屈曲ダクト
【課題】空気の吹出しを平均化(均一化)させ得るようにする。
【解決手段】第１ダクト部分１０および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分２０における屈曲部の内角側に、該第１ダクト部分１０の外壁部と該第２ダクト部分２０の外壁部とを空間的に連通するバイパス路３０を設ける。これにより、第１ダクト部分１０内へ流入した空気の一部を、分流空気として屈曲部を通過させずにバイパス路３０を介して第２ダクト部分２０内へ流出させ、屈曲部を介して第２ダクト部分２０内へ流出した主流空気と共に後端開口２２から吹出させることで、該後端開口２２からの空気の吹出しを平均化させるようにする。
【解決手段】第１ダクト部分１０および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分２０における屈曲部の内角側に、該第１ダクト部分１０の外壁部と該第２ダクト部分２０の外壁部とを空間的に連通するバイパス路３０を設ける。これにより、第１ダクト部分１０内へ流入した空気の一部を、分流空気として屈曲部を通過させずにバイパス路３０を介して第２ダクト部分２０内へ流出させ、屈曲部を介して第２ダクト部分２０内へ流出した主流空気と共に後端開口２２から吹出させることで、該後端開口２２からの空気の吹出しを平均化させるようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲ダクトに関し、更に詳細には、第１ダクト部分および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分からなり、第１ダクト部分内へ流入した空気等の流体を第２ダクト部分の後端開口から吹出させる屈曲ダクトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気等の種々流体を流通案内するため、様々な形態(形状、サイズ等)のダクトが提案されて実施に供されている。例えば図１２は、車両内装部材であるインストルメントパネル等の内側に配設される屈曲ダクトＤｏを部分的に例示した斜視図であり、第１ダクト部分１０および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分２０とからなっている。すなわち屈曲ダクトＤｏは、前記第１ダクト部分１０の先端開口１２が図示しないエアコンユニットに連結されると共に、前記第２ダクト部分２０の後端開口２２が図示しないエアアウトレットに連結され、先端開口１２から該第１ダクト部分１０内へ流入した空気を、前記第２ダクト部分２０の後端開口２２から吹出(送出)させるようになる。
【０００３】
ところで前述した屈曲ダクトＤｏでは、インストルメントパネルの内部構造等の規制から、第１ダクト部分１０と第２ダクト部分２０とが略直角に連設され、かつその屈曲部が急激に屈曲した形状となっている場合が多い。このため、ダクト内を流通する単位時間当りの空気量が増加してその流速が高まると、前述した屈曲部においての空気の流通および変向がスムーズにならず、第２ダクト部分２０内ではその内側部分(内角側部分)において流通空気の剥離が起こって外側方向へ偏るようになり、これに起因して後端開口２２における空気の吹出しが不均一となってしまうと共に圧力損失も増加する問題が発生する。そこで、第１ダクト部分１０と第２ダクト部分２０との屈曲部の曲率半径を大きくする形態(図１４に例示)や、屈曲部の内部に流通空気の方向をスムーズに変更させるための整流板１４を設ける形態(図１５に例示)等が提案されている。このような屈曲ダクトに関する技術は、例えば特許文献１等に開示されている。
【特許文献１】実開平６−８５９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図１４に例示した屈曲ダクトＤｏでは、第２ダクト部分２０の延出長Ｌが規定されている場合、屈曲部の曲率半径を大きくすると該第２ダクト部分２０の直線部分が殆どなくなるため、後端開口２２から吹出す空気の吹出方向が斜め前方へ偏倚してしまい、該後端開口２２の真正面へ平均的に吹出さなくなる問題を内在していた。一方、図１５に例示した屈曲ダクトＤｏでは、整流板１４の厚み分だけ屈曲部の内部断面積が減少してしまい、これに伴って流通抵抗が増加し易くなる問題を内在している。殊に、ブロー成形技術に基づいて成形される屈曲ダクトの場合では、前述した整流板１４の形成幅が必然的に広くなってしまい、内部断面積の減少率が大きくなって流通抵抗の増加が一段と顕現してしまう。
【０００５】
そこで本発明では、後端開口からの空気の吹出しを平均化(均一化)させ得るようにした屈曲ダクトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明は、
第１ダクト部分および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分からなり、前記第１ダクト部分内へ流入した空気等の流体を第２ダクト部分の後端開口から吹出させる屈曲ダクトにおいて、
前記屈曲部の内角側に、第１ダクト部分の外壁部と第２ダクト部分の外壁部とを空間的に連通するバイパス路を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る屈曲ダクトによれば、略直角に連設された第１ダクト部分と第２ダクト部分との屈曲部における内角側に、これら第１ダクト部分と第２ダクト部分とを空間的に連通するバイパス路を設け、第１ダクト部分内の空気の一部をバイパス路を介して第２ダクト部分内へ流出するようにしたことにより、該第２ダクト部分の後端開口からの空気等の流体の吹出しを平均化させ得るという有益な効果を奏する。また、バイパス路が所謂補強リブとしても機能するようになるため、ダクト全体の剛性向上が図られて屈曲方向への撓曲的な変形を好適に防止できる利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明に係る屈曲ダクトにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、後述する実施例では、図１２に例示した従来の屈曲ダクトＤｏと基本形状を同一として例示し、該屈曲ダクトＤｏと同一部材、部位については同一の符号を付して説明する。
【実施例】
【０００９】
図１は、好適実施例に係る屈曲ダクトの概略形状を示した斜視図であり、図２は、図１のII−II線断面図である。本実施例の屈曲ダクトＤｎは、第１ダクト部分１０および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分２０とからなり、第１ダクト部分１０の先端開口１２から該第１ダクト部分１０内へ流入した空気を、第２ダクト部分２０の後端開口２２から吹出させるようになっている。ここで、本願が定義する「略直角」とは、正しく９０°である直角は勿論、直角より若干小さい角度(例えば８０°程度)から、直角より若干大きい角度(１００°程度)までを含むものとする。なお、第１ダクト部分１０および第２ダクト部分２０の太さは同一であって、両方の内部断面積(流通方向と交差する方向の断面積)Ｗ１およびＷ２も同じくなっている。
【００１０】
そして本実施例の屈曲ダクトＤｎは、第１ダクト部分１０と第２ダクト部分２０との連設部分である屈曲部の内角側(狭角側)に、該第１ダクト部分１０の外壁部と第２ダクト部分２０の外壁部とを空間的に連通するバイパス路３０を設けたことを特徴としている。これにより、前述した第１ダクト部分１０内へ流入した空気の一部を、分流空気として屈曲部を通過させずにバイパス路３０を介して第２ダクト部分２０内へ流出させ、後端開口２２からの空気の吹出しを平均化させ得るようにしたものである。すなわち、第１ダクト部分１０から屈曲部を介して第２ダクト部分２０へ流入した主流空気は、該第２ダクト部分２０の外側方向へ偏って流通する傾向にあるため、バイパス路３０を通った分流空気を該第２ダクト部分２０の内側方向へ流出させることで、後端開口２２の全域から空気を平均的に吹出させる(出口風速を均一化させる)構造である。
