CN114837968B - 离心送风机 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于改善离心送风机的送风效率。离心送风机(1)具备包含内部空间的空气取入壳体(20)、配置于上述内部空间的过滤器(40)、及第一～第三转动门(28a、28b、28c)，第一转动门(28a)、第二转动门(28b)与第三转动门(28c)依次排列。上述内部空间包含作为转动门(28a、28b、28c)的动作范围的第一～第三空间(20A1、20A3、20A3)。过滤器(40)具有与第一～第三空间相对的第一～第三区域(51、52、53)，第一区域(51)与涡旋壳体(10)的舌部(10T)重叠。第三区域(53)的过滤面的面积大于第一区域(51)的过滤面的面积。

Description

离心送风机
技术领域
本发明涉及具备过滤器的离心送风机。
背景技术
一般来说，关于在车辆用的空调装置中使用的离心送风机，已知存在具备叶轮与收容叶轮的涡旋壳体且在涡旋壳体中插入有分离筒的类型。另外，离心送风机具备连接于涡旋壳体的空气取入壳体与配置于空气取入壳体内的过滤器。在空气取入壳体形成有外部空气导入口与内部空气导入口。过滤器配置于外部空气导入口以及内部空气导入口与分离筒之间。在专利文献1以及2中公开有这种离心送风机。
专利文献1以及2所记载的离心送风机能够以同时送出性质相互不同的两种空气(车辆的内部空气与外部空气)的内外空气双层流模式运转。具体而言，上述离心送风机能够以如下方式控制流经离心送风机内的空气：在从内部空气导入口导入的内部空气通过过滤器而进入分离筒的内部的同时，从外部空气导入口导入的外部空气通过过滤器而流过分离筒的外部。
然而，要求改善这种离心送风机的送风效率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019－44739号公报
专利文献2：国际公开第2020－065164号公报
发明内容
发明将要解决的课题
本发明的目的在于提供改善了送风效率的离心送风机。
用于解决课题的手段
根据本发明的优选的一实施方式，提供一种车辆用的离心送风机，其中，该离心送风机具备：
马达；
叶轮，其具有形成周向叶栅的多个叶片，由所述马达驱动为绕沿轴向延伸的旋转轴线旋转，朝向离心方向吹出所述叶栅的半径方向内侧的空间的空气；
涡旋壳体，其收容所述叶轮，具有在所述轴向上开口的吸入口与在周向上开口的排出口，通过所述叶轮的旋转，将从所述吸入口吸入的空气从所述排出口送出；
分隔壁，其在所述轴向上分割所述涡旋壳体的内部空间；
分离筒，其插入于所述涡旋壳体，将从所述吸入口向所述涡旋壳体内吸入的空气的流动分割为通过所述分离筒的外侧的第一空气流与通过所述分离筒的内侧的第二空气流；
空气取入壳体，其连接于所述涡旋壳体，具有用于获取车辆的外部空气的外部空气导入口、用于获取车辆的内部空气的内部空气导入口、成为所述外部空气导入口以及所述内部空气导入口与所述涡旋壳体之间的空气通路的内部空间；
过滤器，其在所述空气取入壳体的所述内部空间以过滤面横穿流经该内部空间的空气的方式配置；
第一转动门，其在所述外部空气导入口以及所述内部空气导入口与所述过滤器之间动作，调节从作为所述外部空气导入口的一部分的第一外部空气导入口部分向所述内部空间导入的外部空气与从作为所述内部空气导入口的一部分的第一内部空气导入口部分向所述内部空间导入的内部空气的比例；
第二转动门，其在所述外部空气导入口以及所述内部空气导入口与所述过滤器之间动作，调节从作为所述外部空气导入口的其他一部分的第二外部空气导入口部分向所述内部空间导入的外部空气与从作为所述内部空气导入口的其他一部分的第二内部空气导入口部分向所述内部空间导入的内部空气的比例；以及
第三转动门，其在所述外部空气导入口以及所述内部空气导入口与所述过滤器之间动作，调节从作为所述外部空气导入口的另一其他一部分的第三外部空气导入口部分向所述内部空间导入的外部空气与从作为所述内部空气导入口的另一其他一部分的第三内部空气导入口部分向所述内部空间导入的内部空气的比例，
所述第一转动门、所述第二转动门以及所述第三转动门依次排列，
所述空气取入壳体的内部空间包含作为所述第一转动门的动作范围的第一空间、与所述第一空间邻接的空间并且是所述第二转动门的动作范围的第二空间以及与所述第二空间邻接的空间并且是所述第三转动门的动作范围的第三空间，
所述过滤器具有与所述第一空间相对的第一区域、与所述第二空间相对的第二区域以及与所述第三空间相对的第三区域，
所述第一区域在沿所述轴向观察时与所述涡旋壳体的舌部重叠，
所述第二区域在沿所述轴向观察时包含所述旋转轴线，
所述第三区域相对于所述第二区域位于与所述第一区域相反的一侧，
所述第三区域的过滤面的面积大于所述第一区域的过滤面的面积。
发明效果
根据上述本发明的实施方式，能够改善离心送风机的送风效率。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的离心送风机的立体图。
图2是包含图1所示的离心送风机的子午剖面的纵剖面图。
图3是以与图2中的剖切面正交的剖切面截取的、包含离心送风机的子午剖面的纵剖面图。
图4是分离筒的立体图。
图5是用于说明转动门的动作范围的图。
图6是过滤器的立体图。
图7是沿着图3的I－I线的离心送风机的剖面图。
图8是与图3对应的图，并且是第二实施方式的离心送风机的纵剖面图。
图9是沿着图8的II－II线的离心送风机的剖面图。
图10是与图3对应的图，并且是第三实施方式的离心送风机的纵剖面图。
图11是与图3对应的图，并且是第四实施方式的离心送风机的纵剖面图。
图12是图11所示的隔壁构造体的立体图。
附图标记说明
1、101、201、301 离心送风机
2 马达
3 叶轮
10 涡旋壳体
10a 吸入口
10b 排出口
