JP3952536B2

JP3952536B2 - スクロールケーシング

Info

Publication number: JP3952536B2
Application number: JP14032697A
Authority: JP
Inventors: 輝彦亀岡; 義信鈴木; 誠安田; 貞仁大坪
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-05-29
Filing date: 1997-05-29
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2017-05-29
Also published as: JPH10331795A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心式多翼ファンを収納するとともに、遠心式多翼ファンから吹き出した空気の流路を形成する、渦巻き状のスクロールケーシングに関するものであり、車両用空調装置に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、エアフィルタを装着した車両用空調装置が増加してきている。そこで、発明者等は、エアフィルタをスクロールケーシング内に配設すべく、３つのケーシングからなるスクロールケーシングを検討した。
具体的には、図６に示すように、ファンモータを収納する下ケーシング１０１と、ファン吸入口１０２が形成された中ケーシング１０３と、室内または室外の空気を導入する内外気導入口１０４が形成された上ケーシング１０５とによりスクロールケーシングを形成する。
【０００３】
そして、下ケーシング１０１と中ケーシング１０３とにより空気流路を形成するとともに、上下ケーシング１０１、１０５により中ケーシング１０３を挟み込んで中ケーシング１０３を固定するとともに、中ケーシング１０３と上ケーシング１０５とによりエアフィルタ１０６を挟み込んでエアフィルタ１０６をスクロールケーシング内に固定するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記３つのケーシングは全て樹脂成形品であり、成形後、各ケーシングは組立工程に搬送され、エアフィルタおよびファンモータ等とともに組み立てられる。
このため、スクロールケーシングの製造原価には、成形工程および組立工程における工数に加えて、成形工程から組立工程に成形品を搬送する搬送工程における搬送費用が発生する。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、搬送工程における搬送費用の低減を図ることにより、スクロールケーシングの製造原価低減を図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、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜３に記載の発明では、遠心式多翼ファン（７２）を収納するとともに、遠心式多翼ファン（７２）から吹き出す空気の流路（７４ａ）を形成する渦巻き状のスクロールケーシングであって、流路（７４ａ）の一部を構成するとともに、遠心式多翼ファン（７２）を収納する第１ケーシング（７４１）と、第１ケーシング（７４１）に接触して前記流路（７４ａ）の一部を構成するとともに、ベルマウス（７７）が開口外縁部（６５ａ）に形成された吸入口（７６）を有する第２ケーシング（７４２）と、第１、２ケーシング（７４１、７４２）に接触して流路（７４ａ）の一部を構成するとともに、吸入口（７６）の空気上流側に空間（６ａ）を形成する第３ケーシング（７４３）とを備え、第１ケーシング（７４１）は、流路（７４ａ）のうち、遠心式多翼ファン（７２）の径外方側の壁面、遠心式多翼ファン（７２）を回転駆動するモータ（７３）が配置される側の壁面、および、スクロールの巻き終わり部位（７２ｂ）から空気の吹出口（７５）へ至る部位のモータ（７３）側の壁面を構成しており、第２ケーシング（７４２）は、流路（７４ａ）のうち、吸入口（７６）側の壁面を構成しており、第３ケーシング（７４３）は、流路（７４ａ）のうち、巻き終わり部位（７２ｂ）から空気の吹出口（７５）へ至る部位の吸入口（７６）側の壁面を構成しており、第２ケーシング（７４２）の外周に形成された外壁（７４２ａ）は、第２ケーシング（７４２）が第１、３ケーシング（７４１、７４３）によって形成された空間内に配設された状態で、遠心式多翼ファン（７２）の回転軸線方向から見て矩形状となるように成形されているとともに、第３ケーシング（７４３）に向かって延びるように形成されて第３ケーシング（７４３）に対する位置決め部として機能する補強リブ（７４２ｇ）を有しており、第２ケーシング（７４２）は、外壁（７４２ａ）によって第３ケーシング（７４３）に対して位置決めされた状態で、第３ケーシング（７４３）に固定され、さらに、第１ケーシング（７４１）と第３ケーシング（７４３）が互いに固定されているスクロールケーシングを特徴とする。
