JPH02501820A - 流体オッシレーター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 流体オツシレーター 関連特許願 本願は、ストラフｙ　−（Ｓｔｏｕｆｆｅｒ）の米国特願ＮＯ，５２２，８８４ 「ダツシュボード所要空間の小さい車輌風防ガラス除霜装置」、ブーン（Ｂｏｏ ｎｅ）他の米国特願ＮＱ、７１Ｂ、７３７　ｒ空気掃引除霜器」、およびストウ ファーの米国特願に７４ｇ、０６５　ｒ空気掃引流体オツシレーターの斬新なイ ナータンスループ構造」に関連がある。

発明の背景 例えば自動車の風防ガラスを掃除するために、空気の掃引噴流を出す掃引噴流型 流体オツシレーターを用いることは当業者にとって公知である。前記の関連する ストウファーの特願随５２２．８８４において、一実施例は連続イナータンスル ープ流体オツシレーターを用い、そこではクロスオーバー型流体オツシレーター が共通の出口につながる１対のせばまる側壁を有し、パワーノズルから出る空気 噴流は室の一方の側から他方の側に移動し、パワーノズルから空気噴流が出る時 に空気噴流の各側にて制御ポートを接続する連続イナータンスループの作用によ って共通出口から掃引状に出るようにされる。前記のブーン他の関連特許願にお いて、オツシレータ一部分は比較的短かくされ、拡張−縮少クロスオーバー型室 流体オツシレーター素子ノ代りに、相互作用領域の側壁は相互にひろがって、オ ツシレーターの掃引角度に対応する細長い穴を形成する。パワーノズルの真近で 下流の１対の制御ポートは連続イナータンスループに接続され、風防ガラスの正 しい除霜のために揺動周波数を約１２Ｈｚ未満にするような長さと断面積を有す るイナータンスループを適合させるために幾つかの異なる技法が用いられている 。前記の関連するストウファーの特願１に７４８．０６５では、オツシレーター の制御ポートに結合する１対の整合部分と、整合部分のそれぞれの端に接続され る１対のループ部分と、実質的に平らで流体素子の平面に平行なりロスオーバー 、つまり共通部分にループ部分の端を結合する１対の遷移部分と、をイナータン スループが有する。

本発明の一目的は改良された流体オツシレーターを与えることであり、特に本発 明のいま一つの目的は、集中された空気の噴流を交互に出し、比較的短かく、製 作がより容易、かつ安価であり、殊に車輌の窓ガラスの除霜・くもり除けの機能 に独特の応用性を有する、改良された流体オツシレーター素子を与えることであ る。

本発明によれば、流体オツシレーターは比較的に長さが短かいので、自動車のダ ラシボード／計器板の下に組み込まれて、車輌の運転者と乗客の両方の側に除霜 ／くもり除は空気を分布することにより風防ガラスの霜およびまたは、（ちりを 迅速、かつ効率良く掃除することができる。オツシレーターは、所定の断面積を 有するパワーノズルと、天井および床の壁、ならびに出口に向って拡がる１対の ひろがり側壁により画成される相互作用領域と、を含む。相互作用領域の両側で 、ひろがり側壁の手前にある１対の制御ポートは連続イナータンスループ、つま り部材により連結される。本発明によれば、漏えいスプリッタ（ｌｅａｋｙ　５ ｐｌｉｔｔｅｒ）が出口の中心近くにあって空気の分布形式を変形するので、例 えば車輌風防ガラスの除霜／くもり除けのために実質的に２つの除霜／くもり除 は空気の交替する噴流が風防ガラス上の所定の位置および角度方向に交替して振 り向けられ、２つの噴流の各々は全エネルギーを含有し、拡散しない。漏えいス プリッタは出口の中心近くの床壁および天井壁のくびれた、または絞られた端に より構成され、くびれた端または絞られた端を有する天井および／または床の壁 の両側に隔置される１対の掃引角度拡大羽根を含む。

運転者側を先ず除霜またはくもり除けすることが望まれるので、掃引角度拡大羽 根は乗客側に向けて偏倚され、つまりずらされて、最大開口部が風防の運転者側 に向けられ、最小開口部が風防の乗客側に向けられる。望ましい実施例において 、床および天井の壁は相互作用領域の軸方向中心線に対して約６〜１０″の角度 を有して、パワーノズルの幅をＷとした場合に長さが２．５Ｗ未満の相互作用領 域に必要となる拡大出口を与える。

