JPS59215533A - 空調装置の吹出口 - 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】 本発明は、空調装置の吹出口構造に関するものである。

自動車の車室の空調等では空調開始時には暖気あるいは
冷気を集中的に乗員に向けて供給して急速な冷暖房を行
なうのが好ましい。

従来の空調装置の吹出口は筒状のダクトの開口端に風向
を変えるルーバを設けた簡単な構造で、吹出口より送出
される空調気流はほぼ一様な流速分布を示し、その拡散
する度合が一定で、空調開始時には乗員への空調風が充
分でない。このために、送風量や風向を変えるが、送風
量を変えると車室内の温度がｌＡｍからはずれ、また風
向の変更にも限度がある。

ところで、一定風量の自由噴流を静止流体中に送出した
場合、静止流体と接する噴流外周部の流速が小さいほど
静止流体との間に生じる粘性力等が小さくなり、噴流の
拡散減衰が防止される。

そこで、本発明者等は上記関係に注目し、吹出ダクト内
部の中央部に空調風の主流通路を形成し、この外周部に
副流通路を形成し、主流通路に比して副流通路の流速を
遅くすることにより、吹出口から吹き出す空調風の拡散
を防止して、空調風の温度到達距離を延ばし、使用者に
充分な空調感を与えることができることを先の出願特願
昭５７−２３０９３７において述べている。

ところが、本発明考等がさらに詳しく研究したところ、
空調装置を自動車等に装着する際、取付は空間に制約を
受けるため、空調装置のダクト形状は曲がり部を設ける
ことが非常に多い。よってダクト内を通過する空調風は
、前記曲がり部で乱れを生じ、この乱れた状態のまま空
調風が吹出口から吹出されると、周囲の静止空気を巻き
込んで減衰しやすいため、乗員への充分な空調風が得ら
れないということが判明した。

そこで本発明は、上記点に鑑み、空調装置の吹出ダクト
内に設りられた空調空気の主流通路と、副流通路に流入
する空気の整流を行なうような整流手段を設けることに
より、吹出口から吹出される噴流の拡散減衰を防止し、
上記空調風の温度到達距離をより効果的に延ばすことに
より快適な空調が得られるようにすることを目的とする
。

以下、図示の実施例により本発明を説明する。

第１図は本発明の第１の実施例で、車両用空調装置に使
用した例であり、第２図は第１図のＡ−入断面図である
。矩形状の樹脂製吹出ダクト１の開口端には第１図にお
いて左右方向の風向を変える複数の樹脂製グリルルーバ
２が、それぞれシャフト２ａを介して回動自在に取付け
られる。それぞれのシャフト２ａはロッド３に連結され
、ロッド３はダクト１の開口端」二部に設けられた凹所
１ａに、第１図において左右方向に移動可能に収納され
ている。複数のグリルルーバ２の中の１つには、樹脂製
ノブ２ｂが一体成形によって設けられており、このノブ
２ｂを手動操作にて左右に動かずことにより、これと連
動してロッド３に連結された他のルーバ２も左右方向に
回動するようになっている。なお、吹出ダクト１の開口
端には樹脂製の」二側仕切板１ａおよび下側仕切板１ｂ
がそれぞれ」三方ないし下方に折り曲げられて、拡開せ
しめられ、吹出ダクト１と一体成形されている。吹出ダ
クト１内部の上側仕切板１ａおよび下側仕切板１ｂの上
流側は、第２図に示すようにそれぞれ平行となるように
形成され、上側仕切板１ａと下側仕切板１ｂの間には、
２枚の縦方向仕切板（１ｄ、ｌｅ）が互いに平行となる
ように設けられ、上記仕切板（ｌａ、ｌｂ）と一体成形
されている。

ずなわら、吹出ダクト１の内部には、上側仕切板１ａと
下側仕切板１ｂと２枚の縦方向仕切板（１ｄ、ｌｅ）と
によって囲まれた主流通路ア、および吹出ダクト１の内
壁と各仕切板（１ａ、　　１　ｂ。

１ｄ、ｌｅ）との間に副流通路イが形成されており、こ
の状態は、第２図のＢ−Ｂ断面図である第３図に最もよ
く示されている。

主流通路アおよび副流通路イを形成するように前記仕切
板（１ａ、　　１　ｂ、　　１　ｄ、　　１　ｅ）が設
けられた吹出ダクト１の上流側には段部１ｆが形成され
ており、この段部１ｆには、ハニカム状整流格子４がは
め込めるようになっている。したがって、この整流格子
４は、吹出ダクト１を通風ダクト５に嵌合せしめること
により、吹出ダクト１の段部ｉｆと通風ダクト５の開口
端の間にはさみ込まれ、保持されている。

