JP6977706B2 - 空気吹出装置 - Google Patents
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Description
吹出部は、主孔から吹き出す気流を通過させる主流路(18)を含んでおり、
主流路の少なくとも一部には、層縮小構造として主流路における気流の流れ方向に沿って凹部と凸部とが交互に並ぶ凹凸部(30)が設けられている。
請求項3に記載の吹出部は、主孔から吹き出す気流を通過させる主流路(18)、補助孔から吹き出す気流を通過させる補助流路(24)、主流路および補助流路を仕切る仕切部(26)を含んでおり、
仕切部には、空気流れ上流側に位置する上流側端部(262)に、縦渦を発生させる凹凸状の縦渦発生機構(263)が設けられている。
請求項5に記載の主孔は、主孔の内壁面(141)を形成する少なくとも一部位において主孔の内壁面に沿って延びる接線(TLm)が補助孔の出口下流において補助孔の中心線(CLs)と交差するように補助孔の中心線に対して傾斜する主傾斜構造(32)を有しており、
渦抑制構造は、主傾斜構造を含んでいる。
請求項6に記載の吹出部は、主孔から吹き出す気流を通過させる主流路(18)、主流路を形成する内壁面(181)に沿って流れる気流を補助孔の出口下流に導く主流ガイド(38)を含んでおり、
渦抑制構造は、主流ガイドを含んでいる。
請求項7に記載の補助孔は、補助孔の内壁面(221)を形成する少なくとも一部位において補助孔の内壁面に沿って延びる接線(TLs)が主孔の出口下流において主孔の中心線(CLm)と交差するように主孔の中心線に対して傾斜する補助傾斜構造(34)を有しており、
渦抑制構造は、補助傾斜構造を含んでいる。
請求項8に記載の吹出部は、補助孔から吹き出す気流を通過させる補助流路(24)、補助流路を形成する内壁面(241)に沿って流れる気流を主孔の出口下流に導く補助ガイド(39)を含んでおり、
渦抑制構造は、補助ガイドを含んでいる。
請求項9に記載の吹出部は、主孔の中心線(CLm)を中心とする周方向において、主孔の一部と補助孔の少なくとも一部とが、互いに重なり合う重合構造(36)になっており、
渦抑制構造は、重合構造を含んでいる。
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。
本実施形態について、図1〜図8を参照して説明する。本実施形態の空気吹出装置1は、車室内を空調する空調ユニットの空気吹出口に適用される。図示しないが空調ユニットは、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、空調ユニットの空気吹出口は、インストルメントパネルやその内側に設けられている。
但し、式F1では、νが動粘性係数を示し、xが主流の流れ方向の位置、U∞が主流の速度(すなわち、一様流速度)を示している。なお、速度境界層の厚さδの定義式としては、上述の式F1以外に、例えば、排除厚さによる定義式や運動量厚さによる定義式を用いることも可能である。
次に、第2実施形態について、図9〜図12を参照して説明する。本実施形態では、ダクト部16の内部に主流路18を流れる気流を縮流させる縮流フィン28が設けられている点が第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。
上述の第2実施形態では、縮流フィン28として、断面形状がティアドロップ形状となっているものを例示したが、これに限定されない。縮流フィン28は、例えば、断面形状が主流路18の気流に沿って延びる長円形状になっていてもよい。また、縮流フィン28としては、例えば、格子形状を有するものが採用されていてもよい。
次に、第3実施形態について、図13〜図15を参照して説明する。本実施形態では、主流路18を形成する内壁面181に対して凹凸部30が設けられている点が第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。
上述の第3実施形態では、凹凸部30が、複数の溝301によって形成されるものを例示したが、これに限定されない。凹凸部30は、例えば、複数の突起によって形成されていてもよい。凹凸部30が複数の突起によって形成される場合、気流が主流路18を形成する内壁面181付近を通過する際に複数の突起の隙間に渦が生ずる。この渦がボールベアリングのような役割を果たすため、本変形例によって上述の第3実施形態と同様の効果を得ることができる。