揺動を妨害するであろう背圧を制御ポートに生じないように相互作用領域で噴流 を膨張させるためにこの空間が必要である。

望ましい実施例において、パワーノズルは約１：１の縦横比を有するが、これは その幅がほぼ高さに等しくて、側壁を通って出る２個の噴流の各々がほぼ等しい 断面形状を有し、少し大きい断面積を有することを意味する。よって本発明の効 果は、漏えいスプリッタの作用によって、パワーノズルから出る噴流を、先ず出 口の一つの側から、次に他の側から、と切換えて流すことである。つまり、ひろ がる側壁の一方からひろがる側壁の他方に噴流が切換わる時に、噴流は極く短時 間の間、漏えいスプリッタに衝突する。漏えいスプリッタは比較的大きい素子で あるが、その漏えい性のために、非漏えいスプリッタよりもインピーダンスが著 しく低く、そのため、揺動に悪影響を与えない。

そのうえ、床および天井の絞り端に種々の厚さを与えることによって分布を仕立 て上げることができ、風防ガラスに衝突する噴流をより巧く仕立て、つまり分布 させ、それにより、主要区域、つまり視野区域の掃除の後で他の区域のガラス（ 例えば側面窓）の掃除を行わせることができる。

本発明は、風防ガラスから霜および／またはくもりを掃除する用途に特に応用性 および特異性を見出すけれども、車輌のガラス区域を掃除して視野を良くするこ と以外の用途をもこのオツシレーターカ（有することは当然である。

図面の簡単な説明 本発明の上記その他の目的、利点および特徴が、以下の明細書および添付図面に 照らして、より明らかにされるであろう。

第１図は本発明を取り入れた流体オツシレーターの斜視図、第２図は本発明を取 り入れた流体オツシレーターの、代表的寸法数値を示す側面図、 第３図は流体オツシレーターの出口にある漏えいスプリッタを示す端面図、 第４図は本発明の変形の側面図、 第５図は自動車輌の風防ガラスに除霜／くもり除は空気を当てるように装着され た本発明の流体オツシレーターの側断面図、第６ａ図ないし第６ｇ図は本発明に よる流体オツシレーターの除霜効率を示す図である。

発明の詳細な説明 概していえば、本発明の流体オツシレーターは、上流端および下流端を有する相 互作用領域ＩＲと共に、相互作用領域に空気（または他の流体）の噴流を投射す るパワーノズルＰＮを有する。相互作用領域ＩＲの上流端の両側で、かつパワー ノズルにより相互作用領域に投射される空気の噴流の両側にある第１および第２ の制御ボートＣＰ　およびＣ２０は連続のイナータンスループＣＬにより連結さ れる。相互作用領域は１対のひろがり側壁ＳＷ　およびＳＷ２、ならびに床およ び天井の壁ＦＷおよびＣＷによって画成され、ひろがり側壁ＳＷ１゜ＳＷ２の上 流端は制御ボートＣＰ１およびＣ２０を形成する上流の壁にそれぞれ直接に結合 される。作動時、パワーノズルＰＮを離れる空気は連続イナータンスループＣＬ の長さにより決まる周波数にて噴流を側壁ＳＷ　およびＳＷ２の間で行ったり来 たり揺動させる。揺動周波数はパワーノズルＰＮを通る空気の流量にほぼ比例し 、流量が多ければ、それだけ揺動周波数は高くなる。望ましい実施例において、 車輌の除霜／くもり除はノズルとして使用される時、揺動周波数は約１２Ｈｚ未 満である。

本明細書に開示される、図示の寸法を有する形態において、制御ポート間のイナ ータンスループの長さは、与えられた連続イナータンスループＣＬの断面積に対 して１５〜２０ｉｎ（３８Ｚ〜５０８關）である。