【０００７】
これにより、第２ケーシング（７４２）を容易に箱詰めすることができるとともに、複数個の第２ケーシング（７４２）を密に箱詰めすることができる（第２ケーシング（７４２）の箱詰め時における積載効率の向上を図ることができる）ので、搬送工程における搬送費用の低減を図ることができる。延いては、スクロールケーシングの製造原価低減を図ることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、第２ケーシング（７４２）の外壁（７４２ａ）の角部（７４２ｂ）のうち回転軸線方向一端側に形成され、回転軸線方向一方側に突出する突出部（７４２ｃ）と、突出部（７４２ｃ）が形成された角部（７４２ｂ）のうち、回転軸線方向他端側に形成され、回転軸線方向一方側に陥没する凹部（７４２ｄ）とを有することを特徴とする。
【０００９】
これにより、突出部（７４２ｃ）を凹部（７４２ｄ）に挿入させた状態で、各第２ケーシング（７４２）を回転軸線方向に積み重ねて箱詰めすれば、各第２ケーシング（７４２）が箱内で崩れることを防止することができるので、各第２ケーシング（７４２）が箱内で崩れることを防止する治具を廃止することできる。したがって、積載効率の向上を図りながら、治具を使用することなく容易に第２ケーシング（７４２）を箱詰めすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、第２ケーシング（７４２）には、フィルタ（６）を第３ケーシングに対して着脱する際に、フィルタ（６）の移動を案内するガイド部（７４２ｅ）が形成されていることを特徴とする。
これにより、フィルタ（６）の着脱性を向上させることができるので、フィルタ（６）を容易に交換（メンテナンス）をすることができる。
【００１１】
なお、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。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本実施形態に係る遠心送風機（以下、送風機と略す。）を水冷エンジン搭載車両の車両用空調装置１に適用した場合の模式図である。
空気流路をなす空調ケーシング２の空気上流側部位には、車室内気を導入するための内気導入口３と外気を導入するための外気導入口４とが形成されるとともに、これらの導入口３、４を選択的に開閉する導入口切換ドア５が設けられている。また、この導入口切換ドア５は、サーボモータ等の駆動手段または手動操作によって開閉される。
【００１３】
この導入口切換ドア５の下流側部位には、送風機７が配設されており、この送風機７により両導入口３、４から導入された空気が、後述する各吹出口１４、１５、１７に向けて送風される。そして、両導入口３、４と送風機７の吸入口７６との間の空間６ａには、吸入口７６に吸入される空気中の塵埃を取り除くフィルタ６が配設されている。
【００１４】
また、送風機７の空気下流側には、空気冷却手段をなす蒸発器９が配設されており、送風機７により送風された空気は全てこの蒸発器９を通過する。蒸発器９の空気下流側には、空気加熱手段をなすヒータコア１０が配設されており、このヒータコア１０は、エンジン１１の冷却水を熱源として空気を加熱している。なお、図１に示された送風機の図は、模式図であり、詳細は後述する。
【００１５】
また、空調ケーシング２には、ヒータコア１０をバイパスするバイパス通路１２が形成されており、ヒータコア１０の空気上流側には、ヒータコア１０を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合を調節するエアミックスドア１３が配設されている。この風量割合の調節は、このエアミックスドア１３の開度を調節することにより調節される。
【００１６】
また、空調ケーシング２の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口１４と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口１５と、フロントガラス１６の内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１７とが形成されている。
そして、上記各吹出口１４、１５、１７の空気上流側部位には、それぞれ吹出モード切換ドア１８、１９、２０が配設されている。なお、これらの吹出モード切換ドア１８、１９、２０は、サーボモータ等の駆動手段または手動操作によって開閉される。
【００１７】
次に、図２を用いて送風機７について述べる。
