JP3876797B2 - 遠心式送風機 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心式送風ファンを有する遠心式送風機に関するもので、車両用空調装置に用いて好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、特開平5−195995号公報においては、遠心式送風ファンを渦巻き状の空気流路を形成するスクロールケーシング内に収容し、このスクロールケーシングの軸方向一端側の側壁部に送風ファンの空気吸入口を形成し、スクロールケーシングの軸方向他端側の側壁部に送風ファンの駆動用モータを配置した遠心式送風機が記載されている。
【0003】
そして、スクロールケーシングの軸方向他端側の側壁部に、スクロールケーシング内の空気流路を軸方向外方へ拡大する縦拡がり部を形成している。この縦拡がり部はスクロールケーシングの巻始め部(ノーズ部)から巻終わり部側へ向かって、徐々に軸方向外方へ拡大され、スクロールケーシング内の空気流路を徐々に軸方向外方へ拡大する。
【0004】
この縦拡がり部の形成により、遠心式送風ファンから径外方側へ吹き出される空気をスクロールケーシング内空気流路の出口側へ向かってスムースに案内して、スクロールケーシング内空気流路での送風量の確保、送風騒音の低減を図っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図4は縦拡がり部を持たない場合のスクロールケーシングとモータフランジとの固定部分の拡大図である。図4に示すスクロールケーシング15の下側板31の内周端部にはモータフランジ29を固定する突出部32が軸方向外方に延びるように形成されている。この突出部32を具体的に述べると円周方向に3箇所、等間隔に形成されており、突出部32の先端には固定穴32aが設けられている。
【0006】
また、モータフランジ29は、図示しないカバー部、円板部29i、溝部29jが樹脂にて一体成形されている。このモータフランジ29を構成するカバー部は図示しない駆動用モータを保持するとともに、この駆動用モータを覆うように形成される。円板部29iはカバー部側面の軸方向中央付近から径外方向に円板状に形成される。溝部29jは円板部29iの外周端部に開放側が遠心式送風ファン12側となるように断面がU字状に形成される。
【0007】
この溝部29jは上記スクロールケーシング15の突出部32に嵌合するようになっている。また、溝部29jの底面部29kには、溝部29jと突出部32とが嵌合した際に、突出部32の固定穴32aに対向する部位に穴部29lが設けられている。そして、組付けの際には、突出部32と溝部29jとを嵌合させ、穴部29lと固定穴32aを一致させてタッピンネジ30によってスクロールケーシング15にモータフランジ29を固定している。
【0008】
次に、図5は、図4と同じモータフランジ29を用いた場合の、モータフランジと縦拡がり部を持つスクロールケーシングとの固定部の拡大図である。この固定部分では、モータフランジ29の溝部29jが空気通路14に侵入する位置関係になっている。また、スクロールケーシング15の突出部32は、図4に示した形状と同様の形状で構成される。
【0009】
ところで、傾斜部23は、溝部29jと突出部32が固定される付近において、空気通路14に侵入する位置関係となる溝部29jを回避するために空気通路14側にへこんだ凹部23bが設けられ、突出部32に連結するように構成されている。これは、図4に示した縦拡がり部25を持たないスクロールケーシング15に固定されるモータフランジ29が、部品共通化のため、図5に示す縦拡がり部を持ったスクロールケーシング15に用いられたためである。
【0010】
その結果、上記構造では、図5に示すスクロールケーシング15の縦拡がり部25の流路面積が凹部23bおよび突出部32で急激に狭められて、送風量が低下する。また、空気通路14を流れる空気が妨げられ、この際に騒音悪化が顕著に現れる。
【0011】
本発明は、以上に鑑み、縦拡がりが形成されたスクロールケーシングを持つ遠心式送風機において、空気通路の空気流れの障害を取り除くことを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、軸方向から吸入した空気を径外方向へ送風する遠心式送風ファン(12)と、
遠心式送風ファン(12)を収容するとともに遠心式送風ファン(12)により送風される空気を案内する渦巻き状の空気通路(14)を形成するスクロールケーシング(15)と、
スクロールケーシング(15)のうち、遠心式送風ファン(12)の軸方向一端側に配置され、遠心式送風ファン(12)に空気を吸入させる空気吸入口(13)と、
スクロールケーシング(15)のうち、遠心式送風ファン(12)の軸方向他端側に配置され、遠心式送風ファン(12)を駆動する駆動用モータ(11)と、
