(57)【要約】【課題】騒音を生じることなく、風洞内に自然風を形成することが可能な吹出しノズルを提供する。【解決手段】各ダンパ１４，１５を駆動して各空間部９，１０の各開口部９a,１０aを交互に閉塞／開放し、各空間部９，１０の内部圧力Pa，Pbを大気圧P0から流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1までの間で所定の周期で圧力変動させ、吹出し口３から吹出される風の向きをノズル中心線Ｃに対して左右方向へ所定の周期で振ることにより、風洞内に自然風に近似した気流が形成される。また、各空間部９，１０に消音部材１６を設けたことにより、各ダンパ１４，１５の駆動音が消音される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導入口から導入された気流が吹出し口から吹出される吹出しノズルであって、上流側端部に前記導入口が形成されると共に下流側端部に前記吹出し口が形成されて内部空間に流路が形成される筒体と、該筒体の外側壁面との間に下流側が閉塞された空間部が形成される外部壁と、前記筒体の前記吹出し口近傍に設けられて前記流路と前記空間部とが連通される連通穴と、前記空間部の圧力変動を制御する圧力変動制御手段と、を具備することを特徴とする吹出しノズル。
【請求項２】
前記圧力変動制御手段は、前記空間部に形成された開口部が閉塞／開放されるダンパであることを特徴とする請求項１に記載の吹出しノズル。
【請求項３】
前記圧力変動制御手段は、前記空間部に形成された開口部に設けられ、前記空間部が送風／吸引されるファンであることを特徴とする請求項１に記載の吹出しノズル。
【請求項４】
前記圧力変動制御手段は、前記空間部内の空気が圧縮／膨張されるピストン機構であることを特徴とする請求項１に記載の吹出しノズル。
【請求項５】
前記空間部に消音手段が設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の吹出しノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吹出しノズルに関し、特に、風洞試験装置に用いられる吹出しノズルに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両用風洞試験装置では、送風機によって生起させた風をダクトの終端部に設けられた吹出しノズルによって絞って風洞内に吹出すことにより、風洞内に気流を生じさせるものが知られている（例えば、特許文献１又は２参照。）。このような風洞装置では、当該風洞内に設置したシャシダイナモメータ上で試験車両を模擬走行させて試験車両の実走行状態を再現し、該試験車両から運動性能や静粛性等の試験データが採取される。ところで、風洞内に、より自然に近い気流（自然風）を生じさせるには、所定の周期で風向を変動させる必要があるが、従来の風洞装置では、風向変動機能を備えたものはなく、より実走行に近い環境での車両試験ができなかった。そこで、吹出しノズルの流路、或いは吹出しノズルの直下流に風向変動板を設け、該風向変動板を所定の周期で回動させることにより風洞内の風向を変動させることができるが、この場合、風向変動板によって気流に乱れが生じると共に、風向変動板の駆動音（騒音）によって試験データのＳ／Ｎ比が低下し、有用な試験データを取ることができない。さらに、吹出しノズルを駆動して風向を変動させる場合、乱流の発生を抑制することができる一方、騒音（試験データのＳ／Ｎ比）の問題は解決することができず、これに加えて設備が大掛かりになり設備コストが増大される。
【特許文献１】特開平５−１０８４７号公報
【特許文献２】特開２００５−２２１２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、騒音を生じることなく、風洞内に自然風を形成することが可能な吹出しノズル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】
【０００４】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、導入口から導入された気流が吹出し口から吹出される吹出しノズルであって、上流側端部に導入口が形成されると共に下流側端部に吹出し口が形成されて内部空間に流路が形成される筒体と、該筒体の外側壁面との間に下流側が閉塞された空間部が形成される外部壁と、筒体の吹出し口近傍に設けられて流路と空間部とが連通される連通穴と、空間部の圧力変動を制御する圧力変動制御手段と、を具備することを特徴とする。
【０００５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の吹出しノズルにおいて、圧力変動制御手段は、空間部に形成された開口部が閉塞／開放されるダンパであることを特徴とする。
