WO2020137280A1 - 空気吹出装置 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to an air blowing device including a blowing unit that blows an air flow.
- a partition plate for partitioning the main channel with a uniform channel width and a sub-channel outside the channel is provided, and the channel width of the main channel is set within a predetermined range, so that the air flow blows out.
- an air conditioner that increases the reaching distance of the air conditioner (see, for example, Patent Document 1).
- An object of the present disclosure is to provide an air blowing device capable of increasing the reaching distance of a working air flow blown from a duct portion.
- Air blower A main flow path through which the air flow passes is formed, and a duct portion having a flat main hole that blows out an air flow that becomes a working air flow is provided at a site located on the downstream side of the main flow path.
- the duct section is provided with a throttle section that reduces the flow path height of the main flow path from the air flow upstream side to the downstream side, and a plurality of partition members that divide the main flow path in the longitudinal direction are arranged.
- the main flow passage is divided by a plurality of partition members into a pair of side flow passages located on both sides in the longitudinal direction, and at least one center flow passage sandwiched by the pair of side flow passages,
- the plurality of partition members are arranged in the duct portion so that the flow passage width of the center flow passage is reduced from the upstream side to the downstream side of the air flow.
- the throttle portion that reduces the flow passage height of the main flow passage is provided with respect to the duct portion, in the lateral direction of the opening of the main hole, compared to the configuration in which the throttle portion is not provided for the duct portion.
- the wind velocity distribution of the working air flow is made uniform. If the wind velocity distribution of the working air flow is made uniform, the velocity boundary layer of the working air flow becomes easier to separate from the center of the working air flow, so that when the working air flow is blown out, diffusion of the working air flow in the lateral direction of the opening of the main hole is prevented. Suppressed.
- the air flow easily flows through the center flow passage and is blown out through the center flow passage.
- the air flow is accelerated compared to the pair of side channels.
- the wind velocity distribution of the working airflow becomes a convex distribution having a spread in the lateral direction, and the velocity boundary layer of the working airflow is easily separated from the center of the working airflow. Diffusion of the working air flow in the lateral direction of the opening of the main hole is suppressed.
- the air blowing device of the present disclosure including the above-described configuration suppresses diffusion of the opening of the main hole in the lateral direction when the working airflow is blown, the flat main hole is adopted as the air outlet. Also, it is possible to increase the reach of the working air flow.
- FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a vehicle air conditioner to which an air blowing device according to a first embodiment is applied. It is a typical perspective view of the air blow-out device concerning a 1st embodiment. It is a schematic front view of the air blowing device according to the first embodiment.
- FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 3.
- FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 3. It is explanatory drawing for demonstrating the flow way of the working airflow in the air blowing device which concerns on a comparative example. It is explanatory drawing for demonstrating the flow way of the working air flow of the direction along the flow path width of the air blowing device which concerns on 1st Embodiment.
- FIG. 30 is a sectional view taken along the line XXXI-XXXI in FIG. 29. It is a typical sectional view of the air blow-off device concerning a 6th embodiment. It is a typical perspective view which shows the vortex generator used for the air blowing device which concerns on 6th Embodiment. It is a typical sectional view showing a part of air blow-out device concerning a 7th embodiment. It is a typical front view of the air blow-off device concerning a 7th embodiment.
- the indoor air conditioning unit 1 is arranged inside the instrument panel located in the frontmost part of the vehicle compartment.
- the indoor air conditioning unit 1 has a case 2 that forms an outer shell.
- An air passage is formed inside the case 2 to blow air toward the passenger compartment.
- An inside/outside air switching box 5 having an inside air introduction port 3 and an outside air introduction port 4 is arranged at the most upstream part of the air passage of the case 2.
- An inside/outside air switching door 6 is rotatably arranged in the inside/outside air switching box 5.
- the inside/outside air switching door 6 switches between an inside air mode for introducing the vehicle interior air from the inside air inlet 3 and an outside air mode for introducing the vehicle outside air from the outside air inlet 4.
- the inside/outside air switching door 6 is driven by a servo motor (not shown).
- An electric blower 8 is arranged downstream of the inside/outside air switching box 5 to generate an air flow toward the passenger compartment.
- the blower 8 has a centrifugal blower fan 8a and a motor 8b that drives the blower fan 8a.
- An evaporator 9 for cooling the air flowing inside the case 2 is arranged on the downstream side of the blower 8.
- the evaporator 9 is a heat exchanger for cooling that cools the blown air of the blower 8.
- the evaporator 9 is one of the constituent elements of a known vapor compression refrigeration cycle.
- a heater core 15 that heats the air flowing in the case 2 is arranged on the downstream side of the evaporator 9.
- the heater core 15 is a heat exchanger for heating that uses the hot water of the vehicle engine as a heat source to heat the cold air that has passed through the evaporator 9.
- a bypass passage 16 is formed on the side of the heater core 15, and the bypass air of the heater core 15 flows through the bypass passage 16.
- An air mix door 17 is rotatably arranged between the evaporator 9 and the heater core 15.
- the air mix door 17 is driven by a servo motor (not shown), and its opening can be continuously adjusted.
- the ratio of the warm air volume passing through the heater core 15 and the cold air volume passing through the bypass passage 16 and bypassing the heater core 15 is adjusted by the opening degree of the air mix door 17. As a result, the temperature of the air blown into the vehicle interior is adjusted.
- defroster outlet 19 that blows out conditioned air toward the front window glass of the vehicle
- face outlet 20 that blows out conditioned air toward the passenger's face
- feet of the passenger A foot outlet 21 is provided to blow out the conditioned air toward it.
- a defroster door 22, a face door 23, and a foot door 24 are rotatably arranged upstream of the air outlets 19, 20, and 21. These doors 22, 23, 24 are opened/closed by a common servo motor via a link mechanism (not shown).
- the instrument panel has been required to be thinner in the vertical direction of the vehicle from the viewpoint of expansion of the vehicle interior and design.
- a large-sized information device for notifying various information indicating a driving state of the vehicle tends to be installed in a central portion in the vehicle width direction or a portion facing the occupant in the vehicle front-rear direction.
- the indoor air conditioning unit 1 Due to these, in the indoor air conditioning unit 1, it is necessary to take measures such as thinning the air outlet, but when the air outlet is made thin, the lateral vortex generated downstream of the air outlet causes the air outlet to exit from the air outlet. The core portion of the airflow that blows out is accelerated, and the arrival distance of the airflow in the vehicle interior is shortened.
- the indoor air conditioning unit 1 of the present embodiment is connected to the face outlet 20 provided in the case 2 via the duct 30 with the air blowing device 50 for improving the reaching distance of the air flow.
- the air whose temperature has been adjusted by the indoor air conditioning unit 1 is blown from the case 2 through the duct 30 into the passenger compartment from the air blowing device 50.
- the air blowing device 50 includes a duct portion 51, a first partition member 52, and a second partition member 53.
- the duct part 51, the first partition member 52, and the second partition member 53 are made of resin.
- the duct 51 is connected to the indoor air conditioning unit 1 shown in FIG.
- the duct part 51 is a flow path forming member that forms a main flow path 510 through which an air flow passes.
- the duct portion 51 has a rectangular tube shape with a rectangular cross section.
- an introduction hole 511 for introducing conditioned air into the main flow path 510 is opened at a portion located on the upstream side of the air flow.
- a main hole 512 that blows out an air flow that becomes a working air flow is formed in a portion located on the downstream side of the air flow.
- the opening direction of the main hole 512 is set so that the working airflow is blown into the vehicle interior.
- the opening direction is the normal line direction of the surface including the edge portion forming the main hole 512.
- the opening shape of the main hole 512 is a flat shape. Specifically, the opening shape of the main hole 512 has a pair of long edge portions 512a and 512b facing each other with a predetermined interval, and a pair of short edge portions 512c connecting the pair of long edge portions 512a and 512b, It has a rectangular shape having 512d. The distance between the pair of short edge portions 512c and 512d is larger than that between the pair of long edge portions 512a and 512b.
- the longitudinal direction of the opening of the main hole 512 may be referred to as the width direction DRw, and the lateral direction of the opening of the main hole 512 may be referred to as the height direction DRh.
- the size of the main flow path 510 in the height direction DRh may be referred to as the flow path height
- the size of the main flow path 510 in the width direction DRw may be referred to as the flow path width.
- the longitudinal direction of the opening of the main hole 512 is the direction in which the pair of long edge portions 512a and 512b of the main hole 512 extend.
- the lateral direction of the opening of the main hole 512 is the direction in which the pair of short edge portions 512c and 512d of the main hole 512 extend.
- the duct portion 51 is provided with an upstream flat portion 513, a downstream flat portion 514, and a throttle portion 515.
- the upstream flat portion 513 and the downstream flat portion 514 are portions inside the duct portion 51 where the flow path height is maintained at a substantially constant size.
- the throttle portion 515 is a portion where the flow passage height of the main flow passage 510 is reduced from the upstream side to the downstream side of the air flow.
- the narrowed portion 515 is set between the upstream flat portion 513 and the downstream flat portion 514.
- the throttle portion 515 is set at a position closer to the main hole 512 than the introduction hole 511 in the main flow path 510 so that a contracted flow occurs near the main hole 512.
- the narrowed portion 515 has a curved curved surface shape such that a portion connected to the upstream flat portion 513 and a portion connected to the downstream flat portion 514 are rounded.
- a first partition member 52 and a second partition member as a plurality of partition members that divide the main flow path 510 in the longitudinal direction of the opening of the main hole 512 (that is, the width direction DRw). 53 are arranged.
- the first partition member 52 and the second partition member 53 are made of flat plate members.
- the downstream end portions 522 and 532 on the air flow downstream side are positioned on the air flow upstream side with respect to the opening position of the main hole 512.
- their upstream end portions 521, 531 are positioned downstream of the upstream end of the upstream flat portion 513, and their downstream end portions 522, 532 are It is positioned upstream of the downstream end of the throttle portion 515.
- the main flow path 510 forms a pair of side flow paths 510A, 510B located on both sides in the width direction DRw by the first partition member 52 and the second partition member 53, and a center flow path 510C sandwiched by the pair of side flow paths 510A, 510B. It is divided.
- the air introduced into the main flow path 510 through the introduction hole 511 of the duct part 51 is rectified in the main flow path 510, and then branches and flows into the pair of side flow paths 510A, 510B and the center flow path 510C.
- the first partition member 52 and the second partition member 53 are arranged so that the channel width of the center channel 510C is reduced from the air flow upstream side toward the downstream side. Specifically, the first partition member 52 and the second partition member 53 are arranged such that the distance between the downstream end portions 522 and 532 is smaller than the distance between the upstream end portions 521 and 531. As a result, the speed of the air flow blown out from the center flow path 510C is higher than the speed of the air flow blown out from the pair of side flow paths 510A and 510B.
- the duct part 51 is provided with a width expansion part 516 that expands the flow path width toward the downstream side of the air flow at a part continuous with the main hole 512.
- the widened portion 516 is formed on the downstream side of the narrowed portion 515 and at a portion that constitutes the downstream flat portion 514.
- the airflow may be separated from the wall surface forming the width expansion portion 516, and the turbulence generated near the main hole 512 may be increased. ..
- the widened portion 516 has a wall surface inclined with respect to the opening direction of the main hole 512 at 7° or less.
- the air blowing device CE of the comparative example is different from the air blowing device 50 of the present embodiment in that the first partition member 52, the second partition member 53, the narrowed portion 515, and the width expansion portion 516 are not provided, and the main flow path 510 is not provided.
- the flow passage area is constant.
- the air introduced into the duct part 51 has a pair of side flow paths 510A, 510B set inside the duct part 51. And it branches and flows to 510 C of center flow paths.
- the center channel 510C has its channel width reduced toward the air flow downstream side by the first partition member 52 and the second partition member 53.
- the velocity of the air flowing through the center channel 510C is higher than that of the air blown out from the pair of side channels 510A and 510B. Then, the air flowing through the center flow path 510C is blown out from the main hole 512 at a high speed.
- the air flowing through the pair of side flow passages 510A and 510B flows toward the main hole 512 at a slower speed than the air flowing through the center flow passage 510C, and then is blown out from the main hole 512.
- the air flowing through the pair of side flow paths 510A and 510B flows away from the center line CLw of the opening of the main hole 512 in the longitudinal direction (that is, the width direction DRw) by the width expansion portion 516.
- the entrainment of the stationary fluid on the outside of the duct portion 51 is likely to occur at a position away from the center line CLw of the opening of the main hole 512. That is, the lateral vortex Vt caused by the velocity difference between the stationary fluid and the outside of the duct portion 51 is likely to be generated at a position away from the center flow path 510C.
- the lateral vortex is a vortex whose vortex center is orthogonal to the flow direction of the air flow.
- the air blowing device 50 of the present embodiment is provided with the throttle portion 515 that reduces the flow passage height of the main flow passage 510 with respect to the duct portion 51. Therefore, as compared to the configuration in which the throttle portion 515 is not provided for the duct portion as in the comparative example, the wind velocity distribution of the working air flow in the lateral direction (height direction DRh) of the opening of the main hole 512 becomes uniform. To be done.
- the airflow blown through the center flow passage 510C is made faster than the pair of side flow passages 510A, 510B.
- the wind velocity distribution of the working air flow in the center flow passage 510C is, compared with the wind velocity distribution in the air blowing device 50 in which the main flow passage 510 is not divided by the partition members 52 and 53, as shown by the solid line in FIG. , Has a convex distribution having a spread in the height direction DRh.
- the wind velocity distribution of the working airflow spreads in the height direction DRh, the velocity boundary layer of the working airflow easily separates from the center line CLh in the height direction DRh of the working airflow. Diffusion of working airflow is suppressed.
- the wind velocity distribution in the air blowing device 50 in which the main flow path 510 is not divided by the partition members 52 and 53 is shown by a broken line.
- FIG. 11 is a diagram comparing the relationship between the distance to the main hole 512 and the air arrival rate Ar in the air blowing device CE of the comparative example and the air blowing device 50 of the present embodiment.
- the vertical axis shown in FIG. 11 represents the air arrival rate Ar.
- FIG. 12 is a diagram comparing the air arrival rate Ar at the position 700 mm downstream from the main hole 512 in the air blowing device CE of the comparative example and the air blowing device 50 of the present embodiment.
- the air blowing device 50 of the present embodiment is less likely to decrease the air arrival rate Ar even at a position largely separated from the main hole 512, as compared with the air blowing device CE of the comparative example.
- the air arrival rate Ar at a position 700 mm away from the main hole 512 was about 0.42 in the air blowing device CE of the comparative example, but was about 0.4 in the air blowing device 50 of the present embodiment. It has improved to 60. In this way, the air blowing device 50 of the present embodiment can make the air blown from the air blowing device 50 reach farther than the air blowing device CE of the comparative example.
- the air blowing device 50 described above is provided with the throttle portion 515 for reducing the flow passage height of the main flow passage 510 with respect to the duct portion 51. According to this, compared to the configuration in which the throttle portion 515 is not provided for the duct portion 51, the wind velocity distribution of the working air flow in the lateral direction of the opening of the main hole 512 is made uniform, so that the opening of the main hole 512 is made. Diffusion of the working air flow in the lateral direction is suppressed.
- the channel width of the center channel 510C is reduced from the upstream side to the downstream side of the air flow by the first partition member 52 and the second partition member 53. According to this, the air flow easily flows through the center flow passage 510C, and the air flow blown out through the center flow passage 510C is accelerated as compared with the pair of side flow passages 510A, 510B.
