(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室の車体前方に設けられると共に、気流を吹き出すエアコンユニットに連通し、前記気流を車幅方向に広げながらウインドシールドガラスの車室側面に沿って車体下側より車体上方向へ吹き出すデフロスタノズルと、
前記デフロスタノズルの内面に設けられ、前記気流のガイド方向に沿って前記デフロスタノズルの壁を薄くして凹となるガイド溝と、
を備えたデフロスタノズル構造。
【請求項２】
前記エアコンユニットは車体上方向に前記気流を吹き出し、
前記デフロスタノズルが前記気流を車体前方に偏向する屈曲部分の内面に前記ガイド溝が設けられた、請求項１に記載のデフロスタノズル構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデフロスタノズル構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ウインドシールドガラス（フロントガラス）の車室内側の霜や曇りを除去するためのデフロスタにおいて、空調ユニットから吹き出す風をウインドシールドガラスの車室内側に均一に広げるため、デフロスタノズルの内面を隔壁やガイドフィンで区切り、あるいは仕切りを設けて所望の方向に風を導く構造が存在する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、デフロスタノズルから吹き出す風をより広範囲に拡散させるため、ノズル内に絞りを設けて断面積を減少させ、風の流速を増加させる構造が存在する（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００１−３１５５２３号公報
【特許文献２】特開２００５−１５３８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記特許文献１の構成ではノズルの内面に設けられた分配用壁が圧力損失（空気抵抗）となり、風の流速を下げデフロスタの性能を低下させるのみならず、これを補うためにエアコン側のブロアにおいて回転数を上げる必要があるため、いわゆる空調騒音を発生させる原因となる虞がある。すなわちガイドフィンを設けて強制的に風向きを変えたことによりガイドフィンの表面で流速が増大し、流体（空気）の剪断力が増大して圧力損失（空気抵抗）が増えてしまう。また風の中にガイドフィンが突出するため騒音源ともなりうる。
【０００５】
なお、上記特許文献２には「車両用空気吹き出し口構造」に関する技術が開示されているが、この構成ではノズルの断面積を減少させたことにより、ベルヌーイの定理に従って風の流速が増加するのみであり、そもそも所望の方向へ風をガイドすることはできない。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、圧力損失が低く、且つ騒音を低減することができるデフロスタノズル構造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】
【０００７】
請求項１に記載の本発明におけるデフロスタノズル構造は、車室の車体前方に設けられると共に、気流を吹き出すエアコンユニットに連通し、前記気流を車幅方向に広げながらウインドシールドガラスの車室側面に沿って車体下側より車体上方向へ吹き出すデフロスタノズルと、前記デフロスタノズルの内面に設けられ、前記気流のガイド方向に沿って前記デフロスタノズルの壁を薄くして凹となるガイド溝と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、エアコンユニットから吹き出す気流を、デフロスタノズルの内面に設けられた溝がガイドし、ウインドシールドガラスの車室側面に所望の方向で吹き付ける構成とすることができる。すなわち、ガイドフィンを設けずに気流をガイドできるので、圧力損失や風切り音を抑えながら気流の方向をガイドすることができる。
【０００９】
請求項２に記載の本発明におけるデフロスタノズル構造は、請求項１に記載の構成において、前記エアコンユニットは車体上方向に前記気流を吹き出し、前記デフロスタノズルが前記気流を車体前方に偏向する屈曲部分の内面に前記ガイド溝が設けられたことを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、デフロスタノズルの屈曲部分の内面に溝が設けられたことにより、エアコンユニットから吹き出した気流が直接溝に当たるため、より効率よく気流をガイドすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るデフロスタノズル構造は上記構成としたので、圧力損失が低く、且つ騒音を低減することができるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
＜構造の概要＞
本発明に係るデフロスタノズル構造の実施形態を図１〜図３に従って説明する。
【００１３】
