(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用空調装置（２０）から吹き出された空調風を吹出口（１ｂ）を介して車室内に導く通風路（Ｘ）と、
前記通風路内に配置されるフラップ（１２）と、を備え、
前記空調風を前記吹出口を介してフロントガラス（２）に吹き出すモードをデフロストモードとし、前記デフロストモードとは異なる態様で空調風を吹き出すモードを別モードとするとき、
前記フラップは、前記デフロストモードから前記別モードに切り替える際、前記フラップと前記通風路の内壁面との間に形成される通風部分（Ｘ１）の流路断面積を前記デフロストモードのときよりも狭くすることにより、前記通風部分を流れる気流の流速を前記デフロストモードのときよりも速くさせ、
前記フラップよりも上流側における前記通風路の前記通風部分側の内壁面には、前記空調風を前記通風部分に導く湾曲面（１１ｆ）が形成され、
前記湾曲面は、前記車両用空調装置から前記通風部分に向かうほど、前記フラップに近づくように湾曲するとともに、前記湾曲面に沿って流れる気流の流速が遅い領域ほど、前記湾曲面の曲率半径が大きくなるように形成されている
車両用空気吹き出し装置。
【請求項２】
前記湾曲面は、前記通風部分から前記車両用空調装置に向かうほど、前記湾曲面の曲率半径が大きくなるように形成されている
請求項１に記載の車両用空気吹き出し装置。
【請求項３】
臨界レイノルズ数をＲｅ、空気の動粘性係数をν、前記別モードに設定されているときに前記湾曲面の所定の部分における気流の流速をｖとするとき、前記湾曲面の所定の部分の前記曲率半径の下限値ｒminが次式、
ｒmin＝Ｒｅ・ν／ｖ
に基づいて設定され、
前記湾曲面における気流の上流側Ｒ止まりにおける曲率半径をｒ１とするとき、前記湾曲面の前記所定の部分の前記曲率半径ｒが次式、
ｒmin≦ｒ＜ｒ１
を満たすように前記湾曲面の全領域が形成されている
請求項１又は２に記載の車両用空気吹き出し装置。
【請求項４】
前記湾曲面を第１湾曲面とするとき、
前記通風路の前記吹出口における前記通風部分側の内壁面には、前記別モードの際に前記通風部分から吹き出された気流をコアンダ効果により沿わせて曲げる第２湾曲面（１ｅ，１１ｊ）が形成され、
前記第１湾曲面の前記フラップ側の端部と前記第２湾曲面の前記フラップ側の端部との境界部分には、前記第１湾曲面の前記フラップ側の端部が前記第２湾曲面の前記フラップ側の端部よりも前記通風路側に突出するように段差部（１７）が形成されている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用空気吹き出し装置。
【請求項５】
前記第１湾曲面が形成される部材と、前記第２湾曲面が形成される部材とが別部材からなる
請求項４に記載の車両用空気吹き出し装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空気吹き出し装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、車両用空調装置により生成される空調風を車室内に導く車両用空気吹き出し装置が開示されている。空調風は、車室内を空調するための空気風である。この車両用空気吹き出し装置は、通風路を内部に有するケーシングと、通風路に配置されるフラップとを備えている。通風路は、インストルメントパネルの上面に形成された吹出口を介して空調風を車室内に導く通路である。通風路は、車両の上下方向に延びるように形成されている。吹出口は、インストルメントパネルの上面のフロントガラス側に設けられている。通風路におけるフラップが配置される通風部分は、フラップにより、車両後方側に位置する後方側通風部分と、車両前方側に位置する前方側通風部分とに区画されている。後方側通風部分の壁面は、ケーシングに形成された湾曲面を介してインストルメントパネルの上面に滑らかに繋がっている。フラップは、車両前後方向にスライド移動可能となっている。
