JP4266140B2 - 空調換気装置用の送風機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両、例えば鉄道車両内の空気を換気する空調換気装置用の送風機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両内の空気と外部から取り込んだ新鮮空気との換気を行う空調換気装置用の送風機を備えた空調換気装置としては、給気と排気との混合を回避する観点から、空調装置と、空調換気装置用の送風機とを別個に設けると共に、外部から給気する際に発生する騒音を消音するための消音機構を備えた空調換気装置が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
なお、本明細書に記載の「新鮮空気」とは、「外部から換気のために取り入れる外気」のことをいう。
【０００４】
また、本明細書に記載の「還気」とは、「車両内の空気を循環使用するため、吸い込み口から還気ダクトを通って空気調和機の吸い込み側に戻ってくる車両内の空気」のことをいう。
【０００５】
なお、「還気」は、「返り空気」と呼んでもよい。
【０００６】
また、本明細書に記載の「排気」とは室内の空気のうち、外部に排出する空気のことをいう。
【０００７】
なお、本明細書に記載の「混合空気」とは、前述した新鮮空気と還気とを混合した空気のことをいう。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−２４１０号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の空調換気装置では、車両内から排出する空気と、新鮮空気又は循環する車両内の空気との混合を防止するため、空調装置と、空調換気装置用の送風機とを別々に設けているので、空調装置の他に、別途、換気装置を設置する機器スペースを必要とすることとなり、装置全体が大型化すると共に、重量が重くなってしまっている。
【００１０】
空調換気装置の小型化を図るためには、空調装置と換気装置とを一体化することが必要となる。
【００１１】
このような空調換気装置を実現するためには、１台の電動機で、複数の羽根車を駆動することによって、車両から外部に排気を排出し、かつ、還気と新鮮空気とを混合した混合空気を車両内に送出することを可能にする空調換気装置用の送風機が必要である。
【００１２】
しかしながら、このように、１台の電動機で、複数の羽根車を駆動することによって、車両から外部に排気を排出し、かつ、還気と新鮮空気とを混合した混合空気を車両内に送出することを可能にする空調換気装置用の送風機は、現在のところ知られていない。
【００１３】
また、このような空調換気装置用の送風機では、搭載された車両内部の空気の汚染を防止する観点から、車両から外部に排出する排気と新鮮空気との混合を防止しなければならない。
【００１４】
そこで、本発明は、１台の電動機で、複数の羽根車を駆動することによって、車両から外部に排気を排出し、かつ、還気と新鮮空気とを混合した混合空気を車両内に送出することを可能にすると共に、車両から外部に排出する排気と、外部から取り入れた新鮮空気との混合を防止することを可能にする空調換気装置用の送風機を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に従った送風機は、電動機で複数の羽根車を同時に駆動することにより車両内の空気を換気する空調換気装置用の送風機であって、前記電動機が回転させる回転軸の一端に設けられた第１の羽根車と、前記回転軸上で、かつ、前記第１の羽根車と前記電動機との間に設けられた第２の羽根車と、外部からの新鮮空気と前記車両内から送出された還気とを混合するための空気混合部と、外部からの新鮮空気を取り込むための第１の開口部と、前記新鮮空気を前記空気混合部に送出するための第２の開口部と、前記新鮮空気と前記車両内から送出された還気とが混合された混合空気を前記空気混合部から取り込むための第３の開口部と、前記混合空気を前記車両内に送出するための第４の開口部とが設けられ、かつ、前記第１の羽根車と前記第１の開口部と前記第２の開口部とを含む第１の部分と、前記第２の羽根車と前記第３の開口部と前記第４の開口部とを含む第２の部分とに分離するための第１の分離部材が設けられた第１のファンケースと、前記回転軸の他端に設けられた第３の羽根車と、前記回転軸上で、かつ、前記第３の羽根車と前記電動機との間に設けられた第４の羽根車と、前記車両内から送出された排気を取り込むための第５の開口部と、前記車両内から取り込んだ排気を外部に排出するための第６の開口部と、前記新鮮空気と前記車両から送出された還気とが混合された混合空気を前記空気混合部から取り込むための第７の開口部と、前記空気混合部から取り込んだ混合空気を車両内に送出するための第８の開口部とが設けられ、かつ、前記第３の羽根車、第５の開口部、及び第６の開口部が含まれる第３の部分と、前記第４の羽根車、第７の開口部、及び第８の開口部が含まれる第４の部分とに分離するための第２の分離部材が設けられた第２のファンケースと、前記電動機、前記第１のファンケース、及び前記第２のファンケースを取り付ける支持体とを備え、前記第１の分離部材と前記第２の分離部材とは、各々複数の板状部材からなる構成である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の構成例を示す模式図である。図２は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の側面の断面図である。図３は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第１のファンケース４ｈ側から見た模式図である。図４は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第２のファンケース４ｋ側から見た模式図である。図５は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の各部分と、車両１内に設けられた第１及び第２の循環ダクトとの接続関係の一例を示す模式図である。
【００１９】
本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４は、図５に示すように、車両１の天井面に設けられた第１の循環ダクト２、及び車両１の床下部分に設けられた第２の循環ダクト３にそれぞれ接続されている。
【００２０】
第１の循環ダクト２は、本実施の形態の空調換気装置用の送風機４の後述する第１のファンケース４ｈの吐出口と、後述する第２のファンケース４ｋの吐出口とに給気ダクトＳＤ１を介してそれぞれ接続されている。
【００２１】
また、第１の循環ダクト２には、空調換気装置用の送風機４から送出された新鮮空気と車両１内の空気（以下、説明の簡略化を図る観点から、単に還気と称する）とを混合した空気（以下、説明の簡略化を図る観点から、単に混合空気と称する）を車両１内に送出するための複数の吹き出し口２ａ１〜２ａ５が設けられている。
【００２２】
なお、本実施の形態に係る車両１では、第１の循環ダクト２には、混合空気を車両１の内部に送出するための５箇所の吹き出し口２ａ１〜２ａ５が設けられていたが、これに限らず、吹き出し口の数は、任意の数に変更可能である。
【００２３】
一方、第２の循環ダクト３は、本実施の形態の空調換気装置用の送風機４の後述する空気循環器室４ｅ（空気混合部）とは還気ダクトＲＤを介して、後述する第２のファンケース４ｋとは、排気ダクトＤＤを介してそれぞれ接続されている。
【００２４】
第２の循環ダクト３には、還気又は、車両１の外部に排出する空気（以下、説明の簡略化を図る観点から、単に排気と称する）を車両１内から取り込むための複数の吸い込み口３ａ１〜３ａ４と、各吸い込み口３ａ１〜３ａ４から取り込んだ還気を後述する空気循環器室４ｅ（空気混合部）に送出するための還気送出口３ａ５と、車両１の内部から取り込んだ排気を第２のファンケース４ｋに送出するための排出口３ａ６とが設けられている。
【００２５】
なお、本実施の形態では、第２の循環ダクト３には、車両１内の還気又は排気を車両１内から取り込むための吸い込み口が合計で４箇所設けられているが、これに限らず、車両１内に設けられる吸い込み口の合計数は、任意の数に変更可能である。
【００２６】
