JP2002036850A - 車両用空調装置の送風ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸発器の下流側に配設されるファンを駆動す
るファンモータに、車室内の空気を取り入れて冷却させ
ることを可能とする車両用空調装置の送風ユニットを実
現する。 【解決手段】 空気通路を形成する空調ケース３と、空
気を冷却する蒸発器４と、空調ケース３内に空気流を発
生するファン５ｂと、このファン５ｂを回転駆動するフ
ァンモータ５ｃとを備えた車両用空調装置の送風ユニッ
トにおいて、ファンモータ５ｃは、ファンモータ５ｃを
冷却するための空気を送り込む冷却風通路１０内に収容
されるとともに、冷却風通路１０には、ファンモータ５
ｃの上流側に車室内の空気を取り入れる吸気口１０ａ
と、ファンモータ５ｃの下流側に蒸発器４の上流側と連
通する開口部１０ｃとを形成させて、開口部１０ｃから
の吸引により吸気口１０ａから取り入れた空気で冷却す
るように配設したことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用空調装置の
送風ユニットに関するものであり、特に、送風機を回転
駆動するモータの冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両用空調装置の送風ユニットに
用いられるモータは、ブラシ摩耗の長寿命化のためにモ
ータからの発熱を冷却させることが一般的である。この
種の車両用空調装置の送風ユニットとして、特開平９−
２１６５１０号公報に記載されたものがある。この従来
装置は、ファンを収容するファンケースと、ファンを回
転駆動するモータと、ファンケース内に圧送された空気
の一部をモータのハウジング内に、モータ冷却用空気と
して送り込むための空気通路と、モータのハウジング内
を通過したモータ冷却用空気をファンケース外へ排出す
るための排出通路とを備えた構成になっている。

【０００３】以上の構成による従来装置によれば、モー
タに駆動されたファンの回転により、ファンケース内に
吹き出された空気の一部を、空気通路により、モータの
ハウジング内にモータ冷却用空気として送り込み、モー
タのハウジング内を通過し、加熱された冷却用空気を、
排出通路を通してファンケース外へ排出するものであ
る。なお、この従来装置では、ファンおよびファンケー
スの下流側に蒸発器が配設されファンで取り入れた空気
を蒸発器に送風する車両用空調装置に搭載されると好適
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、空気を
除湿冷却する蒸発器などの冷却手段の下流側に送風機お
よびモータを配設するように構成された車両用空調装置
においては、冷却された空気の一部を取り入れてモータ
を冷却させると、結露による錆の発生によるモータの劣
化や回転軸への錆付きによるロックなどの問題がある。

【０００５】また、冷却された空気の一部を排出するこ
とにより圧縮機の動力損失もある。

【０００６】そこで、本発明の目的は、上記点に鑑み、
冷却手段の下流側に配設される送風機を回転駆動するモ
ータに車室内の空気を取り入れて冷却させることを可能
とした車両用空調装置の送風ユニットを提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１〜４記載の技術的手段を採用する。

【０００８】請求項１の発明では、空気通路を形成する
空調ケース（３）と、この空調ケース（３）内に設置さ
れ、空気を冷却する冷却手段（４）と、この冷却手段
（４）の下流側に設置され、空調ケース（３）内に空気
流を発生する送風機（５ｂ）と、この送風機（５ｂ）を
回転駆動するモータ（５ｃ）とを備えた車両用空調装置
の送風ユニットにおいて、モータ（５ｃ）は、モータ
（５ｃ）を冷却するための空気を送り込む冷却風通路
（１０）内に収容されるとともに、冷却風通路（１０）
には、モータ（５ｃ）の上流側に車室内の空気を取り入
れる第１の開口部（１０ａ）と、モータ（５ｃ）の下流
側に冷却手段（４）の上流側と連通する第２の開口部
（１０ｃ）とを形成させて、第２の開口部（１０ｃ）か
らの吸引により第１の開口部（１０ａ）から取り入れた
空気で冷却するように構成したことを特徴としている。

