JP2004132342A

JP2004132342A - 遠心式送風機

Info

Publication number: JP2004132342A
Application number: JP2002300282A
Authority: JP
Inventors: Kenji Ishida; 石田　健二; Toshinori Ochiai; 落合　利徳; Koji Ito; 伊藤　功治
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-10-15
Filing date: 2002-10-15
Publication date: 2004-04-30
Anticipated expiration: 2022-10-15
Also published as: JP3843928B2

Abstract

【課題】片吸い込み遠心ファンにおいて、内気と外気との風量割合を適切にする。
【解決手段】第１ラジアルバンド２４及び分離筒４７を仕切板３３に対して吸入口３４側にずらす。これにより、適切な位置及び方向に吸気流れを転向させることができるので、第１ファン２０ａから吹き出す風量と第２ファン２０ｂから吹き出す風量との風量割合を適切なものとすることができる。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内気と外気とを区分して同時に吸入することができる内外気二層流式の車両用空調装置に適用される遠心式送風機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
内外気二層流式車両用空調装置用の遠心式送風機として、特開平２０００−２０３２３５号公報に記載の発明では、仕切板を設けて遠心ファンから吹き出した２種類の空気が混合することを防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、遠心ファンは、回転軸方向一端側から吸入した空気を径外方側に向けて吹き出すものであるので、図６に示すように、仕切板３３より上方側を流れてブレード２１間に吸入された空気の一部は、流通方向が転向する際に自身に作用する慣性力により、仕切板３３より下方側に吹き出してしまう。
【０００４】
このため、例えば内気と外気との風量割合を１：１に設定すべく、仕切板３３をブレード２１の長手方向略中央部に設けても、内気と外気との風量割合が１：１にならないという問題が発生する。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な遠心式送風機を提供し、第２には、内気と外気との風量割合を適切にすることができる構造を有する遠心式送風機を提供を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、車室内空気及び車室外空気を区分して同時に吸入することができる内外気二層流式の車両用空調装置に適用される遠心式送風機であって、回転軸（ＣＬ）周りに配設された複数枚のブレード（２１）を有し、軸方向一端側から吸入した空気を径外方側に向けて吹き出す遠心ファン（２０）と、軸方向一端側に吸入口（３４）を有して遠心ファン（２０）を収納するとともに、遠心ファン（２０）から吹き出した空気を集合させる渦巻き状の空気通路を構成するスクロールケーシング（３０）と、スクロールケーシング（３０）内に設けられ、空気通路内を軸方向一端側の第１空気通路（３１）と他端側の第２空気通路（３２）とに仕切る仕切板（３３）と、遠心ファン（２０）から吹き出す空気を軸方向一端側の流れと他端側の流れとに仕切る分離板（２４）とを備え、分離板（２４）と仕切板（３３）とは、互いに軸方向にずれていることを特徴とする。
【０００７】
これにより、ずれ量を適切な値とすることにより適切な位置及び方向に吸気流れを転向させることができるので、内気と外気との風量割合を適切にすることが可能となるとともに、従来と異なる新規な遠心式送風機を得ることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、分離板（２４）は、軸方向において仕切板（３３）より吸入口（３４）側にずれていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、内気と外気との風量割合を１：１にすることが可能となる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、車室内空気及び車室外空気を区分して同時に吸入することができる内外気二層流式の車両用空調装置に適用される遠心式送風機であって、回転軸（ＣＬ）周りに配設された複数枚のブレード（２１）を有し、軸方向一端側から吸入した空気を径外方側に向けて吹き出す遠心ファン（２０）と、軸方向一端側に吸入口（３４）を有して遠心ファン（２０）を収納するとともに、遠心ファン（２０）から吹き出した空気を集合させる渦巻き状の空気通路を構成するスクロールケーシング（３０）と、スクロールケーシング（３０）内に設けられ、空気通路内を軸方向一端側の第１空気通路（３１）と他端側の第２空気通路（３２）とに仕切る仕切板（３３）と、遠心ファン（２０）の内径側に設けられ、吸入口（３４）から遠心ファン（２０）に至る吸入通路を２つに仕切る略円筒状の分離筒（４７）とを備え、分離筒（４７）の軸方向端部のうち遠心ファン（２０）側の端部（４７ａ）と仕切板（３３）とは、互いに軸方向にずれていることを特徴とする。
