JP2004204800A

JP2004204800A - 遠心式送風機

Info

Publication number: JP2004204800A
Application number: JP2002376874A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Suzuki; 崇弘鈴木
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP3812536B2

Abstract

【課題】、渦圧損や騒音を低減しながらファンの一体成形を可能とする。
【解決手段】ファン２０に第１のスカート部をなすフレア部２２ａ、つまりハブ２２を設け、スクロールケーシング３０側に第２のスカート部を成す案内スカート部４０を設ける。これにより、案内スカート部４０を回転するファン２０ではなく、回転しないスクロールケーシング３０側、つまり取付フランジ１１に設けることとなるので、回転軸ＣＬ方向において、２種類のフレア状の案内部ファン２０に設ける必要がない。したがって、上下方向の型抜きによりファン２０を容易に一体成形することができるとともに、ファン２０内で剥離現象に伴う渦圧損の発生を抑制できるので、ファン２０の製造原価低減を図りながら、渦圧損や騒音を低減して送風能力を高めることができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心式送風機に関するもので、車室内空気（以下、内気と略す。）を導入する内気導入口、及び車室外空気（以下、外気と略す。）を導入する外気導入口を有し、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して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
内外気二層流式空調装置用の送風機は、吸入口からスクロールケーシング内に吸引された空気をダクトにより２つの流れに区分けして２のファンに分配していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１９４４５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４は、内気と外気とを区分して同時に吸入することができない通常の空調装置に用いられる遠心式送風機の模式図であり、モータ１０で発生した回転力をブレード２１に伝達するスカート状（ラッパ状）のフランジ部２２により吸入口からファン内に吸引された空気をブレード２１側に案内（転向）させて回転軸周りに配置された複数枚のブレードに配風していた。
【０００５】
そして、特許文献１に記載の発明では、通常の空調装置に用いられる遠心ファン、つまり図４に示されるファンを軸方向に２段に重ねることにより、内外気二層流式空調装置用の送風機を構成しているので、部品点数や組み付け工数等が大きく、製造原価低減を図ることが難しい。
【０００６】
そこで、発明者は、図５に示すように、ファンのフランジ部２２にて吸入口からファン内に吸引された空気を２つの流れに区分けさせることにより、内外気二層流式空調装置用の送風機の製造原価低減を試みたが、以下のような問題が発生するおそれがある。
【０００７】
すなわち、ファン内に吸引された空気は、前述のごとく、フランジ部２２にてブレード２１側に転向させられるが、図５に示す検討品では、吸入口の外径側から吸引された空気は、フランジ部２２により案内されてブレード側に案内される。
【０００８】
しかし、吸入口の中心側から吸引された空気をブレード２１側に案内する手段がないので、吸入された空気はモータ１０に衝突してブレード２１側に転向するものの、モータ１０の外表面から剥離した空気が渦を発生させてしまい、渦圧損や騒音を誘発して送風能力の低下を招いてしまうおそれが高い。
【０００９】
この問題に対しては、ファン２０のモータ１０側にもフランジ部を設ければよいが、ファン２２０のモータ１０側にもフランジ部を設けると、紙面上下方向の型抜きによりファンを一体成形することが困難になるので、ファンの製造原価低減を図ることが難しい。
【００１０】
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、渦圧損や騒音を低減しながらファンの一体成形を可能とすることを目的とする。
【００１１】
【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、回転軸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式のファン（２０）と、ファン（２０）を回転させる駆動手段（１０）と、ファン（２０）を収納するとともに、ファン（２０）の軸方向一端側に吸入口（３５）が設けられたスクロールケーシング（３０）とを有し、ファン（２０）には、駆動手段（１０）で発生した回転力をブレード（２１）に伝達するとともに、吸入口（３５）からファン（２０）内に吸引された空気を２つの流れに区分けして一方側の空気流れをブレード（２１）に導くハブ（２２）が設けられており、さらに、ハブ（２２）により区分けされた他方側の空気流れをブレード（２１）に導く案内部（４０）がスクロールケーシング（３０）側に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
これにより、ハブ（２２）により区分けされた他方側の空気流れを剥離させることなく滑らかにブレード（２１）に導くことができるので、渦圧損や騒音を発生させることなく、２種類の空気を送風することが可能となる。
【００１３】
また、案内部（４０）を回転するファン（２０）ではなく、回転しないスクロールケーシング（３０）側に設けているので、回転軸方向において、空気流れを案内するためにファン（２０）に２種類のハブを設ける必要がない。
【００１４】
したがって、回転軸方向の型抜きによりハブ（２２）含めてファン（２０）を容易に一体成形することができるので、ファン（２０）の製造原価低減を図ることが可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明では、駆動手段（１０）は、ファン（２０）の軸方向他端側にてスクロールケーシング（３０）に固定されており、さらに、案内部（４０）は、スクロールケーシング（３０）側のうち駆動手段（１０）をスクロールケーシング（３０）に固定するための取付フランジ（１１）に設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項３に記載の発明では、駆動手段（１０）は、ファン（２０）の軸方向他端側にてスクロールケーシング（３０）に固定されており、さらに、案内部（４０）は、駆動手段（１０）のうち吸入口（３５）側を覆うように形成されていることを特徴とする。
【００１７】
これにより、駆動手段（１０）に衝突した空気が、例えば駆動手段（１０）の段付き部等にて剥離してしまうことを防止できるので、渦圧損や騒音を発生させることなく、ハブ（２２）により区分けされた他方側の空気流れをより一層滑らかにブレード（２１）に導くことができ、送風能力を高めることができる。