【０００９】請求項１の発明によれば、冷却手段（４）
の下流側に設置される送風機（５ｂ）およびモータ（５
ｃ）を備えた車両用空調装置の送風ユニットにおいて、
モータ（５ｃ）を冷却風通路（１０）内に収容させて、
モータ（５ｃ）の上流側に第１の開口部（１０ａ）と、
モータ（５ｃ）の下流側に冷却手段（４）の上流側と連
通する第２の開口部（１０ｃ）とを形成させて、モータ
（５ｃ）が回転駆動することで冷却手段（４）の上流側
が負圧となるため、冷却風通路（１０）内に第１の開口
部（１０ａ）から第２の開口部（１０ｃ）に吸引される
空気流が発生してこの空気流でモータ（５ｃ）を冷却す
ることができる。

【００１０】従って、冷却手段（４）で冷却された空気
の一部を取り入れて冷却する従来技術と比較して、冷却
風通路（１０）の第１の開口部（１０ａ）から車室内の
空気を取り入れて冷却することでモータ（５ｃ）に結露
を発生させて錆付きによるロックや劣化などがなくモー
タ（５ｃ）の冷却が可能となり長寿命化が図れる。

【００１１】また、第１の開口部（１０ａ）から取り入
れる空気をモータ（５ｃ）自らの回転駆動による送風機
（５ｂ）の吸引で行うことができるため、他の動力を追
加せずに既設の機器でモータ（５ｃ）の冷却ができる。

【００１２】請求項２の発明では、冷却風通路（１０）
は、モータ（５ｃ）の外周に沿って間隙を介して覆うよ
うに形成され、第１の開口部（１０ａ）をモータ（５
ｃ）の上流側の外周方向に形成し、第１の開口部（１０
ａ）と対向する側から冷却手段（４）を迂回させるよう
に冷却手段（４）の上方を経由させて第２の開口部（１
０ｃ）に至るように形成されたことを特徴としている。

【００１３】請求項２の発明によれば、冷却風通路（１
０）をモータ（５ｃ）の外周に沿って間隙を介して覆う
ように形成され、第１の開口部（１０ａ）を外周方向に
形成し対向する側から冷却手段（４）の上方を経由させ
て第２の開口部（１０ｃ）に至るように形成されること
により、モータ（５ｃ）に車室内の空気を送り込めるこ
とでモータ（５ｃ）の冷却が促進できるとともに、モー
タ（５ｃ）で加熱された空気は冷却手段（４）によって
冷却されるので車室内の空気を高めることがない。

【００１４】請求項３の発明では、冷却風通路（１０）
内に、モータ（５ｃ）の印加電圧を制御する風量可変調
節器（１１）を設置し、風量可変調節器（１１）が冷却
されることを特徴としている。

【００１５】請求項３の発明によれば、冷却風通路（１
０）内に、風量可変調節器（１１）を設置して冷却する
ことにより、モータ（５ｃ）と同様に風量可変調節器
（１１）の長寿命化が図れる。

【００１６】請求項４の発明では、第２の開口部（１０
ｃ）には、第２の開口部（１０ｃ）近傍の圧力によって
開閉する切替手段（１２）を設け、所定のラム圧を超え
るときは第２の開口部（１０ｃ）が閉塞されることを特
徴としている。

【００１７】請求項４の発明によれば、車両走行時のラ
ム圧が所定よりも超えたときには切替手段を閉塞させる
ことにより、外気が第２の開口部（１０ｃ）から第１の
開口部（１０ｂ）に向かって逆流させないようにするこ
とで第１の開口部（１０ｂ）から外気を吹き出さない。
その結果、快適性を損なう恐れがない。

【００１８】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
および図２に基づいて説明する。まず、図１に示すよう
に、空調ユニット１は、車室内へ送る空気を車室内空気
（内気）とするか車室外空気（外気）とするかを選択す
る内外気切替手段２、この内外気切替手段２で選択され
た空気を車室内に導く空気通路としての空調ケース３、
この空調ケース３内を流れる空気を除湿冷却する冷却手
段としての蒸発器４、この蒸発器４の下流側に設置さ
れ、蒸発器４で冷却された空気を車室内へ送風する送風
手段５、および空調ケース３から車室内へ吹き出される
空気の温度を調節する温度調節手段６を備える。