10T 舌部
20、120、220、320 空气取入壳体
20A1 第一空间
20A2 第二空间
20A3 第三空间
21 外部空气导入口
21a 第一外部空气导入口部分
21b 第二外部空气导入口部分
21c 第三外部空气导入口部分
22 内部空气导入口
22a 第一内部空气导入口部分
22b 第二内部空气导入口部分
22c 第三内部空气导入口部分
28a 第一转动门
28b 第二转动门
28c 第三转动门
30、230、330 分离筒
31 入口侧端部
40、140 过滤器
41 滤材
42 折痕
43 分区
51 第一区域
52 第二区域
53 第三区域
Ax 旋转轴线
P 虚拟面
具体实施方式
＜第一实施方式＞
以下，参照添附附图，对本发明的第一实施方式进行说明。
图1是本发明的第一实施方式的离心送风机的立体图。图2以及图3是示意地表示图1所示的离心送风机的剖面的图。其中，图3是表示与图2中的剖面正交的剖面的图。另外，在图2以及图3和其他图中，用在圆之中设有点的符号表示沿与纸面垂直的方向延伸的箭头。
图1至图3所示的离心送风机1是组装于车辆用空调装置的离心送风机，具有马达2、由马达2旋转驱动的叶轮3、收容叶轮3的涡旋壳体10、及空气取入壳体20。
另外，在本说明书中，为了方便说明，将马达2以及叶轮3的旋转轴线Ax的方向称作“轴向”或者“上下方向”，将图2以及图3的上侧以及下侧分别称作“轴向的一侧”或者“上侧”以及“轴向的另一侧”或者“下侧”。然而，并非由此限定成在离心送风机实际上组装于车辆的情况下旋转轴线Ax的方向与铅垂方向一致。另外，在本说明书中，只要没有特别注释，则将以旋转轴线Ax上的任意的点为中心在与旋转轴线Ax正交的平面上描绘的圆的半径的方向称作半径方向，将该圆的圆周方向称作周向或者圆周方向。
叶轮3在其外周部分具有形成沿周向排列的叶栅的多个叶片3a。叶轮3连接于马达2的旋转轴2a而绕旋转轴线Ax被旋转驱动，朝向离心方向吹出叶轮3的叶栅的半径方向内侧的空间的空气。
涡旋壳体10从轴向观察时整体形成为螺旋形状。
涡旋壳体10具有在轴向上开口的吸入口10a与在周向上开口的排出口10b。在沿轴向观察涡旋壳体10的情况下，排出口10b沿涡旋壳体10的外周面的大致切线方向延伸(参照图7)。涡旋壳体10通过叶轮3的旋转将从吸入口10a吸入的空气从排出口10b送出。在图示的例子中，吸入口10a在轴向的上侧(轴向的一侧)开口。
在涡旋壳体10设有在轴向上分割涡旋壳体10的内部空间的分隔壁15。分隔壁15从涡旋壳体10的外周壁朝向半径方向内侧延伸，将涡旋壳体10的内部空间中的、涡旋壳体10的内周面与叶轮3的外周面之间的区域上下(沿轴向)分割。另外，分隔壁15将排出口10b的内部上下分割。如此，分隔壁15将涡旋壳体10的内部空间分割为第一空气流路11以及第二空气流路12。
第一空气流路11位于分隔壁15的上侧(轴向的一侧)。流经第一空气流路11的空气能够向车辆的除霜吹出口以及/或者通风吹出口吹出口送出。第二空气流路12位于分隔壁15的下侧(轴向的另一侧)。流经第二空气流路12的空气能够向车辆的脚部吹出口送出。
在图1至图3所示的例子中，离心送风机1是单吸式的离心送风机。第一空气流路11与第二空气流路12经由第二吸入口12a而连通。第二吸入口12a由分隔壁15的半径方向内侧的缘部划分。叶轮3的下半部通过第二吸入口12a而插入于第二空气流路12。
在叶轮3一体地成形有内侧偏转部件6。内侧偏转部件6也被称作锥形部。该内侧偏转部件6是几何意义上的旋转体。
在图示的例子中，具有连接于叶轮3的下端的侧周部6a与圆板形的中央部6b。中央部6b连结于马达2的旋转轴2a。另外，中央部6b并非必须为圆板状，也可以是公知的凸台形状。
如图2以及图3所示，在涡旋壳体10内通过吸入口10a插入有分离筒30。分离筒30将从吸入口10a吸入到涡旋壳体10内的空气的流动分割为通过分离筒30的外侧的第一空气流与通过分离筒30的内侧的第二空气流。
图4中示出了分离筒30的立体图。如图4所示，分离筒30具有入口侧端部(上部)31、从下方连接于入口侧端部31的主干部(中央部)32、及从下方连接于主干部32的出口侧端部(下部)33。入口侧端部31的与轴向垂直的剖面为大致矩形。入口侧端部31的上端具有相互平行地延伸的第一缘部31a以及第二缘部31b、将第一缘部31a以及第二缘部31b的一端连接的第三缘部31c、和将第一缘部31a以及第二缘部31b的另一端连接的第四缘部31d。分离筒30的剖面形状随着从入口侧端部31接近主干部32而从矩形顺畅地过渡为圆形(或者大致圆形)。分离筒30的出口侧端部33具有随着接近下端而扩径的喇叭形状。
分离筒30的整体也可以通过树脂注射成形而一体成形。也可以取代于此而在分别成形出分离筒30的入口侧端部31、分离筒30的主干部32以及出口侧端部33之后，将两者连结。
如图2以及图3所示，入口侧端部31位于涡旋壳体10的外侧(比吸入口10a靠上侧)。另外，主干部32通过吸入口10a的半径方向内侧以及叶轮3的叶栅的半径方向内侧沿轴向延伸。出口侧端部33被设为，其下端在轴向上位于与涡旋壳体10的分隔壁15大致相同的位置。
如上述那样，分离筒30将吸入到涡旋壳体10内的空气的流动分割为通过分离筒30的外侧的第一通路30A的第一空气流与通过分离筒30的内侧的第二通路30B的第二空气流。第一空气流通过吸入口10a中的比分离筒30的外周面靠外侧的环状区域而流入叶轮3的叶栅的半径方向内侧。
第二空气流从分离筒30的上端进入分离筒30的内侧，通过第二吸入口12a而流入叶轮3的叶栅的半径方向内侧。分离筒30的出口侧端部33使流入的第一空气流转向为朝向半径方向外侧而向第一空气流路11引导，并且使流入的第二空气流转向为朝向半径方向外侧而向第二空气流路12引导。
