JP2007154856A - 送風機の水入り防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】モータの回転軸が天地方向となる姿勢で使用されるものにおいて、部品点数を増加させずに、外部からモータ側への浸水を防止可能とする送風機の水入り防止構造を提供する。
【解決手段】空気を取り入れる吸入口１１１ａを有するケーシング１１０と、送風用の遠心ファン１２０と、吸入口１１１ａの反対側から挿入されて、回転軸１３２が略天地方向となるようにして遠心ファン１２０に結合されるモータ１３０とを有する送風機１００に適用されるものであって、ケーシング１１０内でモータ１３０の外周側を覆うように円筒状に形成されて、吸入口１１１ａから浸入して遠心ファン１２０を経た水滴がモータ１３０側に移動するのを防止する水入り防止リブ１１２ｃ〜１１２ｅをケーシング１１０あるいはモータ１３０に一体的に設ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、ファン駆動用のモータシャフトが天地方向となるように配置される送風機における水入り防止構造に関するものであり、例えば車両用空調装置の送風機に用いて好適である。

従来の送風機として、例えば特許文献１に示されるものが知られている。即ち、この送風機は、外気導入口から繋がる吸入口を有するケーシング内に、送風用の遠心ファンが配設されると共に、自身の回転軸が略水平方向となるように吸入口を貫通した状態でモータが遠心ファンの内周側に配置されて、遠心ファンとモータとが結合されている。そして、モータの外周面に水入り防止リング体が設けられ、更にこの水入り防止リング体の外周部には、樋状部が形成されている。

よって、この水入り防止リング体および樋状部によって、外気導入口から浸入して、モータの外周面上に落下する水滴、および遠心ファンの上方から落下してくる水滴が遠心ファンとモータとの結合部側に移動するのを阻止することができ、モータ内部への水入りに起因するモータ作動不良、耐久性低下等の不具合を防止できるとしている。
特開平１１−１１５４５２号公報

しかしながら、上記水入り防止リング体および樋状部は、モータの本体ケース（外周面）に対して、別部品として形成されており、モータおよび水入りリング体（樋状部）をそれぞれ成形した後に両者を組付けするようにしているので、成形工数および組付け工数がかかるという問題があった。また、モータがケーシングの反吸入口側から配設されると共に、モータの回転軸が天地方向を向く姿勢で使用される場合には、その姿勢における効果的な防水の構造が必要とされる。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、モータの回転軸が天地方向となる姿勢で使用されるものにおいて、部品点数を増加させずに、外部からモータ側への浸水を防止可能とする送風機の水入り防止構造を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

請求項１に記載の発明では、空気を取り入れる吸入口（１１１ａ）を有するケーシング（１１０）と、ケーシング（１１０）内に配設されて、吸入口（１１１ａ）から空気を吸込み、送風する遠心ファン（１２０）と、吸入口（１１１ａ）の反対側から挿入されて、遠心ファン（１２０）の内周側に配設されると共に、吸入口（１１１ａ）を上側とし、回転軸（１３２）が略天地方向となるようにして遠心ファン（１２０）に結合されるモータ（１３０）とを有する送風機（１００）に適用されるものであって、ケーシング（１１０）内でモータ（１３０）の外周側を覆うように円筒状に形成されて、吸入口（１１１ａ）から浸入して遠心ファン（１２０）を経た水滴がモータ（１３０）側に移動するのを防止する水入り防止リブ（１１２ｃ〜１１２ｅ）が、ケーシング（１１０）あるいはモータ（１３０）に一体的に設けられたことを特徴としている。

これにより、モータ（１３０）の回転軸（１３２）が天地方向となる姿勢で使用されるものであっても、部品点数を増加させることなく、水入り防止リブ（１１２ｃ〜１１２ｅ）によって外部から浸入した水滴がモータ（１３０）側に移動するのを防止することができる。