【００１１】
これにより、ずれ量を適切な値とすることにより適切な位置及び方向に吸気流れを転向させることができるので、内気と外気との風量割合を適切にすることが可能となるとともに、従来と異なる新規な遠心式送風機を得ることができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明では、分離筒（４７）の軸方向端部のうち遠心ファン（２０）側の端部（４７ａ）は、軸方向において仕切板（３３）より吸入口（３４）側にずれていることを特徴とする。
【００１３】
これにより、内気と外気との風量割合を１：１にすることが可能となる。
【００１４】
請求項５に記載の発明では、遠心ファン（２０）から吹き出す空気を軸方向一端側の流れと他端側の流れとに仕切る分離板（２４）を備えており、さらに、分離板（２４）と仕切板（３３）とは、互いに軸方向にずれていることを特徴とするものである。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、分離板（２４）は、軸方向において仕切板（３３）より吸入口（３４）側にずれていることを特徴とする。
【００１６】
これにより、内気と外気との風量割合を１：１にすることが可能となる。
【００１７】
請求項７に記載の発明では、分離筒（４７）の軸方向端部のうち遠心ファン（２０）側の端部（４７ａ）と分離板（２４）とは、互いに軸方向にずれていることを特徴とする。
【００１８】
これにより、内気と外気との風量割合を適切にすることが可能となる。
【００１９】
請求項８に記載の発明では、分離筒（４７）の軸方向端部のうち遠心ファン（２０）側の端部（４７ａ）は、軸方向において分離板（２４）より吸入口（３４）側にずれていることを特徴とする。
【００２０】
これにより、内気と外気との風量割合を１：１にすることが可能となる。
【００２１】
因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は本実施形態に係る内外気二層流式車両用空調装置用遠心式送風機１の模式図であり、図２は図１のＡ部拡大図である。
【００２３】
なお、遠心式送風機１の空気流れ下流側に接続される空調ケーシング内には、蒸発器、ヒータコア、及びエアミックスドア等の空気温度を調節する機器が配設されている。
【００２４】
図１中、電動式のモータ１０は遠心ファン２０を回転させる駆動手段であり、遠心ファン２０は、回転軸ＣＬ周りに配設された複数枚のブレード２１を有して軸方向一端側から吸入した空気を径外方側に向けて吹き出す羽根車である。なお、モータ１０はモータハウジング外周に設けられたフランジ１１を介して、後述するスクロールケーシング３０に固定されている。
【００２５】
ハブ２２は遠心ファン２０にモータ１０の回転力を伝達する羽根車主板であり、第１ラジアルバンド２４は、ブレード２１の長手方向略中央部に設けられて遠心ファン２０から吹き出す空気を軸方向一端側の流れと他端側の流れとに仕切るととにも、遠心ファン２０の補強部材をなす環板状の分離板であり、第２ラジアルバンド２５は、ブレード２１長手方向端部のうちハブ２２と反対側に配置されて遠心ファン２０の補強部材を構成する環板状のものである。
【００２６】
なお、ブレード２１、ハブ２２及び第１、２ラジアルバンド２４、２５は、樹脂にて一体成形されており、本実施形態では、型抜き方向が回転軸ＣＬ方向と一致するように成形している。
【００２７】
スクロールケーシング３０は、遠心ファン２０を収納するとともに、遠心ファン２０から吹き出した空気を集合させる空気通路を構成するものであり、この空気通路内には、空気通路内を軸方向一端側の第１空気通路３１と他端側の第２空気通路３２とに仕切る仕切板３３が設けられている。
【００２８】
また、スクロールケーシング３０は遠心ファン２０周りに渦巻き状に形成されたものであり、本実施形態では、第１、２空気通路３１、３２の通路断面積が、巻き角に対して対数螺旋関数的に増大するように設定されており、軸方向一端側、本実施形態では、モータ１０と反対側には遠心ファン２０に吸引される空気が流れる吸入口３４が設けられている。
【００２９】
そして、仕切板３３と第１ラジアルバンド２４とは、軸方向において第１ラジアルバンド２４が仕切板３３より吸入口３４側に位置するように互いに軸方向にずれている。なお、以下、遠心ファン２０のうち第１ラジアルバンド２４より吸入口３４側の第１ファン２０ａと呼び、第１ラジアルバンド２４よりモータ１０側を第２ファン２０ｂと呼ぶ。
【００３０】
また、遠心式送風機１に導入する空気を選択する内外気切換ユニット４０は、室内空気を導入する内気導入口４１、４２、室外空気を導入する外気導入口４３、４４、内気導入口４１と外気導入口４３とを切換開閉する第１内外気切換ドア４５、及び内気導入口４２と外気導入口４４とを切換開閉する第２内外気切換ドア４６を有している。
【００３１】
なお、内外気切換ユニット４０は、ボルトやビス等の機械的な締結手段により遠心式送風機１に一体化されている。
【００３２】