【００１１】
ここでバイパス路３０は、図１に例示したように、屈曲部の内角端３２から第１ダクト部分１０の上流側へ所定の距離Ｓだけ離間した位置において、第１ダクト部分１０における内角側を指向した外壁部１６に一端側が接続されていると共に、第２ダクト部分２０における内角側を指向した外壁部２６に他端側が接続されている。そして、第１ダクト部分１０に対して入口角度Ｒ１で接続されている一方、第２ダクト部分２０に対して出口角度Ｒ２で接続されており、第１ダクト部分１０から第２ダクト部分２０に向け斜めにかつ直線状に設けられている。
【００１２】
また、バイパス路３０の内部断面積(流通方向と交差する方向の断面積)Ｗ３は、第１ダクト部分１０の内部断面積Ｗ１の１／５〜１／２倍の範囲で設定されている。更に、バイパス路３０の幅Ｍは、第１ダクト部分１０の側では該第１ダクト部分１０の全幅Ｎ１と略同等であり、第２ダクト部分２０の側では該第２ダクト部分２０の全幅Ｎ２と略同等となっている。従って、本実施例の屈曲ダクトＤｎでは第１ダクト部分１０の全幅Ｎ１と第２ダクト部分２０の全幅２０を同一としてあるため、バイパス路３０の幅Ｍは一定となっている。なお、ここで定義する「同等」とは、同一であることは勿論、バイパス路３０の幅Ｍの方が若干小さい場合も含むものとする。
【００１３】
ここで前述した入口角度Ｒ１は、屈曲部の角度、第１ダクト部分１０の内部断面積Ｗ１、バイパス路３０の内部断面積Ｗ３、バイパス路３０の幅Ｍ、先端開口１２を介して第１ダクト部分１０内へ流入する空気の単位時間当りの流量、等の種々条件を前提として決定される。具体的には、本願発明者が実施した実験の結果(後述)に基づき、入口角度Ｒ１が４０〜６０°の範囲に設定され、より好ましくは４５〜６０°程度に設定するのが望ましい。
【００１４】
また前述した出口角度Ｒ２は、バイパス路３０を直線状に設けた場合、屈曲部の内角と入口角度Ｒ１により決定され、該屈曲部の角度が直角(９０°)であれば、必然的にＲ２＝９０−Ｒ１となる。従って出口角度Ｒ２は、入口角度Ｒ１が４０°の場合は５０°、入口角度Ｒ１が６０°の場合は３０°となり、該出口角度Ｒ２は５０〜３０°の範囲で設定されるようになる。
【００１５】
なお、前述したバイパス路３０を設けた本実施例の屈曲ダクトＤｎは、例えばポリエチレンやポリプロピレン等の樹脂素材からブロー成形技術に基づいて一体的に成形したり、または前述した樹脂素材からインジェクション成形技術に基づいて成形された複数のピースを組み合わせて形成することが可能である。何れの成形態様から成形された屈曲ダクトＤｎであっても、バイパス路３０が所謂補強リブとしても機能するようになるため、ダクト全体の剛性向上が図られて屈曲方向への撓曲的な変形を好適に防止できる。また、第１ダクト部分１０および第２ダクト部分２０からなるダクト本体と、バイパス路３０とを夫々別体に成形し、後工程においてダクト本体に対して該バイパス路３０を組み付けるようにしてもよい。
【００１６】
(実験例)
表１および図３〜図１０は、バイパス路３０を設けた本実施例の屈曲ダクトＤｎに関し、該バイパス路３０の適正な配設態様(配設角度)を求めるべく本願発明者が行なった実験結果を示したものである。ここで本実験は、屈曲ダクトＤｎを、インストルメントパネル等の内側に配設されて、図示しないエアコンユニットから送出される調温空気をエアアウトレットへ案内する目的で使用することを前提としたもので、実験条件は実際の使用環境に近いものとして設定した。夫々の実験条件は、以下のようである。
【００１７】
(ａ)第１ダクト部分１０の諸寸法
・内部幅Ｅ１：７０ｍｍ
・内部高さＦ１：７０ｍｍ
・内部断面積Ｗ１：４９００ｍｍ２(７０ｍｍ×７０ｍｍ)
(ｂ)第２ダクト部分２０の諸寸法
・内部幅Ｅ２：７０ｍｍ
・内部高さＦ２：７０ｍｍ
(ｃ)屈曲角度：９０°(直角)
(ｄ)屈曲部の内角端からの距離Ｓ：２５ｍｍ
(ｅ)バイパス路３０の諸寸法
・内部断面積Ｗ３：１７５０ｍｍ２(２５ｍｍ×７０ｍｍ)
(＝第１ダクト部分１０の内部断面積Ｗ１の約１／３)
・幅Ｍ：７２ｍｍ(＝第１ダクト部分１０の全幅Ｎ１＝第２ダクト部分２０の全幅Ｎ２)
(ｆ)空気流量：２ｍ３／ｍｉｎ
【００１８】
実験内容は、前述した実験条件のもとで、バイパス路３０の入口角度Ｒ１および出口角度Ｒ２を変更させた合計６種類の屈曲ダクトＤｎ１〜Ｄｎ６と、バイパス路３０を設けずに屈曲部の内角面を斜状面４０および湾曲面４２とした２種類の屈曲ダクトＤｎ７,Ｄｎ８に関し、後端開口２２における出口最大風速Ｖmaxおよび圧力損失を測定するものである。そして評価判定としては、後端開口２２において測定した出口最大風速Ｖmaxおよび圧力損失Ｐｏの各数値が、図１２および図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの出口最大風速Ｖmaxおよび圧力損失Ｐｏよりも小さくなれば良いこととした。
【００１９】
また、前述した第２ダクト部分２０の後端開口２２の開口面積が４９００ｍｍ２、空気流量が２ｍ３／ｍｉｎである場合、理論的な出口平均風速が６.８０ｍ／ｓとなるため、この出口平均流速よりも出口最大風速Ｖmaxの数値が大きくなっている部位は、空気が集中的に吹出していると判断し得る。そして、出口最大風速Ｖmaxの数値が大きい程に、後端開口２２からの空気の吹出しに偏りが大きい(空気が集中的に吹出している)ことになり、バイパス路３０が効果的に機能していないことを意味する。換言すると、出口最大風速Ｖmaxが出口平均流速に近い程に、後端開口２２からの空気の吹出しが平均化されていることになる。
【００２０】
【表１】
【００２１】
先ず、入口角度Ｒ１＝３５°、出口角度Ｒ２＝５５°とした屈曲ダクトＤｎ１の場合では、表１および図３に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.７９ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１５.９Ｐａとなり、夫々の数値が図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)と略同じ結果となった。しかも図３から明らかなように、バイパス路３０へ進入した分流空気は、第２ダクト部分２０の外側方向へ勢いよく流出して、屈曲部を介して第２ダクト部分２０へ流入した主流空気と合流してしまっている。従って、第２ダクト部分２０の内側部分(内角側部分)では依然として流通空気の剥離現象が起こっており、後端開口２２からの空気は平均的(均一的)に吹出していないことが判る。これは、第１ダクト部分１０に対するバイパス路３０の入口角度Ｒ１が小さすぎるため、空気が該バイパス路３０へ進入し易くなっていて分流空気の流入量が多すぎると共に、減勢されることなく第２ダクト部分２０内へ勢いよく流出しているためと推測される。また、第２ダクト部分２０に対する出口角度Ｒ２が大きすぎるため、分流空気が第２ダクト部分２０の内側方向へ流出し難くなっていることも原因と考えられる。すなわち、バイパス路３０の入口角度Ｒ１を３５°またはこれ以下に設定した場合では、バイパス路３０を設けた効果が殆ど発現しておらず、該バイパス路３０を設けた効果が低いと評価される。
【００２２】