本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４は、電動機４ａと、電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの一端に設けられた第１の羽根車４ｃと、回転軸４ｂ上で、かつ、第１の羽根車４ｃと電動機４ａとの間に設けられた第２の羽根車４ｄと、外部から取り込んだ新鮮空気と車両１内から送出された還気とを混合するための空気循環器室４ｅと、空気循環器室４ｅの出口側に設けられたフィルタ４fと、熱交換器４ｇと、第１のファンケース４ｈと、回転軸４ｂの他端に設けられた第３の羽根車４ｉと、回転軸４ｂ上で、かつ、第３の羽根車４ｉと電動機４ａとの間に設けられた第４の羽根車４ｊと、第２のファンケース４ｋと、電動機４ａ、第１のファンケース４ｈ、及び第２のファンケース４ｋを取り付ける支持体４ｌとから構成されている。
【００２７】
本実施の形態の骨子は、同一のファンケース内で、複数の羽根車を互いに実質的に分離する構成により、複数の羽根車を単一の電動機で駆動することによって、車両から外部に排気を排出し、かつ、還気と新鮮空気とを混合した混合空気を車両内に送出することを可能にすると共に、車両から外部に排出する排気と、外部から取り込んだ新鮮空気との混合を防止することを可能にするという効果を達成することにある。
【００２８】
電動機４ａは、回転軸４ｂを回転させることにより、この回転軸４ｂに取り付けられた第１〜第４の羽根車４ｃ、４ｄ、４ｉ、４ｊを同時に、かつ、同一方向に回転させる。
【００２９】
第１の羽根車４ｃは、回転軸４ｂの一端に設けられ、外部から図示しない新鮮空気空気取込口と第１の開口部ＯＡ１とを介して第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１に取り込まれた新鮮空気を、第２の開口部ＯＡ２と空気循環器室４ｅに送出するための給気ダクトＳＤ２とを介して空気循環器室４ｅに送出する。換言すれば、この第１の羽根車４ｃは、新鮮空気を、空気循環器室４ｅの内部に送出する送風機の役目をしている。
【００３０】
第２の羽根車４ｄは、前述した第１のファンケース４ｈ内の第２の部分ＨＷ２に設けられており、回転軸４ｂ上で、かつ、第１の羽根車４ｃと電動機４ａとの間に設けられている。
【００３１】
また、第２の羽根車４ｄは、熱交換器４ｇから電動機４ａを介して第１のファンケース４ｈ内に取り込まれた混合空気を、給気ダクトＳＤ１を介して、車両１の天井面に設けられた第１の循環ダクト２に送出する。換言すれば、この第２の羽根車４ｄは、混合空気を車両１内部に送出する送風機の役目をしている。
【００３２】
空気循環器室４ｅは、第１のファンケース４ｈから給気ダクトＳＤ２を介して送出された新鮮空気と、第２の循環ダクト３から還気ダクトＲＤを介して送出された還気とを混合させるための中空部を内部に有しており、第１のファンケース４ｈから送出された新鮮空気を取り込むための給気ダクトＳＤ２と、車両１内から送出された還気を取り込むための還気ダクトＲＤと、中空部で混合した新鮮空気と還気とを混合した混合空気に含まれる粉塵を除去するためのフィルタ４fとに接続されている。
【００３３】
フィルタ４fは、空気循環器室４ｅの一端に設けられており、空気循環器室４ｅで混合された混合空気に含まれる粉塵を除去し、この粉塵を除去した混合空気を、熱交換器４ｇに送出する。
【００３４】
熱交換器４ｇは、内部を冷媒が通過する、図示しない冷媒配管と、混合空気を通過させるための給気ダクトＳＤ３とがそれぞれ挿管された、周知の液ガス熱交換器４ｇであり、フィルタ４fから送出された混合空気と冷媒との間で熱交換することによって混合空気を冷却し、この冷却した混合空気を、電動機４ａを冷却し、かつ、第１のファンケース４ｈと第２のファンケース４ｋとに送出するための給気ダクトＳＤ３を介して、第１のファンケース４ｈ及び第２のファンケース４ｋに送出する。
【００３５】
第１のファンケース４ｈは、図示しない新鮮空気取込口を介して外部からこの第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１に取り込まれた新鮮空気を空気循環器室４ｅに送出するための給気ダクトＳＤ２と、空気循環器室４ｅから送出された混合空気を当該第１のファンケース４ｈ内の第２の部分ＨＷ２に取り込むための給気ダクトＳＤ３と、この第１のファンケース４ｈの第２の部分ＨＷ２に取り込んだ混合空気を車両１の第１の循環ダクト２に送出するための給気ダクトＳＤ１とに接続されている。
【００３６】
また、第１のファンケース４ｈは、２つの羽根車４ｃ、４ｄを収容するための中空部を有し、かつ、略長方形形状の平面形状を有している。また、この第１のファンケース４ｈを、電動機４ａの回転軸４ｂの長手方向と平行な向きから見た形状は、図３に示すような略円形形状になっている。
【００３７】
この第１のファンケース４ｈ内の中空部は、第１の分離部材４ｍによって、２つの部分ＨＷ１とＨＷ２とに分離されている。
【００３８】
この分離部材４ｍは、第１のファンケース４ｈの天井面と、この第１のファンケース４ｈが取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｃ、４ｄのボスの近傍まで設けられた、１組の板状部材から構成されている。
【００３９】
なお、本実施の形態に係る分離部材４ｍは、第１のファンケース４ｈの天井面と、この第１のファンケース４ｈが取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｃ、４ｄのボスの近傍まで設けられた、１組の板状部材から構成されていたが、これに限らず、回転軸４ｂの外径よりも少し大きい内径を有する穿孔が設けられた一枚の板状部材から構成されていてもよい。
【００４０】
本実施の形態の分離部材４ｍによって分離された一方の部分ＨＷ１（第１の部分）には、第１の羽根車４ｃと、第１の開口部ＯＡ１と、第２の開口部ＯＡ２とが含まれている。
【００４１】
第１の開口部ＯＡ１は、外部から新鮮空気を第１のファンケース４ｈ内に取り込むための開口部である。
【００４２】
第２の開口部ＯＡ２は、第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１と、第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１から第２の部分ＨＷ２に新鮮空気を給気するための給気ダクトＳＤ２とを接続するための開口部である。
【００４３】
他方の部分ＨＷ２（第２の部分）には、第２の羽根車４ｄと、第３の開口部ＯＡ３と、第４の開口部ＯＡ４とが含まれている。
【００４４】
第３の開口部ＯＡ３は、フィルタ４f及び熱交換器４ｇを介して空気循環器室４ｅと第１のファンケース４ｈとを接続する給気ダクトＳＤ３と、第１のファンケース４ｈとを接続するための開口部である。
【００４５】
第４の開口部ＯＡ４は、第１のファンケース４ｈから第１の循環ダクト２に給気するための給気ダクトＳＤ１と、この第１のファンケース４ｈとを接続するための開口部である。
【００４６】
なお、本実施の形態に係る第１のファンケース４ｈには、このファンケース４ｈの天井面から第１の羽根車４ｃ及び第２の羽根車４ｄのボス近傍まで設けられた第１の分離部材である１組の板状部材４ｍによって分離されているので、第１の羽根車４ｃ及び第２の羽根車４ｄを完全に隔離してはいないが、第１のファンケース４ｈ内で第１の部分ＨＷ１と第２の部分ＨＷ２との空気の出入りはなく、第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１及び第２の部分ＨＷ２の間の気密は保たれている。
【００４７】
また、本実施の形態では、第１のファンケース４ｈ内の２つの部分ＨＷ１とＨＷ２との間の気密を保つために、各羽根車４ｃ、４ｄのボス近傍まで設けられた分離部材４ｍによって分離したが、これに限らず、各羽根車４ｃ、４ｄのボス上まで壁によって完全に密閉してもよいことはいうまでもない。
【００４８】
第３の羽根車４ｉは、電動機４ａが回転する回転軸４ｂ上で、かつ、前述した電動機４ａを挟んで第１の羽根車４ｃと反対側、換言すれば、電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの他端に設けられている。
【００４９】
この第３の羽根車４ｉは、車両１内から第２のファンケース４ｋ内に排気ダクトＤＤを介して取り込まれた排気を外部に排出する。換言すれば、この第３の羽根車４ｉは、車両１内の排気を外部に排出するための排風機の役目をしている。