- the wind velocity distribution of the working airflow becomes a convex distribution having a spread in the height direction DRh, and the velocity boundary layer of the working airflow is easily separated from the center of the working airflow. At times, the diffusion of the working airflow in the height direction DRh is suppressed.
- the air blowing device 50 of the present embodiment suppresses diffusion in the height direction DRh when the working airflow is blown, even if the flat-shaped main hole 512 is adopted as the air blowing port, the operation is performed. It is possible to increase the reach of the air flow.
- the duct part 51 is provided with a width expansion part 516 at a part connected to the main hole 512, which widens the flow path width toward the downstream side of the air flow.
- the airflow flowing along the portion of the duct portion 51 that is continuous with the main hole 512 flows away from the center line CLw in the longitudinal direction of the opening of the main hole 512.
- the entrainment of the stationary fluid on the outside of the duct portion 51 is likely to occur at a position away from the center side of the opening of the main hole 512, and the attenuation of the flow velocity of the airflow flowing through the center side of the opening of the main hole 512 is suppressed. Therefore, it is possible to increase the reaching distance of the working air flow.
- the downstream end portions 522 and 532 on the downstream side of the air flow are positioned upstream of the opening position of the main hole 512. According to this, since the airflow blown out from the main hole 512 is not disturbed by the first partition member 52 and the second partition member 53, the flow velocity of the working airflow is sufficiently attenuated by the first partition member 52 and the second partition member 53. Can be suppressed. Further, the opening area of the main hole 512 is not reduced by the first partition member 52 and the second partition member 53.
- the first partition member 52 and the second partition member 53 are exemplified by the flat plate-shaped members, but the present invention is not limited to this. Since the first partition member 52 and the second partition member 53 are arranged so as to intersect with the flow direction of the air flow in the main flow path 510, the air flow on the surfaces of the first partition member 52 and the second partition member 53 There is a risk of peeling off and increasing the turbulence generated in the vicinity of the main hole 512.
- the first partition member 52 and the second partition member 53 have a streamlined cross-sectional shape along the flow direction of the airflow flowing through the main flow path 510.
- the first partition member 52 and the second partition member 53 be configured by a wing shape having excellent aerodynamic characteristics, as shown in FIG. That is, in each partition member 52, 53, the upstream end portions 521, 531 on the air flow upstream side have a sharp curved surface shape, and the downstream end portions 522, 532 located on the air flow downstream side have the upstream end portions 521, It is desirable that the curved surface has a rounded shape as compared with 531.
- inner wall surfaces 523 and 533 facing each other are linearly configured. Since the inner wall surface 523 of the first partition member 52 and the inner wall surface 533 of the second partition member 53 form the center flow path 510C, they extend toward each other toward the air flow downstream side. Further, regarding the outer wall surface 524 of the first partition member 52 and the outer wall surface 534 of the second partition member 53, the upstream end portions 521 and 531 are linearly extended, but the downstream end portions 522 and 532 are inner wall surfaces 523, It is curved so as to gradually approach 533.
- the separation of the air flow on the surfaces of the first partition member 52 and the second partition member 53 is suppressed, so that the main partition accompanying the addition of the first partition member 52 and the second partition member 53 is suppressed. It is possible to suppress the occurrence of turbulence near the holes 512. This is effective in increasing the reach of the working air flow.
- the widened portion 516 is provided at the portion of the duct portion 51 that is continuous with the main hole 512
- the present invention is not limited to this.
- the duct part 51 may be provided with a height expansion part 517 that expands the flow path height toward the downstream side of the air flow.
- the height expanding portion 517 needs to be provided on the downstream side of the throttle portion 515 in the air flow direction so as not to overlap with the throttle portion 515 and at a portion connected to the main hole 512.
- the airflow flowing along the portion of the duct portion 51 which is continuous with the main hole 512 causes the center of the opening of the main hole 512 in the lateral direction. Flows away from the line CLh. According to this, the entrainment of the stationary fluid on the outside of the duct portion 51 is likely to occur at a position away from the center side of the opening of the main hole 512, and the attenuation of the flow velocity of the airflow flowing through the center side of the opening of the main hole 512 is suppressed. Therefore, it is possible to increase the reaching distance of the working air flow.
- the duct portion 51 in which the height expanding portion 517 is provided instead of the width expanding portion 516 is illustrated, but the present invention is not limited to this.
- the duct part 51 may be provided with a width expansion part 516 and a height expansion part 517, respectively.
- the duct part 51 has a downstream duct part 51A in which the first partition member 52 and the second partition member 53 are arranged, and an upstream side of the first partition member 52 and the second partition member 53. It has an upstream duct portion 51B located on the side.
- a first partition member 52 and a second partition member 53 are arranged inside the downstream duct portion 51A. Inside the downstream duct portion 51A, a pair of side flow paths 510A, 510B and a center flow path 510C are formed by the first partition member 52 and the second partition member 53. Then, in the downstream duct portion 51A, a main hole 512 is opened at a site located on the downstream side of the first partition member 52 and the second partition member 53.
- the downstream duct portion 51A has the same configuration as the duct portion 51 described in the first embodiment.
- an upstream main flow channel 510D that guides the airflow to the pair of side flow channels 510A, 510B and the center flow channel 510C is formed.
- the upstream main flow path 510D is a flow path located on the upstream side of the first partition member 52 and the second partition member 53 in the main flow path 510. Then, the upstream duct portion 51B has an introduction hole 511 opened at a site located on the upstream side.
- a flow path varying device 60 that changes the flow path area of the upstream main flow path 510D is provided inside the upstream duct portion 51B.
- the flow path variable device 60 constitutes a pulsating flow generation device for blowing out the air flow as a pulsating flow from the main hole 512.
- the upstream duct portion 51B has a flow passage variable portion 54 whose flow passage area is changed by the flow passage changing device 60.
- the flow path variable portion 54 is set closer to the introduction hole 511 than the main hole 512.
- the flow channel variable device 60 includes a slide door 61 for adjusting the flow channel area of the upstream main flow channel 510D, a drive unit 62 that drives the slide door 61, and a door control unit 100.
- the drive unit 62 is installed outside the duct unit 51.
- the sliding door 61 has a single door portion 611.
- the door portion 611 is formed in a plate shape, and is arranged so that its plate surface can be displaced in a direction intersecting the center line CL of the main flow path 510.
- the slide door 61 can be set to a first posture in which most of the door portion 611 is located outside the upstream main flow passage 510D, and a second posture in which most of the door portion 611 is located inside the upstream main flow passage 510D. Is configured.
- the upstream main flow path 510D has a maximum flow path area when the slide door 61 is in the first posture, and is partially closed by the door portion 611 when the slide door 61 is in the second posture, so that the flow passage area is small.
- the first attitude is an unrestricted attitude in which the flow passage area of the upstream main flow passage 510D is not limited by the slide door 61.
- the second posture is a limiting posture in which the flow passage area of the upstream main flow passage 510D is limited by the slide door 61.
- the drive unit 62 is for changing the posture of the slide door 61.
- the drive unit 62 of the present embodiment changes the attitude of the slide door 61 so that the flow passage area of the upstream main flow passage 510D changes periodically.
- the drive unit 62 is configured such that a state in which the flow passage area of the upstream main flow passage 510D is larger than the opening area of the main hole 512 and a state in which the flow passage area is smaller than the opening area of the main hole 512 are alternately repeated. , The attitude of the slide door 61 is changed.
- the drive unit 62 includes an electric actuator such as a stepping motor, and a linear motion conversion device that converts the rotation output of the electric actuator into the linear motion of the slide door 61.
- the direct-acting conversion device includes, for example, a rack and pinion.
- the drive unit 62 is controlled according to a control signal from the door control unit 100.
- the door control unit 100 is composed of a computer including a processor and a memory and its peripheral circuits.
- the door control unit 100 performs various calculations and processes based on the program stored in the memory, and controls the drive unit 62 connected to the output side.
- the memory of the door control unit 100 is composed of a non-transitional physical storage medium.
- the door control unit 100 is configured separately from an air conditioner ECU (not shown) that controls the components of the indoor air conditioning unit 1.
- the door control unit 100 may be configured as a part of the air conditioner ECU.
- the door control unit 100 controls the drive unit 62 so that the flow passage area of the upstream main flow passage 510D changes periodically as shown in the upper part of FIG. That is, the door control unit 100 controls the drive unit 62 so that the attitude of the slide door 61 is periodically switched between the non-restricted attitude and the restricted attitude.
- the door control unit 100 controls the drive unit 62 so that the switching cycle for switching the attitude of the slide door 61 is, for example, about 0.1 to 2 seconds.
- the flow velocity of the main flow (for example, the average flow velocity) changes periodically as shown in the lower part of FIG.
- the main flow is a flow in the opening direction orthogonal to the opening surface of the main hole 512.
- the upstream duct section 51B is provided with a rectifying structure 70 on the downstream side of the slide door 61 of the flow path varying device 60 for uniformizing the flow velocity distribution of the air flow.
- the rectifying structure 70 is provided downstream of the flow path variable portion 54 of the upstream duct portion 51B.
- the rectifying structure 70 of the present embodiment is composed of the reduced portion 71 provided in the upstream duct portion 51B.
- the reduced portion 71 is a portion that reduces the flow passage area of the upstream main flow passage 510D toward the downstream side downstream of the flow passage variable portion 54.
- the downstream flow passage area is substantially equal to the opening area of the main hole 512
- the upstream flow passage area is larger than the opening area of the main hole 512.
- the reduced portion 71 has a cross-sectional area that continuously decreases as it approaches the first partition member 52 and the second partition member 53.
- the reduced portion 71 is set such that the ratio of the maximum flow passage area to the minimum flow passage area is, for example, 7:2.
- the air blowing device 50 When the blower 8 of the indoor air conditioning unit 1 starts to operate, temperature-controlled air is introduced from the indoor air conditioning unit 1 to the air blowing device 50. The air introduced into the air blowing device 50 is blown into the vehicle interior from the main hole 512 via the duct portion 51.
- FIG. 19 is an explanatory diagram for explaining the airflow blown from the air outlet AD of the air blowing device CE that is a comparative example of the air blowing device 50 of the present embodiment.
- the air blowing device CE of the comparative example is composed of a tubular duct portion DP having a constant flow passage cross section, and the air flow is blown out as a steady flow from the air outlet AD.
- the steady flow is a flow with almost no change in flow velocity.
- the lateral vortex Vt is a vortex whose axial direction is a direction orthogonal to the mainstream of the air flow.
- lateral vortices Vt which are opposite to each other are alternately generated so as to form a staggered array.
- a meandering flow that is, a meandering flow
- diffusion of the air current is promoted, so that the reaching distance of the air current blown out from the air outlet AD is significantly shortened.
- the flow passage variable device 60 periodically changes the flow passage area of the upstream main flow passage 510D so that the air flow becomes a pulsating flow and is blown out from the main hole 512. Be changed.
- the air blowing device 50 when the flow passage varying device 60 causes the flow passage area of the upstream main flow passage 510D to be larger than the main hole 512, the air flow passing through the inside of the flow passage changing portion 54 is changed as shown in FIG. It is rectified at the reduced portion 71. The airflow rectified at the reduced portion 71 is blown into the vehicle interior from the main hole 512 via the downstream duct portion 51A.
- a reduction part 71 is provided in the upstream main flow path 510D. Therefore, a contracted flow occurs from the contracted portion 71 to the pair of side flow paths 510A, 510B and the center flow path 510C. As a result, in the upstream main flow path 510D, the difference in flow velocity between the vicinity of the center line CL and the vicinity of the inner surface forming the upstream main flow path 510D becomes small. As a result, an air flow having a top hat type flow velocity distribution flows into the pair of side flow passages 510A, 510B and the center flow passage 510C.
- the reason why the flow velocity of the air flow increases near the inner surface forming the upstream main flow path 510D is that centrifugal force acts on the air flow along the wall surface due to the effect of the curvature of the inner surface forming the upstream main flow path 510D.
- the contraction flow is a phenomenon in which the difference between the flow velocity of the air flow near the flow passage wall surface and the flow velocity of the main flow is reduced by reducing the flow passage cross section.
- the flow velocity distribution of the air flow is biased downstream of the flow passage variable portion 54. Specifically, in the downstream of the flow path variable portion 54, the flow velocity of the air flow decreases at the downstream of the plate surface of the slide door 61, and the flow velocity of the air flow increases near the end of the slide door 61.
- a reduction part 71 is provided downstream of the flow path variable part 54. Therefore, a contracted flow occurs from the contracted portion 71 to the pair of side flow paths 510A, 510B and the center flow path 510C. As a result, in the upstream main flow path 510D, the difference in flow velocity between the vicinity of the center line CL and the vicinity of the inner surface forming the upstream main flow path 510D becomes small. As a result, an air flow having a top hat type flow velocity distribution flows into the pair of side flow passages 510A, 510B and the center flow passage 510C.
- the air flow becomes a pulsating flow and is blown out from the main hole 512.
- the downstream flow AFb is supplied to the downstream of the main hole 512 intermittently after the preceding air flow AFp, as shown in FIG.
- the air blowing device 50 of the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, and it is possible to obtain the same operational effects as the first embodiment, which is achieved by the same configuration as that of the first embodiment.
- the flow path varying device 60 is provided in the upstream main flow path 510D.
- the air flow is blown out as a pulsating flow from the main hole 512.
- the position where the horizontal vortex is generated downstream of the main hole 512, the size of the horizontal vortex, and the like change. For this reason, it is difficult for staggered vortex rows to be formed downstream of the main hole 512, and it is possible to prevent the airflow from becoming a meandering flow downstream of the main hole 512. Therefore, according to the air blowing device 50 of the present embodiment, it is possible to increase the reaching distance of the airflow blown out from the main hole 512.
- a rectifying structure 70 for equalizing the flow velocity distribution of the air flow is provided on the downstream side of the flow passage variable portion 54 in the upstream main flow passage 510D.
- the flow rectifying structure 70 makes the flow velocity distribution device 60 uniformize the bias in the flow velocity distribution generated in the upstream main flow passage 510D. Therefore, the airflows flowing through the pair of side channels 510A, 510B and the center channel 510C are stabilized. As a result, the air flow easily flows through the center flow passage 510C, and the air flow blown out through the center flow passage 510C becomes faster than the pair of side flow passages 510A, 510B.
- the rectifying structure 70 is configured to include a reduced portion 71 provided in the upstream duct portion 51B. According to this, since the airflow passing through the contracted portion 71 becomes a contracted flow, the flow velocity difference between the vicinity of the center of the main flow and the inner surface of the upstream duct portion 51B becomes small, and the airflow is formed near the inner surface of the upstream duct portion 51B. The thickness of the velocity boundary layer can be reduced. As a result, an airflow having a stable flow velocity distribution flows into the pair of side flow passages 510A, 510B and the center flow passage 510C.
- the structure in which the pulsating flow is generated by the air blowing device 50 as in the present embodiment is superior in responsiveness to the structure in which the pulsating flow is generated by intermittently operating the blower 8. That is, according to the air blowing device 50 of the present embodiment, it is possible to appropriately generate the pulsating flow as compared with a device that intermittently operates the blower 8 to generate the pulsating flow.
- the air blowing device 50 the one in which the flow path variable device 60 including the slide door 61 and the rectifying structure 70 including the reduced portion 71 are combined is exemplified, but the air blowing device 50 is It is not limited to this.
- one of the flow path variable device 60 and the rectifying structure 70 may be configured by a device other than the second embodiment.
- the flow path variable device 60 has a double door 63 configured by a double slide door.
- the double door 63 of this embodiment has a pair of door portions 631 and 632.
- the pair of door portions 631 and 632 are arranged so as to face each other with the upstream main flow channel 510D interposed therebetween.
