JP6143596B2 - 遠心送風機及び該遠心送風機を備えた車両用空調装置 - Google Patents

Description

本発明は、遠心送風機及び該遠心送風機を備えた車両用空調装置に関し、特に、遠心送風機のディフューザ部の形状を改良した遠心送風機及び車両用空調装置に関する。

この種の遠心送風機は、回転軸周りに配設された多数枚のブレードを有する多翼遠心ファンをスクロールケーシング内に収納し、このスクロールケーシング内における多翼遠心ファンの周囲に渦巻状流路を構成している。電動モータ等の駆動源により多翼遠心ファンが回転駆動されると、スクロールケーシングに形成された吸入口から多翼遠心ファンの内側に空気が吸引され、この空気を多翼遠心ファンの径方向外側に吐出し、渦巻状流路を経て空気流れの下流側に形成された吹出口から吹き出される。
このように、この種の遠心送風機は、回転軸の軸心方向一端側から空気を吸い込み、多翼遠心ファンの径外方向へ流れ方向を変えて空気を吐き出す構造であるため、一般的に、多翼遠心ファンから吐出される空気の流れは、スクロールケーシングの吸入口とは反対側（下板側）の方向に集中する傾向があることが知られている。

この種の遠心送風機としては、例えば、特許文献１及び特許文献２に開示された遠心送風機が知られている。
特許文献１に開示された遠心送風機では、図８に示すように、吸入口周縁のスクロールケーシングの上板を多翼遠心ファンのブレード側に湾曲させて形成されたベルマウスにより、外方から効率的に空気を吸い込むようにしている。この遠心送風機では、多翼遠心ファンの回転により吸入口から空気が流入すると、図８に示すように、スクロールケーシングの吸入口側（上板側）では、ベルマウスの多翼遠心ファン側の先端における空気流れの剥離により、ブレードの吸入側への流入は殆ど無く、よどんだ状態となる。これにより、ブレードから吐出される空気の流れは、スクロールケーシングの下板側の方向に集中することから、ブレードから吐出される空気の流速分布が下板側で局所的に高くなり、騒音の発生の要因となっている。

また、特許文献２に開示された遠心送風機では、多翼遠心ファンとして、その外径を吸入口側に向かうにつれて大きくなるように形成した逆円錐台形状のファンを採用することにより、ブレードから吐出される空気の流速分布を均一化させることで、騒音の低減を図っている。この遠心送風機においては、ブレードから吐出される空気の流れの下板側への集中は特許文献１に開示された遠心送風機よりも改善されるが、やはり下板側の方向に集中する。

また、これら特許文献１及び特許文献２の遠心送風機は、例えば車両用空調装置（ＨＶＡＣ）の送風ユニットとして用いられ、スクロールケーシングの渦巻状流路の出口部分と温調ユニットの入口部分とを接続するディフューザ部をスクロールケーシングの巻き終わり部に備えている。

特開２００８−２８０９３９号公報 特公平７−９４８３８号公報

ここで、本願の発明者は、特許文献１と同様にベルマウスを設けた遠心送風機において、そのベルマウスの高さを高くすると、ベルマウスの多翼遠心ファン側の端部における剥離が抑制されることを確認した。そして、この多翼遠心ファンから吐出される空気の流れをＰＩＶ（Particle Image Velocimetry）可視化実験により観測したところ、ベルマウスの高さを高くすると、多翼遠心ファンから吐出される空気の流速分布が均一化されると共に、流れ方向の下板側への図８に示したような極端な偏りが減少することが判明した。

また、本願の発明者は、特許文献２と同様に逆円錐台形状のファンを用いた遠心送風機において、吸入口側のファンの外径をさらに大きくして、上記同様にＰＩＶ可視化実験を行ったところ、この多翼遠心ファンから吐出される空気の流れ方向は、特許文献２の遠心送風機と比べて、スクロールケーシングの下板側への極端な偏りが減少することが判明した。
このようにベルマウスの高さを高くしたり、逆円錐台形状のファンの吸入口側のファン外径を大きくしたりすることにより、スクロールケーシングの下板や下板に続くディフューザ部の下側壁における摩擦抵抗等による圧力損失が低減するため、電動モータ等の動力源の出力が同一の場合は、風量を増加させることができ、風量が同一の場合は、動力源の出力を低下させることができた。

