース１１に収容されており、第１ダクト１４の２つの直線部１４ｃがケース１１の外側に位置している。

第１吹出口１３は、送風機１２から送風された空気を送風対象空間である車室内空間へ吹き出す開口部である。第１吹出口１３は、第１ダクト１４の２つの直線部１４ｃにそれぞれ設けられている。第１吹出口１３は、車両後方に向けて空気が吹き出されるように、直線部１４ｃの車室内空間側の壁面に設けられている。具体的には、第１吹出口１３は、図４に示すように、第１ダクト１４の壁面にノズル状に形成されており、第１吹出口１３から吹き出される空気を減圧させて噴出するように設けられている。第１吹出口１３の開口形状は、図３に示すように、細長い形状、すなわち、扁平形状であり、第１吹出口１３の流路断面積（図３に示される第１吹出口１３の開口面積）は、第１ダクト１４の流路断面積（コーナー部１４ｂ、直線部１４ｃの流路断面積）よりも小さくなっている。なお、ここでいう流路断面積は、空気流れに直交する方向での空気流路の断面積である。このため、第１吹出口１３からの空気吹出によって第１ダクト１４内の空気流れよりも高速である一次空気流れＦ１が形成される。

第２ダクト１６は、図３に示すように、送風機１２から送風された空気の一部を第２吹出口１５に導くための空気通路（第２空気通路）を形成するものであり、第２ダクト１６の一端側がスクロールケース部１２ｂの吐出口１２ｄ近傍の側壁に接続されており、第２ダクト１６の他端側が第２吹出口１５に接続されている。なお、第２ダクト１６の一端側を、第１ダクト１４の分岐部１４ａやコーナー部１４ｂに接続しても良い。

第２吹出口１５は、第１吹出口１３とは別に設けられ、発生装置１７によって発生された空気付加成分が付加された空気を吹き出す開口部である。第２吹出口１５は、ケース１１の側壁のうち、第１吹出口１３よりも空気流れ上流側の空間に面する部分に設けられており、第１吹出口１３よりも空気流れ上流側で形成される二次空気流れＦ２に向けて、空気を吹き出すように構成されている。この二次空気流れＦ２は、第１吹出口１３よりも一次空気流れＦ１に沿った方向での空気流れ上流側で、空気が一次空気流れＦ１に引き込まれる空気流れである。

空気付加成分の発生装置１７は、マイナスイオン、帯電微粒子水、帯電していない微粒子水（ミスト）等の空気に付加される空気付加成分を発生する装置である。発生装置１７は、発生した空気付加成分を第２ダクト１６内を流れる空気に付加するように、第２ダクト１６の下流側（第２吹出口１５の近傍）に取り付けられている。

発生装置１７としては、一般的な構造のものが採用可能である。例えば、空気付加成分として帯電微粒子水を発生させる場合、特許文献１に記載の静電霧化装置を採用でき、空気付加成分としてマイナスイオンを発生させる場合、特許文献２に記載のマイナスイオン発生器を採用できる。

上記した構成の送風ユニット１０は次のように作動する。乗員の操作等により送風機１２が作動すると、図２に示すように、送風機１２から送風された空気は、第１吹出口１３に向かって第１ダクト１４内を流れ、第１吹出口１３から車室内空間へ吹き出される。このとき、第１吹出口１３からの空気吹出によって第１ダクト１４内の空気流れよりも高速である一次空気流れＦ１が形成される。この一次空気流れＦ１のエジェクタ効果によって、図３に示すように、その周囲の空気が一次空気流れＦ１に引き込まれる二次空気流れＦ２、Ｆ３が形成される。この結果、送風ユニット１０は、第１吹出口１３から吹き出された空気を増大しながら、車室内空間へ送風する。

また、図３に示すように、送風機１２から送風された空気の一部は、第２吹出口１５に向かって第２ダクト１６内を流れ、空気付加成分の発生装置１７によって発生された空気付加成分が付加される。そして、二次空気流れＦ２、Ｆ３のうち、第１吹出口１３よりも空気流れ上流側で形成される空気流れＦ２に向けて、空気付加成分が付加された空気が第２吹出口１５から吹き出される。これにより、空気付加成分が付加された空気が二次空気流れＦ２に合流して、空気付加成分が車室内空間へ放出される。

次に、本実施形態の効果について説明する。

（１）発明が解決しようとする課題の欄での説明の通り、図５に示す比較例の送風ユニット１０のように、空気付加成分の発生装置１７を第１ダクト１４のコーナー部１４ｂに取り付け、第１ダクト１４を流れる空気に対して空気付加成分を付加する構成とした場合、空気付加成分が付加された空気が第１吹出口１３を通過するため、吹出後の空気に含まれる空気付加成分が減少してしまう。