駆動用モータ(11)を保持するとともに、スクロールケーシング(15)の軸方向他端側に固定されるモータフランジ(29)と、
スクロールケーシング(15)に空気通路(14)を軸方向他端側の部位から更に軸方向外方へ拡大するように形成された縦拡がり部(25)とを備え、
縦拡がり部(25)が軸方向他端側における径方向の所定部位から軸方向斜め外方に形成された傾斜部(23)を有する遠心式送風機において、
傾斜部(23)の径方向内側部に円環状部(21)が形成され、
円環状部(21)の内周端には全周にわたって軸方向外方に延びるように円筒部(24)が形成され、
傾斜部(23)のうち円環状部(21)よりも径方向外側部に、傾斜部(23)から軸方向外方へ突出するように複数の突出部(27)形成され
モータフランジ(29)の外周端に突出部(27)に沿って軸方向外方へ延びるように複数の脚部(29d)形成され、
モータフランジ(29)のうち脚部(29d)の基端側に、開放側が遠心式送風ファン(12)側となる溝部(29c)が形成され、
溝部(29c)と円筒部(24)とを嵌合した状態で、突出部(27)と脚部(29d)を固定することにより、モータフランジ(29)をスクロールケーシング(15)に固定することを特徴とする。
【0013】
これによれば、傾斜部(23)から軸方向外方へ突出するように複数の突出部(27)が形成され、この突出部(27)に脚部(29d)が固定されるので、空気通路(14)を流れる空気流れを阻害するものがない。したがって、遠心式送風ファン(12)より径外方へ吹き出された空気の流れがスムースになり、空気通路(14)内の送風量を確保し、しかも、騒音を著しく低下させることができる。
【0014】
請求項2に記載の発明では、請求項1において、脚部(29d)の軸方向端部から径外方向へ屈曲する屈曲部(29e)を有し、
屈曲部(29e)を突出部(27)の軸方向端面(27a)に対向するように位置されるようにしてもよい。
【0015】
請求項3に記載の発明では、請求項1または2において、脚部(29d)がねじ部材(30)によって突出部(27)に着脱可能に固定されていることを特徴とする。
【0016】
これによれば、遠心式送風ファン(12)がスクロールケーシング(15)の内径(D2)部を通過することができるので、ねじ部材(30)を取り外した場合に、一体に構成されたモータフランジ(29)と、駆動用モータ(11)と、遠心式送風ファン(12)とを取り外しできる。したがって、駆動用モータ(11)、遠心式送風ファン(12)、モータフランジ(29)が故障ないし破損した際に、容易に交換できる。
【0017】
なお、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ものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1ないし図3は本発明を第1実施形態に適用したものであって、図1は、遠心式送風機10を車両搭載の状態にて上から見た場合の径方向断面を、図2は図1に示す遠心式送風機10のA−A断面を、図3は発明の要部を示している。なお、図1に記載した前後左右は、車両の前後左右と一致する。また、図2に記載した上下は、車両の上下と一致する。
【0019】
図1において、遠心式送風機10から吐出される空気流れ方向下流側には、冷房用熱交換器、暖房用熱交換器、複数のダンパ等が収容され、車両運転席前方中央に位置する空調ユニット1が設けられている。第1実施形態は、本発明を右ハンドル車に適用したもので、送風機10が助手席側(左側)に設けられているために、遠心式送風機10の吐出口17が右側となるように配置されている。
【0020】
ところで、図1ないし図2に示すように遠心式送風機10は、駆動用モータ11により回転駆動される遠心式送風ファン12からなるものであり、駆動用モータ11と反対側の部位に空気吸入口13を有し、図示しない室内空気と室外空気との吸入割合を切り換える内外気切換箱から空気が供給され、この空気吸入口13から吸入した空気を径外方向に送風する。
【0021】
また、遠心式送風機10は、遠心式送風ファン12の周囲を囲んで車室内へ向かう空気が流れる渦巻き状の空気通路14を形成するスクロールケーシング15を備えている。駆動用モータ11は、スクロールケーシング15を貫通するようにしてスクロールケーシング15に固定されている。そして、駆動用モータ11の回転軸はスクロールケーシング15内に位置しており、この回転軸に遠心式送風ファン12が連結されている。
【0022】
遠心式送風ファン12は、樹脂製であって、スクロールケーシング15の中央部に収容され、その底プレート16の外周縁上に断面形状が略円弧状の図示しない羽根が多数枚等間隔で一体成形されている。また、遠心式送風ファン12は、底プレート16の下方に配置された駆動用モータ11により回転駆動されると、空気吸入口13より吸引した空気を所定の吹出角度を持って径外方向へ吹き出し、空気通路14を介して下流側への送風を行う。
【0023】