しかしながら、ベルマウスの高さを高くしたり、逆円錐台形状のファンの吸入口側のファン外径を大きくしたりすると、図８に示したような流れ方向の極端な偏りではないものの、逆に上板側に流れ方向が偏る場合があることが判明した。
この場合、流れ方向の極端な偏りではないため、特許文献１及び特許文献２に開示された遠心送風機と比べて、前述したように風量を向上させることができるが、スクロールケーシング内を流れる空気の流れ方向は上板側に偏っているので、スクロールケーシングの上板及びディフューザ部の上側壁における摩擦等の分だけ圧力損失を受けているため、風量を向上させる余地があり、その工夫が求められている。

本発明は、このような実情に着目してなされたものであり、ベルマウスの形状や多翼遠心ファンの形状を改良して多翼遠心ファンから吐出する空気の流速分布を均一化させる場合において、風量をさらに効率的に向上させることが可能な遠心送風機及びこの遠心送風機を備えた車両用空調装置を提供することを目的とする。

本発明に係る遠心送風機の一側面によると、回転軸周りに配設された多数のブレードを有し、前記回転軸の軸心方向から空気を吸入して径外方向へ吐出する多翼遠心ファンと、前記多翼遠心ファンを収納し、前記空気を吸入する吸入口と、前記多翼遠心ファンから吐出される空気の流路となる渦巻状流路とを有するスクロールケーシングと、前記渦巻状流路の空気流れ下流端に連通する流路であって該流路断面積が空気流れ下流側に向かうにつれて拡大するように前記回転軸の軸心方向の流路高さを変化させた拡大流路と、該拡大流路の空気流れ下流端に開口された吹出口とを有するディフューザ部と、を備えた遠心送風機であって、前記多翼遠心ファンから吐出される空気の流速の、前記回転軸の軸心方向についての分布を均一化させる分布均一化手段を備え、前記ディフューザ部は、前記吸入口側の上側壁と該上側壁と対向する下側壁とが空気流れ下流側に向かうにつれて互いに離れる方向へ傾斜する構成であって、前記上側壁の傾斜開始位置を、前記下側壁の傾斜開始位置より空気流れの上流側にした構成とした。

本発明に係る車両用空調装置の一側面によると、上記遠心送風機と、該遠心送風機の前記ディフューザ部から送風された空気の温度を熱交換器により調整して車室内に吹出す温調ユニットと、を備える構成とした。

本発明に係る遠心送風機及びこれを備えた車両用空調装置は、多翼遠心ファンから吐出される空気の流速分布を均一化する分布均一化手段を備え、ディフューザ部の上側壁をディフューザ部の下側壁の傾斜開始位置より空気流れの上流側から傾斜開始する構成としたため、分布均一化手段による流速分布の均一化の結果、多翼遠心ファンから吐出される空気の流れがスクロールケーシングの吸入口側の方向に偏った状態でディフューザ部の拡大流路に到達する場合であっても、上側壁を下側壁より先に拡大傾斜させるので、上側壁付近を流れる空気の流速を、下側壁付近を流れる空気の流速より早く下げることができ、上側壁に衝突する空気流れとの摩擦等による圧力損失を効果的に低減することができる。
また、例えば、空気の流れが上側壁の方向に偏っている状態において、上側壁を下側壁と同じ位置又は下側壁より空気流れの下流側で傾斜開始させた場合、下側壁付近においてよどみ領域が発生し易くなり、その結果、圧力損失を受けてしまうが、本発明に係る遠心送風機では、上側壁を下側壁の傾斜開始位置より上流側で傾斜開始させているため、この点においても圧力損失を効果的に低減することができる。