次に、第4実施形態について、図16〜図18を参照して説明する。本実施形態では、主孔14がラッパ状に拡開されている点が第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。
上述の第4実施形態では、主孔14の内壁面141が、その全周において、内壁面141に沿って延びる接線TLmが主孔14の中心線CLmと交差するように傾斜しているものを例示したが、これに限定されない。空気吹出装置1は、例えば、主孔14の内壁面141の一部が、内壁面141に沿って延びる接線TLmが主孔14の中心線CLmと交差するように傾斜した構造になっていてもよい。
次に、第5実施形態について、図19〜図21を参照して説明する。本実施形態の空気吹出装置1は、複数の補助孔22それぞれの内壁面221に沿って延びる接線TLsが、主孔14の出口下流において主孔14の中心線CLmと交差するような構造を有している点が第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。
上述の第5実施形態では、各補助孔22の内壁面221が、内壁面221に沿って延びる接線TLsが主孔14の中心線CLmと交差するように傾斜しているものを例示したが、これに限定されない。空気吹出装置1は、例えば、複数の補助孔22のうち一部の補助孔22の内壁面221が、内壁面221に沿って延びる接線TLsが主孔14の中心線CLmと交差するように傾斜した構造になっていてもよい。
次に、第6実施形態について、図22〜図25を参照して説明する。本実施形態では、孔形成部12における主孔14と補助孔22との位置関係が第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。
上述の第6実施形態では、重合構造36として、主孔14の中心線CLmを中心とする周方向において、主孔14の一部と補助孔22の一部とが互いに重なり合うものを例示したが、これに限定されない。重合構造36は、主孔14の中心線CLmを中心とする周方向において、主孔14の一部と補助孔22の全体とが互いに重なり合う構造になっていてもよい。
次に、第7実施形態について図26を参照して説明する。本実施形態では、仕切部26に対して、主流路18と補助流路24とを連通させる連通孔261が形成されている点が第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。
上述の第7実施形態では、仕切部26に対して複数の連通孔261が形成される例について説明したが、これに限定されない。吹出部10は、仕切部26に対して1つの連通孔261が形成されていてもよい。また、連通孔261は、主流路18を流れる気流を補助流路24に導くことが可能であれば、主開口261aと補助開口261bとが空気流れ方向において同様の位置に形成されていてもよい。
次に、第8実施形態について図27、図28を参照して説明する。本実施形態では、仕切部26の上流側端部262に対して縦渦発生機構263が設けられている点が第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。
上述の第8実施形態では、主流路18に対して拡大部180が設けられている例について説明したが、これに限定されない。空気吹出装置1は、主流路18に対して拡大部180が設けられていない構成になっていてもよい。なお、縦渦発生機構263は、第2実施形態で説明した縮流フィン28の上流端部に対して追加してもよい。これによると、縮流フィン28の周囲を流れる気流が、縦渦発生機構263にて発生した縦渦によって縮流フィン28の表面に沿って流れ易くなる。この結果、縮流フィン28の追加に伴う作動気流の乱れを充分に抑制することができる。
次に、第9実施形態について図29を参照して説明する。本実施形態では、主流路18に対して、主流ガイド38が設けられている点が第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。
