JP5775515B2

JP5775515B2 - 車両用送風ユニット

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Publication number: JP5775515B2
Application number: JP2012517113A
Authority: JP
Inventors: 豊七間; 久善吉崎
Original assignee: Valeo Japan Co Ltd
Current assignee: Valeo Japan Co Ltd
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2011-05-10
Publication date: 2015-09-09
Anticipated expiration: 2031-05-10
Also published as: JPWO2011148578A1; US20130121818A1; EP2589818A1; WO2011148578A1

Description

この発明は、車両用空調装置や車両用発熱体冷却装置等の車両用として使用される送風ユニットに関する。

車両用空調装置用や車両用発熱体冷却装置用等の車両用として使用される送風ユニットは、例えば特許文献１や特許文献２に示されるように、回転により空気流を発生させるインペラと、このインペラを回転駆動させるためのモータと、ケース、特にインペラを収容してこのインペラの径方向側の周囲に形成された周壁を主としたスクロールケース部分と、モータが取り付けられるモータフランジとで基本的に構成されている。そして、送風ユニットは、モータでインペラを回転駆動させることにより、スクロールケース部分に開口した空気吸込口から空気をスクロールケース部分内に吸い込み、スクロールケース部分内でかかる空気を昇圧した後、スクロールケース部分に開口した空気吐出口から空気を吐出させる作用が可能となっている。

そして、車両用送風ユニットが上記のような構成及び作用を有する場合には、特許文献１でも指摘されているように、インペラの底面と前記ケースを構成するモータフランジの上面との間に形成された隙間空間を通過するかたちで、スクロールケース部分内の相対的に高い気圧となる部位（送風路）から相対的に低い気圧となる部位（空気吸込口）に向かって空気が逆流し、送風ユニットの送風効率が低下してしまうおそれがあることが知られている。

このインペラの底面とモータフランジの上面との間の隙間空間は、小さい方が吐出空気の昇圧を高める観点からは好ましいが、モータの回転軸の軸方向での振動によるインペラとモータフランジとの衝突や、インペラとモータとの隙間への異物の挟み込みによるインペラの回転のロック等のリスクを回避する観点から、所定基準値の寸法の確保が必要である。

また、車両用送風ユニットにあっては、車両外部から雨水や雪等の水分の浸入や、気温が氷点下となるような環境下での車両の長時間の停留があっても車両用空調装置の機能を維持することができることが求められるところ、インペラの底面とモータフランジの上面との間に形成された隙間空間に所定の寸法が確保されていない或いはインペラの底面とモータフランジの上面との間に形成された隙間空間が複雑な形状であると、当該隙間空間に水分が滞留することが考えられ、この水分が氷結した場合には、モータを駆動させてもインペラがロックされて回転せず、状況によっては発火に至る不具合も予想される。このように浸入した水分の凍結を原因とするインペラの回転ロックのリスクを回避する観点からも、当該隙間空間は、所定基準値の寸法の確保が必要である。

この点、特許文献１の遠心送風機では、モータフランジの上面からインペラ側に突出形成された筒状のリブと、このフランジ側リブの内径寸法より外径寸法が小さくなるようにインペラの底面からモータフランジ側に突出形成された筒状のリブとを組み合わせることで、インペラの底面とモータフランジの上面との間の隙間空間をインペラの径方向外側から径方向内側にかけて複雑な区域とするラビリンス構造にして、空気の逆流防止を図ろうとしている。もっとも、この特許文献１の遠心送風機では、インペラの底面とモータフランジの上面との間に形成された隙間空間は、モータフランジ側やインペラ側に形成された筒状のリブによって狭く且つ複雑な構造となっているので、振動によるインペラとモータフランジとの衝突や、インペラの回転ロック等のリスクが高くなっている。

その一方で、特許文献２の遠心送風機に示されるように、モータフランジの上面のインペラよりも径方向外側となる部位に筒状のリブをインペラ側に突出形成することにより、インペラの底面とモータフランジの上面との間の隙間が複雑なラビリンス構造となるのを回避して、インペラの底面とモータフランジの上面との間の隙間空間について、所定基準値の寸法を確保しつつ空気の逆流を防止し、インペラの回転のロックのリスクを抑制することを図ろうとしている。この特許文献２の遠心送風機に示される構成を、本願の図８として示されるように、モータフランジの代わりにスクロールケース部分１００の上面のインペラ１０１よりも径方向外側となる部位に、インペラ１０１側に突出する筒状のリブ１０２を形成することによっても、インペラ１０１の底面とスクロールケース部分１００の上面との間の隙間空間１０３について、所定基準値の寸法を確保しつつ空気の逆流を防止し、インペラ１０１の回転のロックのリスクを抑制することを図ることが可能である。

特許第４１８５６５４号公報特開２００６−４６１１２号公報

しかしながら、本願の図８（ｂ）に示される送風ユニットの構成では、インペラ１０１からこのインペラ１０１の径方向の外側に向かって流れる空気１０４の流路上に筒状のリブ１０２を突出形成したために、このリブ１０２よりもインペラ１０１の径方向外側にて、空気１０５の流れが渦を巻き、騒音の増加や送風効率の低下を招く等の不具合が生ずるおそれがあり、この不具合は上記した特許文献２の送風ユニットでも同様に生ずる。