このように、多翼遠心ファンから吐出する空気の流速分布を均一化させる分布均一化手段を備えた構成において、空気の流れが上側壁の方向に偏っていたとしても、その偏りに起因する圧力損失を、ディフューザ部において効果的に低減することができるため、風量を効率的に向上させることができる。

本発明に係る第１実施形態による遠心送風機の概略構成を示す縦断面図である。 図１に示すＡ−Ａ線矢視断面図である。 図１に示す遠心送風機を備えた車両用空調装置の模式図である。 図１に示す遠心送風機内の空気の流れ方向及び流速分布の一例を示す吸入口及びブレード部分の模式図である。 本発明に係る第２実施形態による遠心送風機の概略構成を示す縦断面図である。 図５に示す遠心送風機内の空気の流れ方向及び流速分布の一例を示す吸入口及びブレード部分の模式図である。 本発明に係る第３実施形態による遠心送風機の斜視図である。 従来の遠心送風機内の空気の流れ方向及び流速分布の一例を示す吸入口及びブレード部分の模式図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による遠心送風機１の縦断面図を示している。図２は、図１に示すＡ−Ａ線矢視断面図である。
本実施形態による遠心送風機１は、駆動手段となる電動モータ２と、電動モータ２によって回転駆動される多翼遠心ファン３と、スクロールケーシング４と、ディフューザ部５とを含む。
本実施形態の遠心送風機１は、図３に示すように、例えば、車両用空調装置１００の送風ユニット１０１として用いられるものであり、内外気切換ダンパ（図示省略）と温調ユニット１０２との間に配置されるものである。

前記電動モータ２は、多翼遠心ファン３の後述するボス部７Ｂに連結される回転軸６を有し、回転軸６を回転させて、多翼遠心ファン３を回転駆動する。

前記多翼遠心ファン３は、ボトムプレート７と、ブレード８と、環状リム９とを有し、回転軸６の軸心方向から空気を吸入して径外方向へ吐出するように構成される。

前記ボトムプレート７は、中央部に回転軸６の軸心方向（後述する吸入口１１側）に膨出した略円錐状のコーン部７Ａが形成されている。このコーン部７Ａの中央には、ボス部７Ｂが形成されており、このボス部７Ｂは、電動モータ２の回転軸６と嵌合する。ボトムプレート７の外周部は鍔状を呈し、この外周部上には多数のブレード（翼）８の基端がそれぞれ固定される。

前記各ブレード８は、回転軸６周りに配設され、これらのブレード８の間には所定の間隔が確保されている。本実施形態においては、各ブレード８は、回転軸６の軸心と平行な方向に向かって配設される。

前記環状リム９は、ボトムプレート７と同軸的に設けれ、ブレード８の先端部を連結固定するものである。

前記スクロールケーシング４は、硬質樹脂等からなり、多翼遠心ファン３を収納し、環状リム９側に開口された吸入口１１と、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流路となる渦巻状流路１２とを有するように構成されている。また、スクロールケーシング４は、渦巻状流路１２の空気流れ下流端で開口され、この下流端側にディフューザ部５が接続され、ディフューザ部５の後述する拡大流路１９と連通している。

具体的には、スクロールケーシング４は、多翼遠心ファン３の径方向に位置する外周壁１３と、舌部１４と、上板１５と、下板１６とを備えて形成される。

前記外周壁１３は、所定の螺旋状に延在し、螺旋の巻き始め部Ｓから多翼遠心ファン３の回転方向への角度が増大するにしたがって、言い換えると、空気流れの下流側に向かうにしたがって、回転軸６の中心からの径方向の距離が徐々に拡大するように湾曲形成される。外周壁１３は、上板１５の外縁と下板１６の外縁との間を連結する。外周壁１３は、上板１５及び下板１６と共に、多翼遠心ファン３の径方向外側に螺旋状に延在する上述の渦巻状流路１２を区画して形成する。