請求項２に記載の発明では、水入り防止リブ（１１２ｃ〜１１２ｅ）は、円筒状の半径方向に複数設けられたことを特徴としている。

これにより、複数の水入り防止リブ（１１２ｃ〜１１２ｅ）によって、水滴のモータ（１３０）側への移動を防止する効果を高めることができる。

請求項３に記載の発明では、空気を取り入れる吸入口（１１１ａ）を有するケーシング（１１０）と、ケーシング（１１０）内に配設されて、吸入口（１１１ａ）から空気を吸込み、送風する遠心ファン（１２０）と、吸入口（１１１ａ）の反対側面（１１２ａ）から挿入取付けされて、遠心ファン（１２０）の内周側に配設されると共に、吸入口（１１１ａ）を上側とし、回転軸（１３２）が略天地方向となるようにして遠心ファン（１２０）に結合されるモータ（１３０）とを有する送風機（１００）に適用されるものであって、反対側面（１１２ａ）の外周側は、反対側面（１１２ａ）よりも下側となる底面（１１２ｂ）として形成されており、反対側面（１１２ａ）には、モータ（１３０）側から外周側に延びて底面（１１２ｂ）側に繋がると共に、吸入口（１１１ａ）から浸入して遠心ファン（１２０）を経て反対側面（１１２ａ）に至る水滴を底面（１１２ｂ）に戻す排水溝（１１２ｆ）が設けられたことを特徴としている。

これにより、モータ（１３０）の回転軸（１３２）が天地方向となる姿勢で使用されるものであっても、部品点数を増加させることなく、排水溝（１１２ｆ）によって外部から浸入した水滴を底面（１１２ｂ）に戻すことができ、モータ（１３０）側に移動するのを防止することができる。

請求項４に記載の発明では、排水溝（１１２ｆ）は、反対側面（１１２ａ）の周方向に複数設けられたことを特徴としている。

これにより、外部から浸入した水滴を底面（１１２ｂ）に戻す効果を高めることができる。

請求項５に記載の発明では、排水溝（１１２ｆ）は、外周側が遠心ファン（１２０）の回転方向に傾斜して形成されたことを特徴としている。

これにより、遠心ファン（１２０）からの送風空気流れによって、外部から浸入した水滴を排水溝（１１２ｆ）に落として、底面（１１２ｂ）に戻す効果を高めることができる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態は、車両用の空調装置内に配設される送風機１００に適用したものであり、以下、具体的な構成について図１、図２を用いて説明する。尚、図１は送風機１００を示す断面図、図２は図１におけるＡ方向から見た下ケース１１２およびモータ１３０を示す矢視図である。

図１、図２に示すように、送風機１００は、ケーシング１１０内に遠心ファン１２０とモータ１３０とが設けられたものであり、送風機１００の上側に配設される内外気切替え箱（図示せず）で選択される内気あるいは外気（空調用の空気）を吸入して、図１中の右側となる側方に配設される空調ユニット（図示せず）に送風するものである。

ケーシング１１０は、例えばポリプロピレンのような樹脂材からインジェクション成形により形成される上ケース１１１と下ケース１１２とから成る。ケーシング１１０の内部には、遠心ファン１２０の外周側で略水平の面上で渦巻き状となる導風通路１１０ａが形成されている。導風通路１１０ａは、中心側から図１、図２中の右側に繋がっている。

上ケース１１１の上面には図示しない内外気切替え箱からの空調空気が吸入される円形の吸入口１１１ａが開口されている。吸入口１１１ａは導風通路１１０ａに連通している。また、ケーシング１１０における吸入口１１１ａの反対側となる面、即ち下ケース１１２の下面は、モータ１３０を取付けるためのモータ取付け面１１２ａとして形成されている。更にモータ取付け面１１２ａの外周側は、モータ取付け面１１２ａから下側に一段下がるように底面１１２ｂとして形成されている。

遠心ファン１２０は、外形が円筒状となる樹脂製のいわゆるシロッコファンであり、上側に突出して椀状となるボス部１２１の外周側で円周方向に複数のブレード１２２が並ぶと共に、上側が開口するように形成されている。遠心ファン１２０は、ケーシング１１０内で上側の開口が吸入口１１１ａに対向するように配設されている。ボス部１２１の中心部には、天地方向を向くようにシャフト穴１２３が穿設されている。

