WO2015146124A1

WO2015146124A1 - 空気吹出装置

Info

Publication number: WO2015146124A1
Application number: PCT/JP2015/001615
Authority: WO
Inventors: 加藤　慎也; 康裕関戸; 俊輔石黒
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2015-03-23
Publication date: 2015-10-01
Also published as: DE112015001481T5; CN106132740B; JP6361221B2; CN106132740A; US20170008372A1; JP2015189258A

Abstract

　空気吹出装置は、一方向に延びる開口縁部を備えた吹出口（１１）が形成された壁部（１ａ）と、第１の壁および第１の壁に対向する第２の壁を備え、吹出口に連なる空気流路を内部に形成するダクト（１２）と、第２の壁に対し離れるよう第１の壁から湾曲して開口縁部をなす辺部（１１ａ）に連なり、空気流路を流れる空気を第２の壁から第１の壁に向かう方向に吹出口から吹き出るようガイドするガイド壁（１４）とを備える。辺部は、第１の壁から第２の壁に向かう方向に凸となる形状に延びている。

Description

空気吹出装置

関連出願の相互参照

　本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、２０１４年３月２７日に出願された日本特許出願２０１４－０６５９４３号を基にしている。

　本開示は、空気を吹き出す空気吹出装置に関するものである。

　特許文献１に、車両のフロントガラスに向けて空気を吹き出すデフロスタ吹出口と乗員に向けて空気を吹き出す吹出口とを共通化した空気吹出装置が開示されている。この空気吹出装置は、ダクトと、ガイド壁と、ノズルと、制御風吹出部とを備える。ダクトは、吹出口に連なっている。ガイド壁は、ダクトの吹出口側部分のうち少なくとも車室内側に設けられている。ノズルは、ダクトの内部に設けられている。制御風吹出部は、ノズルの空気流れ上流側に制御風を吹き出す。ガイド壁は湾曲した形状を有している。ノズルは主流の流れを絞って高速の気流を発生させる。制御風吹出部は、車両の前方側と車両の後方側の両側に設けられており、いずれか一方の制御風吹出部のみから制御風が吹き出されるように構成されている。

　この空気吹出装置では、吹出口から吹き出される空気の吹出方向の切り替えを制御風によって行う。すなわち、後方側から前方側に向けて制御風を吹き出すことで、ノズルからの高速の気流を前方側に寄せる。これにより、吹出口からフロントガラスに向けて空気が吹き出される。一方、前方側から後方側に向けて制御風を吹き出すことで、ノズルからの高速の気流を後方側に寄せる。これにより、高速の気流がコアンダ効果によってガイド壁に沿って流れることで曲げられ、吹出口から乗員に向けて空気が吹き出される。

実公平１－０２７３９７号公報

　ところで、本開示の発明者らによる検討によると、上記した空気吹出装置において、吹出口が車両の左右方向で直線状に延伸している場合、吹出口から乗員に向けて空気を吹き出す際に、吹出口から後方に向かって平行に空気が吹き出される。このため、吹出口のうち乗員に正対する部分からの空気しか乗員に当たらず、吹出口のうちそれ以外の部分からの空気は乗員の横を抜けてしまう恐れがある。

　なお、このような恐れは、上記した特許文献１の空気吹出装置に限らず、コアンダ効果によってガイド壁に沿って曲げられた空気を吹出口から対象物に向かって吹き出す他の空気吹出装置においても、同様に生じる。

　本開示は上記点に鑑みて、吹出口から対象物に向かって空気を吹き出す際に、空気を対象物に集中させることができる空気吹出装置を提供することを目的とする。

　本開示の第１の態様に係る空気吹出装置は、一方向に延びる開口縁部を備えた吹出口が形成された壁部と、第１の壁および第１の壁に対向する第２の壁を備え、吹出口に連なる空気流路を内部に形成するダクトと、第２の壁に対し離れるよう第１の壁から湾曲して開口縁部をなす辺部に連なり、空気流路を流れる空気を第２の壁から第１の壁に向かう方向に吹出口から吹き出るようガイドするガイド壁とを備える。辺部は、第１の壁から第２の壁に向かう方向に凸となる形状に延びている。

　ここで、ダクトから吹出口を通って流出する空気は、ガイド壁に沿って流れる。従って、吹出口から吹き出す空気の吹出方向は、吹出口の開口縁部のうちガイド壁に連なる辺部の形状によって決まる。すなわち、開口縁部のガイド壁に連なる辺部の垂線方向が空気の吹出方向となる。なお、辺の垂線方向とは、辺の直線状部分ではその垂線方向のことであり、辺の曲線状部分ではその接線の垂線方向のことである。このため、ガイド壁に連なる辺が直線状に延伸している場合、空気の吹出方向はその直線状の辺に垂直な方向となり、吹出口から平行に空気が吹き出される。

　本開示では、吹出口の開口縁部のうちガイド壁に連なる辺部が、第１の壁から第２の壁に向かう方向に凸となる形状に延びているため、吹出口が直線状に延伸している場合と比較して、吹出口からの空気を収束させることができ、空気を対象物に集中させることができる。

第１実施形態における空気吹出装置および空調ユニットの車両搭載状態を示す模式図である。図１中の空気吹出装置の一部断面斜視図である。図１中の吹出口の配置を示す車室の平面図である。図３中の運転席側の吹出口の拡大図である。図１の空調ユニットの構成を示す模式図である。フェイスモード時における図１の吹出口およびダクトの拡大図である。デフロスタモード時における図１の吹出口およびダクトの拡大図である。デフロスタモード時における図１の吹出口およびダクトの拡大図である。比較例１における空気吹出装置の運転席側の吹出口を示す平面図である。第１実施形態の空気吹出装置におけるデフロスタモード時のウインドシールドの空気到達位置を示す模式図である。比較例１の空気吹出装置におけるデフロスタモード時のウインドシールドの空気到達位置を示す模式図である。第２実施形態における空気吹出装置を示す断面図であり、図１３中のXII－XII線断面図である。図１２中のXIII－XIII線断面図である。第２実施形態の気流偏向ドアの断面図である。第３実施形態における空気吹出装置を示す断面図である。図１５中のXVI－XVI線断面図である。図１５の吹出口と座席との配置関係および吹出口からの空気の風速分布を示す平面図である。比較例２の空気吹出装置におけるダクトの断面図である。比較例２の空気吹出装置における吹出口と座席との配置関係および吹出口からの空気の風速分布を示す平面図である。第３実施形態における空気吹出装置の吹出口を示す平面図である。図２０中のXXI－XXI線断面図である。図２０中のXXII－XXII線断面図である。比較例３における空気吹出装置の吹出口を示す平面図である。他の実施形態における空気吹出装置の吹出口を示す平面図である。他の実施形態における空気吹出装置の吹出口を示す平面図である。