【０００３】
特許文献１に記載の車両用空気吹き出し装置では、フラップを車両前後方向に移動させることにより、デフロストモードと、フェイスモードとを切り替え可能となっている。デフロストモードは、空調風をフロントガラスに吹き出すモードである。フェイスモードは、車両乗員の顔に向けて空調風を吹き出すモードである。
【０００４】
具体的には、特許文献１に記載の車両用空気吹き出し装置は、車両用空調装置の吹き出しモードがデフロストモードに設定されている場合、フラップを車両前方に移動させることにより、前方側通風部分の流路断面積を後方側通風部分の流路断面積よりも小さくする。これにより、前方側通風部分の気流速度が後方側通風部分の気流速度よりも速くなるため、高速の気流が前方側通風部分に沿って上向きに流れる。その結果、空調風をフロントガラスに向かって吹き出すことができる。
【０００５】
一方、特許文献１に記載の車両用空気吹き出し装置は、車両用空調装置の吹き出しモードがフェイスモードに設定されている場合、フラップを車両後方側に移動させることにより、後方側通風部分の流路断面積を前方側通風部分の流路断面積よりも小さくする。これにより、後方側通風部分の気流速度が前方側通風部分の気流速度よりも速くなるため、高速の気流が後方側通風部分を流れる。この高速の気流は、コアンダ効果により湾曲面に沿って流れることにより、車両後方側に曲げられる。その結果、車両乗員の顔に向けて空調風を吹き出すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−２１０５６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の車両用空気吹き出し装置では、ケーシングの通風路が車両上下方向に真っ直ぐ延びている。換言すれば、ケーシングの通風路が気流の流れ方向に真っ直ぐ延びている。このような構造の場合、通風路を流れる気流が乱れ易いため、剥離し易くなる。その結果、コアンダ効果を十分に発揮できないおそれがある。結果的に、後方側通風部分を通過した気流を車両後方側に曲げることができず、車両乗員に向けて空調風を吹き出せないおそれがある。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みたものであり、その目的は、コアンダ効果を向上させることのできる車両用空気吹き出し装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する車両用空気吹き出し装置（１０）は、車両用空調装置（２０）から吹き出された空調風を吹出口（１ｂ）を介して車室内に導く通風路（Ｘ）と、通風路内に配置されるフラップ（１２）と、を備える。空調風を吹出口を介してフロントガラス（２）に吹き出すモードをデフロストモードとし、デフロストモードとは異なる態様で空調風を吹き出すモードを別モードとするとき、フラップは、デフロストモードから別モードに切り替える際、フラップと通風路の内壁面との間に形成される通風部分（Ｘ１）の流路断面積をデフロストモードのときよりも狭くすることにより、通風部分を流れる気流の流速をデフロストモードのときよりも速くさせる。フラップよりも上流側における通風路の通風部分側の内壁面には、空調風を通風部分に導く湾曲面（１１ｆ）が形成されている。湾曲面は、車両用空調装置から通風部分に向かうほど、フラップに近づくように湾曲するとともに、湾曲面に沿って流れる気流の流速が遅い領域ほど、湾曲面の曲率半径が大きくなるように形成されている。
【００１０】
このような構成によれば、フラップより上流側で気流に乱れが発生した場合でも、その気流が湾曲面に沿って流れている間に整流される。よって、整流された気流がフラップを通過するため、フラップを通過した気流にコアンダ効果が発生し易くなる。すなわち、コアンダ効果を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、コアンダ効果を向上させることのできる車両用空気吹き出し装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の車両用空気吹き出し装置の断面構造を車両用空調装置の断面構造と共に示す断面図である。
