JP2016185753A - Air blowout device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空気流路および吐出口を画成する筒体と、吐出口から吐出された空気流を目標方向へ案内する案内壁と、を備えた空気吹出装置に関する。 The present invention relates to an air blowing device including a cylindrical body that defines an air flow path and a discharge port, and a guide wall that guides an air flow discharged from the discharge port in a target direction.
従来から、自動車の室内などに冷暖房用の空気を供給するための空気吹出装置（いわゆるレジスタ）が提案されている。一般に、この種の空気吹出装置は、空気吹出装置から吹き出される空気流（以下「吹き出し空気流」という。）を目標方向に供給できるように構成される。 2. Description of the Related Art Conventionally, an air blowing device (so-called register) for supplying air for air conditioning to the interior of an automobile or the like has been proposed. In general, this type of air blowing device is configured to be able to supply an air flow blown from the air blowing device (hereinafter referred to as a “blowing air flow”) in a target direction.
従来の空気吹出装置の一つ（以下「従来装置」という。）は、空気流路および吐出口を画成する筐体と、吹き出し空気流を目標方向に供給するための上流側フィン及び下流側フィンと、を備えている。従来装置の空気流路は特殊な断面形状（吐出口の近傍にて同流路内に断面三角形の凸部が突出する形状）を有しており、上流側フィン及び下流側フィンによって一次整流された空気流が、この断面形状に起因して二次整流されるようになっている。この多段階の整流により、従来装置は、吐出口が狭小形状（縦方向に短く横方向に長い長方形）を有していても、吹き出し空気流を目標方向に精度良く供給できる（特許文献１を参照。）。 One of the conventional air blowing devices (hereinafter referred to as “conventional device”) includes a housing that defines an air flow path and a discharge port, an upstream fin for supplying a blown air flow in a target direction, and a downstream side. And fins. The air flow path of the conventional device has a special cross-sectional shape (a shape in which a convex portion having a triangular cross-section protrudes into the flow path in the vicinity of the discharge port) and is primarily rectified by the upstream fin and the downstream fin. The air flow is subjected to secondary rectification due to this cross-sectional shape. By this multi-stage rectification, the conventional apparatus can accurately supply the blown air flow in the target direction even if the discharge port has a narrow shape (a rectangle that is short in the vertical direction and long in the horizontal direction) (see Patent Document 1). reference.).
従来装置は、吹き出し空気流を目標方向に供給する機能を維持しながら、吐出口の狭小化を実現している。一方、自動車の内装部等の美観を更に向上させる観点からは、吐出口を狭小化して目立ち難くするだけでなく、吐出口を自動車の運転者および同乗者等（以下、「ユーザ」と総称する。）が視認し難い位置に設けて出来る限り不可視化することが望ましい。 The conventional apparatus achieves the narrowing of the discharge port while maintaining the function of supplying the blown air flow in the target direction. On the other hand, from the viewpoint of further improving the aesthetics of the interior parts of automobiles, the outlets are not only made narrower and less noticeable, but the outlets are collectively referred to as automobile drivers and passengers (hereinafter referred to as “users”). It is desirable to make it as invisible as possible by providing it at a position where it is difficult to visually recognize.
例えば、この不可視化の一例として、ユーザの視線を遮るための遮蔽物を吐出口の近傍に設けることが考えられる。しかし、従来装置の吐出口の近傍に不用意に遮蔽物を設けると、吐出口を不可視化し得るものの、その遮蔽物に起因して吹き出し空気流の流れ方向が意図しない方向に変化する可能性がある。即ち、吐出口の不可視化を図ることにより、従来装置の本来の機能（目標方向に空気流を供給する機能）が損なわれる虞がある。このように、空気吹出装置としての機能を維持しながら吐出口を不可視化することは、容易ではない。 For example, as an example of this invisibility, it is conceivable to provide a shield for blocking the user's line of sight near the discharge port. However, if a shield is inadvertently provided near the discharge port of a conventional device, the discharge port may be invisible, but the flow direction of the blown air flow may change to an unintended direction due to the shield. There is. That is, by making the discharge port invisible, the original function of the conventional apparatus (function of supplying an air flow in the target direction) may be impaired. As described above, it is not easy to make the discharge port invisible while maintaining the function as the air blowing device.
本発明は、上記課題に鑑み、空気吹出装置としての機能を損なうことなく吐出口を出来る限り不可視化することが可能な空気吹出装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an air blowing device capable of making a discharge port as invisible as possible without impairing the function as an air blowing device.
上記課題を達成するための本発明の空気吹出装置は、
空気流路及び吐出口を画成する「筒体」と、前記吐出口から吐出された空気流を目標方向へ案内する「案内壁」と、を備える。
In order to achieve the above object, an air blowing device of the present invention comprises:
A “cylinder” that defines an air flow path and a discharge port, and a “guide wall” that guides the air flow discharged from the discharge port in a target direction.
具体的には、前記案内壁は、
前記吐出口の正面方向に対して交差する向きに突出した「凸面形状」を有すると共に、
該案内壁に「前記空気流路の中心軸線が交わる」ように配置される。
Specifically, the guide wall is
While having a “convex shape” protruding in a direction intersecting the front direction of the discharge port,
The guide wall is arranged so that “the central axis of the air flow path intersects”.
更に、前記案内壁は、
該案内壁に前記吐出された空気流が衝突する衝突位置よりも下流側にある「下流側壁部」が衝突後の空気流を前記目標方向に案内し、前記衝突位置よりも上流側にある「上流側壁部」の少なくとも一部が前記吐出された空気流から離れる向きに窪んだ形状を有する、ように構成される。
Furthermore, the guide wall is
A “downstream side wall portion” on the downstream side of the collision position where the discharged air flow collides with the guide wall guides the air flow after the collision in the target direction, and is located on the upstream side of the collision position. At least a portion of the “upstream side wall” is configured to have a shape that is recessed in a direction away from the discharged air flow.
上記構成によれば、空気吹出装置の案内壁が上述した「凸面形状」及び「配置」を有することにより、ユーザが「吐出口の正面方向」から空気吹出装置を見たとき、ユーザの視線が「案内壁」によって遮られ、吐出口がユーザに視認され難い（例えば、図３及び図１１を参照。）。更に、「空気流を前記目標方向に案内」する「下流側壁部」に加え、「吐出された空気流から離れる向きに窪んだ形状」（窪み）を有する「上流側壁部」を案内壁が備えているため、空気流が案内壁の衝突位置に衝突したとき、同空気流の一部が「下流側壁部」に沿って目標方向に流れつつ、同空気流の他部が「上流側壁部」が画成する窪みに流入することになる。換言すると、上流側壁部は、案内壁に衝突した空気流の“逃げ”として機能する。その結果、吐出口が不可視化されながら空気流が目標方向に供給され、更に「上流側壁部」を備えない場合に比べて空気流の流路全体（特に、衝突位置の周辺）における圧力損失も低減される。 According to the above configuration, the guide wall of the air blowing device has the above-mentioned “convex shape” and “arrangement”, so that when the user looks at the air blowing device from the “front direction of the discharge port”, the user's line of sight is It is blocked by the “guide wall”, and the discharge port is difficult for the user to visually recognize (see, for example, FIGS. 3 and 11). Furthermore, in addition to the “downstream side wall” that “guides the air flow in the target direction”, the guide wall includes an “upstream side wall” that has a “recessed shape away from the discharged air flow” (dent). Therefore, when the air flow collides with the collision position of the guide wall, a part of the air flow flows in the target direction along the “downstream side wall”, while the other part of the air flow is the “upstream side wall”. Will flow into the dents that define. In other words, the upstream side wall portion functions as an “escape” of the air flow colliding with the guide wall. As a result, the air flow is supplied in the target direction while the discharge port is made invisible, and the pressure loss in the entire air flow channel (especially around the collision position) is also reduced as compared with the case where no “upstream side wall” is provided. Reduced.
以下、上述した本発明の特徴について、より詳細に述べる。 Hereinafter, the features of the present invention described above will be described in more detail.
本発明における案内壁は、「吐出口から吐出された空気流を目標方向へ案内する」べく、吐出口よりも下流側に設けられる。この案内壁は、「吐出口の正面方向に対して交差する向きに突出した凸面形状」を有しており、その凸面（凸形状の湾曲面）に「空気流路の中心軸線が交わる」ように配置されている。その結果、この中心軸線に平行にユーザが空気吹出装置を見ると、案内壁によって吐出口の少なくとも一部が隠され、案内壁が存在しない場合に比べて吐出口がユーザに視認され難いことになる（例えば、図３及び図１１を参照。）。 The guide wall in the present invention is provided on the downstream side of the discharge port in order to “guide the air flow discharged from the discharge port in the target direction”. This guide wall has a “convex shape protruding in a direction intersecting the front direction of the discharge port”, and “the central axis of the air flow path intersects” with the convex surface (convex curved surface). Is arranged. As a result, when the user views the air blowing device parallel to the central axis, at least a part of the discharge port is hidden by the guide wall, and the discharge port is less visible to the user than when the guide wall is not present. (For example, see FIGS. 3 and 11).