前記舌部１４は、外周壁１３の巻き始め部Ｓに接続され、スクロールケーシング４の径外方向に湾曲形成された壁である。外周壁１３と多翼遠心ファン３との間の径方向の距離は、舌部１４において最も小さくなる。舌部１４は、渦巻状流路１２の空気流れ上流端に位置し、渦巻状流路１２の巻き終わり部Ｅから巻き始め部Ｓへの空気の流入を抑制する役割を果たす。

前記上板１５は、環状リム９側に位置し、回転軸６の軸心に直交する平面に平行な壁であり、多翼遠心ファン３に対応した位置に吸入口１１が開口されている。

吸込口１１の周縁の上板１５には、上板１５から多翼遠心ファン３より離間する方向に略垂直（回転軸６の軸心方向）に起立した後、吸込口１１側に折り返された形状の起立壁１７が形成されており、この起立壁１７の吸込口１１側の面は、ベルマウス状に湾曲されている。以下、この湾曲する部分をベルマウス１８と称する。そして、このベルマウス１８の内側に吸込口１１が構成され、吸込口１１の口径は環状リム９の内径よりも少し小さく設定される。
このように、本実施形態においては、吸入口１１の周縁に回転軸６の軸心方向に起立する起立壁１７を形成すると共に該起立壁１７の吸込口１１側の面（１８）をベルマウス状に湾曲させる構成である。なお、このベルマウス１８の作用については後に詳述する。

前記下板１６は、ボトムプレート７側（電動モータ２側）に位置し、回転軸６の軸心に直交する平面に平行な壁である。下板１６には電動モータ２の本体が嵌合するモータ取付孔が形成されている。

前記ディフューザ部５は、渦巻状流路１２の空気流れ下流端に連通する流路であって該流路断面積が空気流れ下流側に向かうにつれて拡大するように回転軸６の軸心方向の流路高さを変化させた拡大流路１９と、拡大流路１９の空気流れ下流端に開口された吹出口２０とを有するように構成されている。
本実施形態のように、遠心送風機１を車両用空調装置（ＨＶＡＣ）１００（図３参照）の送風ユニット１０１として用いる場合、遠心送風機１（送風ユニット１０１）は、温調ユニット１０２に接続される。この場合、スクロールケーシング４は、温調ユニット１０２のケーシング１０２ａと高さ方向の寸法（図３において上下方向の寸法）が異なるため、温調ユニット１０２のケーシング１０２ａに直接的に接続すると、流路面積の急拡大に伴う圧力損失が発生する。このため、スクロールケーシング４は、流路断面積が徐々に拡大するようにディフューザ部５を介して温調ユニット１０２のケーシング１０２ａに接続される。なお、このディフューザ部５の作用については後に詳述する。

具体的には、ディフューザ部５は、図１及び図２に示すように、吸入口１１側の壁である上側壁２１と、該上側壁２１と対向する下側壁２２と、平面部２３と、接線部２４とを有して形成される。そして、ディフューザ部５は、上側壁２１と下側壁２２とが空気流れ下流側に向かうにつれて互いに離れる方向へ傾斜するように構成されている。

前記上側壁２１は、スクロールケーシング４の上板１５と連続して形成され、上側壁２１の所定位置から空気流れ下流側に向かうにつれて下側壁２２と離れる方向へ傾斜する。この上側壁２１の傾斜開始位置は、下側壁２２の傾斜開始位置より空気流れの上流側に設定される。本実施形態においては、上側壁２１の傾斜開始位置は、スクロールケーシングの巻き終わり部Ｅ側端部を含む巻き終わり部側端部近傍である。

前記下側壁２２は、スクロールケーシング４の下板１６と連続して形成され、下側壁２２の所定位置から空気流れ下流側に向かうにつれて上側壁２１と離れる方向へ傾斜する。本実施形態においては、この下側壁２２の傾斜開始位置は、下側壁２２における舌部に対応する位置を含む舌部近傍である。

前記平面部２３は、スクロールケーシング４の舌部１４の湾曲端で舌部１４の接線方向に連続する平面壁であり、上側壁２１の舌部側外縁と下側壁２２の舌部側外縁との間を連結する。