そこで、本発明は、インペラの底面とモータフランジの上面との間の隙間空間をインペラの回転のロックのリスクを抑制することができる位置に空気の当該隙間空間への逆流を防止する逆流防止手段を備えながら、この逆流防止手段の採択による騒音の発生や水分の滞留も抑制し、更にはスクロールケース部分内での空気の昇圧にも好適な構成の車両用送風ユニットを提供することを目的とする。

この発明に係る車両用送風ユニットは、インペラとこのインペラを回転軸により回転駆動させるモータとを有する送風手段と、前記送風手段のインペラを内包すると共に前記スクロールケース部分の巻き始めから巻き終わりにかけて前記インペラの径方向外側に向かって暫時に拡がる送風路が形成されたスクロールケース部分を備えたケースとを有し、前記ケースの前記インペラの軸方向の一方側に位置する第１の壁部には、外部から当該ケース内に空気を吸い込むための空気吸込口が開口し、前記スクロールケース部分の巻き終わり側部分には、前記ケース外に空気を吹き出すための空気吹出口が開口している車両用送風ユニットにおいて、前記ケースの前記インペラの軸方向の他方側に位置する第２の壁部の内側に空気逆流防止手段を有し、この空気逆流防止手段は、前記インペラの径方向外側端よりも前記インペラの径方向外側にて当該インペラの径方向外側端との間に所定の隙間を有して位置していると共に、前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き始め部分に対応する部位の空気逆流防止手段が、前記第２の壁部のうち前記インペラの径方向外側に位置する部位の内側面を前記第１の壁部の内側面に相対的に近接するように配置することで形成された段差面及びこの段差面の前記インペラ側に連接する立面を有して構成された段差部を備えることで構成され、前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き終わり部分に対応する部位の空気逆流防止手段が、前記送風路内に突出した突起部を有して構成されることにより、少なくとも前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き始め部分に対応する部位と前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き終わり部分に対応する部位とで前記空気逆流防止手段の構成が異なっており、更に、前記第２の壁部のうち前記突起部を基点として前記インペラとは反対側に位置する部位の内側面を、前記第１の壁部の内側面から相対的に離れるように配置することにより、断面面積が段差部を有する部位よりも大きな送風量増大部が前記送風路に設けられ、前記インペラの径方向外側から前記送風路内に移行する空気の流れを調整して、前記送風路内に移行する空気が前記インペラの径方向外側に向かって円滑に流れることができるようにしたことを特徴としている（請求項１）。ここで、第２の壁部は、スクロールケース部分の壁部であっても、モータフランジの壁部であっても、更にケースを構成する別の部材の壁部であっても良い。また、送風量増大部とは、段差部の段差面よりも第１の壁部から離れた位置にある第２の壁を有することでその断面面積が送風路の段差部を有する部位よりも相対的に大きくなっている送風路の部位の全てをいい、下記の請求項５に記載の拡張部のみならず下記の請求項３、４に記載の突起部の頂部からインペラの径方向外側で且つ第１の壁部に対して離れる方向に延びる傾斜面を有する送風路の部位も含まれる。

これにより、インペラの底面と第２の壁部の上面との間に所定基準値の寸法の隙間空間を有していても、空気逆流防止手段によって、この隙間を通って送風路から空気吸込口側に逆流しようとする空気の流れが解消されると共に、送風路内に空気が移行する際に空気が空気逆流防止手段の存在のために渦を巻くことも防止され、更にこの空気逆流防止手段があってもインペラの底面とモータフランジ等の第２の壁部の上面との隙間空間が複雑な形態となっていないためこの隙間空間に水分が滞留し難いので、水分の凍結によるインペラの回転がロックされることがない。

ここで、前記空気逆流防止手段は、前記送風路内に突出した突起部を有して構成され、この突起部の前記インペラとは反対側に位置する面は、前記回転軸から離れるに従い前記第２の壁部の前記突起部以外の内側面に近接する方向に傾斜した傾斜面となっていることを特徴としている（請求項２）。突起部は、第２の壁部に対し送風路内にその厚みを増すかたちで形成されたものであっても、第２の壁部を送風路内に折り曲げることにより形成されたものであっても良い。

また、スクロールケース部分の巻き始め部分では、送風路の断面面積が相対的に小さくなるので、送風路に送られた空気を効率良く昇圧させることができ、スクロールケース部分の巻き終わり部分では、送風路の断面面積が相対的に大きくなるので、送風路の通気抵抗を小さくし、送風ユニットの送風効率の低下を抑制することができる。

ここで、前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き終わり部分に対応する部位の空気逆流防止手段の突起部は、この突起部の前記インペラとは反対側に位置する面が、前記回転軸から離れるに従い前記第２の壁部の前記突起部以外の内側面に近接する方向に傾斜した傾斜面となっていることを特徴としている（請求項２）。突起部は、第２の壁部に対し送風路内にその厚みを増すかたちで形成されたものであっても、第２の壁部を送風路内に折り曲げることにより形成されたものであっても良い。