　以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。なお、各図における上、下、前、後、左、右等を示す矢印は、車両搭載状態における各方向を示している。
（第１実施形態）
　本実施形態では、本開示に係る空気吹出装置を車両の前方に搭載される空調ユニットの吹出口およびダクトに適用している。

　図１、２に示すように、空気吹出装置１０は、吹出口１１と、ダクト１２と、気流偏向ドア１３とを備える。吹出口１１は、インストルメントパネル（計器盤）１の上面部１ａのうちウインドシールド２側に位置している。ダクト１２は、吹出口１１と空調ユニット２０とを接続する。気流偏向ドア１３は、ダクト１２内に位置している。

　インストルメントパネル１は、車室内の前方に設けられた計器盤であり、上面部１ａと意匠面部１ｂとを有している。インストルメントパネル１は、計器類が配置されている部分だけでなく、オーディオやエアコンを収納する部分を含む、車室内の前席の正面に位置するパネル全体をさしている。

　図３に示すように、吹出口１１は、右ハンドル車両の運転席４ａの正面と助手席４ｂの正面の２カ所に配置されている。以下では、運転席４ａの正面の吹出口１１について説明するが、助手席４ｂの正面に配置された吹出口１１も運転席４ａの正面の吹出口１１と同様である。吹出口１１は、車幅方向（車両の左右方向）に細長く延伸しており、吹出口１１の車幅方向の長さは、座席４の車幅方向の長さよりも長くなっている。

　図３、４に示すように、上面部１ａは、ウインドシールド２との境界部３を有している。この境界部３は、ウインドシールド２と接する上面部１ａの端部である。境界部３は、車両の前方、すなわち、座席４から離れる方向に凸となるように湾曲している。吹出口１１は、境界部３に沿った形状であって、境界部３に対して所定の間隔ｄｘを持って上面部１ａに配置されている。このため、吹出口１１は、上面部１ａにおいて、前方、すなわち、座席４から離れる方向に凸となるように湾曲している。

　図４に示すように、吹出口１１は、インストルメントパネル１の上面部１ａに形成された開口縁部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄによって構成されている。したがって、本実施形態では、この上面部１ａが、一方向（左右方向）に延びる開口縁部１１ａ‐１１ｄを備えた吹出口１１が形成された壁部を構成している。

　開口縁部１１ａ‐１１ｄは、上面部１ａの表面において、一対の長辺１１ａ、１１ｂおよび一対の短辺１１ｃ、１１ｄを有する。一対の長辺１１ａ、１１ｂは、前方側と後方側に位置するとともに、左右方向に延伸している。一対の短辺１１ｃ、１１ｄは、一対の長辺１１ａ、１１ｂの端部同士をつないでいる。なお、本実施形態では、後方側が後述するダクト１２の「第２の壁から第１の壁に向かう方向」に対応し、前方側がダクト１２の「第１の壁から第２の壁に向かう方向」に対応し、左右方向が「一方向」に対応している。

　本実施形態では、一対の長辺１１ａ、１１ｂが境界部３に平行な曲線状である。このため、開口縁部の後方側の長辺（辺部）１１ｂは、後方、すなわち、乗員５が着座する座席４から前方に向かって凸となるように湾曲している。また、開口縁部の前方側の長辺１１ａと境界部３との間隔ｄｘが均一となっている。

　吹出口１１は、気流偏向ドア１３により、デフロスタモード、アッパーベントモードおよびフェイスモードの３つの吹出モードを切り替えて温度調整された空気を吹き出す。ここで、デフロスタモードは、ウインドシールド２に向けて空気を吹き出し、窓の曇りを晴らす。フェイスモードは、前席乗員５の上半身に向けて空気を吹き出す。アッパーベントモードは、フェイスモード時よりも上方に向けて空気を吹き出し、後席乗員に送風する。

　図１に示すように、吹出口１１は、ダクト１２の末端に形成された開口部によって構成されている。換言すれば、ダクト１２は吹出口１１に連なっている。ダクト１２は、空調ユニット２０から送風される空気が流れる空気流路を内部に形成している。ダクト１２は、空調ユニット２０と別体として構成された樹脂製のものであり、空調ユニット２０と接続されている。ダクト１２の空気流れ上流側の端部が空調ユニット２０のデフロスタ／フェイス開口部３０に連なっている。なお、ダクト１２は、空調ユニット２０と一体に形成されていても良い。

　気流偏向ドア１３は、吹出口１１からの気流を偏向させる気流偏向部材である。気流を偏向させるとは、気流の向きを変化させることを意味する。気流偏向ドア１３は、ダクト１２の内部の気流偏向ドア１３よりも前方側の前方側流路１２ａの断面積とダクト１２の内部の気流偏向ドア１３よりも後方側の後方側流路１２ｂの断面積との割合を変更する。前方側流路（第２流路）１２ａは、気流偏向ドア（気流偏向部材）１３とダクト１２の第２の壁（前方側の壁）との間に形成され、後方側流路（第１流路）１２ｂは、気流偏向ドア１３とダクト１２の第１の壁（後方側の壁）との間に形成されている。これにより、前方側流路１２ａの気流速度と後方側流路１２ｂの気流速度とを異ならせる。その結果、吹出口１１からの気流の向きが変化する。