【図２】実施形態の車両用空気吹き出し装置の構造を模式的に示す模式図である。
【図３】実施形態の車両用空気吹き出し装置を車両用空調装置側から見た底面構造を示す底面図である。
【図４】実施形態の車両用空気吹き出し装置におけるデフロストモード時のフラップ周辺の拡大断面構造を示す断面図である。
【図５】実施形態の車両用空気吹き出し装置におけるフェイスモード時のフラップ周辺の拡大断面構造を示す断面図である。
【図６】実施形態の車両用空気吹出装置における湾曲面上の位置と気流の流速との関係を示すグラフである。
【図７】実施形態の車両用空気吹き出し装置における湾曲面上の位置と湾曲面の曲率半径との関係を示すグラフである。
【図８】他の実施形態の車両用空気吹き出し装置におけるフラップ周辺の拡大断面構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１に示されるように、車両用空気吹き出し装置１０は、車両に搭載され、車両用空調装置２０の空調ケース２１から吹き出される空調風を吹出口１ｂを介して車室内に導く装置である。なお、本実施形態に係る車両用空気吹き出し装置１０と同様の構成のものは、一般に「ハイブリッドデフ装置」とも呼ばれる。
【００１５】
車両用空調装置２０は、車室内の前席の前方に配置されたインストルメントパネル１の内部に配置されている。図２に示されるように、車両用空調装置２０は、外殻を構成する空調ケース２１を有している。この空調ケース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。空調ケース２１の空気流れ最上流部には、車室内空気（内気）を吸入する内気吸入口２２と車室外空気（外気）を吸入する外気吸入口２３とが形成されると共に、各吸入口２２、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、及び吸入口開閉ドア２４は、空調ケース２１内への吸入空気を内気及び外気に切り替える内外気切替手段を構成している。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手段としての送風機２５が配置されている。
【００１６】
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調風を冷却する蒸発器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調風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ものである。
【００１７】
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。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。
【００１８】
ここで、ヒータコア２７及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調風の温度は、ヒータコア２７を通過する空調風及び冷風バイパス通路２８を通過する空調風の風量割合によって変化する。
【００１９】
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及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及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及びヒータコア２７と共に温度調整手段として機能する。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。