第５図は風防１１に近接し、計器集合体１２を有する自動車の計器板のダツシュ ボードを示す。

空気分布与圧室１４は風防掃除用空気（除霜および／またはくちり除け）（また 後部窓のような風防以外の区域でもあり得る）を熱交換器（図示せず）から受入 れて、運転者および／または乗客が近接して容易に操作し得る位置にあるコント ロール（図示せず）の位置に従って風防へ送るが、この全ては従来通りのもので 、圧力のかかった除霜／くもり除は空気の制御源であることを除けば本発明の部 分を構成しない。

第１図を参照して、流体オツシレータ−２０は次の容積領域を含む。すなわち、 前記のように１対のひろがり側壁ＳＷ１およびＳＷ２、ならびに天井および床の 壁ＣＷおよびＦＷによって画成される相互作用領域と、１対の対向する制御ボー トＣＰ１およびＣ２０と、高圧の流体供給源（図示せず）に結合されるパワーノ ズルＰＮと、制御ボートＣＰ　およびＣ２０を連結すす る連続イナータンスループＣＬと、である。ひろがり側壁ＳＷ　およびＳＷ２、 ならびに床壁ＦＷおよび天井壁ＣＷは出０２１を形成する。

漏えいスプリッタ 漏えいスプリッタ構造２２は出口２１の中央近くにある。漏えいスプリッタ２２ は床および天井の壁に設けた１対のくびれだ、つまり絞られた部材ＦＷＰおよび ＣＷＰから成る。本実施例において、（びれ、つまり絞り部材ＦＷＰおよびＣＷ Ｐはそれぞれ１対の３角板２３．２４および２５．２８から成り、床壁ＦＷおよ び天井壁ＣＷから出口の中へ出っ張って、実効上、出口をローブ（耳たぶ部）２ １Ｌおよび２１Ｒに分割する。頂部２５ＣＣおよび２５ＣＦは隔置され、相互に 接触しないで、両者の間で少量の流体を流すので、ここから「漏えいスプリッタ （ｌｅａｋｙ　５ｐｌｉｔｔｅｒ）Ｊの名称がとられた。１対の流れ偏向板、っ まり掃引角度拡大羽根２９Ｌおよび２９Ｒが３角板２３．２４および２５．２６ と床壁ＦＷおよび天井壁ＣＷとの接合点から隔置されてその近くに配置されてい て、角度拡大羽根２９Ｌ、　２９Ｒと絞り部材ＦＷＰ、ＣＷＰとの間にも流れが 存在するので、全体構造が２つの空気出口ローブ２１Ｒおよび２１Ｒを形成する 漏えいスプリッタを構成する。

よって、空気または流体の主噴流が左に切換わると、はぼ全部の流体がローブ２ １Ｌから流れ出る。小部分の流体はほぼ平行な進路にそって板２３．２８と角度 拡大羽根２９Ｌの間に向けられるが、主流束は左に向けられる。同様に、流体オ ツシレーターが切換って、出口２１を通る主空気流が右側ローブ２１Ｒを通る時 は、絞り部材ＦＷＰおよびＣＷＰのくびれ端部分、つまり頂部の間に少量の流れ があると同時に、板２４．２５と掃引角度拡大羽根２９Ｒの間に少量の平行流が 生ずる。掃引角度拡大羽根２９Ｌ、　２９Ｒはそれぞれの出口ローブ２１Ｌ、　 ２１Ｒから出る噴流を、装置の軸方向中心線に対してより大きな角度で流出させ る。

パワーノズルＰＮは縦横比的１＝１を有し、個々の側方ローブ２１Ｌ、　２１Ｒ の各々はほぼ同様の縦横比を有するが、断面積が少し大きい。

車輌用途において、パワーノズルＰＨにつながる流路が異なって、パワーノズル における速度分布形状が一様でなくなり、揺動作用を妨害する可能性を生ずるこ ともある。長いパワーノズルスロートを用いて速度分布形状を修正する時間を与 えることができたであろうが、望ましい実施例においては、ブーン他の前記特許 願に開示される整流装置を用いて、パワーノズルの直前のパワーノズルスロート を著しく短かくし、結果として流体オツシレーターの全長が比較的短かくなる。