【００５０】
第４の羽根車４ｊは、前述した電動機４ａが回転する回転軸４ｂ上で、かつ、第３の羽根車４ｉと電動機４ａとの間に設けられている。
【００５１】
この第４の羽根車４ｊは、前述した熱交換器４ｇから第２のファンケース４ｋ内に取り込まれた混合空気を、給気ダクトＳＤ１を介して、車両１の天井面に設けられた第１の循環ダクト２に送出する。換言すれば、この第４の羽根車４ｊは、混合空気を車両１内部に送出する送風機の役目をしている。
【００５２】
第２のファンケース４ｋは、空気循環器室４ｅから送出された混合空気を取り込むための給気ダクトＳＤ３と、当該混合空気を車両１内に送出するための給気ダクトＳＤ１と、車両１内から取り込まれた排気を取り込むための排気ダクトＤＤとにそれぞれ接続されている。
【００５３】
また、第２のファンケース４ｋは、２つの羽根車４ｉ、４ｊを収容するための中空部を有し、かつ、略長方形形状の平面形状を有している。また、この第２のファンケース４ｋの電動機４ａの回転軸４ｂの長手方向と平行な向きから見た形状は、第１のファンケース４ｈと同様に、図４に示すような略円形計状の形状になっている。
【００５４】
この第２のファンケース４ｋ内の中空部は、第２の分離部材である板状部材４ｎによって２つの部分ＨＷ３、ＨＷ４に分離されている。
【００５５】
なお、本実施の形態に係る分離部材４ｎ´は、第２のファンケース４ｋの天井面と、この第１のファンケース４ｋが取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｉ、４ｊのボスの近傍まで設けられた、１組の板状部材から構成されていたが、これに限らず、回転軸４ｂの外径よりも少し大きい内径を有する穿孔が設けられた１枚の板状部材から構成されていてもよい。
【００５６】
本実施の形態に係る第２の分離部材により分離された一方の部分（第３の部分）には、前述した第３の羽根車４ｉと、第５の開口部ＯＡ５と、第６の開口部ＯＡ６とが含まれている。
【００５７】
第５の開口部ＯＡ５は、車両１内から排気ダクトＤＤを介して取り込んだ排気を第２のファンケース４ｋに取り込むための開口部である。
【００５８】
第６の開口部ＯＡ６は、第２のファンケース４ｋ内に取り込んだ排気を外部に送出するための開口部である。
【００５９】
他の部分ＨＷ４（第４の部分）には、前述した第４の羽根車４ｊと、第７の開口部ＯＡ７と、第８の開口部ＯＡ８とが含まれている。
【００６０】
第７の開口部ＯＡ７は、フィルタ４f及び熱交換器４ｇを介して空気循環器室４ｅと第２のファンケース４ｋとを接続する給気ダクトＳＤ３と、第２のファンケース４ｋとを接続するための開口部である。
【００６１】
第８の開口部ＯＡ８は、第２のファンケース４ｋから第１の循環ダクト２に給気するための給気ダクトＳＤ１と、この第２のファンケース４ｋとを接続するための開口部である。
【００６２】
なお、第２のファンケース４ｋには、このファンケース４ｋの天井面から第３の羽根車４ｉ及び第４の羽根車４ｊのボス近傍まで設けられた第２の分離部材である１組の板状部材４ｎによって分離されているので、第３の羽根車４ｉ及び第４の羽根車４ｊを完全に隔離してはいないが、第２のファンケース４ｋ内の第３の部分ＨＷ３及び第４の部分ＨＷ４の間の気密は保たれている。
【００６３】
なお、本実施の形態では、第２のファンケース４ｋ内の２つの部分ＨＷ３及びＨＷ４の間の気密を保つために、各羽根車４ｉ、４ｊのボス近傍まで設けられた第２の分離部材４ｎによって分離したが、これに限らず、各羽根車４ｉ、４ｊのボス上まで壁によって完全に密閉してもよい。
【００６４】
本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４では、電動機４ａ、第１のファンケース４ｈ、及び第２のファンケース４ｋは、支持体４ｌに取り付けられている。
【００６５】
次に、以上のように構成された空調換気装置用の送風機４の作用に関し、図を用いて説明する。
【００６６】
始めに、車両１内の還気は、床下に設けられた第２の循環ダクト３の吸い込み口３ａ１〜３ａ４から第２の循環ダクト３に取り込まれる。
【００６７】
次に、還気は、車両１内の吸い込み口３ａ１〜３ａ４から還気ダクトＲＤを通じて、空気循環器室４ｅに取り込まれる。
【００６８】
一方、新鮮空気は、図示しない新鮮空気取込口から取り込まれ、第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１に取り込まれる。
【００６９】
次に、新鮮空気は、第１のファンケース４ｈ内の第１の羽根車４ｃによって、第１のファンケース４ｈ内から給気ダクトＳＤ２に送出される。
【００７０】
そして、新鮮空気は、給気ダクトＳＤ２を通じて、空気循環器室４ｅに取り込まれる。
【００７１】
なお、本実施の形態の空調換気装置用の送風機４の説明では、説明の便宜上、還気の取り込みを新鮮空気の取り込みよりも先に説明したが、両者は、時間的に同時に行われてもよいし、新鮮空気の取り込みが還気の取り込みよりも先に行われてもよいことはいうまでもない。
【００７２】
次に、新鮮空気と還気とは、空気循環器室４ｅ内で混合されて混合空気となる。
【００７３】
次に、混合空気は、空気循環器室４ｅの出口に設けられたフィルタ４fを通過する。
【００７４】
このとき、混合空気に含まれる粉塵がフィルタ４fにより除去される。
【００７５】
次に、フィルタ４fを通過した混合空気は、第１のファンケース４ｈ及び第２のファンケース４ｋに送出するための給気ダクトＳＤ３に送出される。
【００７６】
次に、混合空気は、熱交換器によって、冷媒との間で熱交換を行い、当該熱交換後、給気ダクトＳＤ３を通して第１のファンケース４ｈ又は第２のファンケース４ｋ内に取り込まれる。
【００７７】
次に、混合空気は、第２の羽根車４ｄ又は第４の羽根車４ｊにより、給気ダクトＳＤ１を通じて車両１内の天井面に設けられた第１の循環ダクト２に送出される。
【００７８】
次に、混合空気は、第１の循環ダクト２に設けられた吐き出し口２ａ１〜２ａ５から車両１の内部に送出される。
【００７９】
一方、排気は、車両１の床下に設けられた第２の循環ダクト３の吸い込み口３ａ１〜３ａ４から第２の循環ダクト３内に取り込まれる。
【００８０】
次に、排気は、第２の循環ダクト３から排気ダクトＤＤを介して第２のファンケース４ｋ内に取り込まれる。
【００８１】
次に、排気は、第２のファンケース４ｋ内に設けられた第３の羽根車４ｉによって、第６の開口部ＯＡ６を介して車両１の外部に送出される。
【００８２】
以上のような一連のサイクルにより、車両１内の空気の換気が行われる。
【００８３】
上述したように本実施の形態によれば、第１のファンケース４ｈに第１の分離部材である板状部材４ｍが第１の羽根車４ｃ及び第２の羽根車４ｄのボス近くまで構成されているので、第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１と第２の部分ＨＷ２とが実質的に分離されることとなり、新鮮空気と混合空気との混合を防止することが出来る。
【００８４】
本実施の形態によれば、第２のファンケース４ｋに第２の分離部材である板状部材４ｎが第３の羽根車４ｉ及び第４の羽根車４ｊのボス近くまで構成されているので、第２のファンケース４ｋ内の第３の部分ＨＷ３と第４の部分ＨＷ４とが分離されることとなり、新鮮空気と混合空気との混合を防止することが出来る。
【００８５】
本実施の形態によれば、各ファンケース毎に、各羽根車をそれぞれ独立させて構成させたので、外部から取り込んだ新鮮空気と、外部に排出する排気との混合を防止することが出来る。
【００８６】
本実施の形態によれば、各羽根車をそれぞれ独立させて構成させたので、各羽根車のバランス修正作業も容易になると共に、運転時における振動を低減させることが出来る。
【００８７】
本実施の形態によれば、メンテナンス性を向上させることが出来る。
【００８８】
［第２の実施の形態］
図６、本発明の第２の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４´の構成例を示す模式図である。図７は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４´の側面の断面図である。図８は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第１のファンケース４ｈ´側から見た模式図である。図９は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第２のファンケース４ｋ´側から見た模式図である。
