JP6111914B2

JP6111914B2 - 送風機

Info

Publication number: JP6111914B2
Application number: JP2013145684A
Authority: JP
Inventors: 聡太岡部
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2013-07-11
Filing date: 2013-07-11
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2033-07-11
Also published as: US10082146B2; US20160153460A1; WO2015004836A1; DE112014003180T5; CN105358841B; CN105358841A; JP2015017564A; DE112014003180B4

Description

本発明は、空気流を発生させるファンをブラシ付きの電動機にて駆動する送風機に関するものである。

従来の車両用空調装置に用いられる送風機は、車室に送られる送風空気の一部を電動機冷却用空気として電動機の内部に導入して電動機を冷却するようにしている。

また、電動機内部を通過後の電動機冷却用空気は、ファンと電動機ケーシングとの間に形成された冷却風排出通路を介して送風通路に戻される。

そして、冷却風排出通路に向かって突出するファン側リブをファンに形成し、冷却風排出通路に向かって突出する電動機ケーシング側リブを電動機ケーシングに形成して、送風通路から冷却風排出通路に空気が逆流しないようにしている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−４８０９７号公報

しかしながら、従来の送風機は、ファン側リブと電動機ケーシング側リブとの、電動機冷却用空気流れ方向（すなわち、ファン径方向）の距離が短いため、ファン側リブおよび電動機ケーシング側リブにより電動機冷却用空気の流れが阻害され、電動機冷却用空気を十分に確保することができなかった。

そのため、ブラシ付きの電動機を用いた送風機においては、冷却不足によりブラシが摩耗し易い状況になり、ブラシ材料の銅粉が電動機冷却用空気とともに送風通路に流入して、送風機の下流側に配置されたモードドアに銅粉が付着することがあった。

そして、モードドアの構成部品のうちゴムよりなる部品は、銅粉の付着により腐食を引き起こしていた。そこで、銅粉による腐食が発生しづらいゴム材料を使用するという対策をとっていたが、そのようなゴム材料は高価である。

本発明は上記点に鑑みて、ブラシ材料の銅粉が電動機冷却用空気とともに送風通路に流入するのを抑制することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、ブラシ付きの電動機（１）と、電動機の回転軸周りに配置された複数枚のブレード（２１）、および複数枚のブレードを連結するとともに電動機が発生した回転駆動力を複数枚のブレードに伝達する主板（２３）を有し、軸方向一端側から空気を吸引して径方向外側に向かって空気を吹き出すファン（２）と、ファンを収容するとともに、車室内に吹き出される送風空気の送風通路（４３）を形成するファンケーシング（４）と、送風空気の一部を電動機冷却用空気として電動機の内部に導く冷却風導入通路（３３）を内部に形成するともに、電動機冷却用空気を送風通路に戻す冷却風排出通路（３４）を主板との間に形成する電動機ケーシング（３）とを備え、主板は、電動機ケーシングに対向する面に形成されて、冷却風排出通路に向かって突出するファン側リブ（２４）を備え、電動機ケーシングは、ファンよりもファン径方向外側に形成されて、冷却風排出通路に向かって突出する電動機ケーシング側リブ（３５）を備えることを特徴とする。

これによると、電動機ケーシング側リブをファンよりもファン径方向外側に形成したことにより、ファン側リブと電動機ケーシング側リブとの電動機冷却用空気流れ方向の距離が長くなるため、電動機冷却用空気の流れが阻害され難くなり、電動機冷却用空気を十分に確保することができる。その結果、ブラシの摩耗を抑制し、ひいてはブラシ材料の銅粉が電動機冷却用空気とともに送風通路に流入するのを抑制することができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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。

本発明の一実施形態に係る送風機を示す断面図である。図１のＡ部の拡大断面図である。

本発明の一実施形態について説明する。

図１に示すように、送風機は、銅製のブラシを有する電動機１と、この電動機１により回転駆動されて空気を吹き出す樹脂製のファン２と、電動機１を収容する樹脂製の電動機ケーシング３と、ファン２を収納する樹脂製のファンケーシング４を備えている。なお、電動機１の回転軸１１の軸線方向を、以下、回転軸方向という。

ファン２は、回転軸１１の周りに板状のブレード２１が多数枚配設されている。このブレード２１は、回転軸方向の一端側すなわち後述する吸入口４４側の端部が、環状の側板２２によって連結されている。また、ブレード２１は、回転軸方向の他端側端部が主板２３によって連結されている。

主板２３は、回転軸方向の一端側すなわち側板２２側に凸となる略円錐形状である。また、主板２３は、その中心部において回転軸１１に結合されており、電動機１が発生した回転駆動力をブレード２１に伝達する。

そして、このファン２は、電動機１により回転駆動されることにより、回転軸方向の一端側からファン２内に空気を吸引し、その吸入した空気をファン径方向の外側に向かって吹き出すようになっている。

電動機ケーシング３は、第１電動機ケーシング３１と、第２電動機ケーシング３２とからなる。そして、電動機ケーシング３は、後述する送風通路４３から分岐して、送風空気の一部を電動機冷却用空気として電動機１の内部に導く冷却風導入通路３３を内部に形成している。また、電動機１の内部を通過した後の電動機冷却用空気を送風通路４３に戻す冷却風排出通路３４が、第１電動機ケーシング３１と主板２３との間に形成されている。なお、図１中の矢印Ｂは、電動機冷却用空気の流れを示している。

ファンケーシング４は、第１ファンケーシング４１と、第２ファンケーシング４２とからなる。そして、ファンケーシング４は、車室内に吹き出される空気の送風通路４３を内部に形成している。第１ファンケーシング４１には、回転軸方向の一端側に、ファン２が吸引する空気の入口である吸入口４４が形成されている。第２ファンケーシング４２には、吸入口４４に対向する位置に、第１電動機ケーシング３１が嵌合されるファンケーシング貫通孔４５が形成されている。