一方、「吐出口から吐出され」て「衝突位置」にて案内壁に衝突した空気流は、案内壁の下流側壁部の表面（凸形状の湾曲面）に貼り付くように下流側壁部に沿って流れる。これは、粘性を有する流体の近傍に物体が存在すると、流体の流れがその物体の表面に沿って湾曲する効果（コアンダ効果）が生じるためである。このように流れた空気流は、下流側壁部の所定位置（例えば、下流側の最端部）にて下流側壁部から剥離する（例えば、図１を参照。）。下流側壁部から剥離した空気流の流れ方向は、一般に、空気流が下流側壁部から剥がれた位置（以下「剥離位置」という。）における下流側壁部の接平面に沿った方向（以下「接平面方向」という。）に実質的に一致する。 On the other hand, the air flow that has been “discharged from the discharge port” and collided with the guide wall at the “collision position” along the downstream side wall portion so as to stick to the surface (convex curved surface) of the downstream side wall portion of the guide wall. Flowing. This is because when an object is present in the vicinity of a fluid having viscosity, an effect (Coanda effect) in which the flow of the fluid curves along the surface of the object is generated. The airflow thus flowing peels from the downstream side wall at a predetermined position (for example, the downstream end) on the downstream side wall (see, for example, FIG. 1). The flow direction of the air flow separated from the downstream side wall is generally the direction along the tangential plane of the downstream side wall at the position where the air flow is separated from the downstream side wall (hereinafter referred to as “peeling position”) (hereinafter “tangential plane”). It is substantially the same as “direction”.
よって、案内壁（特に、下流側壁部）の「凸面形状」を目標方向を考慮して設計すれば、吹き出し空気流の流れ方向を「目標方向」に一致させることができる。即ち、目標方向に空気流を供給できる。 Therefore, if the “convex shape” of the guide wall (particularly the downstream side wall portion) is designed in consideration of the target direction, the flow direction of the blown air flow can be matched with the “target direction”. That is, an air flow can be supplied in the target direction.
したがって、本発明の空気吹出装置は、空気吹出装置としての機能（目標方向に空気流を供給する機能）を損なうことなく吐出口を出来る限り不可視化できる。 Therefore, the air blowing device of the present invention can make the discharge port as invisible as possible without impairing the function as the air blowing device (the function of supplying the air flow in the target direction).
更に、本発明の空気吹出装置は、上流側壁部が「吐出された空気流から離れる向きに窪んだ形状」（案内壁に衝突した空気流の逃げ）を有するため、同形状を有さない場合に比べ、衝突位置において空気流が過度に（急激に）圧縮されることが防がれ、衝突位置の周辺において生じる圧力損失を低減できる。よって、同形状を有さない場合に比べ、より効率良く目標方向に空気流が供給される。その結果、空気吹出装置を用いる際のエネルギ効率などの観点において、空気吹出装置としての機能（目標方向に空気流を供給する機能）が更に高まる。 Furthermore, the air blowing device of the present invention has an upstream side wall portion having a “shape that is recessed in a direction away from the discharged air flow” (an escape of the air flow that collides with the guide wall). In comparison with the above, the air flow is prevented from being excessively (abruptly) compressed at the collision position, and the pressure loss generated around the collision position can be reduced. Therefore, compared with the case where it does not have the same shape, an air flow is supplied more efficiently in the target direction. As a result, in terms of energy efficiency when using the air blowing device, the function as an air blowing device (a function of supplying an air flow in a target direction) is further enhanced.
加えて、本発明の空気吹出装置は、従来装置のような風向調整機構（フィン等）を必要としないため、空気吹出装置の「吐出口」を従来装置よりも更に狭小化することも可能である。加えて、本発明の空気吹出装置（特に、案内壁）を、自動車の他の内装用部品の一部（例えば、カーナビゲーションシステムのディスプレイ等を固定するフレーム）として用いれば、吐出口だけでなく空気吹出装置そのものがユーザに認識され難くなるため、自動車の内装部等の美観を更に向上することも可能である。 In addition, since the air blowing device of the present invention does not require a wind direction adjusting mechanism (fin or the like) unlike the conventional device, it is possible to further narrow the “discharge port” of the air blowing device than the conventional device. is there. In addition, if the air blowing device (especially the guide wall) of the present invention is used as a part of other interior parts of an automobile (for example, a frame for fixing a display or the like of a car navigation system), not only the discharge port. Since the air blowing device itself is not easily recognized by the user, it is possible to further improve the aesthetics of the interior part of the automobile.
ところで、吐出口をより確実に不可視する点からは、上記「案内壁」は、その案内壁を吐出口が属する仮想平面に投影したときの投影面が吐出口の全体を覆うように配置されることが好ましい。これにより、この投影方向に平行に（即ち、吐出口の正面方向から）ユーザが空気吹出装置を見ると、案内壁によって吐出口の全体が隠され、吐出口がユーザに視認されないことになるためである（図３を参照。）。 By the way, from the point of making the discharge port more invisible, the “guide wall” is arranged such that the projection surface when the guide wall is projected onto the virtual plane to which the discharge port belongs covers the entire discharge port. It is preferable. Thereby, when the user views the air blowing device in parallel with the projection direction (that is, from the front direction of the discharge port), the entire discharge port is hidden by the guide wall, and the discharge port is not visually recognized by the user. (See FIG. 3).
更に、上記「吐出口」は、“空気流路の開口端（筒体内の中空部の下流側端部）”であり、案内壁よりも上流側に存在する。吐出口から吐出された空気流を出来る限り滞りなく案内壁に誘導する観点から、上流側壁部による窪み形状を確保しつつ、吐出口と案内壁との距離を出来る限り小さくすることが好ましい。 Furthermore, the “discharge port” is “the open end of the air flow path (the downstream end of the hollow portion in the cylinder)”, and is present on the upstream side of the guide wall. From the viewpoint of guiding the air flow discharged from the discharge port to the guide wall as much as possible, it is preferable to make the distance between the discharge port and the guide wall as small as possible while ensuring a hollow shape by the upstream side wall portion.
上記「吐出口の正面方向」は、“吐出口の開口面の中心を同開口面に直交するように通過する直線が伸びる方向”である。吐出口の正面方向は、例えば、吐出口から吐出された空気流が直進する方向と言い換え得る。また、上記「空気流路の中心軸線」は、空気流路の断面中心を上流側から下流側に向けて順に繋いだ直線または曲線（更に、その線を吐出口の外側に延長した線）である。空気流路の中心軸線は、吐出口の開口面と、吐出口近傍の内壁面と、が垂直である場合、「吐出口の正面方向」と実質的に同義となる。 The “front direction of the discharge port” is “a direction in which a straight line passing through the center of the opening surface of the discharge port extends perpendicularly to the opening surface”. The front direction of the discharge port can be rephrased as, for example, the direction in which the air flow discharged from the discharge port goes straight. In addition, the “center axis of the air flow path” is a straight line or a curved line (in addition, a line obtained by extending the line to the outside of the discharge port) in order from the upstream side to the downstream side. is there. When the opening surface of the discharge port and the inner wall surface near the discharge port are perpendicular to each other, the central axis of the air flow path is substantially synonymous with the “front direction of the discharge port”.
上記「吐出口が属する仮想平面」は、“吐出口の開口面がその平面上に存在することになる仮想上の平面”である。吐出口が属する仮想平面は、例えば、吐出口の開口面をその周辺に拡張した平面と言い換え得る。 The “virtual plane to which the discharge port belongs” is a “virtual plane in which the opening surface of the discharge port exists on the plane”. The virtual plane to which the discharge port belongs can be rephrased as, for example, a plane obtained by extending the opening surface of the discharge port to the periphery thereof.
上記「衝突位置」は、案内壁の壁面（表面）上の所定位置（領域）であって、吐出口から吐出された空気流が初めて同壁面に接触（衝突）する位置である。更に、上記「衝突位置よりも下流側」は、衝突後の空気流が衝突位置から案内壁の壁面に沿って目標方向に流れる場合における同空気流の下流側（即ち、目標方向に向かう側）である。一方、上記「衝突位置よりも上流側」は、同空気流の上流側（即ち、目標方向から離れる側）である。 The “collision position” is a predetermined position (region) on the wall surface (surface) of the guide wall, and is a position where the airflow discharged from the discharge port first contacts (collises) with the wall surface. Furthermore, the “downstream side from the collision position” is the downstream side of the air flow when the air flow after the collision flows in the target direction along the wall surface of the guide wall from the collision position (that is, the side toward the target direction). It is. On the other hand, the “upstream side from the collision position” is the upstream side of the air flow (that is, the side away from the target direction).
上記「吐出された空気流から離れる向きに窪んだ形状」は、上流側壁部の全体または一部によって形成されればよく、具体的な形状は特に制限されない。例えば、この「窪んだ形状」として、上流側壁部の全体が空気流から離れる向き（例えば、正面方向に直交する向き）に窪むことによって形成される凹面形状、及び、上流側壁部の一部が空気流から離れる向きに窪むことによって形成される穴形状（凹部。周辺よりも上流側壁部の内側に窪んだ部分）などが用いられ得る。 The “shape recessed in the direction away from the discharged air flow” may be formed by the whole or a part of the upstream side wall, and the specific shape is not particularly limited. For example, as this “recessed shape”, a concave shape formed by recessing the entire upstream side wall in a direction away from the air flow (for example, a direction orthogonal to the front direction), and a part of the upstream side wall A hole shape formed by recessing in a direction away from the air flow (concave portion, a portion recessed inside the upstream side wall portion from the periphery) or the like may be used.