これにより、前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き終わり部分に対応する部位の空気逆流防止手段の突起部がインペラとは反対側に傾斜面を有することにより空気逆流防止手段を通風路内に設けてもインペラからの空気流が渦を巻くことが防止され、且つ突起部の傾斜面の傾斜方向を、空気吸込口からインペラの径方向外側に流れてきた空気の当該流れの方向と同方向に調整することによって、インペラの径方向外側に流れてきた空気が突起部の傾斜面をガイドとして通風路内に拡がる流れが強められて、突起部とインペラの径方向端部との間からインペラの底面とモータフランジ等の第２の壁部の上面との間の隙間空間に流れようとするのが抑制される。

また、前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き終わり部分に対応する部位の空気逆流防止手段の突起部は、前記第１の壁部側に頂部を有し、この頂部と前記インペラのうちの当該インペラの径方向の外側で且つ前記インペラの軸方向の前記第２の壁部側に位置する端部とは、前記インペラの径方向側から見たときに略同じ位置になっていることを特徴としている（請求項３）。ここで、突起部の頂部は、インペラのうちの当該インペラの径方向の外側で且つインペラの軸方向の第２の壁部側に位置する端部の第１の壁部側面と同じ位置としても、インペラのうちの当該インペラの径方向の外側で且つインペラの軸方向の第２の壁部側に位置する端部の第２の壁部側面と同じ位置としても、更には第１の壁部側面と第２の壁部側面との間の位置としても良い。これにより、送風路内の空気がインペラの底面、すなわちインペラの第２の壁部側面と第２の壁部の内側面との間の隙間空間を通り逆流しようとするのが抑制されると共に空気吸込口からインペラの径方向外側に流れてきた空気が送風路に送られるときに、特にコーン部に沿って流れてきた空気の流れを阻害することがないので、送風ユニットの送風効率を低下させることがない。

更に、前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き終わり部分に対応する部位の空気逆流防止手段の突起部は、その頂部に平坦面又は曲面を有することが望ましい（請求項４）。これにより、突起部の頂部が鋭角であると送風ユニット内部の空気流により意図しない風切り音が発生する可能性があるところ、突起部の頂部に平坦面又は曲面を有することでかかる不具合を回避することができる。

その一方で、この発明に係る車両用送風ユニットは、前記第２の壁部のうち前記突起部を基点として前記インペラとは反対側に位置する部位の内側面を、前記第１の壁部の内側面から相対的に離れるように配置することにより、前記送風路に拡張部を設けた構成としても良い（請求項５）。これにより、送風路の断面面積が相対的に大きくなるので、送風路の通気抵抗を小さくし、送風ユニットの送風効率を低下させることがない。

更にまた、前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き始め部分に対応する部位の空気逆流防止手段の段差部は、この段差部の段差面と前記インペラのうちの当該インペラの径方向の外側で且つ前記インペラの軸方向の前記第２の壁部側に位置する端部とが、前記インペラの径方向側から見たときに略同じ位置になっていることを特徴としている（請求項６）。これにより、送風路内の空気がインペラの底面と第２の壁部との間の隙間空間を通り逆流しようとするのが抑制される。しかも、送風路の断面面積が相対的に小さくなるので、送風路に送られた空気を効率良く昇圧をさせることができる。

以上のように、請求項１から請求項６に記載の発明によれば、インペラとモータフランジ等の第２の壁部との間に所定基準値の寸法の隙間空間を有していても、空気逆流防止手段によって、この隙間空間を通って送風路から空気吸込口側に逆流しようとする空気の流れを解消または抑制することが可能であると共に、送風路内に空気が移行する際に空気が空気逆流防止手段の存在のために渦を巻くことも防止される。そして、空気逆流防止手段があってもインペラとモータフランジ等の第２の壁部との隙間空間が複雑に区画されていないため、この隙間空間に水分が滞留し難いので、水分の凍結によるインペラの回転がロックされることを防止することができる。

また、請求項１から請求項６に記載の発明によれば、スクロールケース部分の巻き始め部分では、送風路の断面面積を相対的に小さくすることができるので、送風路に送られた空気を効率良く昇圧させることが可能であり、スクロールケース部分の巻き終わり部分では、送風路の断面面積を相対的に大きくすることができるので、送風路の通気抵抗を小さくし、送風ユニットの送風効率の低下を抑制することが可能である。

特に請求項２に記載の発明によれば、空気逆流防止手段の突起部をインペラとは反対側に傾斜面を有する構成とすることにより、空気逆流防止手段を通風路内に設けてもインペラからの空気流が渦を巻くことを防止することが可能であり、且つ突起部の傾斜面の傾斜方向を、空気吸込口からインペラの径方向外側に流れてきた空気の当該流れの方向と同方向に調整することによって、インペラの径方向外側に流れてきた空気が突起部の傾斜面をガイドとして通風路内に拡がる流れが強められて、突起部とインペラの径方向端部との間からインペラの底面と第２の壁部の上面との間の隙間空間に流れようとするのを抑制することが可能である。

