(57)【要約】【課題】主孔から吹き出す作動気流の到達距離を長くすることが可能な空気吹出装置を提供する。【解決手段】空気吹出装置１は、気流を吹き出す吹出部１０を備える。そして、吹出部１０は、作動気流となる気流を吹き出す少なくとも１つの主孔１４と、主孔１４の出口下流において作動気流の速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃを主孔の中心線ＣＬｍから離すための離間構造５０を構成する構造物５１と、を含んでいる。【選択図】図２０
2020067266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気吹出装置であって、
気流を吹き出す吹出部（１０）を備え、
前記吹出部は、
作動気流となる気流を吹き出す少なくとも１つの主孔（１４）と、
前記主孔の出口下流において前記作動気流の速度境界層（ＢＬ）の厚み（δ）の中央部分（ＢＬｃ）を前記主孔の中心線（ＣＬｍ）から離すための離間構造（５０）と、を含んで構成されている空気吹出装置。
【請求項２】
前記吹出部は、前記主孔から吹き出す気流を通過させる主流路（１８）を含んでおり、
前記離間構造は、前記主流路を形成する内壁面に沿って形成される速度境界層の厚みを小さくする層縮小構造（５１、５２）を含んでいる請求項１に記載の空気吹出装置。
【請求項３】
前記主流路には、前記層縮小構造として前記主流路を流れる気流を縮流させる構造物（５１）が設けられている請求項２に記載の空気吹出装置。
【請求項４】
前記主流路を形成する内壁面（１８１）には、前記主流路の流路断面積を気流の流れ方向の上流側から下流側に向かって縮小する縮流形状部（１８３）が含まれており、
前記構造物は、前記主流路を流れる気流の流れ方向の下流側に位置する下流側端部（５１２）が、前記縮流形状部のうち前記主流路を流れる気流の流れ方向の下流側に位置する下流端（１８３ｂ）よりも上流側に位置付けられている請求項３に記載の空気吹出装置。
【請求項５】
前記主流路を形成する内壁面（１８１）には、前記主流路の流路断面積を気流の流れ方向の上流側から下流側に向かって縮小する縮流形状部（１８３）が含まれており、
前記構造物は、前記主流路を流れる気流の流れ方向の上流側に位置する上流側端部（５１１）が、前記縮流形状部のうち前記主流路を流れる気流の流れ方向の上流側に位置する上流端（１８３ａ）よりも下流側に位置付けられている請求項３に記載の空気吹出装置。
【請求項６】
前記主流路を形成する内壁面（１８１）には、前記主流路の流路断面積を気流の流れ方向の上流側から下流側に向かって縮小する縮流形状部（１８３）が含まれており、
前記構造物は、前記主流路を流れる気流の流れ方向の上流側に位置する上流側端部（５１１）が、前記縮流形状部のうち前記主流路を流れる気流の流れ方向の上流側に位置する上流端（１８３ａ）よりも下流側に位置付けられるとともに、前記主流路を流れる気流の流れ方向の下流側に位置する下流側端部（５１２）が、前記縮流形状部のうち前記主流路を流れる気流の流れ方向の下流側に位置する下流端（１８３ｂ）よりも上流側に位置付けられている請求項３に記載の空気吹出装置。
【請求項７】
前記構造物は、前記主流路を流れる気流の流れ方向に沿った断面形状が流線型形状となっている請求項３ないし６のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
【請求項８】
前記構造物は、前記主流路を流れる気流の流れ方向の上流側に位置する上流側端部（５１１）に、縦渦を発生させる凹凸状の縦渦発生機構（５３）が設けられている請求項３ないし７のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
【請求項９】
前記構造物は、前記主流路を流れる気流の流れ方向の下流側に位置する下流側端部（５１２）が、前記主孔から外部に突き出ないように前記主流路の内側に配置されている請求項３ないし８のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
【請求項１０】
前記主流路の少なくとも一部には、前記層縮小構造として前記主流路における気流の流れ方向に沿って凹部と凸部とが交互に並ぶ凹凸部（５２）が設けられている請求項２ないし９のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
【請求項１１】
前記主流路には、前記層縮小構造として前記主孔の開口面積よりも断面積が大きい拡大部（１８０）が設けられている請求項２ないし１０のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
【請求項１２】
前記主孔は、前記主孔の内壁面（１４１）が気流の流れ方向の下流側に向かって前記主孔の中心線から離れるように拡大されている請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の空気吹出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、気流を吹き出す吹出部を備える空気吹出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作動気流となる空気流を形成する主孔の周辺に、作動気流に引き込まれる主孔周りの空気の引き込みを阻む援護気流を形成する補助吹出口が設けられたエアーノズルが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３１８１７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、気流の到達距離を更に長くするために、主孔から気流を吹き出した際の空気の引き込み作用について鋭意検討した。この結果、空気の引き込み作用は、主孔から作動気流を吹き出した際、作動流体の速度勾配によるせん断力によって生ずる横渦に起因することが判った。なお、横渦は、主流の流れ方向に直交する渦心を有する渦である。
【０００５】
本発明者らが更に検討したところ、主孔の出口下流付近では、速度境界層に生ずる無数の横渦が速度境界層の厚みの中央付近で合成して大規模なものに発達することで、空気の引き込み作用がより強くなるとの知見を得た。
【０００６】
しかしながら、上述の従来技術では、主孔の周囲に補助吹出口を設けることが開示されているだけで、本発明者らの知見について何ら示されておらず、気流の到達距離の更なる向上を見込むことが困難である。
【０００７】
本開示は、主孔から吹き出す作動気流の到達距離を長くすることが可能な空気吹出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
ところで、作動気流の中心部分は、作動気流の中心部分以外の部分に比べて、空気の引き込み作用の影響が小さく、作動気流の中心部分で主孔から吹き出す作動気流の到達距離が長くなる傾向がある。本発明者らの検討によれば、主孔から吹き出す作動気流の到達距離を長くする上で、作動気流の中心部分と速度境界層とが離れていることが有効であることが判った。
請求項１に記載の発明は、空気吹出装置であって、気流を吹き出す吹出部（１０）を備える。そして、吹出部は、作動気流となる気流を吹き出す少なくとも１つの主孔（１４）と、主孔の出口下流において作動気流の速度境界層（ＢＬ）の厚み（δ）の中央部分（ＢＬｃ）を主孔の中心線（ＣＬｍ）から離すための離間構造（５０）と、を含んでいる。
【０００９】
このように、主孔から吹き出された作動気流の中心部分と速度境界層の厚みの中央部分とを離す構造を採用すれば、作動気流の中心部分における流速の減衰が少なくなり、主孔から吹き出される作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る空気吹出装置の模式的な斜視図である。
【図２】第１実施形態に係る空気吹出装置の模式的な正面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】第１比較例となる第１ノズルの出口下流における気流の速度勾配を説明するための説明図である。
【図５】第１比較例となる第１ノズルの出口下流における気流の状態を説明するための説明図である。
【図６】第２比較例となる第２ノズルの出口下流における気流の速度勾配を説明するための説明図である。
【図７】第１実施形態に係る空気吹出装置の主孔の出口下流における作動気流の速度勾配を説明するための説明図である。
【図８】第１実施形態に係る空気吹出装置の主孔の出口下流における作動気流の状態を説明するための説明図である。
【図９】第２実施形態に係る空気吹出装置の模式的な斜視図である。
【図１０】第２実施形態に係る空気吹出装置の模式的な正面図である。
【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ断面図である。
【図１２】第２実施形態に係る空気吹出装置の主孔の出口下流における作動気流の速度勾配を説明するための説明図である。
【図１３】第３実施形態に係る空気吹出装置の模式的な断面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ部分の拡大図である。
【図１５】第３実施形態に係る空気吹出装置の主孔の出口下流における作動気流の速度勾配を説明するための説明図である。
【図１６】第４実施形態に係る空気吹出装置の模式的な断面図である。
【図１７】第４実施形態に係る空気吹出装置の主孔の出口下流における作動気流の速度勾配を説明するための説明図である。
【図１８】第４実施形態に係る空気吹出装置の主孔の出口下流における作動気流の状態を説明するための説明図である。
【図１９】第５実施形態に係る空気吹出装置の模式的な断面図である。
【図２０】第５実施形態に係る空気吹出装置の主孔の出口下流における作動気流の速度勾配を説明するための説明図である。
【図２１】第６実施形態に係る空気吹出装置の模式的な断面図である。
【図２２】第６実施形態に係る空気吹出装置の主孔の出口下流における作動気流の速度勾配を説明するための説明図である。
【図２３】第７実施形態に係る空気吹出装置の模式的な断面図である。
【図２４】第７実施形態に係る空気吹出装置の主孔の出口下流における作動気流の速度勾配を説明するための説明図である。
【図２５】第８実施形態に係る空気吹出装置の模式的な断面図である。
【図２６】第８実施形態に係る空気吹出装置の主孔の出口下流における作動気流の速度勾配を説明するための説明図である。
【図２７】第９実施形態に係る空気吹出装置の模式的な断面図である。
【図２８】第９実施形態に係る空気吹出装置に設けられた構造物の模式的な上面図である。
【図２９】第９実施形態に係る空気吹出装置の主流路における主孔の出口下流における模式的な断面図である。
【図３０】第１０実施形態に係る空気吹出装置の模式的な断面図である。
【図３１】第１１実施形態に係る空気吹出装置の模式的な断面図である。
