JPH10246500A - 空調装置の吹出しグリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 吹出風をスポット風とマイルド風とに切替可
能な空調装置の吹出しグリル１０においてハンチングを
発生させずに吹出風の拡散度合を変化させる。 【解決手段】 吹出しグリル１０は、主流空気Ａを噴射
するノズル部１１と、ノズル部１１の噴射流により発生
する負圧により副流空気Ｂを吸引して吹出す吸引部１２
と、ノズル部１１および吸引部１２からの空気を拡散す
るディフューザ部１４とを備えたエジェクタ構造を成し
ている。吸引部１２はノズル部１１の外周と間隔を空け
て設けられた略ドーナツ状のケーシング１２ａを有して
いる。ケーシング１２ａ内には、ノズル部１１の中心軸
に向かって渦巻き状に配された複数のガイド板１３が設
けられ、旋回流を形成するようになっている。この旋回
流の旋回径は主流空気Ａの流量により可変となってい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空調装置の吹出し
グリルに関するものであり、特にバス等の天井付近に設
けられ、空調空気を集中風と拡散風とに切り替える吹出
しグリルに用いて好適である。

【０００２】

【従来の技術】この種の吹出しグリルにおいては、空調
装置の冷房始動時の室温を急速に低下させたいような時
（クールダウン時）には、吹出風を風速が速く集中した
風いわゆるスポット風として、使用者に直接風が当たる
ようにし、温度安定時には、吹出風を風速が弱く拡散し
た風いわゆるマイルド風として、使用者に直接風が当た
らずに快適な空調温度を維持する必要がある。

【０００３】このような機能を満足する吹出しグリルと
して、特開平８−３３８６５５号公報に記載のものが提
案されている。その構成を図４に示す。これは、空調装
置の送風空気流量に応じた吹出風流れ切替が可能な吹出
しグリル１０である。ここで、図４（ａ）は、吹出しグ
リル１０に導入される送風空気流量の多い場合の作動、
（ｂ）は前記の送風空気流量が少ない場合の作動をしめ
す図である。

【０００４】まず、図４（ａ）に基づいて構成を説明す
る。１１は図示しない空調装置より送風される主流空気
Ａを流入するノズル部、１２はノズル部１１の下流側で
あって矢印Ｂの副流空気を吸引する吸引部、１４は吸引
部１２の下流側であって流入した主流空気Ａと副流空気
Ｂを拡散するディフューザ部である。このように、吹出
しグリル１０は、いわゆる周知のエジェクタ構成を有す
るものとなっている。

【０００５】ディフューザ部１４の下流側の内面は湾曲
状に形成された湾曲部１４ｂとなっていおり、空調装置
の非作動時には下方に凸の状態（図４（ａ）の破線Ｍ）
となっている。なお、この湾曲部１４ｂは薄膜樹脂状の
ものであり、弾性力によって凹凸変形するようになって
いる。吸引部１２の下方からディフューザ部１４にわた
り、所定の空間を空けて外周部を気密に包囲するチュー
ブ１６が設けられており、ディフューザ部１４とチュー
ブ１６との間には、主流空気Ａの流入量に応じてディフ
ューザ部１４の湾曲部１４ｂの曲率を変化させる空間よ
りなる調整部１７が形成されている。

【０００６】上記構成の作用は次のようである。すなわ
ち、クールダウン時等、ノズル部１１に流入する主流空
気Ａの流量が多い場合は、図４（ａ）に示すように、吸
引部１２からの副流空気Ｂの吸引力が大きいため、ディ
フューザ部１４の内面に沿って流れる空気流が強く、上
記のＰ２に対してＰ３が高い状態となり、湾曲部１４ｂ
は凹形状（図４（ａ）のＮ）となる。そのため、吹出幅
Ｄが小さくなり、拡散度合が狭くなって風速の速いスポ
ット風となる。