入口角度Ｒ１＝４０°、出口角度Ｒ２＝５０°とした屈曲ダクトＤｎ２の場合では、表１および図４に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.６０ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１４.２Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)より良好な結果となり、バイパス路３０を設けた効果が発現している。但し、図４から明らかなように、第２ダクト部分２０の内側部分では依然として流通空気の剥離現象が起こっており、後端開口２２から空気を平均的に吹出させる点においてはまだ多少の不満が残ると評価される。
【００２３】
入口角度Ｒ１＝４５°、出口角度Ｒ２＝４５°とした屈曲ダクトＤｎ３の場合では、表１および図５に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.５２ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１３.６Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)よりもかなり良好な結果となっている。しかも、入口角度Ｒ１＝４０°、出口角度Ｒ２＝５０°の場合よりも良好な結果となっており、バイパス路３０を設けた効果が好適に発現している。また、図５から明らかなように、バイパス路３０からの分流空気は第２ダクト部分２０の内側方向へ流出するようになり、第２ダクト部分２０の内側部分では流通空気の剥離現象が殆ど発生しておらず、後端開口２２からは空気が平均的に吹出していると評価できる。
【００２４】
入口角度Ｒ１＝５０°、出口角度Ｒ２＝４０°とした屈曲ダクトＤｎ４の場合では、表１および図６に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.５０ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１３.５Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)よりは勿論、入口角度Ｒ１＝４５°、出口角度Ｒ２＝４５°の場合よりも更に良好な結果となっており、この場合でもバイパス路３０を設けた効果が好適に発現している。また、図６から明らかなように、バイパス路３０からの分流空気は第２ダクト部分２０の内側方向へ流出するようになり、第２ダクト部分２０の内側部分では流通空気の剥離現象が全く起こっておらず、前述した数値から判定すると、後端開口２２からは均一的に空気が吹出していると評価できる。
【００２５】
入口角度Ｒ１＝６０°、出口角度Ｒ２＝３０°とした屈曲ダクトＤｎ５の場合では、表１および図７に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.５８ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１４.７Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)よりも良好となっており、バイパス路３０を設けた効果は発現されているものの、前述した入口角度Ｒ１＝５０°、出口角度Ｒ２＝４０°の場合や、入口角度Ｒ１＝４５°、出口角度Ｒ２＝４５°の場合と比較すると若干効果が低下している。そして、図７から明らかなように、第２ダクト部分２０の内側部分では空気の剥離現象が再び発生し始めている。しかし、前述した数値から判定すると、後端開口２２からは比較的均一に空気が吹出していると評価できる。
【００２６】
そして、入口角度Ｒ１＝７０°、出口角度Ｒ２＝２０°とした屈曲ダクトＤｎ６の場合では、表１および図８に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.７０ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１７.３Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)よりもむしろ悪化している。これは図８から明らかなように、バイパス路３０の入口角度Ｒ１が大きすぎて該バイパス路３０へ空気が進入し難くなってしまい、このバイパス路３０を介して第２ダクト部分２０内へ流出する分流空気が微量であるためと推察される。従って、殆どの空気が主流空気となって第２ダクト部分２０の外側方向へ集中して流出するようになり、該第２ダクト部分２０の内側部分では従来の屈曲ダクトＤｏと同様に流通空気の剥離現象が起こってしまい、後端開口２２からは空気が平均的に吹出していない。すなわち、バイパス路３０の入口角度Ｒ１を７０°またはこれ以上に設定した場合では、該バイパス路３０を設けた効果が殆ど表れておらず、むしろバイパス路３０を設けたことで圧力損失Ｐｏが増大するという悪影響を及ぼすことが判明した。
【００２７】
一方、前述したバイパス路３０を設けず、屈曲部の内角部に約４５°の斜状面４０を形成した屈曲ダクトＤｎ７の場合では、表１および図９に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.５４ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１４.５Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｎの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)よりは改善されているものの、吹出しの均一性が悪化している。これは、図９から明らかなように、第１ダクト部分１０の壁面と斜状面４０との境界エッジ部分で、流通空気の剥離が発生して該斜状面４０に沿って空気が流れていないため、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏと同様に第２ダクト部分２０の外側方向から集中して空気が流出するためである。従って、該第２ダクト部分２０の内側部分では依然として流通空気の剥離現象が起こってしまい、後端開口２２からは空気が平均的に吹出さなくなっている。すなわち、屈曲部の内角側を斜状面４０を設けた効果が殆ど発現されておらず、空気の平均的な吹出しを実現できないと評価できる。
【００２８】
更に、前述したバイパス路３０を設けず、屈曲部の内角部に曲率半径が比較的大きい湾曲面４２を形成した屈曲ダクトＤｎ８の場合では、表１および図１０に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.３７ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１１.３Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)と比較して、出口最大風速Ｖmaxの低下が見られ、圧力損失Ｐｏも少なくなっている。これは、図１０から明らかなように、湾曲面４２に沿って流通空気が流れるようになるため、第２ダクト部分２０の内側方向からも空気が吹出すようになるため、後端開口２２からは空気が比較的平均して吹出すと推測される。しかしながら、後端開口２２から吹出した直後の空気の拡散がかなり大きくなると共に、更には斜め前方へ偏倚して空気が吹出す傾向があるため、図１４に例示した屈曲ダクトＤｏと同様の問題が発現している。
【００２９】
従って、屈曲部の内角側に斜状面４０または湾曲面４２を形成して、該屈曲部の内部断面積を増大させたとしても、後端開口２２からの空気の流出を好適に平均化させ得ないと共に、圧力損失の低減もあまり期待できないことが判明した。そして、屈曲部の内角側にバイパス路３０を適切に設けることが、後端開口２２からの空気の吹出しを平均化させるために有効かつ効果的かつであることが改めて明らかになった。
