空气吹出装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种空气吹出装置，该空气吹出装置具备:空气入口、使从空气入口导入的空气流动的空气流道、将流入空气流道内的空气吹出的空气出口。
【背景技术】
[0002]—直以来，各种空气吹出装置被用于调整汽车的室内等的环境。例如，在汽车的仪表板上，设置有用于将冷暖空气供给到车室内的空气吹出装置(所谓的调温装置)，以及用于将用于防止或除去挡风玻璃的结露的空气供给到车室内的空气吹出装置(所谓的除霜装置)等。
[0003]例如，作为除霜装置的一例，一个现有的空气吹出装置(以下，称为“现有装置”。)具备:沿着挡风玻璃延伸的细长形状的吹出口(空气出口)、和向吹出口将空气送出的喷嘴(空气流道)。现有装置的喷嘴具有，随着靠近吹出口而使流道的截面积逐渐变大的形状(若简单描述，呈扇型状的形状)。由此，可认为现有装置使经过喷嘴的空气逐渐分散和扩散，从吹出口整体将空气均匀地吹出(例如，参照专利文献I。)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2010-188791号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的课题
[0008]近年来，从使汽车的仪表板自身小型化、以及提高仪表板周边的美观等的观点出发，可设置空气吹出装置(调温装置及除霜装置等)的区域的面积存在减小的倾向。并且，伴随此，期望能够在不损害空气吹出装置的性能的范围内，实现空气吹出装置的小型化。
[0009]作为空气吹出装置的性能的一个例子，一般地，对于除霜装置，要求尽可能地朝向具有大面积的平面状的挡风玻璃将均匀的(例如，流速及流量等的波动较少)空气流以充分的流速及流量吹出。因此，现有装置的除霜装置中，在空气出口(吹出口)的背后设置使空气流分散和扩散的结构(扇型状的喷嘴)，从而实现从空气出口吹出的空气流的均匀化。
[0010]然而，一般地，对于用于使空气流分散和扩散到较宽范围的结构，实现小型化是十分困难的。例如，现有装置的扇型状的喷嘴为了充分发挥使空气分散和扩散的效果，在其原理上，有必要使喷嘴长度(从喷嘴的入口直至出口的流道长度)与空气出口的大小相对应。即，空气出口的大小越大，越是有必要使喷嘴的长度越长。反言之，若是为实现空气吹出装置的小型化而草草缩短喷嘴长度，则空气无法在喷嘴内充分地分散和扩散，会出现从空气出口吹出的空气流发生偏离的情况。
[0011]对此，为了维持将空气流分散和扩散的效果并缩短喷嘴长度，考虑在喷嘴内设置多个导向板(用于调整空气的流动方向的板状构件)，通过该导向板促进空气流的分散和扩散。但是，一般地，通过导向板等的障碍物强制地将空气流分散和扩散时，随着提高空气流的分散和扩散的程度会增大空气流道的压力损失。对于该压力损失的大小，与从空气出口吹出的空气的流速及流量等密切地相关。因此，若为了充分弥补喷嘴长度的缩短而草草地在喷嘴内设置导向板等，则存在喷嘴的压力损失增大，从而无法使具有充分流速及流量的空气流从空气出口吹出的情况。
[0012]这样一来，若胡乱地使现有装置的喷嘴小型化，有可能损害现有装置的空气吹出装置的性能。换言之，想要一边维持空气吹出装置的性能一边使现有装置小型化，并非易事。
[0013]本发明的目的在于，鉴于上述课题，提供一种无损空气吹出装置的性能且能实现小型化的空气吹出装置。
[0014]以下，为方便起见，在空气出口中的各位置上相比较时，从空气吹出装置的空气出口吹出的空气流的特性(例如，流速及流量等)的均匀度的程度也称作“空气流的均匀性”。即，空气流的均匀性较高是指，空气出口中的各位置上的空气流的特性的波动较小，空气流的均匀性较低是指，空气出口内的各位置上空气流的特性的波动较大。
[0015]解决课题的方法
[0016]用于解决上述课题的本发明的空气吹出装置具备:空气入口、使从所述空气入口导入的空气流动的空气流道、将在所述空气流道内流动的空气吹出的空气出口。
[0017]该空气吹出装置构成为:
[0018]所述空气流道具有螺旋流道，该螺旋流道为，朝向远离所述空气入口的方向延伸的螺旋状的空气流道；
[0019]所述螺旋流道具有形成于该螺旋流道的外周面的开口部；
[0020]所述开口部经由用于将经过该开口部的空气向所述空气出口导出的排出路而与所述空气出口相连接；
[0021]所述排出路朝向在所述螺旋流道内流动的空气的旋转方向的正方向从所述开口部延伸。
[0022]根据上述构成，从空气入口导入空气吹出装置的空气在空气流道(中的螺旋流道)内朝向空气出口移动时，一边沿螺旋流道的形状旋转一边流动(即，形成螺旋状的旋转流)。并且，该旋转流经过螺旋流道的开口部之后(从螺旋流道的内侧向外侧流出之后)，经由从开口部朝向旋转流的旋转方向的正方向延伸的排出路而从空气出口吹出。