【０００７】一方、温度安定時等、ノズル部１１に流入
する主流空気Ａの流量が少ない場合は、図４（ｂ）に示
すように、吸引部１２からの副流空気Ｂの吸引力が小さ
いため、ディフューザ部１４の内面に沿って流れる空気
流が弱く、調整部１７の内部圧力Ｐ２と外部圧力Ｐ３と
が略等圧状態となり、湾曲部１４ｂは凸形状となる。そ
のため、吹出幅Ｄが大きくなり、拡散度合が広くなって
風速の遅いマイルド風となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の吹出し
グリルにおいては、エジェクタ構造をベースとしてディ
フューザ部に可動部として湾曲部を設けて、吹出風の拡
散度合を変えることによりスポット風とマイルド風との
切替を達成している。しかし、本発明者等の検討の結
果、湾曲部（可動部）が凸から凹および凹から凸に変形
する近傍では、その挙動が不安定となることがわかっ
た。具体的には、ディフューザ部の内面に沿って流れる
空気流の流速が変化（スポット風とマイルド風との切替
点付近）した際、調整部の内部圧力と外部圧力との圧力
差が変動する等の理由から、湾曲部が凹凸変形を頻繁に
繰り返したり、この凹凸変形に伴う作動音を発生すると
いう不具合（以下、ハンチングという）が発生する。

【０００９】このハンチングによって湾曲部の劣化を引
き起こしたり、その時の作動音がユーザに不快感を与え
たりする等の問題を生じる。本発明は上記点に鑑みて、
吹出風をスポット風とマイルド風とに切替可能な空調装
置の吹出しグリルにおいて、ハンチングを発生させずに
吹出風の拡散度合を可変とすることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
の結果、吸引部（１２）の副流空気（Ｂ）の流れに着目
し、主流空気（Ａ）と副流空気（Ｂ）とで流れ状態を変
えることによって主流空気（Ａ）の拡散度合、しいては
吹出風の拡散度合を制御することとした。すなわち、請
求項１の発明によれば、空調装置からの送風空気を主流
空気（Ａ）として導入し噴射するノズル部（１１）と、
このノズル部（１１）の近傍に設けられノズル部（１
１）の噴射流により発生する負圧によって前記の送風空
気を副流空気（Ｂ）として吸引する吸引部（１２）と、
この吸引部（１２）に設けられ、吸引された副流空気
（Ｂ）をノズル部（１１）の中心軸周りに旋回させるガ
イド部（１３）と、ノズル部（１１）および吸引部（１
２）の下流に設けられノズル部（１１）からの噴射流お
よびガイド部（１３）にて形成された旋回流を拡散する
ディフューザ部（１４）とを備え、前記の主流空気
（Ａ）の流量によって旋回流の旋回径を変えることによ
り、吹出風の拡散度合を変化させることを特徴とする。

【００１１】上記構成によって、吸引部（１２）にて吸
引された副流空気（Ｂ）は、ガイド部（１３）において
ノズル部（１１）の中心軸周りに旋回する旋回流とな
る。この旋回流は、ディフューザ部（１４）において、
ノズル部（１１）からの噴射流（主流空気Ａ）と合流し
旋回流の内部を噴射流が直進する混合流となって流れ
る。そして、この混合流がディフューザ部（１４）から
吹出されることとなる。

【００１２】換言すれば、上記の混合流は、直進する噴
射流の周りを旋回する旋回流によって空気の壁、いわゆ
るエアカーテンが形成されたかの如くとなる。そして、
この旋回流を旋回軸方向に引きつける吸引力（旋回吸引
力）が大きい程、旋回流の旋回径が小さくなり、旋回流
の壁によって噴射流は拡散を抑えられる。この旋回吸引
力は、主流空気（Ａ）流量が多い程すなわち噴射流の流
速が速い程、大きくなる。何故ならば、噴射流によって
旋回流のエアカーテンの内部と外部との間に圧力差が生
じるが、噴射流の流速が速くなる程、エアカーテン内部
の負圧が大きくなり、旋回吸引力も大きくなるからであ
る。

【００１３】つまり、クールダウン時等、空調装置から
の送風空気流量を多くした場合には、主流空気（Ａ）流
量も当然多くなる。そして、旋回吸引力が大きくなり旋
回流の旋回径が小さくなる。このため、吹出風は拡散度
合が小さく風速の速いスポット風となり、急速冷房等が
可能となる。一方、温度安定時等、空調装置からの送風
空気流量を少なくした場合には、主流空気（Ａ）流量も
当然少なくなる。そして、旋回吸引力が小さくなり旋回
流の旋回径が大きくなる。このため、吹出風は拡散度合
が大きく風速の遅いマイルド風となり、空調温度の快適
維持等が可能となる。