　本実施形態では、気流偏向ドア１３として、前方および後方にスライド可能なスライドドア１３１を採用している。スライドドア１３１は、車両の前後方向の長さが、前後方向におけるダクト１２の幅よりも小さく、前方側流路１２ａと後方側流路１２ｂとを形成できる長さとなっている。スライドドア１３１が前後方向にスライドすることにより、後方側流路１２ｂに高速の気流（噴流）が発生するとともに、前方側流路１２ａに低速の気流が発生する第１状態と、ダクト１２の内部に第１状態とは異なる気流が発生する第２状態とを切り替えることができる。スライドドア１３１は、図４に示すように、ガイド壁１４との間隔が均一となるように吹出口１１の開口縁部の長辺１１ｂに平行に延びており、前方に向かって凸となるように湾曲している。

　また、ダクト１２は、第１の壁（後方側の壁）および第１の壁と対向する第２の壁（前方側の壁）を備える。後方側の壁は、吹出口１１部分にガイド壁１４を有する。ガイド壁１４は、インストルメントパネル１の上面部１ａに連なっている。ガイド壁１４は、ダクト１２の内部の高速の気流の流れ方向をコアンダ効果によって壁面に沿わせて後方側に向けて、吹出口１１から後方に空気を吹き出すようにガイドする。換言すれば、ガイド壁１４は、空気流路を流れる空気を第２の壁から第１の壁に向かう方向（後方）に吹出口から吹き出るようにガイドする。ガイド壁１４によって、ダクト１２の吹出口１１側部分における流路幅、すなわち後方側の壁と前方側の壁との間の距離が、空気流れ下流側に向かって広がっている。本実施形態では、ガイド壁１４は、壁面がダクト１２の内部に向けて凸となるように湾曲している。換言すれば、ガイド壁１４は、第１の壁の上端部から、第２の壁に対して離れるように湾曲して、開口縁部をなす長辺（辺部）１１ａに連なっている。

　空調ユニット２０は、インストルメントパネル１の内部に配置されている。図５に示すように、空調ユニット２０は、外殻を構成する空調ケーシング２１を有する。この空調ケーシング２１は、空調対象空間である車室内へ空気を導く空気通路を構成している。空調ケーシング２１の空気流れ最上流部には、車室内の空気（内気）を吸入する内気吸入口２２と車室外の空気（外気）を吸入する外気吸入口２３とが形成される。さらに、空調ケーシング２１の空気流れ最上流部には、内気吸入口２２および外気吸入口２３を選択的に開閉する吸入口開閉ドア２４が設けられている。これら内気吸入口２２、外気吸入口２３、および吸入口開閉ドア２４は、空調ケーシング２１内への吸入空気を内気および外気に切り替える内外気切替部を構成している。なお、吸入口開閉ドア２４は、図示しない制御装置から出力される制御信号により、その作動が制御される。

　吸入口開閉ドア２４の空気流れ下流側には、車室内へ空気を送風する送風装置としての送風機２５が配置されている。本実施形態の送風機２５は、遠心多翼ファン２５ａを駆動源である電動モータ２５ｂにより駆動する電動送風機であって、図示しない制御装置から出力される制御信号により回転数（送風量）が制御される。

　送風機２５の空気流れ下流側には、送風機２５により送風された空気を冷却する冷却器として機能する蒸発器２６が配置されている。蒸発器２６は、その内部を流通する冷媒と空気とを熱交換させる熱交換器であり、図示しない圧縮機、凝縮器、膨張弁等と共に蒸気圧縮式の冷凍サイクルを構成する。

　蒸発器２６の空気流れ下流側には、蒸発器２６にて冷却された空気を加熱する加熱器として機能するヒータコア２７が配置されている。本実施形態のヒータコア２７は、車両エンジンの冷却水を熱源として空気を加熱する熱交換器である。なお、蒸発器２６およびヒータコア２７は、車室内へ送風する空気の温度を調整する温度調整部を構成している。

　また、蒸発器２６の空気流れ下流側には、蒸発器２６通過後の空気を、ヒータコア２７を迂回して流す冷風バイパス通路２８が形成されている。

　ここで、ヒータコア２７および冷風バイパス通路２８の空気流れ下流側にて混合される空気の温度は、ヒータコア２７を通過する空気および冷風バイパス通路２８を通過する空気の風量割合によって変化する。

　このため、蒸発器２６の空気流れ下流側であって、ヒータコア２７および冷風バイパス通路２８の入口側には、エアミックスドア２９が配置されている。このエアミックスドア２９は、ヒータコア２７および冷風バイパス通路２８へ流入する冷風の風量割合を連続的に変化させるもので、蒸発器２６およびヒータコア２７と共に温度調整部として機能する。エアミックスドア２９は、制御装置から出力される制御信号によってその作動が制御される。

　空調ケーシング２１の空気流れ最下流部には、デフロスタ／フェイス開口部３０やフット開口部３１が設けられている。デフロスタ／フェイス開口部３０は、ダクト１２を介して、インストルメントパネル１の上面部１ａに設けられた吹出口１１に連なっている。フット開口部３１は、フットダクト３２を介して、フット吹出口３３に連なっている。

　そして、デフロスタ／フェイス開口部３０の空気流れ上流側には、デフロスタ／フェイス開口部３０を開閉するデフロスタ／フェイスドア３４が配置されている。また、フット開口部３１の空気流れ上流側には、フット開口部３１を開閉するフットドア３５が配置されている。デフロスタ／フェイスドア３４およびフットドア３５は、車室内へ送風される空気の吹出状態を切り替える吹出モードドアである。

　気流偏向ドア１３は、所望の吹出モードとなるように、これらの吹出モードドア３４、３５と連動して作動する。気流偏向ドア１３および吹出モードドア３４、３５は、制御装置から出力される制御信号によってその作動が制御される。なお、気流偏向ドア１３および吹出モードドア３４、３５は、乗員のマニュアル操作によってもドア位置が変更可能となっている。

　例えば、吹出モードとして、フット吹出口３３から乗員の足元に吹き出すフットモードが実行される場合、デフロスタ／フェイスドア３４がデフロスタ／フェイス開口部３０を閉じるとともに、フットドア３５がフット開口部３１を開く。一方、吹出モードとして、デフロスタモード、アッパーベントモード、フェイスモードのいずれか１つが実行される場合、デフロスタ／フェイスドア３４がデフロスタ／フェイス開口部３０を開くとともに、フットドア３５がフット開口部３１を閉じる。さらに、この場合、気流偏向ドア１３の位置が所望の吹出モードに応じた位置となる。