【図３２】第１１実施形態に係る空気吹出装置の主孔の出口下流における作動気流の速度勾配を説明するための説明図である。
【図３３】第１１実施形態に係る空気吹出装置の第１変形例を示す模式的な断面図である。
【図３４】第１１実施形態に係る空気吹出装置の第２変形例を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【００１２】
（第１実施形態）
本実施形態について、図１〜図８を参照して説明する。本実施形態の空気吹出装置１は、車室内を空調する空調ユニットの空気吹出口に適用される。図示しないが空調ユニットは、車室内の最前部に設けられたインストルメントパネルの内側に配置される。そして、空調ユニットの空気吹出口は、インストルメントパネルやその内側に設けられている。
【００１３】
図１および図２に示すように、空気吹出装置１は、気流を吹き出す吹出部１０を備える。吹出部１０は、その内部に空調ユニットで所望の温度に調整された気流を室内に導く空気流路が形成されている。吹出部１０は、ダクト部１６、作動気流となる気流を吹き出す主孔１４を形成する孔形成部１２、ダクト部１６の外側に設けられたフランジ部２０を含んで構成されている。
【００１４】
ダクト部１６は、室内へ吹き出す気流を通過させる流路を形成する部材である。ダクト部１６は、筒状の部材で構成されている。ダクト部１６は、空気の流れ方向から見た形状が、横幅が縦幅よりも大きい扁平な形状になっている。また、ダクト部１６は、空気流れ方向に沿った形状が空気流れ上流側から下流側に向けて絞られた形状になっている。
【００１５】
図３に示すように、ダクト部１６の内部には、上流側の部位よりも下流側の部位の近くに仕切部２６が設けられている。この仕切部２６は、筒状に構成されており、ダクト部１６の内側に、ダクト部１６に対して所定の隙間があくように配置されている。ダクト部１６の内部は、仕切部２６によって内側の流路と外側の流路とが形成されている。すなわち、ダクト部１６は、その内側に仕切部２６が配置されることで二重の流路構造になっている。
【００１６】
ダクト部１６の内部には、その中央部分に主流路１８が形成されている。主流路１８は、仕切部２６の内側の空間で構成されている。主流路１８は、後述の主孔１４から吹き出される作動気流を通過させる流路である。
【００１７】
また、ダクト部１６の内部には、主流路１８の外側部分に補助流路２４が形成されている。補助流路２４は、仕切部２６とダクト部１６との間に形成される隙間で構成されている。補助流路２４は、補助孔２２から吹き出される援護気流を通過させる流路である。
【００１８】
主流路１８および補助流路２４は、上述の仕切部２６によって仕切られている。なお、主流路１８および補助流路２４は、ダクト部１６における上流側の部位において互いに連通している。
【００１９】
ダクト部１６は、空気流れ上流側の部位が図示しない空調ユニットの空気吹出口に嵌合される。また、ダクト部１６は、空気流れ下流側の部位が孔形成部１２の外周に連なっている。
【００２０】
孔形成部１２は、ダクト部１６の空気流れ下流側の端部に位置付けられている。孔形成部１２は、ダクト部１６の空気流れ下流側の端面を構成する板状の部材であり、空気流れ方向において所定の厚みを有している。孔形成部１２は、ダクト部１６と仕切部２６とを接続する接続部でもある。孔形成部１２は、空気を吹き出すことが可能なように筒状に構成されている。孔形成部１２は、空気流れ方向から見た形状が、横幅が縦幅よりも大きい扁平な形状になっている。孔形成部１２には、その中央部分に主孔１４が単一の孔として開口している。この主孔１４は、空調ユニットで温度調整された空調風を作動気流として車室内へ吹き出すための開口である。
【００２１】
主孔１４は、空気流れ方向から見た形状が、横幅が縦幅よりも大きい長円形状になっている。具体的には、主孔１４は、長さの等しい平行な線分を円弧状に湾曲した一対の曲線で接続してなる形状になっている。
【００２２】
主孔１４は、主流路１８に連なる孔である。主孔１４は、仕切部２６において、空気流れ下流側の端から孔形成部１２の厚みの分だけ上流側に位置する範囲に形成されている。主孔１４は、空気流れ方向に沿って延びる内壁面１４１を有している。
【００２３】
また、孔形成部１２には、主孔１４の周囲を囲むように複数の補助孔２２が形成されている。補助孔２２は、主孔１４から吹き出される作動気流による空気の引き込み作用を抑えるための援護気流を吹き出すための開口である。
【００２４】
図２に示すように、複数の補助孔２２は、孔形成部１２において主孔１４を取り囲むように形成されている。複数の補助孔２２は、孔形成部１２における主孔１４の外縁部分を形成する部位の外側に形成されている。複数の補助孔２２は、互いの間隔が等しくなるように形成されている。複数の補助孔２２は、主孔１４に比べて断面積が小さい丸孔として形成されている。
【００２５】
補助孔２２は、補助流路２４に連なる孔である。補助孔２２は、仕切部２６およびダクト部１６のうち、空気流れ下流側の端から孔形成部１２の厚みの分だけ上流側に位置する範囲に形成されている。補助孔２２は、空気流れ方向に沿って延びる内壁面２２１を有している。
【００２６】
フランジ部２０は、吹出部１０を図示しないインストルメントパネルに対して取り付けるための部材である。フランジ部２０は、ダクト部１６の外周に対してダクト部１６から突き出るように設けられた矩形状の部材で構成されている。フランジ部２０は、ダクト部１６の上流側の部位が空調ユニットの空気吹出口に嵌合された状態で、ビス等の連結部材によってインストルメントパネルに対して取り付けられる。なお、フランジ部２０には、角部をなす四隅付近にビス等の連結部材を通すための貫通穴２０１が形成されている。
【００２７】
吹出部１０を構成する孔形成部１２、ダクト部１６、フランジ部２０、仕切部２６それぞれは、樹脂で構成されている。孔形成部１２、ダクト部１６、およびフランジ部２０、仕切部２６は、射出成形等の成形技術によって一体に成形された一体成形物で構成されている。なお、孔形成部１２、ダクト部１６、フランジ部２０、仕切部２６は、その一部が別体で構成されていてもよい。このように構成される吹出部１０は、前述したように、図示しないインストルメントパネルに設置される。
【００２８】
ここで、近年、インストルメントパネルは、車室内の拡大や意匠性の観点で車両上下方向において薄型化が要求されている。また、インストルメントパネルは、車両幅方向の中央部分や車両前後方向において乗員に相対する部分に車両の運転状態を示す各種情報を報知するための大型の情報機器が設置される傾向がある。これらにより、空調ユニットでは、空気吹出口を薄幅にする等の対策が必要となるが、空気吹出口を薄幅にすると、空気吹出口の下流に生ずる横渦によって、空気吹出口から吹き出す気流のコア部の崩壊が早まり、車室内における気流の到達距離が短くなる。このため、空気吹出装置１には、車室内へ吹き出される気流の到達距離を長くすることが求められつつある。
【００２９】
本発明者らは、車室内へ吹き出す気流の到達距離を更に長くするために、主孔１４から気流を吹き出した際の空気の引き込み作用について鋭意検討した。この結果、当該空気の引き込み作用は、主孔１４から作動気流を吹き出した際に、作動気流の速度勾配によるせん断力によって生ずる横渦Ｖｔに起因することが判った。以下、空気の引き込み作用について、図４、図５を参照して説明する。
【００３０】
図４は、本実施形態の空気吹出装置１の第１比較例となる第１ノズルＣＥ１を示す模式図である。第１ノズルＣＥ１は、断面積が略一定となる円筒管で構成され、一端側の開口が主孔Ｈｍ１を構成している。
【００３１】
図４に示すように、第１ノズルＣＥ１の主孔Ｈｍ１から気流が吹き出されると、主孔Ｈｍ１の出口下流において主孔Ｈｍ１からの気流とその周囲で静止した空気との速度差に起因して速度境界層ＢＬが形成される。速度境界層ＢＬは、第１ノズルＣＥ１の主孔Ｈｍ１から吹き出された気流のうち静止した空気の影響を受ける層である。
【００３２】
速度境界層ＢＬでは、図５に示すように、速度勾配によるせん断力によって無数の横渦Ｖｔが生ずる。そして、本発明者らの検討によれば、速度境界層ＢＬに生ずる無数の横渦Ｖｔが速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃ付近で合成して大規模なものに発達することで、空気の引き込み作用がより強くなり易いことが判った。
【００３３】
ここで、速度境界層の厚みδは、壁面から速度境界層ＢＬの外側を流れる主流（すなわち、ポテンシャル流）の速度Ｕ∞の９９％（すなわち、０．９９×Ｕ∞）となる位置までの長さとして定義される。速度境界層の厚みδは、例えば、次の式Ｆ１に基づいて算出される。
【００３４】
δ＝５×（ν×ｘ／Ｕ∞）１／２  …（Ｆ１）
但し、式Ｆ１では、νが動粘性係数を示し、ｘが主流の流れ方向の位置、Ｕ∞が主流の速度（すなわち、一様流速度）を示している。なお、速度境界層の厚さδの定義式としては、上述の式Ｆ１以外に、例えば、排除厚さによる定義式や運動量厚さによる定義式を用いることも可能である。
【００３５】
図６は、本実施形態の空気吹出装置１の第２比較例となる第２ノズルＣＥ２を示す模式図である。第２ノズルＣＥ２は、その一端側に主孔Ｈｍ２および当該主孔Ｈｍ２を取り囲む複数の補助孔Ｈｓが形成された円筒管で構成されている。図６に示すように、第２ノズルＣＥ２の主孔Ｈｍ２および補助孔Ｈｓから気流が吹き出されると、主孔Ｈｍ２の出口下流に主孔Ｈｍ２の内壁面に沿って作動気流の速度境界層ＢＬが形成される。この速度境界層ＢＬには、その厚みδの中央部分ＢＬｃ付近で横渦Ｖｔが生じ易いと考えられる。
【００３６】
一方、補助孔Ｈｓから吹き出された援護気流の主流は、速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃから所定の間隔ＬＳがあいた状態で、主孔Ｈｍ２からの作動気流と並行して吹き出される。すなわち、第２ノズルＣＥ２では、補助孔Ｈｓから吹き出された援護気流の主流ＡＦｓが、速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃから離れた状態で流れる。
【００３７】
このような場合、援護気流の主流が速度境界層ＢＬに生ずる横渦Ｖｔの渦心から離れることになり、援護気流によって横渦Ｖｔが崩壊され難く、速度境界層ＢＬに生ずる横渦Ｖｔの発達の抑制効果が得られ難いと考えられる。
【００３８】
本発明者らは、援護気流の主流と作動気流の速度境界層ＢＬに生ずる横渦Ｖｔの渦心とを近づけることで、速度境界層ＢＬに生ずる横渦の発達の抑制効果が得られると考え、吹出部１０に対して渦抑制構造を追加することとした。
【００３９】
図３に示すように、本実施形態の吹出部１０には、渦抑制構造として、ダクト部１６の主流路１８に対して、主孔１４の開口面積Ｓｍよりも断面積Ｓｃが大きくなる拡大部１８０が設けられている。
【００４０】