【００１４】そして、本発明は、いわゆるエジェクタ構
造において、吸引部（１２）に旋回流を発生させるガイ
ド部（１３）を設けただけの簡易な構成であり、上記の
従来品に設けられていたような可動部が無くなってい
る。よって、安価で、ハンチングを発生することの無い
吹出しグリルが実現できる。ここで、請求項２のよう
に、吸引部（１２）は、ノズル部（１１）の外周と間隔
を空けて設けられた略ドーナツ状のケーシング（１２
ａ）を有し、このケーシング（１２ａ）の外周側から内
周側に向けて送風空気を吸引するものであり、ガイド部
は、ケーシング（１２ａ）内に互いに離間して設けら
れ、ノズル部（１１）の中心軸に向かって渦巻き状に配
された複数のガイド板（１３）であるものにでき、上記
請求項１に記載の効果が達成できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。本実施形態の吹出しグリルは、例え
ばバス等の車両用空調装置において、車室（客室）天井
付近に車両前後方向に複数個配される吹出しグリルとし
て使用される。図１（ａ）は、本実施形態の空調装置の
吹出しグリル１０の全体構成を示す断面図であり、図１
（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、図１（ｃ）は
（ｂ）の斜視図である。また、図２は、吹出しグリル１
０の各構成要素を分解した状態を示す斜視図である。

【００１６】吹出しグリル１０は、ノズル部１１、吸引
部１２およびディフューザ部１３からなるいわゆるエジ
ェクタをベースとして構成されており、車室（客室）天
井付近に配設されたダクト２０に取り付けられている。
ダクト２０は、図示しない空調装置に接続されており、
空調装置からの送風空気が流通するようになっている。
なお、吹出しグリル１０およびダクト２０は、樹脂等に
より作られている。

【００１７】図１（ａ）において、矢印Ａは空調装置よ
り送風され、ノズル部１１に導入される送風空気（以
下、主流空気Ａとする）の流れを示し、矢印Ｂは空調装
置より送風され、ノズル部１１下流の吸引部１２に吸引
される送風空気（以下、副流空気Ｂとする）の流れを示
す。グリルより吹出される吹出風のおおよその流量は、
主流空気Ａの流量によって占められる。

【００１８】ノズル部１１は、ダクト２０内に配置され
ており、円筒形先端が絞られた形状いわゆるホールノズ
ル型形状を有している。径の大きい方の端部は送気導入
口１１ａ、径の小さい方の端部は噴射口１１ｂであり、
主流空気Ａを送気導入口１１ａから導入して噴射口１１
ｂから吹出し、噴射口１１ｂ下方に直進する噴射流を形
成するようになっている。

【００１９】吸引部１２は、ダクト２０内にあってノズ
ル部１１の噴射口１１ｂの近傍、すなわちノズル部１１
の下流に配置されている。この吸引部１２は、略ドーナ
ツ状のケーシング１２ａを有しており、このケーシング
１２ａは、ノズル部１１の外周と所定間隔を空けて設け
られており、ノズル部１１がケーシング１２ａのドーナ
ツ穴の略中心を貫通した形（図２参照）となっている。
なお、前記の所定間隔は、噴射口１１ｂからの噴射流に
よって生じる負圧により、吸引部１２に副流空気Ｂが吸
引されるに十分な間隔となっている。

【００２０】このケーシング１２ａは、上下２つのケー
スすなわち上側ケース１２ｂおよび下側ケース１２ｃを
備えて成るものである。両ケースはドーナツ板状（図２
参照）を成しており、図２に示すように、下側ケース１
２ｃの内表面に互いに離間して設けられた複数のガイド
板１３を介して重ね合わされている。そして、ケーシン
グ１２ａの外周側面および内周側面は開口しており、副
流空気Ｂは、外周側開口部から吸引されて内周側開口部
から吹出されるようになっている。

【００２１】ガイド板１３は、図１（ｂ）および（ｃ）
に示すように、ノズル部１１の中心軸に向かって渦を巻
くように複数個配置されている。これらガイド板１３
は、吸引された副流空気Ｂがノズル部１１の中心軸周り
に旋回する旋回流を形成するガイド部として作用するよ
うになっている。ディフューザ部１４は、ノズル部１１
および吸引部１２の下流に設けられており、上記の噴射
流および旋回流を導入し、両流を混合流として拡散する
ようになっている。このディフューザ部１４は略円筒形
状を有しており、ダクト２０の下方に設けられた開口部
２０ａにディフューザ部１４の外周面が気密に取付け固
定されている。