空気通路14は、遠心式送風ファン12の外周面とスクロールケーシング15の内周面との間に形成され、遠心式送風ファン12より径外方向へ吹き出された空気を吐出口17へ送るための通風路である。スクロールケーシング15は、主に樹脂により形成され、遠心式送風ファン12の軸方向の上端側にベルマウス状の空気吸入口13を形成した上側板18と、この上側板18に対向するように配置された下側板19と、上側板18の外周端と下側板19の外周端とを連結する外周壁20よりなる。なお、上側板18は、図示しない内外気切換箱の下流側に接続され、空気通路14の吐出口17近傍において、空気通路14の流路面積を急に拡大するようになっている。
【0024】
下側板19は、遠心式送風ファン12の底プレート16側に位置する円環状部21と、外周壁20に対して略直交して設けられた渦巻き状の傾斜平板部22と、遠心式送風ファン12の径方向に対して下方に傾斜して設けられた渦巻き状の傾斜部23と、円環状部21の内周端から全周に渡って軸方向外方に延びるように形成された円筒部24を有している。
【0025】
このスクロールケーシング15を構成する外周壁20、傾斜平板部22、傾斜部23と、図2ないし図3に示す2点鎖線Cで示した空間は空気通路14を軸方向外方に拡大するようになっており、縦拡がり部25と称するものとする。この縦拡がり部25はスクロールケーシングの巻始め部(ノーズ部)から巻終わり部側へ向かって、徐々に軸方向外方へ拡大され、スクロールケーシング内の空気通路14を徐々に軸方向外方へ拡大するものである。
【0026】
なお、下側板19は、中心部に駆動用モータ11を装着するための円形状の装着穴26が形成され、遠心式送風ファン12の外径D1よりわずかに大きくなるように内径D2が形成されている。
【0027】
ところで、傾斜部23の軸方向外方には、後述するモータフランジ29を取り付ける突出部27が設けられている。この突出部27は、図2に示すように、駆動用モータ11の回転中心から半径R1の円周上で、巻き始め部28から所定角度θ1だけ時計回りした位置を起点にして円周方向に3箇所、等間隔に配置されている。そして、図3に示すように、突出部27の先端部には軸方向端面27aが形成されており、この軸方向端面27aには、傾斜部23を貫通しない深さになるように穴部27bが設けられている。
【0028】
また、遠心式送風ファン12の下部には、駆動用モータ11を保持するとともに、スクロールケーシング15の下側を閉塞する樹脂製のモータフランジ29が配置されている。このモータフランジ29は、カバー部29a、フランジ部29b、溝部29c、脚部29d、屈曲部29eから構成されている。
【0029】
このうち、カバー部29aは駆動用モータ11を保持するとともに駆動用モータ11を覆うように形成される。フランジ部29bはカバー部29aの側面のうち、軸方向中央から径外方向に円板状に形成される。溝部29cは、フランジ部29bの外周面に連結されて溝の開放側が遠心式送風ファン12側となるようにして断面がU字状に形成される。
脚部29dは溝部29cから所定の幅寸法を有し、突出部27に沿って延びるように形成される。屈曲部29eは脚部29dの下端から傾斜部23に接触しないように径外方向に屈曲するようにして形成される。
なお、屈曲部29eのうち、スクロールケーシング15の突出部27の軸方向端面27aに対向する部分を固定座面29fとする。上記カバー部29a、円板状フランジ部29b、溝部29c、脚部29d、屈曲部29eは一体成形されている。
【0030】
このうち、溝部29cはスクロールケーシング15の円筒部24に嵌合するように形成されており、円筒部24がモータフランジ29の溝部29cに突き当てられて嵌合した場合に、突出部27の軸方向端面27aと、屈曲部29eの固定座面29fが一致するようになっている。溝部29cの溝幅は円環状部21の板厚に対して0.8mm程度の隙間を有している。
また、屈曲部29eの固定座面29fには突出部27の穴部27bに対向する部位に穴部29gが設けられている。なお、円板状フランジ部29bの下面側に、円板状フランジ部29bの中央付近から脚部29dにかけて補強用の補強部材29hが図3に示す脚部29dの紙面垂直方向の両端部に設けられている。
【0031】
以上の構成からなるスクロールケーシング15とモータフランジ29の組付け手順について説明する。最初に溝部29cにスクロールケーシング15の円筒部24を嵌合する。次に、モータフランジ29の穴部29gと突出部27の穴部27bとが一致するようにモータフランジ29ないしスクロールケーシング15を回転させる。この状態にて穴部29g、穴部27bに対して本発明のねじ部材を構成するタッピンネジ30を下側から挿入しながら回転させてスクロールケーシング15にモータフランジ29を固定する。タッピンネジ30は、ねじピッチの粗いねじであって、めねじ加工されていない樹脂部材の穴にめねじ溝を形成しながら固定するねじである。
【0032】