第１図に示すように、羽根３５の格子がパワーノズルＰＮの直前に配置されて改 良されている。

第２図に示すように、床および天井は約６°〜約１０″にひろがって噴流を膨張 させることにより、制御ボートＣＰ１およびＣ２０において背圧を生ずることを 避けている。この出口の膨張は、約２．５Ｗ未満（ＷはパワーノズルＰＮの幅） の長さの相互作用領域にとって必要である。第１図および第２図において、１対 の制御ポート結合部ＣＬ−ＣＲおよびＣＬ−ＣＬ、ならびに所定の揺動周波数を 与えるような長さと断面積を有するほぼ扁平な共通部ＣＬ−Ｃ１を有するループ として連続イナータンスループＣＬが図示される。イナータンスループＣＬは第 ４図に示す形態を有することができ、これは１対の整合部ＣＬＭＲおよびＣＬＭ Ｌ、１対の均一断面ループ部ＣＬＲおよびＣＬＬ。

それにつながる遷移部ＣＬＴＬおよびＣＬＴＲ，ならびにそれに接続する１本の 共通の、クロスオーバ一部ＣＬ−Ｃｏ、を含み、つまりクロスオーバ一部ＣＬ− Ｃｏは相互作用領域の中を通ることができ、または望ましくは、床壁ＦＷまたは 天井壁ＣＷの何れか一方またはその両方の上に単純に存在することができ、後者 の場合、共通部ＣＬ−Ｃｏは２つの平行な通路に分割される。

除霜／くもり除けの目的のための流体オツシレーターの、風防ガラスに対する相 対角度方向が第５図に図解される。

第６ａ図ないし第６ｂ図は自動車輌の風防を掃除するための、本発明の流体オツ シレーターの掃除効率を図解する。破線「Ｄ−視」は除霜装置により先ず掃除す べき主要区域である運転者側の視野区域を示す。同様に「Ｐ−視」区域は、初期 段階に掃除されることが望ましい、車輌の乗客側の区域である。

Ｄ−終およびＰ−終として示される破線は、ＦＭＶＳＳ基準を満たすように所定 の時間内に掃除すべき区域を示す。本発明による出口を具えたフォード・テンポ （Ｆｏｒｄ　Ｔｅｍｐｏ）の掃除時間が各図に示しである。

これらの図において、運転者側で最初に掃除される面積、そして初期掃除段階を 通じて掃除される面積は乗客側の面積よりも大きい。これは運転者側を乗客側よ りも早く除霜装置に掃除させたいという希望による。従って、掃引角度拡大羽根 ２９Ｌおよび２９Ｒを出口開口部２１の中で横方向にずらせて、乗客側出口ロー ブ２１Ｒの距離Ｄ１が運転者側の距離Ｄ２よりも大きくなるようにし、それによ り運転者側ローブ２１Ｌがより多くの除霜エネルギーを受ける。つまりローブ２ １Ｌがローブ２１Ｒよりも大きくなるようにする。さらに、視野区域の掃除の後 で側方窓にもっと良く到達するように、パネル２５．２６の内部に補足の厚みを 付加することによりパネル２５．２６を厚くするなどの流れ分布増進装置を絞り 部分に設けることができる。実際に、漏えいスプリッタを通る少量の流れを用い て、霜やくもりを掃除すべき表面への空気の分布効果を高める。