図２に示すように、主板２３には、冷却風排出通路３４に向かって突出するファン側リブ２４が、第１電動機ケーシング３１に対向する面に形成されている。このファン側リブ２４は、回転軸方向に延びるとともに、ファン周方向に沿って環状に形成されている。

第１電動機ケーシング３１には、冷却風排出通路３４に向かって突出する電動機ケーシング側リブ３５が、ファン２よりもファン径方向外側に形成されている。この電動機ケーシング側リブ３５は、回転軸方向に延びるとともに、ファン周方向に沿って環状に形成されている。

そして、ファン側リブ２４と電動機ケーシング側リブ３５とにより、送風通路４３から冷却風排出通路３４への空気の逆流が防止される。

また、図１に示すように、電動機冷却用空気を冷却風排出通路３４から送風通路４３に戻し易くするために、電動機ケーシング側リブ３５には、ファン周方向の一部に切り欠き３６を設けている。この切り欠き３６は、１個でもよいし、複数個設けてもよい。

なお、図示しないが、車両用空調装置においては、送風機よりも空気流れ上流側には内外気切替箱が接続され、送風機よりも空気流れ下流側には空調ユニットが接続される。その空調ユニット内には、送風空気を冷却する蒸発器、送風空気を加熱するヒータコア、送風空気の送風先を設定するモードドア等が配設される。そして、ファン２により吸入された空気は、送風通路４３を介して空調ユニットに送られ、空調ユニットを通過して、空気流れ最下流側の各吹出口に向けて送風される。

上記構成になる送風機は、電動機１によりファン２が駆動されると、送風通路４３を介して空調ユニットに送風するとともに、送風空気の一部を冷却風導入通路３３に導入する。そして、冷却風導入通路３３に導入された電動機冷却用空気は、電動機１内を通過する際に電動機１を冷却し、その後冷却風排出通路３４を介して送風通路４３に戻される。

ここで、電動機ケーシング側リブ３５はファン２よりもファン径方向外側に形成されているため、ファン側リブ２４と電動機ケーシング側リブ３５との、電動機冷却用空気流れ方向（すなわち、ファン径方向）の距離Ｄが長くなっている。

このように、距離Ｄを長くすることにより、電動機冷却用空気の流れが阻害され難くなり、電動機冷却用空気を十分に確保することができる。その結果、電動機１が十分に冷却されてブラシの摩耗が抑制され、ブラシ材料の銅粉が電動機冷却用空気とともに送風通路４３に流入するのを抑制することができる。

なお、ファン側リブ２４と電動機ケーシング側リブ３５がファン径方向に見て重ならないように、ファン側リブ２４の高さｈ１と電動機ケーシング側リブ３５の高さｈ２を設定することにより、電動機冷却用空気の流れがさらに阻害され難くなり、電動機冷却用空気を一層確保しやすくなる。

本実施形態によると、送風通路４３への銅粉の流入を抑制することができるため、モードドアのゴムよりなる部品の腐食を防止することができ、ひいては高価なゴム材料を用いる必要がなくなる。

（他の実施形態）
上記実施形態において、冷却風排出通路３４から空調ユニット内の蒸発器に至る送風通路にフィルタを設け、電動機１から流出した銅粉をそのフィルタにより捕捉するようにしてもよい。

また、電動機１の内部を通過した後の電動機冷却用空気を内外気切替箱に戻し、電動機１から流出した銅粉を内外気切替箱内のフィルタにより捕捉するようにしてもよい。

上記実施形態では、電動機ケーシング側リブ３５に切り欠き３６を設けたが、この切り欠き３６は廃止してもよい。すなわち、電動機ケーシング側リブ３５は、ファン周方向に沿って環状に連続していてもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。

また、上記実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

１電動機
２ファン
３電動機ケーシング
４ファンケーシング
２１ブレード
２３主板
２４ファン側リブ
３３冷却風導入通路
３４冷却風排出通路
３５電動機ケーシング側リブ
４３送風通路

Claims

ブラシ付きの電動機（１）と、
前記電動機の回転軸周りに配置された複数枚のブレード（２１）、および前記複数枚のブレードを連結するとともに前記電動機が発生した回転駆動力を前記複数枚のブレードに伝達する主板（２３）を有し、軸方向一端側から空気を吸引して径方向外側に向かって空気を吹き出すファン（２）と、
前記ファンを収容するとともに、車室内に吹き出される送風空気の送風通路（４３）を形成するファンケーシング（４）と、
前記送風空気の一部を電動機冷却用空気として前記電動機の内部に導く冷却風導入通路（３３）を内部に形成するともに、前記電動機冷却用空気を前記送風通路に戻す冷却風排出通路（３４）を前記主板との間に形成する電動機ケーシング（３）とを備え、
前記主板は、前記電動機ケーシングに対向する面に形成されて、前記冷却風排出通路に向かって突出するファン側リブ（２４）を備え、
前記電動機ケーシングは、前記ファンよりもファン径方向外側に形成されて、前記冷却風排出通路に向かって突出する電動機ケーシング側リブ（３５）を備えることを特徴とする送風機。
前記ファン側リブと前記電動機ケーシング側リブは、ファン径方向に見て重ならない高さに設定されていることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
前記ファン側リブは、ファン周方向に沿って環状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の送風機。
前記電動機ケーシング側リブは、ファン周方向に沿って環状に形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の送風機。
前記電動機ケーシング側リブは、ファン周方向の一部に切り欠き（３６）を有することを特徴とする請求項４に記載の送風機。