主流路１８を形成する仕切部２６の内壁面１８１は、拡大部１８０のうち断面積が最も大きくなる部位から主孔１４に向かって壁面形状が先細りとなる形状になっている。拡大部１８０は、主流路１８を形成する仕切部２６の内壁面１８１のうち、空気流れ上流側から下流側に向かって断面積が小さくなっている部位で構成されている。すなわち、拡大部１８０は、主孔１４に対して連続的に連なるように、主孔１４に近づくにつれて断面積が連続的に小さくなっている。拡大部１８０は、最大となる断面積Ｓｃと主孔１４の開口面積Ｓｍとの比が、例えば、７対２となるように設定されている。拡大部１８０の断面積Ｓｃは、主流路１８において最も流路断面積が大きくなる部位での断面積である。具体的には、拡大部１８０の断面積Ｓｃは、仕切部２６の空気流れ上流側の端部における断面積である。また、主孔１４の開口面積Ｓｍは、仕切部２６の空気流れ下流側の端部における断面積である。
【００４１】
このように構成される本実施形態の吹出部１０では、図７に示すように、空調ユニットで温度調整された空調風がダクト部１６に流入すると、空調風が主流路１８を介して主孔１４に向かって流れる。
【００４２】
主流路１８には、主孔１４の開口面積Ｓｍよりも断面積Ｓｃが大きい拡大部１８０が設けられているため、拡大部１８０から主孔１４に至るまでに縮流が生ずる。これにより、主流路１８では、主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と主流路１８を形成する内壁面１８１付近との間の流速差が小さくなる。主流路１８を形成する内壁面１８１付近での気流の流速が大きくなる理由としては、主流路１８を形成する内壁面１８１の曲率の作用によって壁面に沿う気流に遠心力が働くことが挙げられる。なお、縮流は、流路断面が縮小されることで気流の流路壁面付近の流速と主流の流速との差が小さくなる現象として解釈することができる。
【００４３】
そして、主孔１４および補助孔２２から気流が吹き出されると、主孔１４の出口下流に主孔１４の内壁面１４１に沿って作動気流の速度境界層ＢＬが形成される。この速度境界層ＢＬの厚みδは、主流路１８における縮流が生ずることで、第２比較例に比べて小さくなる。
【００４４】
主孔１４の出口下流に形成される作動気流の速度境界層ＢＬの厚みδが小さいと、速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃおよび補助孔２２から吹き出された援護気流の主流とが主孔１４の出口下流で近づく状態になる。すなわち、本実施形態の吹出部１０では、補助孔２２から吹き出された援護気流の主流ＡＦｓが、速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃに近づいた状態で流れる。具体的には、援護気流の主流と速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃとの間隔ＬＳが、第２比較例に比べて小さくなる。
【００４５】
この場合、図８に示すように、援護気流の主流が速度境界層ＢＬに生ずる横渦Ｖｔの渦心の近くを流れることになり、援護気流によって横渦Ｖｔが崩壊され易いので、主孔１４の出口下流の速度境界層ＢＬに生ずる横渦Ｖｔの発達の抑制効果が得られ易くなる。
【００４６】
このように、本実施形態の空気吹出装置１では、主流路１８に設けた拡大部１８０によって、主孔１４の出口下流の速度境界層ＢＬに生ずる横渦Ｖｔの発達を抑制可能となる。本実施形態では、主流路１８に設けた拡大部１８０が渦抑制構造として機能する。より具体的には、拡大部１８０は、主孔１４の内壁面１４１に沿って形成される速度境界層ＢＬの厚みδを小さくする層縮小構造として機能する。
【００４７】
以上説明した空気吹出装置１では、主流路１８に設けた拡大部１８０によって渦抑制構造が実現されている。これによると、主孔１４の出口下流に形成される速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃおよび補助孔２２から吹き出される気流が主孔１４の出口下流で近づく。すなわち、主流路１８に拡大部１８０を設ける構造とすれば、主孔１４付近で縮流が生ずることで主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と内壁面１４１付近との間の流速差が小さくなり、主孔１４の出口下流に形成される速度境界層ＢＬの厚みδを小さくすることができる。
【００４８】
これにより、補助孔２２から吹き出される援護気流によって速度境界層ＢＬでの横渦の発達が充分に抑制される。この結果、主孔１４から吹き出される作動気流への周囲からの空気の引き込みが抑えられ、主孔１４から吹き出される作動気流の流速の減衰が少なくなるので、主孔１４から吹き出される作動気流の到達距離が長くなる。
【００４９】
特に、空調ユニットで温度調整された空調風を作動気流として主孔１４から吹き出す場合、主孔１４から吹き出される作動気流への周囲からの空気の引き込みが抑えられることで、空気の引き込み作用に起因する作動気流の温度変化を抑えることができる。すなわち、本実施形態の空気吹出装置１によれば、適温の気流を所望の箇所に到達させることができる。このことは、車室内におけるスポット的な空調を実現する上で特に有効である。
【００５０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について、図９〜図１２を参照して説明する。本実施形態では、ダクト部１６の内部に主流路１８を流れる気流を縮流させる縮流フィン２８が設けられている点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【００５１】
図９に示すように、本実施形態の吹出部１０には、ダクト部１６の内部に縮流フィン２８が設けられている。この縮流フィン２８は、図１０に示すように、ダクト部１６の内側に形成される主流路１８が上下に分断されるように、主孔１４の内壁面１４１の短辺の略中央部分において主孔１４の内壁面１４１の長辺に沿って延びている。図示しないが、縮流フィン２８は、その長手方向の両端部がダクト部１６の内側に連結されている。縮流フィン２８は、層縮小構造として主流路１８を流れる気流を縮流させる構造物でもある。
【００５２】
図１１に示すように、縮流フィン２８は、主孔１４から突き出ないようにダクト部１６の内側の主流路１８を形成する部位に位置付けられている。具体的には、縮流フィン２８は、ダクト部１６の内部のうち、主流路１８の中心線ＣＬｍと直交する方向において、仕切部２６の一部と重なり合う位置であって、主孔１４の内壁面１４１と重なり合わない位置に配置されている。
【００５３】
また、縮流フィン２８は、その断面が空力特性に優れたティアドロップ形状になっている。すなわち、縮流フィン２８は、空気流れ上流側の前縁部分が丸みを有する曲面状となり、空気流れ下流側の後縁部分が前縁部分に比べて鋭利な曲面状になっている。また、縮流フィン２８は、その断面の厚みが後縁部分よりも前縁部分に近い位置で最大となっている。
【００５４】
このように構成される本実施形態の吹出部１０では、図１２に示すように、空調ユニットで温度調整された空調風がダクト部１６に流入すると、空調風が主流路１８を介して主孔１４に向かって流れる。
【００５５】
主流路１８には、主孔１４の開口面積Ｓｍよりも断面積Ｓｃが大きい拡大部１８０が設けられているため、拡大部１８０から主孔１４に至るまでに縮流が生ずる。加えて、主流路１８は、縮流フィン２８によって二股に分岐されることで、主孔１４に至るまでに縮流が生ずる。
【００５６】
前述の如く、縮流フィン２８は、主孔１４から突き出ないようにダクト部１６の内側の主流路１８を形成する部位に位置付けられている。このため、ダクト部１６の内側には、縮流フィン２８によって流路断面積が小さくなる上流区間Ａ、上流区間Ａよりも流路断面積が拡大する中間区間Ｂ、流路断面積が殆ど変化しない下流区間Ｃが形成される。
【００５７】
上流区間Ａでは、縮流フィン２８によって流路断面積が小さくなり、気流が圧縮されることで、主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と主流路１８を形成する内壁面１８１付近との間の流速差が充分に小さくなる。すなわち、上流区間Ａでは、縮流フィン２８による縮流効果によって主流路１８を形成する内壁面１８１付近の速度境界層の厚みが下流側に向かって小さくなる。
【００５８】
一方、上流区間Ａの下流側である中間区間Ｂおよび下流区間Ｃでは、流路断面積が小さくなっていないので、主流路１８を形成する内壁面１８１付近の速度境界層の厚みが下流側に向かって大きくなる。
【００５９】
具体的には、上流区間Ａの下流側である中間区間Ｂでは、流路断面積が拡大しているので、主流路１８を形成する内壁面１８１付近の速度境界層の厚みが下流側に向かって徐々に大きくなる。しかし、縮流フィン２８は、空気流れ下流側の後縁側における断面の厚みの変化量が前縁側に比べて小さくなっている。このため、中間区間Ｂでの流路断面積の変化が上流区間Ａの変化に比べて緩やかとなり、中間区間Ｂにおける速度境界層の厚みの増加量は、上流区間Ａにおける速度境界層の厚みの減少量に比べて充分に小さくなる。
また、中間区間Ｂの下流側である下流区間Ｃでは、流路断面積が一定であるため、主流路１８を形成する内壁面１８１付近の速度境界層の厚みが下流側に向かって若干大きくなる。しかし、下流区間Ｃにおける速度境界層の厚みの増加量は、上流区間Ａにおける速度境界層の厚みの減少量に比べて極めて小さくなる。
【００６０】
このように、縮流フィン２８による上流区間Ａにおける速度境界層の厚みの減少量は、中間区間Ｂおよび下流区間Ｃにおける速度境界層の厚みの増加量に比べて充分に大きくなる。
【００６１】
これにより、主流路１８では、主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と主流路１８を形成する内壁面１８１付近との間の流速差が充分に小さくなる。そして、主孔１４および補助孔２２から気流が吹き出されると、主孔１４の出口下流に主孔１４の内壁面１４１に沿って作動気流の速度境界層ＢＬが形成される。この速度境界層ＢＬの厚みδは、第１実施形態に比べて小さくなる。
【００６２】
このため、本実施形態の吹出部１０では、補助孔２２から吹き出された援護気流の主流ＡＦｓが、速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃにより近づいた状態で流れる。これにより、援護気流の主流が速度境界層ＢＬに生ずる横渦Ｖｔの渦心の近くを流れるので、援護気流によって横渦Ｖｔが崩壊して、主孔１４の出口下流の速度境界層ＢＬに生ずる横渦Ｖｔの発達の抑制効果が得られ易くなる。本実施形態では、主流路１８に設けた拡大部１８０および縮流フィン２８が渦抑制構造として機能する。より具体的には、拡大部１８０および縮流フィン２８それぞれが、主孔１４の内壁面１４１に沿って形成される速度境界層ＢＬの厚みδを小さくする層縮小構造として機能する。