特に請求項３に記載の発明によれば、送風路内の空気がインペラの底面と第２の壁部との間の隙間空間を通り逆流しようとするのを抑制することができると共に、空気吸込口からインペラの径方向外側に流れてきた空気が送風路に送られるときに、特にコーン部に沿って流れてきた空気の流れを阻害することがないので、送風ユニットの送風効率を低下させることも抑制することができる。

特に請求項４に記載の発明によれば、空気逆流防止手段の突起部の頂部が鋭角であると送風ユニット内部の空気流により意図しない風切り音が発生する可能性があるところ、突起部の頂部に平坦面又は曲面を有する構成としたので、かかる不具合を回避することができる。

特に請求項５に記載の発明によれば、送風路の断面面積を相対的に大きくすることができるので、送風路の通気抵抗を小さくし、送風ユニットの送風効率を低下させる不具合を抑制することができる。

特に請求項６に記載の発明によれば、送風路内の空気がインペラの底面と第２の壁部との間の隙間空間を通り逆流しようとするのを抑制することができる。しかも、送風路の断面面積を相対的に小さくすることができるので、送風路に送られた空気を効率良く昇圧をさせることが可能となる。

図１（ａ）は、送風ユニットの全体構成を空気吸込口の開口とは反対側から見た状態を示した説明図であり、図１（ｂ）は、送風ユニットの全体構成を空気吸込口に対し径方向側から見た状態を示した説明図である。図２（ａ）は、同上の送風ユニットを回転軸の径方向に沿って切断した状態の概略の構成を示す断面図であり、図２（ｂ）は、同上の送風ユニットを回転軸の軸方向に沿って切断した状態の概略の構成を示す断面図である。図３（ａ）は、この発明の実施例１を説明するものであって、突起部の構成を用いた状態を示す要部拡大図であり、図３（ｂ）は空気逆流防止手段としてこの実施例１に係る突起部を用いた場合の空気の流れを簡略化して示した説明図である。図４（ａ）は、この発明の実施例２を説明するものであって、実施例１とは異なる突起部の構成を用いた状態を示す要部拡大図であり、図４（ｂ）は空気逆流防止手段としてこの実施例２に係る突起部を用いた場合の空気の流れを簡略化して示した明図である。図５（ａ）は、この発明の実施例３を説明するものであって、実施例１及び２とは異なる突起部の構成を用いた状態を示す要部拡大図であり、図５（ｂ）は空気逆流防止手段としてこの実施例３に係る突起部を用いた場合の空気の流れを簡略化して示した説明図である。図６（ａ）は、この発明の実施例４を説明するものであって、突起部の構成とインペラに対しこの突起部よりも離れた側の下側面を低くした構成との組み合わせを用いた状態を示す要部拡大図であり、図５（ｂ）は空気逆流防止手段としてこの実施例４に係る突起部を用いた場合の空気の流れを簡略化して示した説明図である。図７（ａ）は、この発明の実施例５を説明するものであり、段差部を有する構成を示す要部拡大図であり、図７（ｂ）は空気逆流防止手段としてこの実施例５に係る段差部を用いた場合の空気の流れを簡略化して示した説明図である。図８（ａ）は、従来例の一例を説明したものであり、スクロールケース部分の上面のインペラよりも径方向外側となる部位に、インペラ側に突出する筒状のリブを形成した構成を示す要部拡大図であり、図８（ｂ）はこのリブを有することにより空気が渦をまく不具合を示した説明図である。

以下、この発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１及び図２において、本件の発明が用いられる送風ユニット１の一例が示されている。この送風ユニット１は、例えば車両用空調装置の一部を構成する等、車両用に用いられるもので、インペラ２と、インペラ２を回転駆動させるためのモータ３と、空気吸込口５及び空気吹出口６が形成されたケース４とを有して構成されている。

インペラ２は、回転することにより空気流を発生させるためのものであり、この実施例では遠心式多羽翼型のものとなっている。すなわち、インペラ２は、モータ３と対面し、略三角錘形状を有するコーン部７や、このコーン部７の外縁に沿って立設する複数の翼部８や、後述する空気吸込口５と対面し各翼部８の空気吸込口側端と連結するリング状の開口縁面部９を有して構成され、コーン部７の頂部には円筒状のボス部１０が形成されている。

モータ３は、電磁石、ロータ等を収容するモータ本体１１と、このモータ本体１１内で発生した駆動力を外部に回転力として伝達する回転軸１２とを有して構成され、インペラ２のボス部１０に回転軸１２を挿入し適宜連結することにより、インペラ２を回転させるための駆動源となっている。