具体的には、例えば、上流側壁部の一例として、
前記上流側壁部は、
前記衝突位置から離れるほど前記吐出された空気流からの距離が大きくなるような斜面状の形状を有すると共に、
該上流側壁部の上流側の端部が、前記吐出口に対して、前記正面方向に直交する方向に離れた位置に配置される、ように構成され得る。
Specifically, for example, as an example of the upstream side wall portion,
The upstream side wall is
While having a sloped shape such that the distance from the discharged air flow increases as the distance from the collision position increases,
The upstream end of the upstream side wall may be arranged at a position away from the discharge port in a direction orthogonal to the front direction.
上記構成により、上流側壁部が「衝突位置から離れるほど前記吐出された空気流からの距離が大きくなるような斜面状の形状」を有しつつ、その上流側の端部（吐出口側の端部）が「吐出口に対して、前記正面方向に直交する方向に離れ」ているため、衝突位置、上流側壁部の上流側の端部、及び、吹出口の３点に囲まれる領域が“窪み”を形成することになる（図２も参照。）。換言すると、上流側壁部の全体が、「吐出された空気流から離れる向きに窪んだ形状」を有することになる。 With the above configuration, the upstream side wall portion has a “slope-shaped shape such that the distance from the discharged air flow increases as the distance from the collision position increases”, and the upstream end portion (end on the discharge port side) Part) is “away from the discharge port in a direction perpendicular to the front direction”, the region surrounded by the three points of the collision position, the upstream end of the upstream side wall, and the outlet is “ A depression "will be formed (see also Fig. 2). In other words, the entire upstream side wall portion has a “shape recessed in a direction away from the discharged air flow”.
上記「斜面状の形状」の具体的な形状は、特に制限されない。例えば、斜面状の形状として、平面または曲面によって構成された斜面が用いられ得る。 The specific shape of the “slope shape” is not particularly limited. For example, a slope formed by a flat surface or a curved surface may be used as the slope shape.
本発明の空気吹出装置は、吹き出し空気流を更に精度良く目標方向に供給する観点から、上記構成に加えて“吹き出し空気流の流れ方向を調整するための部材”を備え得る。 The air blowing device of the present invention may be provided with a “member for adjusting the flow direction of the blown air flow” in addition to the above configuration from the viewpoint of supplying the blown air flow in the target direction with higher accuracy.
具体的には、本発明の空気吹出装置は、一例として、
前記下流側壁部の一部を形成する「開閉弁」であって前記下流側壁部に設けられた凹部を開放又は閉鎖することが可能な開閉弁を備え、
前記開閉弁が前記目標方向に基づいて前記凹部を開放又は閉鎖する、ように構成され得る。
Specifically, the air blowing device of the present invention is, as an example,
A "open / close valve" that forms part of the downstream side wall, and includes an open / close valve that can open or close a recess provided in the downstream side wall;
The on-off valve may be configured to open or close the recess based on the target direction.
上記構成によれば、吹き出し空気流の「目標方向」を考慮して「開閉弁」が「下流側壁部に設けられた凹部を開放又は閉鎖する」ことにより、衝突後の空気流の剥離位置が調整され、吹き出し空気流が「目標方向」へ案内される。 According to the above configuration, the “open / close valve” takes into account the “target direction” of the blown air flow and “opens or closes the recess provided in the downstream side wall portion”, so that the separation position of the air flow after the collision is It is adjusted and the blown air flow is guided in the “target direction”.
より詳細に述べると、「衝突後の空気流」がコアンダ効果によって下流側壁部に沿って流れているときに、「下流側壁部に設けられた凹部」を開閉弁が「開放」すると、空気流がその凹部に曝されることになる。このとき、空気流と下流側壁部の表面（例えば、凹部の底面）との距離が増大すること等に起因し、凹部において、コアンダ効果による付着力が失われる。その結果、凹部において、空気流が下流側壁部から剥がれる。これに対し、開閉弁が凹部を「閉鎖」すると、空気流は凹部に曝されることなく「下流側壁部の一部を形成する」開閉弁の表面（即ち、下流側壁部の表面）に沿って流れる。その結果、凹部において、コアンダ効果による付着力は失われず、空気流は剥がれない。なお、凹部が閉鎖されているとき、空気流は、凹部よりも下流側の所定位置（例えば、下流側壁部の最端部）において剥離することになる。このように、開閉弁が「下流側壁部に設けられた凹部を開放又は閉鎖する」と、空気流の剥離位置が変化する。 More specifically, when the “air flow after the collision” is flowing along the downstream side wall due to the Coanda effect, if the on-off valve “opens” the “recessed portion in the downstream side wall”, the air flow Will be exposed to the recess. At this time, due to an increase in the distance between the air flow and the surface of the downstream side wall (for example, the bottom surface of the recess), the adhesion due to the Coanda effect is lost in the recess. As a result, the air flow is separated from the downstream side wall portion in the recess. On the other hand, when the on / off valve “closes” the recess, the air flow is not exposed to the recess but along the surface of the on / off valve that forms “a part of the downstream side wall” (ie, the surface of the downstream side wall). Flowing. As a result, the adhesive force due to the Coanda effect is not lost in the recess, and the air flow is not peeled off. Note that when the recess is closed, the air flow is separated at a predetermined position downstream of the recess (for example, at the end of the downstream side wall). In this way, when the on-off valve “opens or closes the recess provided in the downstream side wall portion”, the separation position of the air flow changes.
下流側壁部から剥がれた空気流は、上述したように、剥離位置における下流側壁部の接平面方向に流れる。換言すると、剥離位置を変化させることにより、吹き出し空気流の流れ方向を調整できる。具体的には、開閉弁を用いて上述したように剥離位置を変化させれば、吹き出し空気流の流れ方向を“凹部が存在する位置における下流側壁部の接平面方向”と“凹部の下流側の所定位置（下流側壁部の形状に基づいて定まる剥離位置）における下流側壁部の接平面方向”との間で切り替えることができる。よって、「目標方向」が前者の方向であれば凹部を「開放」し、「目標方向」が後者の方向であれば凹部を「閉鎖」すれば、吹き出し空気流の流れ方向を目標方向に一致させることができる。即ち、開閉弁を「目標方向に基づいて」操作すれば、吹き出し空気流の流れ方向を調整できる。 As described above, the air flow peeled off from the downstream side wall portion flows in the tangential plane direction of the downstream side wall portion at the peeling position. In other words, the flow direction of the blown air flow can be adjusted by changing the peeling position. Specifically, if the separation position is changed using the on-off valve as described above, the flow direction of the blown air flow is changed to “the tangential plane direction of the downstream side wall at the position where the recess exists” and “the downstream side of the recess. , And a tangential plane direction of the downstream side wall at a predetermined position (a peeling position determined based on the shape of the downstream side wall). Therefore, if the “target direction” is the former direction, the recess is “opened”, and if the “target direction” is the latter direction, the recess is “closed”, so that the flow direction of the blown air flow matches the target direction. Can be made. That is, if the on-off valve is operated “based on the target direction”, the flow direction of the blown air flow can be adjusted.
したがって、本態様の空気吹出装置は、空気吹出装置としての機能（目標方向に空気流を供給する機能）を更に高めることができる。 Therefore, the air blowing device of this aspect can further enhance the function as the air blowing device (the function of supplying an air flow in the target direction).
上述した「開閉弁」を備えた空気吹出装置において、下流側壁部に設けられる凹部の形状、位置および数などは、空気吹出装置に要求される吹き出し空気流の調整性能などを考慮して定められればよく、特に制限されない。 In the air blowing device provided with the above-described “open / close valve”, the shape, position, number, and the like of the recesses provided in the downstream side wall portion are determined in consideration of the adjustment performance of the blown air flow required for the air blowing device. There is no particular limitation.
例えば、凹部の開放時において、空気流と案内壁の表面との距離が凹部にて急激に増大すれば、同距離が緩やかに増大する場合に比べ、空気流をより確実に凹部にて案内壁から剥がれさせることができる。 For example, when the distance between the air flow and the surface of the guide wall suddenly increases in the concave portion when the concave portion is opened, the air flow is more reliably guided in the concave portion than in the case where the distance gradually increases. Can be peeled off.
そこで、上記態様の空気吹出装置は、
前記凹部よりも上流側に在り且つ前記凹部に隣接する前記下流側壁部の表面と、前記表面に隣接する前記凹部の側面と、がなす角度が「直角又は鋭角」である、ように構成され得る。
Therefore, the air blowing device of the above aspect is
The angle formed by the surface of the downstream side wall portion that is upstream of the recess and adjacent to the recess and the side surface of the recess adjacent to the surface may be a “right angle or acute angle”. .
ところで、下流側壁部は凸面形状を有しているため、「下流側壁部の表面」は、厳密には平面ではなく曲面（凸形状の湾曲面）である。また、「凹部の側面」は、凹部の形状に応じた面形状を有するため、必ずしも平面とは言えない。しかし、凹部における空気流の剥離性を検討する観点においては、それら面が有する曲率は無視し得る。即ち、本態様の空気吹出装置においては、「下流側壁部の表面」及び「凹部の側面」が平面であると見なし、上記「角度」を特定し得る。 By the way, since the downstream side wall portion has a convex shape, the “surface of the downstream side wall portion” is not strictly a plane but a curved surface (convex curved surface). Further, the “side surface of the recess” is not necessarily a flat surface because it has a surface shape corresponding to the shape of the recess. However, from the viewpoint of examining the air flow detachability in the recess, the curvature of these surfaces can be ignored. That is, in the air blowing device of this aspect, the “angle” can be specified by regarding the “surface of the downstream side wall portion” and the “side surface of the concave portion” as flat surfaces.