【００６３】
以上説明した本実施形態の空気吹出装置１は、主流路１８に対して縮流フィン２８が追加されているものの、その他の構成が第１実施形態と共通している。このため、本実施形態の空気吹出装置１は、第１実施形態と共通の構成から得られる作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００６４】
特に、本実施形態では、層縮小構造が拡大部１８０だけでなく縮流フィン２８を含めた構造となっている。これによれば、主流路１８の拡大による装置の体格増大を抑えつつ、縮流による速度境界層ＢＬの厚みδを小さくすることが可能となる。このような構成は、車両等の移動体の如く設置スペースが大きく制限されている場合に好適である。
【００６５】
（第２実施形態の変形例）
上述の第２実施形態では、縮流フィン２８として、断面形状がティアドロップ形状となっているものを例示したが、これに限定されない。縮流フィン２８は、例えば、断面形状が主流路１８の気流に沿って延びる長円形状になっていてもよい。また、縮流フィン２８としては、例えば、格子形状を有するものが採用されていてもよい。
【００６６】
上述の第２実施形態では、主流路１８に対して拡大部１８０が設けられている例について説明したが、これに限定されない。空気吹出装置１は、主流路１８に対して縮流フィン２８が配置されるだけで、主流路１８に対して拡大部１８０が設けられていない構成になっていてもよい。この場合、縮流フィン２８が、主孔１４の内壁面１４１に沿って形成される速度境界層ＢＬの厚みδを小さくする層縮小構造として機能する。
【００６７】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態について、図１３〜図１５を参照して説明する。本実施形態では、主流路１８を形成する内壁面１８１に対して凹凸部３０が設けられている点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【００６８】
図１３に示すように、本実施形態の吹出部１０には、主流路１８を形成する内壁面１８１に対して、主流路１８における気流の流れ方向に沿って凹部と凸部とが交互に並ぶ凹凸部３０が設けられている。具体的には、凹凸部３０は、ダクト部１６の内部において主流路１８および補助流路２４を仕切る仕切部２６の内側の略全域に形成されている。
【００６９】
図１４に示すように、凹凸部３０は、主流路１８を形成する内壁面１８１に設けられた複数の溝３０１によって形成されている。複数の溝３０１は、主流路１８における気流の流れ方向に沿って所定の間隔をあけて並ぶように形成されている。溝３０１は、円形または多角形の窪みで構成されている。なお、溝３０１は、例えば、主流路１８における気流の流れ方向に交差して延びる断面がＶ字状のスリット溝で構成されていてもよい。
【００７０】
このように構成される本実施形態の吹出部１０では、図１５に示すように、空調ユニットで温度調整された空調風がダクト部１６に流入すると、空調風が主流路１８を介して主孔１４に向かって流れる。
【００７１】
主流路１８には、主孔１４の開口面積Ｓｍよりも断面積Ｓｃが大きい拡大部１８０が設けられているため、拡大部１８０から主孔１４に至るまでに縮流が生ずる。加えて、主流路１８を形成する内壁面１８１には、主流路１８における主流の流れ方向に凹部と凸部とが交互に並ぶ凹凸部３０が形成されている。
【００７２】
図１４に示すように、凹凸部３０では、気流が主流路１８を形成する内壁面１８１付近を通過する際に、複数の溝３０１内に渦が生ずる。そして、凹凸部３０の内側に生ずる渦がボールベアリングのような役割を果たすことで、主流路１８を形成する内壁面１８１の摩擦係数が小さくなる。これにより、主流路１８では、主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と主流路１８を形成する内壁面１８１付近との間の流速差が小さくなる。
【００７３】
そして、主孔１４および補助孔２２から気流が吹き出されると、主孔１４の出口下流に主孔１４の内壁面１４１に沿って作動気流の速度境界層ＢＬが形成される。この速度境界層ＢＬの厚みδは、凹凸部３０による摩擦係数の低減効果によって、第１実施形態に比べて小さくなる。
【００７４】
このため、本実施形態の吹出部１０では、補助孔２２から吹き出された援護気流の主流ＡＦｓが、速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃに近づいた状態で流れる。具体的には、援護気流の主流と速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃとの間隔ＬＳが、第１実施形態に比べて小さくなる。これにより、援護気流の主流が速度境界層ＢＬに生ずる横渦Ｖｔの渦心の近くを流れるので、援護気流によって横渦Ｖｔが崩壊して、主孔１４の出口下流の速度境界層ＢＬに生ずる横渦Ｖｔの発達の抑制効果が得られ易くなる。本実施形態では、主流路１８に設けた拡大部１８０および凹凸部３０が渦抑制構造として機能する。より具体的には、拡大部１８０および凹凸部３０それぞれが、主孔１４の内壁面１４１に沿って形成される速度境界層ＢＬの厚みδを小さくする層縮小構造として機能する。
【００７５】
以上説明した本実施形態の空気吹出装置１は、主流路１８を形成する内壁面１８１に対して凹凸部３０が追加されているものの、その他の構成が第１実施形態と共通している。このため、本実施形態の空気吹出装置１は、第１実施形態と共通の構成から得られる作用効果を第１実施形態と同様に得ることができる。
【００７６】
本実施形態では、層縮小構造が拡大部１８０だけでなく凹凸部３０を含めた構造となっている。これによれば、拡大部１８０による縮流効果だけでなく、主流路１８を形成する内壁面１８１の摩擦係数の低減効果によって、速度境界層ＢＬの厚みδを充分に小さくすることが可能となる。
【００７７】
特に、本実施形態では、凹凸部３０が主流路１８の内壁面１８１に設けられた複数の溝３０１によって形成されている。これによれば、凹凸部３０を複数の突起で構成する場合に比べて、主流路１８の大きさを確保可能となり、主流路１８における圧力損失を抑制することができる。このことは、作動気流の到達距離の向上に大きく寄与する。
【００７８】
（第３実施形態の変形例）
上述の第３実施形態では、凹凸部３０が、複数の溝３０１によって形成されるものを例示したが、これに限定されない。凹凸部３０は、例えば、複数の突起によって形成されていてもよい。凹凸部３０が複数の突起によって形成される場合、気流が主流路１８を形成する内壁面１８１付近を通過する際に複数の突起の隙間に渦が生ずる。この渦がボールベアリングのような役割を果たすため、本変形例によって上述の第３実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００７９】
上述の第３実施形態では、凹凸部３０が、ダクト部１６の内部において主流路１８および補助流路２４を仕切る仕切部２６の内側の略全域に形成されているものを例示したが、これに限定されない。凹凸部３０は、仕切部２６の内側の一部に形成されていてもよい。
【００８０】
上述の第３実施形態では、主流路１８に対して拡大部１８０が設けられている例について説明したが、これに限定されない。空気吹出装置１は、主流路１８に対して凹凸部３０が配置されるだけで、主流路１８に対して拡大部１８０が設けられていない構成になっていてもよい。この場合、凹凸部３０が、主孔１４の内壁面１４１に沿って形成される速度境界層ＢＬの厚みδを小さくする層縮小構造として機能する。
【００８１】
また、上述の第３実施形態では、層縮小構造として拡大部１８０および凹凸部３０を備える構造を例示したが、これに限定されない。層縮小構造は、例えば、拡大部１８０、縮流フィン２８、および凹凸部３０を備える構造や、縮流フィン２８および凹凸部３０を備える構造になっていてもよい。
【００８２】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態について、図１６〜図１８を参照して説明する。本実施形態では、主孔１４がラッパ状に拡開されている点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【００８３】
図１６に示すように、本実施形態の吹出部１０は、主孔１４がラッパ状に拡開されている。具体的には、主孔１４の内壁面１４１には、主孔１４の内壁面１４１に沿って延びる接線ＴＬｍが補助孔２２の出口下流で補助孔２２の中心線ＣＬｓと交差するように補助孔２２の中心線ＣＬｓに対して傾斜する主傾斜構造３２が設けられている。換言すれば、主孔１４の内壁面１４１は、その全周において、内壁面１４１に沿って延びる接線ＴＬｍが主孔１４の中心線ＣＬｍと交差するように傾斜している。具体的には、接線ＴＬｍは、主孔１４の内壁面１４１の下流端において当該内壁面１４１に沿って延びる接線である。
【００８４】
ここで、主孔１４の出口下流に形成される速度境界層ＢＬでは、主孔１４の直後ではなく、主孔１４から離れた位置で横渦Ｖｔが生じ始める傾向がある。例えば、横渦Ｖｔは、主孔１４の短径の２倍以上離れた位置で生じ始めることがある。このため、主孔１４の内壁面１４１は、接線ＴＬｍと中心線ＣＬｓとのなす角度θｍが鋭角となる範囲内（例えば、１°〜３０°となる範囲内）に設定されることが望ましい。
【００８５】
また、本実施形態の吹出部１０は、主流路１８の断面積Ｓｃが、主孔１４の開口面積Ｓｍよりも小さくなっている。すなわち、本実施形態の吹出部１０には、第１実施形態の拡大部１８０に相当する構成が設けられていない。なお、主流路１８の断面積Ｓｃは、仕切部２６の上流側の端部における断面積である。
【００８６】
このように構成される本実施形態の吹出部１０では、図１７に示すように、空調ユニットで温度調整された空調風がダクト部１６に流入すると、空調風が主流路１８を介して主孔１４に向かって流れる。そして、主流路１８に流入した気流は、主孔１４から吹き出される。この際、主孔１４がラッパ状に拡開されているので、主孔１４の出口下流には、作動気流の速度境界層ＢＬが主孔１４の中心線ＣＬｍから離れるように形成される。すなわち、主孔１４の出口下流では、作動気流の速度境界層ＢＬの中央部分ＢＬｃが、補助孔２２から吹き出される援護気流の主流に近づく状態となる。
【００８７】
これにより、本実施形態の吹出部１０では、補助孔２２から吹き出された援護気流の主流ＡＦｓが、速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃに近づいた状態で流れる。すなわち、図１８に示すように、援護気流の主流ＡＦｓが速度境界層ＢＬに生ずる横渦Ｖｔの渦心の近くを流れるので、援護気流によって横渦Ｖｔが崩壊して、主孔１４の出口下流の速度境界層ＢＬに生ずる横渦Ｖｔの発達の抑制効果が得られ易くなる。本実施形態では、主孔１４の内壁面１４１に設けられた主傾斜構造３２が、渦抑制構造として機能する。