【００３０】
以上の実験結果から、インストルメントパネル等の車両内装部材の裏側に配設されて乗員室内の空調に供される空気の案内を目的とした屈曲ダクトＤｎの場合は、前述したバイパス路３０の配設態様を、入口角度Ｒ１＝４０〜６０°の範囲に設定すると共に、出口角度Ｒ２＝５０〜３０°の範囲に設定するのが望ましいことが判明した。また、より好ましくは、入口角度Ｒ１＝４５〜６０°程度に設定すると、より一層の効果向上が期待できることも判明した。
【００３１】
このように本実施例の屈曲ダクトＤｎでは、略直角に連設された第１ダクト部分１０と第２ダクト部分２０との屈曲部における内角側に、第１ダクト部分１０と第２ダクト部分２０とを空間的に連通するバイパス路３０を設けたことにより、第１ダクト部分１０内の空気の一部をバイパス路３０を介して第２ダクト部分２０内へ流出させるようにしたため、該第２ダクト部分２０の後端開口２２からの該空気の吹出しを平均化させ得る。そして、第１ダクト部分１０に連設された入口角度Ｒ１を４０〜６０°に設定することにより、その効果を好適に発現させることが可能となる。
【００３２】
図１１(ａ)は、バイパス路３０の形態を変更した変更例に係る屈曲ダクトＤｎの概略断面図である。前述した実施例の屈曲ダクトＤｎでは、バイパス路３０を、第１ダクト部分１０から第２ダクト部分２０に向け直線状に設けた場合を例示したが、この変更例の屈曲ダクトＤｎでは、バイパス路３０を、第１ダクト部分１０から第２ダクト部分２０に向け湾曲状に設けたものである。バイパス路３０をこのような形態とした場合には、第１ダクト部分１０からバイパス路３０に対して空気等の流体が進入し易くなると共に、この分流した該流体を該バイパス路３０から第２ダクト部分２０の内側方向に沿って流出させ易くなる。
【００３３】
また図１１(ｂ)は、バイパス路３０の形態を更に変更した別変更例に係る屈曲ダクトＤｎの概略断面図である。この別変更例の屈曲ダクトＤｎでは、バイパス路３０を、第１ダクト部分１０に連結されている湾曲部分４４と、第２ダクト部分２０に連結されている直線部分４６とから構成したものである。バイパス路３０をこのような形態とした場合には、第１ダクト部分１０からバイパス路３０に対して空気等の流体が進入し易くなると共に、分流した該流体を第２ダクト部分２０へ所要角度でスムーズに流出させることができる。なお図示省略するが、第１ダクト部分１０に連結される側を直線部分とすると共に、第２ダクト部分２０に連結される側を湾曲部分としてもよい。
【００３４】
前述した実施例では、車両乗員室内に設置される屈曲ダクトにつき例示したが、本願が対象とする屈曲ダクトはこれに限定されるものではなく、様々な送風装置や流体機械等、種々分野で実施される全てのダクトが対象とされる。また、流通案内する流体も空気に限定されるものではなく、空気以外の種々の気体や、オイルまたは水等に代表される種々液体等を流通案内するダクトが対象とされる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る屈曲ダクトは、第１ダクト部分および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分とからなり、前記第１ダクト部分内へ流入した空気等の流体を第２ダクト部分の後端開口から送出させるものであって、種々の気体または液体を流通案内する屈曲ダクトが全て対象とされる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】好適実施例に係る屈曲ダクトの概略斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】バイパス路の入口角度を３５°、出口角度を５５°とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を図示した説明断面図である。
【図４】バイパス路の入口角度を４０°、出口角度を５０°とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図５】バイパス路の入口角度を４５°、出口角度を４５°とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図６】バイパス路の入口角度を５０°、出口角度を４０°とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図７】バイパス路の入口角度を６０°、出口角度を３０°とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図８】バイパス路の入口角度を７０°、出口角度を２０°とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図９】バイパス路を設けず、屈曲部の内角側を斜状面とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図１０】バイパス路を設けず、屈曲部の内角側を湾曲面とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図１１】変更例に係る屈曲ダクトの説明断面図であって、(ａ)は、バイパス路を湾曲状とした形態を例示し、(ｂ)はバイパス路を、湾曲部分および直線部分とから形成した形態を例示している。
【図１２】従来の屈曲ダクトを例示した概略斜視図である。
【図１３】図１２に例示した屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図１４】屈曲部の曲率半径を大きくした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図１５】屈曲部の内部に整流板を設けた屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０ 第１ダクト部分
２０ 第２ダクト部分
２２ 後端開口
３０ バイパス路
Ｎ１ 全幅(第１ダクト部分１０の)
Ｎ２ 全幅(第２ダクト部分２０の)
Ｍ 幅(バイパス路３０の)
Ｒ１ 入口角度
Ｒ２ 出口角度
Ｗ１ 内部断面積(第１ダクト部分１０の)
Ｗ３ 内部断面積(バイパス路３０の)
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲ダクトに関し、更に詳細には、第１ダクト部分および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分からなり、第１ダクト部分内へ流入した空気等の流体を第２ダクト部分の後端開口から吹出させる屈曲ダクトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気等の種々流体を流通案内するため、様々な形態(形状、サイズ等)のダクトが提案されて実施に供されている。例えば図１２は、車両内装部材であるインストルメントパネル等の内側に配設される屈曲ダクトＤｏを部分的に例示した斜視図であり、第１ダクト部分１０および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分２０とからなっている。すなわち屈曲ダクトＤｏは、前記第１ダクト部分１０の先端開口１２が図示しないエアコンユニットに連結されると共に、前記第２ダクト部分２０の後端開口２２が図示しないエアアウトレットに連結され、先端開口１２から該第１ダクト部分１０内へ流入した空気を、前記第２ダクト部分２０の後端開口２２から吹出(送出)させるようになる。
【０００３】