- the pair of door portions 631 and 632 are formed in a plate shape, and are arranged so that their plate surfaces can be displaced in a direction intersecting the center line CL of the main flow path 510.
- the double door 63 has a first posture in which the pair of door portions 631 and 632 are separated from the center line CL of the main flow passage 510 and a second posture in which the pair of door portions 631 and 632 is close to the center line CL of the main flow passage 510. It is configurable.
- the upstream main flow path 510D has a maximum flow path area when the double door 63 is in the first posture, as shown in FIG.
- the upstream main flow path 510D is partially blocked by the plate surface of the double-opening door 63 to reduce the flow path area.
- the first posture is a non-limiting posture in which the flow passage area of the upstream main flow passage 510D is not limited by the double door 63.
- the second posture is a limiting posture in which the flow passage area of the upstream main flow passage 510D is limited by the double door 63.
- a plurality of fins 72 that cross the upstream main flow passage 510D are arranged downstream of the flow passage variable portion 54.
- the plurality of fins 72 are each configured in a plate shape and are arranged in the upstream main flow path 510D so that their plate surfaces are parallel to each other.
- the airflow that has flowed into the upstream main flow path 510D is rectified by the plurality of fins 72 and then blown out from the main hole 512 through the downstream duct portion 51A.
- an air flow having a stable flow velocity distribution flows into the pair of side flow paths 510A, 510B and the center flow path 510C.
- the air blowing device 50 of this embodiment has the same configuration as that of the second embodiment. Therefore, it is possible to obtain the same operational effect as the second embodiment, which is achieved by the same configuration as that of the second embodiment.
- the rectifying structure 70 is composed of a plurality of fins 72. According to this, the air flow passing through the flow path variable portion 54 is rectified by the plurality of fins 72. Therefore, an air flow having a stable flow velocity distribution can be introduced into the pair of side flow passages 510A, 510B and the center flow passage 510C.
- the air blowing device 50 the one in which the flow path variable device 60 including the double door 63 and the rectifying structure 70 including the plurality of fins 72 are combined is exemplified, but the air blowing device 50 is , But is not limited to this.
- one of the flow path variable device 60 and the rectifying structure 70 may be configured by the device other than the third embodiment.
- the flow path variable portion 54 whose flow path area is changed by the flow path variable device 60 is deformed when an external force acts. It is configured. That is, the flow path variable portion 54 is made of a material having elasticity (for example, a rubber material).
- the flow channel changing device 60 has a structure that changes the flow channel area of the upstream main flow channel 510D by deforming the flow channel variable portion 54.
- the variable channel device 60 of the present embodiment has a structure that deforms the variable channel portion 54 such that at least a part of the inner surface of the variable channel portion 54 approaches the center of the upstream main channel 510D.
- the flow channel variable device 60 has a deformable member 64 that deforms the flow channel variable portion 54.
- the deformable member 64 has a pair of pressing portions 641 and 642 for applying an external force to the flow path variable portion 54.
- the pair of pressing portions 641 and 642 are substantially triangular members having obtuse angles.
- the pair of pressing portions 641 and 642 are arranged such that the apexes Pm having an obtuse angle face each other with the flow path variable portion 54 interposed therebetween.
- the angle ⁇ at the upstream corner portion Ps located on the upstream side is 20° or less
- the angle ⁇ at the downstream corner portion Pe located on the downstream side is 3.5°. It has the following shape.
- the angle ⁇ is an angle formed by the center line CL of the upstream main flow path 510D and an imaginary line L ⁇ that connects the upstream corner portion Ps and the top portion Pm.
- the angle ⁇ is an angle formed by the center line CL of the upstream main flow path 510D and an imaginary line L ⁇ that connects the top portion Pm and the downstream corner portion Pe.
- the angle ⁇ of the upstream corner Ps is larger than the angle ⁇ of the downstream corner Pe.
- the pair of pressing portions 641 and 642 may have a size in which the angle ⁇ of the upstream corner portion Ps is approximately the same as the angle ⁇ of the downstream corner portion Pe.
- the deforming member 64 has a first posture in which the tops Pm of the pair of pressing portions 641 and 642 are separated from the center line CL of the upstream main flow path 510D, and the tops Pm of the pair of pressing portions 641 and 642 are the center line of the upstream main flow path 510D. It is configured such that it can be set in a second posture that approaches CL.
- the upstream main flow path 510D has the maximum flow path area when the deformable member 64 is in the first posture, as shown in FIG.
- the upstream main flow path 510D is such that the tops Pm of the pair of pressing portions 641 and 642 approach the center line CL of the upstream main flow path 510D as shown in FIG. The area becomes smaller.
- the first posture is a non-limiting posture in which the deformation member 64 does not limit the flow passage area of the upstream main flow passage 510D.
- the second posture is a limiting posture in which the deformation member 64 limits the flow passage area of the upstream main flow passage 510D.
- the flow channel variable portion 54 when the flow channel area of the upstream main flow channel 510D is reduced, the flow channel area of the upstream main flow channel 510D continuously decreases as shown in FIG. 25.
- the enlarged sloped portion 542 in which the flow passage area of the upstream main flow passage 510D continuously increases is formed.
- a flow path throat portion 543 in which the flow path area of the upstream main flow path 510D is minimized is formed between the contraction slope portion 541 and the expansion slope portion 542.
- the enlarged sloped portion 542 is formed downstream of the reduced sloped portion 541 and the flow path throat portion 543 in the upstream duct portion 51B.
- the flow channel throat portion 543 is formed between the reduction slope portion 541 and the expansion slope portion 542.
- the structure is such that the flow passage area of the upstream main flow passage 510D is variable.
- the air blowing device 50 When the blower 8 of the indoor air conditioning unit 1 starts to operate, temperature-controlled air is introduced from the indoor air conditioning unit 1 to the air blowing device 50. The air introduced into the air blowing device 50 is blown into the vehicle interior from the main hole 512 via the duct portion 51. Since the air blowing device 50 has a structure in which the flow passage area of the upstream main flow passage 510D is periodically changed, the air flow is blown out as a pulsating flow from the main holes 512.
- the reduction duct portion 541, the flow channel throat portion 543, and the expansion slope portion 542 are formed in the upstream duct portion 51B. ..
- the airflow from the reduction slope portion 541 toward the flow passage throat portion 543 is reduced. For this reason, the flow velocity difference between the vicinity of the center of the main flow and the vicinity of the inner surface of the upstream duct portion 51B becomes small, and the thickness of the velocity boundary layer formed near the inner surface of the upstream duct portion 51B can be reduced.
- the flow channel varying device 60 varies the flow channel area of the upstream main flow channel 510D, the enlarged sloped portion 542 is formed. According to this, the velocity boundary layer of the airflow can be easily formed away from the vicinity of the center of the upstream main flow path 510D according to the shape of the wall surface inside the upstream duct portion 51B. As a result, an air flow having a stable flow velocity distribution can flow into the pair of side flow paths 510A, 510B and the center flow path 510C.
- the air blowing device 50 of this embodiment has the same configuration as that of the second embodiment. Therefore, it is possible to obtain the same operational effect as the second embodiment, which is achieved by the same configuration as that of the second embodiment.
- the air blowing device 50 of the present embodiment when the flow passage varying device 60 reduces the flow passage area of the upstream main flow passage 510D, the air flow flowing through the upstream main flow passage 510D is reduced by the reduction slope portion 541 and the flow passage throat. It has a structure in which the portion 543 and the enlarged inclined portion 542 are rectified. According to this, the airflow flowing through the upstream main flow path 510D can be rectified without providing the dedicated rectification structure 70 for the upstream duct portion 51B.
- the flow path variable device 60 sets the flow path variable portion 54 so that at least a part of the inner surface of the flow path variable portion 54 approaches the center line CL of the upstream main flow path 510D. It has a structure that can be deformed. According to this, the flow velocity distribution of the air flow is less likely to be biased downstream of the flow path variable portion 54. Thereby, an airflow having a stable flow velocity distribution can be made to flow into the pair of side flow passages 510A, 510B and the center flow passage 510C.
- the flow path variable portion 54 is illustrated as being pressed by the pair of substantially triangular pressing portions 641 and 642, but the present invention is not limited to this.
- the air blowing device 50 may be configured such that the flow path variable portion 54 is pressed by a pair of pressing portions 643, 644 having an arc surface at the tip.
- the flow channel variable device 60 includes an adjustment door 65 for adjusting the flow channel area of the upstream main flow channel 510D.
- the adjustment door 65 is configured by a cantilever type rotary door having a door portion 651 formed in a plate shape and a door shaft 652 connected to one end of the door portion 651.
- the adjusting door 65 has a first posture in which the plate surface of the door portion 651 extends parallel to the upstream main flow path 510D and a second posture in which the plate surface of the door portion 651 intersects the upstream main flow path 510D in the extending direction. It can be set to any posture.
- the upstream main flow path 510D has the maximum flow path area when the adjustment door 65 is in the first posture, as shown in FIG. Further, when the adjusting door 65 is in the second posture, the upstream main flow path 510D is partially blocked by the adjusting door 65, so that the flow path area is reduced.
- a vortex generator 73 is arranged downstream of the flow path variable portion 54 in the upstream duct portion 51B.
- the vortex generator 73 has a structure that generates an auxiliary vortex Va that has different vortex characteristics including the rotation direction of the vortex and the direction of the vortex axis from the lateral vortex generated downstream of the main hole 512.
- the vortex generator 73 is composed of a serration portion 731 provided inside the upstream duct portion 51B.
- the serration portion 731 is provided in a part inside the upstream duct portion 51B.
- the serration portion 731 may be provided all around the inside of the upstream duct portion 51B.
- the serration portion 731 has a plurality of square-shaped convex portions 731a arranged at predetermined intervals.
- the plurality of protrusions 731a protrude from the inside of the upstream duct portion 51B toward the centerline CL of the upstream main flow path 510D.
- the vortex generator 73 is provided inside the upstream duct portion 51B in the upstream duct portion 51B configured in this manner, when the airflow passes around the vortex generator 73, the rotation direction of the vortex and the vortex An auxiliary vortex Va that is different from the lateral vortex in at least one of the axial directions is generated.
- the air flow flowing inside the upstream duct portion 51B is rectified by the auxiliary vortex Va, so that the velocity boundary layer formed inside the upstream duct portion 51B can be made thin.
- the vortex generator 73 constitutes the rectifying structure 70.
- the air blowing device 50 of this embodiment has the same configuration as that of the second embodiment. Therefore, it is possible to obtain the same operational effect as the second embodiment, which is achieved by the same configuration as that of the second embodiment.
- the vortex generator 73 is provided as the rectifying structure 70, the flow velocity distribution of the air flow is less likely to be biased downstream of the flow path variable portion 54. Thereby, an airflow having a stable flow velocity distribution can be made to flow into the pair of side flow passages 510A, 510B and the center flow passage 510C.
- the serration portion 731 has a plurality of square-shaped convex portions 731a, but the serration portion 731 is not limited to this.
- the serration portion 731 is, for example, one having a plurality of arc-shaped convex portions, one having an uneven portion in which arc-shaped convex portions and concave portions are alternately arranged, and one having a plurality of triangular convex portions. It may be configured.
- the air blowing device 50 the one in which the flow path variable device 60 including the adjustment door 65 and the rectifying structure 70 including the vortex generator 73 are combined is exemplified, but the air blowing device is illustrated. 50 is not limited to this.
- one of the flow path variable device 60 and the rectifying structure 70 may be configured by one other than the fifth embodiment. This also applies to the sixth embodiment.
- the vortex generator 73 is composed of a plurality of block bodies 732 arranged inside the upstream duct portion 51B at predetermined intervals.
- the plurality of block bodies 732 are provided in a part inside the upstream duct portion 51B. Note that the plurality of block bodies 732 may be provided on the entire inner circumference of the upstream duct portion 51B.
- the plurality of block bodies 732 project from the inside of the upstream duct portion 51B toward the upstream main flow path 510D. Specifically, the plurality of block bodies 732 project in a direction intersecting with the opening direction of the main hole 512.
- the block body 732 has a main body portion 732a located on the center side of the upstream main flow channel 510D, and a rod-shaped support portion 732b that supports the main body portion 732a.
- the main body portion 732a is configured by a member having a circular shape when viewed from the front and a quadrangular shape when viewed from the side.
- the support portion 732b is fixed inside the upstream duct portion 51B.
- the air blowing device 50 of the present embodiment can obtain the same operational effect as the fifth embodiment, with the same configuration as that of the fifth embodiment.
- the block body 732 has the disk-shaped main body portion 732a, but the block body 732 is not limited to this.
- the block body 732 may be configured to have, for example, a body having a spherical body, a body having an octahedron, or a body having a hexahedron.
- the duct portion 51 has a double pipe structure in which a portion connecting to the main hole 512 has an outer wall portion 55 and an inner wall portion 56.
- the outer wall portion 55 constitutes a part of the outer shell of the duct portion 51.
- the outer wall portion 55 has a shape corresponding to the inner wall portion 56 so that a substantially constant gap is formed between the outer wall portion 55 and the inner wall portion 56.
- the inner wall portion 56 forms the main flow path 510 and the main hole 512, and is arranged inside the outer wall portion 55.
- an auxiliary flow passage 57 is formed between the outer wall portion 55 and the inner wall portion 56 to allow the air flow to flow in parallel with the air flow flowing in the main flow passage 510. A part of the airflow flowing through the main flow path 510 flows into the auxiliary flow path 57.
- the outer wall portion 55 and the inner wall portion 56 are connected to each other by a connecting wall portion 58.
- the connecting wall portion 58 is provided at the downstream end portion forming the main hole 512.
- the connecting wall portion 58 is a hole peripheral portion surrounding the main hole 512.
- the connecting wall portion 58 is provided with an auxiliary outlet 59 that blows out an auxiliary vortex Va that has different vortex characteristics including the vortex rotation direction and the vortex axis direction from the lateral vortex generated downstream of the main hole 512.
- the auxiliary air outlet 59 has an opening shape smaller than that of the main hole 512.
- a plurality of auxiliary outlets 59 are provided on the connecting wall portion 58 so as to surround the main hole 512.
- the auxiliary air outlets 59 are formed side by side at regular intervals over the entire connecting wall portion 58.
- the opening shape of the auxiliary air outlet 59 is circular.
- the auxiliary air outlet 59 may be formed in a part of the connecting wall portion 58.
- the opening shape of the auxiliary air outlet 59 may be a shape other than a circular shape.
- the duct part 51 configured in this way is provided with an auxiliary flow path 57. Therefore, a part of the airflow flowing through the main flow path 510 flows into the auxiliary flow path 57.
- the airflow flowing through the auxiliary flow path 57 is blown out from the auxiliary air outlet 59.
- an auxiliary vortex Va is generated in which at least one of the rotation direction of the vortex and the direction of the vortex axis is different from the lateral vortex.
- the auxiliary vortex Va collides with the lateral vortex downstream of the main hole 512, so that the lateral vortex can be disturbed.
- the auxiliary vortex Va collides with the lateral vortex, whereby the development of the lateral vortex can be suppressed.
- the air blowing device 50 of this embodiment has the same configuration as that of the first embodiment. Therefore, it is possible to obtain the same operational effect as the first embodiment, which is achieved by the same configuration as that of the first embodiment.
- the auxiliary outlet 59 is provided, and the auxiliary vortex Va collides with the lateral vortex downstream of the main hole 512, whereby the lateral vortex can be disturbed.
- the auxiliary vortex Va collides with the lateral vortex, whereby the development of the lateral vortex can be suppressed. For this reason, it is difficult for staggered vortex rows to be formed downstream of the main hole 512, and it is possible to prevent the airflow from becoming a meandering flow downstream of the main hole 512.