なお各図において、図中矢印ＦＲは車体前方方向を、矢印ＲＥは車体後方方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を、矢印ＩＮは車体内側方向を、矢印ＯＵＴは車体外側方向を示す。
【００１４】
図１には、本発明の一実施形態に係るデフロスタノズル構造が示されている。
【００１５】
図１（Ａ）に示すように車室１１の車体前側には、壁面を形成するインストルメントパネル３０が立設され、インストルメントパネル３０の車幅方向中央近傍の車体前方にはエアコンユニット３２が設けられている。
【００１６】
エアコンユニット３２にはデフロスタノズル１０、センタダクト４４、サイドダクト４６、サイドデフロスタダクト５０が連通されている。
【００１７】
センタダクト４４は、車幅方向中央近傍に設けられた左右一対のセンタレジスタ５２に空調エアを導くように、分岐して構成されている。サイドダクト４６は左右一対設けられており、それぞれ車幅方向に長手とされて車幅方向外端の近傍に配設されたサイドレジスタ５４に空調エアを導くようになっている。各サイドダクト４６は車幅方向中央部で分割されており、各々の車幅方向中央側が樹脂成形によってセンタダクト４４と一体に形成されている。サイドデフロスタダクト５０は、左右一対設けられており、それぞれ車幅方向に長手とされて車幅方向外端の近傍に配設されたサイドデフロスタ５６に空調エア（温風）を導くようになっている。
【００１８】
エアコンユニット３２としては単純な冷房、除湿装置以外にも、例えばＨＶＡＣ（Heat Ventilating Air Conditioning）ユニットが用いられ、暖房、換気を含めた空調一般を制御する構成であってもよい。
【００１９】
すなわちエアコンユニット３２は、冷源としてのエバポレータ、及び熱源としてのヒータコアを内蔵しており、導入した空気を冷却又は加熱して空調エアとして排出する。このエアコンユニット３２より車体上側に設けられた吹出口１６から、除湿された空調エアが排出される。
【００２０】
エアコンユニット３２とデフロスタノズル１０とで、インストルメントパネル３０の車体前側に立設されたウインドシールドガラス３４の車室側面において結露した曇りや霜などを除去するために空調エアが吹き付けられる、デフロスタ装置１３が構成されている。
【００２１】
図１（Ｂ）に示すようにデフロスタノズル１０は、エアコンユニット３２より車体上方向に向けて吹き出された空調エア（矢印１５）を取入口１４より導入し、いったん車体前方に偏向したのち、車幅方向に拡幅しつつ車体前方に向けてインストルメントパネル３０の下を通り、ウインドシールドガラス３４の車体下側端近傍に設けられた吹出口１６より、ウインドシールドガラス３４の車室内側面に沿って吹き出させる構造とされている。
【００２２】
吹出口１６は車幅方向に長手の略スリット形状とされ、出口近傍には複数の整流板１８が設けられることで気流の方向制御と、ノズル内部への異物混入を防止する構造とされている。
【００２３】
図１（Ｃ）に示すように、エアコンユニット３２より吹き出される空調エアが突き当たるデフロスタノズル１０の壁２０Ｂの内面２０Ｃには、吹出口１６に向かう空調エアの流れに沿うように、所望の方向に向けて少なくとも１本のガイド溝１２が、厚み方向に凹となるように凹設されている。
【００２４】
デフロスタノズル１０は吹出口１６に向けて、車幅方向に拡幅する構造とされているので、ガイド溝１２が複数設けられていれば、ガイド溝１２同士の間隔もまた車幅方向に広がる構造とされていてもよい。また、ガイド溝１２自体の車幅方向の幅、および深さが空調エアの流れに沿って変化する構造とされていてもよい。さらに、空調エアが突き当たる壁２０Ｂと対向する壁２０Ａの内面２０Ｄにもガイド溝１２が設けられていてもよい。
【００２５】
＜作用効果＞
次に本発明の実施形態の作用および効果について説明する。
【００２６】
図２（Ａ）には、図１に示すデフロスタノズル１０の拡大図が、図２（Ｂ）には図２（Ａ）に示すデフロスタノズル１０のＡ部分の断面図が示されている。
【００２７】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示すように、壁２０Ｂの内面２０Ｃには、外側に凹となるように設けられたガイド溝１２が、空調エアの流れに沿って取入口１４近傍で空調エアが突き当たる箇所より吹出口１６方向へ向けて延設されている。
【００２８】
エアコンユニット３２より吹き出された空調エアは取入口１４よりデフロスタノズル１０の中に導入され、車体前方に屈曲する部分の壁２０Ｂに突き当たり、内面２０Ｃに沿って流れる。このとき、空調エアの慣性によって、内面２０Ｃ近傍に速い流れが集中するので、ガイド溝１２の中には図２（Ｃ）に示すように速い流速Ｖ１、気圧Ｐ１をもつ気流１２Ｖ１が発生する。
【００２９】
一方、壁２０Ｂより離れた箇所の空気は気流１２Ｖ１よりも遅い流速Ｖ２、気圧Ｐ２で吹出口１６へ向かう気流１２Ｖ２となり、デフロスタノズル１０の中を流れる。気流１２Ｖ１はＶ２よりも速い流速Ｖ１で流れるため、空気の密度をρとすると、Ｖ１＞Ｖ２なのでベルヌーイの定理に従って以下のような関係が成り立つ。