ところで前述した屈曲ダクトＤｏでは、インストルメントパネルの内部構造等の規制から、第１ダクト部分１０と第２ダクト部分２０とが略直角に連設され、かつその屈曲部が急激に屈曲した形状となっている場合が多い。このため、ダクト内を流通する単位時間当りの空気量が増加してその流速が高まると、前述した屈曲部においての空気の流通および変向がスムーズにならず、第２ダクト部分２０内ではその内側部分(内角側部分)において流通空気の剥離が起こって外側方向へ偏るようになり、これに起因して後端開口２２における空気の吹出しが不均一となってしまうと共に圧力損失も増加する問題が発生する。そこで、第１ダクト部分１０と第２ダクト部分２０との屈曲部の曲率半径を大きくする形態(図１４に例示)や、屈曲部の内部に流通空気の方向をスムーズに変更させるための整流板１４を設ける形態(図１５に例示)等が提案されている。このような屈曲ダクトに関する技術は、例えば特許文献１等に開示されている。
【特許文献１】実開平６−８５９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、図１４に例示した屈曲ダクトＤｏでは、第２ダクト部分２０の延出長Ｌが規定されている場合、屈曲部の曲率半径を大きくすると該第２ダクト部分２０の直線部分が殆どなくなるため、後端開口２２から吹出す空気の吹出方向が斜め前方へ偏倚してしまい、該後端開口２２の真正面へ平均的に吹出さなくなる問題を内在していた。一方、図１５に例示した屈曲ダクトＤｏでは、整流板１４の厚み分だけ屈曲部の内部断面積が減少してしまい、これに伴って流通抵抗が増加し易くなる問題を内在している。殊に、ブロー成形技術に基づいて成形される屈曲ダクトの場合では、前述した整流板１４の形成幅が必然的に広くなってしまい、内部断面積の減少率が大きくなって流通抵抗の増加が一段と顕現してしまう。
【０００５】
そこで本発明では、後端開口からの空気の吹出しを平均化(均一化)させ得るようにした屈曲ダクトを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決し、所期の目的を達成するため本発明は、
第１ダクト部分および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分からなり、前記第１ダクト部分内へ流入した空気等の流体を第２ダクト部分の後端開口から吹出させる屈曲ダクトにおいて、
前記屈曲部の内角側に、第１ダクト部分の外壁部と第２ダクト部分の外壁部とを空間的に連通するバイパス路を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る屈曲ダクトによれば、略直角に連設された第１ダクト部分と第２ダクト部分との屈曲部における内角側に、これら第１ダクト部分と第２ダクト部分とを空間的に連通するバイパス路を設け、第１ダクト部分内の空気の一部をバイパス路を介して第２ダクト部分内へ流出するようにしたことにより、該第２ダクト部分の後端開口からの空気等の流体の吹出しを平均化させ得るという有益な効果を奏する。また、バイパス路が所謂補強リブとしても機能するようになるため、ダクト全体の剛性向上が図られて屈曲方向への撓曲的な変形を好適に防止できる利点もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明に係る屈曲ダクトにつき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。なお、後述する実施例では、図１２に例示した従来の屈曲ダクトＤｏと基本形状を同一として例示し、該屈曲ダクトＤｏと同一部材、部位については同一の符号を付して説明する。
【実施例】
【０００９】
図１は、好適実施例に係る屈曲ダクトの概略形状を示した斜視図であり、図２は、図１のII−II線断面図である。本実施例の屈曲ダクトＤｎは、第１ダクト部分１０および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分２０とからなり、第１ダクト部分１０の先端開口１２から該第１ダクト部分１０内へ流入した空気を、第２ダクト部分２０の後端開口２２から吹出させるようになっている。ここで、本願が定義する「略直角」とは、正しく９０°である直角は勿論、直角より若干小さい角度(例えば８０°程度)から、直角より若干大きい角度(１００°程度)までを含むものとする。なお、第１ダクト部分１０および第２ダクト部分２０の太さは同一であって、両方の内部断面積(流通方向と交差する方向の断面積)Ｗ１およびＷ２も同じくなっている。
【００１０】
そして本実施例の屈曲ダクトＤｎは、第１ダクト部分１０と第２ダクト部分２０との連設部分である屈曲部の内角側(狭角側)に、該第１ダクト部分１０の外壁部と第２ダクト部分２０の外壁部とを空間的に連通するバイパス路３０を設けたことを特徴としている。これにより、前述した第１ダクト部分１０内へ流入した空気の一部を、分流空気として屈曲部を通過させずにバイパス路３０を介して第２ダクト部分２０内へ流出させ、後端開口２２からの空気の吹出しを平均化させ得るようにしたものである。すなわち、第１ダクト部分１０から屈曲部を介して第２ダクト部分２０へ流入した主流空気は、該第２ダクト部分２０の外側方向へ偏って流通する傾向にあるため、バイパス路３０を通った分流空気を該第２ダクト部分２０の内側方向へ流出させることで、後端開口２２の全域から空気を平均的に吹出させる(出口風速を均一化させる)構造である。
【００１１】
ここでバイパス路３０は、図１に例示したように、屈曲部の内角端３２から第１ダクト部分１０の上流側へ所定の距離Ｓだけ離間した位置において、第１ダクト部分１０における内角側を指向した外壁部１６に一端側が接続されていると共に、第２ダクト部分２０における内角側を指向した外壁部２６に他端側が接続されている。そして、第１ダクト部分１０に対して入口角度Ｒ１で接続されている一方、第２ダクト部分２０に対して出口角度Ｒ２で接続されており、第１ダクト部分１０から第２ダクト部分２０に向け斜めにかつ直線状に設けられている。
【００１２】
また、バイパス路３０の内部断面積(流通方向と交差する方向の断面積)Ｗ３は、第１ダクト部分１０の内部断面積Ｗ１の１／５〜１／２倍の範囲で設定されている。更に、バイパス路３０の幅Ｍは、第１ダクト部分１０の側では該第１ダクト部分１０の全幅Ｎ１と略同等であり、第２ダクト部分２０の側では該第２ダクト部分２０の全幅Ｎ２と略同等となっている。従って、本実施例の屈曲ダクトＤｎでは第１ダクト部分１０の全幅Ｎ１と第２ダクト部分２０の全幅２０を同一としてあるため、バイパス路３０の幅Ｍは一定となっている。なお、ここで定義する「同等」とは、同一であることは勿論、バイパス路３０の幅Ｍの方が若干小さい場合も含むものとする。
【００１３】
ここで前述した入口角度Ｒ１は、屈曲部の角度、第１ダクト部分１０の内部断面積Ｗ１、バイパス路３０の内部断面積Ｗ３、バイパス路３０の幅Ｍ、先端開口１２を介して第１ダクト部分１０内へ流入する空気の単位時間当りの流量、等の種々条件を前提として決定される。具体的には、本願発明者が実施した実験の結果(後述)に基づき、入口角度Ｒ１が４０〜６０°の範囲に設定され、より好ましくは４５〜６０°程度に設定するのが望ましい。
【００１４】
また前述した出口角度Ｒ２は、バイパス路３０を直線状に設けた場合、屈曲部の内角と入口角度Ｒ１により決定され、該屈曲部の角度が直角(９０°)であれば、必然的にＲ２＝９０−Ｒ１となる。従って出口角度Ｒ２は、入口角度Ｒ１が４０°の場合は５０°、入口角度Ｒ１が６０°の場合は３０°となり、該出口角度Ｒ２は５０〜３０°の範囲で設定されるようになる。
【００１５】