このハニカム状整流格子４は、第４図に示すように、矩
形状の樹脂製外枠４ａを有し、この外枠４ａの内側には
、これより小形で矩形状の樹脂製内枠４ｂが配置され、
外枠４ａが吹出ダクト１の段部１ｆにはめ込まれた時に
、Ｋ枠４ｂは吹出ダクト１の仕切板（１ａ、　　１　ｂ
、　　１　ｄ、　　１　ｅ）に隙間なく接するようにな
っている。外枠４ａと内枠４ｂの間には、目の細かいア
ルミ製副流ハニカム部４ｃが設けられ、外枠４ａと内枠
４ｂに接着剤等に−Ｃ接着されている。同様に内枠４ｂ
の内部には目の大きいアルミ製主流ハニカム部４ｄが内
枠４ｂに接着剤等にて接着されている。」二記主流ハニ
カム部４ｄと副流ハニカム部４ｃは、前記主流通路アと
副流通路イにそれぞれ連通ずるようになっている。

ここで、目の大きい主流ハニカム部４ｄを通過した流速
、すなわち主流通路アの流速は、目の相かい副流ハニカ
ム部４Ｃを通過した流速、すなわち副流通路イの流速よ
り大きく、それぞれの目の大きさを調節することにより
、主流通路アの流速Ｖｉと副流通路イの流速■０の流速
比Ｖ　ｏ　／　Ｖ　ｉを決定し、任意の流速分布が得ら
れる。

第５図は上記吹出口構造を模擬的に示すものであり、図
中ｔｉは主流通路アの通路幅を示し、ｔ。

は副流通路イの通路幅を示す。またＶｉは主流の流速を
示し、■０は副流の流速を示す。

本発明考らは上記吹出口の通路幅の比ｔ　ｏ　／　ｔｉ
を０．３〜０．７とするとともに、流速比Ｖ　ｏ　／　
Ｖｉを０．３〜０，６とし、吹出口より７０ｃｍ離れた
地点の垂直面内の温度到達率の分布状況を測定し、従来
の吹出口と比較した。これを、第６図に示す。

なお、温度到達率は次式で示される。

雰囲気温度−測定点の温度 温度到達率− 雰囲気温度−吹出口温度 ここで、雰囲気温度６０℃、吹出口冷風温度１２°Ｃ１
吹出ロ流量はｓｏｘｓｏｍグリル（副流部を含む）にて
Ｌ　５０　ｎ？　／　ｈとした。また図中線Ｘは本実施
例の吹出口、線ｙは従来の吹出口である。

本図によれば、はぼ静止した雰囲気中に空調風を吹き出
した場合、空調風を中心部を流れる主流と、主流の外部
を流れる副流に分割した本実施例の吹出口では、副流の
流速を小さくして雰囲気との粘性力等によって生ずる吹
出風と静止空気との混合を小さく抑えることにより、第
６図の如く、空調風の拡散減衰が防止され、その温度が
保たれて到達距離が延びる。なお、前記整流格子４は、
主流と副流の流速比Ｖ　ｏ　／　Ｖ　ｉを一定に保つと
ともに、空調風の流れに水平方向のみの流速成分が得ら
れるように、流れに水平方向以外の流速成分を打ち消し
、流れの乱れを消滅させる。したがって、噴流による周
囲の静止空気の巻き込みは、いっそう低減され、温度到
達距離をさらに大きくする。特に自動車に装着された空
調装置においては、接続ダクト５の曲がり部で、空調風
の流れが乱されるが、本例のような整流格子４を設ける
ことにより、空調風の乱れが容易に低減できる。

ここで、本発明等が内部仕切板がない従来の吹出口に、
前記整流格子４を設けた場合の温度到達率を調べたとこ
ろ、整流格子４がない時の温度到達率が０．４２であり
、整流格子４を設けることにより温度到達率は０．６４
に向上することが判明した。

次に、本発明の他の実施例について説明する。

第７図は、第２実施例を示しており、先の実施例と同じ
構造の吹出ダクト１の段部１ｆと通風ダクト５の哨部の
間には、整流格子６がはめ込まれる。整流格子６は、第
８図に示す如く樹脂製の枠６ａの内側に目の大きさが一
様なアルミ製ハニカム部６ｂが接着剤等にて固着されて
いる。整流格子６の上流側には、空調風の主流と副流の
流速比を調節するダンパ７．８の一端が回動自在にヒン
ジ結合しである。ダンパ７．８と一体の各ヒンジ軸７ａ
、８ａの一端にはそれぞれビニオン歯車９ａ、９ｂが装
着してあり、各ビニオン歯車９ａ。