この送風機７は回転軸線方向から吸入した空気を径外方に向けて吹き出す遠心式の送風機であり、７２は回転軸周りに多数枚のブレード（主翼）７１を有する周知の遠心式多翼ファン７２（以下、ファンと略す。）である。そして、このファン７２はモータ等の駆動手段（以下、モータと呼ぶ。）７３によって回転駆動されており、送風量の制御は、このモータ７３の回転数を制御することによって行われている。
【００１８】
７４はファン７２を収納するとともに、ファン７２から吹き出した空気が流れる空気流路７４ａを構成するとともに、ファン７２の回転軸周りに渦巻き状に形成されたポリプロピレン等の樹脂製のスクロールケーシング（以下、ケーシングと略す。）であり、このケーシング７４の巻き終わり部位７４ｂの空気下流側には、空調ケーシング２に連通する吹出口７５が形成されている（図３参照）。そして、このケーシング７４のうち回転軸方向であって、モータ７３の反対側には、ケーシング７４内に空気を導く吸入口７６が開口しており、この吸入口７６の開口外縁部６５ａには、ベルマウス形状に形成されたベルマウス７７が形成されている。
【００１９】
ところで、ケーシング７４は、図４に示すように、ファン７２を収納する渦巻き状の第１ケーシング７４１と、吸入口７６およびベルマウス７７が形成された第２ケーシング７４２と、内気導入口３および外気導入口４を有するとともに、空間６ａを形成する第３ケーシング７４３とから構成されている。
そして、第１ケーシング７４１は、空気流路７４ａのうち主にファン７２の径外方側の外壁およびモータ７３側の外壁を構成し、第２ケーシング７４２は、空気流路７４ａのうち主に吸入口７６側の壁面を構成し、第３ケーシング７４３は、第１ケーシング７４１とともに、空気流路７４ａのうち主に巻き終わり部位７４ｂから吹出口７５に至る部位を構成している。
【００２０】
また、第２ケーシング７４２は、第１、３ケーシング７４１、７４３によって形成される空間内に収納されるように配設されるとともに、その外壁７４２ａは、ファン７２の回転軸線方向から見て矩形状となるように成形されている。なお、第２ケーシング７４２は第３ケーシング７４３にビス止め固定され、一方、第１、３ケーシング７４１、７４３は互いにビス止め固定されている。
【００２１】
ところで、第２ケーシング７４２の外壁７４２ａの角部７４２ｂのうちファン７２の回転軸線方向一方側（本実施形態では、第２ケーシング７４２を組付けた状態でフィルタ６側）には、図５に示すように、ファン７２の回転軸線方向一方側に向けて突出する突出部７４２ｃが２つ形成されている。
一方、突出部７４２ｃが形成された角部７４２ｂのうち、ファン７２の回転軸線方向他端側（本実施形態では、第２ケーシング７４２を組付けた状態でモータ７３側）には、ファン７２の回転軸線方向一方側（フィルタ６側）に陥没する凹部７４２ｄが形成されている。また、７４２ｅは、フィルタ６を第３ケーシングに対して着脱する際に、フィルタ６の移動を案内するガイド部である。
【００２２】
因みに、７４２ｆ、７４２ｇ、７４２ｍは外壁７４２ａの補強リブであり、７４２ｈはベルマスス７７の補強リブである。また、７４２ｉはビス用の穴であり、７４２ｊは、ケーシング７４の組立工程時にロボットハンドが第２ケーシング７４２を反転させるための挿入穴であり、７４２ｋは第３ケーシング７４３に対する第２ケーシング７４２の位置決め用のボス部である。
【００２３】
なお、補強リブ７４２ｇは、ボス部７４２ｋとともに、第３ケーシング７４３に対する第２ケーシング７４２の位置決め機能をも担うものであり、補強リブ７４２ｍは、突出部７４２ｃとともに、後述するように、第２ケーシング７４２を積み重ねたときに第２ケーシング７４２が崩れることを防止する機能をも担うものである。
【００２４】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態では、第２ケーシング７４２は、その外壁７４２ａがファン７２の回転軸線方向から見て矩形状となるように成形されているので、第２ケーシング７４２を容易に箱詰めすることができるとともに、第２ケーシング７４２の箱詰め時の積載効率を向上させることができる。したがって、搬送工程における搬送費用の低減を図ることができるので、ケーシング７４の製造原価低減を図ることができる。
【００２５】
また、第２ケーシング７４２の外壁７４２ａの角部７４２ｂには、突出部７４２ｃと、この突出部（７４２ｃ）に対応する凹部（７４２ｄ）が形成されているので、突出部７４２ｃを凹部７４２ｄに挿入することにより、重箱を積み重ねるように、第２ケーシング７４２をファン７２の回転軸線方向に積み重ねて箱詰めすることできる。
【００２６】
したがって、箱内で第２ケーシング７４２が崩れることを防止することができるので、各第２ケーシング７４２が箱内で崩れることを防止する治具を廃止することできる。したがって、積載効率の向上を図りながら、治具を使用することなく容易に第２ケーシング７４２を箱詰めすることができる。