[0023]首先，对导入空气吹出装置的空气与从开口部流出的空气之间的关系进行阐述。由于开口部形成于螺旋流道的外周面，通常，在螺旋流道内流动的空气(旋转流)中的、在外周面附近流动的空气(换言之，在螺旋流道内朝向开口部流动的空气)从开口部流出，在离外周面较远的位置处流动的空气在螺旋流道内继续流动。进而，若在螺旋流道内继续流动的空气的流道上存在其他的开口部，则与上述同样地，一部分的空气从开口部流出，其余的空气继续在螺旋流道内流动(参照例如图2。)。换言之，在螺旋流道上的多个部位存在开口部时，导入于空气吹出装置的空气一边在螺旋流道内流动，一边依次地被分配(换言之，被分散和扩散)至这些开口部。
[0024]其次，对上述的空气的分散和扩散所伴随的螺旋流道的压力损失进行阐述。螺旋流道与不具有螺旋结构的空气流道(例如，单纯的筒状的空气流道)相比，一般地，存在由于流道的结构较为复杂而引起的、产生相应的较大的压力损失的倾向。因此，通过采用螺旋流道，在从空气入口导入的空气到达螺旋流道的开口部为止的路径(流道)上的压力损失，与不具有螺旋结构的空气流道的压力损失相比，存在增大的情况。
[0025]但是，根据本发明的开口部及排出路，使螺旋流道内的旋转流一边沿着螺旋流道的外周面流动，一边从朝向旋转流的旋转方向的正方向延伸的排出路所连接的开口部(设置于螺旋流道的外周面。)流出。排出路延伸的方向会起到如下影响:经过开口部之后的空气的流动方向，与经过开口部之前的空气的流动方向相比怎样变化(即，经过开口部前后时的空气的流动方向的变化程度)。例如，排出路朝向旋转流的旋转方向的反方向延伸时，在经过开口部前后，空气的流动方向变化为朝向反方向。即，此时，经过开口部前后的空气的流动方向的变化程度较大。
[0026]另一方面，由于本发明的排出路在旋转流的旋转方向的正方向延伸，因而能够使旋转流(朝向开口部流动的空气)的至少一部分一边维持其流动方向一边经过开口部。即，经过开口部前后的空气的流动方向的变化程度较小。因此，本发明的螺旋流道能够将流道内的空气的流动(旋转流)所形成的能量(例如，动能)进一步高效地利用到空气的吹出中。从其他观点来阐述，根据上述构成，通过将螺旋流道所特有的空气流(沿外周面流动的螺旋流)从开口部有效地排出，能够降低经过开口部时的能量损失。并且，能量损失减少了多少，经过开口部时所产生的压力损失也会相应降低多少。
[0027]因此，经由螺旋流道将空气分配(分散和扩散)至开口部时，即使螺旋流道的结构对流道的压力损失产生影响(压力损失的增大)，通过开口部及排出路的结构也能够缓和该影响(增大量的一部分或全部相互抵消)，防止空气吹出装置整体上的压力损失过度增大。换言之，本发明的空气吹出装置能够抑制压力损失的发生，并将从空气入口导入的空气开口部。
[0028]因此，本发明的空气吹出装置与不具有螺旋流道的空气吹出装置相比，能够在更加均匀的状态下(例如，与空气入口和开口部之间的距离无关的、流速及流量等的波动较少的状态下)将空气分配(分散和扩散)至开口部。并且，以这种方式分配的空气从空气出口吹出。S卩，本发明的空气吹出装置能够将均匀性高的空气流从空气出口吹出。
[0029]因此，若是将开口部及空气出口的配置等基于空气吹出装置的用途而进行调整(例如，作为除霜装置来使用空气吹出装置时，以沿挡风玻璃的形状的方式配置开口部及空气出口)，则能从空气出口吹出与该用途相应的均匀性高的空气流。因此，本发明的空气吹出装置不使用现有装置的喷嘴那样的结构，便能够将空气一边适当地分散和扩散至开口部(空气出口)，一边从开口部(空气出口)将均匀性高的空气吹出。进而，由于不需要现有装置的喷嘴那样的以扇型状扩张的结构，因而能够将本发明的空气吹出装置设计地十分小型化。
[0030]因此，本发明的空气吹出装置既能够维持空气吹出装置的性能，也能够实现空气吹出装置的小型化。即，本发明的空气吹出装置能够不损害空气吹出装置的性能且实现小型化。
[0031 ] 另外，上述“空气入口 ”、“空气流道”及“空气出口 ”只要具有上述的各特征便可，对于具体的数量、形状及配置等并无特别限制。对于空气入口、空气流道及空气出口的数量、形状及配置等，例如，可考虑空气吹出装置所需求的性能(例如，空气流的吹出范围、以及空气流的吹出方向等)来进行设计。
[0032]上述“螺旋流道”只要是具备螺旋状的形状的空气流道(即，具有螺旋状的形状的壁面所包围的流道)便可，对于具体的数量、形状及配置等，并无特别限制。例如，对于螺旋流道绕螺旋轴旋转一周时的螺旋轴方向上的螺旋流道的长度(所谓的螺旋的螺距。以下，也称为“单位旋转长度”。)、螺旋的直径、被垂直于螺旋轴的平面切断时的剖面的形状(圆形或椭圆形等)、该剖面上的流道的面积(流道截面积)、以及螺旋的重叠的数量(一重螺旋或者二重螺旋等)等，并无特别限制。