【００８９】
なお、前述した第１の実施の形態と同一部分には、同一符号を付してその詳細な説明を省略し、ここでは主として異なる部分に関して説明する。
【００９０】
本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４´は、第１のファンケース４ｈ及び第２のファンケース４ｋ内の分離をより確実に行う観点から、第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の第１のファンケース４ｈを、第１の分離部材として第１のファンケース４ｈの天井面と、この第１のファンケース４ｈが取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｃ、４ｄのボスの近傍まで設けられた、上下２組の板状部材４ｍ´が設けられた第１のファンケース４ｈ´に変更すると共に、第２のファンケース４ｋを、第２の分離部材として第２のファンケース４ｋの天井面と、この第２のファンケース４ｋが取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｉ、４ｊのボスの近傍まで設けられた、上下２組の板状部材４ｎ´が設けられた第２のファンケース４ｋ´に変更した構成となっている。
【００９１】
なお、本実施の形態に係る分離部材４ｍ´は、第１のファンケース４ｈ´の天井面と、この第１のファンケース４ｈ´が取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｃ、４ｄのボスの近傍まで設けられた、２組の板状部材から構成されていたが、これに限らず、回転軸４ｂの外径よりも少し大きい内径を有する穿孔が設けられた２枚の板状部材から構成されていてもよい。
【００９２】
なお、本実施の形態に係る分離部材４ｎ´は、第２のファンケース４ｋ´の天井面と、この第１のファンケース４ｋ´が取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｉ、４ｊのボスの近傍まで設けられた、２組の板状部材から構成されていたが、これに限らず、回転軸４ｂの外径よりも少し大きい内径を有する穿孔が設けられた２枚の板状部材から構成されていてもよい。
【００９３】
以上のような構成によれば、第１の実施の形態の効果に加え、第１のファンケース４ｈ´に設けられた第１の分離部材４ｎ´が上下２組の板状部材になると共に、各分離部材が第１の羽根車４ｃ及び第２の羽根車４ｄのボス近くまで構成されているので、第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１と第２の部分ＨＷ２とが実質的に分離されることとなり、新鮮空気と混合空気との混合を、より一層確実に防止することが出来る。
【００９４】
本実施の形態によれば、第２のファンケース４ｋ´に設けられた第２の分離部材４ｎ´が上下２組の板状部材になると共に、各分離部材が第３の羽根車４ｉ及び第４の羽根車４ｊのボス近くまで構成されているので、第２のファンケース４ｋ´内の第３の部分ＨＷ３と第４の部分ＨＷ４とが分離されることとなり、新鮮空気と混合空気との混合をより一層確実に防止することが出来る。
【００９５】
本実施の形態によれば、各ファンケース毎に、各羽根車をそれぞれ独立させて構成させたので、外部から取り込んだ新鮮空気と、外部に排出する排気との混合を防止することが出来る。
【００９６】
本実施の形態によれば、各羽根車４ｃ、４ｄ、４ｉ、及び４ｊをそれぞれ独立させて構成されたので、それぞれの羽根車がコンパクトになると共に、工作製を向上させることが出来る。
【００９７】
本実施の形態によれば、各羽根車をそれぞれ独立させて構成させたので、各羽根車のバランス修正作業も容易になると共に、運転時における振動を低減させることが出来る。
【００９８】
本実施の形態によれば、メンテナンス性を一層向上させることが出来る。
【００９９】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化出来る。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成出来る。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、１台の電動機で、複数の羽根車を駆動することによって、車両から外部に排気を排出し、かつ、還気と新鮮空気とを混合した混合空気を車両内に送出することを可能にすると共に、車両から外部に排出する排気と、外部から取り入れた新鮮空気との混合を防止することを可能にする空調換気装置用の送風機を提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の構成例を示す模式図。
【図２】 第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の側面の断面図。
【図３】 第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第１のファンケース４ｈ側から見た模式図。
【図４】 第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第２のファンケース４ｋ側から見た模式図。
【図５】 第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の各部分と、車両１内に設けられた第１及び第２の循環ダクト２、３との接続関係の一例を示す模式図。
【図６】 本発明の第２の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４´の構成例を示す模式図。
【図７】 第２の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４´の側面の断面図。
【図８】 第２の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第１のファンケース４ｈ´側から見た模式図。
【図９】 第２の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第２のファンケース４ｋ´側から見た模式図。
【符号の説明】
１…車両、２…第１の循環ダクト、３…第２の循環ダクト、４、４´…空調換気装置用の送風機、４ａ…電動機、４ｂ…回転軸、４ｃ…第１の羽根車、４ｄ…第２の羽根車、４ｅ…空気循環器室、４ｆ…フィルタ、４ｇ…熱交換器、４ｈ、４ｈ´…第１のファンケース、４ｉ…第３の羽根車、４ｊ…第４の羽根車、４ｋ、４ｋ´…第２のファンケース、４ｌ…支持体、４ｍ、４ｍ´…第１の分離部材、４ｎ、４ｎ´…第２の分離部材、ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３…給気ダクト、ＲＤ…還気ダクト、ＤＤ…排気ダクト、ＯＡ１…第１の開口部、ＯＡ２…第２の開口部、ＯＡ３…第３の開口部、ＯＡ４…第４の開口部、ＯＡ５…第５の開口部、ＯＡ６…第６の開口部、ＯＡ７…第７の開口部、ＯＡ８…第８の開口部、ＨＷ１…第１の部分、ＨＷ２…第２の部分、ＨＷ３…第３の部分、ＨＷ４…第４の部分
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両、例えば鉄道車両内の空気を換気する空調換気装置用の送風機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両内の空気と外部から取り込んだ新鮮空気との換気を行う空調換気装置用の送風機を備えた空調換気装置としては、給気と排気との混合を回避する観点から、空調装置と、空調換気装置用の送風機とを別個に設けると共に、外部から給気する際に発生する騒音を消音するための消音機構を備えた空調換気装置が開示されている（特許文献１参照）。
【０００３】
なお、本明細書に記載の「新鮮空気」とは、「外部から換気のために取り入れる外気」のことをいう。
【０００４】
また、本明細書に記載の「還気」とは、「車両内の空気を循環使用するため、吸い込み口から還気ダクトを通って空気調和機の吸い込み側に戻ってくる車両内の空気」のことをいう。
【０００５】
なお、「還気」は、「返り空気」と呼んでもよい。
【０００６】