- the opening shape of the main hole 512 is illustrated as a rectangular shape, but the present invention is not limited to this.
- the main hole 512 is, for example, an elliptical shape formed by combining arcs and straight lines, an elliptical shape formed by curvilinear shapes combining arcs having a large curvature radius and an arc having small curvature radius, and a polygon such as a hexagon combining straight lines. It may have a shape such as a rectangular shape with rounded corners.
- the shape of the pair of long edge portions 512a, 512b and the pair of short edge portions 512c, 512d forming the main hole 512 is not limited to a straight line or a circular arc, and has a shape in which irregularities are formed on the straight line or a circular arc. May be
- the main flow path 510 is divided into three flow paths such as the pair of side flow paths 510A, 510B and the center flow path 510C by the first partition member 52 and the second partition member 53.
- the main channel 510 may be divided into four or more channels by, for example, three or more partition members.
- the flow passages located on both sides in the width direction DRw form a pair of side flow passages
- the plurality of flow passages sandwiched by the pair of side flow passages form a center flow passage.
- the duct portion 51 is provided with the widened portion 516, but the duct portion 51 is not limited to this.
- the duct portion 51 may not be provided with the width widening portion 516.
- the duct portion 51 is provided with the upstream flat portion 513, the downstream flat portion 514, and the throttle portion 515, but the duct portion 51 is not limited to this.
- the duct portion 51 for example, one of the upstream flat portion 513 and the downstream flat portion 514 may be omitted.
- the upstream end portions 521, 531 of each partition member 52, 53 are positioned downstream of the upstream end of the upstream flat portion 513, and the downstream end portions 522, 532 are located at the downstream end of the throttle portion 515.
- the upstream end portions 521, 531 may be positioned on the upstream side of the upstream end of the upstream flat portion 513.
- the downstream end portions 522, 532 may be positioned downstream of the downstream end of the throttle portion 515.
- the flow passage varying device 60 changes the flow passage area of the upstream main flow passage 510D to blow the air flow as a pulsating flow from the main hole 512.
- the air blowing device 50 is not limited to this. Not done.
- the air blowing device 50 may be configured to blow the airflow as a pulsating flow from the main hole 512 by intermittently operating the blower 8, for example.
- the blower 8 constitutes a pulsating flow generator.
- the air blowing device 50 of the present disclosure is applied to the air outlet of the indoor air conditioning unit 1 , but the application target of the air blowing device 50 is not limited to this.
- the air blowout device 50 of the present disclosure is not limited to a moving body such as a vehicle, but can be widely applied to an air blowout port of a stationary air conditioning unit for home use.
- the air blowing device 50 of the present disclosure is not limited to an air conditioning unit that air-conditions a room, but may be, for example, an air outlet of a humidifying device that humidifies the room or a temperature control that blows out temperature control air that adjusts the temperature of a heating element or the like. It is also applicable to the air outlet of equipment.
- the air blowing device reduces the flow path height of the main flow path in the duct portion from the air flow upstream side to the downstream side.
- a narrowed portion is provided, and a plurality of partition members that divide the main flow path in the longitudinal direction are arranged.
- the main flow passage is divided by a plurality of partition members into a pair of side flow passages located on both sides in the longitudinal direction and at least one center flow passage sandwiched by the pair of side flow passages.
- the plurality of partition members are arranged in the duct portion so that the flow passage width of the center flow passage is reduced from the upstream side to the downstream side of the air flow.
- the height expanding portion that expands the flow path height toward the downstream side of the air flow in a portion of the duct portion downstream of the narrowing portion in the air flow and continuous with the main hole.
- the airflow flowing along the portion of the duct portion that is continuous with the main hole flows away from the center side of the opening of the main hole in the lateral direction. According to this, the entrainment of the stationary fluid on the outside of the duct portion easily occurs at a position away from the center side of the opening of the main hole, and it is possible to suppress the attenuation of the flow velocity of the airflow flowing through the center side of the opening of the main hole. Therefore, it is possible to increase the reach of the working air flow.
- the air blowing device is provided with a width expanding portion that expands the flow passage width toward the downstream side of the air flow in a portion that is continuous with the main hole in the duct portion.
- the airflow flowing along the part of the duct portion that is continuous with the main hole flows away from the center side in the longitudinal direction of the opening of the main hole. According to this, the entrainment of the stationary fluid on the outside of the duct portion easily occurs at a position away from the center side of the opening of the main hole, and it is possible to suppress the attenuation of the flow velocity of the airflow flowing through the center side of the opening of the main hole. Therefore, it is possible to increase the reach of the working air flow.
- the plurality of partition members have a streamlined cross-sectional shape along the flow direction of the airflow flowing through the main flow path. According to this, if the plurality of partition members have a streamlined shape, the separation of the air flow on the surface of the partition member is suppressed, so that the turbulence of the air flow due to the addition of the plurality of partition members can be sufficiently suppressed. This is effective in increasing the reach of the working air flow.
- the downstream end portion of the plurality of partition members on the downstream side of the air flow is positioned upstream of the opening position of the main hole. According to this, the airflow blown out from the main hole is not disturbed by the plurality of partition members, so that the attenuation of the flow velocity of the working airflow by the plurality of partition members can be sufficiently suppressed. Further, the partition member does not reduce the opening area of the main hole.
- the main flow passage includes the upstream main flow passage located upstream of the plurality of partition members. Then, a pulsating flow generation device for blowing out the airflow as a pulsating flow from the main hole is provided in the upstream main flow path.
- the "pulsating flow” is a flow with periodic or irregular fluctuations.
- the “pulsating flow” is not limited to a flow in which the flow direction is constant, but also includes a flow in which the flow direction is reversed.
- the air blowing device of the present aspect it is possible to increase the arrival distance of the airflow blown out from the main hole.
- the pulsating flow generation device has a flow channel varying device that varies the flow channel area of the upstream main flow channel. According to this, by changing the flow passage area of the upstream main flow passage by the flow passage changing device, the airflow can be blown out from the main hole as a pulsating flow.
- the flow channel area of the upstream main flow channel when the flow channel area of the upstream main flow channel is reduced, the flow channel area of the upstream main flow channel becomes the minimum between the reduction slope portion and the expansion slope portion.
- the flow passage area of the upstream main flow passage is varied so that the throat portion is formed.
- the air flow from the reduction slope portion to the flow passage throat becomes a contraction flow. Therefore, the difference in the flow velocity between the vicinity of the center of the main flow and the vicinity of the inner surface of the duct portion becomes small, and the thickness of the velocity boundary layer formed near the inner surface of the duct portion can be reduced.
- the flow path varying device changes the flow path area of the main flow path, the enlarged slope portion is formed. According to this, the velocity boundary layer of the airflow can be easily formed away from the center line of the main hole according to the shape of the wall surface inside the duct portion. According to these, a stable airflow can be passed through the pair of side flow paths and the center flow path. This contributes to the improvement of the reaching distance of the air flow blown out from the main hole.