上記「角度」は、“凹部よりも上流側に在り且つ凹部に隣接する下流側壁部の表面の接平面”と“その表面に隣接する凹部の側面の接平面”とがなす角度、と言い換え得る。 The above “angle” can be rephrased as “an angle formed by the“ tangential plane of the surface of the downstream side wall portion that is upstream of the concave portion and adjacent to the concave portion ”and“ the tangential plane of the side surface of the concave portion adjacent to the surface ”. .
更に、本発明の空気吹出装置は、吹き出し空気流の流れ方向を調整するための部材の他の例として、
前記吐出口から吐出される空気流の流速を調整可能な「流速調整機構」を備え、
前記流速調整機構が前記目標方向に基づいて前記流速を調整する、ように構成され得る。
Furthermore, the air blowing device of the present invention is another example of a member for adjusting the flow direction of the blown air flow.
Provided with a "flow rate adjusting mechanism" that can adjust the flow rate of the air flow discharged from the discharge port,
The flow rate adjusting mechanism may be configured to adjust the flow rate based on the target direction.
上記構成によれば、吹き出し空気流の「目標方向」を考慮して「流速調整機構」が「吐出口から吐出される空気流の流速」を調整することにより、剥離位置が調整され、吹き出し空気流が「目標方向」へ案内される。 According to the above configuration, the separation position is adjusted by adjusting the “flow velocity of the air flow discharged from the discharge port” by the “flow velocity adjusting mechanism” in consideration of the “target direction” of the blown air flow. The flow is guided in the “target direction”.
より詳細に述べると、下流側壁部の表面に沿って流れる「衝突後の空気流」には、コアンダ効果に起因する付着力（下流側壁部に近づく向きの力）と、空気の移動に起因する遠心力（下流側壁部から離れる向きの力）と、空気流内の気圧と空気流の周辺の気圧との圧力差に起因する押圧力（下流側壁部に近づく向きの力）と、が及ぶ。そして、下流側壁部に近づく向きの力（付着力、押圧力）が下流側壁部から離れる向きの力（遠心力）よりも大きい限り、空気流が下流側壁部から剥がれることなく下流側壁部に沿って流れることになる。 More specifically, the “air flow after the collision” flowing along the surface of the downstream side wall portion is caused by adhesion force (force toward the downstream side wall portion) due to the Coanda effect and air movement. Centrifugal force (force in the direction away from the downstream side wall) and pressing force (force in the direction toward the downstream side wall) due to the pressure difference between the air pressure in the air flow and the air pressure around the air flow reach. And as long as the force (adhesive force, pressing force) in the direction approaching the downstream side wall is larger than the force (centrifugal force) in the direction away from the downstream side wall, the air flow does not peel from the downstream side wall along the downstream side wall. Will flow.
これに対し、「吐出口から吐出される空気流の流速」が高まると、下流側壁部の壁面に沿って流れる空気流の流速も高まる。このとき、ベルヌイの定理に表されるように空気流内の気圧が低下し、空気流内の気圧と周辺の気圧との圧力差が増大する。その結果、押圧力が大きくなり、空気流が下流側壁部から剥がれ難くなる。しかし、空気流の流速が高まると、押圧力だけでなく、付着力および遠心力も変化する。このとき、一般に、付着力が小さくなると共に遠心力が大きくなり、空気流が下流側壁部から剥がれ易くなると考えられる。ここで、発明者らが行った実験等によれば、一般の空気吹出装置において想定される流速の範囲内において、空気流の流速が前者（押圧力）に及ぼす影響は、後者（付着力、遠心力）に及ぼす影響よりも大きいことが明らかになった。換言すると、空気流の流速が速いほど空気流が下流側壁部から剥がれ難くなり、同流速が遅いほど空気流が剥がれ易くなることが明らかになった。その結果、下流側壁部に沿って流れる空気流の減衰（下流側壁部の下流側に近づくにつれて徐々に流速が低下する）を考慮すれば、「吐出口から吐出される空気流の流速」が速いほど剥離位置が下流側に移動し、同流速が遅いほど剥離位置が上流側に移動することになる。このように、流速調整機構が「流速を変更する」と、空気流の剥離位置が変化する。 In contrast, when the “flow velocity of the air flow discharged from the discharge port” increases, the flow velocity of the air flow flowing along the wall surface of the downstream side wall portion also increases. At this time, as represented by Bernoulli's theorem, the air pressure in the air flow decreases, and the pressure difference between the air pressure in the air flow and the surrounding air pressure increases. As a result, the pressing force is increased, and the airflow is hardly separated from the downstream side wall portion. However, when the flow velocity of the air flow increases, not only the pressing force but also the adhesion force and the centrifugal force change. At this time, it is generally considered that the adhesion force becomes smaller and the centrifugal force becomes larger, so that the air flow is easily separated from the downstream side wall portion. Here, according to experiments conducted by the inventors, the influence of the air flow velocity on the former (pressing force) within the range of the flow velocity assumed in a general air blowing device is the latter (adhesion force, It became clear that the effect on the centrifugal force was greater. In other words, it became clear that the higher the air flow velocity, the more difficult the air flow peels from the downstream side wall portion, and the slower the air flow velocity, the easier the air flow peels. As a result, considering the attenuation of the airflow flowing along the downstream side wall portion (the flow rate gradually decreases as it approaches the downstream side of the downstream side wall portion), the “flow velocity of the airflow discharged from the discharge port” is fast. The peeling position moves to the downstream side, and the peeling position moves to the upstream side as the flow rate is slow. As described above, when the flow rate adjusting mechanism “changes the flow rate”, the separation position of the air flow changes.
そして、下流側壁部から剥がれた空気流は、上述したように、剥離位置における下流側壁部の接平面方向に流れる。換言すると、剥離位置を変化させることにより、吹き出し空気流の流れ方向を調整できる。具体的には、流速調整機構を用いて上述したように剥離位置を変化させれば、下流側壁部の形状に基づいて定まる範囲内（下流側壁部の接平面が存在し得る範囲内）において、吹き出し空気流の流れ方向を調整できる。よって、吹き出し空気流の「目標方向」に対応した剥離位置において空気流が剥がれるように（換言すると、剥離位置における下流側壁部の接平面方向と目標方向とが一致するように）「吐出口から吐出される空気流の流速」を調整すれば、吹き出し空気流の流れ方向を調整できる。即ち、流速調整機構を「目標方向に基づいて」操作することにより、吹き出し空気流の流れ方向を調整できる。 Then, as described above, the air flow peeled off from the downstream side wall portion flows in the tangential plane direction of the downstream side wall portion at the peeling position. In other words, the flow direction of the blown air flow can be adjusted by changing the peeling position. Specifically, if the separation position is changed as described above using the flow rate adjustment mechanism, within a range determined based on the shape of the downstream side wall (within a range where the tangential plane of the downstream side wall can exist) The flow direction of the blown air flow can be adjusted. Therefore, the air flow is separated at the separation position corresponding to the “target direction” of the blown air flow (in other words, the tangential plane direction of the downstream side wall at the separation position and the target direction coincide with each other). By adjusting the “flow velocity of the discharged air flow”, the flow direction of the blown air flow can be adjusted. That is, the flow direction of the blown air flow can be adjusted by operating the flow rate adjusting mechanism “based on the target direction”.
したがって、本発明の空気吹出装置は、空気吹出装置としての機能（目標方向に空気流を供給する機能）を更に高めることができる。 Therefore, the air blowing device of the present invention can further enhance the function as the air blowing device (the function of supplying an air flow in the target direction).
上述した「流量調整機構」を備えた空気吹出装置において、流速調整機構は、吐出口から吐出される空気流の流速を調整可能な構成を有していればよく、具体的な構造などは特に制限されない。例えば、流速調整機構として、空気流路の流路面積を変更可能な弁体、シャッタ及び絞り、空気吹出装置に空気を供給するポンプ等の作動量を調整する機構などが採用され得る。これら機構は、空気吹出装置に要求される各種性能（吹き出し空気流の流れ方向の精度、小型化の容易さ、製造の容易さ、製造コスト等）を考慮し、適宜選択されればよい。 In the air blowing device provided with the “flow rate adjusting mechanism” described above, the flow rate adjusting mechanism only needs to have a configuration capable of adjusting the flow rate of the air flow discharged from the discharge port. Not limited. For example, a mechanism that adjusts the operation amount of a valve body that can change the flow passage area of the air flow passage, a shutter and a throttle, a pump that supplies air to the air blowing device, or the like can be adopted as the flow rate adjustment mechanism. These mechanisms may be appropriately selected in consideration of various performances required for the air blowing device (accuracy in the flow direction of the blown air flow, ease of miniaturization, ease of manufacture, manufacturing cost, etc.).