在涡旋壳体10的上侧以覆盖吸入口10a的方式配置有空气取入壳体20。涡旋壳体10与空气取入壳体20可以一体成形，也可以在分别制作之后通过螺纹固定、粘合、嵌入等方法连结。另外，在优选的一实施方式中，分离筒30是与涡旋壳体10以及空气取入壳体20独立的部件，通过空气取入壳体20支承于规定位置。
空气取入壳体20的内部空间连通于涡旋壳体10的吸入口10a。换言之，吸入口10a朝向空气取入壳体20的内部空间开口。如图1所示，空气取入壳体20具有朝向大致前方开口的外部空气导入口21与朝向大致后方开口的内部空气导入口22。外部空气导入口21与设于车辆的外部空气导入路的出口(未图示)连结，能够将车辆的外部空气导入到空气取入壳体20内。内部空气导入口22在车辆的室内开口，能够将车辆的内部空气导入到空气取入壳体20内。
外部空气导入口21具有第一外部空气导入口部分21a、第二外部空气导入口部分21b与第三外部空气导入口部分21c。第一外部空气导入口部分21a形成外部空气导入口21的一部分。第二外部空气导入口部分21b形成外部空气导入口21的其他一部分。第三外部空气导入口部分21c形成外部空气导入口21的另一其他一部分。第一外部空气导入口部分21a、第二外部空气导入口部分21b以及第三外部空气导入口部分21c沿后述的转动门28a、28b、28c的回转轴线Bx的延伸方向依次排列。
内部空气导入口22具有第一内部空气导入口部分22a、第二内部空气导入口部分22b与第三内部空气导入口部分22c。第一内部空气导入口部分22a形成内部空气导入口22的一部分。第二内部空气导入口部分22b形成内部空气导入口22的其他一部分。第三内部空气导入口部分22c形成内部空气导入口22的另一其他一部分。第一内部空气导入口部分22a、第二内部空气导入口部分22b以及第三内部空气导入口部分22c沿上述回转轴线Bx的延伸的方向依次排列。第一内部空气导入口部分22a与第一外部空气导入口部分21a对置。第二内部空气导入口部分22b与第二外部空气导入口部分21b对置。第三内部空气导入口部分22c与第三外部空气导入口部分21c对置。
空气取入壳体20的内部空间形成外部空气导入口21以及内部空气导入口22与涡旋壳体10之间的空气通路。空气取入壳体20的内部空间包含连通于外部空气导入口21以及内部空气导入口22的上游侧空间20A、与连接于上游侧空间20A的下侧的下游侧空间20B。在下游侧空间20B配置后述的过滤器40。在上游侧空间20A配置有第一转动门28a、第二转动门28b以及第三转动门28c。转动门28a、28b、28c能够通过未图示的促动器在沿左右方向延伸的回转轴线Bx的周围旋转。
第一转动门28a、第二转动门28b以及第三转动门28c沿回转轴线Bx的延伸的方向依次排列。第一转动门28a配置于第一外部空气导入口部分21a与第一内部空气导入口部分22a之间。第二转动门28b配置于第二外部空气导入口部分21b与第二内部空气导入口部分22b之间。第三转动门28c配置于第三外部空气导入口部分21c与第三内部空气导入口部分22c之间。
各转动门28a、28b、28c具有圆弧壁29a与一对侧壁29b、29c，该圆弧壁29a具有以回转轴线Bx为中心的圆弧形的剖面。侧壁29b、29c呈扇形状，在回转轴线Bx与圆弧壁29a之间沿与回转轴线Bx大致垂直的面扩展。侧壁29b的圆弧状的缘部连接于圆弧壁29a的圆弧状的缘部的一方。侧壁29c的圆弧状的缘部连接于圆弧壁29a的圆弧状的缘部的另一方。
第一转动门28a通过在上游侧空间20A内在回转轴线Bx的周围旋转，从而能够在其圆弧壁29a封堵第一外部空气导入口部分21a的第一位置与其圆弧壁29a封堵第一内部空气导入口部分22a的第二位置之间动作。在图1中，第一转动门28a配置于第二位置。这种第一转动门28a能够调节第一外部空气导入口部分21a的开口面积以及第一内部空气导入口部分22a的开口面积。因而，第一转动门28a能够调节从第一外部空气导入口部分21a导入上游侧空间20A的外部空气与从第一内部空气导入口部分22a导入上游侧空间20A的内部空气的比例。从第一外部空气导入口部分21a或者第一内部空气导入口部分22a导入到上游侧空间20A的外部空气或者内部空气通过第一转动门28a的一对侧壁29b、29c之间而流入下游侧空间20B。第一转动门28a的动作范围是从第一位置移动至第二位置的第一转动门28a的圆弧壁29a的轨迹所包围的空间(图5中由双点划线包围的空间)。在本说明书中，也将第一转动门28a的动作范围称作“第一空间20A1”。
第二转动门28b通过在上游侧空间20A内在回转轴线Bx的周围旋转，从而能够在其圆弧壁29a封堵第二外部空气导入口部分21b的第一位置与其圆弧壁29a封堵第二内部空气导入口部分22b的第二位置之间动作。在图1以及图2中，第二转动门28b配置于第一位置。这种第二转动门28b能够调节第二外部空气导入口部分21b的开口面积以及第二内部空气导入口部分22b的开口面积。因而，第二转动门28b能够调节从第二外部空气导入口部分21b导入上游侧空间20A的外部空气与从第二内部空气导入口部分22b导入上游侧空间20A的内部空气的比例。从第二外部空气导入口部分21b或者第二内部空气导入口部分22b导入到上游侧空间20A的外部空气或者内部空气通过第二转动门28b的一对侧壁29b、29c之间而流入下游侧空间20B。第二转动门28b的动作范围是从第一位置移动至第二位置的第二转动门28b的圆弧壁29a的轨迹所包围的空间(图5中由双点划线包围的空间)。在本说明书中，也将第二转动门28b的动作范围称作“第二空间20A2”。