また、本明細書に記載の「排気」とは室内の空気のうち、外部に排出する空気のことをいう。
【０００７】
なお、本明細書に記載の「混合空気」とは、前述した新鮮空気と還気とを混合した空気のことをいう。
【０００８】
【特許文献１】
特開平８−２４１０号
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の空調換気装置では、車両内から排出する空気と、新鮮空気又は循環する車両内の空気との混合を防止するため、空調装置と、空調換気装置用の送風機とを別々に設けているので、空調装置の他に、別途、換気装置を設置する機器スペースを必要とすることとなり、装置全体が大型化すると共に、重量が重くなってしまっている。
【００１０】
空調換気装置の小型化を図るためには、空調装置と換気装置とを一体化することが必要となる。
【００１１】
このような空調換気装置を実現するためには、１台の電動機で、複数の羽根車を駆動することによって、車両から外部に排気を排出し、かつ、還気と新鮮空気とを混合した混合空気を車両内に送出することを可能にする空調換気装置用の送風機が必要である。
【００１２】
しかしながら、このように、１台の電動機で、複数の羽根車を駆動することによって、車両から外部に排気を排出し、かつ、還気と新鮮空気とを混合した混合空気を車両内に送出することを可能にする空調換気装置用の送風機は、現在のところ知られていない。
【００１３】
また、このような空調換気装置用の送風機では、搭載された車両内部の空気の汚染を防止する観点から、車両から外部に排出する排気と新鮮空気との混合を防止しなければならない。
【００１４】
そこで、本発明は、１台の電動機で、複数の羽根車を駆動することによって、車両から外部に排気を排出し、かつ、還気と新鮮空気とを混合した混合空気を車両内に送出することを可能にすると共に、車両から外部に排出する排気と、外部から取り入れた新鮮空気との混合を防止することを可能にする空調換気装置用の送風機を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に従った送風機は、電動機で複数の羽根車を同時に駆動することにより車両内の空気を換気する空調換気装置用の送風機であって、前記電動機が回転させる回転軸の一端に設けられた第１の羽根車と、前記回転軸上で、かつ、前記第１の羽根車と前記電動機との間に設けられた第２の羽根車と、外部からの新鮮空気と前記車両内から送出された還気とを混合するための空気混合部と、外部からの新鮮空気を取り込むための第１の開口部と、前記新鮮空気を前記空気混合部に送出するための第２の開口部と、前記新鮮空気と前記車両内から送出された還気とが混合された混合空気を前記空気混合部から取り込むための第３の開口部と、前記混合空気を前記車両内に送出するための第４の開口部とが設けられ、かつ、前記第１の羽根車と前記第１の開口部と前記第２の開口部とを含む第１の部分と、前記第２の羽根車と前記第３の開口部と前記第４の開口部とを含む第２の部分とに分離するための第１の分離部材が設けられた第１のファンケースと、前記回転軸の他端に設けられた第３の羽根車と、前記回転軸上で、かつ、前記第３の羽根車と前記電動機との間に設けられた第４の羽根車と、前記車両内から送出された排気を取り込むための第５の開口部と、前記車両内から取り込んだ排気を外部に排出するための第６の開口部と、前記新鮮空気と前記車両から送出された還気とが混合された混合空気を前記空気混合部から取り込むための第７の開口部と、前記空気混合部から取り込んだ混合空気を車両内に送出するための第８の開口部とが設けられ、かつ、前記第３の羽根車、第５の開口部、及び第６の開口部が含まれる第３の部分と、前記第４の羽根車、第７の開口部、及び第８の開口部が含まれる第４の部分とに分離するための第２の分離部材が設けられた第２のファンケースと、前記電動機、前記第１のファンケース、及び前記第２のファンケースを取り付ける支持体とを備え、前記第１の分離部材と前記第２の分離部材とは、各々複数の板状部材からなる構成である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の各実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１８】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の構成例を示す模式図である。図２は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の側面の断面図である。図３は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第１のファンケース４ｈ側から見た模式図である。図４は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第２のファンケース４ｋ側から見た模式図である。図５は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の各部分と、車両１内に設けられた第１及び第２の循環ダクトとの接続関係の一例を示す模式図である。
【００１９】
本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４は、図５に示すように、車両１の天井面に設けられた第１の循環ダクト２、及び車両１の床下部分に設けられた第２の循環ダクト３にそれぞれ接続されている。
【００２０】
第１の循環ダクト２は、本実施の形態の空調換気装置用の送風機４の後述する第１のファンケース４ｈの吐出口と、後述する第２のファンケース４ｋの吐出口とに給気ダクトＳＤ１を介してそれぞれ接続されている。
【００２１】
また、第１の循環ダクト２には、空調換気装置用の送風機４から送出された新鮮空気と車両１内の空気（以下、説明の簡略化を図る観点から、単に還気と称する）とを混合した空気（以下、説明の簡略化を図る観点から、単に混合空気と称する）を車両１内に送出するための複数の吹き出し口２ａ１〜２ａ５が設けられている。
【００２２】
なお、本実施の形態に係る車両１では、第１の循環ダクト２には、混合空気を車両１の内部に送出するための５箇所の吹き出し口２ａ１〜２ａ５が設けられていたが、これに限らず、吹き出し口の数は、任意の数に変更可能である。
【００２３】
一方、第２の循環ダクト３は、本実施の形態の空調換気装置用の送風機４の後述する空気循環器室４ｅ（空気混合部）とは還気ダクトＲＤを介して、後述する第２のファンケース４ｋとは、排気ダクトＤＤを介してそれぞれ接続されている。
【００２４】
第２の循環ダクト３には、還気又は、車両１の外部に排出する空気（以下、説明の簡略化を図る観点から、単に排気と称する）を車両１内から取り込むための複数の吸い込み口３ａ１〜３ａ４と、各吸い込み口３ａ１〜３ａ４から取り込んだ還気を後述する空気循環器室４ｅ（空気混合部）に送出するための還気送出口３ａ５と、車両１の内部から取り込んだ排気を第２のファンケース４ｋに送出するための排出口３ａ６とが設けられている。
【００２５】
なお、本実施の形態では、第２の循環ダクト３には、車両１内の還気又は排気を車両１内から取り込むための吸い込み口が合計で４箇所設けられているが、これに限らず、車両１内に設けられる吸い込み口の合計数は、任意の数に変更可能である。
【００２６】
本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４は、電動機４ａと、電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの一端に設けられた第１の羽根車４ｃと、回転軸４ｂ上で、かつ、第１の羽根車４ｃと電動機４ａとの間に設けられた第２の羽根車４ｄと、外部から取り込んだ新鮮空気と車両１内から送出された還気とを混合するための空気循環器室４ｅと、空気循環器室４ｅの出口側に設けられたフィルタ４fと、熱交換器４ｇと、第１のファンケース４ｈと、回転軸４ｂの他端に設けられた第３の羽根車４ｉと、回転軸４ｂ上で、かつ、第３の羽根車４ｉと電動機４ａとの間に設けられた第４の羽根車４ｊと、第２のファンケース４ｋと、電動機４ａ、第１のファンケース４ｈ、及び第２のファンケース４ｋを取り付ける支持体４ｌとから構成されている。
【００２７】