【００８８】
以上説明した本実施形態の空気吹出装置１は、主孔１４を形成する内壁面１４１に対して主傾斜構造３２が設けられている。これによると、主孔１４の内壁面１４１付近の流速分布が主孔１４の出口下流にて補助孔２２からの援護気流に拡がることで、主孔１４の出口下流に形成される速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃを補助孔２２から吹き出される気流に近づけることができる。このため、補助孔２２から吹き出される気流によって速度境界層ＢＬでの横渦の発達が充分に抑制される。
【００８９】
このように、本実施形態の空気吹出装置１によっても、主孔１４から吹き出される気流への周囲からの空気の引き込みが抑えられて、主孔１４から吹き出される気流の流速の減衰が少なくなるので、主孔１４から吹き出される作動気流の到達距離が長くなる。
【００９０】
（第４実施形態の変形例）
上述の第４実施形態では、主孔１４の内壁面１４１が、その全周において、内壁面１４１に沿って延びる接線ＴＬｍが主孔１４の中心線ＣＬｍと交差するように傾斜しているものを例示したが、これに限定されない。空気吹出装置１は、例えば、主孔１４の内壁面１４１の一部が、内壁面１４１に沿って延びる接線ＴＬｍが主孔１４の中心線ＣＬｍと交差するように傾斜した構造になっていてもよい。
【００９１】
上述の第４実施形態では、主孔１４の内壁面１４１が直線状に延びているものを例示したが、これに限定されない。主孔１４の内壁面１４１は、曲線状に湾曲した状態で延びていてもよい。この場合、接線ＴＬｍは、主孔１４の内壁面１４１の下流端における接線となる。
【００９２】
上述の第４実施形態では、主孔１４に対して主傾斜構造３２が適用され、第１〜第３実施形態で説明した拡大部１８０、縮流フィン２８、凹凸部３０が適用されていないものを例示したが、これに限定されない。空気吹出装置１は、例えば、主孔１４に対して主傾斜構造３２が適用された吹出部１０において、第１〜第３実施形態で説明した拡大部１８０、縮流フィン２８、凹凸部３０の少なくとも１つの層縮小構造が適用されていてもよい。
【００９３】
（第５実施形態）
次に、第５実施形態について、図１９、図２０を参照して説明する。本実施形態では、孔形成部１２に補助孔２２が設けられていない点が第１実施形態と相違している。本実施形態では、第１実施形態と異なる部分について主に説明し、第１実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【００９４】
図１９に示すように、空気吹出装置１は、気流を吹き出す吹出部１０を備える。吹出部１０は、作動気流となる気流を吹き出す主孔１４を形成する孔形成部１２と、主孔１４から吹き出す気流を通過させる主流路１８を形成するダクト部１６と、ダクト部１６の外側に設けられたフランジ部２０を含んで構成されている。
【００９５】
孔形成部１２には、第１実施形態と同様に、長円形状の主孔１４が単一の孔として開口している、また、孔形成部１２には、第１実施形態と異なり複数の補助孔２２が形成されていない。
【００９６】
ダクト部１６は、筒状の部材である。ダクト部１６の内部には、その中央部分に主孔１４から吹き出される作動気流を通過させる主流路１８が形成されている。具体的には、ダクト部１６は、主流路１８の断面積が略一定となる扁平状の筒状部材で構成されている。本実施形態のダクト部１６は、主流路１８の断面積と主孔１４の開口面積とが同程度の大きさになっている。
【００９７】
本発明者らは、作動気流の到達距離を長くする上で、作動気流の中心部分と速度境界層ＢＬとが離れていることが有効であると考え、吹出部１０に対して作動気流の速度境界層ＢＬを作動気流の中心部分から離すための離間構造５０を追加することとした。
【００９８】
吹出部１０には、離間構造５０として、主流路１８を流れる気流を縮流させる構造物５１が設けられている。図示しないが構造物５１は、主流路１８が上下に分断されるように、主孔１４の内壁面１４１の短辺の略中央部分において主孔１４の内壁面１４１の長辺に沿って延びている。なお、構造物５１は、その長手方向の両端部がダクト部１６の内側に連結されている。
【００９９】
構造物５１は、主流路１８を流れる気流の流れ方向に沿った断面が流線型形状となっている。具体的には、構造物５１は、空力特性に優れたティアドロップ形状になっている。すなわち、構造物５１は、空気流れ上流側の上流側端部５１１が丸みを有する曲面状となり、空気流れ下流側に位置する下流側端部５１２が上流側端部５１１に比べて鋭利な曲面状になっている。なお、構造物５１は、上流側端部５１１が前縁部分を構成し、下流側端部５１２が後縁部分を構成する。
【０１００】
また、構造物５１は、その断面の厚みが後縁部分よりも前縁部分に近い位置で最大となっている。構造物５１は、主孔１４の内壁面１４１に沿って形成される速度境界層ＢＬの厚みδが小さくなるように断面の厚みが設定されている。本実施形態の構造物５１は、主孔１４から吹き出す作動気流をトップハット型の風速分布とするために最適な形状になっている。すなわち、構造物５１は、主流路１８の下流側の流路断面積が上流側に比べて１０分の１程度となるように構成されている。具体的には、構造物５１は、主孔１４の内壁面から構造物５１までの最短距離Ｌｆ２と主孔１４の内壁面１４１から主孔１４の中心線までの距離Ｌｆ１とが１：３．３以上となるように断面の厚みが設定されていることが望ましい。なお、本実施形態では、構造物５１が主孔１４の内壁面１４１に沿って形成される速度境界層ＢＬの厚みδを小さくする層縮小構造を構成する。
【０１０１】
加えて、構造物５１は、主孔１４から突き出ないようにダクト部１６の内側の主流路１８を形成する部位に位置付けられている。具体的には、構造物５１は、気流の流れ方向の下流側に位置する下流側端部５１２が主孔１４の内側に位置付けられている。
【０１０２】
このように構成される吹出部１０では、図２０に示すように、空調ユニットで温度調整された空調風がダクト部１６に流入すると、空調風が主流路１８を介して主孔１４に向かって流れる。
【０１０３】
主流路１８を流れる気流は、構造物５１によって二股に分岐されることで、主孔１４に至るまでに縮流が生ずる。これにより、主流路１８では、主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と主流路１８を形成する内壁面１８１付近との間の流速差が充分に小さくなる。
【０１０４】
前述の如く、構造物５１は、主孔１４から突き出ないようにダクト部１６の内側に位置付けられている。このため、ダクト部１６の内側には、構造物５１によって流路断面積が小さくなる上流区間Ａ、上流区間Ａよりも流路断面積が拡大する中間区間Ｂ、流路断面積が殆ど変化しない下流区間Ｃが形成される。
【０１０５】
上流区間Ａでは、構造物５１によって流路断面積が小さくなり、気流が圧縮されることで、主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と主流路１８を形成する内壁面１８１付近との間の流速差が充分に小さくなる。すなわち、上流区間Ａでは、構造物５１による縮流効果によって主流路１８を形成する内壁面１８１付近の速度境界層の厚みが下流側に向かって小さくなる。
【０１０６】
一方、上流区間Ａの下流側である中間区間Ｂおよび下流区間Ｃでは、流路断面積が小さくなっていないので、主流路１８を形成する内壁面１８１付近の速度境界層の厚みが下流側に向かって大きくなる。
【０１０７】
具体的には、中間区間Ｂでは、流路断面積が拡大しているので、主流路１８を形成する内壁面１８１付近の速度境界層の厚みが下流側に向かって徐々に大きくなる。しかし、構造物５１は、空気流れ下流側の後縁側における断面の厚みの変化量が前縁側に比べて小さくなっている。このため、中間区間Ｂでの流路断面積の変化が上流区間Ａの変化に比べて緩やかとなり、中間区間Ｂにおける速度境界層の厚みの増加量は、上流区間Ａにおける速度境界層の厚みの減少量に比べて充分に小さくなる。
また、下流区間Ｃでは、流路断面積が一定であるため、主流路１８を形成する内壁面１８１付近の速度境界層の厚みが下流側に向かって若干大きくなる。しかし、下流区間Ｃにおける速度境界層の厚みの増加量は、上流区間Ａにおける速度境界層の厚みの減少量に比べて極めて小さくなる。
【０１０８】
このように、構造物５１による上流区間Ａにおける速度境界層の厚みの減少量は、中間区間Ｂおよび下流区間Ｃにおける速度境界層の厚みの増加量に比べて充分に大きくなる。
【０１０９】
主孔１４から気流が吹き出されると、主孔１４の出口下流に主孔１４の内壁面１４１に沿って作動気流の速度境界層ＢＬが形成される。この速度境界層ＢＬの厚みδは、主流路１８における縮流によって小さくなる。
【０１１０】
主孔１４の出口下流に形成される作動気流の速度境界層ＢＬの厚みδが小さいと、速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃが、主孔１４の出口下流で主孔１４の中心線ＣＬｍから離れた状態になる。具体的には、作動気流の速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃと主孔１４の中心線ＣＬｍとの間隔ＬＳが大きくなる。この場合、作動気流の主流が速度境界層ＢＬに生ずる横渦の渦心から離れることで、作動気流の中心部分における流速の減衰が少なくなり、主孔１４から吹き出される作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
【０１１１】
以上説明した空気吹出装置１は、主孔１４の出口下流において作動気流の速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃを主孔１４の中心線ＣＬｍから離すための離間構造５０が設けられている。これによれば、作動気流の中心部分における流速の減衰が少なくなり、主孔１４から吹き出される作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
【０１１２】
特に、本実施形態の空気吹出装置１は、離間構造５０として主流路１８に対して構造物５１が設けられている。このように、主流路１８に対して構造物５１を設ける構造とすれば、主流路１８に生ずる縮流によって、主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と内壁面付近との間の流速差が小さくなり、速度境界層ＢＬの厚みδを小さくすることができる。
【０１１３】
このように、速度境界層ＢＬの厚みδを小さくすれば、主孔１４の出口下流に形成される作動気流がトップハット型の風速分布になり易くなる。トップハット型の風速分布では、主孔１４の出口下流に形成される作動気流の速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分を主孔１４の中心線ＣＬｍから大きく離れることになる。このため、作動気流の中心部分における流速の減衰を充分に抑えて、作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