次に、第10実施形態について図30を参照して説明する。本実施形態では、補助流路24に対して、補助ガイド40が設けられている点が第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。
次に、第11実施形態について、図31および図32を参照して説明する。本実施形態では、主孔14から吹き出す作動気流の到達距離を長くするのに適した主孔14の開口形状について説明する。
上述の第11実施形態では、主孔14の開口縁が長円となるものを例示したが、これに限定されない。主孔14は、4つの縁部142a〜142dで構成される場合、各縁部142a〜142dそれぞれが円弧状になっていてもよい。
次に、第12実施形態について、図45および図46を参照して説明する。図45および図46に示すように、本実施形態の吹出部10は、第11実施形態の吹出部10において主孔14の周囲に補助孔22が形成されている。
上述の第12実施形態では、開口縁が長円となる主孔14の周囲に補助孔22が形成されているものを例示したが、これに限定されない。吹出部10は、例えば、図47に示すように、開口縁が長円ではない主孔14の周囲に補助孔22が形成された構成になっていてもよい。
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。
上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、空気吹出装置は、少なくとも1つの主孔と、主孔の周囲に形成される少なくとも1つの補助孔とを含む吹出部を備える。吹出部には、主孔の出口下流において作動気流の速度境界層内に形成される横渦の発達を抑える渦抑制構造が設けられている。この渦抑制構造は、主孔の出口下流に形成される作動気流の速度境界層の厚みの中央部分および援護気流の主流を主孔の出口下流で近づける構造になっている。
10 吹出部
14 主孔
22 補助孔
180 拡大部(渦抑制構造、層縮小構造)
28 縮流フィン(渦抑制構造、層縮小構造)
30 凹凸部(渦抑制構造、層縮小構造)
32 主傾斜構造(渦抑制構造)
34 補助傾斜構造(渦抑制構造)
36 重合構造(渦抑制構造)
Claims (19)
- 空気吹出装置であって、
気流を吹き出す吹出部(10)を備え、
前記吹出部は、
作動気流となる気流を吹き出す少なくとも1つの主孔(14)と、
前記主孔の周囲に形成されて前記主孔から吹き出される前記作動気流による空気の引き込み作用を抑えるための援護気流を吹き出す少なくとも1つの補助孔(22)と、
前記主孔の出口下流において前記作動気流の速度境界層(BL)内に形成される横渦の発達を抑える渦抑制構造(180、28、30、32、34、36、261、263、38、40)と、を含んで構成されており、
前記渦抑制構造は、前記主孔の出口下流に形成される前記作動気流の速度境界層の厚み(δ)の中央部分(BLc)および前記援護気流の主流を前記主孔の出口下流で近づける構造になっており、
前記渦抑制構造は、前記主孔の内壁面に沿って形成される速度境界層の厚みを小さくする層縮小構造(180、28、30)を含んでおり、
前記吹出部は、前記主孔から吹き出す気流を通過させる主流路(18)を含んでおり、
前記主流路の少なくとも一部には、前記層縮小構造として前記主流路における気流の流れ方向に沿って凹部と凸部とが交互に並ぶ凹凸部(30)が設けられている空気吹出装置。 - 前記凹凸部は、前記主流路の内壁面(181)に設けられた複数の溝(301)によって形成されている請求項1に記載の空気吹出装置。
- 空気吹出装置であって、
気流を吹き出す吹出部(10)を備え、
前記吹出部は、
作動気流となる気流を吹き出す少なくとも1つの主孔(14)と、
前記主孔の周囲に形成されて前記主孔から吹き出される前記作動気流による空気の引き込み作用を抑えるための援護気流を吹き出す少なくとも1つの補助孔(22)と、
前記主孔の出口下流において前記作動気流の速度境界層(BL)内に形成される横渦の発達を抑える渦抑制構造(180、28、30、32、34、36、261、263、38、40)と、を含んで構成されており、
前記渦抑制構造は、前記主孔の出口下流に形成される前記作動気流の速度境界層の厚み(δ)の中央部分(BLc)および前記援護気流の主流を前記主孔の出口下流で近づける構造になっており、