- the flow path variable portion in which the flow path area is changed by the flow path variable device is made of a material having elasticity.
- the flow channel varying device has a structure in which, when the flow channel area of the upstream main flow channel is reduced, at least a part of the flow channel variable portion is deformed so as to approach the center line of the upstream main flow channel.
- the flow channel variable device is structured to deform the flow channel variable portion so that at least part of the inner surface of the flow channel variable portion approaches the center line of the main flow channel, the flow channel variable portion will be located downstream of the flow channel variable portion. At, the flow velocity distribution of the air flow is less likely to be biased. As a result, a stable airflow can be passed through the pair of side flow paths and the center flow path.
- a rectifying structure for rectifying the airflow passing through the upstream main flow path is provided between the pulsating flow generator and the plurality of partition members.
- the flow velocity distribution of the air flow tends to be biased downstream of the pulsating flow generator. If the flow velocity distribution is biased, the airflow flowing inside the duct is not stable, and the reaching distance of the airflow blown out from the main hole may be shortened. On the other hand, if a rectifying structure is provided between the pulsating flow generator and the plurality of partition members, a stable air flow can be passed through the pair of side flow passages and the center flow passage.
- the rectifying structure is configured to include a reduction portion that reduces the flow passage area of the upstream main flow passage toward the downstream side. According to this, since the airflow flowing through the contraction site becomes a contraction flow, the difference in the flow velocity between the center of the main flow and the inner surface of the duct part becomes small, and the thickness of the velocity boundary layer formed near the inner surface of the duct part is reduced. Can be thinned. As a result, a stable airflow can be passed through the pair of side flow paths and the center flow path.
- the rectifying structure includes a vortex generator arranged inside the duct part.
- the vortex generator has a structure for generating an auxiliary vortex that has different vortex characteristics including the rotation direction of the vortex and the direction of the vortex axis from the lateral vortex generated downstream of the main hole.
- an auxiliary vortex is generated in which at least one of the vortex rotation direction and the vortex axis direction is different from the lateral vortex.
- the thickness of the velocity boundary layer formed inside the duct portion can be reduced.
- the vortex characteristics indicate the flow state of the vortex including the rotation direction of the vortex, the direction of the vortex axis, the flow velocity of the vortex, the viscosity of the fluid, the radius of the vortex, and the like.
- the duct part is provided with an auxiliary outlet that blows out an auxiliary vortex having a vortex characteristic that includes a vortex rotation direction and a vortex axis direction different from a lateral vortex generated downstream of the main hole.
- the auxiliary vortex collides with the lateral vortex downstream of the main hole, so that the lateral vortex can be disturbed.
- the auxiliary vortex collides with the lateral vortex, so that the development of the lateral vortex can be suppressed. For this reason, it is difficult for staggered vortex rows to be formed downstream of the main hole, and it is possible to prevent the airflow from becoming a meandering flow downstream of the main hole.
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Abstract
空気吹出装置(50)は、気流が通過する主流路(510)を形成するとともに、主流路の下流側に位置する部位に作動気流となる気流を吹き出す扁平形状の主孔(512)が開口するダクト部(51)を備える。ダクト部には、空気流れ上流側から下流側に向かって主流路の流路高さを縮小する絞り部(515)が設けられるとともに、主流路を長手方向に分割する複数の仕切部材(52、53)が配置されている。主流路は、複数の仕切部材によって、長手方向の両側に位置する一対のサイド流路(510A、510B)、一対のサイド流路に挟まれる少なくとも1つのセンタ流路(510C)に分割されている。複数の仕切部材は、センタ流路の流路幅が空気流れ上流側から下流側に向かって縮小されるようにダクト部に配置されている。
Description
本出願は、2018年12月25日に出願された日本特許出願番号2018-240804号と、2019年7月19日に出願された日本特許出願番号2019-133463号とに基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
本開示は、気流を吹き出す吹出部を備える空気吹出装置に関する。
従来、空気吹出ダクト内に、流路幅が一様な主流路とその外側の副流路とに仕切る仕切り板を設け、主流路の流路幅を所定の範囲に設定することで、吹き出す気流の到達距離を長くする空調装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
本発明者らは、空気吹出口の開口形状を扁平形状とすることを検討している。本発明者らの検討によると、扁平形状の空気吹出口では、空気吹出口の長手方向に比べて、空気吹出口の短手方向へ気流が拡散し易いことで、吹き出す気流の到達距離を長くすることが困難となることが判った。なお、特許文献1には、空気吹出口の開口形状について特に定められておらず、特許文献1には上記の知見について何ら記載されていない。
本開示は、ダクト部から吹き出す作動気流の到達距離を長くすることが可能な空気吹出装置を提供することを目的とする。
本開示は、ダクト部から吹き出す作動気流の到達距離を長くすることが可能な空気吹出装置を提供することを目的とする。
本開示の1つの観点によれば、
空気吹出装置は、
気流が通過する主流路を形成するとともに、主流路の下流側に位置する部位に作動気流となる気流を吹き出す扁平形状の主孔が開口するダクト部を備え、
主流路における主孔の開口の短手方向の大きさを流路高さとし、主流路における主孔の開口の長手方向の大きさを流路幅としたとき、
ダクト部には、空気流れ上流側から下流側に向かって主流路の流路高さを縮小する絞り部が設けられるとともに、主流路を長手方向に分割する複数の仕切部材が配置されており、
主流路は、複数の仕切部材によって、長手方向の両側に位置する一対のサイド流路、一対のサイド流路に挟まれる少なくとも1つのセンタ流路に分割されており、
複数の仕切部材は、センタ流路の流路幅が空気流れ上流側から下流側に向かって縮小されるようにダクト部に配置されている。
空気吹出装置は、
気流が通過する主流路を形成するとともに、主流路の下流側に位置する部位に作動気流となる気流を吹き出す扁平形状の主孔が開口するダクト部を備え、
主流路における主孔の開口の短手方向の大きさを流路高さとし、主流路における主孔の開口の長手方向の大きさを流路幅としたとき、
ダクト部には、空気流れ上流側から下流側に向かって主流路の流路高さを縮小する絞り部が設けられるとともに、主流路を長手方向に分割する複数の仕切部材が配置されており、
主流路は、複数の仕切部材によって、長手方向の両側に位置する一対のサイド流路、一対のサイド流路に挟まれる少なくとも1つのセンタ流路に分割されており、
複数の仕切部材は、センタ流路の流路幅が空気流れ上流側から下流側に向かって縮小されるようにダクト部に配置されている。
ダクト部に対して主流路の流路高さを縮小する絞り部が設けられた構成では、ダクト部に対して絞り部が設けられていない構成に比べて、主孔の開口の短手方向における作動気流の風速分布が均一化される。作動気流の風速分布が均一化されると、作動気流の速度境界層が作動気流の中心から離れ易くなるので、作動気流の吹出時に、主孔の開口の短手方向への作動気流の拡散が抑制される。
また、複数の仕切部材によってセンタ流路の流路幅が空気流れ上流側から下流側に向かって縮小された構成では、センタ流路に気流が流れ易くなるとともに、センタ流路を介して吹き出される気流が一対のサイド流路に比べて高速化される。
これにより、センタ流路では、作動気流の風速分布が短手方向に拡がりを有する凸状の分布となり、作動気流の速度境界層が作動気流の中心から離れ易くなるので、作動気流の吹出時に、主孔の開口の短手方向への作動気流の拡散が抑制される。
上述の構成を含む本開示の空気吹出装置は、作動気流の吹出時に、主孔の開口の短手方向への拡散が抑制されるので、空気吹出口として扁平形状の主孔を採用したしても、作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
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。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
(第1実施形態)
本開示の第1実施形態について図1~図12に基づいて説明する。図1に示すように、空気吹出装置50は、車両の空調を行う室内空調ユニット1とダクト30を介して接続される。
(第1実施形態)
本開示の第1実施形態について図1~図12に基づいて説明する。図1に示すように、空気吹出装置50は、車両の空調を行う室内空調ユニット1とダクト30を介して接続される。
室内空調ユニット1は、車室内の最前部に位置するインストルメントパネルの内側に配置される。室内空調ユニット1は、外殻を形成するケース2を有している。ケース2の内側には、車室内へ向かって空気を送風する空気通路が構成されている。
ケース2の空気通路の最上流部には、内気導入口3および外気導入口4を有する内外気切替箱5が配置されている。内外気切替箱5には、内外気切替ドア6が回転自在に配置されている。内外気切替ドア6は、内気導入口3より車室内空気を導入する内気モードと外気導入口4より車室外空気を導入する外気モードとを切り替えるものである。内外気切替ドア6は、図示しないサーボモータによって駆動される。
内外気切替箱5の下流側には、車室内に向かう空気流を発生させる電動式の送風機8が配置されている。送風機8は、遠心式の送風ファン8aと、この送風ファン8aを駆動するモータ8bと、を有している。
送風機8の下流側には、ケース2内を流れる空気を冷却する蒸発器9が配置されている。蒸発器9は、送風機8の送風空気を冷却する冷房用熱交換器である。蒸発器9は、周知の蒸気圧縮式冷凍サイクルを構成する要素の一つである。
一方、室内空調ユニット1において、蒸発器9の下流側には、ケース2内を流れる空気を加熱するヒータコア15が配置されている。ヒータコア15は、車両エンジンの温水を熱源として、蒸発器9通過後の冷たい空気を加熱する暖房用熱交換器である。ヒータコア15の側方には、バイパス通路16が形成され、バイパス通路16をヒータコア15のバイパス空気が流れる。
蒸発器9とヒータコア15との間には、エアミックスドア17が回転自在に配置されている。エアミックスドア17は、図示しないサーボモータにより駆動されて、その開度が連続的に調整可能になっている。エアミックスドア17の開度によりヒータコア15を通る温風量と、バイパス通路16を通過してヒータコア15をバイパスする冷風量との割合が調節される。これにより、車室内に吹き出す空気の温度が調整される。
ケース2の空気通路の最下流部には、車両の前面窓ガラスに向けて空調風を吹き出すデフロスタ吹出口19、乗員の顔部に向けて空調風を吹き出すフェイス吹出口20および乗員の足元部に向けて空調風を吹き出すフット吹出口21が設けられている。
これら吹出口19、20、21の上流部にはデフロスタドア22、フェイスドア23およびフットドア24が回転自在に配置されている。これらのドア22、23、24は、図示しないリンク機構を介して共通のサーボモータによって開閉操作される。
ところで、近年、インストルメントパネルは、車室内の拡大や意匠性の観点で車両上下方向において薄型化が要求されている。また、インストルメントパネルは、車両幅方向の中央部分や車両前後方向において乗員に相対する部分に車両の運転状態を示す各種情報を報知するための大型の情報機器が設置される傾向がある。
これらにより、室内空調ユニット1では、空気吹出口を薄幅にする等の対策が必要となるが、空気吹出口を薄幅にすると、空気吹出口の下流に生ずる横渦によって、空気吹出口から吹き出す気流のコア部の崩壊が早まり、車室内における気流の到達距離が短くなる。
そこで、本実施形態の室内空調ユニット1は、ケース2に設けられたフェイス吹出口20に、ダクト30を介して、気流の到達距離を向上させるための空気吹出装置50を接続している。室内空調ユニット1で温度調整された空気は、ケース2からダクト30を通って空気吹出装置50から車室内に送風される。
以下、空気吹出装置50の構成について図2~図5を用いて説明する。図2に示すように、空気吹出装置50は、ダクト部51、第1仕切部材52、および第2仕切部材53を有している。ダクト部51、第1仕切部材52、および第2仕切部材53は、樹脂により構成されている。図示しないが、ダクト部51には、図1に示した室内空調ユニット1が接続されている。
ダクト部51は、気流が通過する主流路510を形成する流路形成部材である。ダクト部51は、断面が矩形となる角筒形状になっている。ダクト部51は、空気流れ上流側に位置する部位に主流路510に空調風を導入する導入孔511が開口している。
また、ダクト部51は、空気流れ下流側に位置する部位に作動気流となる気流を吹き出す主孔512が形成されている。主孔512は、車室内に作動気流が吹き出されるように、その開口方向が設定されている。なお、開口方向は、主孔512を形成する縁部を含む面の法線方向である。
図3に示すように、主孔512の開口形状は、扁平形状になっている。具体的には、主孔512の開口形状は、所定の間隔をあけて対向する一対の長縁部512a、512bと、一対の長縁部512a、512b同士を接続する一対の短縁部512c、512dを有する矩形状になっている。なお、一対の短縁部512c、512dは、一対の長縁部512a、512bよりも互いの間隔が大きくなっている。
本実施形態では、主孔512の開口の長手方向を幅方向DRwと呼び、主孔512の開口の短手方向を高さ方向DRhと呼ぶことがある。また、本実施形態では、主流路510における高さ方向DRhにおける大きさを流路高さと呼び、主流路510における幅方向DRwにおける大きさを流路幅と呼ぶことがある。なお、主孔512の開口の長手方向は、主孔512における一対の長縁部512a、512bが延びる方向である。また、主孔512の開口の短手方向は、主孔512における一対の短縁部512c、512dが延びる方向である。
図4に示すように、ダクト部51には、上流側平坦部513、下流側平坦部514、および絞り部515が設けられている。上流側平坦部513および下流側平坦部514は、ダクト部51の内側において、流路高さが略一定の大きさに維持された部位である。絞り部515は、空気流れ上流側から下流側に向かって主流路510の流路高さが縮小された部位である。絞り部515は、上流側平坦部513と下流側平坦部514との間に設定されている。絞り部515は、主孔512付近で縮流が生ずるように、主流路510における導入孔511よりも主孔512に近い位置に設定されている。絞り部515は、上流側平坦部513と連なる部位および下流側平坦部514と連なる部位が丸みを有するように湾曲した曲面形状になっている。
図5に示すように、ダクト部51には、主流路510を主孔512の開口の長手方向(すなわち、幅方向DRw)に分割する複数の仕切部材として第1仕切部材52および第2仕切部材53が配置されている。
第1仕切部材52および第2仕切部材53は、平板状の部材で構成されている。第1仕切部材52および第2仕切部材53は、空気流れ下流側の下流側端部522、532が、主孔512の開口位置よりも空気流れ上流側に位置付けられている。具体的には、第1仕切部材52および第2仕切部材53は、その上流側端部521、531が上流側平坦部513の上流端よりも下流に位置付けられ、下流側端部522、532が絞り部515の下流端よりも上流に位置付けられている。