【００２０】内外気切替手段２は、蒸発器４の空気上流
側部位に設けられ、車室内と連通した内気吸入口２ａ
と、車室外と連通した外気吸入口２ｂとが形成されると
ともに、この内気吸入口２ａと外気吸入口２ｂとを選択
的に開閉する内外気切替ドア２ｃを備える。この内外気
切替ドア２ｃは、サーボモータ（図示せず）のような駆
動手段によって駆動されるもので、内気吸入口２ａから
内気を吸入する内気循環モードと、外気吸入口２ｂから
外気を吸入する外気導入モードとを切り換える。

【００２１】次に、空調ケース３は車室内の前方に配置
されている。空調ケース３の出口側には、空調ケース３
を通過した空気を車室内乗員の上半身に向けて吹き出す
ためのフェイス吹出口（図示せず）に連通するフェイス
開口部７と、前記空気を乗員の足元に向けて吹き出すた
めのフット吹出口（図示せず）に連通するフット開口部
８と、前記空気を自動車の窓ガラスに向けて吹き出すた
めのデフロスタ吹出口（図示せず）に連通するデフロス
タ開口部９とが形成されている。

【００２２】また空調ケース３内には、上記各吹出口
（図示せず）を流れる空気量を調節する手段、具体的に
はフェイスドア７ａ、フットドア８ａ、およびデフロス
タドア９ａが設けられている。これらのドア７ａ、８
ａ、９ａは、それぞれの駆動手段、具体的にはサーボモ
ータ（図示せず）によって駆動される。

【００２３】次に蒸発器４は，空調ケース３内を通過す
る空気を冷却する冷凍サイクルの構成要素で、空調ケー
ス３内の空気上流側に配置され、空調ケース３内を通過
するすべての空気を冷却する。冷凍サイクルは、蒸発器
４の他に図示していない圧縮機、凝縮器、受液器、およ
び膨張弁とを備える周知のものである。

【００２４】送風手段５は、空調ケース３に収容され、
車室内へ送風する空気流を発生する手段である。この送
風手段５は、ファンケース５ａ、ファン５ｂ、ファンモ
ータ５ｃからなり、ファンモータ５ｃは駆動回路より印
加される電圧に応じてファン５ｂを回転駆動し、内気ま
たは外気を吸引して蒸発器４で冷却された空気を空調ケ
ース３を介して車室内へ送風する。

【００２５】次に、温度調節手段６は、ヒータコア６ａ
およびエアミックスドア６ｂより構成されている。ヒー
タコア６ａは、送風手段５の空気下流側部位において、
蒸発器４からの空気がヒータコア６ａを通過する温風通
路６ｃと、蒸発器４からの空気がヒータコア６ａをバイ
パスするバイパス通路６ｄとが形成されるように配設さ
れている。このヒータコア６ａは、内部をエンジン冷却
水が流れるものであり、このエンジン冷却水の熱によっ
てヒータコア６ａを通過する空調ケース３内の空気を加
熱する熱交換器である。

【００２６】エアミックスドア６ｂはヒータコア６ａの
空気上流側部位に設けられ、サーボモータのような駆動
手段によって駆動される。そしてこのサーボモータによ
って設定される位置に応じて、温風通路６ｃを通過して
ヒータコア６ａによって加熱される空気量と、バイパス
通路６ｄを通過する空気量とを調節することで吹出口よ
り吹き出される吹出温度の温度調節を行うものである。

【００２７】次に、本発明の要部である送風手段５につ
いての詳細を説明する。図２に示すように、本実施形態
では、ファンモータ５ｃの左右の回転軸に左右のファン
５ｂが接続されており、所定の回転速度で回転駆動され
るようになっている。そして、左右のファン５ｂは、温
度調節手段６へ至る送風路５ｆに連通された左右のファ
ンケース５ａ内にそれぞれが配設されており、左右のフ
ァンケース５ａ内に形成されたベルマウス状の吸入口５
ｄより蒸発器４からの空気を取り入れて温度調節手段６
へ至る送風路５ｆを介して冷却風を送るようになってい
る。なお、左右のファンケース５ａは、ポリプロピレン
などの樹脂材にてスクロール状の流路を形成している。