例えば、流速調整機構として空気流路の流路面積を変更可能な「弁体」を採用すれば、比較的簡易な構造により、吐出口から吐出される空気流の流速を調整できる。その結果、空気吹出装置の小型化および製造が容易となり、空気吹出装置の製造コストを低減できる。 For example, if a “valve element” that can change the flow passage area of the air flow passage is employed as the flow velocity adjustment mechanism, the flow velocity of the air flow discharged from the discharge port can be adjusted with a relatively simple structure. As a result, the air blowing device can be easily downsized and manufactured, and the manufacturing cost of the air blowing device can be reduced.
そこで、上記態様の空気吹出装置は、
前記流速変更機構が、
前記空気流路の流路面積を変更可能な「弁体」であり、前記流路面積を小さくすることによって前記流速を速くし、前記流路面積を大きくすることによって前記流速を遅くする、ように構成され得る。
Therefore, the air blowing device of the above aspect is
The flow rate changing mechanism is
A “valve element” capable of changing a flow area of the air flow path, increasing the flow velocity by reducing the flow area, and decreasing the flow velocity by increasing the flow area. Can be configured.
以下、本発明の空気吹出装置の実施形態（第１〜第３実施形態）を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments (first to third embodiments) of an air blowing device of the present invention will be described with reference to the drawings.
＜第１実施形態＞
・装置の概要
図１の概略斜視図に示すように、本発明の第１実施形態に係る空気吹出装置１１（以下「第１装置１１」という。）は、空気流が内部を通過可能な中空柱状の筒体２１と、空気流を湾曲した壁面に沿って案内可能である棚形状の案内壁３１と、を有している。
<First Embodiment>
Outline of Device As shown in the schematic perspective view of FIG. 1, the air blowing device 11 (hereinafter referred to as “first device 11”) according to the first embodiment of the present invention is hollow so that an air flow can pass through the inside. It has the column-shaped
以下、便宜上、第１装置１１の軸線ＡＸに沿って第１装置１１の前後に向かう方向は「正面方向Ｆ」及び「背面方向Ｂ」と称呼され、正面方向Ｆに直交して第１装置１１の上下左右に向かう方向は「上方向Ｕ」、「下方向Ｄ」、「左方向Ｌ」及び「右方向Ｒ」と称呼される。なお、これら方向は、第１装置１１が自動車のインストルメントパネル等に取り付けられた場合（例えば、図２を参照。）においてユーザから第１装置１１を見たときの正面、背面、上下および左右の方向を基準とし、定義付けられている。 Hereinafter, for the sake of convenience, the directions toward the front and rear of the first device 11 along the axis AX of the first device 11 are referred to as “front direction F” and “back direction B”. The directions going up, down, left and right are referred to as “upward direction U”, “downward direction D”, “left direction L”, and “right direction R”. These directions are the front, back, top and bottom, left and right when the first device 11 is viewed from the user when the first device 11 is attached to an instrument panel or the like of the automobile (see, for example, FIG. 2). It is defined based on the direction of.
第１装置１１は、図中の矢印に示すように、筒体２１の背面方向Ｂの端部から筒体２１に流入して正面方向Ｆの端部から放出された空気流を、案内壁３１に沿って湾曲させながら正面方向Ｆに誘導し、案内壁３１の形状によって定まる方向に向けて吹き出す（目標方向に供給する）ように構成されている（詳細は後述される。）。なお、本例における目標方向は、正面方向Ｆと同一である。
As indicated by the arrows in the drawing, the first device 11 guides the air flow that flows into the
以下、第１装置１１が自動車に設置された場合を例に挙げつつ、各部材の構成をより詳細に説明する。 Hereinafter, the configuration of each member will be described in more detail, taking as an example the case where the first device 11 is installed in an automobile.
図２の概略断面図（図１のＡ−Ａ断面図）に示すように、第１装置１１は、周辺部品Ｐ１と周辺部品Ｐ２との間に挟まれるように、自動車のインストルメントパネルに設置されている。なお、本例において、周辺部品Ｐ１はインストルメントパネルの筐体であり、周辺部品Ｐ２はカーナビゲーションシステムのディスプレイ外装部である。 As shown in the schematic cross-sectional view of FIG. 2 (A-A cross-sectional view of FIG. 1), the first device 11 is installed on the instrument panel of the automobile so as to be sandwiched between the peripheral component P1 and the peripheral component P2. Has been. In this example, the peripheral component P1 is a housing of the instrument panel, and the peripheral component P2 is a display exterior part of the car navigation system.
筒体２１は、内部に空気流路２１ａを画成し、正面方向Ｆの端部に吐出口２１ｂを画成し、背面方向Ｂの端部に開口部２１ｃを画成している。なお、筒体２１は略直方体の形状を有する筒体であり、吐出口２１ｂ及び開口部２１ｃの形状は左右方向（Ｌ・Ｒ）が短辺であり上下方向（Ｕ・Ｄ）が長辺である略長方形である（図１も参照。）。更に、筒体２１の吐出口２１ｂよりも下流側に、吐出口２１ｂから吐出された空気流を目標方向へ案内する案内壁３１が設けられている。なお、案内壁３１の上下方向（紙面に垂直な方向の）幅は、筒体２１の上下方向の幅とほぼ同一である。これら構成により、筒体２１の開口部２１ｃから流入した空気は、空気流路２１ａを通過した後、吐出口２１ｂから吹き出し、案内壁３１に沿って目標方向に案内される（誘導される）ようになっている。図中の矢印は、この空気の流れを表している。
The
なお、第１装置１１に供給される空気の量（第１装置１１の背面方向Ｂの開口部２１ｃから空気流路２１ａに流入する空気の量。即ち、空気流路２１ａを経て吐出口２１ｂから吐出される空気流の流量）は、第１装置１１の内部または外部に設けられる流量調整弁（図示省略）及び第１装置１１に空気を供給するポンプ（図示省略）等を、必要に応じて操作することによって調整され得る。
The amount of air supplied to the first device 11 (the amount of air flowing into the
案内壁３１は、凸面形状の壁部３２（凸形状に湾曲した壁面）を有している。より詳細には、壁部３２は、吐出口２１ｂから吐出された空気流が案内壁３１（壁部３２）に衝突する衝突位置ＣＰよりも下流側にある下流側壁部３２ａ、及び、衝突位置ＣＰよりも上流側にある上流側壁部３２ｂを有している。
The
なお、吐出口２１ｂから吐出された空気流は、実際には、吐出口２１ｂの形状に対応する断面形状を有する立体的形状（本例においては四角柱状の形状）を有する。そのため、実際には、衝突位置ＣＰは、本図に示すような一つの点ではなく、所定の広さを有する領域となる。しかし、説明の便宜上、本図においては“吐出口２１ｂの開口面の中心点２１ｂ１を同開口面に直交するように通過する直線（軸線ＡＸ）と、壁部３２と、の交点”を衝突位置ＣＰと見なしている。このように衝突位置ＣＰを一つの点と見なしても、衝突位置ＣＰを本来の領域として考える場合に比べ、第１装置１１の構造および機能等の説明において実質的な差異はない。なお、図２から理解されるように、軸線ＡＸを“空気流路２１ａの中心軸線”と言うこともできる。
Note that the airflow discharged from the
下流側壁部３２ａは、衝突位置ＣＰにて壁部３２に衝突した後の空気流を、目標方向に案内する（供給する）ようになっている。一方、上流側壁部３２ｂは、衝突位置ＣＰから離れるほど（背面方向Ｂに向かうほど）吐出口２１ｂから吐出された空気流からの距離が大きくなるような“斜面状の形状”を有している。更に、上流側壁部３２ｂの上流側の端部３２ｂ１（吐出口２１ｂ側の端部）は、吐出口２１ｂに対して、正面方向Ｆに直交する方向（左方向Ｌ）に離れている。換言すると、吐出口の内周面２１ｂ２と、上流側壁部３２ｂの端部３２ｂ１と、は正面方向Ｆに直交する方向（左方向Ｌ）にオフセットしている。即ち、上流側壁部３２ｂの全体により、吐出口２１ｂから吐出された空気流から離れる向きに窪んだ形状（衝突位置ＣＰ、上流側の端部３２ｂ１、及び、吹出口の内周面２１ｂ２の３点に囲まれる領域）が形成されている。
The downstream
案内壁３１の壁部３２（下流側壁部３２ａ及び上流側壁部３２ｂが形成する壁部）は、吐出口２１ｂの正面方向Ｆ（吐出口２１ｂの開口面の中心点２１ｂ１を同開口面に直交するように通過する直線が伸びる方向）に対して交差する向きに突出している。具体的には、吐出口２１ｂの正面方向Ｆは、図中の軸線ＡＸが伸びる方向であり、案内壁３１の壁部３２は、図中の左方向Ｌから右方向Ｒに向かって突出している。
The
更に、図３に示すように、案内壁３１（具体的には、壁部３２）は、案内壁３１（壁部３２）に軸線ＡＸ（空気流路２１ａの中心軸線）が交わるように、配置されている。より具体的には、本例において、案内壁３１は、案内壁３１を吐出口２１ｂが属する仮想平面ＩＰに投影したときの投影面ＰＰが吐出口２１ｂの全体を覆うように、配置されている。
Further, as shown in FIG. 3, the guide wall 31 (specifically, the wall portion 32) is disposed so that the axis AX (the central axis of the
したがって、自動車のユーザが第１装置１１の正面方向から（即ち、投影方向に平行に）第１装置１１を見たとき（図中の視線を参照）、吐出口２１ｂが案内壁３１によって隠され、吐出口２１ｂがユーザに視認されないことになる。
Therefore, when the user of the automobile views the first device 11 from the front direction of the first device 11 (that is, parallel to the projection direction) (see the line of sight in the drawing), the
以上が、第１装置１１の概要についての説明である。 The above is the description of the outline of the first device 11.