本実施の形態の骨子は、同一のファンケース内で、複数の羽根車を互いに実質的に分離する構成により、複数の羽根車を単一の電動機で駆動することによって、車両から外部に排気を排出し、かつ、還気と新鮮空気とを混合した混合空気を車両内に送出することを可能にすると共に、車両から外部に排出する排気と、外部から取り込んだ新鮮空気との混合を防止することを可能にするという効果を達成することにある。
【００２８】
電動機４ａは、回転軸４ｂを回転させることにより、この回転軸４ｂに取り付けられた第１〜第４の羽根車４ｃ、４ｄ、４ｉ、４ｊを同時に、かつ、同一方向に回転させる。
【００２９】
第１の羽根車４ｃは、回転軸４ｂの一端に設けられ、外部から図示しない新鮮空気空気取込口と第１の開口部ＯＡ１とを介して第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１に取り込まれた新鮮空気を、第２の開口部ＯＡ２と空気循環器室４ｅに送出するための給気ダクトＳＤ２とを介して空気循環器室４ｅに送出する。換言すれば、この第１の羽根車４ｃは、新鮮空気を、空気循環器室４ｅの内部に送出する送風機の役目をしている。
【００３０】
第２の羽根車４ｄは、前述した第１のファンケース４ｈ内の第２の部分ＨＷ２に設けられており、回転軸４ｂ上で、かつ、第１の羽根車４ｃと電動機４ａとの間に設けられている。
【００３１】
また、第２の羽根車４ｄは、熱交換器４ｇから電動機４ａを介して第１のファンケース４ｈ内に取り込まれた混合空気を、給気ダクトＳＤ１を介して、車両１の天井面に設けられた第１の循環ダクト２に送出する。換言すれば、この第２の羽根車４ｄは、混合空気を車両１内部に送出する送風機の役目をしている。
【００３２】
空気循環器室４ｅは、第１のファンケース４ｈから給気ダクトＳＤ２を介して送出された新鮮空気と、第２の循環ダクト３から還気ダクトＲＤを介して送出された還気とを混合させるための中空部を内部に有しており、第１のファンケース４ｈから送出された新鮮空気を取り込むための給気ダクトＳＤ２と、車両１内から送出された還気を取り込むための還気ダクトＲＤと、中空部で混合した新鮮空気と還気とを混合した混合空気に含まれる粉塵を除去するためのフィルタ４fとに接続されている。
【００３３】
フィルタ４fは、空気循環器室４ｅの一端に設けられており、空気循環器室４ｅで混合された混合空気に含まれる粉塵を除去し、この粉塵を除去した混合空気を、熱交換器４ｇに送出する。
【００３４】
熱交換器４ｇは、内部を冷媒が通過する、図示しない冷媒配管と、混合空気を通過させるための給気ダクトＳＤ３とがそれぞれ挿管された、周知の液ガス熱交換器４ｇであり、フィルタ４fから送出された混合空気と冷媒との間で熱交換することによって混合空気を冷却し、この冷却した混合空気を、電動機４ａを冷却し、かつ、第１のファンケース４ｈと第２のファンケース４ｋとに送出するための給気ダクトＳＤ３を介して、第１のファンケース４ｈ及び第２のファンケース４ｋに送出する。
【００３５】
第１のファンケース４ｈは、図示しない新鮮空気取込口を介して外部からこの第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１に取り込まれた新鮮空気を空気循環器室４ｅに送出するための給気ダクトＳＤ２と、空気循環器室４ｅから送出された混合空気を当該第１のファンケース４ｈ内の第２の部分ＨＷ２に取り込むための給気ダクトＳＤ３と、この第１のファンケース４ｈの第２の部分ＨＷ２に取り込んだ混合空気を車両１の第１の循環ダクト２に送出するための給気ダクトＳＤ１とに接続されている。
【００３６】
また、第１のファンケース４ｈは、２つの羽根車４ｃ、４ｄを収容するための中空部を有し、かつ、略長方形形状の平面形状を有している。また、この第１のファンケース４ｈを、電動機４ａの回転軸４ｂの長手方向と平行な向きから見た形状は、図３に示すような略円形形状になっている。
【００３７】
この第１のファンケース４ｈ内の中空部は、第１の分離部材４ｍによって、２つの部分ＨＷ１とＨＷ２とに分離されている。
【００３８】
この分離部材４ｍは、第１のファンケース４ｈの天井面と、この第１のファンケース４ｈが取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｃ、４ｄのボスの近傍まで設けられた、１組の板状部材から構成されている。
【００３９】
なお、本実施の形態に係る分離部材４ｍは、第１のファンケース４ｈの天井面と、この第１のファンケース４ｈが取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｃ、４ｄのボスの近傍まで設けられた、１組の板状部材から構成されていたが、これに限らず、回転軸４ｂの外径よりも少し大きい内径を有する穿孔が設けられた一枚の板状部材から構成されていてもよい。
【００４０】
本実施の形態の分離部材４ｍによって分離された一方の部分ＨＷ１（第１の部分）には、第１の羽根車４ｃと、第１の開口部ＯＡ１と、第２の開口部ＯＡ２とが含まれている。
【００４１】
第１の開口部ＯＡ１は、外部から新鮮空気を第１のファンケース４ｈ内に取り込むための開口部である。
【００４２】
第２の開口部ＯＡ２は、第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１と、第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１から第２の部分ＨＷ２に新鮮空気を給気するための給気ダクトＳＤ２とを接続するための開口部である。
【００４３】
他方の部分ＨＷ２（第２の部分）には、第２の羽根車４ｄと、第３の開口部ＯＡ３と、第４の開口部ＯＡ４とが含まれている。
【００４４】
第３の開口部ＯＡ３は、フィルタ４f及び熱交換器４ｇを介して空気循環器室４ｅと第１のファンケース４ｈとを接続する給気ダクトＳＤ３と、第１のファンケース４ｈとを接続するための開口部である。
【００４５】
第４の開口部ＯＡ４は、第１のファンケース４ｈから第１の循環ダクト２に給気するための給気ダクトＳＤ１と、この第１のファンケース４ｈとを接続するための開口部である。
【００４６】
なお、本実施の形態に係る第１のファンケース４ｈには、このファンケース４ｈの天井面から第１の羽根車４ｃ及び第２の羽根車４ｄのボス近傍まで設けられた第１の分離部材である１組の板状部材４ｍによって分離されているので、第１の羽根車４ｃ及び第２の羽根車４ｄを完全に隔離してはいないが、第１のファンケース４ｈ内で第１の部分ＨＷ１と第２の部分ＨＷ２との空気の出入りはなく、第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１及び第２の部分ＨＷ２の間の気密は保たれている。
【００４７】
また、本実施の形態では、第１のファンケース４ｈ内の２つの部分ＨＷ１とＨＷ２との間の気密を保つために、各羽根車４ｃ、４ｄのボス近傍まで設けられた分離部材４ｍによって分離したが、これに限らず、各羽根車４ｃ、４ｄのボス上まで壁によって完全に密閉してもよいことはいうまでもない。
【００４８】
第３の羽根車４ｉは、電動機４ａが回転する回転軸４ｂ上で、かつ、前述した電動機４ａを挟んで第１の羽根車４ｃと反対側、換言すれば、電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの他端に設けられている。
【００４９】
この第３の羽根車４ｉは、車両１内から第２のファンケース４ｋ内に排気ダクトＤＤを介して取り込まれた排気を外部に排出する。換言すれば、この第３の羽根車４ｉは、車両１内の排気を外部に排出するための排風機の役目をしている。
【００５０】
第４の羽根車４ｊは、前述した電動機４ａが回転する回転軸４ｂ上で、かつ、第３の羽根車４ｉと電動機４ａとの間に設けられている。
【００５１】
この第４の羽根車４ｊは、前述した熱交換器４ｇから第２のファンケース４ｋ内に取り込まれた混合空気を、給気ダクトＳＤ１を介して、車両１の天井面に設けられた第１の循環ダクト２に送出する。換言すれば、この第４の羽根車４ｊは、混合空気を車両１内部に送出する送風機の役目をしている。
【００５２】
第２のファンケース４ｋは、空気循環器室４ｅから送出された混合空気を取り込むための給気ダクトＳＤ３と、当該混合空気を車両１内に送出するための給気ダクトＳＤ１と、車両１内から取り込まれた排気を取り込むための排気ダクトＤＤとにそれぞれ接続されている。
【００５３】
また、第２のファンケース４ｋは、２つの羽根車４ｉ、４ｊを収容するための中空部を有し、かつ、略長方形形状の平面形状を有している。また、この第２のファンケース４ｋの電動機４ａの回転軸４ｂの長手方向と平行な向きから見た形状は、第１のファンケース４ｈと同様に、図４に示すような略円形計状の形状になっている。