主流路510は、第1仕切部材52および第2仕切部材53によって幅方向DRwの両側に位置する一対のサイド流路510A、510B、一対のサイド流路510A、510Bに挟まれるセンタ流路510Cに分割されている。ダクト部51の導入孔511を介して主流路510に導入された空気は、主流路510で整流された後、一対のサイド流路510A、510B、センタ流路510Cに分岐して流れる。
第1仕切部材52および第2仕切部材53は、センタ流路510Cの流路幅が空気流れ上流側から下流側に向かって縮小されるように配置されている。具体的には、第1仕切部材52および第2仕切部材53は、下流側端部522、532同士の間隔が上流側端部521、531同士の間隔よりも小さくなるように配置されている。これにより、センタ流路510Cから吹き出される気流は、一対のサイド流路510A、510Bから吹き出される気流よりも速度が速くなる。
また、ダクト部51には、主孔512に連なる部位に流路幅を空気流れ下流側に向かって拡大する幅拡大部516が設けられている。幅拡大部516は、絞り部515の下流側であって、下流側平坦部514を構成する部位に形成されている。
ここで、幅拡大部516によって主流路510の流路幅が極端に大きくなると、幅拡大部516を構成する壁面から気流が剥離し、主孔512付近に生ずる乱れが大きくなってしまう虞がある。このため、幅拡大部516は、主孔512の開口方向に対する壁面の傾きが7°以下に設定されていることが望ましい。
次に、空気吹出装置50の空気の流れについて説明する。まず、本実施形態の空気吹出装置50の比較例となる空気吹出装置CEにおける空気の流れについて図6を参照して説明する。比較例の空気吹出装置CEは、本実施形態の空気吹出装置50と異なり、第1仕切部材52、第2仕切部材53、絞り部515、幅拡大部516が設けられておらず、主流路510の流路面積が一定となっている。
室内空調ユニット1の送風機8が作動を開始すると、室内空調ユニット1からダクト30を介して空気吹出装置CEに温度調整された空気が導入される。比較例の空気吹出装置CEでは、図6に示すように、ダクト部51に導入された空気が、主流路510を通過した後、主孔512から吹き出される。そして、主孔512から吹き出された作動気流は、外部の静止流体との速度差によって高さ方向DRhに拡散することで、作動気流の到達距離が短くなってしまう。
これに対して、本実施形態の空気吹出装置50では、図7に示すように、ダクト部51に導入された空気が、ダクト部51の内側に設定された一対のサイド流路510A、510B、およびセンタ流路510Cに分岐して流れる。センタ流路510Cは、第1仕切部材52および第2仕切部材53によって流路幅が空気流れ下流側に向かって縮小されている。
このため、センタ流路510Cを流れる空気は、一対のサイド流路510A、510Bから吹き出される空気よりも速度が速くなる。そして、センタ流路510Cを流れる空気は、高速化された状態で主孔512から吹き出される。
また、一対のサイド流路510A、510Bを流れる空気は、センタ流路510Cを流れる空気よりも遅い速度で主孔512に向かって流れた後、主孔512から吹き出される。この際、一対のサイド流路510A、510Bを流れる空気は、幅拡大部516によって、主孔512の開口の長手方向(すなわち、幅方向DRw)の中心線CLwから離れるように流れる。
これによると、ダクト部51の外側における静止流体の巻き込みが、主孔512の開口の中心線CLwから離れた位置で発生し易くなる。すなわち、ダクト部51の外側における静止流体との速度差によって生ずる横渦Vtが、センタ流路510Cから離れた位置で発生し易くなる。なお、横渦は、渦心が気流の流れ方向に直交する渦である。
これによると、一対のサイド流路510A、510Bを流れる気流が犠牲となるものの、センタ流路510Cから吹き出される作動気流の流速の減衰が抑制されるので、作動気流の到達距離を長くすることができる。
加えて、本実施形態の空気吹出装置50は、ダクト部51に対して主流路510の流路高さを縮小する絞り部515が設けられている。このため、比較例の如く、ダクト部に対して絞り部515が設けられていない構成に比べて、主孔512の開口の短手方向(高さ方向DRh)における作動気流の風速分布が均一化される。
作動気流の風速分布が均一化されると、作動気流の速度境界層が主流路510における高さ方向DRhの中心線CLhから離れる。このため、図8および図9に示すように、作動気流の吹出時に、主孔512の開口の短手方向(高さ方向DRh)への作動気流の拡散が抑制される。
特に、本実施形態の空気吹出装置50は、センタ流路510Cを介して吹き出される気流が一対のサイド流路510A、510Bに比べて高速化される。これにより、センタ流路510Cでの作動気流の風速分布は、図10の実線で示すように、仕切部材52、53で主流路510が分割されていない空気吹出装置50での風速分布に比べて、高さ方向DRhに拡がりを有する凸状の分布となる。作動気流の風速分布が高さ方向DRhに拡がると、作動気流の速度境界層が作動気流の高さ方向DRhの中心線CLhから離れ易くなるので、作動気流の吹出時に、高さ方向DRhへの作動気流の拡散が抑制される。なお、図10では、仕切部材52、53で主流路510が分割されていない空気吹出装置50での風速分布を破線で示している。
ここで、図11は、比較例の空気吹出装置CEおよび本実施形態の空気吹出装置50における主孔512との距離と空気到達率Arとの関係を比較した図である。図11に示す縦軸は、空気到達率Arを表している。空気到達率Arは、主孔512から所定距離下流となる位置での作動気流の最大風速Vmaxを主孔512における作動気流の平均風速Vaveで除したものである(すなわち、Ar=Vmax/Vave)。また、図12は、比較例の空気吹出装置CEおよび本実施形態の空気吹出装置50で主孔512から700mm下流となる位置での空気到達率Arを比較した図である。
図11および図12によれば、本実施形態の空気吹出装置50は、比較例の空気吹出装置CEに比べて、主孔512から大きく離れた位置でも空気到達率Arが低下し難いことが確認された。具体的には、主孔512から700mm離れた位置での空気到達率Arは、比較例の空気吹出装置CEで約0.42であったが、本実施形態の空気吹出装置50で約0.60まで向上している。このように、本実施形態の空気吹出装置50は、比較例の空気吹出装置CEと比較して、空気吹出装置50から吹き出される空気をより遠方まで到達させることが可能である。
以上説明した空気吹出装置50は、ダクト部51に対して主流路510の流路高さを縮小する絞り部515が設けられている。これによると、ダクト部51に対して絞り部515が設けられていない構成に比べて、主孔512の開口の短手方向における作動気流の風速分布が均一化されるので、主孔512の開口の短手方向への作動気流の拡散が抑制される。
また、空気吹出装置50は、第1仕切部材52および第2仕切部材53によってセンタ流路510Cの流路幅が空気流れ上流側から下流側に向かって縮小されている。これによれば、センタ流路510Cに気流が流れ易くなるとともに、センタ流路510Cを介して吹き出される気流が一対のサイド流路510A、510Bに比べて高速化される。
これにより、センタ流路510Cでは、作動気流の風速分布が高さ方向DRhに拡がりを有する凸状の分布となり、作動気流の速度境界層が作動気流の中心から離れ易くなるので、作動気流の吹出時に、高さ方向DRhへの作動気流の拡散が抑制される。
このように、本実施形態の空気吹出装置50は、作動気流の吹出時に高さ方向DRhへの拡散が抑制されるので、空気吹出口として扁平形状の主孔512を採用したしても、作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
さらに、ダクト部51には、主孔512に連なる部位に流路幅を空気流れ下流側に向けて拡大する幅拡大部516が設けられている。このように、幅拡大部516が設けられた構成では、ダクト部51おける主孔512に連なる部位に沿って流れる気流が、主孔512の開口の長手方向の中心線CLwから離れるように流れる。これによると、ダクト部51外側における静止流体の巻き込みが主孔512の開口の中心側から離れた位置で発生し易くなり、主孔512の開口の中心側を流れる気流の流速の減衰を抑制することができるので、作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
また、第1仕切部材52および第2仕切部材53は、空気流れ下流側の下流側端部522、532が、主孔512の開口位置よりも空気流れ上流側に位置付けられている。これによると、主孔512から吹き出された気流が第1仕切部材52および第2仕切部材53によって乱れないので、第1仕切部材52および第2仕切部材53による作動気流の流速の減衰を充分に抑えることができる。また、第1仕切部材52および第2仕切部材53によって主孔512の開口面積が小さくならない。
(第1変形例)
上述の実施形態では、第1仕切部材52および第2仕切部材53が平板状の部材で構成されているものを例示したが、これに限定されない。第1仕切部材52および第2仕切部材53は、主流路510における気流の流れ方向に対して交差するように配置されているので、第1仕切部材52および第2仕切部材53の表面で気流が剥離し、主孔512付近に生ずる乱れが大きくなってしまう虞がある。
上述の実施形態では、第1仕切部材52および第2仕切部材53が平板状の部材で構成されているものを例示したが、これに限定されない。第1仕切部材52および第2仕切部材53は、主流路510における気流の流れ方向に対して交差するように配置されているので、第1仕切部材52および第2仕切部材53の表面で気流が剥離し、主孔512付近に生ずる乱れが大きくなってしまう虞がある。
このため、第1仕切部材52および第2仕切部材53は、主流路510を流れる気流の流れ方向に沿った断面形状が流線型形状になっていることが望ましい。特に、第1仕切部材52および第2仕切部材53は、図13に示すように、空力特性に優れた翼型で構成されていることが望ましい。すなわち、各仕切部材52、53は、空気流れ上流側の上流側端部521、531が鋭利な曲面状となり、空気流れ下流側に位置する下流側端部522、532が上流側端部521、531に比べて丸みを有する曲面状になっていることが望ましい。
具体的には、第1仕切部材52および第2仕切部材53は、互いに対向する内側壁面523、533が直線状に構成されている。第1仕切部材52の内側壁面523および第2仕切部材53の内側壁面533は、センタ流路510Cを形成するものであるため、空気流れ下流側に向かって互いに近付くように延びている。また、第1仕切部材52の外側壁面524および第2仕切部材53の外側壁面534は、上流側端部521、531側が直線状に延びているものの下流側端部522、532側が内側壁面523、533に徐々に近づくように湾曲している。
これによると、図14に示すように、第1仕切部材52および第2仕切部材53の表面での気流の剥離が抑えられるので、第1仕切部材52および第2仕切部材53の追加に伴う主孔512付近に生ずる乱れの発生を抑制することができる。このことは、作動気流の到達距離を長くする上で有効である。
(第2変形例)
上述の実施形態では、ダクト部51における主孔512に連なる部位に幅拡大部516が設けられたものを例示したが、これに限定されない。例えば、図15に示すように、ダクト部51には、幅拡大部516の代わりに、流路高さを空気流れ下流側に向けて拡大する高さ拡大部517が設けられていてもよい。なお、高さ拡大部517については、絞り部515と重複しないように、絞り部515の空気流れ下流側であって、主孔512に連なる部位に設ける必要がある。
上述の実施形態では、ダクト部51における主孔512に連なる部位に幅拡大部516が設けられたものを例示したが、これに限定されない。例えば、図15に示すように、ダクト部51には、幅拡大部516の代わりに、流路高さを空気流れ下流側に向けて拡大する高さ拡大部517が設けられていてもよい。なお、高さ拡大部517については、絞り部515と重複しないように、絞り部515の空気流れ下流側であって、主孔512に連なる部位に設ける必要がある。
このように、ダクト部51に対して高さ拡大部517が設けられた構成では、ダクト部51おける主孔512に連なる部位に沿って流れる気流が、主孔512の開口の短手方向の中心線CLhから離れるように流れる。これによると、ダクト部51外側における静止流体の巻き込みが主孔512の開口の中心側から離れた位置で発生し易くなり、主孔512の開口の中心側を流れる気流の流速の減衰を抑制することができるので、作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
なお、本変形例では、幅拡大部516の代わりに高さ拡大部517が設けられているダクト部51を例示したが、これに限定されない。ダクト部51は、幅拡大部516および高さ拡大部517それぞれが設けられていてもよい。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図16~図21を参照して説明する。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する。
次に、第2実施形態について、図16~図21を参照して説明する。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する。
図16および図17に示すように、ダクト部51は、第1仕切部材52および第2仕切部材53が配置される下流ダクト部51A、および第1仕切部材52および第2仕切部材53よりも上流側に位置する上流ダクト部51Bを有している。
下流ダクト部51Aの内側には、第1仕切部材52および第2仕切部材53が配置されている。下流ダクト部51Aの内側には、第1仕切部材52および第2仕切部材53によって一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cが形成されている。そして、下流ダクト部51Aは、第1仕切部材52および第2仕切部材53よりも下流側に位置する部位に主孔512が開口している。下流ダクト部51Aは、第1実施形態で説明したダクト部51と同様に構成される。
上流ダクト部51Bの内側には、一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cに気流を導く上流主流路510Dが形成されている。上流主流路510Dは、主流路510において第1仕切部材52および第2仕切部材53よりも上流側に位置する流路である。そして、上流ダクト部51Bは、上流側に位置する部位に導入孔511が開口している。
上流ダクト部51Bの内側には、上流主流路510Dの流路面積を可変させる流路可変機器60が設けられている。本実施形態では、流路可変機器60が気流を脈動流として主孔512から吹き出すための脈動流発生装置を構成している。
上流ダクト部51Bは、流路可変機器60によって流路面積が可変される流路可変部位54を有している。流路可変部位54は、主孔512よりも導入孔511の近くに設定されている。
流路可変機器60は、上流主流路510Dの流路面積を調整するためのスライドドア61、およびスライドドア61を駆動する駆動部62、ドア制御部100を備えている。流路可変機器60は、駆動部62がダクト部51の外側に設置されている。
スライドドア61は、単一のドア部611を有している。ドア部611は、板状に構成され、その板面が主流路510の中心線CLと交差する方向に変位可能に配置されている。
スライドドア61は、ドア部611の大部分が上流主流路510Dの外側に位置する第1の姿勢、およびドア部611の大部分が上流主流路510Dの内側に位置する第2の姿勢に設定可能に構成されている。
上流主流路510Dは、スライドドア61が第1の姿勢になると流路面積が最大となり、スライドドア61が第2の姿勢になるとドア部611によって一部が塞がれることで流路面積が小さくなる。なお、第1の姿勢は、上流主流路510Dの流路面積をスライドドア61によって制限しない非制限姿勢である。また、第2の姿勢は、上流主流路510Dの流路面積をスライドドア61によって制限する制限姿勢である。
駆動部62は、スライドドア61の姿勢を変化させるためのものである。本実施形態の駆動部62は、上流主流路510Dの流路面積が周期的に変化するように、スライドドア61の姿勢を変化させる。具体的には、駆動部62は、上流主流路510Dの流路面積が主孔512の開口面積よりも大きくなる状態と主孔512の開口面積よりも小さくなる状態とが交互に繰り返されるように、スライドドア61の姿勢を変化させる。
駆動部62は、ステッピングモータ等の電動アクチュエータ、電動アクチュエータの回転出力をスライドドア61の直線運動に変換させる直動変換機器を含んで構成されている。直動変換機器は、例えば、ラックアンドピニオンを含んで構成される。駆動部62は、ドア制御部100からの制御信号に応じて制御される。
ここで、ドア制御部100は、プロセッサ、メモリを含むコンピュータとその周辺回路とで構成されている。ドア制御部100は、メモリに記憶されたプログラムに基づいて各種演算、処理を行い、出力側に接続された駆動部62を制御する。ドア制御部100のメモリは、非遷移的実体的記憶媒体で構成されている。
ドア制御部100は、室内空調ユニット1の構成機器を制御する図示しないエアコンECUと別体で構成されている。なお、ドア制御部100は、エアコンECUの一部として構成されていてもよい。
ドア制御部100は、図18の上段に示すように、上流主流路510Dの流路面積が周期的に変化するように駆動部62を制御する。すなわち、ドア制御部100は、スライドドア61の姿勢が非制限姿勢および制限姿勢に周期的に切り替わるように駆動部62を制御する。なお、ドア制御部100は、スライドドア61の姿勢を切り替える切替周期が例えば0.1~2秒程度となるように駆動部62を制御する。
これにより、主孔512から吹き出される気流は、図18の下段に示すように、その主流の流速(例えば、平均流速)が周期的に変化する。なお、主流は、主孔512の開口面に直交する開口方向に向かう流れである。
上流ダクト部51Bは、図16および図17に示すように、流路可変機器60のスライドドア61よりも下流側に気流の流速分布を均一化させるための整流構造70が設けられている。整流構造70は、上流ダクト部51Bの流路可変部位54の下流に設けられている。
本実施形態の整流構造70は、上流ダクト部51Bに設けられた縮小部位71によって構成されている。縮小部位71は、流路可変部位54の下流において上流主流路510Dの流路面積を下流側に向けて縮小させる部位である。縮小部位71は、下流側の流路面積が主孔512の開口面積と略同等となり、上流側の流路面積が主孔512の開口面積よりも大きくなっている。具体的には、縮小部位71は、第1仕切部材52および第2仕切部材53に近づくにつれて断面積が連続的に小さくなっている。縮小部位71は、最大となる流路面積と最小となる流路面積との比が、例えば、7対2となるように設定されている。
このように構成される上流ダクト部51Bは、流路可変部位54の下流に縮小部位71が設けられていることで、流路可変部位54を通過した気流が縮小部位71で縮流され、当該縮流によって整流される。
次に、空気吹出装置50の作動について説明する。室内空調ユニット1の送風機8が作動を開始すると、室内空調ユニット1から空気吹出装置50に温度調整された空気が導入される。空気吹出装置50に導入された空気は、ダクト部51を介して主孔512から車室内へ吹き出される。
ここで、図19は、本実施形態の空気吹出装置50の比較例となる空気吹出装置CEの吹出口ADから吹き出される気流を説明するための説明図である。なお、比較例の空気吹出装置CEは、空気流路の流路断面が一定となる筒状のダクト部DPで構成され、吹出口ADから気流が定常流として吹き出される。定常流は、流速の変化が殆どない流れである。
図19に示すように、比較例の空気吹出装置CEから気流が吹き出されると、当該気流と静止した空気(すなわち、静止流体)との間で摩擦が生じ、気流のコアとなる主流の周囲に、無数の横渦Vtが発生する。なお、横渦Vtは、気流の主流に直交する方向を軸方向とする渦である。
具体的には、吹出口ADの下流には、千鳥状に列をなすように、互いに反対回りの横渦Vtが交互に発生する。このような渦が主流の周囲に発生すると、主流と渦との干渉によって吹出口ADの下流に蛇行した流れ(すなわち、蛇行流)が形成される。吹出口ADの下流に蛇行流が形成されると、気流の拡散が促進されることで、吹出口ADから吹き出す気流の到達距離が著しく短くなってしまう。
これに対して、本実施形態の空気吹出装置50は、気流が脈動流となって主孔512から吹き出されるように、流路可変機器60によって上流主流路510Dの流路面積が周期的に変更される。