【００２０】
空調ケース２１の空調風流れ最下流部には、デフロスタ／フェイス開口部３０及びフット開口部３１が設けられている。デフロスタ／フェイス開口部３０は、車両用空気吹き出し装置１０を介して、インストルメントパネル１の上面１ａに形成されている吹出口１ｂに連通している。吹出口１ｂは、車幅方向に細長く延びた形状であり、運転席の正面及び助手席の正面にわたって配置されている。なお、吹出口１ｂの車幅方向長さ及び上面１ａにおける配置場所は任意に変更可能である。
【００２１】
図１に示されるように、吹出口１ｂは、インストルメントパネル１に形成された筒状部材１ｃにより囲まれる空間として形成されている。筒状部材１ｃは、車両上下方向に延びるように形成されている。吹出口１ｂは、インストルメントパネル１の上面１ａにおいて車両上方に向けて、換言すればフロントガラス２に向けて開口している。筒状部材１ｃにおける車両後方側の後側壁１ｄの内壁面には、インストルメントパネル１の上面１ａに滑らかに繋がる湾曲面１ｅが形成されている。湾曲面１ｅは、車両上方に延びるにつれて緩やかに車両後方側に曲がっている。
【００２２】
吹出口１ｂは、デフロストモード、及びフェイスモードの２つの吹出モードにおいて主ケーシング１１から導かれた空調風を吹き出す吹出口である。ここで、デフロストモードは、空調風を吹出口１ｂを介してフロントガラス２に吹き出し、フロントガラス２の曇りを晴らす吹出モードである。フェイスモードは、前席乗員の上半身に向けて空気を吹き出す吹出モードである。フェイスモードは、デフロストモードとは異なる態様で空調風を吹き出す別モードの一例にも相当する。
【００２３】
そして、上記各開口部３０、３１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と、フット開口部３１を開閉するフットドア３５とが配置されている。デフロスタ／フェイスドア３４及びフットドア３５は、車室内への空気の吹出状態を切り替える吹出モードドアである。
【００２４】
図１に示されるように、車両用空気吹き出し装置１０は、インストルメントパネル１内に配置され、デフロスタ／フェイス開口部３０と連通することで、デフロスタ／フェイス開口部３０から吹き出された空調風を吹出口１ｂを介して車室内に導くようになっている。
【００２５】
次に、吹出口１ｂ及び車両用空気吹き出し装置１０の構成について説明する。なお、図１及び図３〜図５では、車両に固定された上下、左右、前後方向との対応関係を示している。以下では、上、下、右、左、前、後と単に記載するものは、車両を基準とした上、下、右、左、前、後をいう。
【００２６】
図１に示されるように、主ケーシング１１は、インストルメントパネル１の筒状部材１ｃに接続されている。主ケーシング１１は、インストルメントパネル１の筒状部材１ｃと共に、デフロスタ／フェイス開口部３０から吹き出された空調風を吹出口１ｂを介して車室内に導く通風路Ｘを囲んでいる。この主ケーシング１１によって囲まれる通風路Ｘには、フラップ１２、複数のルーバ１３等が配置されている。
【００２７】
図３及び図４に示されるように、主ケーシング１１は、後側壁１１ｂ、前側壁１１ｃ、左側壁１１ｄ、右側壁１１ｅを備えた無底筒形状の部材である。後側壁１１ｂの内壁面には、湾曲面１１ｆと、平面１１ｇと、平面１１ｈとが形成されている。湾曲面１１ｆは、インストルメントパネル１の筒状部材１ｃの端部Ｔ２０に接触する端部Ｔ１０を有しており、この端部Ｔ１０から車両下方に延びるにつれて緩やかに車両後方側に曲がっている。平面１１ｇは、湾曲面１１ｆに連続する車両前後方向に平行な面である。平面１１ｈは、平面１１ｇに連続する車両上下方向に平行な面である。本実施形態では、主ケーシング１１の湾曲面１１ｆが第１湾曲面に相当し、インストルメントパネル１の湾曲面１ｅが第２湾曲面に相当する。