・実際の作動
次いで、第１装置１１の実際の作動について説明する。
図２に示すように、第１装置１１の背面方向の開口部２１ｃから空気流路２１ａに流入した空気流は、吐出口２１ｂから吐出された後、衝突位置ＣＰにおいて案内壁３１の壁部３２に衝突する。衝突後の空気流は、コアンダ効果によって案内壁３１の壁部３２（具体的には、下流側壁部３２ａ）に沿って流れる。
Actual Operation Next, the actual operation of the first device 11 will be described.
As shown in FIG. 2, the air flow that has flowed into the
そして、本図の実線矢印に示すように、空気流は、案内壁３１の正面方向Ｆの最端部３２ａ１において、案内壁３１の壁部３２から剥離する。その後、空気流は、最端部３２ａ１における壁部３２の接平面方向（本例においては正面方向Ｆ）に流れる。その結果、吹き出し空気流が、第１装置１１の正面方向Ｆに供給される。この剥離位置は、案内壁３１の凸面形状（特に、下流側壁部３２ａの形状）に対応して変化する。よって、案内壁３１（特に、下流側壁部３２ａ）の形状を目標方向を考慮して設計すれば、吹き出し空気流を所望の目標方向に供給できる。
Then, as indicated by the solid line arrow in this figure, the air flow is separated from the
一方、本図の破線矢印に示すように、衝突位置ＣＰにおいて壁部３２に衝突した空気流の一部は、上流側壁部３２ｂが形成する窪みに流入する（逃げる）ようになっている。よって、案内壁３１に衝突した空気流が衝突位置ＣＰにおいて過度に（急激に）圧縮されることが防がれ、空気流の流路全体（筒体２１の背面方向Ｂの開口部２１ｃから、吐出口２１ｂを経て、目標方向に供給されるまでの流路）における圧力損失が低減される。その結果、より効率良く目標方向に空気流を供給できる。なお、上流側壁部３２ｂが形成する窪みに向かって流れた空気流（破線矢印）は、その窪みの中を環状に流れ、吐出口２１ｂから吐出された空気流に再び合流することになる。
On the other hand, as indicated by the broken line arrows in this figure, a part of the air flow that collided with the
一般に、上流側壁部３２ｂが形成する窪みの大きさ（容積）が大きいほど、圧力損失が低減される度合いが大きくなると考えられる。一方、この窪みの大きさを過度に拡大すると、案内壁３１そのものの大きさも大きくなり、第１装置１１の小型化が困難となる。そこで、上流側壁部３２ｂの形状は、第１装置１１に要求される圧力損失の低減の度合い及び小型化の度合い等を考慮して設計され得る。
In general, it is considered that the degree of reduction in pressure loss increases as the size (volume) of the recess formed by the upstream
以上が、第１装置１１の実際の作動についての説明である。 The above is the description of the actual operation of the first device 11.
以上に説明したように、第１装置１１は、上記構成を備えた筒体２１並びに案内壁３１（特に、下流側壁部３２ａ及び上流側壁部３２ｂ）を備えることにより、吐出口２１ｂがユーザから視認されることを防ぎながら（吐出口２１ｂを不可視化しながら）、吹き出し空気流を目標方向に供給できる。
As described above, the first device 11 includes the
＜第２実施形態＞
・装置の概要
次いで、本発明の第２実施形態に係る空気吹出装置１２（以下「第２装置１２」という。）について説明する。第２装置１２は、吹き出し空気流の流れ方向を調整するための部材を第１装置１１に追加するように、構成されている。
Second Embodiment
-Outline of Device Next, an air blowing device 12 (hereinafter referred to as "
具体的には、図４は、第２装置１２を第１装置１１と同様の平面（図１のＡ−Ａ軸に沿った平面）にて切断したときの概略断面図である。第２装置１２は、第１装置１１と同様の筒体２１及び案内壁３１（下流側壁部３２ａ及び上流側壁部３２ｂによって形成される壁部３２を含む。）に加え、吹き出し空気流の流れ方向を調整するための“開閉弁３３”を備えている。以下、開閉弁３３の構成を中心に、各部材の構成をより詳細に説明する。
Specifically, FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the
案内壁３１は、第１装置１１と同様、下流側壁部３２ａ及び上流側壁部３２ｂによって形成された凸面形状の壁部３２（凸形状の湾曲面）を有している。更に、下流側壁部３２ａには、開閉弁３３、及び、開閉弁３３を格納する凹部３４が設けられている。
The
開閉弁３３は、平面視における形状が略長方形の板体である。開閉弁３３は、下流側壁部３２ａの形状に沿って湾曲しており、案内壁３１の一部（具体的には下流側壁部３２ａの一部）を形成している。開閉弁３３は、回動軸３３ａ周りに回動することにより、下流側壁部３２ａに設けられた凹部３４を開放または閉鎖することが可能となっている。換言すると、開閉弁３３は、凹部３４を開放する回動角度と、凹部３４を閉鎖する回動角度と、の間において回動可能であるように、下流側壁部３２ａに支持されている。
The on-off
なお、開閉弁３３は、開閉弁３３の回動角度をユーザが操作可能であるように（例えば、ユーザが図示しないリンク部材を介して回動角度を操作できるように、又は、ユーザの指示に応じて図示しないモータを作動させて回動角度を操作できるように）構成されている。
The on-off
凹部３４は、下流側壁部３２ａの壁面から下流側壁部３２ａの内側に向かって窪む形状を有する空洞部である。凹部３４は、開閉弁３３が上述したように回動可能であるような寸法（深さ及び幅など）を有している。更に、凹部３４は、図中の部分拡大図に示すように、凹部３４よりも上流側に在り且つ凹部３４に隣接する下流側壁部３２ａの壁面と、この壁面に隣接する凹部の側面３４ａと、がなす角度θが９０度よりも小さい所定角度（鋭角）であるように、形成されている。
The
以上が、第２装置１２の概要についての説明である。
The above is the description of the outline of the
・実際の作動
次いで、第２装置１２の実際の作動について説明する。
第２装置１２は、開閉弁３３の回動角度を変更することにより、空気流の剥離位置を変更し、吹き出し空気流の流れ方向を調整する。以下、第２装置１２による吹き出し空気流の調整を、図５及び図６を参照しながら説明する。図５及び図６は、図４と同様、第２装置１２の軸線ＡＸに平行な平面によって第２装置１２を左右方向に切断した場合における、第２装置１２の概略断面図を表す。なお、図５及び図６においては、便宜上、周辺部品Ｐ１，Ｐ２の図示は省略されている。
Actual Operation Next, the actual operation of the
The
図５に示すように、第２装置１２の背面方向の開口部２１ｃから空気流路２１ａに流入した空気流は、吐出口２１ｂから吐出された後、コアンダ効果によって案内壁３１の壁部３２に沿って流れる。そして、本図に示すように、開閉弁３３の回動角度が“凹部３４を開放する回動角度”である場合、案内壁３１の壁部３２に沿って流れた空気流が、凹部３４に曝される。このとき、凹部３４においてコアンダ効果による付着力が失われ、空気流は、凹部３４が存在する位置（剥離位置Ａ１）において案内壁３１の壁部３２から剥がれる。その後、空気流は、剥離位置Ａ１における案内壁３１の壁部３２の接平面方向（本図では接線方向Ｂ１）に流れる。その結果、吹き出し空気流の流れ方向が、第２装置１２の右方向Ｒに調整される。この吹き出し空気流の流れ方向を表す指標として、例えば、第２装置１２の軸線ＡＸと吹き出し空気流の流れ方向Ｂ１とがなす角度は、角度αである。
As shown in FIG. 5, the airflow that has flowed into the
次いで、図６に示すように、開閉弁３３の回動角度が“凹部３４を閉鎖する回動角度”である場合、吐出口２１ｂから吐出された空気流は、凹部３４に曝されることなく、開閉弁３３の表面に沿って流れる。そして、空気流は、剥離位置Ａ１よりも下流側に存在する案内壁３１の最端部（剥離位置Ａ２）において、案内壁３１の壁部３２から剥がれる。その後、空気流は、剥離位置Ａ２における案内壁３１の壁部３２の接平面方向（本図では接線方向Ｂ２）に流れる。その結果、吹き出し空気流の流れ方向が、第２装置１２の正面方向Ｆに調整される。この吹き出し空気流の流れ方向を表す指標として、例えば、第２装置１２の軸線ＡＸと吹き出し空気流の流れ方向Ｂ２とが角度は、角度αよりも小さい角度ゼロ（即ち、両者は平行）である。
Next, as shown in FIG. 6, when the turning angle of the on-off
このように、第２装置１２は、案内壁３１の壁部３２の一部を形成する開閉弁３３を開閉することにより、剥離位置（Ａ１，Ａ２）を変更すると共に、吹き出し空気流の流れ方向（Ｂ１，Ｂ２）を調整できる。具体的には、第２装置１２は、吹き出し空気流の流れ方向を第２装置１２の右方向Ｒと正面方向Ｆとの間にて切り替えることができる。
As described above, the
以上が、第２装置１２の実際の作動についての説明である。
The above is the description of the actual operation of the