モータ１３０は、円筒状となる樹脂製のハウジング１３１の内側に固定される固定子（フェライト磁石から成るステータ部）と、固定子の内側に配設される回転子（巻き線から成るロータ部）と、回転子を貫通して固定されるシャフト（回転軸）１３２とを有する直流フェライト式の電動機であり、外部バッテリからの直流電力が回転子に供給されることで回転駆動する。モータ１３０は、シャフト１３２が天地方向を向くように配置されて、ハウジング１３１が下ケース１１２のモータ取付け面１１２ａに固定されている（固定方法の詳細については後述する）。そして、シャフト１３２の上側が遠心ファン１２０のボス部１２１のシャフト穴１２３に挿通されて、遠心ファン１２０とシャフト１３２とが固定（結合）されている。尚、モータ１３０は、ハウジング１３１のシャフト１３２長手方向の両端部側（上下端部側）が開口された開放型のモータとなっており、遠心ファン１２０の下流側となる正圧部からの空調空気が、冷却風導入路１１０ｂを介してハウジング１３１の下端部側から上端部側に導かれて、作動時における内部冷却が行われるようになっている。

本実施形態においては、モータ１３０の周りに水入り防止構造として、複数の水入り防止リブ１１２ｃ〜１１２ｅ、および排水溝１１２ｆを形成しており、以下その詳細について説明する。

下ケース１１２のモータ取付け面１１２ａの中心部には、円筒状を成す第１の水入り防止リブ１１２ｃが形成されている。水入り防止リブ１１２ｃは、モータ１３０のハウジング１３１に近接して、モータハウジング１３１の外周側をほぼ覆うと共に、モータ取付け面１１２ａを貫通するように形成されている。尚、水入り防止リブ１１２ｃは、モータ１３０の固定部を兼ねるものとしており、水入り防止リブ１１２ｃの内周面には、ハウジング１３１に当接するように中心側に突出して、上下方向に延びるリブ（図示せず）が円周方向に複数形成されており、モータ１３０は、水入り防止リブ１１２ｃ内に圧入されることで、固定されている。

また、水入り防止リブ１１２ｃの外周側には、円筒状を成す第２の水入り防止リブ１１２ｄ、第３の水入り防止リブ１１２ｅが所定間隔を持って形成されている。水入り防止リブ１１２ｄ、１１２ｅは、基本的にモータ取付け面１１２ａから上側に向かって突出するように形成されている。

上記複数の水入り防止リブ１１２ｃ〜１１２ｅは、下ケース１１２のインジェクション成形時にモータ取付け面１１２ａに一体的に形成されるようにしている。そして、各水入り防止リブ１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅの上端位置（軸心方向長さ）は、遠心ファン１２０のボス部１２１の形状に合わせて、モータ１３０に近接する側（水入り防止リブ１１２ｃ）がより高い位置になる（軸心方向長さが長くなる）ようにしている。

更に、図２に示すように、モータ取付け面１１２ａには、モータ１３０側（水入り防止リブ１１２ｄと１１２ｅとの間）からモータ取付け面１１２ａの外周側に延びて底面１１２ｂ側に繋がる排水溝１１２ｆが設けられている。排水溝１１２ｆは、モータ取付け面１１２ａの円周方向に複数（ここでは４つ）形成されるようにしており、更に、排水溝１１２ｆの外周側となる位置が遠心ファン１２０の回転方向（図２中の右回転方向）に傾斜するようにしている。

次に、上記構成に基づく送風機１００（水入り防止構造）の作動およびその作用効果について説明する。

モータ１３０が回転駆動されると、共に遠心ファン１２０も回転され、図示しない内外気切替え箱で選択された内気あるいは外気が空調空気として吸入口１１１ａから遠心ファン１２０内（ボス部１２１の上側）に吸入され、複数のブレード１２２によって外径方向に流れ方向が変更されて、導風通路１１０ａに吹出される。この時、図１に示すように、空調空気は、導風通路１１０ａの内壁に衝突して、上下の渦流れを形成しながら、更に導風通路１１０ａに沿って旋回しながら（渦巻き流れとなって）図示しない空調ユニット側に送風されていく。