【００２８】
なお、符号Ｔ１１は、湾曲面１１ｆと平面１１ｇとの境界部分である上流側Ｒ止まりを示す。インストルメントパネル１の湾曲面１ｅの端部Ｔ２０と、後側壁１１ｂの湾曲面１１ｆの端部Ｔ１０との境界部分には、段差部１７が形成されている。段差部１７は、後側壁１１ｂの湾曲面１１ｆの端部Ｔ１０がインストルメントパネル１の湾曲面１ｅの端部Ｔ２０よりも通風路Ｘ側に突出することで形成されている。
【００２９】
フラップ１２は、通風路Ｘに配置される羽形状の部材である。駆動機構１４がこのフラップ１２を駆動してフラップ１２の傾き角（姿勢の一例に相当する）を変化させることで、デフロストモードとフェイスモードを切り替えることができる。
【００３０】
図３に示されるように、フラップ１２は、２枚の板部材を有し、それら板部材の各々は、フラップシャフト１５に固定され、フラップシャフト１５を中心として互いに対称的に延びている。これら２枚の板部材は、主ケーシング１１の内部の通風路Ｘにおいて、フラップシャフト１５の長手方向の殆どの部分から、フラップシャフト１５の回転中心から離れるように、延びている。このように構成されたフラップ１２は、フラップシャフト１５と同軸かつ一体的に左右方向を軸として回転する。
【００３１】
フラップシャフト１５は、主ケーシング１１を左右方向に真っ直ぐ貫通する位置に配置され、一端が主ケーシング１１の右側壁１１ｅに軸支され、他端が駆動機構１４に連結される棒形状の部材である。このフラップシャフト１５は、両端の間の部分で左側壁１１ｄに軸支されている。また、フラップシャフト１５は、駆動機構１４から伝達される動力に基づき回転する。
【００３２】
複数のルーバ１３は、通風路Ｘにおいて吹出口１ｂの長手方向に一列に並んで配置され、吹出口１ｂの長手方向における空調風の送風量分布を調整するために駆動機構１４によって駆動される。なお、本実施形態では、複数のルーバ１３の並び方向は、車両左右方向と一致する。
【００３３】
図４に示されるように、各ルーバ１３は、２枚の平板部材を有し、それら板部材の各々は、複数のルーバ１３にそれぞれ対応するルーバシャフト１６に固定され、ルーバシャフト１６を中心として互いに対称的に延びている。図３に示されるように、これら２枚の板部材は、主ケーシング１１の内部の通風路Ｘにおいて、ルーバシャフト１６の長手方向の殆どの部分から、ルーバシャフト１６の回転中心から離れるように、延びている。このように構成された各ルーバ１３は、ルーバシャフト１６と同軸かつ一体的に前後方向を軸として回転する。
【００３４】
ルーバシャフト１６の各々は、前後方向に真っ直ぐ延びる棒形状の部材である。また、ルーバシャフト１６は、それぞれ前端側が主ケーシング１１の前側壁１１ｃを貫通して前側壁１１ｃに軸支されると共に、後端が後側壁１１ｂの平面１１ｈの部分に軸支される。そして、ルーバシャフト１６の各々は、フラップシャフト１５及びフラップ１２よりも下方に位置する。ルーバシャフト１６は、駆動機構１４から伝達される動力に基づき回転する。なお、ルーバ１３が前側壁１１ｃと後側壁１１ｂの湾曲面１１ｆとの間に配置されている場合、ルーバシャフト１６の後端は、後側壁１１ｂの湾曲面１１ｆの部分に軸支されていてもよい。
【００３５】
次に、車両用空気吹き出し装置１０の動作について説明する。
デフロストモード時には、駆動機構１４は、ルーバシャフト１６を回転させてルーバ１３の回転角度を調整することにより、吹出口１１ａから車室内に導かれる空調風の車両左右方向の広がりを調整する。
【００３６】
また、デフロストモード時には、駆動機構１４は、図４に示されるように、フラップ１２が上下方向に対して４５°だけ傾いた状態となるようにフラップシャフト１５を回転させる。すなわち、フラップ１２は、フラップシャフト１５の回転中心から、上下方向に対して、左側からみて時計回りに４５°の傾斜角度で延びている。
【００３７】