【０００６】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の吹出しノズルにおいて、圧力変動制御手段は、空間部に形成された開口部に設けられ、空間部が送風／吸引されるファンであることを特徴とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の吹出しノズルにおいて、圧力変動制御手段は、空間部内の空気が圧縮／膨張されるピストン機構であることを特徴とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の吹出しノズルにおいて、空間部に消音手段が設けられることを特徴とする。
【０００９】
したがって、請求項１に記載の発明では、圧力変動制御手段によって空間部の圧力変動を制御することにより、吹出し口の近傍を流下する気流の圧力勾配を制御することができる。
請求項２に記載の発明では、ダンパによって空間部の開口部が閉塞／開放されることにより、吹出し口の近傍を流下する気流の圧力勾配が制御される。
請求項３に記載の発明では、ファンによって空間部が送風／吸引されることにより、吹出し口の近傍を流下する気流の圧力勾配が制御される。
請求項４に記載の発明では、ピストン機構によって空間部の空気が圧縮／膨張されることにより、吹出し口の近傍を流下する気流の圧力勾配が制御される。
請求項５に記載の発明では、消音手段によって圧力変動制御手段の作動音を消音することができる。
【発明の効果】
【００１０】
騒音を生じることなく、風洞内に自然風を形成することが可能な吹出しノズルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施の形態を図１〜図５に基づいて説明する。本吹出しノズル１は、車両用風洞試験装置に用いられ、送風ダクトによって輸送された風を風洞内へ吹出すことにより、当該風洞内に所定流れの気流を生じさせる構造になっている。図１及び図２に示されるように、本吹出しノズル１は、断面が矩形に形成されて上流側（図２における左側）の端部に導入口２が形成されると共に下流側（図２における右側）の端部に吹出し口３が形成される筒体４を備える。該筒体４は、ノズル幅方向（図２における上下方向）両側に、中心線Ｃに対して線対称に形成される各内部壁５，６が配設され、各内部壁５，６は、導入口２から中間部に亘って相互に平行に配置されると共に中間部から吹出し口３に亘って間隔が狭められる。また、本吹出しノズル１は、各内部壁５，６の外側に、各内部壁５，６に対向すると共に中心線Ｃに対して線対称に形成される各外部壁７，８が配設される。
【００１２】
図２に示されるように、各外部壁７，８は、下流側（図２における右側）の各端部が、筒体４の吹出し口３の縁部に気密に接合されると共に、上流側（図２における左側）の各端部が、各内部壁５，６に対して所定間隔を空けて設置される。また、本吹出しノズル１は、各内部壁５，６と各外部壁７，８との間に天板及び底板が架設されることにより、各内部壁５，６と各外部壁７，８との間に、上流側が開口すると共に中間部から下流に亘って幅が狭められた空間部９，１０が形成される。さらに、本吹出しノズル１は、各内部壁５，６の所定位置（吹出し口３の近傍）に、縦方向が長い長方形に形成されて流路１１（筒体４の内部空間）と各空間部９，１０とを連通する各連通穴１２，１３が設けられる。また、本吹出しノズル１は、各空間部９，１０の各開口部９ａ，１０ａが閉塞／開放される各ダンパ１４，１５（圧力変動制御手段）を備え、各ダンパ１４，１５が、制御装置の制御に基づいて作動する各ダンパ駆動モータの駆動によって各回動軸１４ａ，１５ａの回りに回動されることにより、各空間部９，１０の各開口部９ａ，１０ａが個別に閉塞／開放される構造になっている。
【００１３】
また、図２に示されるように、本吹出しノズル１は、各空間部９，１０に、各開口部９ａ，１０ａの近傍に配置される消音部材１６（消音手段）が配設され、各消音部材１６によって各ダンパ１４，１５の駆動時の騒音が消音される構造になっている。
【００１４】
次に、本吹出しノズル１の作用を説明する。まず、車両用風洞試験装置の送風機によって生起させた風は、ダクトによって輸送されて吹出しノズル１の導入口２から筒体４内の流路１１に導入される。そして、吹出しノズル１に導入された風は、吹出し口３から吹出されて風洞内に気流を形成する。ここで、図２に示されるように、各内部壁５，６間の間隔が中間部から吹出し口３に亘って狭められていることから、流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1が、大気圧P0に対して高くなる。そして、図３に示されるように、ノズル幅方向（図３における上下方向）の各ダンパ１４，１５（圧力変動制御手段）によって各空間部９，１０の各開口部９ａ，１０ａが閉塞されている場合、各連通穴１２，１３によって流路１１と各空間部９，１０とが連通されることにより、流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1と各空間部９，１０との圧力Pa，Pbとが平衡し（P1＝Pa＝Pb）、吹出し口３から吹出される風は吹出しノズル１の中心線Ｃに沿って直進する。