【００２２】ディフューザ部１４は、ダクト２０内にお
いて吸引部１２の下側ケース１２ｂと気密に取付け固定
されており、ダクト２０外の部分は下方に向かって拡径
している。そして、ディフューザ部１４の下端部は、車
室内に開口したグリル吹出口１４ａを構成しており、こ
のグリル吹出口１４ａから噴射流と旋回流との混合流が
車室内に吹出されるようになっている。

【００２３】また、１５は、ノズル部１１の外周面と吸
引部１２の上側ケース１２ｃとに気密に取付け固定され
るケーシングであり、ダクト２０内に配置されている。
以上により、吹出しグリル１０が構成されている。次
に、上記構成に基づき、本実施形態の作用を述べる。空
調装置のスイッチ（図示しない）が投入されると、ダク
ト２０内に送風空気が流れる。ここで、乗客等が図示し
ない吹出スイッチを作動することにより吹出しグリル１
０から送風空気が吹出す。

【００２４】ダクト２０に送られた送風空気は、ノズル
部１１の送気導入口１１ａから主流空気Ａとしてノズル
部１１に導入される。続いて、導入された主流空気Ａ
は、噴射口１１ｂから吹出され噴射口１１ｂ下方に直進
する噴射流を形成する。この時、噴射口１１ａ近傍に
は、噴射流によって負圧が発生すると同時に、この負圧
によって、ダクト２０内の送風空気が吸引部１２から副
流空気Ｂとして吸引される。吸引された副流空気Ｂは、
ケーシング１２ａ内をガイド板１３に沿って流れ、ノズ
ル部１１の中心軸周りに旋回する旋回流を形成する。

【００２５】続いて、噴射流となった主流空気Ａおよび
旋回流となった副流空気Ｂは、ディフューザ部１４内に
流れ込む。ディフューザ部１４内にて、両空気は合流
し、旋回流が噴射流の周りを旋回する形の混合流となっ
て、グリル吹出口１４ａから車室内に吹出される。とこ
ろで、本実施形態によれば、主流空気Ａの流量変化によ
って、車室内に吹出された吹出風の拡散度合を変えるこ
とができる。ここで、送風空気流量は空調装置のファン
回転数を変化させる等により可変となっている。

【００２６】図３（ａ）に示すように、主流空気Ａの流
量すなわち噴射流の流量が多い場合、吹出風は拡散度合
の小さなスポット風となり、図３（ｂ）に示すように主
流空気Ａの流量すなわち噴射流の流量が少ない場合、吹
出風は拡散度合の大きなマイルド風となる。吹出風は、
旋回流（副流空気Ｂ）の内部を噴射流（主流空気Ａ）が
直進する形の混合流となっている。換言すれば、噴射流
の周りに旋回流による空気の壁、いわゆるエアカーテン
を形成したかのようになる。

【００２７】この旋回流を旋回軸方向に引きつける吸引
力、すなわち旋回吸引力Ｆが大きい程旋回流の旋回径が
小さくなり、旋回流の壁によって噴射流は拡散を抑えら
れるため、吹出風の拡散度合は小さくなる。ここで、旋
回吸引力Ｆは、主流空気Ａの流量が多い程すなわち噴射
流の流速が速い程、大きくなる。何故ならば、噴射流に
よって旋回流のエアカーテンの内部と外部とで圧力差が
生じるが、噴射流の流速が速くなる程、旋回流内部の負
圧Ｐが大きくなり、旋回吸引力Ｆも大きくなるためであ
る。

【００２８】つまり、空調装置からの送風空気流量すな
わち主流空気Ａの流量が多い場合には、旋回吸引力Ｆも
大きくなるため旋回流の旋回径が小さくなる。このた
め、吹出風は、拡散度合が小さく風速の速いスポット風
とできる。一方、空調装置からの送風空気流量すなわち
主流空気Ａの流量が少ない場合には、旋回吸引力Ｆも小
さくなり旋回流の旋回径が大きくなる。このため、吹出
風は、拡散度合が大きく風速の遅いマイルド風とでき
る。

【００２９】また、本実施形態によれば、主流空気Ａの
流量が大きく（負圧Ｐが大）なればなるほど、噴射流が
絞られて旋回流の旋回径が小さくなり、旋回流自身の流
速も速くなるため、噴射流周りの旋回成分が増加する。
その結果、旋回流のエアカーテン効果が大きくなり吹出
風は拡散しにくくなる。つまり、本実施形態において
は、主流空気流量を多くしていってもスポット風が乱れ
る恐れはない。