また、第２ケーシング７４２には、フィルタ６の移動を案内するガイド部７４２ｅが形成されているので、ケーシング７４に対するフィルタ６の着脱性を向上させることができる。したがって、フィルタ６を容易に交換（メンテナンス）をすることができる。
【００２７】
また、第２ケーシング７４２の外形は矩形状であるのに対して、従来の技術の欄で述べた中ケーシング１０３は単純な矩形状ではない。したがって、中ケーシング１０３に比べて第２ケーシング７４２の小型化を図ることができるので、第２ケーシング７４２の成形用金型の小型化を図ることができる。したがって、ケーシング７４の型費低減を図ることができるので、ケーシング７４の製造原価低減を図ることができる。
【００２８】
ところで、上述の実施形態では、各ケーシング７４１〜７４３をビス止め固定したが、各ケーシング７４１〜７４３の固定方法はビス止め固定に限定されるものではなく、接着剤、溶着またはＣ型クランプ等その他の固定手段であってもよい。
また、上述の実施形態では、各ケーシング７４１〜７４３は樹脂成形品であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、金属やゴム等その他の材料で成形したものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用空調装置の模式図である。
【図２】遠心送風機の断面（図３のＡ−Ａ断面に相当）図である。
【図３】モータの回転軸と直交する面における遠心送風機の断面図である。
【図４】スクロールケーシングの分解斜視図である。
【図５】第２ケーシングの斜視図である。
【図６】従来の技術に係るスクロールケーシングの分解斜視図である。
【符号の説明】
７…送風機、７４…スクロールケーシング、７６…吸入口、
７７…ベルマウス、７４１…第１ケーシング、７４２…第２ケーシング、
７４３…第３ケーシング。

Claims

遠心式多翼ファン（７２）を収納するとともに、前記遠心式多翼ファン（７２）から吹き出す空気の流路（７４ａ）を形成する渦巻き状のスクロールケーシングであって、
前記流路（７４ａ）の一部を構成するとともに、前記遠心式多翼ファン（７２）を収納する第１ケーシング（７４１）と、
前記第１ケーシング（７４１）に接触して前記流路（７４ａ）の一部を構成するとともに、ベルマウス（７７）が開口外縁部（６５ａ）に形成された吸入口（７６）を有する第２ケーシング（７４２）と、
前記第１、２ケーシング（７４１、７４２）に接触して前記流路（７４ａ）の一部を構成するとともに、前記吸入口（７６）の空気上流側に空間（６ａ）を形成する第３ケーシング（７４３）とを備え、
前記第１ケーシング（７４１）は、前記流路（７４ａ）のうち、前記遠心式多翼ファン（７２）の径外方側の壁面、前記遠心式多翼ファン（７２）を回転駆動するモータ（７３）が配置される側の壁面、および、スクロールの巻き終わり部位（７２ｂ）から前記空気の吹出口（７５）へ至る部位の前記モータ（７３）側の壁面を構成しており、
前記第２ケーシング（７４２）は、前記流路（７４ａ）のうち、前記吸入口（７６）側の壁面を構成しており、
前記第３ケーシング（７４３）は、前記流路（７４ａ）のうち、前記巻き終わり部位（７２ｂ）から前記空気の吹出口（７５）へ至る部位の前記吸入口（７６）側の壁面を構成しており、
前記第２ケーシング（７４２）の外周に形成された外壁（７４２ａ）は、前記第２ケーシング（７４２）が前記第１、３ケーシング（７４１、７４３）によって形成された空間内に配設された状態で、前記遠心式多翼ファン（７２）の回転軸線方向から見て矩形状となるように成形されているとともに、前記第３ケーシング（７４３）に向かって延びるように形成されて第３ケーシング（７４３）に対する位置決め部として機能する補強リブ（７４２ｇ）を有しており、
前記第２ケーシング（７４２）は、前記外壁（７４２ａ）によって前記第３ケーシング（７４３）に対して位置決めされた状態で、前記第３ケーシング（７４３）に固定され、
さらに、前記第１ケーシング（７４１）と前記第３ケーシング（７４３）が互いに固定されていることを特徴とするスクロールケーシング。
前記第２ケーシング（７４２）の外壁（７４２ａ）の角部（７４２ｂ）のうち前記回転軸線方向一端側に形成され、前記回転軸線方向一方側に突出する突出部（７４２ｃ）と、
前記突出部（７４２ｃ）が形成された角部（７４２ｂ）のうち、前記回転軸線方向他端側に形成され、前記回転軸線方向一方側に陥没する凹部（７４２ｄ）とを有することを特徴とする請求項１に記載のスクロールケーシング。
前記空間（６ａ）内には、前記吸入口（７６）に吸入される空気中の塵埃を取り除くフィルタ（６）が配設され、
さらに、前記第２ケーシング（７４２）には、前記フィルタ（６）を前記第３ケーシングに対して着脱する際に、前記フィルタ（６）の移動を案内するガイド部（７４２ｅ）が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のスクロールケーシング。