また、遠心ファン２０の内径側には、吸入口３４から遠心ファン２０に至る吸入通路を２つに仕切ることにより、この吸入通路を第１ファン２０ａに吸い込まれる空気が流れる通路と第２ファン２０ｂに吸い込まれる空気が流れる通路とを仕切る略円筒状の分離筒４７が配設されており、本実施形態では、分離筒４７は内外気切換ユニット４０に一体成形されている。
【００３３】
そして、分離筒４７の軸方向端部のうち遠心ファン２０側の端部４７ａは、フレア状（ラッパ状）に拡がっているとともに、軸方向において仕切板３３より吸入口３４側に位置するように仕切板３３に対して軸方向にずれ、かつ、軸方向において第１ラジアルバンド２４より吸入口３４側に位置するように第１ラジアルバンド２４に対して軸方向にずれている。
【００３４】
また、ダッシュボード５０は室内と室外（エンジンルーム）とを区画する区画壁であり、吸入口３４の外縁部には、フレア状に形成されたベルマウス３５が設けられてる。
【００３５】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００３６】
遠心ファン２０では、前述のごとく、回転軸方向一端側から吸入した空気を径外方側に向けて吹き出すものであるので、流通方向が軸方向から径方向に転向する際に自身に作用する慣性力により、実際に転向する位置が、本来、転向するべき位置からずれてしまう。
【００３７】
これに対して、本実施形態では、仕切板３３に対して第１ラジアルバンド２４及び分離筒４７の遠心ファン２０側端部４７ａが軸方向にずれているので、このずれ量を適切な値とすることにより適切な位置及び方向に吸気流れを転向させることができる。
【００３８】
つまり、本実施形態では、第１ファン２０ａから吹き出す風量と第２ファン２０ｂから吹き出す風量との風量割合を１：１に設定すべく、仕切板３３を軸方向において略中央部に配置するとともに、遠心ファン２０に吸引される空気の慣性力を考量して、第１ラジアルバンド２４及び分離筒４７を仕切板３３に対して吸入口３４側にずらしている。
【００３９】
なお、仕切板３３に対する第１ラジアルバンド２４及び分離筒４７の遠心ファン２０側端部４７ａのずれ量は、遠心ファン２０の回転数及び吸入口３４の開口面積等に基づいて適宜決定されるものである。
【００４０】
（第２実施形態）
本実施形態は、図３に示すように、第１ラジアルバンド２４を廃止したものである。
【００４１】
なお、本実施形態では、図４に示す試験結果に基づいて仕切板３３に対する分離筒４７の遠心ファン２０側端部４７ａのずれ量ｈを２０ｍｍとしている。
【００４２】
（第３実施形態）
本実施形態は、図５に示すように、仕切板３３に対して第１ラジアルバンド２４のみをずらし、分離筒４７の遠心ファン２０側端部４７ａは仕切板３３と一致させたものである。
【００４３】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、第１ラジアルバンド２４は、遠心ファン２０の外形縁より内側に位置してブレード２１間の隙間を２つに仕切って遠心ファン２０から吹き出す空気を軸方向一端側の流れと他端側の流れとに区画していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、遠心ファン２０の外形縁から外方側に突出するように設けてもよい。
【００４４】
また、上述の実施形態では、遠心ファン２０の外側にモータ１０が配置されていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、遠心ファン２０の内側にモータ１０を配置してもよい。
【００４５】
また、上述の実施形態では、第１ファン２０ａの内径と第２ファン２０ｂの内径とは同一であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば第１ファン２０ａの内径が第２ファン２０ｂの内径より大きくなるように両者を相違させてもよい。
【００４６】
上述の実施形態では、第１ファン２０ａから吹き出す風量と第２ファン２０ｂから吹き出す風量との風量割合を１：１に設定したが、本発明はこれに限定されるものではない。したがって、設定風量割合によっては、第１ラジアルバンド２４及び分離筒４７の遠心ファン２０側端部４７ａが仕切板３３に対してモータ１０側にずれる場合もあり得る。
【００４７】
また、上述の実施形態では、第１ラジアルバンド２４の幅寸法は、ブレード２１の幅寸法より小さかったが、これは製造上の利用であり、理想的には、第１ラジアルバンド２４の幅寸法とレード２１の幅寸法とを同一とすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る内外気二層流式車両用空調装置用遠心式送風機の模式図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る内外気二層流式車両用空調装置用遠心式送風機の模式図である。
【図４】風量割合を示すグラフである。
【図５】本発明の第３実施形態に係る内外気二層流式車両用空調装置用遠心式送風機の模式図である。
【図６】従来の技術に係る内外気二層流式車両用空調装置用遠心式送風機の模式図である。
【符号の説明】
２０…遠心ファン、２１…ブレード、２２…ハブ、
２４…第１ラジアルバンド、２５…第２ラジアルバンド、
３０…スクロールケーシング、３３…仕切板、４７…分離筒。