ここで、図示しない内外気切替え箱によって外気導入が選択されると、外気と共に雨水等の水滴が送風機１００内に浸入してくる。そして、上下の渦流れのうち、特に下側の渦流れによって水滴は、モータ取付け面１１２ａ上に飛散して（図１）、モータ１３０側に移動してくる。

しかしながら、本実施形態では、モータ取付け面１１２ａに複数の水入り防止リブ１１２ｃ〜１１２ｅを設けているので、水滴のモータ１３０側への移動を効果的に防止することができる。加えて、モータ取付け面１１２ａに排水溝１１２ｆを設けているので、下側の渦流れによってモータ取付け面１１２ａに飛散してきた水滴を、排水溝１１２ｆに落下させて、底面１１２ｂ側に戻すことができる。

このように、モータ１３０のシャフト１３２が天地方向となる姿勢で使用されるものであっても、水入り防止リブ１１２ｃ〜１１２ｅ、および排水溝１１２ｆを下ケース１１２に一体的に形成することで、部品点数を増加させることなく、外部から浸入した水滴がモータ１３０側に移動するのを防止することができる。

尚、水入り防止リブ１１２ｃ〜１１２ｅを複数設けることで、水滴のモータ１３０側への移動を防止する効果を高めることができる。また、排水溝１１２ｆについても、複数設けることで、モータ取付け面１１２ａに飛散してきた水滴を、排水溝１１２ｆに落下させる効果を高めることができる。

また、排水溝１１２ｆの外周側を遠心ファン１２０の回転方向に傾斜させることで、遠心ファン１２０からの空調空気の旋回流れによって、排水溝１１２ｆに落下した水滴を、底面１１２ｂ側に戻す効果を高めることができる。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態を図３、図４に示す。第２実施形態は、上記第１実施形態に対して、水入り防止リブ１３１ｃ〜１３１ｅ、および排水溝１３１ｆをモータ１３０のモータハウジング１３１に一体的に設けるようにしたものである。

具体的には、ケーシング１１０の下ケース１１２において、底面１１２ｂよりも中心側となる領域を廃止して、モータ１３０取付け用の穴として開口させておく。モータ１３０のハウジング１３１の上下方向の中間部には、下ケース１１２のモータ取付け面１１２ａに相当する平面部１３１ａを設け、この平面部１３１ａから下側に一段下がった外周に下ケース１１２への取付け部１３１ｂ（３ヶ所）を設けている。そして、平面部１３１ａに上記第１実施形態と同様の水入り防止リブ１３１ｂ〜１３１ｅ、および排水溝１３１ｆを設けるようにしている。モータ１３０は、取付け部１３１ｂが下ケース１１２の底面１１２ｂに当接するように開口部からケーシング１１０内に挿入されて、ビス等の締結部材によって、下ケース１１２に固定される。

これにより、上記第１実施形態と同様に、浸入する水滴がモータ１３０側へ移動するのを阻止することができる。

（その他の実施形態）
上記各実施形態では、水入り防止リブ１１２ｃ〜１１２ｅ（１３１ｃ〜１３１ｅ）を３つ、排水溝１１２ｆを４つ（排水溝１３１ｆについては３つ）設けるようにしたが、これらの設定数については、これに限定されるものではなく、水滴の浸入度合い、また、モータ１３０側への飛散度合いに応じて、任意に設定するようにすれば良い。

また、水入り防止リブ１１２ｃ〜１１２ｅ（１３１ｃ〜１３１ｅ）の上端位置（軸心方向長さ）は、遠心ファン１２０のボス部１２１の形状に合わせて、モータ１３０に近接する側（水入り防止リブ１１２ｃ、１３１ｃ）がより高い位置になる（軸心方向長さが長くなる）ようにしたが、ボス部１２１の形状を変えることによって、モータ１３０から離れる側（水入り防止リブ１１２ｅ、１３１ｅ）がより高い位置になる（軸心方向長さが長くなる）ようにしても良い。