【００１５】
一方、左側（図３における上側）のダンパ１４が駆動され、図４に示されるように、空間部９の開口部９ａが開放されると、空間部９と大気とが連通され、空間部９内の圧力Paが大気圧P0に平衡される（Pa＝P0）。これにより、空間部９内の圧力Paが流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1に対して負圧となり（P1＞Pa）、流路１１の吹出し口３の近傍で、左側（図４における上側）に向けて圧力が低くなる圧力勾配となる。したがって、流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流が左側へ誘引され、ノズル中心線Ｃに対して左側へ傾いた方向の風が吹出し口３から吹出される。なお、ダンパ１４を駆動した時の騒音は、空間部９内に配置した消音部材１６によって消音される。
【００１６】
他方、図３に示される各ダンパ１４，１５によって各空間部９，１０の各開口部９a,１０aが閉塞された状態から、右側（図３における下側）のダンパ１５が駆動され、図５に示されるように、空間部１０の開口部１０ａが開放されると、空間部１０と大気とが連通され、空間部１０内の圧力Pbが大気圧P0に平衡される（Pb＝P0）。これにより、空間部１０内の圧力Pbが流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1に対して負圧となり（P1＞Pb）、流路１１の吹出し口３の近傍で、右側（図４における下側）に向けて圧力が低くなる圧力勾配となる。したがって、流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流が右側へ誘引され、ノズル中心線Ｃに対して右側へ傾いた方向の風が吹出し口３から吹出される。なお、ダンパ１５を駆動した時の騒音は、空間部１０内に配置した消音部材１６によって消音される。
【００１７】
このように、本吹出しノズル１では、各ダンパ１４，１５を駆動して各空間部９，１０の各開口部９a,１０aを交互に閉塞／開放し、各空間部９，１０の内部圧力Pa，Pbを大気圧P0から流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1までの間で圧力変動させて当該流路１１の吹出し口３の近傍の圧力勾配を制御することにより、吹出し口３から吹出される風の向きをノズル中心線Ｃに対して左右方向（図２における上下方向）へ振ることができる。そして、本吹出しノズル１では、各空間部９，１０の内部圧力Pa，Pbを大気圧P0から流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1までの間で所定の周期で圧力変動させ、吹出し口３から吹出される風の向きをノズル中心線Ｃに対して左右方向（図２における上下方向）へ所定の周期で振ることにより、風洞内に自然風に近似した気流が形成される。
【００１８】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本吹出しノズル１は、筒体４の各内部壁５，６の外側に各外部壁７，８を設け、各内部壁５，６と各外部壁７，８との間に下流側が閉塞された各空間部９，１０を形成し、各内部壁５，６に流路１１と各空間部９，１０とが連通される各連通穴１２，１３を設け、各空間部９，１０の各開口部９a,１０aに当該開口部９a,１０aが閉塞／開口される各ダンパ１４，１５（圧力変動制御手段）を設けたので、各ダンパ１４，１５を駆動して各空間部９，１０の各開口部９a,１０aを交互に閉塞／開放し、各空間部９，１０の内部圧力Pa，Pbを大気圧P0から流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1までの間で圧力変動させて流路１１の吹出し口３の近傍の圧力勾配を制御することにより、吹出し口３から吹出される風の向きをノズル中心線Ｃに対して左右方向へ振ることができる。
【００１９】
そして、本吹出しノズル１は、各空間部９，１０の内部圧力Pa，Pbを大気圧P0から流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1までの間で所定の周期で圧力変動させ、吹出し口３から吹出される風の向きをノズル中心線Ｃに対して左右方向へ所定の周期で振ることにより、風洞内に自然風に近似した気流が形成される。これにより、風洞内に車両の実走行に極めて環境（気流）を再現することが可能になり、より実走行に則した各試験データが得られ、車両の運動性能及び静粛性の向上、延いては車両の品質向上に貢献することができる。
【００２０】
また、本吹出しノズル１は、各空間部９，１０に設けられた各消音部材１６（消音手段）によって各ダンパ１４，１５の駆動音（騒音）が吸収されるので、試験データのＳ／Ｎ比を高めることが可能になり、特に、静粛性の試験データの精度が高まることで静粛性の向上に貢献することができる。
【００２１】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