以上に説明したように、第２装置１２は、上記構成を備えた筒体２１、案内壁３１及び開閉弁３３を備えることにより、吐出口２１ｂがユーザから視認されることを防ぎながら（吐出口２１ｂを不可視化しながら）、吹き出し空気流の流れ方向を調整できる。
As described above, the
＜第３実施形態＞
・装置の概要
次いで、本発明の第３実施形態に係る空気吹出装置１３（以下「第３装置１３」という。）について説明する。第３装置１３は、吹き出し空気流の流れ方向を調整するための部材（但し、第２装置１２とは異なる部材）を第１装置１１に追加するように、構成されている。
<Third Embodiment>
Outline of Device Next, an air blowing device 13 (hereinafter referred to as “
具体的には、図７は、第３装置１３を第１装置１１と同様の平面（図１のＡ−Ａ軸に沿った平面）にて切断したときの概略断面図である。第３装置１３は、第１装置１１と同様の筒体２１及び案内壁３１（下流側壁部３２ａ及び上流側壁部３２ｂによって形成される壁部３２を含む。）に加え、吹き出し空気流の流れ方向を調整するための“弁体２２”を備えている。以下、弁体２２の構成を中心に、各部材の構成をより詳細に説明する。
Specifically, FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of the
筒体２１は、第１装置１１と同様、内部に空気流路２１ａを画成し、正面方向Ｆの端部に吐出口２１ｂを画成し、背面方向Ｂの端部に開口部２１ｃを画成している。更に、筒体２１は、空気流路２１ａの流路面積を調整可能な弁体２２を備えている。
As with the first device 11, the
弁体２２は、平面視における形状が略長方形の板体である。弁体２２は、空気流路２１ａを画成する筒体２１に（具体的には筒体２１の内壁部分に）回動可能に支持されている。弁体２２は、回動軸２２ａ周りに回動することにより、空気流路２１ａの流路面積を所定範囲内（流路全開に相当する最大値から、ゼロより大きい所定の最小値まで、の範囲内）において変更することが可能となっている。換言すると、弁体２２は、空気流路２１ａの流路面積を最大にする回動角度から、同流路面積を所定の最小値にする回動角度まで、の範囲内において回動可能となっている。
The
本例において、弁体２２が上記範囲内において回動する限り、空気流路２１ａを通過する空気の量（即ち、吐出口２１ｂから吐出される空気流の流量）は、弁体２２の回動角度にかかわらず実質的に一定に維持されるようになっている。具体的には、第３装置１３に空気を供給するポンプ（図示省略）が、弁体２２の回動に伴う空気流路２１ａの圧力損失の増減を無視できる程度に高い圧力の空気を、第３装置１３に供給するようになっている。そのため、弁体２２の回動角度の変化に応じて、吐出口２１ｂから吐出される空気流の流量は変化せず、同空気流の流速が変化することになる（詳細は後述される。）。
In this example, as long as the
なお、弁体２２の回動角度が上記範囲を外れた場合（即ち、空気流路２１ａの流路面積が最小値よりも小さくなった場合）、流路の圧力損失が過剰に増大し、弁体２２の回動角度と吐出口２１ｂから吐出される空気流の流速との比例関係が保たれない虞がある。逆に言えば、上記範囲の最小値は、弁体２２の回動角度と吐出口２１ｂから吐出される空気流の流速との比例関係が保たれ得る最小の流路面積として、定められている。
When the rotation angle of the
また、弁体２２は、弁体２２の回動角度をユーザが操作可能であるように（例えば、ユーザが図示しないリンク部材を介して回動角度を操作できるように、又は、ユーザの指示に応じて図示しないモータを作動させて回動角度を操作できるように）構成されている。
Further, the
以上が、第３装置１３の概要についての説明である。
The above is the description of the outline of the
・実際の作動
次いで、第３装置１３の実際の作動について説明する。
第３装置１３は、弁体２２の回動角度を変更することにより、吐出口２１ｂから吐出される空気流の流速を変更し、吹き出し空気流の流れ方向を調整する。以下、第３装置１３による吹き出し空気流の調整を、図８〜図１０を参照しながら説明する。図８〜図１０は、図７と同様、第３装置１３の軸線ＡＸに平行な平面によって第３装置１３を左右方向に切断した場合における、第３装置１３の概略断面図を表す。なお、図８〜図１０においては、便宜上、周辺部品Ｐ１，Ｐ２の図示は省略されている。
Actual Operation Next, the actual operation of the
The
図８に示すように、第３装置１３の背面方向の開口部２１ｃから空気流路２１ａに流入した空気流は、吐出口２１ｂから吐出された後、コアンダ効果によって案内壁３１の壁部３２に沿って流れる。そして、本図に示すように、弁体２２の回動角度が“空気流路２１ａの流路面積を最大にする回動角度”である場合、空気流路２１ａの流路面積は、後述される各例（図９及び図１０に示す例）における流路面積よりも大きい第１面積（最大の流路面積）である。この場合、吐出口２１ｂから吐出される空気流の流速は、後述の各例（図９及び図１０に示す例）における空気流の流速よりも遅い第１流速である。この場合、空気流は、図中の“剥離位置Ａ１”において案内壁３１の壁部３２から剥がれる。その後、空気流は、剥離位置Ａ１における案内壁３１の壁部３２の接平面方向（本図では接線方向Ｂ１）に流れる。その結果、吹き出し空気流の流れ方向が、第１装置１０の右方向Ｒに調整される。この吹き出し空気流の流れ方向を表す指標として、例えば、第１装置１０の軸線ＡＸと吹き出し空気流の流れ方向Ｂ１とがなす角度は、角度β１である。
As shown in FIG. 8, the airflow that has flowed into the
次いで、図９に示すように、弁体２２の回動角度が“空気流路２１ａの流路面積を中程度にする回動角度”である場合、空気流路２１ａの流路面積は、第１面積（図８）よりも小さい第２面積である。この場合、吐出口２１ｂから吐出される空気流の流速は、第１流速（図８）よりも速い第２流速である。この場合、吐出口２１ｂから吐出された空気流は、剥離位置Ａ１（図８）よりも下流方向に移動した“剥離位置Ａ２”において案内壁３１の壁部３２から剥がれる。その後、空気流は、剥離位置Ａ２における案内壁３１の壁部３２の接平面方向（本図では接線方向Ｂ２）に流れる。その結果、吹き出し空気流の流れ方向が、図８の例における流れ方向よりも正面方向Ｆに近づくように調整される。この吹き出し空気流の流れ方向を表す指標として、例えば、第１装置１０の軸線ＡＸと吹き出し空気流の流れ方向Ｂ２とがなす角度は、角度β１（図８）よりも小さい角度β２である。
Next, as shown in FIG. 9, when the rotation angle of the
次いで、図１０に示すように、弁体２２の回動角度が“空気流路２１ａの流路面積を上記最小値にする回動角度”である場合、空気流路２１ａの流路面積は、第２面積（図９）よりも小さい第３面積である。この場合、吐出口２１ｂから吐出される空気流の流速は、第２流速（図９）よりも速い第３流速である。この場合、吐出口２１ｂから吐出された空気流は、剥離位置Ａ２（図９）よりも下流方向に移動した“剥離位置Ａ３”において案内壁３１の壁部３２から剥がれる。その後、空気流は、剥離位置Ａ３における案内壁３１の壁部３２の接平面方向（本図では接線方向Ｂ３）に流れる。剥離位置Ａ３は、壁部３２の下流側の最端部に相当する。その結果、吹き出し空気流の流れ方向が、図９の例における流れ方向よりも正面方向Ｆに近づくように（実質的に正面方向Ｆに）調整される。この吹き出し空気流の流れ方向を表す指標として、例えば、第１装置１０の軸線ＡＸと吹き出し空気流の流れ方向Ｂ３とは平行であり、両者がなす角度は、角度β２よりも小さい角度ゼロ（即ち、両者は平行）である。
Next, as shown in FIG. 10, when the rotation angle of the
このように、第３装置１３は、筒体２１の内壁面に回動角度に支持された弁体２２の回動角度を調整することにより、剥離位置（Ａ１〜Ａ３）を変更すると共に、吹き出し空気流の流れ方向（Ｂ１〜Ｂ３）を調整できる。具体的には、第３装置１３は、吹き出し空気流の流れ方向を第３装置１３の右方向Ｒと正面方向Ｆとの間にて調整できる。
As described above, the
以上が、第３装置１３の実際の作動についての説明である。
The above is the description of the actual operation of the
以上に説明したように、第３装置１３は、上記構成を備えた筒体２１、弁体２２及び案内壁３１を備えることにより、吐出口２１ｂがユーザから視認されることを防ぎながら（吐出口２１ｂを不可視化しながら）、吹き出し空気流の流れ方向を調整できる。
As described above, the
＜他の態様＞
本発明の空気吹出装置は、上述した実施形態（第１装置１１〜第３装置１３）に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。
<Other aspects>
The air blowing device of the present invention is not limited to the above-described embodiment (first device 11 to third device 13), and various modifications can be employed within the scope of the present invention.