【００５４】
この第２のファンケース４ｋ内の中空部は、第２の分離部材である板状部材４ｎによって２つの部分ＨＷ３、ＨＷ４に分離されている。
【００５５】
なお、本実施の形態に係る分離部材４ｎ´は、第２のファンケース４ｋの天井面と、この第１のファンケース４ｋが取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｉ、４ｊのボスの近傍まで設けられた、１組の板状部材から構成されていたが、これに限らず、回転軸４ｂの外径よりも少し大きい内径を有する穿孔が設けられた１枚の板状部材から構成されていてもよい。
【００５６】
本実施の形態に係る第２の分離部材により分離された一方の部分（第３の部分）には、前述した第３の羽根車４ｉと、第５の開口部ＯＡ５と、第６の開口部ＯＡ６とが含まれている。
【００５７】
第５の開口部ＯＡ５は、車両１内から排気ダクトＤＤを介して取り込んだ排気を第２のファンケース４ｋに取り込むための開口部である。
【００５８】
第６の開口部ＯＡ６は、第２のファンケース４ｋ内に取り込んだ排気を外部に送出するための開口部である。
【００５９】
他の部分ＨＷ４（第４の部分）には、前述した第４の羽根車４ｊと、第７の開口部ＯＡ７と、第８の開口部ＯＡ８とが含まれている。
【００６０】
第７の開口部ＯＡ７は、フィルタ４f及び熱交換器４ｇを介して空気循環器室４ｅと第２のファンケース４ｋとを接続する給気ダクトＳＤ３と、第２のファンケース４ｋとを接続するための開口部である。
【００６１】
第８の開口部ＯＡ８は、第２のファンケース４ｋから第１の循環ダクト２に給気するための給気ダクトＳＤ１と、この第２のファンケース４ｋとを接続するための開口部である。
【００６２】
なお、第２のファンケース４ｋには、このファンケース４ｋの天井面から第３の羽根車４ｉ及び第４の羽根車４ｊのボス近傍まで設けられた第２の分離部材である１組の板状部材４ｎによって分離されているので、第３の羽根車４ｉ及び第４の羽根車４ｊを完全に隔離してはいないが、第２のファンケース４ｋ内の第３の部分ＨＷ３及び第４の部分ＨＷ４の間の気密は保たれている。
【００６３】
なお、本実施の形態では、第２のファンケース４ｋ内の２つの部分ＨＷ３及びＨＷ４の間の気密を保つために、各羽根車４ｉ、４ｊのボス近傍まで設けられた第２の分離部材４ｎによって分離したが、これに限らず、各羽根車４ｉ、４ｊのボス上まで壁によって完全に密閉してもよい。
【００６４】
本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４では、電動機４ａ、第１のファンケース４ｈ、及び第２のファンケース４ｋは、支持体４ｌに取り付けられている。
【００６５】
次に、以上のように構成された空調換気装置用の送風機４の作用に関し、図を用いて説明する。
【００６６】
始めに、車両１内の還気は、床下に設けられた第２の循環ダクト３の吸い込み口３ａ１〜３ａ４から第２の循環ダクト３に取り込まれる。
【００６７】
次に、還気は、車両１内の吸い込み口３ａ１〜３ａ４から還気ダクトＲＤを通じて、空気循環器室４ｅに取り込まれる。
【００６８】
一方、新鮮空気は、図示しない新鮮空気取込口から取り込まれ、第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１に取り込まれる。
【００６９】
次に、新鮮空気は、第１のファンケース４ｈ内の第１の羽根車４ｃによって、第１のファンケース４ｈ内から給気ダクトＳＤ２に送出される。
【００７０】
そして、新鮮空気は、給気ダクトＳＤ２を通じて、空気循環器室４ｅに取り込まれる。
【００７１】
なお、本実施の形態の空調換気装置用の送風機４の説明では、説明の便宜上、還気の取り込みを新鮮空気の取り込みよりも先に説明したが、両者は、時間的に同時に行われてもよいし、新鮮空気の取り込みが還気の取り込みよりも先に行われてもよいことはいうまでもない。
【００７２】
次に、新鮮空気と還気とは、空気循環器室４ｅ内で混合されて混合空気となる。
【００７３】
次に、混合空気は、空気循環器室４ｅの出口に設けられたフィルタ４fを通過する。
【００７４】
このとき、混合空気に含まれる粉塵がフィルタ４fにより除去される。
【００７５】
次に、フィルタ４fを通過した混合空気は、第１のファンケース４ｈ及び第２のファンケース４ｋに送出するための給気ダクトＳＤ３に送出される。
【００７６】
次に、混合空気は、熱交換器によって、冷媒との間で熱交換を行い、当該熱交換後、給気ダクトＳＤ３を通して第１のファンケース４ｈ又は第２のファンケース４ｋ内に取り込まれる。
【００７７】
次に、混合空気は、第２の羽根車４ｄ又は第４の羽根車４ｊにより、給気ダクトＳＤ１を通じて車両１内の天井面に設けられた第１の循環ダクト２に送出される。
【００７８】
次に、混合空気は、第１の循環ダクト２に設けられた吐き出し口２ａ１〜２ａ５から車両１の内部に送出される。
【００７９】
一方、排気は、車両１の床下に設けられた第２の循環ダクト３の吸い込み口３ａ１〜３ａ４から第２の循環ダクト３内に取り込まれる。
【００８０】
次に、排気は、第２の循環ダクト３から排気ダクトＤＤを介して第２のファンケース４ｋ内に取り込まれる。
【００８１】
次に、排気は、第２のファンケース４ｋ内に設けられた第３の羽根車４ｉによって、第６の開口部ＯＡ６を介して車両１の外部に送出される。
【００８２】
以上のような一連のサイクルにより、車両１内の空気の換気が行われる。
【００８３】
上述したように本実施の形態によれば、第１のファンケース４ｈに第１の分離部材である板状部材４ｍが第１の羽根車４ｃ及び第２の羽根車４ｄのボス近くまで構成されているので、第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１と第２の部分ＨＷ２とが実質的に分離されることとなり、新鮮空気と混合空気との混合を防止することが出来る。
【００８４】
本実施の形態によれば、第２のファンケース４ｋに第２の分離部材である板状部材４ｎが第３の羽根車４ｉ及び第４の羽根車４ｊのボス近くまで構成されているので、第２のファンケース４ｋ内の第３の部分ＨＷ３と第４の部分ＨＷ４とが分離されることとなり、新鮮空気と混合空気との混合を防止することが出来る。
【００８５】
本実施の形態によれば、各ファンケース毎に、各羽根車をそれぞれ独立させて構成させたので、外部から取り込んだ新鮮空気と、外部に排出する排気との混合を防止することが出来る。
【００８６】
本実施の形態によれば、各羽根車をそれぞれ独立させて構成させたので、各羽根車のバランス修正作業も容易になると共に、運転時における振動を低減させることが出来る。
【００８７】
本実施の形態によれば、メンテナンス性を向上させることが出来る。
【００８８】
［第２の実施の形態］
図６、本発明の第２の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４´の構成例を示す模式図である。図７は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４´の側面の断面図である。図８は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第１のファンケース４ｈ´側から見た模式図である。図９は、本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第２のファンケース４ｋ´側から見た模式図である。
【００８９】
なお、前述した第１の実施の形態と同一部分には、同一符号を付してその詳細な説明を省略し、ここでは主として異なる部分に関して説明する。
【００９０】
本実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４´は、第１のファンケース４ｈ及び第２のファンケース４ｋ内の分離をより確実に行う観点から、第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の第１のファンケース４ｈを、第１の分離部材として第１のファンケース４ｈの天井面と、この第１のファンケース４ｈが取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｃ、４ｄのボスの近傍まで設けられた、上下２組の板状部材４ｍ´が設けられた第１のファンケース４ｈ´に変更すると共に、第２のファンケース４ｋを、第２の分離部材として第２のファンケース４ｋの天井面と、この第２のファンケース４ｋが取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｉ、４ｊのボスの近傍まで設けられた、上下２組の板状部材４ｎ´が設けられた第２のファンケース４ｋ´に変更した構成となっている。