なお、前述したバイパス路３０を設けた本実施例の屈曲ダクトＤｎは、例えばポリエチレンやポリプロピレン等の樹脂素材からブロー成形技術に基づいて一体的に成形したり、または前述した樹脂素材からインジェクション成形技術に基づいて成形された複数のピースを組み合わせて形成することが可能である。何れの成形態様から成形された屈曲ダクトＤｎであっても、バイパス路３０が所謂補強リブとしても機能するようになるため、ダクト全体の剛性向上が図られて屈曲方向への撓曲的な変形を好適に防止できる。また、第１ダクト部分１０および第２ダクト部分２０からなるダクト本体と、バイパス路３０とを夫々別体に成形し、後工程においてダクト本体に対して該バイパス路３０を組み付けるようにしてもよい。
【００１６】
(実験例)
表１および図３〜図１０は、バイパス路３０を設けた本実施例の屈曲ダクトＤｎに関し、該バイパス路３０の適正な配設態様(配設角度)を求めるべく本願発明者が行なった実験結果を示したものである。ここで本実験は、屈曲ダクトＤｎを、インストルメントパネル等の内側に配設されて、図示しないエアコンユニットから送出される調温空気をエアアウトレットへ案内する目的で使用することを前提としたもので、実験条件は実際の使用環境に近いものとして設定した。夫々の実験条件は、以下のようである。
【００１７】
(ａ)第１ダクト部分１０の諸寸法
・内部幅Ｅ１：７０ｍｍ
・内部高さＦ１：７０ｍｍ
・内部断面積Ｗ１：４９００ｍｍ２(７０ｍｍ×７０ｍｍ)
(ｂ)第２ダクト部分２０の諸寸法
・内部幅Ｅ２：７０ｍｍ
・内部高さＦ２：７０ｍｍ
(ｃ)屈曲角度：９０°(直角)
(ｄ)屈曲部の内角端からの距離Ｓ：２５ｍｍ
(ｅ)バイパス路３０の諸寸法
・内部断面積Ｗ３：１７５０ｍｍ２(２５ｍｍ×７０ｍｍ)
(＝第１ダクト部分１０の内部断面積Ｗ１の約１／３)
・幅Ｍ：７２ｍｍ(＝第１ダクト部分１０の全幅Ｎ１＝第２ダクト部分２０の全幅Ｎ２)
(ｆ)空気流量：２ｍ３／ｍｉｎ
【００１８】
実験内容は、前述した実験条件のもとで、バイパス路３０の入口角度Ｒ１および出口角度Ｒ２を変更させた合計６種類の屈曲ダクトＤｎ１〜Ｄｎ６と、バイパス路３０を設けずに屈曲部の内角面を斜状面４０および湾曲面４２とした２種類の屈曲ダクトＤｎ７,Ｄｎ８に関し、後端開口２２における出口最大風速Ｖmaxおよび圧力損失を測定するものである。そして評価判定としては、後端開口２２において測定した出口最大風速Ｖmaxおよび圧力損失Ｐｏの各数値が、図１２および図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの出口最大風速Ｖmaxおよび圧力損失Ｐｏよりも小さくなれば良いこととした。
【００１９】
また、前述した第２ダクト部分２０の後端開口２２の開口面積が４９００ｍｍ２、空気流量が２ｍ３／ｍｉｎである場合、理論的な出口平均風速が６.８０ｍ／ｓとなるため、この出口平均流速よりも出口最大風速Ｖmaxの数値が大きくなっている部位は、空気が集中的に吹出していると判断し得る。そして、出口最大風速Ｖmaxの数値が大きい程に、後端開口２２からの空気の吹出しに偏りが大きい(空気が集中的に吹出している)ことになり、バイパス路３０が効果的に機能していないことを意味する。換言すると、出口最大風速Ｖmaxが出口平均流速に近い程に、後端開口２２からの空気の吹出しが平均化されていることになる。
【００２０】
【表１】
【００２１】
先ず、入口角度Ｒ１＝３５°、出口角度Ｒ２＝５５°とした屈曲ダクトＤｎ１の場合では、表１および図３に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.７９ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１５.９Ｐａとなり、夫々の数値が図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)と略同じ結果となった。しかも図３から明らかなように、バイパス路３０へ進入した分流空気は、第２ダクト部分２０の外側方向へ勢いよく流出して、屈曲部を介して第２ダクト部分２０へ流入した主流空気と合流してしまっている。従って、第２ダクト部分２０の内側部分(内角側部分)では依然として流通空気の剥離現象が起こっており、後端開口２２からの空気は平均的(均一的)に吹出していないことが判る。これは、第１ダクト部分１０に対するバイパス路３０の入口角度Ｒ１が小さすぎるため、空気が該バイパス路３０へ進入し易くなっていて分流空気の流入量が多すぎると共に、減勢されることなく第２ダクト部分２０内へ勢いよく流出しているためと推測される。また、第２ダクト部分２０に対する出口角度Ｒ２が大きすぎるため、分流空気が第２ダクト部分２０の内側方向へ流出し難くなっていることも原因と考えられる。すなわち、バイパス路３０の入口角度Ｒ１を３５°またはこれ以下に設定した場合では、バイパス路３０を設けた効果が殆ど発現しておらず、該バイパス路３０を設けた効果が低いと評価される。
【００２２】
入口角度Ｒ１＝４０°、出口角度Ｒ２＝５０°とした屈曲ダクトＤｎ２の場合では、表１および図４に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.６０ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１４.２Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)より良好な結果となり、バイパス路３０を設けた効果が発現している。但し、図４から明らかなように、第２ダクト部分２０の内側部分では依然として流通空気の剥離現象が起こっており、後端開口２２から空気を平均的に吹出させる点においてはまだ多少の不満が残ると評価される。
【００２３】
入口角度Ｒ１＝４５°、出口角度Ｒ２＝４５°とした屈曲ダクトＤｎ３の場合では、表１および図５に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.５２ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１３.６Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)よりもかなり良好な結果となっている。しかも、入口角度Ｒ１＝４０°、出口角度Ｒ２＝５０°の場合よりも良好な結果となっており、バイパス路３０を設けた効果が好適に発現している。また、図５から明らかなように、バイパス路３０からの分流空気は第２ダクト部分２０の内側方向へ流出するようになり、第２ダクト部分２０の内側部分では流通空気の剥離現象が殆ど発生しておらず、後端開口２２からは空気が平均的に吹出していると評価できる。
【００２４】
入口角度Ｒ１＝５０°、出口角度Ｒ２＝４０°とした屈曲ダクトＤｎ４の場合では、表１および図６に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.５０ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１３.５Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)よりは勿論、入口角度Ｒ１＝４５°、出口角度Ｒ２＝４５°の場合よりも更に良好な結果となっており、この場合でもバイパス路３０を設けた効果が好適に発現している。また、図６から明らかなように、バイパス路３０からの分流空気は第２ダクト部分２０の内側方向へ流出するようになり、第２ダクト部分２０の内側部分では流通空気の剥離現象が全く起こっておらず、前述した数値から判定すると、後端開口２２からは均一的に空気が吹出していると評価できる。
【００２５】