ケース４は、樹脂等の素材で成るもので、この実施例では、インペラ２とモータ３の大部分とを収容していると共に巻き始めから巻き終わりにかけてインペラ２の径方向外側に暫時拡がるスクロール状の送風路１５の周壁を構成するスクロールケース部分１３と、モータ３が固定されるモータフランジ１４とを有して構成され、更にスクロールケース部分１３は、壁部１６に空気吸込口５が開口したパーツ１３ａと、空気吸込口５とは反対側に位置してモータフランジ１４と連結する壁部１７を有するパーツ１３ｂとを組み合わせて形成されている。そして、スクロールケース部分１３のパーツ１３ａの空気吸込口５の周縁全域には、図２（ｂ）及び、図３から図７に示されるように、ベルマウス１８が形成されており、送風路１５のスクロールの最下流側には、空気吹出口６が開口している。

これによって、モータ３を駆動してインペラ２を回転させることにより、空気吸込口５からインペラ２に対し回転軸１２の軸方向に沿って吸い込まれた空気は、インペラ２の翼部８間から回転軸１２の略径方向に沿って送風路１５内に送られた後、この送風路１５を通る際に加圧されて空気吹出口６から他のユニットの空気流路に向けて吹き出される。

次に、この発明の空気逆流防止手段について実施例１から実施例６として個別に説明する。

実施例１では、図３に示されるように、ケース４は、壁部１７の内側面とモータフランジ１４の内側面とが略同一線上にあると共に、壁部１７のモータフランジ１４との連結部位に、インペラ２のフランジ側面とモータフランジ１４の内側面との間の隙間空間３０に空気が逆流するのを防止する空気逆流防止手段として突起部２０を有している。

この突起部２０は、インペラ２の径方向外側端よりも更に径方向の外側に環状に形成されており、インペラ２のフランジ側面とモータフランジ１４の内側面との隙間空間３０内には位置しないものとなっている。更に、突起部２０は、壁部１７と一体形成されるかたちで、壁部１７の内側面から送風路１５内に突出しているもので、その先端がコーン部７の径方向外側端の壁部１７とは反対側の面まで突出している。更にまた、突起部２０は、インペラ２の径方向に沿ってインペラ２とは反対側に進むに従い壁部１７の内側面に近接していく傾斜面２０ａを有し、且つその頂部が鋭角な断面三角形状となっている。そして、この突起部２０の傾斜面２０ａの傾斜角度は、図３（ｂ）に示されるように、インペラ２から送風路１５内に移行する空気５０の流動方向と略平行になるように設定されている。

尚、突起部２０の傾斜面２０ａに対しインペラ２側に位置する面２０ｂは、この実施例ではパーツ１３ｂの壁部１７に対し略垂直になっているが必ずしもこれに限定されず、インペラ２やモータ３のケース４内への収納やパーツ１３ｂとモータフランジ１４との組み付けに好適な構成であれば良い。

そして、突起部２０のインペラ２側に位置する面２０ｂからインペラ２の径方向外側端までの間の寸法Ｌ１の値は、例えば４ｍｍに設定されている。

よって、上記のような形態及び配置の突起部２０を有することにより、前記インペラ２とモータフランジ１４との間の寸法Ｌ２について、モータ３の回転軸１２の軸方向での振動によるインペラ２とモータフランジ１４との衝突や、インペラ２とモータフランジ１４との隙間空間３０への異物の挟み込みによるインペラ２の回転のロック等のリスクを回避するのに必要な所定基準値（例えば６ｍｍ）を採っても、前記インペラ２とモータフランジ１４との間の空間への空気の逆流が抑制される。

すなわち、空気吸込口５からインペラ２の翼部８間を通って送風路１５内に斜め方向の流れにて移行する（送り出される）空気５０は、この空気の流れに沿って傾斜した突起部２０の傾斜面２０ａにガイドされながら、送風路１５に円滑に送られる。しかも、インペラ２とモータフランジ１４との間の隙間空間３０は、回転軸１２の径方向の外側から見た場合には突起部２０により遮蔽された状態にあり、且つインペラ２とモータフランジ１４との間の隙間空間３０に連なる、突起部２０のインペラ２側に位置する面２０ｂからインペラ２の径方向外側端までの隙間空間３１は、インペラ２から送風路１５内に移行する空気５０の流動方向と交差するかたちで上側に開口している。従って、インペラ２とモータフランジ１４との間の隙間空間３０の寸法Ｌ２を所定基準値（例えば６ｍｍ）に採っても、送風路１５から当該隙間空間３０内に空気が逆流するのを抑制することができる。

しかも、突起部２０は上記した傾斜面２０ａを有しているので、インペラ２から送風路１５内に移行する空気５０が、傾斜面２０ａの近傍で、従来例として先示した図８（ｂ）に示されるような空気１０５の流れがリブ１０２よりもインペラ１０１の径方向外側にて渦を巻く（巻き風が発生する）不具合を抑制している。

図４において、この発明の実施例２が示されている。以下、この発明の実施例２について図４を参照しつつ説明する。但し、送風ユニット１の基本的な構成は、実施例１で示した図１、図２と略同様であることから、原則としては、この実施例２の差異点を主に説明し、実施例１と共通の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