このようなデフロストモード時には、空調ケース２１のデフロスタ／フェイス開口部３０から車両用空気吹き出し装置１０の通風路Ｘに入った空調風はルーバ１３を通過してフラップ１２へと導かれ、フラップ１２の横を通過する。デフロストモード時は、後述するフェイスモード時と比べて、フラップ１２とインストルメントパネル１の湾曲面１ｅとの間に形成される後方側通風部分Ｘ１の流路断面積が広くなる。したがって、後方側通風部分Ｘ１に高速の気流が十分形成されず、前側壁１１ｃに沿って上向きに流れる。この結果、車両用空調装置２０で温度調整された空調風は、吹出口１ｂからフロントガラス２に向かって吹き出される。これにより、フロントガラス２の曇りを解消することができる。
【００３８】
一方、フェイスモード時には、駆動機構１４は、ルーバシャフト１６を回転させてルーバ１３の回転角度を調整することにより、吹出口１１ａから車室内に導かれる空調風の車両左右方向の広がりを調整する。
【００３９】
また、フェイスモード時には、駆動機構１４は、図５に示されるように、フラップ１２が上下方向に対して６０°だけ傾いた状態となるようにフラップシャフト１５を回転させる。すなわち、フラップ１２は、フラップシャフト１５の回転中心から、上下方向に対して、左側からみて時計回りに６０°の傾斜角度で延びている。
【００４０】
このようなフェイスモード時には、空調ケース２１のデフロスタ／フェイス開口部３０から車両用空気吹き出し装置１０の通風路Ｘに入った空調風はルーバ１３を通過してフラップ１２の横を通過する。フェイスモード時は、デフロストモード時と比べて、後方側通風部分Ｘ１の流路断面積が狭くなる。したがって、後方側通風部分Ｘ１を流れる気流の流速をデフロストモードよりも速くさせることができる。これにより、後方側通風部分Ｘ１に高速の気流が形成されると共に、フラップ１２と通風路Ｘの前方側の内壁面１１ｉとの間に形成される前方側通風部分Ｘ２に低速の気流が形成される。
【００４１】
高速の気流となった空調風は、コアンダ効果によってインストルメントパネル１の湾曲面１ｅ及び上面１ａに沿って流れることで、車両後方側に曲げられる。この結果、車両用空調装置２０で温度調整された空調風（例えば冷風）は、吹出口１ｂから乗員の上半身に向かって吹き出される。
【００４２】
ところで、仮にフラップ１２の上流側で風流れが乱れた場合、湾曲面１ｅから気流が剥離し易くなるため、コアンダ効果を十分に発揮できないおそれがある。
【００４３】
この点、本実施形態の車両用空気吹き出し装置１０では、主ケーシング１１の湾曲面１１ｆが車両用空調装置２０から後方側通風部分Ｘ１に向かうほど、フラップ１２に近づくように湾曲している。これにより、フラップ１２の上流側で気流に風流れの乱れが発生した場合でも、その気流が主ケーシング１１の湾曲面１１ｆに沿って流れている間に整流される。よって、整流された気流がフラップ１２を通過してインストルメントパネル１の湾曲面１ｅへと流れるため、インストルメントパネル１の湾曲面１ｅｆにおいてコアンダ効果を発生させ易くすることができる。
【００４４】
但し、主ケーシング１１の湾曲面１１ｆにおいて整流効果を的確に得るためには、気流が主ケーシング１１の湾曲面１１ｆに沿って流れる際に、主ケーシング１１の湾曲面１１ｆから気流が剥離しないことが必要である。
【００４５】
そこで、本実施形態の車両用空気吹き出し装置１０では、主ケーシング１１の湾曲面１１ｆに沿って流れる気流の流速に合わせて湾曲面１１ｆの曲率半径を変化させることにより、主ケーシング１１の湾曲面１１ｆから気流が剥離し難くなるようにしている。
【００４６】
次に、湾曲面１１ｆの形状について詳しく説明する。
湾曲面１１ｆに沿って気流が流れる場合、湾曲面１１ｆの曲率半径が小さくなるほど、湾曲面１１ｆから気流が剥離し易くなる。また、気流の流速が遅いほど、湾曲面１１ｆから気流が剥離し易くなる。よって、気流の流速に対して湾曲面１１ｆの曲率半径が逆の相関となるように設定すれば、湾曲面１１ｆから気流が剥離し難くなる。
【００４７】