前記吹出部は、前記主孔から吹き出す気流を通過させる主流路(18)、前記補助孔から吹き出す気流を通過させる補助流路(24)、前記主流路および前記補助流路を仕切る仕切部(26)を含んでおり、
前記仕切部には、空気流れ上流側に位置する上流側端部(262)に、縦渦を発生させる凹凸状の縦渦発生機構(263)が設けられている空気吹出装置。 - 前記仕切部には、前記渦抑制構造として前記主流路を流れる気流の一部を前記補助流路に導く連通孔(261)が少なくとも1つ形成されている請求項3に記載の空気吹出装置。
- 空気吹出装置であって、
気流を吹き出す吹出部(10)を備え、
前記吹出部は、
作動気流となる気流を吹き出す少なくとも1つの主孔(14)と、
前記主孔の周囲に形成されて前記主孔から吹き出される前記作動気流による空気の引き込み作用を抑えるための援護気流を吹き出す少なくとも1つの補助孔(22)と、
前記主孔の出口下流において前記作動気流の速度境界層(BL)内に形成される横渦の発達を抑える渦抑制構造(180、28、30、32、34、36、261、263、38、40)と、を含んで構成されており、
前記渦抑制構造は、前記主孔の出口下流に形成される前記作動気流の速度境界層の厚み(δ)の中央部分(BLc)および前記援護気流の主流を前記主孔の出口下流で近づける構造になっており、
前記主孔は、前記主孔の内壁面(141)を形成する少なくとも一部位において前記主孔の内壁面に沿って延びる接線(TLm)が前記補助孔の出口下流において前記補助孔の中心線(CLs)と交差するように前記補助孔の中心線に対して傾斜する主傾斜構造(32)を有しており、
前記渦抑制構造は、前記主傾斜構造を含んでいる空気吹出装置。 - 空気吹出装置であって、
気流を吹き出す吹出部(10)を備え、
前記吹出部は、
作動気流となる気流を吹き出す少なくとも1つの主孔(14)と、
前記主孔の周囲に形成されて前記主孔から吹き出される前記作動気流による空気の引き込み作用を抑えるための援護気流を吹き出す少なくとも1つの補助孔(22)と、
前記主孔の出口下流において前記作動気流の速度境界層(BL)内に形成される横渦の発達を抑える渦抑制構造(180、28、30、32、34、36、261、263、38、40)と、を含んで構成されており、
前記渦抑制構造は、前記主孔の出口下流に形成される前記作動気流の速度境界層の厚み(δ)の中央部分(BLc)および前記援護気流の主流を前記主孔の出口下流で近づける構造になっており、
前記吹出部は、前記主孔から吹き出す気流を通過させる主流路(18)、前記主流路を形成する内壁面(181)に沿って流れる気流を前記補助孔の出口下流に導く主流ガイド(38)を含んでおり、
前記渦抑制構造は、前記主流ガイドを含んでいる空気吹出装置。 - 空気吹出装置であって、
気流を吹き出す吹出部(10)を備え、
前記吹出部は、
作動気流となる気流を吹き出す少なくとも1つの主孔(14)と、
前記主孔の周囲に形成されて前記主孔から吹き出される前記作動気流による空気の引き込み作用を抑えるための援護気流を吹き出す少なくとも1つの補助孔(22)と、
前記主孔の出口下流において前記作動気流の速度境界層(BL)内に形成される横渦の発達を抑える渦抑制構造(180、28、30、32、34、36、261、263、38、40)と、を含んで構成されており、
前記渦抑制構造は、前記主孔の出口下流に形成される前記作動気流の速度境界層の厚み(δ)の中央部分(BLc)および前記援護気流の主流を前記主孔の出口下流で近づける構造になっており、
前記補助孔は、前記補助孔の内壁面(221)を形成する少なくとも一部位において前記補助孔の内壁面に沿って延びる接線(TLs)が前記主孔の出口下流において前記主孔の中心線(CLm)と交差するように前記主孔の中心線に対して傾斜する補助傾斜構造(34)を有しており、
前記渦抑制構造は、前記補助傾斜構造を含んでいる空気吹出装置。 - 空気吹出装置であって、
気流を吹き出す吹出部(10)を備え、
前記吹出部は、
作動気流となる気流を吹き出す少なくとも1つの主孔(14)と、
前記主孔の周囲に形成されて前記主孔から吹き出される前記作動気流による空気の引き込み作用を抑えるための援護気流を吹き出す少なくとも1つの補助孔(22)と、
前記主孔の出口下流において前記作動気流の速度境界層(BL)内に形成される横渦の発達を抑える渦抑制構造(180、28、30、32、34、36、261、263、38、40)と、を含んで構成されており、