【００９１】
なお、本実施の形態に係る分離部材４ｍ´は、第１のファンケース４ｈ´の天井面と、この第１のファンケース４ｈ´が取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｃ、４ｄのボスの近傍まで設けられた、２組の板状部材から構成されていたが、これに限らず、回転軸４ｂの外径よりも少し大きい内径を有する穿孔が設けられた２枚の板状部材から構成されていてもよい。
【００９２】
なお、本実施の形態に係る分離部材４ｎ´は、第２のファンケース４ｋ´の天井面と、この第１のファンケース４ｋ´が取り付けられた支持体４ｌとから、それぞれ各羽根車４ｉ、４ｊのボスの近傍まで設けられた、２組の板状部材から構成されていたが、これに限らず、回転軸４ｂの外径よりも少し大きい内径を有する穿孔が設けられた２枚の板状部材から構成されていてもよい。
【００９３】
以上のような構成によれば、第１の実施の形態の効果に加え、第１のファンケース４ｈ´に設けられた第１の分離部材４ｎ´が上下２組の板状部材になると共に、各分離部材が第１の羽根車４ｃ及び第２の羽根車４ｄのボス近くまで構成されているので、第１のファンケース４ｈ内の第１の部分ＨＷ１と第２の部分ＨＷ２とが実質的に分離されることとなり、新鮮空気と混合空気との混合を、より一層確実に防止することが出来る。
【００９４】
本実施の形態によれば、第２のファンケース４ｋ´に設けられた第２の分離部材４ｎ´が上下２組の板状部材になると共に、各分離部材が第３の羽根車４ｉ及び第４の羽根車４ｊのボス近くまで構成されているので、第２のファンケース４ｋ´内の第３の部分ＨＷ３と第４の部分ＨＷ４とが分離されることとなり、新鮮空気と混合空気との混合をより一層確実に防止することが出来る。
【００９５】
本実施の形態によれば、各ファンケース毎に、各羽根車をそれぞれ独立させて構成させたので、外部から取り込んだ新鮮空気と、外部に排出する排気との混合を防止することが出来る。
【００９６】
本実施の形態によれば、各羽根車４ｃ、４ｄ、４ｉ、及び４ｊをそれぞれ独立させて構成されたので、それぞれの羽根車がコンパクトになると共に、工作製を向上させることが出来る。
【００９７】
本実施の形態によれば、各羽根車をそれぞれ独立させて構成させたので、各羽根車のバランス修正作業も容易になると共に、運転時における振動を低減させることが出来る。
【００９８】
本実施の形態によれば、メンテナンス性を一層向上させることが出来る。
【００９９】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化出来る。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成出来る。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【０１００】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、１台の電動機で、複数の羽根車を駆動することによって、車両から外部に排気を排出し、かつ、還気と新鮮空気とを混合した混合空気を車両内に送出することを可能にすると共に、車両から外部に排出する排気と、外部から取り入れた新鮮空気との混合を防止することを可能にする空調換気装置用の送風機を提供出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の構成例を示す模式図。
【図２】 第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の側面の断面図。
【図３】 第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第１のファンケース４ｈ側から見た模式図。
【図４】 第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第２のファンケース４ｋ側から見た模式図。
【図５】 第１の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４の各部分と、車両１内に設けられた第１及び第２の循環ダクト２、３との接続関係の一例を示す模式図。
【図６】 本発明の第２の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４´の構成例を示す模式図。
【図７】 第２の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４´の側面の断面図。
【図８】 第２の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第１のファンケース４ｈ´側から見た模式図。
【図９】 第２の実施の形態に係る空調換気装置用の送風機４を、この空調換気装置用の送風機４の有する電動機４ａが回転させる回転軸４ｂの長手方向に平行な向きで、かつ、第２のファンケース４ｋ´側から見た模式図。
【符号の説明】
１…車両、２…第１の循環ダクト、３…第２の循環ダクト、４、４´…空調換気装置用の送風機、４ａ…電動機、４ｂ…回転軸、４ｃ…第１の羽根車、４ｄ…第２の羽根車、４ｅ…空気循環器室、４ｆ…フィルタ、４ｇ…熱交換器、４ｈ、４ｈ´…第１のファンケース、４ｉ…第３の羽根車、４ｊ…第４の羽根車、４ｋ、４ｋ´…第２のファンケース、４ｌ…支持体、４ｍ、４ｍ´…第１の分離部材、４ｎ、４ｎ´…第２の分離部材、ＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３…給気ダクト、ＲＤ…還気ダクト、ＤＤ…排気ダクト、ＯＡ１…第１の開口部、ＯＡ２…第２の開口部、ＯＡ３…第３の開口部、ＯＡ４…第４の開口部、ＯＡ５…第５の開口部、ＯＡ６…第６の開口部、ＯＡ７…第７の開口部、ＯＡ８…第８の開口部、ＨＷ１…第１の部分、ＨＷ２…第２の部分、ＨＷ３…第３の部分、ＨＷ４…第４の部分
Claims (1)
- 電動機で複数の羽根車を同時に駆動することにより車両内の空気を換気する空調換気装置用の送風機であって、
前記電動機が回転させる回転軸の一端に設けられた第１の羽根車と、
前記回転軸上で、かつ、前記第１の羽根車と前記電動機との間に設けられた第２の羽根車と、
外部からの新鮮空気と前記車両内から送出された還気とを混合するための空気混合部と、
外部からの新鮮空気を取り込むための第１の開口部と、前記新鮮空気を前記空気混合部に送出するための第２の開口部と、前記新鮮空気と前記車両内から送出された還気とが混合された混合空気を前記空気混合部から取り込むための第３の開口部と、前記混合空気を前記車両内に送出するための第４の開口部とが設けられ、かつ、前記第１の羽根車と前記第１の開口部と前記第２の開口部とを含む第１の部分と、前記第２の羽根車と前記第３の開口部と前記第４の開口部とを含む第２の部分とに分離するための第１の分離部材が設けられた第１のファンケースと、
前記回転軸の他端に設けられた第３の羽根車と、
前記回転軸上で、かつ、前記第３の羽根車と前記電動機との間に設けられた第４の羽根車と、
前記車両内から送出された排気を取り込むための第５の開口部と、前記車両内から取り込んだ排気を外部に排出するための第６の開口部と、前記新鮮空気と前記車両から送出された還気とが混合された混合空気を前記空気混合部から取り込むための第７の開口部と、前記空気混合部から取り込んだ混合空気を車両内に送出するための第８の開口部とが設けられ、かつ、前記第３の羽根車、第５の開口部、及び第６の開口部が含まれる第３の部分と、前記第４の羽根車、第７の開口部、及び第８の開口部が含まれる第４の部分とに分離するための第２の分離部材が設けられた第２のファンケースと、
前記電動機、前記第１のファンケース、及び前記第２のファンケースを取り付ける支持体と
を備え、
前記第１の分離部材と前記第２の分離部材とは、各々複数の板状部材からなる空調換気装置用の送風機。
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