具体的には、湾曲面１１ｆから気流が剥離しない湾曲面１１ｆの代表長さを「Ｌ」とすると、代表長さＬは、臨界レイノルズ数Ｒｅを用いた次式ｆ１で表すことができる。但し、「ν」は空気の動粘性係数を示し、「ｖ」は気流の流速を示す。
Ｌ＝Ｒｅ・ν／ｖ  （ｆ１）
【００４８】
ここで、湾曲面１１ｆの代表長さＬとして湾曲面１１ｆの曲率半径ｒminを用いると、式ｆ１を次式ｆ２のように変形することができる。
ｒmin＝Ｒｅ・ν／ｖ  （ｆ２）
【００４９】
この式ｆ２から得られる「ｒmin」が、湾曲面１１ｆから気流が剥離しない湾曲面１１ｆの曲率半径の下限値となる。すなわち、湾曲面１１ｆの実際の曲率半径ｒが、式ｆ２から得られる曲率半径の下限値ｒmin以上であれば、湾曲面１１ｆから気流が剥離しなくなる。
【００５０】
一方、通風路Ｘのうち、主ケーシング１１内に対応する部分の流路断面積は、気流の下流側ほど狭くなる。よって、湾曲面１１ｆに沿って流れる気流の流速ｖは、下流側に向かうほど速くなる。具体的には、湾曲面１１ｆの曲率半径ｒが一定値である場合、湾曲面１１ｆ上の位置θに応じて気流の流速ｖは図６に示されるように変化する。なお、湾曲面１１ｆ上の位置θは、図５に示されるように、湾曲面１１ｆの端部Ｔ１０の位置を「０°」とし、湾曲面１１ｆの上流側Ｒ止まりＴ１１の位置を「９０°」とした際の回転角度に対する位置である。図６に示されるように、気流の流速ｖは、湾曲面１１ｆの上流側Ｒ止まりＴ１１から端部Ｔ１０に向かうほど、すなわち気流の下流に向かうほど速くなる。
【００５１】
ここで、式（ｆ２）において空気の動粘性係数νは定数であるため、臨界レイノルズ数Ｒｅとして実験等で得られる一定の値を用いると、気流の流速ｖと曲率半径の下限値ｒminとの乗算値は一定値となる。したがって、気流の流速ｖが遅くなるほど、曲率半径の下限値ｒminが大きくなる。よって、湾曲面１１ｆ上の位置θと曲率半径の下限値rminとの関係は図７に示されるようになる。すなわち、曲率半径の下限値ｒminは、湾曲面１１ｆの端部Ｔ１０から上流側Ｒ止まりＴ１１に向かうほど大きくなる。なお、図７における「ｒ１」は、上流側Ｒ止まりＴ１１における湾曲面１１ｆの曲率半径を示している。
【００５２】
よって、湾曲面１１ｆの曲率半径ｒを、図７に示される曲率半径の下限値ｒminに対して次式ｆ３を満たすように設定すれば、湾曲面１１ｆから気流が剥離しなくなる。
ｒmin≦ｒ＜ｒ１  （ｆ３）
なお、図７には、式ｆ３を満たす領域が点ハッチングの領域で示されている。
【００５３】
以上の原理に鑑み、本実施形態の車両用空気吹き出し装置１０では、図５に示されるように、湾曲面１１ｆが、式ｆ３を満たしつつ、湾曲面１１ｆの端部Ｔ１０から上流側Ｒ止まりＴ１１に向かうほど、曲率半径ｒが徐々に大きくなるように形成されている。なお、図５には、曲率半径ｒが一定値である場合の湾曲面１１ｆの形状が参考例として二点鎖線で示されている。
【００５４】
以上説明した本実施形態の車両用空気吹き出し装置１０によれば、以下の（１）〜（６）に示される作用及び効果を得ることができる。
【００５５】
（１）湾曲面１１ｆは、車両用空調装置２０から後方側通風部分Ｘ１に向かうほど、フラップ１２に近づくように湾曲している。これにより、フラップ１２より上流側で気流に乱れが発生した場合でも、その気流が湾曲面１１ｆに沿って流れている間に整流される。よって、整流された気流がフラップ１２を通過するため、フラップ１２を通過した気流にコアンダ効果が発生し易くなる。すなわち、コアンダ効果を向上させることができる。
【００５６】
（２）湾曲面１１ｆは、湾曲面１１ｆに沿って流れる気流の流速が遅い領域ほど、湾曲面１１ｆの曲率半径ｒが大きくなるように形成されている。これにより、湾曲面１１ｆの曲率半径ｒが一定の場合と比較すると、湾曲面１１ｆから気流が剥離し難くなる。結果として、湾曲面１１ｆの曲率半径ｒが一定の場合と比較すると、気流の整流効果を高めることができる。
【００５７】