本吹出しノズル１は、各連通穴１２，１３が長方形に形成されるが、騒音（風切り音）が生じない形状であれば、例えば円形、楕円形、スリット等であってもよい。
また、本吹出しノズル１は、各空間部９，１０の形状は上流から下流に向けて幅が狭められているが、図１に破線で示されるように、各空間部９，１０は、上流から下流に向けて等しい幅で形成したり、或いは上流から下流に向けて幅が広くなるように形成してもよい。
また、本吹出しノズル１は、筒体４のノズル幅方向両側に各空間部９，１０を設けたが、筒体４のノズル高さ方向に空間部９，１０を設けてもよい。この場合、各ダンパ１４，１５を駆動して各空間部９，１０の各開口部９a,１０aを交互に閉塞／開放し、各空間部９，１０の内部圧力Pa，Pbを大気圧P0から流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1までの間で圧力変動させて流路１１の吹出し口３の近傍の圧力勾配を制御することにより、吹出し口３から吹出される風の向きをノズル中心線Ｃに対して上下方向へ振ることができる。
【００２２】
また、図６に示されるように、各ダンパ１４，１５の代わりに各ファン１７，１８を以て圧力変動制御手段を構成してもよい。この場合、各ファン１７，１８によって、外気を各空間部９，１０内へ送風、或いは各空間部９，１０の内部の空気を吸引することにより、各空間部９，１０の内部圧力Pa，Pbを大気圧P0から流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1までの間で圧力変動させて流路１１の吹出し口３の近傍の圧力勾配を制御することにより、吹出し口３から吹出される風の向きをノズル中心線Ｃに対して左右方向へ振ることができる。また、各空間部９，１０の内部圧力Pa，Pbを大気圧P0から流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1までの間で所定の周期で圧力変動させ、吹出し口３から吹出される風の向きをノズル中心線Ｃに対して左右方向へ所定の周期で振ることにより、風洞内に自然風に近似した気流が形成される。さらに、各空間部９，１０に設けられた各消音部材１６（消音手段）によって各ファン１７，１８の作動音（騒音）が吸収される。
【００２３】
また、図７に示されるように、各ダンパ１４，１５の代わりに各ピストン機構１９，２０を以て圧力変動制御手段を構成してもよい。この場合、各ピストン機構１９，２０によって、各空間部９，１０の内部圧力Pa，Pbを大気圧P0から流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1までの間で圧力変動させて流路１１の吹出し口３の近傍の圧力勾配を制御することにより、吹出し口３から吹出される風の向きをノズル中心線Ｃに対して左右方向へ振ることができる。また、各空間部９，１０の内部圧力Pa，Pbを大気圧P0から流路１１を流下する吹出し口３の近傍の気流の圧力P1までの間で所定の周期で圧力変動させ、吹出し口３から吹出される風の向きをノズル中心線Ｃに対して左右方向へ所定の周期で振ることにより、風洞内に自然風に近似した気流が形成される。さらに、各空間部９，１０に設けられた各消音部材１６（消音手段）によって各ピストン機構の駆動音（騒音）が吸収される
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本吹出しノズルの下流部分を示す斜視図である。
【図２】本吹出しノズルの構造を模式的に示す平面図である。
【図３】本吹出しノズルの説明図であって、各ダンパによって各空間部の各開口部が閉塞された状態を示す図である。
【図４】本吹出しノズルの説明図であって、図３に示される状態から左側の空間部の開口部が開放されたことにより、吹出し口から吹出された風が直進から左側へ振られた状態を示す図である。
【図５】本吹出しノズルの説明図であって、図４に示される状態から、左側の空間部の開口部が閉塞されると共に右側の開口部が開放されたことにより、吹出し口から吹出された風が左側から右側へ振られた状態を示す図である。
【図６】図２における各ダンパの代わりに、各ファンを以て圧力変動制御手段を構成した状態を示す図である。
【図７】図２における各ダンパの代わりに、各ピストン機構を以て圧力変動制御手段を構成した状態を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  吹出しノズル、２  導入口、３  吹出し口、４  筒体、５，６  内部壁、７，８  外部壁、９，１０  空間部、９ａ，１０ａ  開口部、１１  流路、１２，１３  連通穴、１４，１５  ダンパ（圧力変動制御手段）、１６  消音部材（消音手段）
【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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