本発明の基本精神および範囲から逸脱することなく多くの変形を行うことができ 、本明細書にはその幾つかを上記に提案した。

国際調査報告 １＋＋Ｍｓａａａａａｌ　ム＠両ｍ＋ａ＊　Ｎｏ、Ｐαｒ／ａｓ　８７１００７ ５２

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．除霜／くもり除け空気源と、掃除すべき風防ガラス表面の運転者および乗客 側のそれぞれに除霜／くもり除け空気を出すための中央に配置されるノズルと、 を有する自動車輌除霜／くもり除け装置であって： 前記空気源のほぼ全体の強さの２つの交替する噴流として前記除霜／くもり除け 空気を噴出させ、先ず前記２つの噴流の一方を運転者側に所定時間、流し、つぎ に前記２つの噴流の他方を乗客側にほぼ等しい所定時間、流すための装置を含む 、自動車輌除霜／くもり除け装置。
2. ２．前記空気源のほぼ全体の強さの２つの交替する噴流として除霜／くもり除け 空気を噴出させるための前記装置は前記空気源から大気へ噴流を出すための流体 オッシレーターを含み、該流体オッシレーターは： ａ．高圧の空気供給源に結合される、所定断面積を有するパワーノズル； ｂ．前記パワーノズルから空気の噴流を受入れる、１対のひろがる側壁と天井壁 と床壁とによって画成されて出口ひろがり部につながる、相互作用領域； ｃ．前記相互作用領域の対向する側面にある１対の制御ポート； ｄ．前記制御ポートを連結し、揺動周波数を制御する連続イナータンスループ； ｅ．前記出口ひろがり部の中央近くにあって、前記出口ひろがり部から出る空気 分布を、前記出口ひろがり部の横端から前記交替する除霜／くもり除け空気の噴 流が出されるように変形するために、前記天井壁および床壁の少なくとも一方が 前記出口ひろがり部のほぼ中央でくびれて成る、漏えいスプリッタ： を含んでいる、請求の範囲第１項に記載の自動車輌除霜／くもり除け装置。
3. ３．前記流体オッシレーターの軸方向中心線に対してそれぞれ所定の角度に取付 けられた１対の掃引角度拡大羽根を前記漏えいスプリッタが含んでいる、請求の 範囲第２項に記載の流体オッシレーター。
4. ４．高圧の空気源から大気へ噴流を出すための流体オッシレーター装置であって ： ａ．高圧空気の供給源に結合されて、所定の断面積を有するパワーノズル； ｂ．前記パワーノズルから空気の噴流を受入れ、１対のひろがり側壁と天井壁と 床壁とにより画成されて、出口ひろがり部につながる相互作用領域； ｃ．前記相互作用領域の対向する側面にある１対の制御ポート； ｄ．前記制御ポートを連結し、揺動周波数を制御する連続イナータンスループ； ｅ．前記出口ひろがり部の中央近くにあって、前記出口から出る空気分布を前記 出口の横端から出る交替する空気噴流に変形するために、前記天井壁および床壁 の各々から相互に向けて出っぱって、間に空気流の空間を残して終っていて、そ の流れインピーダンスを下げるようにする装置を含む、漏えいスプリッタ： を含む流体オッシレーター。
5. ５．前記流体オッシレーターの軸方向中心線に対して所定の角度に取付けられた 少なくとも１個の掃引角度拡大羽根を前記漏えいスプリッタが含む、請求の範囲 第４項に記載の流体オッシレーター。
6. ６．前記流体オッシレーターの軸方向中心線に対して所定の角度にて取付けられ た１対の掃引角度拡大羽根を前記漏えいスプリッタが含み、前記羽根の一方が他 方よりも前記軸方向中心線に近くて、前記出口を通る空気の分布を所定の態様で 変形する、請求の範囲第４項に記載の流体オッシレーター。
7. ７．前記パワーノズルの幅をＷとした場合、前記パワーノズルから前記出口まで の距離が２．５Ｗ以下であり、前記床壁および天井壁の１つ以上が前記流体オッ シレーターの軸方向中心線を含む平面に対して或る角度をなして、前記パワーノ ズルを通って出る空気噴流を膨張させる、請求の範囲第４項に記載の流体オッシ レーター。
8. ８．前記パワーノズルから出て前記相互作用領域に入る空気の速度分布形状を安 定させるために、前記パワーノズルと前記供給源の間に設けられる整流装置を含 む、請求の範囲第７項に記載の流体オッシレーター。
9. ９．除霜／くもり除け空気源と、前記除霜／くもり除け空気を掃除すべき風防ガ ラス表面に噴出するためのオッシレーターと、を有する車輌除霜／くもり除け装 置であって：前記オッシレーターは、風防ガラスの運転者側と乗客側にほぼ全体 強さの交替する噴流として前記除霜／くもり除け空気を噴出させることを特徴と する車輌除霜／くもり除け装置。
10. １０．除霜／くもり除け空気源を有する車輌除霜／くもり除け装置であって、車 輌の計器／ダッシ板に取付けられ、風防ガラスに除霜／くもり除け空気の交替す る噴流を振向けるような向きにされる、請求の範囲第８項に記載の流体オッシレ ーターを含む車輌除霜／くもり除け装置。