前記渦抑制構造は、前記主孔の出口下流に形成される前記作動気流の速度境界層の厚み(δ)の中央部分(BLc)および前記援護気流の主流を前記主孔の出口下流で近づける構造になっており、
前記吹出部は、前記補助孔から吹き出す気流を通過させる補助流路(24)、前記補助流路を形成する内壁面(241)に沿って流れる気流を前記主孔の出口下流に導く補助ガイド(39)を含んでおり、
前記渦抑制構造は、前記補助ガイドを含んでいる空気吹出装置。 - 空気吹出装置であって、
気流を吹き出す吹出部(10)を備え、
前記吹出部は、
作動気流となる気流を吹き出す少なくとも1つの主孔(14)と、
前記主孔の周囲に形成されて前記主孔から吹き出される前記作動気流による空気の引き込み作用を抑えるための援護気流を吹き出す少なくとも1つの補助孔(22)と、
前記主孔の出口下流において前記作動気流の速度境界層(BL)内に形成される横渦の発達を抑える渦抑制構造(180、28、30、32、34、36、261、263、38、40)と、を含んで構成されており、
前記渦抑制構造は、前記主孔の出口下流に形成される前記作動気流の速度境界層の厚み(δ)の中央部分(BLc)および前記援護気流の主流を前記主孔の出口下流で近づける構造になっており、
前記吹出部は、前記主孔の中心線(CLm)を中心とする周方向において、前記主孔の一部と前記補助孔の少なくとも一部とが、互いに重なり合う重合構造(36)になっており、
前記渦抑制構造は、前記重合構造を含んでいる空気吹出装置。 - 前記渦抑制構造は、前記主孔の内壁面に沿って形成される速度境界層の厚みを小さくする層縮小構造(180、28、30)を含んでいる請求項3、4、6のいずれか1つに記載の空気吹出装置。
- 前記吹出部は、前記主孔から吹き出す気流を通過させる主流路(18)を含んでおり、
前記渦抑制構造は、前記主孔の内壁面に沿って形成される速度境界層の厚みを小さくする層縮小構造(180、28、30)を含んでいる請求項5、7、8、9のいずれか1つに記載の空気吹出装置。 - 前記主流路には、前記層縮小構造として前記主孔の開口面積よりも断面積が大きい拡大部(180)が設けられている請求項1、2、10、11のいずれか1つに記載の空気吹出装置。
- 前記主流路には、前記層縮小構造として前記主流路を流れる気流を縮流させる縮流フィン(30)が設けられている請求項1、2、10、11、12のいずれか1つに記載の空気吹出装置。
- 前記吹出部は、前記主孔から吹き出す気流を通過させる主流路(18)、前記補助孔から吹き出す気流を通過させる補助流路(24)、前記主流路および前記補助流路を仕切る仕切部(26)を含んでおり、
前記仕切部には、前記渦抑制構造として前記主流路を流れる気流の一部を前記補助流路に導く連通孔(261)が少なくとも1つ形成されている請求項5、7、9のいずれか1つに記載の空気吹出装置。 - 前記吹出部は、前記補助孔から吹き出す気流を通過させる補助流路(24)、前記主流路および前記補助流路を仕切る仕切部(26)を含んでおり、
前記仕切部には、前記渦抑制構造として前記主流路を流れる気流の一部を前記補助流路に導く連通孔(261)が少なくとも1つ形成されている請求項1、2、6のいずれか1つに記載の空気吹出装置。 - 前記吹出部は、前記主孔から吹き出す気流を通過させる主流路(18)、前記主流路および前記補助流路を仕切る仕切部(26)を含んでおり、
前記仕切部には、前記渦抑制構造として前記主流路を流れる気流の一部を前記補助流路に導く連通孔(261)が少なくとも1つ形成されている請求項8に記載の空気吹出装置。 - 前記主孔は、前記主孔の開口縁を形成する複数の縁部(142a〜142h)を有し、
前記複数の縁部は、異なる曲率となる縁部が隣接するとともに、隣接する縁部の接続部分が丸みを有するように環状に接続されている請求項1ないし16のいずれか1つに記載の空気吹出装置。 - 前記主孔は、異なる曲率となる2種の前記縁部で構成されている請求項17に記載の空気吹出装置。
- 前記主孔は、4つの前記縁部で構成され、4つの前記縁部が4箇所で接続されている請求項17または18に記載の空気吹出装置。
Priority Applications (4)
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