空気吹出装置50は、流路可変機器60によって上流主流路510Dの流路面積が主孔512よりも大きい状態になると、図16に示すように、流路可変部位54の内側を通過した気流が縮小部位71にて整流される。縮小部位71にて整流された気流は、下流ダクト部51Aを介して主孔512から車室内へ吹き出される。
ここで、上流主流路510Dには、縮小部位71が設けられている。このため、縮小部位71から一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cに至るまでに縮流が生ずる。これにより、上流主流路510Dでは、その中心線CL付近と上流主流路510Dを形成する内面付近との間の流速差が小さくなる。この結果、一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cには、トップハット型の流速分布を有する気流が流入する。なお、上流主流路510Dを形成する内面付近で気流の流速が大きくなる理由としては、上流主流路510Dを形成する内面の曲率の作用によって壁面に沿う気流に遠心力が働くことが挙げられる。なお、縮流は、流路断面が縮小されることで気流の流路壁面付近の流速と主流の流速との差が小さくなる現象である。
この状態から流路可変機器60によって上流主流路510Dの流路面積が小さい状態になると、空気吹出装置50は、図17に示すように、流路面積の減少およびスライドドア61が通風抵抗となり、流路可変部位54の内側を通過する気流の流速が低下する。
また、流路可変機器60によって上流主流路510Dの流路面積を小さくすると、流路可変部位54の下流にて気流の流速分布に偏りが生ずる。具体的には、流路可変部位54の下流では、スライドドア61の板面の下流で気流の流速が低下し、スライドドア61の端部付近で気流の流速が増加する。
一方、流路可変部位54の下流には、縮小部位71が設けられている。このため、縮小部位71から一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cに至るまでに縮流が生ずる。これにより、上流主流路510Dでは、その中心線CL付近と上流主流路510Dを形成する内面付近との間の流速差が小さくなる。この結果、一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cには、トップハット型の流速分布を有する気流が流入する。
このように構成される空気吹出装置50は、気流が脈動流となって主孔512から吹き出される。この際、主孔512の下流には、図20に示すように、先行気流AFpの後から間欠的に後方流AFbが供給される。
具体的には、図21に示すように、主孔512から吹き出す気流が脈動流となると、主孔512の下流での横渦Vtが生ずる位置、大きさ等が変化する。また、主孔512の下流に生ずる横渦Vtの連続性が途切れ易くなる。これにより、横渦Vtの発達が抑制されるとともに、主孔512の下流に千鳥状の渦列が形成され難くなるので、主孔512の下流で気流が蛇行した流れとなることが抑制される。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の空気吹出装置50は、第1実施形態と共通の構成を備えており、第1実施形態と共通の構成から奏される作用効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
加えて、本実施形態の空気吹出装置50は、上流主流路510Dに流路可変機器60が設けられている。これによると、流路可変機器60によって上流主流路510Dの流路面積を可変させると、気流が主孔512から脈動流となって吹き出される。主孔512から吹き出す気流が脈動流となると、主孔512の下流での横渦が生ずる位置、横渦の大きさ等が変化する。このため、主孔512の下流に千鳥状の渦列が形成され難くなり、主孔512の下流で気流が蛇行した流れとなることが抑制される。したがって、本実施形態の空気吹出装置50によれば、主孔512から吹き出す気流の到達距離を長くすることが可能となる。
また、空気吹出装置50は、上流主流路510Dにおける流路可変部位54の下流側に、気流の流速分布を均一化させるための整流構造70が設けられている。これによると、流路可変機器60によって上流主流路510Dに生ずる流速分布に偏りが、整流構造70によって均一化される。このため、一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cに流れる気流が安定する。この結果、センタ流路510Cに気流が流れ易くなるとともに、センタ流路510Cを介して吹き出される気流が一対のサイド流路510A、510Bに比べて高速化される。
具体的には、整流構造70が上流ダクト部51Bに設けられた縮小部位71を含んで構成されている。これによると、縮小部位71を通過する気流が縮流となることで、主流の中心付近と上流ダクト部51Bの内面付近との流速差が小さくなり、上流ダクト部51Bの内面付近に形成される速度境界層の厚みを薄くすることができる。この結果、一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cには、安定した流速分布を有する気流が流入する。
また、本実施形態の如く、空気吹出装置50で脈動流を発生させる構造は、送風機8を間欠的に作動させて脈動流を発生させる場合に比べて応答性に優れている。すなわち、本実施形態の空気吹出装置50によれば、送風機8を間欠的に作動させて脈動流を発生させるものに比べて、適切に脈動流を発生させることができる。
(第2実施形態の変形例)
上述の第2実施形態では、空気吹出装置50として、スライドドア61を含む流路可変機器60と、縮小部位71を含む整流構造70とを組み合せたものを例示したが、空気吹出装置50は、これに限定されない。空気吹出装置50は、例えば、流路可変機器60および整流構造70の一方が、第2実施形態以外に示されるもので構成されていてもよい。
上述の第2実施形態では、空気吹出装置50として、スライドドア61を含む流路可変機器60と、縮小部位71を含む整流構造70とを組み合せたものを例示したが、空気吹出装置50は、これに限定されない。空気吹出装置50は、例えば、流路可変機器60および整流構造70の一方が、第2実施形態以外に示されるもので構成されていてもよい。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について、図22、図23を参照して説明する。本実施形態では、第2実施形態と異なる部分について主に説明する。
次に、第3実施形態について、図22、図23を参照して説明する。本実施形態では、第2実施形態と異なる部分について主に説明する。
図22および図23に示すように、流路可変機器60は、両開き型のスライドドアで構成される両開きドア63を有している。本実施形態の両開きドア63は、一対のドア部631、632を有する。
一対のドア部631、632は、上流主流路510Dを挟んで互いに対向するように配置されている。具体的には、一対のドア部631、632は、板状に構成され、その板面が主流路510の中心線CLと交差する方向に変位可能に配置されている。
両開きドア63は、一対のドア部631、632が主流路510の中心線CLから離れる第1の姿勢、および一対のドア部631、632が主流路510の中心線CLに近づく第2の姿勢に設定可能に構成されている。
上流主流路510Dは、両開きドア63が第1の姿勢になると、図22に示すように流路面積が最大となる。また、上流主流路510Dは、両開きドア63が第2の姿勢になると、図23に示すように両開きドア63の板面によって一部が塞がれることで流路面積が小さくなる。なお、第1の姿勢は、上流主流路510Dの流路面積を両開きドア63によって制限しない非制限姿勢である。また、第2の姿勢は、上流主流路510Dの流路面積を両開きドア63によって制限する制限姿勢である。
加えて、上流ダクト部51Bには、流路可変部位54の下流に、上流主流路510Dを横断するフィン72が複数配置されている。複数のフィン72は、それぞれ板状に構成されるとともに、互いの板面が並行となるように上流主流路510Dに配置されている。
このように構成される上流ダクト部51Bは、上流主流路510Dに流入した気流が複数のフィン72によって整流された後、下流ダクト部51Aを介して主孔512から吹き出される。これにより、一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cには、安定した流速分布を有する気流が流入する。
その他の構成は、第2実施形態と同様である。本実施形態の空気吹出装置50は、第2実施形態と同様の構成を備えている。このため、第2実施形態と当該同様の構成から奏される作用効果を第2実施形態と同様に得ることができる。
特に、本実施形態の空気吹出装置50は、整流構造70が複数のフィン72で構成されている。これによると、流路可変部位54を通過した気流が複数のフィン72で整流される。このため、一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cに対して、安定した流速分布を有する気流を流入させることができる。
(第3実施形態の変形例)
上述の第3実施形態では、空気吹出装置50として、両開きドア63を含む流路可変機器60と、複数のフィン72を含む整流構造70とを組み合せたものを例示したが、空気吹出装置50は、これに限定されない。空気吹出装置50は、例えば、流路可変機器60および整流構造70の一方が、第3実施形態以外に示されるもので構成されていてもよい。
上述の第3実施形態では、空気吹出装置50として、両開きドア63を含む流路可変機器60と、複数のフィン72を含む整流構造70とを組み合せたものを例示したが、空気吹出装置50は、これに限定されない。空気吹出装置50は、例えば、流路可変機器60および整流構造70の一方が、第3実施形態以外に示されるもので構成されていてもよい。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について、図24~図26を参照して説明する。本実施形態では、第2実施形態と異なる部分について主に説明する。
次に、第4実施形態について、図24~図26を参照して説明する。本実施形態では、第2実施形態と異なる部分について主に説明する。
図24および図25に示すように、上流ダクト部51Bは、流路可変機器60にて流路面積が可変される流路可変部位54が、外部からの力が作用した際に変形するように構成されている。すなわち、流路可変部位54は、伸縮性を有する材料(例えば、ゴム材料)で構成されている。
流路可変機器60は、流路可変部位54を変形させることで、上流主流路510Dの流路面積を可変させる構造になっている。本実施形態の流路可変機器60は、流路可変部位54の内面の少なくとも一部が上流主流路510Dの中心に近づくように流路可変部位54を変形させる構造になっている。具体的には、流路可変機器60は、流路可変部位54を変形させる変形部材64を有する。
変形部材64は、流路可変部位54に対して外力を付与するための一対の押圧部641、642を有する。一対の押圧部641、642は、図26に示すように、鈍角を有する略三角形状の部材である。一対の押圧部641、642は、鈍角となる頂部Pmが流路可変部位54を挟んで互いに対向するように配置されている。
一対の押圧部641、642は、上流側に位置する上流側角部Psでの角度θαが20°以下となり、且つ、下流側に位置する下流側角部Peでの角度θβが3.5°以下となる形状となっている。ここで、角度θαは、上流主流路510Dの中心線CLと上流側角部Psおよび頂部Pmを結ぶ仮想線Lαとのなす角度である。また、角度θβは、上流主流路510Dの中心線CLと頂部Pmおよび下流側角部Peを結ぶ仮想線Lαとのなす角度である。
本実施形態の一対の押圧部641、642は、上流側角部Psの角度θαが下流側角部Peの角度θβよりも大きくなっている。なお、一対の押圧部641、642は、例えば、上流側角部Psの角度θαが下流側角部Peの角度θβと同程度の大きさになっていてもよい。
変形部材64は、一対の押圧部641、642の頂部Pmが上流主流路510Dの中心線CLから離れる第1の姿勢、および一対の押圧部641、642の頂部Pmが上流主流路510Dの中心線CLに近づく第2の姿勢に設定可能に構成されている。
上流主流路510Dは、変形部材64が第1の姿勢になると、図24に示すように流路面積が最大となる。また、上流主流路510Dは、変形部材64が第2の姿勢になると、図25に示すように一対の押圧部641、642の頂部Pmが上流主流路510Dの中心線CLに近づくことで流路面積が小さくなる。なお、第1の姿勢は、上流主流路510Dの流路面積を変形部材64によって制限しない非制限姿勢である。また、第2の姿勢は、上流主流路510Dの流路面積を変形部材64によって制限する制限姿勢である。
ここで、流路可変部位54には、上流主流路510Dの流路面積が縮小されると、図25に示すように、上流主流路510Dの流路面積が連続的に小さくなる縮小傾斜部541、上流主流路510Dの流路面積が連続的に大きくなる拡大傾斜部542が形成される。また、流路可変部位54には、縮小傾斜部541および拡大傾斜部542の間に上流主流路510Dの流路面積が最小となる流路喉部543が形成される。拡大傾斜部542は、上流ダクト部51Bにおける縮小傾斜部541および流路喉部543の下流に形成される。
このように、本実施形態の流路可変機器60は、上流主流路510Dの流路面積を縮小する際に、縮小傾斜部541と拡大傾斜部542との間に流路喉部543が形成されるように、上流主流路510Dの流路面積を可変させる構造になっている。
次に、空気吹出装置50の作動について説明する。室内空調ユニット1の送風機8が作動を開始すると、室内空調ユニット1から空気吹出装置50に温度調整された空気が導入される。空気吹出装置50に導入された空気は、ダクト部51を介して主孔512から車室内へ吹き出される。空気吹出装置50は、上流主流路510Dの流路面積が周期的に変更される構造になっているので、主孔512から気流が脈動流となって吹き出される。
ここで、流路可変機器60によって上流主流路510Dの流路面積が縮小されると、上流ダクト部51Bには、縮小傾斜部541、流路喉部543、および拡大傾斜部542が形成される。これによると、流路可変機器60によって上流主流路510Dの流路面積を可変させる際に、縮小傾斜部541から流路喉部543に向かう気流が縮流となる。このため、主流の中心付近と上流ダクト部51Bの内面付近との流速差が小さくなり、上流ダクト部51Bの内面付近に形成される速度境界層の厚みを薄くすることができる。
加えて、流路可変機器60によって上流主流路510Dの流路面積を可変させる際に、拡大傾斜部542が形成される。これによると、上流ダクト部51Bの内側の壁面形状に応じて気流の速度境界層も上流主流路510Dの中心付近から離れるように形成され易くなる。これらにより、一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cに対して、安定した流速分布を有する気流を流入させることができる。
その他の構成は、第2実施形態と同様である。本実施形態の空気吹出装置50は、第2実施形態と同様の構成を備えている。このため、第2実施形態と当該同様の構成から奏される作用効果を第2実施形態と同様に得ることができる。
特に、本実施形態の空気吹出装置50は、流路可変機器60によって上流主流路510Dの流路面積が縮小される際に、上流主流路510Dを流れる気流が、縮小傾斜部541、流路喉部543、および拡大傾斜部542によって整流される構造になっている。これによると、上流ダクト部51Bに対して専用の整流構造70を設けることなく、上流主流路510Dを流れる気流を整流させることができる。
加えて、本実施形態の空気吹出装置50は、流路可変機器60が、流路可変部位54の内面の少なくとも一部が上流主流路510Dの中心線CLに近づくように流路可変部位54を変形させる構造になっている。これによると、流路可変部位54の下流にて気流の流速分布に偏りが生じ難くなる。これにより、一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cに対して、安定した流速分布を有する気流を流入させることができる。
(第4実施形態の変形例)
上述の第4実施形態では、流路可変部位54が略三角形状の一対の押圧部641、642で押圧されるものを例示したが、これに限定されない。空気吹出装置50は、例えば、図27および図28に示すように、流路可変部位54が先端に円弧面をする一対の押圧部643、644で押圧される構成になっていてもよい。
上述の第4実施形態では、流路可変部位54が略三角形状の一対の押圧部641、642で押圧されるものを例示したが、これに限定されない。空気吹出装置50は、例えば、図27および図28に示すように、流路可変部位54が先端に円弧面をする一対の押圧部643、644で押圧される構成になっていてもよい。
(第5実施形態)
次に、第5実施形態について、図29~図31を参照して説明する。本実施形態では、第2実施形態と異なる部分について主に説明する。
次に、第5実施形態について、図29~図31を参照して説明する。本実施形態では、第2実施形態と異なる部分について主に説明する。
図29および図30に示すように、流路可変機器60は、上流主流路510Dの流路面積を調整するための調整ドア65を備えている。調整ドア65は、板状に形成されたドア部651、およびドア部651の一端部に連結されたドアシャフト652を有する片持ち型の回動式ドアで構成されている。調整ドア65は、ドア部651の板面が上流主流路510Dに延在方向に平行に延びる第1の姿勢、およびドア部651の板面が上流主流路510Dに延在方向に交差する第2の姿勢に設定可能に構成されている。
上流主流路510Dは、調整ドア65が第1の姿勢になると、図29に示すように流路面積が最大となる。また、上流主流路510Dは、調整ドア65が第2の姿勢になると、図30に示すように調整ドア65によって一部が塞がれることで流路面積が小さくなる。
上流ダクト部51Bには、流路可変部位54の下流に渦発生体73が配置されている。渦発生体73は、主孔512の下流に発生する横渦とは渦の回転方向および渦軸の方向を含む渦特性が異なる補助渦Vaを発生させる構造になっている。
図31に示すように、渦発生体73は、上流ダクト部51Bの内側に設けられたセレーション部731で構成されている。セレーション部731は、上流ダクト部51Bの内側の一部に設けられている。なお、セレーション部731は、上流ダクト部51Bの内側の全周に設けられていてもよい。
具体的には、セレーション部731は、所定の間隔をあけて配置された四角形状の複数の凸部731aを有している。複数の凸部731aは、上流ダクト部51Bの内側から上流主流路510Dの中心線CLに向かって突き出ている。
このように構成される上流ダクト部51Bは、上流ダクト部51Bの内側に渦発生体73が設けられているので、渦発生体73の周囲を気流が通過する際に、渦の回転方向および渦軸の方向の少なくとも一方が横渦とは異なる補助渦Vaが発生する。
このような構造では、補助渦Vaによって上流ダクト部51Bの内側を流れる気流が整流されるので、上流ダクト部51Bの内側に形成される速度境界層の厚みを薄くすることができる。本実施形態では、渦発生体73が整流構造70を構成している。
その他の構成は、第2実施形態と同様である。本実施形態の空気吹出装置50は、第2実施形態と同様の構成を備えている。このため、第2実施形態と当該同様の構成から奏される作用効果を第2実施形態と同様に得ることができる。
特に、本実施形態では、整流構造70として渦発生体73が設けられていることで、流路可変部位54の下流にて気流の流速分布に偏りが生じ難くなる。これにより、一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cに対して、安定した流速分布を有する気流を流入させることができる。
(第5実施形態の変形例)
上述の第5実施形態では、セレーション部731として、四角形状の複数の凸部731aを有するものを例示したが、セレーション部731は、これに限定されない。セレーション部731は、例えば、円弧形状の複数の凸部を有するもの、円弧状の凸部および凹部が交互に並んで配置される凹凸部を有するもの、三角形状の複数の凸部を有するもので構成されていてもよい。
上述の第5実施形態では、セレーション部731として、四角形状の複数の凸部731aを有するものを例示したが、セレーション部731は、これに限定されない。セレーション部731は、例えば、円弧形状の複数の凸部を有するもの、円弧状の凸部および凹部が交互に並んで配置される凹凸部を有するもの、三角形状の複数の凸部を有するもので構成されていてもよい。