【００３０】
Ｐ１＋ρＶ１２／２＝Ｐ２＋ρＶ２２／２
【００３１】
∴ Ｐ１＜Ｐ２
【００３２】
すなわちガイド溝１２の中を流速Ｖ１で流れる気流１２Ｖ１は、より遅い流速Ｖ２で流れる気流１２Ｖ２よりも気圧が低いので、気流１２Ｖ２をガイド溝１２の方に引き寄せ、結果としてガイド溝１２に沿った流れに気流１２Ｖ２が従うことになる。
【００３３】
これにより、予め気流１２Ｖ２が流れて欲しい方向にガイド溝１２を設けておくことで、気流１２Ｖ２の流れる方向を制御することができる。
【００３４】
この結果、図４（Ｂ）、図５（Ｂ）に示すような、ガイドフィン１１２を設けて強制的に気流の方向を制御していた従来のデフロスタノズル１１０に比較して、本発明の実施形態に係るデフロスタノズル１０はガイドフィン１１２が存在しないので、吹き出される空調エアの圧力損失が少なくなり、効率よくウインドシールドガラス３４の車室側面に空調エアを吹き付け、風切り音などの騒音を低減することができる。
【００３５】
図３には本発明の第１実施形態に係るデフロスタノズル１０と、従来のようにガイドフィン１１２を設け気流の方向を制御するデフロスタノズル１１０、および気流の方向を制御しないデフロスタノズル１００の、内部における圧損（空気抵抗）が示されている。
【００３６】
図３（Ａ）に示すデフロスタノズルの取入口１４から吹出口１６までのＡ〜Ｄの４箇所にて全圧を測定し、△：溝型ベーン（ガイド溝１２使用の本発明）、□：通常ベーン（ガイドフィン１１２使用）、◇：ベーン無しの３種類について比較した結果を図３（Ｂ）に示す。
【００３７】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示すように、車体上方向に向けて吹き出された空調エアが取入口１４より導入され、区間Ｂでデフロスタノズル１０の壁２０Ｂに突き当たり、区間Ｃを経て吹出口１６手前の区間Ｄに至るまでの圧損、特に区間Ｂから区間Ｄまでの間の圧損は、本発明の第１実施形態に係るデフロスタノズル１０において、ガイドフィン１１２を設けた従来型や気流制御を行わないベーン無し型よりも少なく、効率の良い気流の方向制御を行うことができる。
【００３８】
上記のように本発明の第１実施形態に係るデフロスタノズル１０は内部における圧力損失が少ないので、これを補正するためにエアコンユニット３２から空調エアを吹き出すブロアーの回転数を上げる必要もなくなり、騒音の低減ができると共に、消費電力を低減することもできる。
【００３９】
以下、本発明の実施形態に係るデフロスタノズル１０の吹出口１６近傍の風速ベクトル、デフロスタノズル１０の内部の風速分布、およびウインドシールドガラス３４の車室側面における風速分布を例に挙げて本発明の効果を説明する。
【００４０】
図４（Ａ−１）には本発明の実施形態に係るデフロスタノズル１０の吹出口１６近傍の風速ベクトルが示されている。以下、ドット密度が高いほど風速が大きく、低いほど風速が小さいことが示されている。
【００４１】
図４（Ａ−１）に示すように、吹出口１６近傍の風速ベクトル（矢印１７）はガイド溝１２によって所望の方向にガイドされ、且つ風速のバラツキは少なく、均一に吹出口１６より吹き出されている。
【００４２】
これに対して図４（Ｂ−１）に示す、ガイドフィン１１２を設けた従来型のデフロスタノズル１１０では、ガイドフィン１１２が空気抵抗となるため、風速ベクトル（矢印１１７）で示すように、ガイドフィン１１２近傍の風速が低下し空調エアを均一に吹き付けることが難しい。あるいは図４（Ｃ−１）に示す、ガイド部材のないデフロスタノズル１００では、気流のガイドを行わないため、風速ベクトル（矢印１１７）で示すように風向、風速にムラが出やすくなる。
【００４３】
図４（Ａ−２）には本発明の実施形態に係るデフロスタノズル１０の内部の風速分布が示されている。図４（Ａ−１）と同様に、ドット密度が高いほど風速が大きく、低いほど風速が小さいことが示されている。
【００４４】
この図に示されるように、ガイド溝１２はデフロスタノズル１０の内部において空気抵抗となりにくいため、ガイド溝１２の存在によって風速が低下する箇所もない。これによりデフロスタノズル１０を用いた場合は効率よく、風切音を抑えた気流の制御を行うことができる。
【００４５】
これに対して図４（Ｂ−２）に示す、ガイドフィン１１２を設けた従来型のデフロスタノズル１１０ではガイドフィン１１２が空気抵抗となるため、領域１１３のような風速の低い箇所が発生し、結果として空調エアを均一に吹き付けることが難しくなる。また図４（Ｃ−２）に示す、ガイド部材のないデフロスタノズル１００の内部においては、風速分布は本発明のデフロスタノズル１０と同程度となる。
【００４６】
図５（Ａ−１）には本発明の実施形態に係るデフロスタノズル１０を用いたデフロスタ装置１３の、ウインドシールドガラス３４の車室側面における風速分布が示されている。
【００４７】