第三转动门28c通过在上游侧空间20A内在回转轴线Bx的周围旋转，从而能够在其圆弧壁29a封堵第三外部空气导入口部分21c的第一位置与其圆弧壁29a封堵第二内部空气导入口部分22b的第二位置之间动作。在图1中，第三转动门28c配置于第二位置。这种第三转动门28c能够调节第三外部空气导入口部分21c的开口面积以及第三内部空气导入口部分22c的开口面积。因而，第三转动门28c能够调节从第三外部空气导入口部分21c导入上游侧空间20A的外部空气与从第三内部空气导入口部分22c导入上游侧空间20A的内部空气的比例。从第三外部空气导入口部分21c或者第三内部空气导入口部分22c导入到上游侧空间20A的外部空气或者内部空气通过第三转动门28c的一对侧壁29b、29c之间而流入下游侧空间20B。第三转动门28c的动作范围是从第一位置移动至第二位置的第三转动门28c的圆弧壁29a的轨迹所包围的空间(图5中由双点划线包围的空间)。在本说明书中，也将第三转动门28c的动作范围称作“第三空间20A3”。
转动门28a、28b、28c的侧壁29b、29c以及分离筒30相对于彼此如以下那样配置。即，以使从第一外部空气导入口部分21a或者第一内部空气导入口部分22a导入到空气取入壳体20内的空气、还有从第三外部空气导入口部分21c或者第三内部空气导入口部分22c导入到空气取入壳体20内的空气的大致全部通过分离筒30的外侧的第一通路30A的方式将第一转动门28a以及第三转动门28c的侧壁29b、29c与分离筒30相对于彼此进行配置。另外，以使从第二外部空气导入口部分21b或者第二内部空气导入口部分22b导入到空气取入壳体20内的空气的大致全部通过分离筒30的内侧的第二通路30B的方式将第二转动门28b的侧壁29b、29c与分离筒30相对于彼此进行配置。更具体而言，各转动门28a、28b、28c的侧壁29b、29c与沿分离筒30的入口侧端部31的第一缘部31a以及第二缘部31b延伸的方向以及旋转轴线Ax延伸的方向扩展的平面平行。另外，第一转动门28a以及第二转动门28b的相互相邻的侧壁29c、29b与分离筒30的第一缘部31a沿流经空气取入壳体20的内部空间的空气的流动方向(大致轴向)排列。另外，第二转动门28b以及第三转动门28c的相互相邻的侧壁29b、29c与分离筒30的第二缘部31b沿流经空气取入壳体20的内部空间的空气的流动方向排列。
接下来，参照图2、图3还有图6以及图7，对过滤器40进行说明。如上述那样，过滤器40在空气取入壳体20的下游侧空间20B以其过滤面横穿流经下游侧空间20B的空气的方式配置。过滤器40为了将流入空气取入壳体20的内部空间的空气中的粉尘、微粒等污染物质、异味去除而设置。过滤器40利用设于空气取入壳体20内的槽或者导轨(未图示)保持于转动门28a、28b、28c与分离筒30的入口侧端部31之间。过滤器40通过设于空气取入壳体20的插入口20M(参照图3)插入于空气取入壳体20的内部空间。
过滤器40包含将流入空气取入壳体20的内部空间的空气中的污染物质捕捉的滤材41与保持滤材41的一对端板48、49。滤材41例如由无纺布形成。滤材41的材料例如可使用聚丙烯、聚酯、尼龙等树脂的纤维。另外，端板48、49例如由聚酯、聚丙烯形成。
在图示的例子中，滤材41呈褶皱形状(参照图3以及图6)。更具体而言，在滤材41交替地形成有向外折的折痕42与向内折的折痕42。滤材41具有由向外折的折痕42以及向内折的折痕42分割的多个分区43。分区43形成过滤器40的过滤面。以下，也将向外折的折痕42以及向内折的折痕42延伸的方向D1称作“第一方向D1”。另外，也将向外折的折痕42以及向内折的折痕42排列的方向D2称作“第二方向D2”。过滤器40以沿第一方向D1以及第二方向D2扩展的虚拟平面P横穿流经下游侧空间20B的空气的方式配置。在图示的例子中，过滤器40配置为其虚拟平面P与旋转轴线Ax正交。另外，过滤器40以其第一方向D1与分离筒30的入口侧端部31的第一缘部31a以及第二缘部31b延伸的方向一致的方式配置。
另外，在图3所示的例子中，相邻的折痕42彼此的距离L(各分区43的宽度)在滤材41内均匀。因此，多个分区43的面积相互相等。而且，在折叠为褶皱形状的滤材41中，沿着第二方向D2的相邻的折痕42彼此的间隔G(褶皱形状的间距)在滤材41内均匀。
滤材41包含第一区域51、第二区域52以及第三区域53。第一区域51、第二区域52以及第三区域53沿第二方向D2依次排列。如图3所示，第一区域51与第一空间20A1相对。另外，如图7所示，第一区域51在沿轴向观察时与涡旋壳体10的舌部10T重叠。舌部10T是呈螺旋形状的涡旋壳体10的开始卷绕的部分。如图3所示，第二区域52与第二空间20A2相对。另外，如图7所示，第二区域52在沿轴向观察时包含旋转轴线Ax。如图3所示，第三区域53与第三空间20A3相对。另外，第三区域53相对于第二区域52位于与第一区域51相反的一侧。
端板48、49固定于第一方向D1上的滤材41的两端部，将滤材41维持为褶皱形状。端板48、49分别由在第二方向D2上没有接合部的单一元件构成。由此，与各端板48、49由在第二方向D2上具有接合部的多个元件构成的情况比较，能够提高过滤器40的生产性能，并且能够提高过滤器40的强度。
接下来，对图1至图3所示的离心送风机1的动作进行说明。
在离心送风机1的第一动作模式中，第一～第三内部空气导入口部分22a、22b、22c由转动门28a、28b、28c关闭，第一～第三外部空气导入口部分21a、21b、21c打开。该状态未被图示。在该情况下，从第一外部空气导入口部分21a以及第三外部空气导入口部分21c导入到第一空间20A1以及第三空间20A3的外部空气分别通过过滤器40的第一区域51以及第三区域53，并通过分离筒30的外侧的第一通路30A，形成流入叶轮3的叶栅的上半部的第一空气流。另外，从第二外部空气导入口部分21b导入到第二空间20A2的外部空气通过过滤器40的第二区域52并通过分离筒30的内侧的第二通路30B，形成流入叶轮3的叶栅的下半部的第二空气流。第一动作模式有时也被称作外部空气模式。