この実施例２においても、ケース４は、壁部１７の内側面とモータフランジ１４の内側面とが略同一線上にあると共に、壁部１７のモータフランジ１４との連結部位に、インペラ２のフランジ側面とモータフランジ１４の内側面との間の隙間空間３０に空気が逆流するのを防止する空気逆流防止手段として、突起部２０を有している。

この突起部２０は、壁部１７の一部を送風路１５内に折り曲げることにより壁部１７と一体形成されているもので、インペラ２の径方向外側端よりも更に径方向の外側に環状に形成されている。また、突起部２０は、頂部の先端がコーン部７の径方向外側端の壁部１７とは反対側の面まで突出している。更に、突起部２０は、インペラ２の径方向に沿ってインペラ２とは反対側に進むに従い壁部１７の内側面に近接していく傾斜面２０ａを有し、且つその頂部が鋭角な略逆Ｖ字形状となっている。そして、この突起部２０の傾斜面２０ａの傾斜角度は、図４（ｂ）に示されるように、インペラ２から送風路１５内に移行する空気５０の流動方向と略平行になるように設定されている。

尚、突起部２０のインペラ２側に位置する面２０ｂが図示されるような壁部１７に対する垂直面でなくても良いことについては、先の実施例１と同様である。また、突起部２０のインペラ２側に位置する面２０ｂからインペラ２の径方向外側端までの間の寸法Ｌ１が例えば４ｍｍであることも、先の実施例１と同様である。

これにより、図４に示される突起部２０を有することで、インペラ２とモータフランジ１４との間の隙間空間３０の寸法Ｌ２について所定基準値（例えば６ｍｍ）を採っても、実施例１と同様に、インペラ２とモータフランジ１４との間の隙間空間３０への空気の逆流が抑制される。

図５において、この発明の実施例３が示されている。以下、この発明の実施例３について図５を参照しつつ説明する。但し、送風ユニット１の基本的な構成は、実施例１で示した図１、図２と略同様であることから、原則としては、この実施例３の差異点を主に説明し、実施例１と共通の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

この実施例３においても、実施例１、実施例２と同様に、壁部１７の内側面とモータフランジ１４の内側面とが略同一線上にあると共に、壁部１７のモータフランジ１４との連結部位に、インペラ２のフランジ側面とモータフランジ１４の内側面との間の隙間空間３０に空気が逆流するのを防止する空気逆流防止手段として、突起部２０を有している。

この突起部２０は、壁部１７の一部を送風路１５内に折り曲げることにより構成されている点や、インペラ２の径方向外側端よりも更に径方向の外側に環状に形成されている点については、実施例１、２と同様である。また、突起部２０は、インペラ２の径方向に沿ってインペラ２とは反対側に進むに従い壁部１７の内側面に近接していく傾斜面２０ａを有し、その傾斜面２０ａの傾斜角度が、図５（ｂ）に示されるように、インペラ２から送風路１５内に移行する空気５０の流動方向と略平行になるように設定されている点についても、実施例１、２と同様である。

その一方で、この実施例３では、突起部２０の頂部は、図５に示されるように、鋭角になっておらず平坦面２０ｃを有しているもので、これにより突起部２０の断面形状は略台形状となっている。そして、突起部２０の平坦面２０ｃは、例えばコーン部７の径方向外側端の壁部１７とは反対側の面と同じ位置になるように突起部２０が突出している。尚、突起部２０のインペラ２側の面２０ｂが図示されるような壁部１７に対する垂直面でなくても良いことについては、先の実施例１、２と同様である。また、突起部２０のインペラ２側に位置する面２０ｂからインペラ２の径方向外側端までの間の寸法Ｌ１が例えば４ｍｍであることも、先の実施例１、２と同様である。

これにより、図５に示される突起部２０を有することで、インペラ２とモータフランジ１４との間の隙間空間３０の寸法Ｌ２について所定基準値（例えば６ｍｍ）を採っても、実施例１及び２と同様に、インペラ２とモータフランジ１４との間の隙間空間３０への空気の逆流が抑制される。しかも、突起部２０の頂部に平坦面２０ｃを有しているので、突起部２０の頂部が鋭角である場合に比較して、意図しない風切り音突が発生するのを抑制することができる。

尚、この実施例３の説明として、図５では突起部２０の頂部に平坦面２０ｃを有するとして説明したが、これに限定されず、図示しないが、断面形状が送風路１５側に向けて凸状に湾曲した曲面を有するものとしても良い。

図６において、この発明の実施例４が示されている。以下、この発明の実施例４についてこの図６に基づいて説明する。但し、送風ユニット１の基本的な構成は、実施例１で示した図１、図２と略同様であることから、原則としては、この実施例４の差異点を主に説明し、実施例１と共通の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