ウインドシールドガラス３４の車室側面における風速分布は、ガイド溝１２によって空調エアが所望の方向にガイドされ、且つ風速のバラツキは少なく、均一にウインドシールドガラス３４の表面に吹き付けられている。
【００４８】
これに対して図５（Ｂ−１）に示す、ガイドフィン１１２を設けた従来型のデフロスタノズル１１０では、ガイドフィン１１２が空気抵抗となるため、ガイドフィン１１２の近傍で風速が低下し、空調エアをウインドシールドガラス３４の表面に均一に吹き付けることが難しい。あるいは図５（Ｃ−１）に示す、ガイド部材のないデフロスタノズル１００では、気流のガイドを行わないため、特定部分のみ風速の速い箇所や、逆に吹き付けの少ない箇所があるなど、風向、風速ともにムラが出やすくなり、ウインドシールドガラス３４全面で均一な空調エアの吹き付けは難しい。
【００４９】
図５（Ａ−２）には本発明の実施形態に係るデフロスタノズル１０の吹出口１６近傍の、車体前後方向より見た風速ベクトルが示されている。
【００５０】
車体前後方向より見た吹出口１６近傍の風速ベクトル（矢印１７）は、ガイド溝１２によって所望の方向にガイドされ、且つ風速、風向のバラツキは少なく、均一に吹出口１６より吹き出されている。
【００５１】
これに対して図５（Ｂ−２）に示す、ガイドフィン１１２を設けた従来型のデフロスタノズル１１０では、風速ベクトル（矢印１１７）で示す風向のバラツキは少ないが、ガイドフィン１１２が空気抵抗となるため、ガイドフィン１１２の近傍で風速が低下している。あるいは図５（Ｃ−２）に示す、ガイド部材のないデフロスタノズル１００では、気流のガイドを行わないためエアコンユニット３２から吹き出した空調エアの気流が風速ベクトル（矢印１１７）のように十分に制御されず、車幅方向中央付近のみ風速が大きいなど、風向、風速ともにムラが出やすくなり、均一な空調エアの吹き出しは難しい。
【００５２】
以上、実施形態を挙げて本発明の実施の形態を説明したが、これらの実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲がこれらの実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。
【００５３】
すなわち、上記実施形態では車室前方に設けられたエアコンユニットからウインドシールドガラスへの気流を整流するデフロスタノズル構造を例としたが、これに限定せず、屈曲した流路を備えた部材の、屈曲部分の流路表面を流れる流体の方向を制御する構造であれば、本発明を応用することができる。例えばセンターエアコンへの応用や、サイドウインドウへの気流方向制御であっても本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に係るデフロスタノズル構造を備えるデフロスタ装置を示す斜視図である。
【図２】図１に示されるデフロスタノズル構造を拡大し本発明の原理を示した断面図である。
【図３】図１に示されるデフロスタノズル構造の内部を拡大し、区間毎の圧損を従来構造との比較で示した図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態に係るデフロスタノズル構造の吹出口近傍における風速ベクトルと内部の風速分布とを示す図である。
【図４Ｂ】従来のデフロスタノズル構造の吹出口近傍における風速ベクトルと内部の風速分布とを示す図である。
【図４Ｃ】従来のデフロスタノズル構造の吹出口近傍における風速ベクトルと内部の風速分布とを示す図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態に係るデフロスタノズル構造の吹出口近傍における風速ベクトルと、ウインドシールドガラス表面における風速分布とを示す図である。
【図５Ｂ】従来のデフロスタノズル構造の吹出口近傍における風速ベクトルと、ウインドシールドガラス表面における風速分布とを示す図である。
【図５Ｃ】従来のデフロスタノズル構造の吹出口近傍における風速ベクトルと、ウインドシールドガラス表面における風速分布とを示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１０   デフロスタノズル
１１   車室
１２   ガイド溝
１３   デフロスタ装置
１４   取入口
１６   吹出口
１８   整流板
２０Ａ 壁
２０Ｂ 壁
２０Ｃ 内面
３０   インストルメントパネル
３２   エアコンユニット
３４   ウインドシールドガラス
１１２ ガイドフィン
【図１】
0005163282.tif 000002
【図２】
0005163282.tif 000003
【図３】
0005163282.tif 000004
【図４Ａ】
0005163282.tif 000005
【図４Ｂ】
0005163282.tif 000006
【図４Ｃ】
0005163282.tif 000007
【図５Ａ】
0005163282.tif 000008
【図５Ｂ】
0005163282.tif 000009
【図５Ｃ】
0005163282.tif 000010