在第二动作模式中，第一内部空气导入口部分22a、第二外部空气导入口部分21b以及第三内部空气导入口部分22c由转动门28a、28b、28c关闭，第一外部空气导入口部分21a、第二内部空气导入口部分22b以及第三外部空气导入口部分21c打开。该状态由图1至图3表示。在该情况下，从第一外部空气导入口部分21a以及第三外部空气导入口部分21c导入到第一空间20A1以及第三空间20A3的外部空气分别通过过滤器40的第一区域51以及第三区域53，并通过分离筒30的外侧的第一通路30A，形成流入叶轮3的叶栅的上半部的第一空气流。另外，从第二内部空气导入口部分22b导入到第二空间20A2的内部空气通过过滤器40的第二区域52，并通过分离筒30的内侧的第二通路30B，形成流入叶轮3的叶栅的下半部的第二空气流。第二动作模式有时也被称作内外空气双层流模式。
第二动作模式(内外空气双层流模式)例如在进行除霜·脚部模式下的运转时使用。此时，水分量相对较少的外部空气从车厢的除霜吹出口朝向车辆的前窗(未图示)吹出，水分量相对较多的内部空气从车厢的脚部吹出口(未图示)朝向乘员的脚边吹出。
在第三动作模式中，第一～第三外部空气导入口部分21a、21b、21c由转动门28a、28b、28c关闭，第一～第三内部空气导入口部分22a、22b、22c打开。该状态未被图示。在该情况下，从第一内部空气导入口部分22a以及第三内部空气导入口部分22c导入到第一空间20A1以及第三空间20A3的内部空气分别通过过滤器40的第一区域51以及第三区域53，并通过分离筒30的外侧的第一通路30A，形成流入叶轮3的叶栅的上半部的第一空气流。另外，从第二内部空气导入口部分22b导入到第二空间20A2的内部空气通过过滤器40的第二区域52，并通过分离筒30的内侧的第二通路30B，形成流入叶轮3的叶栅的下半部的第二空气流。第三动作模式有时也被称作内部空气模式。
然而，期望提高具有这种构成的离心送风机的送风效率。考虑这种需求，本实施方式的离心送风机1进行了用于提高送风效率的研究。
首先，一般来说，在呈螺旋形状的涡旋壳体中，可从吸入口吸入的空气的流量在涡旋壳体的舌部的附近最少，随着以舌部为基准的涡旋壳体的卷绕角度变大而变多。其结果，在与吸入口相对地配置过滤器的情况下，被吸引到该过滤器的第三区域的空气的量比被吸引到该过滤器的第一区域的空气的量多。在这种离心送风机中，在第一区域的过滤面的面积与第三区域的过滤面的面积相等的情况下，通过第三区域的空气的通气阻力比通过第一区域的空气的通气阻力高。这有损于离心送风机的送风效率。
考虑到这一点，本实施方式的离心送风机1构成为第三区域53的过滤面的面积大于第一区域51的过滤面的面积。通过使第三区域53的过滤面的面积大于第一区域51的过滤面的面积，与第一区域51的过滤面的面积与第三区域53的过滤面的面积相等的情况比较，能够抑制通过第三区域53的空气的通气阻力的上升。其结果，能够提高离心送风机1的送风效率。
在图3以及图7所示的例子中，在将过滤器40垂直投影到与轴向垂直的投影面的情况下，在投影面上，由第三区域53覆盖的区域的面积大于由第一区域51覆盖的区域的面积。具体而言，如图7所示，沿着回转轴线Bx延伸的方向的第三转动门28c的宽度W3大于沿着回转轴线Bx延伸的方向的第一转动门28a的宽度W1。因而，沿着回转轴线Bx延伸的方向的第三空间20A3的宽度W3大于沿着回转轴线Bx延伸的方向的第一空间20A1的宽度W1。另外，如上述那样，在图3所示的例子中，相邻的折痕42彼此的间隔G(褶皱形状的间距)在滤材41内均匀。因此，第三区域53中的分区43的数量比第一区域51中的分区43的数量多。在图3所示的例子中，第一区域51包含6个分区43，相对于此，第三区域53包含8个分区43。其结果，第三区域53的过滤面的面积大于第一区域51的过滤面的面积。
在以上说明的第一实施方式中，车辆用的离心送风机1具备马达2、叶轮3、涡旋壳体10、分隔壁15、分离筒30、空气取入壳体20、过滤器40、第一转动门28a、第二转动门28b、及第三转动门28c。
叶轮3具有形成周向叶栅的多个叶片3a，由马达2驱动为绕沿轴向延伸的旋转轴线Ax旋转，将上述叶栅的半径方向内侧的空间的空气朝向离心方向吹出。
涡旋壳体10是收容叶轮3的涡旋壳体10，具有在上述轴向上开口的吸入口10a与在周向上开口的排出口10b，通过叶轮3的旋转，将从吸入口10a吸入的空气从排出口10b送出。
分隔壁15沿上述轴向分割涡旋壳体10的内部空间。
分离筒30插入于涡旋壳体10，将从吸入口10a吸入到涡旋壳体10内的空气的流动分割为通过分离筒30的外侧的第一空气流与通过分离筒30的内侧的第二空气流。
空气取入壳体20连接于涡旋壳体10，具有用于获取车辆的外部空气的外部空气导入口21、用于获取车辆的内部空气的内部空气导入口22、及成为外部空气导入口21以及内部空气导入口22与涡旋壳体10之间的空气通路的内部空间。
过滤器40在空气取入壳体20的内部空间以过滤面横穿流经该内部空间的空气的方式配置。
第一转动门28a在外部空气导入口21以及内部空气导入口22与过滤器40之间动作，调节从作为外部空气导入口21的一部分的第一外部空气导入口部分21a导入上述内部空间的外部空气与从作为内部空气导入口22的一部分的第一内部空气导入口部分22a导入上述内部空间的内部空气的比例。
第二转动门28b外在部空气导入口21以及内部空气导入口22与过滤器40之间动作，调节从作为外部空气导入口21的其他一部分的第二外部空气导入口部分21b导入上述内部空间的外部空气与从作为内部空气导入口22的其他一部分的第二内部空气导入口部分22b导入上述内部空间的内部空气的比例。