前記接線部２４は、スクロールケーシング４の外周壁１３の螺旋の巻き終わり部Ｅで巻き終わり部Ｅにおける接線方向に連続する平面壁であり、上側壁２１の外周側外縁と下側壁２２の外周側外縁との間を連結する。

これら上側壁２１、下側壁２２、平面部２３及び接線部２４により、渦巻状流路１２と連通する上述の拡大流路１９を区画して形成する。

次に、図４に示す本実施形態のベルマウス１８の作用について、図８に示す通常のベルマウスの場合と比較して説明する。

図４に示した本実施形態のように、起立壁１７を設けてベルマウス１８の高さを、図８に示した従来のベルマウスより高くすると、ベルマウス１８の多翼遠心ファン側の端部（環状リム９側）における剥離が抑制されることを確認した。これは、ベルマウス１８における空気導入のガイド長が長くなり、コアンダ効果による整流作用が強まるからであると考えられる。

さらに、多翼遠心ファン３から吐出される空気のスクロールケーシング４及びディフューザ部５内での流れをＰＩＶ（Particle Image Velocimetry）可視化実験により観測したところ、起立壁１７の高さを高くすると、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流速分布が均一化されると共に、流れ方向の下板１６側への図８に示したような極端な偏りが減少することが判明した。これは、ベルマウス１８の高さを高くして空気のガイド長を長くしたことにより、ベルマウス１８における整流作用が強まる結果、ベルマウス１８に沿って流れた空気が、吸入口１１を通過して多翼遠心ファン３内に流れ込んだ直後に多翼遠心ファン３の径外方向へ吸引力され、流れの向きが、図８に示した従来のベルマウスよりも、多翼遠心ファン３の径外方向へ変更され易くなったためであると考えられる。
本実施形態においては、このように、「吸入口１１の周縁に回転軸６の軸心方向に起立する起立壁１７を形成すると共に起立壁１７の吸込口１１側の面をベルマウス状に湾曲させる構成（つまり、空気のガイド長を長くしたベルマウス１８）」により、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流速の、回転軸６の軸心方向についての分布を均一化させる構成である。なお、本実施形態においては、上記「空気のガイド長を長くしたベルマウス１８」が、本発明に係る「分布均一化手段」に相当する。

また、上記のように、ベルマウス１８の高さを高くして空気のガイド長を長くした場合、従来の図８に示したような流れ方向の極端な偏りではないものの、図４に示すように、上板１５側に空気の流れ方向が少し偏る場合がある。

次に、本実施形態のディフューザ部５の作用について、空気の流れ方向が、図４に示すように、上板１５側に少し偏っているものとして説明する。

渦巻状流路１２を経由して巻き終わり部Ｅに到達した空気は、まず、拡大流路１９の上側壁２１の傾斜開始領域に導入される。このとき、上側壁２１側に向かって流れている空気の流速は低減される。これにより、上側壁２１との衝突等による圧力損失の発生を抑制する。一方、下側壁２２の傾斜開始は上側壁２１より空気流れの下流側であるため、下側壁２２におけるよどみ領域の発生は抑制される。そして、拡大流路１９の上下両側の壁２１，２２が傾斜する領域に、空気が流れると、その空気流れの運動エネルギが圧力エネルギに効果的に変換されて静圧が高められ、遠心送風機１の吹出口２０から静圧の高い空気が温調ユニット１０２へ送風される。

次に、本実施形態の車両用空調装置１００の概略構成及び動作について、図３を参照して説明する。

前記車両用空調装置１００は、遠心送風機１からなる送風ユニット１０１と、送風ユニット１０１（遠心送風機１）のディフューザ部５から送風された空気の温度を熱交換器（図示省略）により調整して車室内に吹出す温調ユニット１０２と、を備えて構成される。
車両用空調装置１００は、車室内の操作パネル等を介して起動操作されると、遠心送風機１を駆動させて、図示省略の内外気切換ダンパを介して吸入口１１から導入された空気を、ディフューザ部５で静圧を高め、温調ユニット１０２のケーシング１０２ａ内に送風する。このとき、例えば温調ユニット１０２と車内への出口との間のダクト等において圧力損失を受けたとしても、最終的な車内への出口において要求される風量の空気を車内に送風できるレベルまで、空気の静圧を高めた状態で、吹出口２０からケーシング１０２ａ内へ空気を送風する。そして、温調ユニット１０２は、操作パネル等を介して設定された温度に応じて空気の温度を熱交換器で調整して、車内に送風する。