　本実施形態では、気流偏向ドア１３を前後方向に移動させて、気流偏向ドア１３の位置を変更する。これにより、前方側流路１２ａと後方側流路１２ｂの気流速度を変更して、吹出角度θを変更する。なお、ここでいう吹出角度θとは、図１に示すように、鉛直方向に対して吹出方向がなす角度である。ちなみに、鉛直方向を基準としているのは、ダクト１２に気流偏向ドア１３が設けられていない場合の吹出口１１からの吹出方向が鉛直方向だからである。

　図６に示すように、吹出モードがフェイスモードの場合、相対的に、後方側流路１２ｂの流路断面積割合が小さくなるとともに、前方側流路１２ａの流路断面積割合が大きくなるように、気流偏向ドア１３が後方側に位置される。これにより、後方側流路１２ｂに高速の気流が発生するとともに、前方側流路１２ａに低速の気流が発生する第１状態となる。高速の気流は、コアンダ効果によってガイド壁１４に沿って流れることで、後方側に曲げられる。この結果、空調ユニット２０で温度調整された空気、例えば冷風が、吹出口１１から乗員の上半身に向かって吹き出される。このとき、気流偏向ドア１３の位置を乗員が手動で調節したり、制御装置が自動調節したりすることにより、高速の気流と低速の気流の速度比を調整することができる。これにより、フェイスモード時の吹出角度θを任意の角度にすることが可能である。

　図７に示すように、吹出モードがデフロスタモードの場合、相対的に、前方側流路１２ａの流路断面積割合が小さくなるとともに、後方側流路１２ｂの断面積が大きくなるように、気流偏向ドア１３が前方側に位置される。これにより、前方側流路１２ａに高速の気流が発生するとともに、後方側流路１２ｂに低速の気流が発生する第２状態となる。第２状態では、高速の気流は、ダクト１２の前方側の壁に沿って上向きに流れる。この結果、空調ユニット２０で温度調整された空気、例えば温風が、吹出口１１からウインドシールド２に向かって吹き出される。このとき、気流偏向ドア１３の位置を乗員が手動で調節したり、制御装置が自動調節したりすることにより、高速の気流と低速の気流の速度比を調整して、デフロスタモード時の吹出角度を任意の角度にすることが可能である。

　吹出モードがアッパーベントモードの場合、気流偏向ドア１３がフェイスモード時の気流偏向ドア１３の位置とデフロスタモード時の気流偏向ドア１３との間に位置する。この場合も第１状態となるが、フェイスモードの場合よりも高速の気流の速度が低いので、フェイスモードの場合よりも吹出角度θが小さくなる。この結果、空調ユニット２０で温度調整された空気、例えば冷風が、吹出口１１から後席乗員に向かって吹き出される。

　このように、アッパーベントモードは、気流偏向ドア１３によって、フェイスモードに対して後方側流路１２ｂの流路断面積と前方側流路１２ａの流路断面の割合を変更することにより、高速の気流と低速の気流の速度比が調整されることによって実現される。また、アッパーベントモード時においても、気流偏向ドア１３の位置を乗員が手動で調節したり、制御装置が自動調節したりすることにより、高速の気流と低速の気流の速度比を調整して、吹出角度を任意の角度にすることが可能である。

　なお、吹出モードをデフロスタモードとする場合、気流偏向ドア１３の位置を図８に示す位置としても良い。図８では、気流偏向ドア１３の位置を、後方側流路１２ｂを全閉し、前方側流路１２ａを全開とする位置としている。この場合も、第１状態と異なる第２状態、すなわち、前方側流路１２ａのみを空気が流れ、後方側流路１２ｂに高速の気流が発生しない状態となるので、温風が吹出口１１からウインドシールド２に向かって吹き出される。また、気流偏向ドア１３の位置を、図８に示す位置とは逆に、前方側流路１２ａを全閉し、後方側流路１２ｂを全開とする位置としても良い。この場合も、後方側流路１２ｂのみを空気が流れ、後方側流路１２ｂに高速の気流が発生しない第２状態となる。従って、吹出口１１からウインドシールド２に向かって温風が吹き出される。

　次に、本実施形態の効果について説明する。

　（１）特許文献１の空気吹出装置では、ノズルからの高速の気流（噴流）を案内壁に沿わせることだけで、高速の気流を曲げて吹出口からの空気の吹出方向を変更している。このため、フェイスモード時に、気流を大きく曲げることができず、前席乗員の上半身に向けて空気を吹き出すことができない恐れがある。

　これに対して、本実施形態では、フェイスモード時に、後方側流路１２ｂに高速の気流が発生し、前方側流路１２ａに低速の気流が発生する。このとき、高速の気流が流れることによって、気流偏向ドア１３の下流側に負圧が生じる。このため、低速の気流が気流偏向ドア１３の下流側に引き込まれ、高速の気流側に曲げられながら高速の気流に合流する。これにより、特許文献１と比較して、ダクト１２の内部を流れる空気が後方側に曲げられて吹出口１１から吹き出される際の最大の曲げ角度θを大きくでき、前席乗員の上半身に向けて空気を吹き出すことができる。

　（２）図９に示す比較例１では、吹出口Ｊ１１が左右方向で直線状に延伸している。この場合、吹出口Ｊ１１から対象物としての乗員５に向けて空気を吹き出すフェイスモード時に、吹出口Ｊ１１のうち前後方向で乗員に正対する部分からの空気しか乗員５に当たらない恐れがある。つまり、吹出口Ｊ１１のうち乗員に正対する部分以外の部分からの空気が乗員５に当たらない恐れがある。なお、比較例１の空気吹出装置は、吹出口Ｊ１１の形状のみが本実施形態と異なるものであり、他の構成は本実施形態と同じであるとする。

　ここで、ダクト１２から吹出口を通って流出する空気は、ガイド壁１４に沿って流れる。従って、吹出口１１からの吹出方向は、吹出口１１の開口縁部１１ａ‐１１ｄのうちガイド壁１４に連なる長辺１１ｂ（辺部）の形状によって決まる。すなわち、開口縁部のガイド壁に連なる長辺１１ｂの垂線方向が空気の吹出方向となる。なお、長辺１１ｂの垂線方向とは、長辺１１ｂが直線状の場合は、長辺１１ｂの垂線方向のことであり、長辺１１ｂが曲線状の場合は、長辺１１ｂの接線の垂線方向のことである。