【００３０】よって、本実施形態によれば、クールダウ
ン時等、空調装置からの送風空気流量を多くした場合に
は、スポット風によって局所的な急速冷房が可能とな
り、空調温度安定時等、空調装置からの送風空気流量を
少なくした場合には、マイルド風によって車室の広い範
囲にわたってゆるやかな風が送られるので空調温度が快
適に維持できる。

【００３１】また、本実施形態は、ノズル部１１、吸引
部１２、ディフューザ部１４から構成されるいわゆるエ
ジェクタ構造において、旋回流を発生させるガイド板１
３を吸引部１２に設けただけの安価で簡易な構成であ
り、上記の従来品に設けられていたようなディフューザ
部の可動部を無くすことができ、ハンチングを発生する
ことなく吹出風の拡散度合を変化させることができる。 （他の実施形態）なお、ガイド部としてのガイド板は、
上記実施形態の形状に限定されるものではなく、例えば
ノズル部の中心軸に向かうスクロール形状（いわゆる渦
巻き蚊とり線香状）としたものでもよい。それによっ
て、上記実施形態と同様の旋回流を発生することができ
る。

【００３２】また、ガイド部としては、例えばノズル部
の中心軸に向かって渦巻き状のパイプ、あるいは渦巻き
状に配された複数のパイプを用いたものでもよく、上記
実施形態と同様の旋回流を発生することができる。な
お、吸引部のケーシング形状およびノズル部やディフュ
ーザ部の形状は、上記実施形態に限定されるものではな
く、吹出しグリルの用途や設置場所等に応じて種々設計
変更してよいことは勿論である。

【００３３】そして、上記各実施形態の空調装置の吹出
しグリルの設置場所は、バス等の車両用空調装置におい
ては天井付近のダクトに限定されるものではなく、例え
ば、車両の運転席のダッシュボード付近に設置されてい
てもよい。また、家庭用の空調装置、例えば天井や壁等
に吹出しグリルを有するもの等にも適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施形態に係る空調装置の吹
出しグリルの全体構成を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の
Ｃ−Ｃ断面図、（ｃ）は（ｂ）の斜視図である。

【図２】上記実施形態の吹出しグリルの各構成要素を分
解した状態を示す斜視図である。

【図３】上記実施形態における吹出風の拡散度合を示す
模式図であり、（ａ）は吹出空気流量が多い場合、
（ｂ）は吹出空気流量が少ない場合を示すものである。

【図４】従来の空調装置の吹出しグリルの全体構成を示
す断面図である。

【符号の説明】

１１…ノズル部、１２…吸引部、１２ａ…ケーシング、
１３…ガイド板、１４…ディフューザ部、Ａ…主流空
気、Ｂ…副流空気。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空調装置からの送風空気を主流空気
   （Ａ）として導入し噴射するノズル部（１１）と、 前記ノズル部（１１）の近傍に設けられ、前記ノズル部
   （１１）の噴射流により発生する負圧によって前記送風
   空気を副流空気（Ｂ）として吸引する吸引部（１２）
   と、 前記吸引部（１２）に設けられ、吸引された副流空気
   （Ｂ）を前記ノズル部（１１）の中心軸周りに旋回させ
   るガイド部（１３）と、 前記ノズル部（１１）および前記吸引部（１２）の下流
   に設けられ、前記ノズル部（１１）からの噴射流および
   前記ガイド部（１３）にて形成された旋回流を拡散する
   ディフューザ部（１４）とを備え、 前記主流空気（Ａ）の流量によって前記旋回流の旋回径
   を変えることにより、吹出風の拡散度合を可変とするこ
   とを特徴とする空調装置の吹出しグリル。
2. 【請求項２】 前記吸引部（１２）は、前記ノズル部
   （１１）の外周と間隔を開けて設けられた略ドーナツ状
   のケーシング（１２ａ）を有し、このケーシング（１２
   ａ）の外周側から内周側に向けて前記副流空気（Ｂ）を
   吸引するものであり、 前記ガイド部は、前記ケーシング（１２ａ）内に互いに
   離間して設けられ、前記ノズル部（１１）の中心軸に向
   かって渦巻き状に配された複数のガイド板（１３）であ
   ることを特徴とする請求項１に記載の空調装置の吹出し
   グリル。