この実施例４では、これまでの実施例１乃至３と同様に、パーツ１３ｂのモータフランジ１４との連結部位に、インペラ２のフランジ側面とモータフランジ１４の内側面との間の隙間空間３０に空気が逆流するのを防止する空気逆流防止手段として突起部２０を有しており、この突起部２０は、実施例３に示される突起部２０と同様に頂部に平坦面２０ｃを有する断面形状が略台形状の構成となっている。すなわち、この実施例４の突起部２０は、インペラ２から送風路１５内に移行する空気５０の流動方向と略平行になるように設定された傾斜面２０ａと、例えばコーン部７の径方向外側端の壁部１７とは反対側の面と同じ位置にある平坦面２０ｃとを有している。また、突起部２０のインペラ２側に位置する面２０ｂは図示されるように垂直でなくても良いことについては、先の実施例１乃至３と同様である。そして、突起部２０のインペラ２側に位置する面２０ｂからインペラ２の径方向外側端までの間の寸法Ｌ１が例えば４ｍｍであることも先の実施例１乃至３と同様である。

その一方で、この実施例４では、パーツ１３ｂの壁部１７の内側面は、モータフランジ１４の内側面よりも空気吸込口５から離れた位置にあり、これに伴い、送風路１５の空気吸込口５とは反対側に拡張部２１が構成されて、送風路１５の断面面積も相対的に大きくなっている。

これにより、図６に示される突起部２０を有することで、インペラ２とモータフランジ１４との間の隙間空間３０の寸法Ｌ２について所定基準値（例えば６ｍｍ）を採っても、実施例１乃至３と同様に、インペラ２とモータフランジ１４との間の隙間空間３０への空気の逆流が抑制される。しかも、突起部２０の頂部に平坦面２０ｃを有しているので、実施例３と同様に、突起部２０の頂部が鋭角である場合に比較して、意図しない風切り音が発生するのを抑制することができる。

また、送風路１５が拡張部２１の存在によりその断面面積を相対的に大きくしているので、送風路１５の通気抵抗が下がり、好適な送風効率を得ることができる。

尚、この実施例４においても、図６では突起部２０の頂部に平坦面２０ｃを有するとして説明したが、これに限定されず、図示しないが、断面形状が送風路１５側に向けて凸状に湾曲した曲面を有するものとしても良いことは、実施例３と同様である。

図７において、この発明の実施例５が示されている。以下、この発明の実施例５についてこの図７に基づいて説明する。但し、送風ユニット１の基本的な構成は、実施例１で示した図１、図２と略同様であることから、原則としては、この実施例４の差異点を主に説明し、実施例１と共通の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。

この実施例５では、空気逆流防止手段として、これまでの実施例１乃至４に示される突起部２０を有さず、代わりに、スクロールケース部分１３のパーツ１３ｂの壁部１７全体を例えばコーン部７の径方向外側端の壁部１７とは反対側の面と同じ位置となるように、モータフランジ１４よりも空気吸込口５側に配置することにより、パーツ１３ｂとモータフランジ１４との境界において、段差面２２と、この段差面２２のインペラ２側の縁からモータフランジ１４側に延びる立面２３とを有する段差部２４を備えたものとなっている。送風路１５の断面面積も相対的に小さくなっている。そして、段差部２４の立面２３は例えばインペラ２の軸方向に沿って直線的に延びているもので、段差部２４の立面２３からインペラ２の径方向外側端までの寸法Ｌ１は、例えば４ｍｍとなっている。

このように、インペラ２とモータフランジ１４との間の隙間空間３０に連なる、段差部２４の立面からインペラ２の径方向外側端までの間の隙間空間３１は、インペラ２から送風路１５内に移行する空気５０の流動方向と交差するかたちで空気吸込口５側に開口していることにより、インペラ２とモータフランジ１４との間の隙間空間３０の寸法Ｌ２を所定基準値（例えば６ｍｍ）に採っても、送風路１５から当該隙間空間３０に空気が逆流するのを抑制することができる。また、送風路１５の断面面積が相対的に小さくなっているので、送風路１５を流れる空気の昇圧を効率的に行うことができる。更に、送風路１５の回転軸１２の軸方向の寸法が相対的に小さくなっているので、送風ユニット１の小型化を図ることができる。

この送風ユニット１のケース４では、これまで説明してきた実施例１乃至実施例４に示される逆流防止手段たる突起部２０並びに実施例５に示される段差部２４や、実施例４に示される送風路１５の拡張部２１をそれぞれ個別に用いる場合に限定されず、これらの実施例を適宜組み合わせて用いることも可能である。

すなわち、ケース４のスクロールケース部分１３の巻き始め部分では、図７に示されるように、壁部１７の全部をモータフランジ１４よりも空気吸込口５側に配置した段差面２２と、この段差面２２のインペラ２側端と連接する立面２３とからなる段差部２４を設けたものとする。そして、ケース４のスクロールケース部分１３の巻き終わり部分では、図３から図６に示されるように、壁部１７に突起部２０を設け、壁部１７の突起部２０よりもインペラ２に対し径方向外側に位置する内側面を段差部２４の段差面２２よりも空気吸込口５から離れた配置とすることにより、送風路１５のうち段差部２４を有する部位よりも断面面積が大きな送風量増大部を形成する。より具体的には、壁部１７の突起部２０よりもインペラ２に対し径方向外側に位置する内側面を図３から図５に示されるようにモータフランジ１４の内側面と略同じ位置にするか、図６にモータフランジ１４よりも空気吸込口５から離れた配置にある拡張部２１を有することにより、送風量増大部を形成するものとする。