入口角度Ｒ１＝６０°、出口角度Ｒ２＝３０°とした屈曲ダクトＤｎ５の場合では、表１および図７に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.５８ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１４.７Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)よりも良好となっており、バイパス路３０を設けた効果は発現されているものの、前述した入口角度Ｒ１＝５０°、出口角度Ｒ２＝４０°の場合や、入口角度Ｒ１＝４５°、出口角度Ｒ２＝４５°の場合と比較すると若干効果が低下している。そして、図７から明らかなように、第２ダクト部分２０の内側部分では空気の剥離現象が再び発生し始めている。しかし、前述した数値から判定すると、後端開口２２からは比較的均一に空気が吹出していると評価できる。
【００２６】
そして、入口角度Ｒ１＝７０°、出口角度Ｒ２＝２０°とした屈曲ダクトＤｎ６の場合では、表１および図８に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.７０ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１７.３Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)よりもむしろ悪化している。これは図８から明らかなように、バイパス路３０の入口角度Ｒ１が大きすぎて該バイパス路３０へ空気が進入し難くなってしまい、このバイパス路３０を介して第２ダクト部分２０内へ流出する分流空気が微量であるためと推察される。従って、殆どの空気が主流空気となって第２ダクト部分２０の外側方向へ集中して流出するようになり、該第２ダクト部分２０の内側部分では従来の屈曲ダクトＤｏと同様に流通空気の剥離現象が起こってしまい、後端開口２２からは空気が平均的に吹出していない。すなわち、バイパス路３０の入口角度Ｒ１を７０°またはこれ以上に設定した場合では、該バイパス路３０を設けた効果が殆ど表れておらず、むしろバイパス路３０を設けたことで圧力損失Ｐｏが増大するという悪影響を及ぼすことが判明した。
【００２７】
一方、前述したバイパス路３０を設けず、屈曲部の内角部に約４５°の斜状面４０を形成した屈曲ダクトＤｎ７の場合では、表１および図９に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.５４ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１４.５Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｎの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)よりは改善されているものの、吹出しの均一性が悪化している。これは、図９から明らかなように、第１ダクト部分１０の壁面と斜状面４０との境界エッジ部分で、流通空気の剥離が発生して該斜状面４０に沿って空気が流れていないため、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏと同様に第２ダクト部分２０の外側方向から集中して空気が流出するためである。従って、該第２ダクト部分２０の内側部分では依然として流通空気の剥離現象が起こってしまい、後端開口２２からは空気が平均的に吹出さなくなっている。すなわち、屈曲部の内角側を斜状面４０を設けた効果が殆ど発現されておらず、空気の平均的な吹出しを実現できないと評価できる。
【００２８】
更に、前述したバイパス路３０を設けず、屈曲部の内角部に曲率半径が比較的大きい湾曲面４２を形成した屈曲ダクトＤｎ８の場合では、表１および図１０に例示するように、出口最大風速Ｖmax＝８.３７ｍ／ｓ、圧力損失Ｐｏ＝１１.３Ｐａとなり、図１３に例示した従来の屈曲ダクトＤｏの数値(Ｖmax＝８.７１ｍ／ｓ、Ｐｏ＝１５.３Ｐａ)と比較して、出口最大風速Ｖmaxの低下が見られ、圧力損失Ｐｏも少なくなっている。これは、図１０から明らかなように、湾曲面４２に沿って流通空気が流れるようになるため、第２ダクト部分２０の内側方向からも空気が吹出すようになるため、後端開口２２からは空気が比較的平均して吹出すと推測される。しかしながら、後端開口２２から吹出した直後の空気の拡散がかなり大きくなると共に、更には斜め前方へ偏倚して空気が吹出す傾向があるため、図１４に例示した屈曲ダクトＤｏと同様の問題が発現している。
【００２９】
従って、屈曲部の内角側に斜状面４０または湾曲面４２を形成して、該屈曲部の内部断面積を増大させたとしても、後端開口２２からの空気の流出を好適に平均化させ得ないと共に、圧力損失の低減もあまり期待できないことが判明した。そして、屈曲部の内角側にバイパス路３０を適切に設けることが、後端開口２２からの空気の吹出しを平均化させるために有効かつ効果的かつであることが改めて明らかになった。
【００３０】
以上の実験結果から、インストルメントパネル等の車両内装部材の裏側に配設されて乗員室内の空調に供される空気の案内を目的とした屈曲ダクトＤｎの場合は、前述したバイパス路３０の配設態様を、入口角度Ｒ１＝４０〜６０°の範囲に設定すると共に、出口角度Ｒ２＝５０〜３０°の範囲に設定するのが望ましいことが判明した。また、より好ましくは、入口角度Ｒ１＝４５〜６０°程度に設定すると、より一層の効果向上が期待できることも判明した。
【００３１】
このように本実施例の屈曲ダクトＤｎでは、略直角に連設された第１ダクト部分１０と第２ダクト部分２０との屈曲部における内角側に、第１ダクト部分１０と第２ダクト部分２０とを空間的に連通するバイパス路３０を設けたことにより、第１ダクト部分１０内の空気の一部をバイパス路３０を介して第２ダクト部分２０内へ流出させるようにしたため、該第２ダクト部分２０の後端開口２２からの該空気の吹出しを平均化させ得る。そして、第１ダクト部分１０に連設された入口角度Ｒ１を４０〜６０°に設定することにより、その効果を好適に発現させることが可能となる。
【００３２】
図１１(ａ)は、バイパス路３０の形態を変更した変更例に係る屈曲ダクトＤｎの概略断面図である。前述した実施例の屈曲ダクトＤｎでは、バイパス路３０を、第１ダクト部分１０から第２ダクト部分２０に向け直線状に設けた場合を例示したが、この変更例の屈曲ダクトＤｎでは、バイパス路３０を、第１ダクト部分１０から第２ダクト部分２０に向け湾曲状に設けたものである。バイパス路３０をこのような形態とした場合には、第１ダクト部分１０からバイパス路３０に対して空気等の流体が進入し易くなると共に、この分流した該流体を該バイパス路３０から第２ダクト部分２０の内側方向に沿って流出させ易くなる。
【００３３】
また図１１(ｂ)は、バイパス路３０の形態を更に変更した別変更例に係る屈曲ダクトＤｎの概略断面図である。この別変更例の屈曲ダクトＤｎでは、バイパス路３０を、第１ダクト部分１０に連結されている湾曲部分４４と、第２ダクト部分２０に連結されている直線部分４６とから構成したものである。バイパス路３０をこのような形態とした場合には、第１ダクト部分１０からバイパス路３０に対して空気等の流体が進入し易くなると共に、分流した該流体を第２ダクト部分２０へ所要角度でスムーズに流出させることができる。なお図示省略するが、第１ダクト部分１０に連結される側を直線部分とすると共に、第２ダクト部分２０に連結される側を湾曲部分としてもよい。
【００３４】