また、排水溝１１２ｆ（１３１ｆ）の外周側は、遠心ファン１２０の回転方向に傾斜するように設定したが、これに限らず、半径方向に延びる放射状にしても良い。

また、水入り防止リブ１１２ｃ〜１１２ｅ（１３１ｃ〜１３１ｅ）と、排水溝１１２ｆ（１３１ｆ）との両者を送風機１００内に設けるようにしたが、いずれか一方のみの設定とするようにしても良い。

第１実施形態における送風機を示す断面図である。 図１におけるＡ方向から見た下ケースおよびモータを示す矢視図である。 第２実施形態におけるモータを示す側面図である。 図３におけるＢ方向から見たモータを示す矢視図である。

符号の説明

１００ 送風機
１１０ ケーシング
１１１ａ 吸入口
１１２ａ モータ取付け面（反対側面）
１１２ｂ 底面
１１２ｃ 水入り防止リブ
１１２ｄ 水入り防止リブ
１１２ｅ 水入り防止リブ
１１２ｆ 排水溝
１２０ 遠心ファン
１３０ モータ
１３２ シャフト（回転軸）

Claims (5)

1. 空気を取り入れる吸入口（１１１ａ）を有するケーシング（１１０）と、
   前記ケーシング（１１０）内に配設されて、前記吸入口（１１１ａ）から前記空気を吸込み、送風する遠心ファン（１２０）と、
   前記吸入口（１１１ａ）の反対側から挿入されて、前記遠心ファン（１２０）の内周側に配設されると共に、前記吸入口（１１１ａ）を上側とし、回転軸（１３２）が略天地方向となるようにして前記遠心ファン（１２０）に結合されるモータ（１３０）とを有する送風機（１００）に適用されるものであって、
   前記ケーシング（１１０）内で前記モータ（１３０）の外周側を覆うように円筒状に形成されて、前記吸入口（１１１ａ）から浸入して前記遠心ファン（１２０）を経た水滴が前記モータ（１３０）側に移動するのを防止する水入り防止リブ（１１２ｃ〜１１２ｅ）が、前記ケーシング（１１０）あるいは前記モータ（１３０）に一体的に設けられたことを特徴とする送風機の水入り防止構造。
2. 前記水入り防止リブ（１１２ｃ〜１１２ｅ）は、円筒状の半径方向に複数設けられたことを特徴とする請求項１に記載の送風機の水入り防止構造。
3. 空気を取り入れる吸入口（１１１ａ）を有するケーシング（１１０）と、
   前記ケーシング（１１０）内に配設されて、前記吸入口（１１１ａ）から前記空気を吸込み、送風する遠心ファン（１２０）と、
   前記吸入口（１１１ａ）の反対側面（１１２ａ）から挿入取付けされて、前記遠心ファン（１２０）の内周側に配設されると共に、前記吸入口（１１１ａ）を上側とし、回転軸（１３２）が略天地方向となるようにして前記遠心ファン（１２０）に結合されるモータ（１３０）とを有する送風機（１００）に適用されるものであって、
   前記反対側面（１１２ａ）の外周側は、前記反対側面（１１２ａ）よりも下側となる底面（１１２ｂ）として形成されており、
   前記反対側面（１１２ａ）には、前記モータ（１３０）側から前記外周側に延びて前記底面（１１２ｂ）側に繋がると共に、前記吸入口（１１１ａ）から浸入して前記遠心ファン（１２０）を経て前記反対側面（１１２ａ）に至る水滴を前記底面（１１２ｂ）に戻す排水溝（１１２ｆ）が設けられたことを特徴とする送風機の水入り防止構造。
4. 前記排水溝（１１２ｆ）は、前記反対側面（１１２ａ）の周方向に複数設けられたことを特徴とする請求項３に記載の送風機の水入り防止構造。
5. 前記排水溝（１１２ｆ）は、外周側が前記遠心ファン（１２０）の回転方向に傾斜して形成されたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の送風機の水入り防止構造。

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