かかる本実施形態による遠心送風機１及びこれを備えた車両用空調装置１００によれば、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流速分布を均一化する分布均一化手段（空気のガイド長を長くしたベルマウス１８）を備え、ディフューザ部５の上側壁２１をディフューザ部５の下側壁２２の傾斜開始位置より空気流れの上流側から傾斜開始する構成としたため、分布均一化手段（空気のガイド長を長くしたベルマウス１８）による流速分布の均一化の結果、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流れがスクロールケーシング４の上板１５側（吸入口１１側）の方向に偏った状態でディフューザ部５の拡大流路１９に到達する場合であっても、上側壁２１を下側壁２２より先に拡大傾斜させるので、上側壁２１付近を流れる空気の流速を、下側壁２２付近を流れる空気の流速より早く下げることができ、上側壁２１に衝突する空気流れとの摩擦等による圧力損失を効果的に低減することができる。
また、例えば、空気の流れが上側壁２１の方向に偏っている状態において、上側壁２１を下側壁２２と同じ位置又は下側壁２２より空気流れの下流側で傾斜開始させた場合、下側壁２２付近においてよどみ領域が発生し易くなり、その結果、圧力損失を受けてしまうが、本実施形態による遠心送風機１では、上側壁２１を下側壁２２の傾斜開始位置より上流側で傾斜開始させているため、この点においても圧力損失を効果的に低減することができる。

このように、多翼遠心ファン３から吐出する空気の流速分布を均一化させる分布均一化手段（空気のガイド長を長くしたベルマウス１８）を備えた構成において、空気の流れが上側壁２１の方向に偏っていたとしても、その偏りに起因する圧力損失を、ディフューザ部５において効果的に低減することができるため、風量を効率的に向上させることができる。

次に、本発明の第２実施形態による遠心送風機１について説明する。
図５は、本発明の第２実施形態による遠心送風機１の縦断面図を示している。なお、第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

第２実施形態において、多翼遠心ファン３の外径は、吸入口１１側に向かうにつれて大きくなるように、逆円錐台形状に形成されている。例えば、図６に示すように（点線は第１実施形態のブレード８、環状リム９、起立壁１７及びベルマウス１８を示す）、多翼遠心ファン３のボトムプレート７側の外径を、第１実施形態と同径にし、多翼遠心ファン３の環状リム９側の外径を、第１実施形態より大きくする。これに応じて、環状リム９及びベルマウス１８の内外径も大きくする。

本実施形態のように、逆円錐台形状の多翼遠心ファン３において、吸入口１１側の多翼遠心ファン３の外径を大きくすると、円筒形状の多翼遠心ファン３を採用した第１実施形態（図４参照）の場合と比較すると、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流速の、回転軸６の軸心方向についての分布が、さらに均一化していることが分かる。これは、ブレード８の環状リム９側（吸入口１１側）の外径が、第１実施形態の外径より大きく形成されているので、ブレード８の吸入口１１側での吸引力が高まった分、吸入口１１側の流速分布を均一化することができたからであると考えられる。

さらに、第１実施形態と同様にＰＩＶ可視化実験を行ったところ、この多翼遠心ファンから吐出された空気のうちスクロールケーシングの下板側へ流れる空気流れは、第１実施形態の場合と比較すると、減少することが判明した。これは、逆円錐台形状の多翼遠心ファン３により、流速分布がさらに均一化しているからであると考えられる。