　比較例１では、吹出口Ｊ１１の開口縁部のうちガイド壁１４に連なる長辺Ｊ１１ｂが左右方向で直線状に延伸している。従って、図９に示すように、吹出口Ｊ１１から後方に向かって平行に空気が吹き出される。

　これに対して、本実施形態では、図４に示すように、フェイスモード時に空気を吹き出す吹出口１１の開口縁部のうちガイド壁１４に連なる長辺１１ｂが、前方に向かって（第１の壁から第２の壁に向かう方向に向けて）凸となるように湾曲している。従って、比較例１と比較して、吹出口１１からの空気を収束させることができ、空気を乗員５に集中させることができる。

　（３）図９に示す比較例１のように、吹出口Ｊ１１が左右方向で直線状に延伸している場合、開口縁部の前方側の長辺Ｊ１１ａと境界部３との間隔が不均一となってしまう。すなわち、境界部３は前方に向かって凸となるように湾曲した曲線状であるため、開口縁部の前方側の長辺Ｊ１１ａと境界部３との間において、車両の中央側の間隔ｄ１が広くなり、ドア側の間隔ｄ２が狭くなってしまう。このため、図１１に示すように、吹出口Ｊ１１のドア側の部位からの空気と中央側の部位からの空気とでは、デフロスタモード時に、ウインドシールド２における空気の到達位置が異なる。その結果、ウインドシールド２において、空気によって曇りが晴らされる領域にムラが生じる。

　これに対して、本実施形態では、吹出口１１の開口縁部の前方側の長辺１１ａが、境界部３に平行な曲線状であり、開口縁部の前方側の長辺１１ａと境界部３との間隔ｄｘが均一となっている。このため、図１０に示すように、デフロスタモード時に、ウインドシールド２における空気の到達位置を均一にでき、曇りが晴らされる領域にムラが生じるのを抑制できる。
（第２実施形態）
　本実施形態の空気吹出装置１０では、図１２に示すように、気流偏向ドア１３としてバタフライドア１３２を採用している。なお、その他の構成は、第１実施形態と同じである。

　バタフライドア１３２は、板状のドア本体部１３２ａと、ドア本体部１３２ａの中央部に設けられた回転軸１３２ｂとを備える。ドア本体部１３２ａの前後方向の長さは、前後方向におけるダクト１２の長さよりも短い。このため、バタフライドア１３２を水平にしてもダクト１２は閉じられない。回転軸１３２ｂは、ダクト１２の前後方向での中心よりも後方側に位置する。これは、後方側流路１２ｂの断面積を小さくして、後方側流路１２ｂに高速の気流を発生させるためである。

　本実施形態では、バタフライドア１３２を回転させて、バタフライドア１３２のドア角度φの大きさを変更することにより、後方側流路１２ｂの断面積と前方側流路１２ａの断面積との割合を変更させる。ドア角度φは、ダクト１２の中心軸に対して、ドア本体部１３２ａがなす角度である。本実施形態では、ダクト１２の中心軸は、鉛直方向に伸びている。これにより、第１実施形態と同様に、前方側流路１２ａと後方側流路１２ｂの気流速度を変更して、吹出角度θを変更する。一例を挙げると、吹出モードがフェイスモードの場合、後方側流路１２ｂの断面積が小さくなるように、ドア角度φが鈍角、例えば、５０‐６０°とされる。なお、図１２はフェイスモード時におけるバタフライドア１３２の位置（向き）を示している。

　ドア本体部１３２ａは、フェイスモードを実行するときのバタフライドア１３２の位置において、図４に示す吹出口１１と同様に、前方に向かって凸となるように湾曲している（凸となる形状に延びている）。さらに、ドア本体部１３２ａは、図１３に示すように、ダクト１２の内部の空気流れ下流側（図１３中上側）に向かって凸となるように湾曲している
　ドア本体部１３２ａが吹出口１１からの空気吹出方向に向かって凸となるように湾曲していることで、ドア本体部１３２ａとガイド壁１４との間の隙間の寸法を均一もしくは均一に近づけることができる。さらに、ドア本体部１３２ａがダクト１２の内部の空気流れ下流に向かって凸となるように湾曲していることで、ドア本体部１３２ａが平坦な形状である場合と比較して、ドア本体部１３２ａ表面に沿って空気が流れやすくなる。その結果、空気がバタフライドア１３２の横を通り抜ける際の抵抗（通風抵抗）を低減できる。

　本実施形態では、バタフライドア１３２のドア本体部１３２ａは、断面が長方形である。しかしながら、図１４に示すように、ドア本体部１３２ａの断面形状を流線形状とすることで、空気がバタフライドア１３２の横を通り抜ける際の抵抗をさらに低減することができる。流線形状とは、バタフライドア１３２の周りを流れる空気がバタフライドア１３２の後縁側でバタフライドア１３２から剥離することを抑制する形状である。なお、図１４に示す例では、ドア本体部１３２ａの流線形状として、空気の流れ方向において先端から徐々に幅が増大した後、後縁部に向かうほど幅が縮小していく水滴形状を採用している。
（第３実施形態）
　本実施形態の空気吹出装置１０では、図１５、１６に示すように、ダクト１２の内部に調整部材１８が設けられている。その他の構成は、第１実施形態と同じであり、吹出口１１の形状は、図１７に示すように、図４に示す吹出口１１の形状と同じである。

　調整部材１８は、ダクト１２の内部の空気の流れ方向を、左右方向において調整することで、吹出口１１からの空気の流れ方向を、左右方向において調整する。

　図１５、１６に示すように、調整部材１８は、ダクト１２の内部のうち気流偏向ドア１３よりも空気流れ上流側に配置されている。調整部材１８は、複数の板状部材１８Ｌ，１８Ｒを有している。本実施形態では、調整部材１８の各板状部材１８Ｌ，１８Ｒは、板状のドア本体部１８１ａと、ドア本体部１８１ａの中央部に設けられた回転軸（軸心）１８１ｂとを有するバタフライドア１８１を採用している。回転軸１８１ｂは、前後方向（第１の壁および第２の壁が対向する方向）に平行となっている。