【００２８】そして、左右のファンケース５ａ間に配設
されたファンモータ５ｃには、ファンモータ５ｃの外周
に沿って所定の間隙５ｅを介してファンモータ５ｃを覆
うように冷却風通路１０を形成している。

【００２９】この冷却風通路１０の外周方向の一端に車
室内と連通する吸気口１０ａを設け、この吸気口１０ａ
からファンモータ５ｃの外周を沿うように空気通路を形
成させて、その後、吸気口１０ａから略１８０度回転さ
せた位置１０ｂから蒸発器４を迂回させるように蒸発器
４の上方を経由させて蒸発器４の上流側と連通する開口
部１０ｃに至るように形成されている。これにより、車
室内の空気を吸気口１０ａから取り入れ、ファンモータ
５ｃに送り込まれ開口部１０ｃ介して蒸発器４の上流側
に吐き出されるファンモータ５ｃを冷却する空気通路が
形成されるものである。なお、冷却風通路１０は、左右
のファンケース５ａと一体に形成されて、吸気口１０ａ
は車室内に開口しており開口部１０ｃは空調ケース３に
接続されている。また、左右のファンケース５ａは吸入
口５ｄを含む一部が空調ケース３内に収容されるように
接続されている。

【００３０】以上の構成による車両用空調装置の送風ユ
ニットの作動を説明する。ファンモータ５ｃにより左右
のファン５ｂが回転駆動されると内外気切替手段２で選
択された外気または内気のいずれかから取り入れた空気
が蒸発器４に吸い込まれる。このときに、蒸発器４の上
流側では負圧となるため、冷却風通路１０に吸気口１０
ａから車室内の空気を取り入れファンモータ５ｃに送り
込まれ開口部１０ｃより蒸発器４の上流側に吸引される
ファンモータ５ｃを冷却する空気が送り込まれる。この
冷却する空気により、ファンモータ５ｃが冷却されるた
めファンモータ５ｃの温度上昇を抑えることができる。

【００３１】また、ファンモータ５ｃを通過して加熱さ
れた空気は、開口部１０ｃより蒸発器４内に吸い込まれ
て上述した外気または内気のいずれかから取り入れた空
気と混合されて冷却され、温度調節手段６および吹出口
を経由して車室内に吹き出されるものである。従って、
ファンモータ５ｃで加熱された空気は蒸発器４によって
冷却されるので車室内の空気を高めることがない。

【００３２】以上の実施形態における車両用空調装置の
送風ユニットによれば、ファンモータ５ｃを冷却風通路
１０で覆い、ファンモータ５ｃ自らの回転駆動によっ
て、ファンモータ５ｃを冷却する空気を吸気口１０ａか
ら車室内の空気で冷却することにより、蒸発器４で冷却
された空気の一部を取り入れて冷却する従来技術と比較
して、ファンモータ５ｃに結露を発生することなく回転
軸などの回転部が錆付きによるロックなどの不具合もな
くファンモータ５ｃの冷却ができブラシ摩耗などの長寿
命化が図れる。

【００３３】また、吸気口１０ａから取り入れる空気を
ファンモータ５ｃ自らの回転駆動によってファンモータ
５ｃを冷却する空気を吸引することができるため、他の
動力などを追加せずに既設の機器でファンモータ５ｃの
冷却ができる。

【００３４】（他の実施形態）上記実施形態では、回転
軸が左右両軸に形成されたファンモータ５ｃを用いて、
左右のファン５ｂ、左右のファンケース５ａおよび冷却
風通路１０を配設させた送風手段５で説明したが、これ
に限らず、回転軸が片側に形成された片軸のファンモー
タでも良い。

【００３５】また、本実施形態による冷却風通路１０内
に、ファンモータ５ｃに印加する電圧を調節するファン
コントローラ１１を設置すると良い。このファンコント
ローラ１１は、ファンモータ５ｃの回転数を可変するた
めにファンモータ５ｃに印加する電圧を抵抗器などで電
圧降下するものであり、ファンモータ５ｃと同じように
発熱する。従って、図３に示すように、ファンモータ５
ｃの下流側と開口部１０ｃとの間にファンコントローラ
１１を設置すると良い。冷却することにより、ファンモ
ータ５ｃと同様にファンコントローラ１１の長寿命化が
図れる。