【００１８】
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。
【００１９】
【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はファン２０を吸入口側から見た上面図である。
【００２０】
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。
【００２１】
図１中、電動式のモータ１０は遠心式のファン２０を回転させる駆動手段であり、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取付フランジ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。
【００２２】
ハブ２２はファン２０、つまりブレード２１にモータ１０の回転力を伝達する羽根車主板であり、このハブ２２は、吸気口３５側からモータ１０側に向かうほど直径が拡大するようにラッパ状（末広がり状）に形成されて、その端部がブレード２１の長手方向略中央部に結合されたフレア部２２ａ、及びモータシャフト１２とフレア部２２ａとを連結するフランジ部２２ｂ等からなるもので、ブレード２１、フレア部２２ａ及びフランジ部２２ｂ等は樹脂にて一体成形されている。
【００２３】
このため、吸入口３５からファン２０内に吸引された空気は、フレア部２２ａにより２つの流れに区分けされ、フレア部２２ａより外径側の空気流れは、フレア部２２ａによってブレード２１の長手方向中央部より吸入口３５側に案内され、フレア部２２ａより中心側の空気流れは、モータ１０のうちファン２０内に挿入された部位に衝突してブレード２１の長手方向中央部よりモータ１０側に転向させられる。
【００２４】
なお、フランジ部２２ｂには、図２に示すように、フレア部２２ａより中心側を流れる空気をブレード２１の長手方向中央部よりモータ１０側に導入する導入口２２ｃが設けられている。
【００２５】
因みに、本実施形態では、フレア部２２ａより中心側が車室外から取り込まれた外気が流れ、フレア部２２ａより外径側には、車室内から取り込まれた内気が流れる。
【００２６】
スクロールケーシング３０は、図１に示すように、ファン２０を収納するとともに、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、空気通路内を第１空気通路３１と第２空気通路３２とに仕切る仕切板３３が設けられている。
【００２７】
また、スクロールケーシング３０はファン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と反対側にはファン２０に吸引される空気が流れる吸入口３５が設けられている。
【００２８】
また、取付フランジ１１には、フレア部２２ａより中心側を流れてモータ１０に衝突した空気を滑らかにブレード２１に導く案内スカート部４０が一体成形されており、この案内スカート部４０は、吸入口３５から離れるほど直径が拡大するようにラッパ状（末広がり状）に形成されている。なお、案内スカート部４０は、取付フランジ１１と共に樹脂にて一体成形されている。
【００２９】
次に、本実施形態の作用効果を述べる。
【００３０】
吸入口３５からファン２０内に吸引された空気は、フレア部２２ａにより２つの流れに区分けされ、フレア部２２ａより外径側の空気流れは、フレア部２２ａの壁面から剥離することなくブレード２１に案内されて第１空気通路３１内に吹き出される。
【００３１】
一方、フレア部２２ａより中心側の空気流れは、モータ１０に衝突してモータ１０の壁面を流れて案内スカート部４０に流れ込み、モータ１０の壁面及び案内スカート部４０の壁面から大きく剥離することなくブレード２１に案内されて第２空気通路３２内に吹き出される。
【００３２】
したがって、渦圧損や騒音を発生させることなく、２種類の空気を滑らかにブレード２１に導いて室内側に送風することができる。
【００３３】
また、案内スカート部４０を回転するファン２０ではなく、回転しないスクロールケーシング３０側、つまり取付フランジ１１に設けているので、回転軸ＣＬ方向において、２種類のフレア状の案内部ファン２０に設ける必要がない。
【００３４】
したがって、回転軸ＣＬ方向、つまり図１の上下方向の型抜きによりハブ２２含めてファン２０を容易に一体成形することができるので、ファン２０の製造原価低減を図ることが可能となる。
【００３５】
以上に述べたように、本実施形態によれば、ファン２０の製造原価低減を図りながら、送風能力の高い、内外気二層流式車両用空調装置に適した遠心式送風機１を得ることができる。
【００３６】
（第２実施形態）
本実施形態は、図３に示すように、モータ１０のうちファン２０内に挿入された部位全体、つまりモータ１０のうち吸入口３５側を覆うような案内スカート部４０をスクロールケーシング３０側に設けたものである。
【００３７】
これにより、モータ１０に衝突した空気がモータ１０の段付き部にて剥離してしまうことを防止できるので、渦圧損や騒音を発生させることなく、フレア部２２ａより中心側を流れる空気をより一層滑らかにブレード２１に導くことができ、送風能力を高めることができる。
【００３８】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、車両用空調装置に本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されるものではない。
【００３９】
また、上述の実施形態では、取付フランジ１１に案内スカート部４０が設けられていたが、本発明では、回転しないスクロールケーシング３０側に案内スカート部４０を設けることを特徴とするので、スクロールケーシング３０に案内スカート部４０を設けてもよいことは言うまでもない。
【００４０】
また、フランジ部２２ｂを軸流ファンのようにして、ブレード２１のうち長手方向中央部よりモータ１０側に空気を導き易くしてもよい。
【００４１】
また、上述の実施形態では、フレア部２２ａより中心側が車室外から取り込まれた外気が流れ、フレア部２２ａより外径側には、車室内から取り込まれた内気が流れたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばフレア部２２ａより中心側に内気を流し、フレア部２２ａより外径側に外気を流してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る遠心式送風機の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るファンを吸入口側から見た上面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る遠心式送風機の模式図である。
【図４】従来の技術に係る遠心式送風機の模式図である。
【図５】試作検討に係る遠心式送風機の模式図である。
【符号の説明】
１０…電動モータ、２０…ファン、２１…ブレード、２２…ハブ、
２２ａ…フレア部、２２ｂ…フランジ部、３０…スクロールケーシング、
３３…仕切板、４０…案内スカート部。