　図１６に示すように、複数の板状部材１８Ｌ，１８Ｒは、左右方向（一方向）に並んで配置されている。複数の板状部材１８Ｌ，１８Ｒは、前記回転軸１８１ｂを中心として回動する。複数の板状部材１８Ｌ，１８Ｒは、後述する基準位置Ｃ１に対して左右方向の左側（一方向の一方側）に位置する第１板状部材１８Ｌと、基準位置Ｃ１に対して左右方向の右側（一方向の他方側）に位置する第２板状部材１８Ｒとを備える。複数の板状部材１８Ｌ，１８Ｒは、全て同じ方向を向いたり、第１板状部材１８Ｌと第２板状部材１８Ｒとが互いに異なる方向を向いたりすることが可能である。このため、図示しないが、例えば、フェイスモード時に、複数の板状部材１８Ｌ，１８Ｒの向きを全て同じ向きとして、複数の板状部材１８Ｌ，１８Ｒを左右方向の片側に傾けることで、吹出口１１から左右方向の片側のみに向けて空気を吹き出すことができる。

　また、図１６に示すように、フェイスモード時に、基準位置Ｃ１よりも左側（車両の中央側）の第１板状部材１８Ｌをダクト１２の中心軸に対して右側に傾け、基準位置Ｃ１よりも右側（車両のドア側）の第２板状部材１８Ｒをダクト１２の中心軸に対して左側に傾ける。このように、第１板状部材１８Ｌと第２板状部材１８Ｒとを、それぞれ、ダクト１２の内側に傾ける。換言すれば、第１板状部材１８Ｌおよび第２板状部材１８Ｒが、それぞれ、空気の流れ方向の上流から下流に向かうにつれて（すなわち上方）基準位置Ｃ１に向かうように傾けられる。なお、フェイスモード時では、吹出口１１の後方側に位置する座席４に向けて吹出口１１から空気が吹き出される。基準位置Ｃ１は、フェイスモード時の空気が向かう対象物である座席４の中心位置と前後方向で対応する位置である。換言すれば、基準位置Ｃ１は、吹出口１１に対し第２の壁から第１の壁に向かう方向に離れて位置する座席４に向けて吹出口１１から空気を吹き出す場合に、ダクト１２の内部のうち座席４の中心位置に対向する位置である。

　本実施形態では、ダクト１２の中心軸方向は鉛直方向（上下方向）と一致している。また、本実施形態では、左右方向が、吹出口１１が延びる一方向に略一致している。さらに、左側（車両の中央側）が、一方向の一方側に対応し、右側（車両のドア側）が、一方向の他方側に対応する。

　これにより、ダクト１２の内部を流れる空気は、調整部材１８の各板状部材１８Ｌ，１８Ｒの表面に沿って流れることで、ダクト１２の内側に向けて流れる。この結果、図１７に示すように、吹出口１１からの空気を左右方向の中央部に集中させることができる。換言すると、吹出口１１の左右方向の中央部から吹き出される空気の速度が、吹出口１１の左右方向の中央部よりも外側の部分から吹き出される空気の速度よりも高いという風速分布を形成することができる。

　ここで、図１６中の第１角度θ１と第２角度θ２の関係について説明する。第１板状部材１８Ｌがダクト１２の軸方向に対してなす角度を第１角度θ１とし、第２板状部材１８Ｒがダクト１２の軸方向に対してなす角度を第２角度θ２とする。第１角度θ１および第２角度θ２は、どちらも調整部材とダクト１２の軸方向とがなす角度であって、空気流れ下流側を向く角度のことである。

　本実施形態と異なり、図１８に示す比較例２のように、フェイスモード時に、第１角度θ１が第２角度θ２と等しい場合（θ１＝θ２）、吹出口１１からの空気の風速分布は、吹出口１１の形状の影響を受けるため、図１９に示す風速分布となる。

　具体的には、本実施形態の吹出口１１は、吹出口１１の基準位置Ｃ１よりも中央側の部位とドア側の部位とでは、吹出方向が異なる。すなわち、開口縁部の長辺１１ｂのうち基準位置Ｃ１よりも中央側の部位では、長辺１１ｂの垂線Ｌ１の前後方向に対する傾きα１が小さく、吹出口１１の長辺１１ｂのうち基準位置Ｃ１よりもドア側の部位では、長辺１１ｂの垂線Ｌ２の前後方向に対する傾きα２が大きい。なお、長辺１１ｂの垂線とは、長辺１１ｂの接線の垂線のことを意味する。このため、ダクト１２の内部の空気流れ方向がダクト１２の中心軸方向のときでは、吹出口１１のうち基準位置Ｃ１よりも中央側の部分からの空気吹出方向は後方であり、吹出口１１のうち基準位置Ｃ１よりもドア側の部分からの空気吹出方向は後方よりも中央側に傾いた方向である。

　第１角度θ１が第２角度θ２と等しい場合、吹出口１１からの空気は、開口縁部の長辺１１ｂのうち基準位置Ｃ１よりもドア側の部位の形状の影響を受けて、乗員５よりも中央側にずれた位置に集中してしまう。

　そこで、本実施形態では、図１６に示すように、フェイスモード時に、第１角度θ１が第２角度θ２より大きくなっている（θ１＞θ２）。具体的には、吹出口１１の形状の影響が小さい側に位置する第１板状部材１８Ｌがダクト１２の軸方向に対してなす第１角度θ１を大きくし、吹出口１１の形状の影響が大きい側に位置する第２板状部材１８Ｒがダクト１２の軸方向に対してなす第２角度θ２を小さくしている。

　これにより、図１７に示すように、吹出口１１からの空気を座席４に着座した乗員５に集中させることができる。すなわち、吹出口１１から乗員５に向かう方向での風速が最も高くなるという風速分布を形成することができる。