９ｂは両者間に配設されたラック歯車ｌＯと噛合せしめ
である。ランク歯車ＩＯは、レバー１１の操作により、
第９図の左右方向に動く。これに伴ない、ランク歯車Ｉ
Ｏと噛合したピニオン歯車９ａ、９ｂは互いに逆方向に
回転し、これによってダンパ７．８が互いに対称方向に
回動する結果、主流通路アの上流側開口は上流側に向け
て拡開あるいは狭小化される。

以下、第１０図、第１１図により上記第２実施例の吹出
口構造の作動及び効果を述べる。

第１０図は上記吹出口の断面構造を模擬的に示すもので
あり、本図の（ａｌはダンパ７．８により主流通（１８
アの上流側開口を拡開ゼしめた図、本図の（ｂｌは上流
側開口を狭小化せしめた図である。

本図の（ａｌの場合、整流格子６を通過することにより
、均一な流速■で吹出口に至った空調気流は仕切板（１
ａ、　　１　ｂ、　　１　ｄ、　　１　ｅ）にて主流と
副流に分割される。主流は拡開した流入１コより主流通
路ア内に絞り込まれて加速され、反対に副流は絞られた
流入口を通過後通路が広くなるので減速される。この結
果、主流と副流の流速比はＶｏ／Ｖｉ＜１となる。

反対に、本図の（ｂｌの場合には主流は減速され、副流
は加速されて流速比はＶ　ｏ　／　Ｖ　ｉ　＜　１とな
る。

本発明者らは上記吹出口の通路幅の比Ｌ　ｏ　／　ｔｉ
を０．３〜０．７とするとともに、本図（ａｌの状態で
流速比Ｖ　ｏ　／　Ｖ　ｉを０．３〜０．６とし、また
本図（ｂｌの状態で流速比Ｖ　ｏ　／　Ｖ　ｉを１．２
〜１．６として、それぞれについて吹出ｌコより７０ｃ
ｍＭれた地点の垂直面内の温度到達率の分布状況を測定
し、従来の吹出口と比較した。これを、それぞれ第１１
図（ａ）、　＋ｂ）に示す。なお図中綿Ｘは本実施例の
吹出口、線ｙは従来の吹出口である。本図の（ａｌによ
れば、はぼ静止した雰囲気中に空調風を吹き出した場合
、空調風を中心部を流れる主流と、主流の外部を流れる
副流分割した本実施例の吹出口では、副流の流速を小さ
くして雰囲気との粘性力を小さく抑えることにより、本
図（ａｌの如く、空調風の拡散減衰が防止され、その温
度が保たれて到達距離が延びる。

一方、副流の流速を大きくして雰囲気との粘性力を積極
的に生ぜしめれば、本図（ｂｌのごとく、空間風は急速
に拡散して一様に広がる。

このように、本第２実施例の吹出口は吹出ダクト１内に
仕切（ｌ　ａ、　　ｌ　ｂ、　　ｌ　ｄ、　　ｌ　ｅ）
を設けて、空調風を中心部を流れる主流と、外部を流れ
るＫ１１ｌ流に分割し、仕切板（ｌａ、ｌｂ、ｌｄ、１
ｅ）の上流側に設けたダンパ６．７によって上記主流と
副流の流速比を異ならしめることにより、一定風量で吹
き出す空調風の流速を空調開始時には絞って遠方へ到達
ゼしめ、その後は一様に拡散せしめて、好適な空調を行
なうことができるものである。

なお、本実施例において、吹出ダクト１の開口端は必ら
ずしも拡開する必要はないが、２０度以下の角度で拡開
せしめたほうが効果がある。

また、通風ダクト５の曲がり及び、ダンパ６゜７による
空気流の乱れは、第１実施例と同様に整流格子６によっ
て整流されるため、上記効果はさらに大きくなる。

また、本発明は、上記第１および第２の実施例の他に、
以下に述べる如く種々の変形が可能である。

（１）、上述の実施例では、整流格子４．６は、アルミ
製のハニカム部を樹脂製枠に接着剤等にて、固着してい
るが、ハニカム部と枠を樹脂で一体成形してもよい。

（２）、前述したダンパ（６，７）の操作機構としては
、リンク機構とコントロールケーブルを組み合せ使用す
る手動操作機構でもよい。

（３）、前述したダンパ（６，７）をサーボモータやダ
イヤフラムアクチュエータ等により駆動し、このサーボ
モータ、ダイヤフラムアクチュエータ等の駆動装置の作
動を、室温を検出して作動する制御回路、あるいは空調
装置始動後一定時間の出力を出すタイマー回路等によっ
て自動的に制御するようにすれば、ダンパの作動を自動
制御することができる。