Claims

回転軸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式のファン（２０）と、
前記ファン（２０）を回転させる駆動手段（１０）と、
前記ファン（２０）を収納するとともに、前記ファン（２０）の軸方向一端側に吸入口（３５）が設けられたスクロールケーシング（３０）とを有し、
前記ファン（２０）には、前記駆動手段（１０）で発生した回転力を前記ブレード（２１）に伝達するとともに、前記吸入口（３５）から前記ファン（２０）内に吸引された空気を２つの流れに区分けして一方側の空気流れを前記ブレード（２１）に導くハブ（２２）が設けられており、
さらに、前記ハブ（２２）により区分けされた他方側の空気流れを前記ブレード（２１）に導く案内部（４０）が前記スクロールケーシング（３０）側に設けられていることを特徴とする遠心式送風機。
前記駆動手段（１０）は、前記ファン（２０）の軸方向他端側にて前記スクロールケーシング（３０）に固定されており、
さらに、前記案内部（４０）は、前記スクロールケーシング（３０）側のうち前記駆動手段（１０）を前記スクロールケーシング（３０）に固定するための取付フランジ（１１）に設けら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。
前記駆動手段（１０）は、前記ファン（２０）の軸方向他端側にて前記スクロールケーシング（３０）に固定されており、
さらに、前記案内部（４０）は、前記駆動手段（１０）のうち前記吸入口（３５）側を覆うように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心式送風機。