また、上述の第5実施形態では、空気吹出装置50として、調整ドア65を含む流路可変機器60と、渦発生体73を含む整流構造70とを組み合せたものを例示したが、空気吹出装置50は、これに限定されない。空気吹出装置50は、例えば、流路可変機器60および整流構造70の一方が、第5実施形態以外に示されるもので構成されていてもよい。このことは、第6実施形態でも同様である。
(第6実施形態)
次に、第6実施形態について、図32、図33を参照して説明する。本実施形態では、第5実施形態と異なる部分について主に説明する。
次に、第6実施形態について、図32、図33を参照して説明する。本実施形態では、第5実施形態と異なる部分について主に説明する。
図32に示すように、渦発生体73は、上流ダクト部51Bの内側において所定の間隔をあけて配置された複数のブロック体732で構成されている。複数のブロック体732は、上流ダクト部51Bの内側の一部に設けられている。なお、複数のブロック体732は、上流ダクト部51Bの内側の全周に設けられていてもよい。
複数のブロック体732は、上流ダクト部51Bの内側から上流主流路510Dに向かって突き出ている。具体的には、複数のブロック体732は、主孔512の開口方向に交差する方向に突き出ている。
図33に示すように、ブロック体732は、上流主流路510Dの中心側に位置する本体部732a、および本体部732aを支持する棒状の支持部732bを有している。具体的には、本体部732aは、正面から見た形状が円形状となり、且つ、側方から見た形状が四角形状となる部材で構成されている。また、支持部732bは、上流ダクト部51Bの内側に固定されている。
その他の構成は、第5実施形態と同様である。本実施形態の空気吹出装置50は、第5実施形態と当該同様の構成から奏される作用効果を第5実施形態と同様に得ることができる。
(第6実施形態の変形例)
上述の第6実施形態では、ブロック体732として、円盤状の本体部732aを有するものを例示したが、ブロック体732は、これに限定されない。ブロック体732は、例えば、球体の本体部を有するもの、八面体の本体部を有するもの、六面体の本体部を有するもので構成されていてもよい。
上述の第6実施形態では、ブロック体732として、円盤状の本体部732aを有するものを例示したが、ブロック体732は、これに限定されない。ブロック体732は、例えば、球体の本体部を有するもの、八面体の本体部を有するもの、六面体の本体部を有するもので構成されていてもよい。
(第7実施形態)
次に、第7実施形態について、図34、図35を参照して説明する。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する。
次に、第7実施形態について、図34、図35を参照して説明する。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する。
図34および図35に示すように、ダクト部51は、主孔512に連なる部位が、外壁部55と内壁部56とを有する二重管構造になっている。
外壁部55は、ダクト部51の外殻の一部を構成するものである。外壁部55は、内壁部56との間に略一定の隙間が形成されるように、内壁部56に対応する形状になっている。内壁部56は、主流路510および主孔512を形成するものであり、外壁部55の内側に配置されている。
外壁部55と内壁部56との間には、主流路510を流れる気流と並走するように気流を流す補助流路57が形成されている。補助流路57には、主流路510を流れる気流の一部が流入する。
外壁部55および内壁部56は、連結壁部58によって互いに連結されている。連結壁部58は、主孔512を形成する下流側の端部に設けられている。連結壁部58は、主孔512を囲む穴周縁部である。
連結壁部58には、主孔512の下流に発生する横渦とは渦の回転方向および渦軸の方向を含む渦特性が異なる補助渦Vaを吹き出す補助吹出口59が設けられている。補助吹出口59は、主孔512に比べて小さい開口形状になっている。補助吹出口59は、主孔512を囲むように連結壁部58に対して複数設けられている。
具体的には、補助吹出口59は、連結壁部58の全体に一定の間隔をあけて並んで形成されている。補助吹出口59の開口形状は、円形状である。なお、補助吹出口59は、連結壁部58の一部に形成されていてもよい。また、補助吹出口59の開口形状は、円形状以外の形状になっていてもよい。
このように構成されるダクト部51は、補助流路57が設けられている。このため、主流路510を流れる気流の一部が補助流路57に流れる。補助流路57を流れる気流は補助吹出口59から吹き出される。この際、渦の回転方向および渦軸の方向の少なくとも一方が横渦とは異なる補助渦Vaが発生する。これによると、主孔512の下流で補助渦Vaが横渦に衝突することで、横渦を乱すことができる。加えて、補助渦Vaが横渦に衝突することで横渦の発達を抑制することができる。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の空気吹出装置50は、第1実施形態と同様の構成を備えている。このため、第1実施形態と当該同様の構成から奏される作用効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
特に、本実施形態では、補助吹出口59が設けられており、主孔512の下流で補助渦Vaが横渦に衝突することで、横渦を乱すことができる。加えて、補助渦Vaが横渦に衝突することで横渦の発達を抑制することができる。このため、主孔512の下流に千鳥状の渦列が形成され難くなり、主孔512の下流で気流が蛇行した流れとなることが抑制される。
(他の実施形態)
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。
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。
上述の実施形態では、主孔512の開口形状が矩形状になっているものを例示したが、これに限定されない。主孔512は、例えば、円弧および直線を結合した形状からなる長円形状、曲率半径の大きい円弧および曲率半径の小さい円弧を結合した曲線形状からなる楕円形状、直線を結合した六角形等の多角形状、角部が丸められた長方形状等の形状になっていてもよい。また、主孔512を構成する一対の長縁部512a、512bおよび一対の短縁部512c、512dは、その形状が直線や円弧に限定されず、直線や円弧に凹凸が形成された形状になっていてもよい。
上述の実施形態では、第1仕切部材52および第2仕切部材53によって、主流路510が一対のサイド流路510A、510Bおよびセンタ流路510Cといった3つの流路に分割されたものを例示したが、これに限定されない。主流路510は、例えば、3つ以上の仕切部材によって、4つ以上の流路に分割されていてもよい。この場合、幅方向DRwの両側に位置する流路が一対のサイド流路を構成し、一対のサイド流路に挟まれる複数の流路がセンタ流路を構成する。
上述の実施形態では、ダクト部51に対して幅拡大部516が設けられたものを例示したが、これに限定されない。ダクト部51には、幅拡大部516が設けられていなくてもよい。
上述の実施形態では、ダクト部51に上流側平坦部513、下流側平坦部514、および絞り部515が設けられているものを例示したが、これに限定されない。ダクト部51は、例えば、上流側平坦部513および下流側平坦部514のうち一方が省略されていてもよい。
上述の実施形態では、各仕切部材52、53の上流側端部521、531が上流側平坦部513の上流端よりも下流に位置付けられ、下流側端部522、532が絞り部515の下流端よりも上流に位置付けられているものを例示したが、これに限定されない。各仕切部材52、53は、例えば、上流側端部521、531が上流側平坦部513の上流端よりも上流側に位置付けられていてもよい。また、各仕切部材52、53は、下流側端部522、532が絞り部515の下流端よりも下流に位置付けられていてもよい。
上述の実施形態では、流路可変機器60によって上流主流路510Dの流路面積を可変させることで気流を脈動流として主孔512から吹き出すものを例示したが、空気吹出装置50は、これに限定されない。空気吹出装置50は、例えば、送風機8を間欠的に動作させることで、気流を脈動流として主孔512から吹き出すように構成されていてもよい。この場合、送風機8が脈動流発生装置を構成する。
上述の実施形態では、室内空調ユニット1の空気吹出口に本開示の空気吹出装置50を適用するものを例示したが、空気吹出装置50の適用対象は、これに限定されない。本開示の空気吹出装置50は、車両等の移動体に限らず、家庭用等の設置型の空調ユニットの空気吹出口等にも広く適用可能である。また、本開示の空気吹出装置50は、室内を空調する空調ユニットに限らず、例えば、室内を加湿する加湿機器の空気吹出口や、発熱体等の温度を調整する温調風を吹き出す温調機器の空気吹出口にも適用可能である。
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
(まとめ)
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、ダクト部に、空気流れ上流側から下流側に向かって主流路の流路高さを縮小する絞り部が設けられるとともに、主流路を長手方向に分割する複数の仕切部材が配置されている。主流路は、複数の仕切部材によって、長手方向の両側に位置する一対のサイド流路、一対のサイド流路に挟まれる少なくとも1つのセンタ流路に分割されている。複数の仕切部材は、センタ流路の流路幅が空気流れ上流側から下流側に向かって縮小されるようにダクト部に配置されている。
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、ダクト部に、空気流れ上流側から下流側に向かって主流路の流路高さを縮小する絞り部が設けられるとともに、主流路を長手方向に分割する複数の仕切部材が配置されている。主流路は、複数の仕切部材によって、長手方向の両側に位置する一対のサイド流路、一対のサイド流路に挟まれる少なくとも1つのセンタ流路に分割されている。複数の仕切部材は、センタ流路の流路幅が空気流れ上流側から下流側に向かって縮小されるようにダクト部に配置されている。
第2の観点によれば、空気吹出装置は、ダクト部における絞り部の空気流れ下流側であって主孔に連なる部位に流路高さを空気流れ下流側に向けて拡大する高さ拡大部が設けられている。このように、高さ拡大部が設けられた構成では、ダクト部おける主孔に連なる部位に沿って流れる気流が、主孔の開口の短手方向の中心側から離れるように流れる。これによると、ダクト部外側における静止流体の巻き込みが主孔の開口の中心側から離れた位置で発生し易くなり、主孔の開口の中心側を流れる気流の流速の減衰を抑制することができるので、作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
第3の観点によれば、空気吹出装置は、ダクト部における主孔に連なる部位に流路幅を空気流れ下流側に向けて拡大する幅拡大部が設けられている。このように、幅拡大部が設けられた構成では、ダクト部おける主孔に連なる部位に沿って流れる気流が、主孔の開口の長手方向の中心側から離れるように流れる。これによると、ダクト部外側における静止流体の巻き込みが主孔の開口の中心側から離れた位置で発生し易くなり、主孔の開口の中心側を流れる気流の流速の減衰を抑制することができるので、作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
第4の観点によれば、空気吹出装置は、複数の仕切部材が、主流路を流れる気流の流れ方向に沿った断面形状が流線型形状となっている。これによると、複数の仕切部材を流線型形状とすれば、仕切部材表面での気流の剥離が抑制されるので、複数の仕切部材の追加に伴う気流の乱れを充分に抑制することができる。このことは、作動気流の到達距離を長くする上で有効である。
第5の観点によれば、空気吹出装置は、複数の仕切部材における空気流れ下流側の下流側端部が、主孔の開口位置よりも空気流れ上流側に位置付けられている。これによると、主孔から吹き出された気流が複数の仕切部材によって乱れないので、複数の仕切部材による作動気流の流速の減衰を充分に抑えることができる。また、仕切部材によって主孔の開口面積が小さくならない。
第6の観点によれば、主流路は、複数の仕切部材よりも上流側に位置する上流主流路を含んでいる。そして、上流主流路には、気流を脈動流として主孔から吹き出すための脈動流発生装置が設けられている。なお、「脈動流」とは、周期的または不定期な変動を伴う流動のことである。「脈動流」には、流れる方向が一定となる流動に限らず、流れる方向が逆転する流動も含まれる。
主孔から吹き出す気流が脈動流となると、主孔の下流での横渦が生ずる位置、大きさ等が変化する。このため、主孔の下流に千鳥状の渦列が形成され難くなり、主孔の下流で気流が蛇行した流れとなることが抑制される。したがって、本観点の空気吹出装置によれば、主孔から吹き出す気流の到達距離を長くすることが可能となる。
第7の観点によれば、脈動流発生装置は、上流主流路の流路面積を可変させる流路可変機器を有している。これによると、流路可変機器によって上流主流路の流路面積を可変させることで、気流を主孔から脈動流として吹き出すことができる。
第8の観点によれば、流路可変機器は、上流主流路の流路面積を縮小する際に、縮小傾斜部と拡大傾斜部との間に上流主流路の流路面積が最小となる流路喉部が形成されるように、上流主流路の流路面積を可変させる構造になっている。
これによると、流路可変機器によって上流主流路の流路面積を可変させる際に、縮小傾斜部から流路喉部に向かう気流が縮流となる。このため、主流の中心付近とダクト部の内面付近との流速差が小さくなり、ダクト部の内面付近に形成される速度境界層の厚みを薄くすることができる。加えて、流路可変機器によって主流路の流路面積を可変させる際に、拡大傾斜部が形成される。これによると、ダクト部の内側の壁面形状に応じて気流の速度境界層も主孔の中心線から離れるように形成され易くなる。これらによれば、安定した気流を一対のサイド流路およびセンタ流路に流すことができる。このことは、主孔から吹き出す気流の到達距離の向上に寄与する。
第9の観点によれば、ダクト部は、流路可変機器にて流路面積が可変される流路可変部位が伸縮性を有する材料で構成されている。流路可変機器は、上流主流路の流路面積を縮小する際に、上流主流路の中心線に近づくように流路可変部位の少なくとも一部を変形させる構造になっている。
このように、流路可変機器が、流路可変部位の内面の少なくとも一部が主流路の中心線に近づくように流路可変部位を変形させる構造になっていれば、流路可変部位の下流にて気流の流速分布に偏りが生じ難くなる。これにより、安定した気流を一対のサイド流路およびセンタ流路に流すことができる。
第10の観点によれば、脈動流発生装置と複数の仕切部材との間には、上流主流路を通過する気流を整流させる整流構造が設けられている。
流路可変機器によって上流主流路の流路面積を可変させると、脈動流発生装置の下流にて気流の流速分布に偏りが生じ易くなる。流速分布に偏りが生ずると、ダクト部の内側を流れる気流が安定せず、主孔から吹き出す気流の到達距離が短くなってしまう虞がある。これに対して、脈動流発生装置と複数の仕切部材との間に整流構造が設けられていれば、安定した気流を一対のサイド流路およびセンタ流路に流すことができる。
第11の観点によれば、整流構造は、上流主流路の流路面積を下流側に向けて縮小させる縮小部位を含んで構成されている。これによると、縮小部位を流れる気流が縮流となることで、主流の中心付近とダクト部の内面付近との流速差が小さくなり、ダクト部の内面付近に形成される速度境界層の厚みを薄くすることができる。この結果、安定した気流を一対のサイド流路およびセンタ流路に流すことができる。
第12の観点によれば、整流構造は、ダクト部の内側に配置される渦発生体を含んで構成されている。渦発生体は、主孔の下流に発生する横渦とは渦の回転方向および渦軸の方向を含む渦特性が異なる補助渦を発生させる構造になっている。
これによると、渦発生体の周囲を気流が通過する際に、渦の回転方向および渦軸の方向の少なくとも一方が横渦とは異なる補助渦が発生する。このような構造では、補助渦によってダクト部の内側を流れる気流が整流されるので、ダクト部の内側に形成される速度境界層の厚みを薄くすることができる。これにより、安定した気流を一対のサイド流路およびセンタ流路に流すことができる。なお、渦特性とは、渦の回転方向、渦軸の向き、渦の流れ速度、流体の粘性、渦の半径等を含む渦の流れ状態を示すものである。
第13の観点によれば、ダクト部には、主孔の下流に発生する横渦とは渦の回転方向および渦軸の方向を含む渦特性が異なる補助渦を吹き出す補助吹出口が設けられている。これによると、主孔の下流で補助渦が横渦に衝突することで、横渦を乱すことができる。加えて、補助渦が横渦に衝突することで横渦の発達を抑制することができる。このため、主孔の下流に千鳥状の渦列が形成され難くなり、主孔の下流で気流が蛇行した流れとなることが抑制される。
Claims (13)
- 空気吹出装置であって、
気流が通過する主流路(510)を形成するとともに、前記主流路の下流側に位置する部位に作動気流となる気流を吹き出す扁平形状の主孔(512)が開口するダクト部(51)を備え、
前記主流路における前記主孔の開口の短手方向の大きさを流路高さとし、前記主流路における前記主孔の開口の長手方向の大きさを流路幅としたとき、
前記ダクト部には、空気流れ上流側から下流側に向かって前記主流路の前記流路高さを縮小する絞り部(515)が設けられるとともに、前記主流路を前記長手方向に分割する複数の仕切部材(52、53)が配置されており、
前記主流路は、前記複数の仕切部材によって、前記長手方向の両側に位置する一対のサイド流路(510A、510B)、前記一対のサイド流路に挟まれる少なくとも1つのセンタ流路(510C)に分割されており、
前記複数の仕切部材は、前記センタ流路の前記流路幅が空気流れ上流側から下流側に向かって縮小されるように前記ダクト部に配置されている空気吹出装置。 - 前記ダクト部には、前記絞り部の空気流れ下流側であって前記主孔に連なる部位に前記流路高さを空気流れ下流側に向けて拡大する高さ拡大部(517)が設けられている請求項1に記載の空気吹出装置。
- 前記ダクト部には、前記主孔に連なる部位に前記流路幅を空気流れ下流側に向けて拡大する幅拡大部(516)が設けられている請求項1または2に記載の空気吹出装置。
- 前記複数の仕切部材は、前記主流路を流れる気流の流れ方向に沿った断面形状が流線型形状となっている請求項1ないし3のいずれか1つに記載の空気吹出装置。
- 前記複数の仕切部材は、空気流れ下流側の下流側端部(522、532)が、前記主孔の開口位置よりも空気流れ上流側に位置付けられている請求項1ないし4のいずれか1つに記載の空気吹出装置。
- 前記主流路は、前記複数の仕切部材よりも上流側に位置する上流主流路(510D)を含んでおり、
前記上流主流路には、気流を脈動流として前記主孔から吹き出すための脈動流発生装置(60)が設けられている請求項1ないし5のいずれか1つに記載の空気吹出装置。 - 前記脈動流発生装置は、前記上流主流路の流路面積を可変させる流路可変機器(60)を有している請求項6に記載の空気吹出装置。
- 前記流路可変機器は、前記上流主流路の流路面積を縮小する際に、前記上流主流路の流路面積が連続的に小さくなる縮小傾斜部(541)と前記上流主流路の流路面積が連続的に大きくなる拡大傾斜部(542)との間に前記上流主流路の流路面積が最小となる流路喉部(543)が形成されるように、前記上流主流路の流路面積を可変させる構造になっている請求項7に記載の空気吹出装置。
- 前記ダクト部は、前記流路可変機器にて流路面積が可変される流路可変部位(54)が伸縮性を有する材料で構成されており、
前記流路可変機器は、前記上流主流路の流路面積を縮小する際に、前記上流主流路の中心線に近づくように前記流路可変部位の少なくとも一部を変形させる構造になっている請求項7または8に記載の空気吹出装置。 - 前記脈動流発生装置と前記複数の仕切部材との間には、前記上流主流路を通過する気流を整流させる整流構造(70)が設けられている請求項6ないし9のいずれか1つに記載の空気吹出装置。
- 前記整流構造は、前記上流主流路の流路面積を下流側に向けて縮小させる縮小部位(71)を含んで構成されている請求項10に記載の空気吹出装置。
- 前記整流構造は、前記ダクト部の内側に配置される渦発生体(73)を含んで構成されており、
前記渦発生体は、前記主孔の下流に発生する横渦とは渦の回転方向および渦軸の方向を含む渦特性が異なる補助渦を発生させる構造になっている請求項10に記載の空気吹出装置。 - 前記ダクト部には、前記主孔の下流に発生する横渦とは渦の回転方向および渦軸の方向を含む渦特性が異なる補助渦を吹き出す補助吹出口(59)が設けられている請求項1ないし12のいずれか1つに記載の空気吹出装置。
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