この理由としては、次のことが考えられる。図４に示すように、第１吹出口１３から高速の空気を吹き出すために、第１吹出口１３の近傍では、第１吹出口１３を構成する壁面１３ａ、１３ｂ同士の間隔が第１吹出口１３に向かうにつれて狭くなっている。壁面１３ａ、１３ｂ同士の間隔が狭い部位と広い部位では流れる空気に速度差が生じるため、第１吹出口１３よりも壁面１３ａ、１３ｂ同士の間隔が広い部位に小さな渦が発生している。この小さな渦の拡散・混合作用によって、帯電した微粒子の帯電が無くなったり、ミストが液滴になったり等により、空気付加成分が消滅してしまう。また、壁面１３ａ、１３ｂ同士の間隔が狭い部位でも、壁面１３ａ、１３ｂ同士の間隔が広い部位よりも風速が大きく、壁面近傍空気と速度差が大きくなるため、壁面近傍に小さな渦が発生している。この小さな渦の拡散・混合作用によっても、空気付加成分が消滅してしまう。

これに対して、本実施形態の送風ユニット１０では、第１吹出口１３よりも空気流れ上流側で形成される二次空気流れＦ２に向けて、第１吹出口とは別に設けた第２吹出口１５から空気付加成分が付加された空気を吹き出すように構成し、すなわち、二次空気流れＦ２に空気付加成分を付加し、空気付加成分を付加した空気が第１吹出口１３を通過しない構成としている。

このため、本実施形態の送風ユニット１０によれば、第１吹出口１３を通過することによる空気付加成分の減少を抑制しつつ、空気付加成分を付加した空気を送風対象空間に送風できる。

（２）図５に示す比較例の送風ユニット１０では、図６に示すように、空気付加成分の発生装置１７に設けられた送風機１８を利用する等により、空気付加成分が付加された気流を、第１ダクト１４内で整流された空気流れに対して横方向から当てることになる。この場合、図６中の破線で示すように、第１ダクト１４内の空気流れが局所的に変化して、局所風速が増大し、圧力損失や騒音が生じてしまう。

これに対して、本実施形態の送風ユニット１０によれば、空気付加成分が付加された気流を第１ダクト１４内の空気流れに当てることなく、空気付加成分を車室内空間への送風空気に混合するので、空気付加成分が付加された気流を第１ダクト１４内の空気流れに当てることによって生じる圧力損失や騒音の発生を回避できる。

（３）本実施形態の送風ユニット１０では、第２ダクト１６により、送風機１２から送風される空気の一部を第２吹出口１５に導くようにしているので、第２吹出口１５からの空気付加成分が付加された空気の吹き出しのために、送風機を新規に設けなくても良い。

（４）本実施形態の送風ユニット１０では、第１吹出口１３よりも空気流れ上流側で形成される二次空気流れＦ２に向けて、空気を吹き出すように第２吹出口１５を設けている。このため、ケース１１の内部における送風機１２の周辺の空きスペースに、第２ダクト１６や発生装置１７を配置できる。これにより、ケース１１を拡張して第２ダクト１６や発生装置１７を配置するためのスペースを新たに確保する場合と比較して、送風ユニット１０の体格を抑えることができる。

（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、第２吹出口、第２ダクト、空気付加成分の発生装置の位置を変更したものである。以下では、第１実施形態に対する変更点を説明する。

図７に示すように、本実施形態のケース１１は、直線部１４ｃよりも車両後方側へ突出する突出部１１ｂを有しており、第１実施形態のケース１１よりも拡張されている。そして、この突出部１１ｂの側壁に第２吹出口２１が設けられており、さらに、この第２吹出口２１に連通する第２ダクト２２と、空気付加成分の発生装置１７とがケース１１の内部に設けられている。

第２吹出口２１は、ケース１１の側壁のうち、第１吹出口１３よりも空気流れ下流側の空間に面する部分に設けられており、第１吹出口１３よりも空気流れ下流側で形成される二次空気流れＦ３に向けて、空気を吹き出すように構成されている。この二次空気流れＦ３は、第１吹出口１３よりも空気流れ下流側で、一次空気流れＦ１に引き込まれる空気流れである。

第２ダクト２２は、第１ダクト１４のコーナー部１４ｂに接続されており、送風機１２から送風される空気の一部を第２吹出口２１に導く空気通路を形成している。

本実施形態の送風ユニット１０においても、二次空気流れＦ３に空気付加成分を付加し、空気付加成分を付加した空気が第１吹出口１３を通過しない構成としているので、第１実施形態に記載の効果（１）〜（３）を奏する。

（第３実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、第２ダクトの接続先を変更したものである。以下では、第１実施形態に対する変更点を説明する。

図８に示すように、本実施形態のケース１１は、第２吹出口１５よりも二次空気流れ上流側（車両前方側）の部位に、ケース１１の外部の空気を吸い込む吸込口３１が設けられている。第２ダクト３２は、一端が第２吹出口１５に接続され、他端が吸込口３１に接続されており、二次空気流れＦ２の一部が第２ダクト３２を流れるようにしている。