例えば、第１装置１１〜第３装置１３は、案内壁３１（壁部３２）を吐出口２１ｂが属する仮想平面ＩＰに投影したときの投影面ＰＰが吐出口２１ｂの全体を覆うようになっている（図３を参照。）。しかし、本発明の空気吹出装置は、案内壁３１に空気流路２１ａの中心軸線（軸線ＡＸ）が交わるように構成されていればよく、必ずしも投影面ＰＰが吐出口２１ｂの全体を覆うように構成されなくてもよい。具体的には、図１１に示すように、本発明の空気吹出装置は、案内壁３１（壁部３２）に空気流路２１ａの中心軸線（軸線ＡＸ）が交わりつつ、投影面ＰＰが吐出口２１ｂの一部のみを覆うように構成されてもよい。
For example, in the first device 11 to the
上記構成によれば、ユーザが空気吹出装置の正面方向から（即ち、投影方向に平行に）空気吹出装置を見たとき（図中の視線を参照）、吐出口２１ｂの一部は視認され得るものの、吐出口２１ｂの全体が視認される場合に比べ、吐出口２１ｂがユーザに視認され難いことになる。
According to the above configuration, when the user views the air blowing device from the front direction of the air blowing device (that is, parallel to the projection direction) (see the line of sight in the drawing), a part of the
更に、第２装置１２は、開閉弁３３がその下流側の端部に回動軸３３ａを有するようになっている（図４を参照。）。しかし、図１２に示すように、本発明の空気吹出装置は、開閉弁３３がその上流側の端部に回動軸３３ａを有するように構成されてもよい。この場合、開閉弁３３は、凹部３４に格納された状態から、案内壁３１（壁部３２）から外側に突出した状態まで、の範囲内にて回動可能なように構成され得る。
Further, in the
更に、第１装置１１〜第３装置１３は、筒体２１の空気流路２１ａの大きさ（流路面積）を一定に保ちながら、上述した特徴を有する上流側壁部３２ｂを用いることにより、空気流の流路全体における圧力損失を低減するようになっている。しかし、この圧力損失を更に低減する観点から、図１３に示すように、本発明の空気吹出装置は、空気流路２１ａの中心軸線（軸線ＡＸ）が案内壁３１（壁部３２）に交わる範囲内（好ましくは、吐出口２１ｂがユーザから視認されない範囲内）にて、空気流路２１ａの大きさ（流路面積）を拡大するように構成されてもよい。
Further, the first device 11 to the
一方、空気流路２１ａの大きさ（流路面積）を過度に拡大すると、吐出口２１ｂから吐出される空気流の流速が大きく低下し、コアンダ効果が十分に発揮されず、壁部３２に沿って空気流が流れなくなる可能性がある。そこで、本例の空気吹出装置は、必要に応じて、筒体２１から案内壁３１に向かって伸びる延長部４１を備えてもよい。空気流路２１ａの大きさがコアンダ効果を得る観点において過大である場合、延長部４１の先端部を壁部３２に近付けることにより、衝突後の空気流を壁部３２に向けて収束させて（流路面積を小さくして）同空気流の流速を高めることができる。但し、延長部４１の先端部を壁部３２に近付け過ぎると、その先端部と壁部３２との間の流路面積が過小となり、却って空気流の流路における圧力損失が増大する可能性がある。そこで、延長部４１の先端部と壁部３２との距離は、空気吹出装置に要求される圧力損失の低減の度合い及び壁部３２への空気流の密着の度合いの双方を考慮しながら設定され得る。
On the other hand, if the size (flow channel area) of the
更に、上記同様に圧力損失を更に低減する観点から、本発明の空気吹出装置は、図１４に示すように、筒体２１の内部に空気流路２１ａを形成可能な範囲内にて、空気流路２１ａの傾き（軸線ＡＸと正面方向Ｆとの間の傾斜角γ）を大きくするように構成されてもよい。傾斜角γが大きいほど、衝突位置ＣＰにおける空気流の圧縮の度合いが小さくなり、圧力損失が低減される。
Further, from the viewpoint of further reducing the pressure loss in the same manner as described above, the air blowing device of the present invention has an air flow within a range in which an
更に、第１装置１１〜第３装置１３は、下流側壁部３２ａ及び上流側壁部３２ｂによって一つの連続した（面一な）壁部３２を形成するようになっている（例えば、図２を参照。）。また、第１装置１１の上流側壁部３２ｂは、衝突位置ＣＰから離れるほど吐出口２１ｂから吐出された空気流からの距離が大きくなるような斜面状の形状を有している。しかし、本発明の空気吹出装置は、図１５に示すように、下流側壁部３２ａ及び上流側壁部３２ｂによって不連続な（面一ではない）壁部３２を形成するように構成されてもよい。また、本図に示すように、上流側壁部３２ｂは、衝突位置ＣＰからの距離にかかわらず吐出口２１ｂから吐出された空気流からの距離が一定（固定値）であるような平面状の形状を有してもよい。
Further, the first device 11 to the
更に、第１装置１１〜第３装置１３は、上流側壁部３２ｂの全体により、吐出口２１ｂから吐出された空気流から離れる向きに窪んだ形状を形成するようになっている。しかし、本発明の空気吹出装置は、図１６に示すように、上流側壁部３２ｂの一部によってその窪んだ形状を有するように構成されてもよい。
Furthermore, the 1st apparatus 11-the
更に、第１装置１１〜第３装置１３は、自動車の車室内（インナパネル）に取り付けられている。しかし、本発明の空気吹出装置は、自動車の車室内の他の部分（ピラー部等）に取り付けられもよい。加えて、本発明の空気吹出装置は、自動車の車室内に限らず、例えば、空気の供給または停止が望まれる種々の部材に取り付け得る。
Furthermore, the first device 11 to the
１１，１２，１３…空気吹出装置、２１…筒体、２１ａ…空気流路、２１ｂ…吐出口、３１…案内壁、３２ａ…下流側壁部、３２ｂ…上流側壁部、ＩＰ…仮想平面、ＰＰ…投影面、ＣＰ…衝突位置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記案内壁は、
前記吐出口の正面方向に対して交差する向きに突出した凸面形状を有すると共に、該案内壁に前記空気流路の中心軸線が交わるように配置され、且つ、
該案内壁に前記吐出された空気流が衝突する衝突位置よりも下流側にある下流側壁部が衝突後の空気流を前記目標方向に案内し、前記衝突位置よりも上流側にある上流側壁部の少なくとも一部が前記吐出された空気流から離れる向きに窪んだ形状を有するように構成された、
空気吹出装置。 An air blowing device comprising: a cylindrical body that defines an air flow path and a discharge port; and a guide wall that guides an air flow discharged from the discharge port in a target direction,
The guide wall is
Having a convex shape protruding in a direction intersecting the front direction of the discharge port, and arranged so that the central axis of the air flow path intersects the guide wall; and
The downstream side wall portion on the downstream side of the collision position where the discharged air flow collides with the guide wall guides the air flow after the collision in the target direction, and the upstream side wall portion on the upstream side of the collision position. At least a portion of which is configured to have a shape recessed in a direction away from the discharged air flow.
Air blowing device.
前記上流側壁部が、
前記衝突位置から離れるほど前記吐出された空気流からの距離が大きくなるような斜面状の形状を有すると共に、
該上流側壁部の上流側の端部が、前記吐出口に対して、前記正面方向に直交する方向に離れた位置に配置された、
空気吹出装置。 The air blowing device according to claim 1,
The upstream side wall is
While having a sloped shape such that the distance from the discharged air flow increases as the distance from the collision position increases,
The upstream end of the upstream side wall is disposed at a position away from the discharge port in a direction perpendicular to the front direction.
Air blowing device.
前記下流側壁部の一部を形成する開閉弁であって前記下流側壁部に設けられた凹部を開放又は閉鎖することが可能な開閉弁を備え、
前記開閉弁が前記目標方向に基づいて前記凹部を開放又は閉鎖するように構成された、
空気吹出装置。 The air blowing device according to claim 1 or 2,
An on-off valve that forms a part of the downstream side wall and includes an on-off valve that can open or close a recess provided in the downstream side wall;
The on-off valve is configured to open or close the recess based on the target direction;
Air blowing device.
前記凹部よりも上流側に在り且つ前記凹部に隣接する前記下流側壁部の表面と、前記表面に隣接する前記凹部の側面と、がなす角度が直角又は鋭角である、
空気吹出装置。 In the air blowing device according to claim 3,
The angle formed by the surface of the downstream side wall portion that is upstream of the recess and adjacent to the recess and the side surface of the recess adjacent to the surface is a right angle or an acute angle.
Air blowing device.
前記吐出口から吐出される空気流の流速を調整可能な流速調整機構を備え、
前記流速調整機構が、前記目標方向に基づいて前記流速を調整するように構成された、
空気吹出装置。 The air blowing device according to claim 1 or 2,
A flow rate adjustment mechanism capable of adjusting the flow rate of the air flow discharged from the discharge port,
The flow rate adjusting mechanism is configured to adjust the flow rate based on the target direction;
Air blowing device.
前記流速変更機構が、
前記空気流路の流路面積を変更可能な弁体であり、前記流路面積を小さくすることによって前記流速を速くし、前記流路面積を大きくすることによって前記流速を遅くする、
空気吹出装置。
In the air blowing device according to claim 5,
The flow rate changing mechanism is
The valve body can change the flow area of the air flow path, the flow speed is increased by reducing the flow area, and the flow speed is decreased by increasing the flow area.
Air blowing device.
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