　ところで、フェイスモード時では、気流偏向ドア１３によって発生した高速の気流が、第２の壁に対し離れるように第１の壁から湾曲したガイド壁１４に沿って流れる。これにより、吹出口１１から乗員に向けて空気が吹出される。このため、調整部材１８を気流偏向ドア１３の空気流れ下流側に設けると、気流偏向ドア１３によって発生した高速の気流が調整部材１８に沿って流れ、ガイド壁１４に沿って流れる空気の曲がり具合が小さくなってしまう。換言すれば、気流偏向ドア１３によって発生した高速の気流が調整部材１８に沿って流れるため、ガイド壁１４に沿って流れにくくなる。

　そこで、本実施形態では、調整部材１８を気流偏向ドア１３の空気流れ上流側に設け、気流偏向ドア１３によって高速の気流が発生する前に、気流の流れ方向を左右方向において調整している。このため、気流偏向ドア１３によって発生した高速の気流がガイド壁１４に沿って流れるので、ガイド壁１４に沿って流れる空気の曲がり具合が小さくなることを避けられる。

　本実施形態では、調整部材１８をバタフライドアで構成した。しかしながら、板状のドア本体部と、ドア本体部の片側端部に設けられた回転軸とを有する片持ちドアで構成しても良い。
（第４実施形態）
　本実施形態では、図２０‐２２に示すように、インストルメントパネル１の上面部１ａのうち吹出口１１にカバー１７を設けている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。

　カバー１７は、吹出口１１からダクト１２の内部への異物の侵入を防止する異物侵入防止部材である。カバー１７は、前後方向に延びたスリット１７１が複数形成されている。スリット１７１は、一方向に細長い開口部である。カバー１７は、具体的には、櫛形状であり、複数の櫛歯に相当する複数の棒状部材１７２と、それらを連結する連結部材１７３とを有している。複数の棒状部材１７２は、連結部材１７３から後方に向かって延びており、連結部材１７３は、左右方向に平行に延びている。隣り合う棒状部材１７２の間にスリット１７１が形成されている。したがって、本実施形態では、棒状部材１７２がスリット１７１を形成するスリット形成部材である。なお、スリット形成部材として、棒状部材１７２に替えて板状部材を用いてもよい。この場合、隣り合う板状部材の間にスリットが形成される。

　そして、本実施形態では、隣り合う棒状部材１７２の前方側の間隔ｄ３が、後方側の間隔ｄ４よりも狭くなっている。

　ところで、本実施形態と異なり、図２３に示す比較例３のように、隣り合う棒状部材１７２の間隔ｄｙが前後方向の全域で均一の場合、デフロスタモード時にウインドシールド２への空気の到達性を高めることと、フェイスモード時に乗員の快適性を確保することとの両立が困難となる。

　すなわち、デフロスタモード時では、ウインドシールド２の曇り晴らしのために、吹出口１１からの空気の速度を高くし、吹出口１１から遠い位置まで空気が到達することが求められる。そこで、隣り合う棒状部材１７２の間隔ｄｙを小さくして、吹出口１１からの空気の速度を高くすれば、デフロスタモード時にウインドシールド２への空気の到達性を高めることができる。しかし、この場合、フェイスモード時においても、乗員に向かう空気の速度が高くなるため、乗員が不快に感じてしまう。

　その反対に、隣り合う棒状部材１７２の間隔ｄｙを大きくして、吹出口１１からの空気の速度を抑制すれば、乗員の快適性を確保できる。しかし、この場合、デフロスタモード時においても、吹出口１１からの空気の速度が低くなるため、ウインドシールド２のうち吹出口１１から遠い位置まで空気が到達しなくなってしまう。

　これに対して、本実施形態では、隣り合う棒状部材１７２の前方側の間隔ｄ３の方が後方側の間隔ｄ４よりも狭くなっている。本実施形態の空気吹出装置１０は、第１実施形態と同様に、デフロスタモード時では、吹出口１１のうち前方側の部位から空気が吹き出され、フェイスモード時では、吹出口１１のうち前方側の部位から空気が吹き出される。このため、本実施形態によれば、デフロスタモード時に、吹出口１１からの空気の速度を高くしつつ、フェイスモード時に、吹出口１１からの空気の速度を低くすることができる。したがって、本実施形態によれば、デフロスタモード時にウインドシールド２への空気の到達性を高めることと、フェイスモード時に乗員の快適性を確保することとの両立が容易となる。
（他の実施形態）
　本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、本開示の趣旨を逸脱しない範囲内において適宜変更が可能である。

　（１）第１実施形態では、吹出口１１の開口縁部の後方側の長辺１１ｂは、境界部３に平行な曲線状である。しかしながら、長辺１１ｂは、ダクト１２の第１の壁から第２の壁に向かう方向に凸となる形状に延びていれば、曲線状に限られず、図２４に示す折れ線状や、図２５に示す階段状であってもよい。なお、長辺１１ｂがダクト１２の第１の壁から第２の壁に向かう方向に凸となる形状とは、長辺１１ｂの左右方向の中央部が、吹出口１１からの空気の吹出方向において、長辺１１ｂの左右方向の両端部を結ぶ基準線Ｃ２よりも当該吹出方向とは反対側（図２４、図２５では上側）に位置する形状である。

　（２）第１実施形態では、吹出口１１の開口縁部の前方側の長辺１１ａは、境界部３に平行な曲線状であった。しかしながら、長辺１１ａは、境界部３に沿って延びていれば、曲線状に限らず、図２４に示す折れ線状や、図２５に示す階段状であってもよい。なお、境界部３に沿っているとは、開口縁部の前方側の長辺１１ａと境界部３との間隔が、長辺１１ａの全範囲において、最大値と最小値の差が最大値の１０％以内程度であり、ほぼ均一であることを意味する。

　（３）上記した各実施形態では、ガイド壁１４の壁面が、ダクト１２の内部に向けて凸となるように湾曲している。しかしながら、ダクト１２の内部の気流をコアンダ効果によって壁面に沿わせて後方側に曲げ、吹出口１１から後方に空気を吹き出すようにガイドする形状であれば、ガイド壁１４の形状は上記の各実施形態に限定されない。例えば、ガイド壁１４として、壁面が平坦面形状であってもよい。この場合、ダクト１２の流路幅が、空気流れ下流側に向かって徐々に拡大する。あるいは、壁面が段部を有する階段形状であってもよい。この場合、ダクト１２の流路幅が、空気流れ下流側に向かって段階的に拡大する。