このように、本実施形態では、送風機１２を利用せずに、二次空気流れＦ２を利用して、第２吹出口１５から空気付加成分が付加された空気を吹き出すように構成している。このため、本実施形態においても、第２吹出口１５からの空気付加成分が付加された空気の吹き出しのために、送風機を新規に設けなくても良い。

本実施形態は、第１実施形態に対して、第２ダクトの接続先を変更しただけであるので、第１実施形態に記載の効果（１）、（２）、（４）を奏する。

なお、第２実施形態に対しても、送風機１２を利用せずに、二次空気流れＦ３を利用して、第２吹出口２１から空気付加成分が付加された空気を吹き出すように構成しても良い。

（他の実施形態）
（１）第１、第３実施形態では、ケース１１の内部に、ケース１１とは別部品である第１ダクト１４の一部１４ａ、１４ｂを収容したが、第１ダクト１４の全体をケース１１の外側に配置しても良い。この場合、ケース１１の内部に、送風機１２と、第２ダクト１６、３２と、空気付加成分の発生装置１７とが収容され、ケース１１に第２吹出口１５が設けられる。

（２）上述の各実施形態では、ケース１１の内部に、ケース１１とは別部品である第１ダクト１４の一部１４ａ、１４ｂを収容したが、ケース１１と第１ダクト１４の一部１４ａ、１４ｂとを一体に形成しても良い。すなわち、ケース１１の内部に空気通路を形成する壁を設ける等によって、第１ダクト１４の一部１４ａ、１４ｂの代わりに、ケース１１が第１空気通路を形成しても良い。同様に、第２ダクト１６、２２、３２の代わりに、ケース１１が第２空気通路を形成しても良い。

（３）第１、第２実施形態では、送風機１２から送風された空気の一部を第２吹出口から吹き出すようにしたが、送風機１２とは別の送風機を新規に設け、この送風機から送風された空気を第２吹出口から吹き出すようにしても良い。

（４）上述の各実施形態の送風ユニット１０に対して、ケース１１の内部に冷却用熱交換器や加熱用熱交換器を配置して、送風機１２から送風された空気を冷却したり、加熱したりする構成として、第１吹出口１３から空調風を吹き出すようにしても良い。

（５）上述の各実施形態では、車両に搭載される天井設置型の送風ユニットに本発明の送風装置を適用したが、天井以外に設置される送風装置や、車両以外に設置される送風装置においても、本発明の送風装置の適用が可能である。

１０ 送風ユニット（送風装置）
１１ ケース
１２ 送風機
１３ 第１吹出口
１４ 第１ダクト（第１空気通路、空気通路）
１５ 第２吹出口
１６ 第２ダクト（第２空気通路）
１７ 空気付加成分の発生装置
２１ 第２吹出口
２２ 第２ダクト（第２空気通路）
３２ 第２ダクト（第２空気通路）

Claims (2)

1. 車両の天井（１）に搭載される車両用天井設置型の送風装置であって、
   空気を送風する送風機（１２）と、
   前記送風機から送風された空気を車室内空間に吹き出す第１吹出口（１３）と、
   前記送風機から送風された空気を前記第１吹出口に導くための空気通路（１４）とを備え、
   前記第１吹出口からの空気吹出によって前記空気通路内の空気流れよりも高速の一次空気流れ（Ｆ１）を形成するとともに、前記一次空気流れによって周囲の空気が前記一次空気流れに引き込まれる二次空気流れ（Ｆ２）を形成する送風装置において、
   前記送風機および前記空気通路の一部を収容するケース（１１）を備え、前記ケースは、車両側方から見た形状が薄い扁平形状となっており、
   前記空気通路は、２つに分岐され前記ケースの外側において車両左右方向に延びる２つの通路部（１４ｃ）を有しており、前記２つの通路部にそれぞれ前記第１吹出口が設けられ、
   前記二次空気流れは前記ケースの外側において前記車両左右方向の両方側に形成されるようになっており、
   さらに、空気に付加される空気付加成分を発生する発生装置（１７）と、前記空気付加成分が付加された空気を吹き出す第２吹出口（１５）とが前記ケースに設けられており、
   前記車両左右方向の両方側に形成される前記二次空気流れのうち、前記第１吹出口よりも空気流れ上流側で形成される空気流れ（Ｆ２）に向けて、前記第２吹出口から空気を吹き出すように構成したことを特徴とする送風装置。
2. 前記送風機から前記第１吹出口までの空気通路を第１空気通路とし、
   前記送風機から送風された空気の一部を前記第２吹出口に導く第２空気通路（１６、２２）を備え、
   前記第２空気通路内を流れる空気に対して、前記発生装置によって発生された前記空気付加成分を付加する構成としたことを特徴とする請求項１に記載の送風装置。

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