第三转动门28c在外部空气导入口21以及内部空气导入口22与过滤器40之间动作，调节从作为外部空气导入口21的另一其他一部分的第三外部空气导入口部分21c导入上述内部空间的外部空气与从作为内部空气导入口22的另一其他一部分的第三内部空气导入口部分22c导入上述内部空间的内部空气的比例。
第一转动门28a、第二转动门28b与第三转动门28c依次排列。
空气取入壳体20的内部空间包含作为第一转动门28a的动作范围的第一空间20A1、与第一空间20A1邻接的空间并且是第二转动门28b的动作范围的第二空间20A2、及与第二空间20A2邻接的空间并且是第三转动门28c的动作范围的第三空间20A3。
过滤器40具有与第一空间20A1相对的第一区域51、与第二空间20A2相对的第二区域52、及与第三空间20A3相对的第三区域53。
第一区域51在沿上述轴向观察时与涡旋壳体10的舌部10T重叠。
第二区域52在沿上述轴向观察时包含旋转轴线Ax。
第三区域53相对于第二区域52位于与第一区域51相反的一侧。
第三区域53的过滤面的面积大于第一区域51的过滤面的面积。
根据这种离心送风机1，与过滤器40的第一区域51比较，更多的空气被吸引到过滤器40的第三区域53，但通过使第三区域53的过滤面的面积大于第一区域51的过滤面的面积，能够抑制通过第三区域53的空气的通气阻力的上升。其结果，能够提高离心送风机1的送风效率。
在第一实施方式中，在将过滤器40垂直投影到与轴向垂直的投影面的情况下，在上述投影面上，由第三区域53覆盖的区域的面积大于由第一区域51覆盖的区域的面积。由此，第三区域53的过滤面的面积大于第一区域51的过滤面的面积。
更具体而言，在第一实施方式中，过滤器40包含滤材41，该滤材41以成为褶皱形状的方式形成多个折痕42，由多个折痕42分割为多个分区43。第一区域51中的相邻的折痕42、42彼此的间隔G(褶皱形状的间距)与第三区域53中的相邻的折痕42、42彼此的间隔G相等。其结果，第三区域53中的分区43的数量比第一区域51中的分区43的数量多。由此，第三区域53的过滤面的面积大于第一区域51的过滤面的面积。
＜第二实施方式＞
接下来，参照图8以及图9，对第二实施方式进行说明。图8是表示第二实施方式的离心送风机101的子午剖面的图。图9是沿着图8的II－II线的离心送风机101的剖面图。图8所示的离心送风机101与图1至图3所示的离心送风机1比较，不同点是在上述投影面上，由第一区域51覆盖的区域的面积与由第三区域53覆盖的区域的面积相等。
另外，过滤器140的相邻的折痕42、42彼此的间隔G在第一区域51与第三区域53中不同这一点不同。其他方面与图1至图3所示的离心送风机1大致相同。在图8以及图9所示的第二实施方式中，对与图1至图3所示的离心送风机1相同的部分标注相同的附图标记，省略详细的说明。
如上述那样，在图8以及图9所示的离心送风机101中，在将过滤器140垂直投影到与上述轴向垂直的投影面的情况下，在上述投影面上，由第一区域51覆盖的区域的面积与由第三区域53覆盖的区域的面积相等。具体而言，第一转动门28a的宽度W1与第三转动门28c的宽度W3相等。因而，第一空间20A1的宽度W1与第三空间20A3的宽度W3相等。另一方面，在折叠成褶皱形状的滤材41中，第三区域53中的相邻的折痕42、42彼此的间隔(沿着第二方向D2的间隔)G3比第一区域51中的相邻的折痕42、42彼此的间隔(沿着第二方向D2的间隔)G1窄。因此，第三区域53中的分区43的数量比第一区域51中的分区43的数量多。在图8所示的例子中，第一区域51包含六个分区43，相对于此，第三区域53包含10个分区43。其结果，第三区域53的过滤面的面积大于第一区域51的过滤面的面积。
根据这种离心送风机101，也能够抑制第三区域53中的通气阻力的上升，能够使通过第三区域53的空气的流量增大。而且，能够提高离心送风机101的送风效率。而且，无需使第三空间20A3的宽度W3大于第一空间20A1的宽度W1，因此能够抑制沿着第二方向D2的空气取入壳体20的尺寸的增大。
在以上说明的第二实施方式中，过滤器140包含滤材41，该滤材41以成为褶皱形状的方式形成多个折痕42，由多个折痕42分割为多个分区43。第三区域53中的相邻的折痕42、42彼此的间隔G3比第一区域51中的相邻的折痕42、42彼此的间隔G1窄。因此，第三区域53中的分区43的数量比第一区域51中的分区43的数量多。由此，能够使第三区域53的过滤面的面积大于第一区域51的过滤面的面积，能够抑制通过第三区域53的空气的通气阻力的上升。其结果，能够提高离心送风机101的送风效率。而且，由于第三区域53中的相邻的折痕42、42彼此的间隔G3比第一区域51中的相邻的折痕42、42彼此的间隔G1窄，因此能够抑制第三区域53的过滤面的面积大于第一区域51的过滤面的面积所导致的空气取入壳体20的尺寸增大。
＜第三实施方式＞
接下来，参照图10，对第三实施方式进行说明。图10是表示第三实施方式的离心送风机201的子午剖面的图。图10所示的离心送风机201与图8以及图9所示的离心送风机101比较，不同点是在上述投影面上，由第三区域53覆盖的区域的面积大于由第一区域51覆盖的区域的面积。其他方面与图8以及图9所示的离心送风机101大致相同。在图10所示的第三实施方式中，对与图8以及图9所示的离心送风机101相同的部分标注相同的附图标记，省略详细的说明。
如上述那样，在图10所示的离心送风机201中，在将过滤器140垂直投影到与上述轴向垂直的投影面的情况下，在上述投影面上，由第三区域53覆盖的区域的面积大于由第一区域51覆盖的区域的面积。具体而言，第三转动门28c的宽度W3大于第一转动门28a的宽度W1。因而，第三空间20A3的宽度W3大于第一空间20A1的宽度W1。而且，在折叠成褶皱形状的滤材41中，第三区域53中的相邻的折痕42、42彼此的间隔G3比第一区域51中的相邻的折痕42、42彼此的间隔G1窄。因此，第三区域53中的分区43的数量比第一区域51中的分区43的数量多。在图10所示的例子中，第一区域51包含五个分区43，相对于此，第三区域53包含10个分区43。其结果，第三区域53的过滤面的面积大于第一区域51的过滤面的面积。