これにより、スクロールケース部分１３の巻き始め部分に対応する部位では、送風路１５の断面面積が相対的に小さくなるので、送風路１５に送られた空気を効率良く昇圧させることができると共に、スクロールケース部分１３の巻き終わり部分に対応する部位では、前記のように拡張部２１等の送風量増大部を有することから送風路１５の断面面積が相対的に大きくなるため、通気抵抗を小さくし、送風効率の低下を抑制することができるので、送風ユニット１の性能を向上させることができる。

尚、送風ユニット１のケース４の全体構造は、これまで説明してきたものに限定されず、突起部２０や段差部２４をインペラ２の径方向外側に形成可能な壁部１７を有するものであれば良い。

１送風ユニット
２インペラ
３モータ
４ケース
５空気吸込口
６空気吹出口
７コーン部
１２回転軸
１３スクロールケース部分
１４モータフランジ
１５送風路
１６壁部（第１の壁部）
１７壁部（第２の壁部）
２０突起部
２０ａ傾斜面
２０ｂフランジ側とは反対側に位置する面
２０ｃ平坦面
２１拡張部
２２段差面
２３立面
２４段差部

Claims

インペラとこのインペラを回転軸により回転駆動させるモータとを有する送風手段と、
前記送風手段のインペラを内包すると共に前記スクロールケース部分の巻き始めから巻き終わりにかけて前記インペラの径方向外側に向かって暫時に拡がる送風路が形成されたスクロールケース部分を備えたケースとを有し、
前記ケースの前記インペラの軸方向の一方側に位置する第１の壁部には、外部から当該ケース内に空気を吸い込むための空気吸込口が開口し、前記スクロールケース部分の巻き終わり側部分には、前記ケース外に空気を吹き出すための空気吹出口が開口している車両用送風ユニットにおいて、
前記ケースの前記インペラの軸方向の他方側に位置する第２の壁部の内側に空気逆流防止手段を有し、
この空気逆流防止手段は、
前記インペラの径方向外側端よりも前記インペラの径方向外側にて当該インペラの径方向外側端との間に所定の隙間を有して位置していると共に、
前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き始め部分に対応する部位の空気逆流防止手段が、前記第２の壁部のうち前記インペラの径方向外側に位置する部位の内側面を前記第１の壁部の内側面に相対的に近接するように配置することで形成された段差面及びこの段差面の前記インペラ側に連接する立面を有して構成された段差部を備えることで構成され、
前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き終わり部分に対応する部位の空気逆流防止手段が、前記送風路内に突出した突起部を有して構成されることにより、
少なくとも前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き始め部分に対応する部位と前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き終わり部分に対応する部位とで前記空気逆流防止手段の構成が異なっており、
更に、前記第２の壁部のうち前記突起部を基点として前記インペラとは反対側に位置する部位の内側面を、前記第１の壁部の内側面から相対的に離れるように配置することにより、断面面積が段差部を有する部位よりも大きな送風量増大部が前記送風路に設けられ、
前記インペラの径方向外側から前記送風路内に移行する空気の流れを調整して、前記送風路内に移行する空気が前記インペラの径方向外側に向かって円滑に流れることができるようにしたことを特徴とする車両用送風ユニット。
前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き終わり部分に対応する部位の空気逆流防止手段の突起部は、この突起部の前記インペラとは反対側に位置する面が、前記回転軸から離れるに従い前記第２の壁部の前記突起部以外の内側面に近接する方向に傾斜した傾斜面となっていることを特徴とする請求項１に記載の車両用送風ユニット。
前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き終わり部分に対応する部位の空気逆流防止手段の突起部は、前記第１の壁部側に頂部を有し、この頂部と前記インペラのうちの当該インペラの径方向の外側で且つ前記インペラの軸方向の前記第２の壁部側に位置する端部とは、前記インペラの径方向側から見たときに略同じ位置になっていることを特徴とする請求項２に記載の車両用送風ユニット。
前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き終わり部分に対応する部位の空気逆流防止手段の突起部は、その頂部に平坦面又は曲面を有することを特徴とする請求項３に記載の車両用送風ユニット。
前記第２の壁部のうち前記突起部を基点として前記インペラとは反対側に位置する部位の内側面を、前記第１の壁部の内側面から相対的に離れるように配置することにより、前記送風路に拡張部を設けたことを特徴とする請求項２、３又は４に記載の車両用送風ユニット。
前記第２の壁部の前記スクロールケース部分の巻き始め部分に対応する部位の空気逆流防止手段の段差部は、この段差部の段差面と前記インペラのうちの当該インペラの径方向の外側で且つ前記インペラの軸方向の前記第２の壁部側に位置する端部とが、前記インペラの径方向側から見たときに略同じ位置になっていることを特徴とする請求項１に記載の車両用送風ユニット。