【０１１４】
また、構造物５１は、主流路１８を流れる気流の流れ方向に沿った断面形状が流線型形状となっている。このように、構造物５１を流線型形状とすれば、構造物５１の配置に伴う構造物５１表面での気流の剥離が抑制され乱れを充分に抑制することができる。このことは、作動気流の到達距離を長くする上で有効である。
【０１１５】
さらに、構造物５１は、主流路１８を流れる気流の流れ方向の下流側に位置する下流側端部５１２が、主孔１４から外部に突き出ないように主流路１８を形成する内壁面１８１に配置されている。これによると、主孔１４から吹き出された気流が構造物５１によって乱れないので、作動気流の中心部分における流速の減衰を充分に抑えることができる。
【０１１６】
（第５実施形態の変形例）
上述の第５実施形態では、構造物５１として、断面形状が流線型形状となっているものを例示したが、これに限定されない。構造物５１は、例えば、断面形状が主流路１８の気流に沿って延びる長円形状になっていてもよい。また、構造物５１としては、例えば、格子形状を有するものが採用されていてもよい。
【０１１７】
上述の第５実施形態では、構造物５１が主孔１４から外部に突き出ないように主流路１８を形成する内壁面１８１に配置されている例について説明したが、これに限定されない。構造物５１は、例えば、下流側端部５１２が主孔１４から外部に突き出るように主流路１８に配置されていてもよい。
【０１１８】
（第６実施形態）
次に、第６実施形態について、図２１、図２２を参照して説明する。本実施形態では、主流路１８を形成する内壁面１８１に対して凹凸部５２が設けられている点が第５実施形態と相違している。本実施形態では、第５実施形態と異なる部分について主に説明し、第５実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１１９】
図２１に示すように、本実施形態の吹出部１０には、主流路１８を形成する内壁面１８１に対して、主流路１８における気流の流れ方向に沿って凹部と凸部とが交互に並ぶ凹凸部５２が設けられている。具体的には、凹凸部５２は、ダクト部１６の内部において主流路１８を形成する内壁面１８１の略全域に形成されている。なお、本実施形態の凹凸部５２は、第３実施形態で説明した凹凸部３０と同様の形成されている。
【０１２０】
このように構成される吹出部１０では、図２２に示すように、空調ユニットで温度調整された空調風がダクト部１６に流入すると、空調風が主流路１８を介して主孔１４に向かって流れる。
【０１２１】
主流路１８を形成するダクト部１６の内壁面１８１には、主流路１８における主流の流れ方向に凹部と凸部とが交互に並ぶ凹凸部５２が形成されている。凹凸部５２では、気流が主流路１８を形成する内壁面１８１付近を通過する際に、複数の溝内に渦が生ずる。そして、凹凸部５２の内側に生ずる渦がボールベアリングのような役割を果たすことで、主流路１８を形成する内壁面１８１の摩擦係数が小さくなる。これにより、主流路１８では、主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と主流路１８を形成する内壁面１８１付近との間の流速差が小さくなる。
【０１２２】
そして、主孔１４および補助孔２２から気流が吹き出されると、主孔１４の出口下流に主孔１４の内壁面１４１に沿って作動気流の速度境界層ＢＬが形成される。この速度境界層ＢＬの厚みδは、凹凸部５２による摩擦係数の低減効果によって小さくなる。すなわち、作動気流の速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃが、主孔１４の出口下流で主孔１４の中心線ＣＬｍから離れた状態になる。具体的には、作動気流の速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃと主孔１４の中心線ＣＬｍとの間隔ＬＳが大きくなる。なお、本実施形態では、主流路１８に設けた凹凸部５２が離間構造５０および層縮小構造として機能する。
【０１２３】
以上説明した空気吹出装置１は、主流路１８を形成する内壁面１８１に対して凹凸部５２が追加されているので、主流路１８を形成する内壁面１８１の摩擦係数の低減効果によって、速度境界層ＢＬの厚みδを充分に小さくすることが可能となる。このため、作動気流の中心部分における流速の減衰が少なくなり、主孔１４から吹き出される作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
【０１２４】
（第６実施形態の変形例）
上述の第６実施形態では、凹凸部５２が、複数の溝によって形成されるものを例示したが、これに限定されない。凹凸部５２は、例えば、複数の突起によって形成されていてもよい。
【０１２５】
上述の第６実施形態では、凹凸部５２が、ダクト部１６の内部において主流路１８を形成する内壁面１８１の略全域に形成されているものを例示したが、これに限定されない。凹凸部５２は、主流路１８を形成する内壁面１８１の一部に形成されていてもよい。
【０１２６】
上述の第６実施形態では、層縮小構造として凹凸部５２を備える構造を例示したが、これに限定されない。層縮小構造は、例えば、構造物５１および凹凸部５２を備える構造になっていてもよい。
【０１２７】
（第７実施形態）
次に、第７実施形態について、図２３、図２４を参照して説明する。本実施形態では、主孔１４付近がラッパ状に拡開されている点が第５実施形態と相違している。本実施形態では、第５実施形態と異なる部分について主に説明し、第５実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１２８】
図２３に示すように、本実施形態の吹出部１０は、主孔１４付近がラッパ状に拡開されている。具体的には、主孔１４は、その内壁面１４１が気流の流れ方向の下流側に向かって主孔１４の中心線ＣＬｍから離れるように拡大されている。
【０１２９】
主孔１４付近が極端に拡開されていると、壁面から気流が剥離し、乱れが大きくなる虞がある。このため、主孔１４は、中心線ＣＬｍと内壁面１４１の接線ＴＬｍとのなす角度θｓが、例えば、７°以下に設定されていることが望ましい。
【０１３０】
このように構成される吹出部１０では、図２４に示すように、空調ユニットで温度調整された空調風がダクト部１６に流入すると、空調風が主流路１８を介して主孔１４に向かって流れる。そして、主流路１８に流入した気流は、主孔１４から吹き出される。この際、主孔１４がラッパ状に拡開されているので、主孔１４の出口下流では、作動気流の速度境界層ＢＬが主孔１４の中心線ＣＬｍから離れる。具体的には、作動気流の速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃと主孔１４の中心線ＣＬｍとの間隔ＬＳが大きくなる。なお、本実施形態では、主孔１４の内壁面１４１の拡開形状が離間構造５０として機能する。
【０１３１】
以上説明した空気吹出装置１は、主孔１４がラッパ状に拡開されているので、主孔１４の出口下流に形成される作動気流の速度境界層ＢＬも主孔１４の中心線ＣＬｍから離れ易くなる。これによれば、作動気流の中心部分における流速の減衰が少なくなり、主孔１４から吹き出される作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
【０１３２】
（第７実施形態の変形例）
上述の第７実施形態では、離間構造５０として主孔１４の内壁面１４１が拡開された構造を例示したが、これに限定されない。離間構造５０は、例えば、主孔１４の内壁面１４１が拡開された構造に対して、構造物５１および凹凸部５２の少なくとも一方が追加された構造になっていてもよい。
【０１３３】
（第８実施形態）
次に、第８実施形態について、図２５、図２６を参照して説明する。本実施形態では、主流路１８に対して拡大部１８０が設けられている点が第５実施形態と相違している。本実施形態では、第５実施形態と異なる部分について主に説明し、第５実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１３４】
図２５に示すように、吹出部１０には、離間構造５０として、構造物５１だけなく、主流路１８に対して主孔１４の開口面積Ｓｍよりも断面積Ｓｃが大きい拡大部１８０が設けられている。具体的には、主流路１８は、構造物５１よりも空気流れ上流側で断面積が最も大きくなるとともに、構造物５１が配置された箇所で断面積が最小になっている。吹出部１０は、例えば、構造物５１が配置された箇所で断面積が、構造物５１の上流側に比べて１０分の１程度となるように構成されている。具体的には、吹出部１０は、構造物５１が配置された箇所で内径Ｌｄ２と上流側における内径Ｌｄ１とが１：３．３以上となるように断面の厚みが設定されている。
【０１３５】
また、本実施形態の吹出部１０は、主孔１４付近がラッパ状に拡開されている。具体的には、主孔１４は、その内壁面１４１が気流の流れ方向の下流側に向かって主孔１４の中心線ＣＬｍから離れるように拡大されている。なお、本実施形態では、構造物５１、拡大部１８０、主孔１４の内壁面１４１の拡開形状が離間構造５０として機能する。また、本実施形態では、構造物５１および拡大部１８０が層縮小構造として機能する。
【０１３６】
このように構成される吹出部１０では、図２６に示すように、空調ユニットで温度調整された空調風がダクト部１６に流入すると、空調風が主流路１８を介して主孔１４に向かって流れる。
【０１３７】
主流路１８には、主孔１４の開口面積よりも断面積が大きい拡大部１８０が設けられているため、拡大部１８０から主孔１４に至るまでに縮流が生ずる。これにより、主流路１８では、主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と主流路１８を形成する内壁面１８１付近との間の流速差が小さくなる。加えて、主流路１８には、構造物５１が配置されているので、構造物５１によっても縮流が生ずる。これにより、主流路１８では、主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と主流路１８を形成する内壁面１８１付近との間の流速差が充分に小さくなる。
【０１３８】
そして、主流路１８に流入した気流は、主孔１４から吹き出される。この際、主孔１４がラッパ状に拡開されているので、主孔１４の出口下流には、作動気流の速度境界層ＢＬが主孔１４の中心線ＣＬｍから離れるように形成される。具体的には、作動気流の速度境界層ＢＬの厚みδの中央部分ＢＬｃと主孔１４の中心線ＣＬｍとの間隔ＬＳが大きくなる。
【０１３９】