根据这种离心送风机201，也能够抑制第三区域53中的通气阻力的上升。其结果，能够提高离心送风机201的送风效率。
而且，由于第三区域53中的相邻的折痕42、42彼此的间隔G3比第一区域51中的相邻的折痕42、42彼此的间隔G1窄，因此能够抑制沿着第二方向D2的空气取入壳体20的尺寸增大。
另外，在图10所示的例子中，第二空间20A2的第二方向D2上的中央位置偏离空气取入壳体220的第二方向D2上的中央位置。在该情况下，如图10所示，将分离筒230形成为其入口侧端部31与第二空间20A2相对即可。由此，能够在抑制沿着第二方向D2的空气取入壳体220的尺寸增大的同时，利用分离筒230分离获取到第二空间20A2的空气与获取到第一空间20A1以及第三空间20A3的空气。
＜第四实施方式＞
接下来，参照图11，对第四实施方式进行说明。图11是表示第四实施方式的离心送风机301的子午剖面的图。图11所示的离心送风机301与图1至图3所示的离心送风机1比较，过滤器40相对于涡旋壳体10倾斜这一点不同。其他方面与图1至图3所示的离心送风机1大致相同。在图11所示的第四实施方式中，对与图1至图3所示的离心送风机1相同的部分标注相同的附图标记，省略详细的说明。
如上述那样，在图11所示的离心送风机301中，过滤器40相对于涡旋壳体10倾斜。换言之，过滤器40的虚拟面P相对于与旋转轴线Ax垂直的平面倾斜。而且，吸入口10a与第三区域53的距离比涡旋壳体10的吸入口10a与第一区域51的距离短。
这里，一般来说，在离心送风机的吹出口连接空调装置的空气调节部。因而，若将用于将过滤器插入空气取入壳体的内部空间的插入口设于离心送风机的吹出口的一侧，则难以在离心送风机组装于空调装置的状态下从空气取入壳体取出、放入过滤器。具体而言，若在空气取入壳体中的、在第二方向D2上与过滤器的第一区域邻接的壁部设置上述插入口，则难以从空气取入壳体取出、放入过滤器。因此，上述插入口设于空气取入壳体中的在第二方向D2上与过滤器的第三区域邻接的壁部、或者在第一方向D1上与过滤器邻接的壁部。另外，一般来说，在空调装置组装于车辆的状态下，在离心送风机的上方(轴向的一侧)存在各种装置。因而，在将上述插入口设于在第二方向D2上与过滤器的第三区域邻接的上述壁部的情况下，只要能够从空气取入壳体向斜下方抽出过滤器、或者从斜下方向空气取入壳体插入过滤器，则即使在空调装置组装于车辆的状态下，也易于从空气取入壳体取出、放入过滤器。
因而，如图11所示，只要以吸入口10a与第三区域53的距离比涡旋壳体10的吸入口10a与第一区域51的距离短的方式将过滤器40设置于空气取入壳体320内，则易于从空气取入壳体320取出、放入过滤器40。
另外，在图11所示的例子中，在空气取入壳体320的上游侧空间20A配置有隔壁构造体60。如图11以及图12所示，隔壁构造体60包含沿与回转轴线Bx垂直的面扩展的壁部61、62、63、64。壁部61、62、63、64沿回转轴线Bx延伸的方向依次相互分离地配置。壁部61、62、63、64配置于沿与回转轴线Bx以及旋转轴线Ax平行的面扩展的一对壁部65、66之间，连接于壁部65、66。根据图11可理解，壁部62、63配置为其下端与分离筒30的入口侧端部31的第一缘部31a以及第二缘部31b相对。壁部61配置为与过滤器40的第二方向D2上的一端相对。壁部64配置为与过滤器40的第二方向D2上的另一端相对。壁部65配置为与过滤器40的第一方向D1上的一端相对。壁部66配置为与过滤器40的第一方向D1上的另一端相对。
根据这种隔壁构造体60，可抑制获取到第二空间20A2的空气从第二空间20A2与过滤器40之间流入过滤器40的第一区域51或者第三区域53的隐患。或者，可抑制获取到第一空间20A1或者第三空间20A3的空气从第二空间20A2与过滤器40之间流入过滤器40的第二区域52的隐患。因而，在离心送风机301以内外空气双层流模式运转的情况下，可抑制流入过滤器40的内部空气与外部空气相互混合的隐患。
另外，在图11所示的例子中，分离筒330的入口侧端部31的开口面沿过滤器40的虚拟面P倾斜。由此，可抑制通过了过滤器40的第二区域52的空气从过滤器40与分离筒330的入口侧端部31之间向分离筒330的外侧流出的隐患。另外，可抑制通过了过滤器40的第一区域51以及第三区域53的空气从过滤器40与分离筒330的入口侧端部31之间流入分离筒330的内侧的隐患。因而，在离心送风机301以内外空气双层流模式运转的情况下，可抑制通过了过滤器40的内部空气与外部空气相互混合的隐患。
在以上说明的第四实施方式中，吸入口10a与第三区域53的距离比涡旋壳体10的吸入口10a与第一区域51的距离短。由此，容易从空气取入壳体320取出、放入过滤器40。
＜变形例＞
以上，一边参照具体例一边说明了第一～第四实施方式，但并非意图由以上的具体例限定第一～第四实施方式。上述的第一～第四实施方式能够以其他各种具体例实施，在不脱离其主旨的范围内，能够进行各种省略、替换、变更、追加等。
例如在上述的所有离心送风机1、101、201、301中，第一空间20A1、第二空间20A2以及第三空间20A3也可以由沿与回转轴线Bx垂直的面扩展的两个隔壁隔开空气取入壳体20、120、220、320的上游侧空间20A。在该情况下，各转动门28a、28b、28c也可以不具有侧壁29b、29c。另外，在该情况下，将空间20A1、20A2、20A3隔开的两个隔壁分别与分离筒30、230、330的入口侧端部31的第一缘部31a以及第二缘部31b沿通过空气取入壳体20的上游侧空间20A的空气的流动方向排列地配置。由此，能够将导入到第二空间20A2的空气向分离筒30、230、330的内侧引导，另外，能够将导入到第一空间20A1以及第三空间20A3的空气向分离筒30、230、330的外侧引导。