前述した実施例では、車両乗員室内に設置される屈曲ダクトにつき例示したが、本願が対象とする屈曲ダクトはこれに限定されるものではなく、様々な送風装置や流体機械等、種々分野で実施される全てのダクトが対象とされる。また、流通案内する流体も空気に限定されるものではなく、空気以外の種々の気体や、オイルまたは水等に代表される種々液体等を流通案内するダクトが対象とされる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係る屈曲ダクトは、第１ダクト部分および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分とからなり、前記第１ダクト部分内へ流入した空気等の流体を第２ダクト部分の後端開口から送出させるものであって、種々の気体または液体を流通案内する屈曲ダクトが全て対象とされる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】好適実施例に係る屈曲ダクトの概略斜視図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】バイパス路の入口角度を３５°、出口角度を５５°とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を図示した説明断面図である。
【図４】バイパス路の入口角度を４０°、出口角度を５０°とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図５】バイパス路の入口角度を４５°、出口角度を４５°とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図６】バイパス路の入口角度を５０°、出口角度を４０°とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図７】バイパス路の入口角度を６０°、出口角度を３０°とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図８】バイパス路の入口角度を７０°、出口角度を２０°とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図９】バイパス路を設けず、屈曲部の内角側を斜状面とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図１０】バイパス路を設けず、屈曲部の内角側を湾曲面とした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図１１】変更例に係る屈曲ダクトの説明断面図であって、(ａ)は、バイパス路を湾曲状とした形態を例示し、(ｂ)はバイパス路を、湾曲部分および直線部分とから形成した形態を例示している。
【図１２】従来の屈曲ダクトを例示した概略斜視図である。
【図１３】図１２に例示した屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図１４】屈曲部の曲率半径を大きくした屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【図１５】屈曲部の内部に整流板を設けた屈曲ダクトの空気吹出し態様を示した説明断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０ 第１ダクト部分
２０ 第２ダクト部分
２２ 後端開口
３０ バイパス路
Ｎ１ 全幅(第１ダクト部分１０の)
Ｎ２ 全幅(第２ダクト部分２０の)
Ｍ 幅(バイパス路３０の)
Ｒ１ 入口角度
Ｒ２ 出口角度
Ｗ１ 内部断面積(第１ダクト部分１０の)
Ｗ３ 内部断面積(バイパス路３０の)
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ダクト部分(10)および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分(20)からなり、前記第１ダクト部分(10)内へ流入した空気等の流体を第２ダクト部分(20)の後端開口(22)から吹出させる屈曲ダクトにおいて、
前記屈曲部の内角側に、第１ダクト部分(10)の外壁部と第２ダクト部分(20)の外壁部とを空間的に連通するバイパス路(30)を設けた
ことを特徴とする屈曲ダクト。
【請求項２】
前記バイパス路(30)は、前記第１ダクト部分(10)に対して４０〜６０°の入口角度(R1)で接続される一方、前記第２ダクト部分(20)に対して５０〜３０°の出口角度(R2)で接続される請求項１記載の屈曲ダクト。
【請求項３】
前記バイパス路(30)の内部断面積(W3)は、前記第１ダクト部分(10)の内部断面積(W1)の１／５〜１／２倍に設定されている請求項１または２記載の屈曲ダクト。
【請求項４】
前記バイパス路(30)は、前記第１ダクト部分(10)から第２ダクト部分(20)に向け直線状に設けられている請求項１〜３の何れかに記載の屈曲ダクト。
【請求項５】
前記バイパス路(30)は、前記第１ダクト部分(10)から第２ダクト部分(20)に向け湾曲状に設けられている請求項１〜３の何れかに記載の屈曲ダクト。
【請求項６】
前記バイパス路(30)の幅(M)は、第１ダクト部分(10)側では該第１ダクト部分(10)の全幅(N1)と略同一であり、第２ダクト部分(20)側では該第２ダクト部分(20)の全幅(N2)と略同一である請求項１〜５の何れかに記載の屈曲ダクト。
【請求項１】
第１ダクト部分(10)および略直角に屈曲してこれに連設される第２ダクト部分(20)からなり、前記第１ダクト部分(10)内へ流入した空気等の流体を第２ダクト部分(20)の後端開口(22)から吹出させる屈曲ダクトにおいて、
前記屈曲部の内角側に、第１ダクト部分(10)の外壁部と第２ダクト部分(20)の外壁部とを空間的に連通するバイパス路(30)を設けた
ことを特徴とする屈曲ダクト。
【請求項２】
前記バイパス路(30)は、前記第１ダクト部分(10)に対して４０〜６０°の入口角度(R1)で接続される一方、前記第２ダクト部分(20)に対して５０〜３０°の出口角度(R2)で接続される請求項１記載の屈曲ダクト。
【請求項３】
前記バイパス路(30)の内部断面積(W3)は、前記第１ダクト部分(10)の内部断面積(W1)の１／５〜１／２倍に設定されている請求項１または２記載の屈曲ダクト。
【請求項４】
前記バイパス路(30)は、前記第１ダクト部分(10)から第２ダクト部分(20)に向け直線状に設けられている請求項１〜３の何れかに記載の屈曲ダクト。
【請求項５】
前記バイパス路(30)は、前記第１ダクト部分(10)から第２ダクト部分(20)に向け湾曲状に設けられている請求項１〜３の何れかに記載の屈曲ダクト。
【請求項６】
前記バイパス路(30)の幅(M)は、第１ダクト部分(10)側では該第１ダクト部分(10)の全幅(N1)と略同一であり、第２ダクト部分(20)側では該第２ダクト部分(20)の全幅(N2)と略同一である請求項１〜５の何れかに記載の屈曲ダクト。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−１２５５７５（Ｐ２００６−１２５５７５Ａ）
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３１７００９（Ｐ２００４−３１７００９）
【出願日】平成１６年１０月２９日（２００４．１０．２９）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月１８日（２００６．５．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１０月２９日（２００４．１０．２９）
【出願人】（０００１１９２３２）株式会社イノアックコーポレーション (1,145)
【Ｆターム（参考）】
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