Claims

車室内空気及び車室外空気を区分して同時に吸入することができる内外気二層流式の車両用空調装置に適用される遠心式送風機であって、
回転軸（ＣＬ）周りに配設された複数枚のブレード（２１）を有し、軸方向一端側から吸入した空気を径外方側に向けて吹き出す遠心ファン（２０）と、
前記軸方向一端側に吸入口（３４）を有して前記遠心ファン（２０）を収納するとともに、前記遠心ファン（２０）から吹き出した空気を集合させる渦巻き状の空気通路を構成するスクロールケーシング（３０）と、
前記スクロールケーシング（３０）内に設けられ、前記空気通路内を軸方向一端側の第１空気通路（３１）と他端側の第２空気通路（３２）とに仕切る仕切板（３３）と、
前記遠心ファン（２０）から吹き出す空気を軸方向一端側の流れと他端側の流れとに仕切る分離板（２４）とを備え、
前記分離板（２４）と前記仕切板（３３）とは、互いに軸方向にずれていることを特徴とする遠心式送風機。
前記分離板（２４）は、軸方向において前記仕切板（３３）より前記吸入口（３４）側にずれていることを特徴とする請求項１に記載の遠心式送風機。
車室内空気及び車室外空気を区分して同時に吸入することができる内外気二層流式の車両用空調装置に適用される遠心式送風機であって、
回転軸（ＣＬ）周りに配設された複数枚のブレード（２１）を有し、軸方向一端側から吸入した空気を径外方側に向けて吹き出す遠心ファン（２０）と、
前記軸方向一端側に吸入口（３４）を有して前記遠心ファン（２０）を収納するとともに、前記遠心ファン（２０）から吹き出した空気を集合させる渦巻き状の空気通路を構成するスクロールケーシング（３０）と、
前記スクロールケーシング（３０）内に設けられ、前記空気通路内を軸方向一端側の第１空気通路（３１）と他端側の第２空気通路（３２）とに仕切る仕切板（３３）と、
前記遠心ファン（２０）の内径側に設けられ、前記吸入口（３４）から前記遠心ファン（２０）に至る吸入通路を２つに仕切る略円筒状の分離筒（４７）とを備え、
前記分離筒（４７）の軸方向端部のうち前記遠心ファン（２０）側の端部（４７ａ）と前記仕切板（３３）とは、互いに軸方向にずれていることを特徴とする遠心式送風機。
前記分離筒（４７）の軸方向端部のうち前記遠心ファン（２０）側の端部（４７ａ）は、軸方向において前記仕切板（３３）より前記吸入口（３４）側にずれていることを特徴とする請求項３に記載の遠心式送風機。
前記遠心ファン（２０）から吹き出す空気を軸方向一端側の流れと他端側の流れとに仕切る分離板（２４）を備えており、
さらに、前記分離板（２４）と前記仕切板（３３）とは、互いに軸方向にずれていることを特徴とする請求項３又は４に記載の遠心式送風機。
前記分離板（２４）は、軸方向において前記仕切板（３３）より前記吸入口（３４）側にずれていることを特徴とする請求項５に記載の遠心式送風機。
前記分離筒（４７）の軸方向端部のうち前記遠心ファン（２０）側の端部（４７ａ）と前記分離板（２４）とは、互いに軸方向にずれていることを特徴とする請求項５又は６に記載の遠心式送風機。
前記分離筒（４７）の軸方向端部のうち前記遠心ファン（２０）側の端部（４７ａ）は、軸方向において前記分離板（２４）より前記吸入口（３４）側にずれていることを特徴とする請求項５又は６に記載の遠心式送風機。