另外，在图1至图3所示的离心送风机1以及图11所示的离心送风机301中，滤材41也可以不呈褶皱形状。更具体而言，也可以是专利文献(日本实公平2－048110号公报)的图1所公开的那种剖面山形的折曲部以平面波形连续地并列设置那样的折叠方法。
另外，在图1至图3所示的离心送风机1以及图11所示的离心送风机301中，第二空间20A2的第二方向D2上的中央位置也可以偏离空气取入壳体20、320的第二方向D2上的中央位置。在该情况下，与图10所示的离心送风机220相同，分离筒30、330形成为其入口侧端部31与第二空间20A2相对。由此，能够在抑制沿着第二方向D2的空气取入壳体20、320的尺寸的增大的同时，利用分离筒30、330分离获取到第二空间20A2的空气与获取到第一空间20A1以及第三空间20A3的空气。
工业上的可利用性
本发明的车辆用的离心送风机能够在工业上制造，此外，能够作为商品买卖的对象，因此具有经济价值，能够在工业上利用。

Claims (5)

1.一种车辆用的离心送风机，其特征在于，具备：
马达(2)；
叶轮(3)，其具有形成周向叶栅的多个叶片(3a)，由所述马达(2)驱动为绕沿轴向延伸的旋转轴线(Ax)旋转，朝向离心方向吹出所述叶栅的半径方向内侧的空间的空气；
涡旋壳体(10)，其收容所述叶轮(3)，具有在所述轴向上开口的吸入口(10a)与在周向上开口的排出口(10b)，通过所述叶轮(3)的旋转，将从所述吸入口(10a)吸入的空气从所述排出口(10b)送出；
分隔壁(15)，其在所述轴向上分割所述涡旋壳体(10)的内部空间；
分离筒，其插入于所述涡旋壳体(10)，将从所述吸入口(10a)向所述涡旋壳体(10)内吸入的空气的流动分割为通过所述分离筒的外侧的第一空气流与通过所述分离筒的内侧的第二空气流；
空气取入壳体，其连接于所述涡旋壳体(10)，具有用于获取车辆的外部空气的外部空气导入口(21)、用于获取车辆的内部空气的内部空气导入口(22)、成为所述外部空气导入口(21)和所述内部空气导入口(22)所在的部位与所述涡旋壳体(10)所在的部位之间的空气通路的内部空间；
过滤器，其在所述空气取入壳体的所述内部空间以过滤面横穿流经该内部空间的空气的方式配置；
第一转动门(28a)，其在所述外部空气导入口(21)和所述内部空气导入口(22)所在的部位与所述过滤器所在的部位之间动作，调节从作为所述外部空气导入口(21)的一部分的第一外部空气导入口部分(21a)向所述内部空间导入的外部空气与从作为所述内部空气导入口(22)的一部分的第一内部空气导入口部分(22a)向所述内部空间导入的内部空气的比例；
第二转动门(28b)，其在所述外部空气导入口(21)和所述内部空气导入口(22)所在的部位与所述过滤器所在的部位之间动作，调节从作为所述外部空气导入口(21)的其他一部分的第二外部空气导入口部分(21b)向所述内部空间导入的外部空气与从作为所述内部空气导入口(22)的其他一部分的第二内部空气导入口部分(22b)向所述内部空间导入的内部空气的比例；以及
第三转动门(28c)，其在所述外部空气导入口(21)和所述内部空气导入口(22)所在的部位与所述过滤器所在的部位之间动作，调节从作为所述外部空气导入口(21)的另一其他一部分的第三外部空气导入口部分(21c)向所述内部空间导入的外部空气与从作为所述内部空气导入口(22)的另一其他一部分的第三内部空气导入口部分(22c)向所述内部空间导入的内部空气的比例，
所述第一转动门(28a)、所述第二转动门(28b)以及所述第三转动门(28c)依次排列，
所述空气取入壳体的内部空间包含作为所述第一转动门(28a)的动作范围的第一空间(20A1)、与所述第一空间(20A1)邻接的空间并且是所述第二转动门(28b)的动作范围的第二空间(20A2)以及与所述第二空间(20A2)邻接的空间并且是所述第三转动门(28c)的动作范围的第三空间(20A3)，
所述过滤器具有与所述第一空间(20A1)相对的第一区域(51)、与所述第二空间(20A2)相对的第二区域(52)以及与所述第三空间(20A3)相对的第三区域(53)，
所述第一区域(51)在沿所述轴向观察时与所述涡旋壳体(10)的舌部(10T)重叠，
所述第二区域(52)在沿所述轴向观察时包含所述旋转轴线(Ax)，
所述第三区域(53)相对于所述第二区域(52)位于与所述第一区域(51)相反的一侧，
所述第三区域(53)的过滤面的面积大于所述第一区域(51)的过滤面的面积。
2.根据权利要求1所述的离心送风机，其特征在于，
在将所述过滤器垂直投影到与所述轴向垂直的投影面的情况下，在所述投影面上，由所述第三区域(53)覆盖的区域的面积大于由所述第一区域(51)覆盖的区域的面积。
3.根据权利要求1或2所述的离心送风机，其特征在于，
所述过滤器包含滤材(41)，该滤材(41)以成为褶皱形状的方式形成多个折痕(42)，由所述多个折痕(42)分割为多个分区(43)，
所述第三区域(53)中的所述分区(43)的数量比所述第一区域(51)中的所述分区(43)的数量多。
4.根据权利要求3所述的离心送风机，其特征在于，
所述第三区域(53)中的相邻的折痕彼此的间隔比所述第一区域(51)中的相邻的折痕彼此的间隔窄。
5.根据权利要求1所述的离心送风机，其特征在于，
所述吸入口(10a)与所述第三区域(53)的距离比所述涡旋壳体(10)的所述吸入口(10a)与所述第一区域(51)的距离短。
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