第1実施形態によれば、縦拡がり部25を持つスクロールケーシング15の傾斜部23の軸方向外方に、モータフランジ29を固定する複数の突出部27が設けられる、すなわち、突出部27およびモータフランジ29が完全に空気通路14の外側に設けられるので、空気通路14を流れる空気流れを阻害するものがない。したがって、遠心式送風ファン12より径外方へ吹き出された空気の流れをスムースにして空気通路14内の送風量を確保し、しかも、騒音を著しく低下させることができる。
【0033】
また、遠心式送風ファン12が縦拡がり部25の内径寸法D2部を通過することができるので、タッピンネジ30を取り外した場合に、一体に構成されたモータフランジ29と、駆動用モータ11と、遠心式送風ファン12とを取り外しできる。したがって、駆動用モータ11、遠心式送風ファン12、モータフランジ29が故障ないし破損した際に、容易に交換できる。
【0034】
(その他の実施形態)
第1ないし第3実施形態における遠心式送風機10は右ハンドル車に適用したものであるが、左ハンドル車に適用してもよい。
【0035】
また、第1ないし第3実施形態における遠心式送風機10は上側板18を水平面となるように配置したが、上側板18を垂直面または傾けて固定してもよい。
【0036】
さらに、第1ないし第3実施形態では、スクロールケーシング15にモータフランジ29をタッピンネジを用いて固定したが、これによらず、六角ボルト、止め輪等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による遠心式送風機の断面図である。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】図2におけるモータフランジ固定部の拡大図である。
【図4】従来技術によるモータフランジ固定部の拡大図である。
【図5】従来技術によるモータフランジ固定部の拡大図である。
【符号の説明】
11…駆動用モータ、12…遠心式送風ファン、13…空気吸入口、
14…空気通路、15…スクロールケーシング、23…傾斜部
25…縦拡がり部、27…突出部、27a…軸方向端面、
29…モータフランジ、29d…脚部、29e…固定部、
30…ねじ部材。

Claims (3)

  1. 軸方向から吸入した空気を径外方向へ送風する遠心式送風ファン(12)と、
    前記遠心式送風ファン(12)を収容するとともに前記遠心式送風ファン(12)により送風される空気を案内する渦巻き状の空気通路(14)を形成するスクロールケーシング(15)と、
    前記スクロールケーシング(15)のうち、前記遠心式送風ファン(12)の軸方向一端側に配置され、前記遠心式送風ファン(12)に空気を吸入させる空気吸入口(13)と、
    前記スクロールケーシング(15)のうち、前記遠心式送風ファン(12)の軸方向他端側に配置され、前記遠心式送風ファン(12)を駆動する駆動用モータ(11)と、
    前記駆動用モータ(11)を保持するとともに、前記スクロールケーシング(15)の前記軸方向他端側に固定されるモータフランジ(29)と、
    前記スクロールケーシング(15)に前記空気通路(14)を前記軸方向他端側の部位から更に軸方向外方へ拡大するように形成された縦拡がり部(25)とを備え、
    前記縦拡がり部(25)が前記軸方向他端側における径方向の所定部位から軸方向斜め外方に形成された傾斜部(23)を有する遠心式送風機において、
    前記傾斜部(23)の径方向内側部に円環状部(21)が形成され、
    前記円環状部(21)の内周端には全周にわたって軸方向外方に延びるように円筒部(24)が形成され、
    前記傾斜部(23)のうち前記円環状部(21)よりも径方向外側部に、前記傾斜部(23)から軸方向外方へ突出するように複数の突出部(27)形成され
    前記モータフランジ(29)の外周端に前記突出部(27)に沿って軸方向外方へ延びるように複数の脚部(29d)形成され、
    前記モータフランジ(29)のうち前記脚部(29d)の基端側に、開放側が前記遠心式送風ファン(12)側となる溝部(29c)が形成され、
    前記溝部(29c)と前記円筒部(24)とを嵌合した状態で、前記突出部(27)と前記脚部(29d)を固定することにより、前記モータフランジ(29)を前記スクロールケーシング(15)に固定することを特徴とする遠心式送風機。
  2. 前記脚部(29d)の軸方向端部から径外方向へ屈曲する屈曲部(29e)を有し、
    前記屈曲部(29e)を前記突出部(27)の軸方向端面(27a)に対向するように位置されることを特徴とする請求項1に記載の遠心式送風機。
  3. 前記脚部(29d)がねじ部材(30)によって前記突出部(27)に着脱可能に固定されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の遠心式送風機。
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