【００３６】また、内外気切替手段２が外気導入モード
で車両が走行状態のときに、ファンモータ５ｃが停止さ
れている場合には、 蒸発器４の上流側に連通する開口
部１０ｃ近傍にラム圧が加わり開口部１０ｃから吸気口
１０ａに向かって外気が逆流して車室内に吹き出され
る。これにより、乗員に不快感を招く恐れがあるため、
そこで、図３に示すように、開口部１０ｃに逆止弁１２
を設けることで逆流吹き出しを防止できる。すなわち、
所定のラム圧が所定値以上のときに開口部１０ｃを閉塞
し所定値以下のときに開くような逆止弁１２を設ける。

【００３７】これにより、吸気口１０ａから車室内に外
気を吹き出すことがない。従って快適性を損なう恐れが
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態における車両用空調装置の送
風ユニットの全体構成を示す縦断面図である。

【図２】本発明の実施形態における送風手段の詳細を示
す図１のＡ−Ａ断面図である。

【図３】他の実施形態における車両用空調装置の送風ユ
ニットの詳細を示す縦断面図である。

【符号の説明】

３…空調ケース ４…蒸発器（冷却手段） ５ａ…ファンケース ５ｂ…ファン（送風機） ５ｃ…ファンモータ（モータ） １０…冷却風通路 １０ａ…吸気口（第１の開口部） １０ｃ…開口部（第２の開口部） １１…ファンコントローラ（風量可変調節器） １２…逆止弁（切替手段）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 空気通路を形成する空調ケース（３）
   と、 前記空調ケース（３）内に設置され、空気を冷却する冷
   却手段（４）と、 前記冷却手段（４）の下流側に設置され、前記空調ケー
   ス（３）内に空気流を発生する送風機（５ｂ）と、 前記送風機（５ｂ）を回転駆動するモータ（５ｃ）とを
   備えた車両用空調装置の送風ユニットにおいて、 前記モータ（５ｃ）は、前記モータ（５ｃ）を冷却する
   ための空気を送り込む冷却風通路（１０）内に収容され
   るとともに、前記冷却風通路（１０）には、前記モータ
   （５ｃ）の上流側に車室内の空気を取り入れる第１の開
   口部（１０ａ）と、前記モータ（５ｃ）の下流側に前記
   冷却手段（４）の上流側と連通する第２の開口部（１０
   ｃ）とを形成させて、前記第２の開口部（１０ｃ）から
   の吸引により前記第１の開口部（１０ａ）から取り入れ
   た空気で冷却するように構成したことを特徴とする車両
   用空調装置の送風ユニット。
2. 【請求項２】 前記冷却風通路（１０）は、前記モータ
   （５ｃ）の外周に沿って間隙を介して覆うように形成さ
   れ、前記第１の開口部（１０ａ）を前記モータ（５ｃ）
   の上流側の外周方向に形成し、前記第１の開口部（１０
   ａ）と対向する側から前記冷却手段（４）を迂回させる
   ように前記冷却手段（４）の上方を経由させて前記第２
   の開口部（１０ｃ）に至るように形成されたことを特徴
   とする請求項１に記載の車両用空調装置の送風ユニッ
   ト。
3. 【請求項３】 前記冷却風通路（１０）内に、前記モー
   タ（５ｃ）の印加電圧を制御する風量可変調節器（１
   １）を設置し、前記風量可変調節器（１１）が冷却され
   ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車
   両用空調装置の送風ユニット。
4. 【請求項４】 前記第２の開口部（１０ｃ）には、前記
   第２の開口部（１０ｃ）近傍の圧力によって開閉する切
   替手段（１２）を設け、所定のラム圧を超えるときは前
   記第２の開口部（１０ｃ）が閉塞されることを特徴とす
   る請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の車両
   用空調装置の送風ユニット。