（４）、ダンパのごとき流速調節手段は、主流通路アの
上流側開口以外に、主流通路アおよび副流通路イの途中
に設置することができる。この場合、ダンパでなく、可
変絞り部材を両流通路ア、イの一方又は双方に設けるよ
うにしてもよい。

（５）、第１２図に示すような運転席側吹出口１２ａ、
１３ａおよび助手席側吹出口１２ｂ、１３ｂを上述のよ
うな吹出風の流速可変可能な構造とし、上記（３）の駆
動装置、制御回路を適用すれば、それぞれの吹出口での
空調風の制御が独立に行なうことができる。

（６）前記整流格子４．６は、ハニカム状に限らず、吹
出口の縦方向、および／または横方向に互いに平行な複
数の仕切部を設けるようにしてもよく、また吹出口が、
円筒形に形成されている場合は、整流格子の枠は円筒形
に形成し、その場合、円筒形枠内部に複数の同心円状の
仕切部を設けるようにしてもよい。

（７）、前記整流格子は、自動車用空調装置の吹出口に
限らず、例えば工場等の広い空間の局部部分を冷房換気
するような空調装置の吹出口においても上記と同様の効
果を有し実現可能である。

以上の如（、本発明は空調装置の吹出ダクト内に設けた
仕切板により、吹出ダクト内を中央部の主流通路と副流
通路に区画するとともに、主流通路と副流通路に流入す
る空気の流れを整流する整流手段を設けることにより、
吹出口から吹出される空調風の拡散減衰を効果的に防止
し、空調風の温度到達距離をより一層延ばすことが可能
となり、特に車両用空調装置等に使用して優れた性能を
発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を示ず吹出口の正面図、
第２図は第１図の八−Δ断面図、第３図は第２図のＢ−
Ｂ断面図、第４図は本発明のｆｆ１ｌ実施例における整
流格子の正面図、第５図は本発明の第１実施例を示す吹
出口の概略断面図、第６図は本発明の吹出口と従来の吹
出口について温度到達率を比較した特性図、第７図は本
発明の第２実施例の吹出口構造を示す断面図、第８図は
本発明の第２実施例における整流格子の正面図、第９図
は本発明の第２実施例の吹出口構造を示す側面図、第１
０図の（ａｌ、　（ｂｌは本発明の第２実施例を示す吹
出口の概略断面図、第１１図のｔａｇ、　（ｂｌはそれ
ぞれ第１０図の（ａｌ、　（ｂｌに対応する温度到達率
の特性図、第１２図は自動車運転席の操作パネルの外観
図。 １・・・吹出ダクト、（ｌ　ａ、　　１　ｂ、　　１　
ｄ、　　ｌ　ｅ）・・・仕切板、ア・・・主流通路、イ
・・・副流通路、４・・・整流格子、４ａ・・・外枠、
４ｂ・・・内枠、４Ｃ・・・副流のハニカム部、４ｄ・
・・主流ハニカム部、６・・・整流格子、６ａ・・・枠
、６ｂ・・・ハニカム部、７．８・・・ダンパ。 代理人弁理士　岡　部　　　隆 第２図 第３図 −− 第６図 −Ｉ−統　補　正　書（方式） Ｍｆ許庁長官　殿 ■・１τ）ノ１の表示 昭和５８年特許願第８８４９２冒 ２発明の名称 空調尺装置の吹出し１ ３捕正をする召 り印１との門（３、」旨′１出願人 愛知Ｖ１１刈谷市昭和町１丁目１番地 （４２６）口本電装株式会社 代表−ｈ　戸田憲吾 ４代　理　人 〒４４８　　愛知県刈谷中昭和町１　’Ｊ−Ｌ］　１番
地５　補正命令の目付 昭和５８年　８ＪＪ１０日 ６捕止の対・象 ７補正の内容

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）空調装置の吹出ダクト内に吹出ダクト内壁に沿っ
   て仕切板を設け、この仕切板によって吹出ダクト中央部
   に位置する主流通路と、この外周の副流通路とを形成し
   、前記主流通路と前記副流通路に流入する空気の整流を
   行なうような整流手段を具備する空調装置の吹出口。
2. （２）前記整流手段は、前記主流通路部分に比べ、前記
   副流通路に設けられたハニカム状整流格子より形成され
   、このハニカム状整流格子の目の大きさは、前記主流通
   路部分より前記副流通路部分の方がより細かく形成され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の空
   調装置の吹出口。
3. （３）前記整流手段は、前記主流通路および前記副流通
   路に設けられた均一な目の大きさのハニカム状整流格子
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の空
   調装置の吹出口。