本実施形態においては、このように、「空気のガイド長を長くしたベルマウス１８」及び「多翼遠心ファン３の外径を吸入口１１側に向かうにつれて大きくする構成（つまり、逆円錐台形状の多翼遠心ファン３）」により、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流速の、回転軸６の軸心方向についての分布をさらに均一化させる構成である。なお、本実施形態においては、「空気のガイド長を長くしたベルマウス１８」に加えて、上記「逆円錐台形状の多翼遠心ファン３」が、本発明に係る「分布均一化手段」に相当する。

また、本実施形態のように、逆円錐台形状の多翼遠心ファン３の吸入口１１側の外径を大きくする場合においても、従来の図８に示したような流れ方向の極端な偏りではないものの、図６に示すように、上板１５側に空気の流れ方向が少し偏る場合がある。

次に、本実施形態のディフューザ部５の作用について、空気の流れ方向が、図６に示すように、上板１５側に少し偏っているものとして説明する。

かかる本実施形態による遠心送風機１によれば、第１実施形態の遠心送風機１と比べて、多翼遠心ファン３から吐出される空気の流速の、回転軸６の軸心方向についての分布をさらに均一化することができる。また、多翼遠心ファン３から吐出する空気の流速分布を均一化させる分布均一化手段として、「空気のガイド長を長くしたベルマウス１８」及び「逆円錐台形状の多翼遠心ファン３」を備えた構成において、第１実施形態と同様に、空気の流れが上側壁２１の方向に偏っていたとしても、その偏りに起因する圧力損失を、ディフューザ部５において効果的に低減することができるため、風量を効率的に向上させることができる。

次に、本発明の第３実施形態による遠心送風機１について説明する。
図７は、本発明の第３実施形態による遠心送風機１の斜視図を示している。なお、第２実施形態と同一の要素には同一の符号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態において、スクロールケーシング４は、回転軸６の軸心方向における渦巻状流路１２の流路高さが空気流れ下流側に向かうにつれて拡大するように上板１５が傾斜形成される構成である。そして、ディフューザ部５の上側壁２１の傾斜角度は、上板１５の傾斜角度より大きくなるように形成されている。これにより、スクロールケーシング４自体もディフューザとして機能させることができ、圧力損失をより効率的に抑制することができ、第２実施形態の遠心送風機１と比べて、より効率的に風量を向上させることができる。なお、第１実施形態の遠心送風機１において、本実施形態のスクロールケーシング４を適用してもよい。この場合も、第１実施形態の遠心送風機１と比べて、より効率的に風量を向上させることができる。

また、多翼遠心ファン３から吐出する空気の流速の、回転軸６の軸心方向についての分布を均一化させるための構成（分布均一化手段）として、前述の第１実施形態では、「吸入口１１の周縁に回転軸６の軸心方向に起立する起立壁１７を形成すると共に起立壁１７の吸込口１１側の面をベルマウス状に湾曲させる構成（空気のガイド長を長くしたベルマウス１８）」を適用し、第２及び第３実施形態では、この「空気のガイド長を長くしたベルマウス１８」に加えて、「翼遠心ファン３の外径を吸入口１１側に向かうにつれて大きくする構成（逆円錐台形状の多翼遠心ファン３）」を適用するものとしたが、「分布均一化手段」は、これらに限らず、逆円錐台形状の多翼遠心ファン３のみを含んで構成される場合であってもよい。分布均一化手段は、例えば、「吸入口１１の周縁に回転軸６の軸心方向に起立する起立壁１７を形成すると共に起立壁１７の吸込口１１側の面をベルマウス状に湾曲させる構成、及び、翼遠心ファン３の外径を吸入口１１側に向かうにつれて大きくする構成」の少なくとも一方を含む構成であればよい。

なお、上記各実施形態において、上側壁２１の傾斜開始位置は、スクロールケーシング４の巻き終わり部Ｅ側端部を含む巻き終わり部側端部近傍であるとしたが、これに限らず、下側壁２２の傾斜開始位置より空気流れの上流側であればどこでもよい。また、下側壁２２の傾斜開始位置は、上側壁２１における舌部１４に対応する位置を含む舌部近傍であるとしたが、これに限らず、上側壁２１の傾斜開始位置より空気流れの下流側であればどこでもよい。