以上説明した空気吹出装置１は、層縮小構造が構造物５１だけなく拡大部１８０を含めた構造となっているので、縮流による速度境界層ＢＬの厚みδを小さくなる。また、主孔１４がラッパ状に拡開されているので、主孔１４の出口下流に形成される作動気流の速度境界層ＢＬも主孔１４の中心線ＣＬｍから離れ易くなる。これらにより、主孔１４から吹き出される作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
【０１４０】
（第９実施形態）
次に、第９実施形態について、図２７〜図２９を参照して説明する。本実施形態では、構造物５１の上流側端部５１１に対して縦渦発生機構５３が設けられている点が第８実施形態と相違している。本実施形態では、第８実施形態と異なる部分について主に説明し、第８実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１４１】
図２７および図２８に示すように、構造物５１には、上流側端部５１１に凹凸状の縦渦発生機構５３が設けられている。縦渦発生機構５３は、構造物５１の上流側端部５１１付近に縦渦を発生させるものである。縦渦は、渦心が主流の流れ方向と同一方向を向いている螺旋状の渦である。
【０１４２】
縦渦発生機構５３は、上流側端部５１１から突き出た複数の凹凸状の突出片で構成されている。具体的には、縦渦発生機構５３は、上流側端部５１１に形成された複数の三角形状の突出片で構成されている。この突出片は、先端に向かって延びる２辺が直線状に交差することで先鋭化された形状になっている。
【０１４３】
このように構成される吹出部１０では、図２９に示すように、空調ユニットで温度調整された空調風がダクト部１６に流入すると、空調風が主流路１８を介して主孔１４に向かって流れる。主流路１８には、構造物５１が配置されているので、構造物５１によって縮流が生ずることになるが、構造物５１の周囲を流れる気流が構造物５１から剥離して乱れてしまう虞がある。
【０１４４】
これに対して、本実施形態では、構造物５１の上流側端部５１１に縦渦発生機構５３が設けられているため、気流が構造物５１の上流側端部５１１付近を通過する際に縦渦が発生する。縦渦発生機構５３により発生する縦渦は、渦心が構造物５１の周囲を流れる気流と同一方向を向いた螺旋状の渦であり、構造物５１の表面に向かう速度成分が含まれている。このため、構造物５１の周囲を流れる気流は、縦渦発生機構５３にて発生した縦渦によって、構造物５１の表面に近づくように押し付けられることで、構造物５１の表面に沿って流れ易くなる。
【０１４５】
その他の構成は第８実施形態と同様である。本実施形態の空気吹出装置１は、第８実施形態と共通の構成を有しているので、当該共通の構成から奏される作用効果を第８実施形態と同様に得ることができる。
【０１４６】
特に、本実施形態の空気吹出装置１は、構造物５１の上流側端部５１１に縦渦発生機構５３が設けられているので、構造物５１の周囲を流れる気流が、縦渦発生機構５３にて発生した縦渦によって構造物の表面に沿って流れ易くなる。この結果、構造物５１の追加に伴う作動気流の乱れを充分に抑制することができる。
【０１４７】
（第９実施形態の変形例）
上述の第９実施形態では、第８実施形態で説明した空気吹出装置１の構造物５１に縦渦発生機構５３を設けたものを例示したがこれに限定されない。縦渦発生機構５３は、例えば、第７実施形態で説明した構造物５１に対して追加してもよい。また、縦渦発生機構５３は、例えば、第２実施形態で説明した縮流フィン２８に対して追加してもよい。
【０１４８】
（第１０実施形態）
次に、第１０実施形態について、図３０を参照して説明する。本実施形態では、主流路１８に対して拡大部１８０が設けられている点が第６実施形態と相違している。本実施形態では、第６実施形態と異なる部分について主に説明し、第６実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１４９】
図３０に示すように、吹出部１０には、離間構造５０として、凹凸部５２だけなく、主流路１８に対して主孔１４の開口面積Ｓｍよりも断面積Ｓｃが大きい拡大部１８０が設けられている。具体的には、主流路１８は、空気流れ上流側で断面積が最も大きくなるとともに、主孔１４付近で断面積が最小になっている。吹出部１０は、例えば、主孔１４の開口面積が、上流側に比べて１０分の１程度となるように構成されている。具体的には、吹出部１０は、主孔１４の内径Ｌｄ２と上流側における内径Ｌｄ１とが１：３．３以上となるように断面の厚みが設定されている。なお、本実施形態では、凹凸部５２および拡大部１８０が離間構造５０および層縮小構造として機能する。
【０１５０】
このように構成される吹出部１０では、図３０に示すように、空調ユニットで温度調整された空調風がダクト部１６に流入すると、空調風が主流路１８を介して主孔１４に向かって流れる。この際、気流が主流路１８を形成する内壁面１８１付近を通過する際に凹凸部５２の内側に生ずる渦がボールベアリングのような役割を果たすことで、主流路１８を形成する内壁面１８１の摩擦係数が小さくなる。これにより、主流路１８では、主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と主流路１８を形成する内壁面１８１付近との間の流速差が小さくなる。
【０１５１】
加えて、主流路１８には、主孔１４の開口面積よりも断面積が大きい拡大部１８０が設けられているため、拡大部１８０から主孔１４に至るまでに縮流が生ずる。これにより、主流路１８では、主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と主流路１８を形成する内壁面１８１付近との間の流速差が充分に小さくなる。そして、主流路１８に流入した気流は、主孔１４から吹き出される。この際、主孔１４の出口下流には、作動気流の速度境界層ＢＬが主孔１４の中心線ＣＬｍから離れるように形成される。
【０１５２】
以上説明した空気吹出装置１は、層縮小構造が凹凸部５２だけなく拡大部１８０を含めた構造となっているので、縮流による速度境界層ＢＬの厚みδを小さくなる。これにより、主孔１４の出口下流に形成される作動気流の速度境界層ＢＬも主孔１４の中心線ＣＬｍから離れ易くなるので、主孔１４から吹き出される作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
【０１５３】
（第１１実施形態）
次に、第１１実施形態について、図３１、図３２を参照して説明する。本実施形態では、ダクト部１６に縮流形状部１８３が設けられている点が第５実施形態と相違している。本実施形態では、第５実施形態と異なる部分について主に説明し、第５実施形態と同様の部分について説明を省略することがある。
【０１５４】
図３１に示すように、吹出部１０は、主流路１８の流路断面積が気流の流れ方向の上流側から下流側に向かって縮小されている。具体的には、主流路１８を形成する内壁面１８１には、上流側平坦部１８２、縮流形状部１８３、および下流側平坦部１８４が設定されている。
【０１５５】
上流側平坦部１８２は、主流路１８を形成する内壁面１８１のうち空気流れ上流側の部位で構成されている。上流側平坦部１８２は、断面積が略一定となるように、気流の流れ方向に沿う平坦な形状になっている。
【０１５６】
下流側平坦部１８４は、主流路１８を形成する内壁面１８１のうち空気流れ下流側の部位で構成されている。上流側平坦部１８２は、流路断面積が略一定となるように構成されている。下流側平坦部１８４は、断面積が略一定となるように、気流の流れ方向に沿う平坦な形状になっている。なお、下流側平坦部１８４は、その断面積が上流側平坦部１８２の断面積に比べて１０分の１程度となるように構成されている。
【０１５７】
縮流形状部１８３は、第８実施形態で説明した拡大部１８０に相当するものである。縮流形状部１８３は、上流側平坦部１８２および下流側平坦部１８４を接続する接続部である。縮流形状部１８３は、主流路１８の流路断面積を気流の流れ方向の上流側から下流側に向かって縮小する部位である。
【０１５８】
縮流形状部１８３は、気流の流れ方向の上流側に位置する上流端１８３ａが上流側平坦部１８２に連なり、気流の流れ方向の下流側に位置する下流端１８３ｂが下流側平坦部１８４に連なっている。縮流形状部１８３は、上流側平坦部１８２および下流側平坦部１８４との接続部が段差のない連続した曲面となるように、上流端１８３ａおよび下流端１８３ｂが気流の流れ方向に沿った形状になっている。
【０１５９】
構造物５１は、気流の流れ方向における大きさが、主流路１８を形成する内壁面１８１のうち縮流形状部１８３が設定された縮流形状区間の長さよりも小さくなっている。構造物５１は、主流路１８を形成する内壁面１８１のうち縮流形状区間に収まるように、主流路１８に配置されている。すなわち、構造物５１は、気流の流れ方向の上流側に位置する上流側端部５１１が縮流形状部１８３の上流端１８３ａの下流側に位置付けられている。加えて、構造物５１は、気流の流れ方向の下流側に位置する下流側端部５１２が縮流形状部１８３の下流端１８３ｂの上流側に位置付けられている。
【０１６０】
このように構成される吹出部１０では、空調ユニットで温度調整された空調風がダクト部１６に流入すると、空調風が主流路１８を介して主孔１４に向かって流れる。主流路１８には、構造物５１が配置されるとともに、主流路１８を形成する内壁面１８１に縮流形状部１８３が設けられている。このため、主流路１８では、主孔１４の中心線ＣＬｍ付近と主流路１８を形成する内壁面１８１付近との間の流速差が充分に小さくなる。
【０１６１】
ここで、図３２に示すように、主流路１８における構造物５１の下流側端部５１２付近では、構造物５１によって凹状の風速分布Ｗｓ１となる。すなわち、主流路１８における構造物５１の下流側端部５１２付近では、構造物５１および縮流形状部１８３による縮流効果によって、主流路１８の中央部分に比べて主流路１８の内壁面１８１付近の流速が大きくなる。このような凹状の風速分布Ｗｓ１のままで気流が主孔１４から吹き出されると、主孔１４から吹き出す気流のコア部の崩壊が早まってしまう虞がある。
【０１６２】
これに対して、本実施形態では、構造物５１の下流側端部５１２が縮流形状部１８３の下流端１８３ｂの上流側に位置付けられている。これによると、構造物５１の下流側でも縮流形状部１８３によって縮流が生ずることで、構造物５１が配置された箇所の下流に気流が流れ易くなる。これにより、構造物５１が配置された箇所で一旦低下した流速がその下流で回復させることができるので、主孔１４の出口下流に形成される作動気流がトップハット型の風速分布Ｗｓ２になり易くなる。
【０１６３】
以上説明した空気吹出装置１は、層縮小構造が構造物５１だけなく拡大部１８０を含めた構造となっているので、縮流による速度境界層ＢＬの厚みδを小さくなる。構造物５１の下流側端部５１２が縮流形状部１８３の下流端１８３ｂの上流側に位置付けられているので、主孔１４の出口下流に形成される作動気流がトップハット型の風速分布になり易くなる。これらにより、主孔１４から吹き出される作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