（３）湾曲面１１ｆは、後方側通風部分Ｘ１から車両用空調装置２０に向かうほど、湾曲面１１ｆの曲率半径ｒが大きくなるように形成されている。これにより、湾曲面１１ｆから気流が剥離し難くなるため、気流の整流効果を高めることができる。
【００５８】
（４）湾曲面１１ｆの曲率半径ｒは、湾曲面１１ｆから気流が剥離しない湾曲面１１ｆの曲率半径の下限値ｒmin、及び湾曲面１１ｆの上流側Ｒ止まりＴ１１における曲率半径ｒ１に基づいて、式ｆ３を満たすように設定されている。また、曲率半径の下限値ｒminは、式ｆ２に基づいて設定されている。これにより、湾曲面１１ｆから気流が剥離し難くなるように湾曲面１１ｆの曲率半径ｒを設定することができる。
【００５９】
（５）湾曲面１１ｆのフラップ１２側の端部Ｔ１０と、湾曲面１ｅのフラップ１２側の端部Ｔ２０との境界部分には、端部Ｔ１０が端部Ｔ２０よりも通風路Ｘ側に突出するように段差部１７が形成されている。これにより、段差部１７を通過した気流は、流路断面積の狭い部分から流路断面積の広い部分へと流れることになる。この際、段差部１７を通過した気流には、湾曲面１ｅに引き込まれる力が付与されるため、気流が湾曲面１ｅに沿って流れ易くなる。よって、コアンダ効果を向上させることができる。
【００６０】
（６）湾曲面１１ｆは主ケーシング１１に形成され、湾曲面１ｅはインストルメントパネル１に形成されている。すなわち、湾曲面１１ｆが形成される部材と、湾曲面１ｅが形成される部材とが別部材からなる。これにより、それらの部材の接続部分で段差部１７を形成することができるため、段差部１７を容易に設けることができる。
【００６１】
なお、上記実施形態は、以下の形態にて実施することもできる。
・図８に示されるように、インストルメントパネル１の湾曲面１ｅに相当する湾曲面１１ｊが主ケーシング１１に形成されていてもよい。この場合、主ケーシング１１に段差部１７が形成されることになる。すなわち、主ケーシング１１に、湾曲面１１ｆ、湾曲面１１ｊ、及び段差部１７を形成してもよい。
【００６２】
・車両用空気吹き出し装置１０の構造は適宜変更可能である。例えば車両用空気吹き出し装置１０は、ルーバ１３が設けられていない構造であってもよい。
【００６３】
・湾曲面１１ｆの曲率半径ｒは、図５に示される形状を満たすように設定されている場合に限らない。湾曲面１１ｆの曲率半径ｒは、式ｆ３を満たすように設定されていれば、適宜変更可能である。
【００６４】
・デフロストモードとは異なる態様で空調風を吹き出す別モードは、フェイスモードに限らず、任意の吹き出しモードを採用することができる。この種の別モードとしては、例えば前席乗員の上半身から若干ずれた位置に向けて空気を吹き出すモード等がある。
【００６５】
・本発明は上記の具体例に限定されるものではない。すなわち、上記の具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、前述した各具体例が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、前述した実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００６６】
Ｘ：通風路
Ｘ１：通風部分
１ｂ：吹出口
１ｅ，１１ｊ：湾曲面（第２湾曲面）
１０：車両用空気吹き出し装置
１１ｆ：湾曲面（第１湾曲面）
２：フロントガラス
１２：フラップ
１７：段差部
２０：車両用空調装置
【図１】
0006634799.tif 000002
【図２】
0006634799.tif 000003
【図３】
0006634799.tif 000004
【図４】
0006634799.tif 000005
【図５】
0006634799.tif 000006
【図６】
0006634799.tif 000007
【図７】
0006634799.tif 000008
【図８】
0006634799.tif 000009