また、上記各実施形態において、遠心送風機１は、駆動源として電動モータ２を含んだものとして説明したが、これを含んでいなくてもよい。

また、上記第２実施形態、第３実施形態及びこれらの変形例の遠心送風機１についても、車両用空調装置１００の送風ユニット１０１として適用してもよい。また、遠心送風機１は、車両用空調装置１００の送風ユニット１０１に限らず、送風を必要とする適宜装置の送風ユニットとして利用することができる。

以上、好ましい実施形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、さらに、種々の変形態様を採り得ることは自明である。

１・・・遠心送風機
３・・・多翼遠心ファン
４・・・スクロールケーシング
５・・・ディフューザ部
６・・・回転軸
８・・・ブレード
１１・・・吸込口
１２・・・渦巻状流路
１４・・・舌部
１５・・・上板
１６・・・下板
１７・・・起立壁
１８・・・吸込口側の面（ベルマウス）
１９・・・拡大流路
２０・・・吹出口
２１・・・上側壁
２２・・・下側壁
１００・・・車両用空調装置
１０２・・・温調ユニット
Ｅ・・・・巻き終わり部

Claims (7)

1. 回転軸周りに配設された多数のブレードを有し、前記回転軸の軸心方向から空気を吸入して径外方向へ吐出する多翼遠心ファンと、
   前記多翼遠心ファンを収納し、前記空気を吸入する吸入口と、前記多翼遠心ファンから吐出される空気の流路となる渦巻状流路とを有するスクロールケーシングと、
   前記渦巻状流路の空気流れ下流端に連通する流路であって該流路断面積が空気流れ下流側に向かうにつれて拡大するように前記回転軸の軸心方向の流路高さを変化させた拡大流路と、該拡大流路の空気流れ下流端に開口された吹出口とを有するディフューザ部と、
   を備えた遠心送風機であって、
   前記多翼遠心ファンから吐出される空気の流速の、前記回転軸の軸心方向についての分布を均一化させる分布均一化手段を備え、
   前記ディフューザ部は、前記吸入口側の上側壁と該上側壁と対向する下側壁とが空気流れ下流側に向かうにつれて互いに離れる方向へ傾斜する構成であって、
   前記上側壁の傾斜開始位置を、前記下側壁の傾斜開始位置より空気流れの上流側にしたことを特徴とする遠心送風機。
2. 前記分布均一化手段は、前記吸入口の周縁に前記回転軸の軸心方向に起立する起立壁を形成すると共に該起立壁の前記吸込口側の面をベルマウス状に湾曲させる構成を含んで構成される、請求項１に記載の遠心送風機。
3. 前記分布均一化手段は、前記多翼遠心ファンの外径を前記吸入口側に向かうにつれて大きくする構成を含んで構成される、請求項１又は２に記載の遠心送風機。
4. 前記上側壁の傾斜開始位置は、前記スクロールケーシングの巻き終わり部側端部を含む巻き終わり部側端部近傍である、請求項１〜３のいずれか１つに記載の遠心送風機。
5. 前記スクロールケーシングは、前記渦巻状流路の巻き終わりから巻き始めへの空気の流入を抑制する舌部を有する構成とし、
   前記下側壁の傾斜開始位置は、該下側壁における舌部に対応する位置を含む舌部近傍である、請求項４に記載の遠心送風機。
6. 前記スクロールケーシングは、前記回転軸の軸心方向における前記渦巻状流路の流路高さが空気流れ下流側に向かうにつれて拡大するように前記吸入口側の壁が傾斜形成される構成であって、
   前記ディフューザ部の前記上側壁の傾斜角度は、前記スクロールケーシングの前記吸入口側の壁の傾斜角度より大きい、請求項１〜５のいずれか１つに記載の遠心送風機。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の遠心送風機と、
   前記遠心送風機の前記ディフューザ部から送風された空気の温度を熱交換器により調整して車室内に吹出す温調ユニットと、
   を備えたことを特徴とする車両用空調装置。