　（４）上記した各実施形態では、吹出口１１から吹き出される空気の吹出方向の切り替えを、気流偏向ドア１３を用いて後方側流路１２ｂの断面積と前方側流路１２ａの断面積の割合を変更することによって行った。しかしながら、例えば、特許文献１に記載のように、高速の気流を発生させるノズルと、ノズルからの高速の気流を片側に寄せるための制御風を吹き出す制御風吹出部とを用いてもよい。この場合、高速の気流を一方側や他方側に寄せることで、吹出口１１から吹き出される空気の吹出方向を切り替える。

　（５）上記した各実施形態の空気吹出装置１０は、吹出口１１から吹き出される空気の吹出方向を切り替える構成であった。しかしながら、空気吹出装置１０は、空気の吹出方向を切り替えない構成であってもよい。すなわち、本開示の空気吹出装置は、吹出口１１から空気を吹き出す際、常に、ダクト１２の内部を流れる空気をガイド壁１４に沿わせて曲げながら吹出口１１から吹き出す構成であってもよい。

　（６）上記した各実施形態では、インストルメントパネル１の上面部１ａ自体に、吹出口１１の開口縁部１１ａ‐１１ｄを形成した。しかしながら、上面部１ａに開口部が形成され、その開口部を塞ぐ壁部材が設けられる場合では、その壁部材に吹出口１１の開口縁部１１ａ‐１１ｄを形成しても良い。この場合、開口部を塞ぐ壁部材が、開口縁部１１ａ‐１１ｄが形成された壁部を構成する。

　（７）上記した各実施形態では、吹出口の設置場所を、インストルメントパネル１の上面部１ａとしたが、他の場所としてもよい。例えば、吹出口をインストルメントパネル１の下面部に設けてもよい。すなわち、本開示の空気吹出装置の吹出口をフット吹出口に適用しても良い。この場合、フット吹出口から吹き出される空気の吹出角度を任意に変更することができる。また、上記した各実施形態では、本開示の空気吹出装置を車両用空調装置に適用したが、本開示の空気吹出装置を家庭用空調装置等に適用しても良い。

　（８）上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素、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。

Claims

　一方向に延びる開口縁部を備えた吹出口（１１）が形成された壁部（１ａ）と、
　第１の壁および前記第１の壁に対向する第２の壁を備え、前記吹出口に連なる空気流路を内部に形成するダクト（１２）と、
　前記第２の壁に対し離れるように前記第１の壁から湾曲して、前記開口縁部をなす辺部（１１ｂ）に連なり、前記空気流路を流れる空気を前記第２の壁から前記第１の壁に向かう方向に前記吹出口から吹き出るようにガイドするガイド壁（１４）とを備え、
　前記辺部は、前記第１の壁から前記第２の壁に向かう方向に凸となる形状に延びている空気吹出装置。
　前記ダクトの内部に設けられ、前記空気流路を流れる空気の流れ方向を調整する調整部材（１８）を備え、
　前記調整部材は、前記一方向に並んで配置された複数の板状部材を有しており、前記各板状部材は、前記第１の壁および前記第２の壁が対向する方向に平行な軸心を中心として回動し、
　前記板状部材は、
　　前記ダクトの内部において、前記吹出口に対し前記第２の壁から前記第１の壁に向かう方向に離れて位置する対象物（４）の中心位置に対向する位置を基準位置（Ｃ１）とした場合に、前記基準位置よりも前記一方向の一方側に位置する第１板状部材（１８Ｌ）と、前記基準位置に対して前記一方向の他方側に位置する第２板状部材（１８Ｒ）とを備え、
　　前記対象物（４）に向けて前記吹出口から空気を吹き出す場合に、
　　前記第１板状部材および第２板状部材が、それぞれ、前記空気の流れ方向の上流から下流に向かうにつれて前記基準位置に向かうよう傾けられ、
　　前記第１板状部材（１８Ｌ）が前記ダクトの軸方向に対してなす第１角度（θ１）は、前記第２板状部材（１８Ｒ）が前記ダクトの軸方向に対してなす第２角度（θ２）よりも大きくなっている請求項１に記載の空気吹出装置。
　前記ダクトの内部に設けられた気流偏向部材（１３）を備え、
　前記空気流路において、前記気流偏向部材と第１の壁との間を第１流路（１２ｂ）および前記気流偏向部材と前記第２の壁との間を第２流路（１２ａ）としたときに、
　前記気流偏向部材は、前記第１流路の断面積を前記第２流路の断面積よりも小さくすることにより、前記第１流路に高速の気流を発生させるとともに、前記第２流路に低速の気流が発生する第１状態と、前記ダクトの内部に前記第１状態とは異なる気流が発生する第２状態とを切り替え、
　前記気流偏向部材が前記第１状態のときに、前記第１流路からの高速の気流が前記ガイド壁に沿って流れる請求項１または２に記載の空気吹出装置。
　前記気流偏向部材は、板状のドア本体部（１３２ａ）と、前記ドア本体部の中央部に設けられた回転軸（１３２ｂ）とを有するバタフライドア（１３２）であり、
　前記ドア本体部は、前記第１状態のときの前記バタフライドアの位置において、前記第１の壁から前記第２の壁に向かう方向に凸となる形状に延びるとともに、前記空気流路の流れ方向下流に向けて凸となるよう湾曲している請求項３に記載の空気吹出装置。
　前記壁部および前記ダクトは、車両の前方に搭載されるものであり、
　前記壁部は、車両のインストルメントパネル（１）の上面部（１ａ）であり、
　前記第２の壁から前記第１の壁に向かう方向は車両の後方である請求項１ないし４のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
　前記縁部は、前記インストルメントパネルのウインドシールド（２）との境界部（３）に沿って延びている請求項５に記載の空気吹出装置。
　前記吹出口に設けられ、車両の前後方向に延びたスリット（１７１）を形成する複数のスリット形成部材（１７２）を備え、
　前記スリットは、隣り合う前記スリット形成部材の間に形成されており、
　隣り合う前記スリット形成部材の前方側の間隔（ｄ３）の方が、後方側の間隔（ｄ４）よりも狭くなっている請求項５または６に記載の空気吹出装置。