【０１６４】
（第１１実施形態の変形例）
上述の第１１実施形態では、構造物５１が主流路１８を形成する内壁面１８１のうち縮流形状区間に収まるように配置されているものを例示したが、これに限定されない。
【０１６５】
構造物５１は、例えば、図３３の第１変形例に示すように、下流側端部５１２が縮流形状部１８３の下流端１８３ｂの上流側に位置付けられるとともに、上流側端部５１１が縮流形状部１８３の上流端１８３ａの上流側に位置付けられていてもよい。これによれば、第１１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【０１６６】
また、構造物５１は、例えば、図３４の第２変形例に示すように、上流側端部５１１が縮流形状部１８３の上流端１８３ａの下流側に位置付けられるとともに、下流側端部５１２が縮流形状部１８３の下流端１８３ｂの下流側に位置付けられていてもよい。
【０１６７】
上述の第１１実施形態では、主流路１８を形成する内壁面１８１に、上流側平坦部１８２、縮流形状部１８３、および下流側平坦部１８４が設定されているものを例示したが、これに限定されない。吹出部１０は、主流路１８を形成する内壁面１８１に縮流形状部１８３が設定されていれば、上流側平坦部１８２および下流側平坦部１８４が設定されていなくてもよい。また、吹出部１０は、縮流形状部１８３の下流側がラッパ状に拡開されていてもよい。
（他の実施形態）
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
【０１６８】
上述の実施形態では、孔形成部１２に対して主孔１４が１つ形成されている例について説明したが、これに限定されない。空気吹出装置１は、孔形成部１２に対して複数の主孔１４が形成された構造になっていてもよい。この場合、例えば、複数の補助孔２２については、複数の主孔１４を単一の孔群として当該孔群を取り囲むように配置したり、複数の主孔１４それぞれを取り囲むように配置したりすればよい。
【０１６９】
上述の実施形態では、補助孔２２が複数の丸孔で構成されている例について説明したが、これに限定されない。補助孔２２は、例えば、主孔１４の周囲を囲む曲線状のスリット孔で構成されていてもよい。この場合、補助孔２２は、複数のスリット孔に限らず、単一のスリット孔で構成することが可能である。
【０１７０】
上述の実施形態では、単一のダクト部１６の内部に主流路１８および補助流路２４が形成される構成になっているが、これに限定されない。空気吹出装置１は、例えば、ダクト部１６における主流路１８を形成する部分と補助流路２４を形成する部分とが別々に構成されていてもよい。
【０１７１】
上述の実施形態では、吹出部１０としてフランジ部２０を有するものを例示したが、これに限定されない。吹出部１０は、例えば、孔形成部１２およびダクト部１６を有し、フランジ部２０を有していない構成になっていてもよい。
【０１７２】
上述の実施形態では、車室内を空調する空調ユニットの空気吹出口に本開示の空気吹出装置１を適用するものを例示したが、これに限定されない。本開示の空気吹出装置１は、車両等の移動体に限らず、家庭用等の設置型の空調ユニットの空気吹出口等にも広く適用可能である。また、本開示の空気吹出装置１は、室内を空調する空調ユニットに限らず、例えば、室内を加湿する加湿機器の空気吹出口や、発熱体等の温度を調整する温調風を吹き出す温調機器の空気吹出口にも適用可能である。
【０１７３】
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【０１７４】
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
【０１７５】
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
【０１７６】
（まとめ）
【０１７７】
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、第１１の観点によれば、空気吹出装置は、気流を吹き出す吹出部を備える。吹出部は、作動気流となる気流を吹き出す少なくとも１つの主孔と、主孔の出口下流において作動気流の速度境界層の厚みの中央部分を主孔の中心線から離すための離間構造と、を含んで構成されている。
【０１７８】
第２の観点によれば、空気吹出装置の吹出部は、主孔から吹き出す気流を通過させる主流路を含んでいる。離間構造は、主流路の内壁面に沿って形成される速度境界層の厚みを小さくする層縮小構造を含んでいる。
【０１７９】
このように、速度境界層の厚みを小さくすれば、主孔の出口下流に形成される作動気流がトップハット型の風速分布になり易くなる。トップハット型の風速分布では、主孔の出口下流に形成される作動気流の速度境界層の厚みの中央部分を主孔の中心線から大きく離れることになるので、作動気流の中心部分における流速の減衰を充分に抑えて、作動気流の到達距離を長くすることが可能となる。
【０１８０】
第３の観点によれば、空気吹出装置は、主流路に、層縮小構造として主流路を流れる気流を縮流させる構造物が設けられている。このように、主流路に対して構造物を設ける構造とすれば、主流路に生ずる縮流によって、主孔の中心線付近と内壁面付近との間の流速差が小さくなり、速度境界層の厚みを小さくすることができる。すなわち、主孔の出口下流に形成される作動気流の速度境界層の厚みの中央部分を主孔の中心線から離す構造を実現することができる。
【０１８１】
第４の観点によれば、空気吹出装置は、主流路を形成する内壁面に、主流路の流路断面積を気流の流れ方向の上流側から下流側に向かって縮小する縮流形状部が含まれている。構造物は、主流路を流れる気流の流れ方向の下流側に位置する下流側端部が、縮流形状部のうち主流路を流れる気流の流れ方向の下流側に位置する下流端よりも上流側に位置付けられている。
【０１８２】
主流路に対して構造物を配置すると、主流路のうち構造物が配置された箇所での流速低下が生ずることで、構造物の下流側で凹状の風速分布になり易い。このような凹状の風速分布のままで気流が主孔から吹き出されると、主孔から吹き出す気流のコア部の崩壊が早まってしまう虞がある。
【０１８３】
これに対して、構造物の下流側端部を縮流形状部の下流端よりも上流側に位置付ける場合、構造物の下流側でも縮流形状部によって縮流が生ずることで、構造物が配置された箇所の下流に気流が流れ易くなる。これによると、構造物が配置された箇所で一旦低下した流速がその下流で回復させることができるので、主孔の出口下流に形成される作動気流がトップハット型の風速分布になり易くなる。
【０１８４】
第５の観点によれば、空気吹出装置は、主流路を形成する内壁面に、主流路の流路断面積を気流の流れ方向の上流側から下流側に向かって縮小する縮流形状部が含まれている。
構造物は、主流路を流れる気流の流れ方向の上流側に位置する上流側端部が、縮流形状部のうち主流路を流れる気流の流れ方向の上流側に位置する上流端よりも下流側に位置付けられている。このように、構造物の上流側端部を縮流形状部の上流端よりも下流側に位置付ける場合、構造物および縮流形状部それぞれによる縮流効果が得られる。
【０１８５】
第６の観点によれば、空気吹出装置は、主流路を形成する内壁面に、主流路の流路断面積を気流の流れ方向の上流側から下流側に向かって縮小する縮流形状部が含まれている。
構造物は、主流路を流れる気流の流れ方向の上流側に位置する上流側端部が、縮流形状部のうち主流路を流れる気流の流れ方向の上流側に位置する上流端よりも下流側に位置付けられている。また、構造物は、主流路を流れる気流の流れ方向の下流側に位置する下流側端部が、縮流形状部のうち主流路を流れる気流の流れ方向の下流側に位置する下流端よりも上流側に位置付けられている。
【０１８６】
第７の観点によれば、空気吹出装置の構造物は、主流路を流れる気流の流れ方向に沿った断面形状が流線型形状となっている。このように、構造物を流線型形状とすれば、構造物表面での気流の剥離が抑制され乱れを充分に抑制することができる。このことは、作動気流の到達距離を長くする上で有効である。
【０１８７】
第８の観点によれば、空気吹出装置の構造物は、主流路を流れる気流の流れ方向の上流側に位置する上流側端部に、縦渦を発生させる凹凸状の縦渦発生機構が設けられている。これによると、構造物の周囲を流れる気流は、縦渦発生機構にて発生した縦渦によって構造物の表面に沿って流れ易くなることで、構造物の追加に伴う作動気流の乱れを抑制することができる。
【０１８８】
第９の観点によれば、空気吹出装置の構造物は、主流路を流れる気流の流れ方向の下流側に位置する下流側端部が、主孔から外部に突き出ないように主流路の内側に配置されている。これによると、主孔から吹き出された気流が構造物によって乱れないので、作動気流の中心部分における流速の減衰を充分に抑えることができる。
【０１８９】
第１０の観点によれば、空気吹出装置は、主流路の少なくとも一部に、層縮小構造として主流路における気流の流れ方向に沿って凹部と凸部とが交互に並ぶ凹凸部が設けられている。このように、主流路の内壁面の一部に対して凹凸部を設ける構造とすれば、凹凸部の内側に生ずる渦がボールベアリングのような役割を果たすことで、主流路の内壁面の摩擦係数が小さくなる。このため、主孔の中心線付近と内壁面付近との間の流速差が小さくなり、速度境界層の厚みを小さくすることができる。すなわち、主孔の出口下流に形成される作動気流の速度境界層の厚みの中央部分を主孔の中心線から離す構造を実現することができる。
【０１９０】
第１１の観点によれば、空気吹出装置は、主流路に、層縮小構造として主孔の開口面積よりも断面積が大きい拡大部が設けられている。このように、主流路に対して拡大部を設ける構造とすれば、主流路に生ずる縮流によって、主孔の中心線付近と内壁面付近との間の流速差が小さくなり、速度境界層の厚みを小さくすることができる。すなわち、主孔の出口下流に形成される作動気流の速度境界層の厚みの中央部分を主孔の中心線から離す構造を実現することができる。
【０１９１】
第１２の観点によれば、空気吹出装置は、主孔の内壁面が気流の流れ方向の下流側に向かって主孔の中心線から離れるように拡大されている。これによると、主孔の内側の壁面形状に応じて主孔の出口下流に形成される作動気流の速度境界層も主孔の中心線から離れるように形成され易くなる。このため、主孔の出口下流に形成される作動気流の速度境界層の厚みの中央部分を主孔の中心線から離す構造を実現することができる。
【符号の説明】
【０１９２】
１          空気吹出装置
１０        吹出部
１４        主孔
５０、５１  構造物（離間構造、層縮小構造）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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