JP6181908B2 - ブロワ - Google Patents

Description

本発明はブロワに関するものである。

従来、ブロワによって空気を吸引してバッテリパックに空気を流入させて、車両駆動用のモータに電力を供給するバッテリを冷却するものが、特許文献１に開示されている。

特開２００９−１５４５９９号公報

上記の発明では、ブロワをトランクルームの側面側に設けており、ブロワが大きくなるとトランクルームが狭くなる、といった問題点がある。

本発明はこのような問題点を解決するために発明されたもので、ブロワを薄型にすることを目的とする。

本発明のある態様に係るブロワは、モータと、モータによって回転するファンと、ファンを収容するケースと、ケースとファンとの間に形成される流路へファンの外側から空気が流入することを抑制するベルマウスとを備えるブロワであって、ケースは、ファンへ空気を導入するダクトが外壁に嵌合し、ベルマウスよりも外側に環状に形成される嵌合部と、嵌合部の内側に形成される開口部と、を備え、ベルマウスは、嵌合部に全周にわたって取り付けられ、ファンのボス部がベルマウスよりもケースの外側に突出するように配置され、外壁は、直線状に延びる。

この態様によると、嵌合部の高さを低くすることで、ブロワを薄型化することができる。

第１実施形態のバッテリ冷却システムを示す概略構成図である。 第１実施形態のブロワの構成図である。 図２のIII-III断面図である。 第１実施形態を用いないブロワの構成図である。 第２実施形態のブロワの構成図である。 図５のVI-VI断面図である。 第３実施形態のバッテリ冷却システムを示す概略構成図である。 第３実施形態のバッテリ冷却システムの変形例を示す図である。 第４実施形態のブロワの構成図である。 第５実施形態のブロワの構成図である。 第６実施形態のブロワの構成図である。

以下において、図面を用いながら本発明の実施形態について説明する。

本発明の第１実施形態のブロワを用いたバッテリ冷却システムについて図１を用いて説明する。図１は、バッテリ冷却システムの概略構成図である。以下においては、車両に搭載するバッテリ冷却システムについて説明するが、これに限られることはない。

バッテリ冷却システム１は、吸気ダクト２と、バッテリパック３と、ブロワ５とを備える。

吸気ダクト２は、車室内に設けたグリル７とバッテリパック３の吸気口３ａとを連通し、ブロワ５が駆動すると車室内の空気をバッテリパック３に導入する。

バッテリパック３は、車両のトランクルームの下方に設けられ、吸気ダクト２を介して吸入された空気が流入する。なお、図１においてはトランクルームを省略している（以下、同様とする。）。バッテリパック３は、車両の駆動用モータに電力を供給するバッテリ（図示せず）を備えており、バッテリパック３内に吸入された空気とバッテリとが熱交換を行う。

ブロワ５は、第１排気ダクト４と、第２排気ダクト６と、モータ１０と、ファン１１と、ブロワケース１２とを備える。

ブロワ５は、車両の側面側に設けられ、空気の流れ方向においてバッテリパック３よりも下流側に位置し、第１排気ダクト４によってバッテリパック３の排気口３ｂと連通する。ブロワ５によって吸引された空気は第２排気ダクト６を介して排出される。ここで、ブロワ５について図２、図３を用いて詳しく説明する。図２はブロワ５をバッテリパック３側から見た図である。図３は図２のIII-III断面図である。なお、ブロワ５は、図３に示すブロワ５の底部１５が車両の側面と向かい合うように配置されている。

ファン１１は、モータ１０の回転軸１０ａに連結し、モータ１０の回転軸１０ａと共に回転する回転部１３と、回転部１３の径方向外側の端部に連結し、周方向に沿って一定の間隔で配置される羽根１４とを備える。

ブロワケース１２は、モータ１０が取り付けられる底部１５と、底部１５と向かい合い、開口部１６ａが形成された上面部１６と、開口部１６ａから底部１５とは反対側に向けて延設され、第１排気ダクト４が嵌合する嵌合部１７と、底部１５の外周端と上面部１６の外周端とを連結し、周方向に沿って形成された側面部１８と、側面部１８の排出口１８ａと連通する排出路１９と、ベルマウス２２とを備える。

ファン１１よりも径方向外側のブロワケース１２には、ファン１１によって吹き出された空気が流れる流路２０が形成される。流路２０は、周方向に沿って形成され、側面部１８の排出口１８ａにおいて排出路１９と連通する。側面部１８とファン１１との距離は、側面部１８の排出口１８ａからファン１１の回転方向とは逆方向に進むにつれて小さくなる。図２においてファン１１の回転方向を矢印で示す（以下、同様とする。）。

嵌合部１７は、外周壁１７ａに第１排気ダクト４が嵌合する。嵌合部１７は、内周壁１７ｂにベルマウス２２が取り付けられる。すなわち嵌合部１７は、ベルマウス２２よりも径方向外側に設けられる。

ベルマウス２２は、嵌合部１７の内周壁１７ｂからモータ１０の回転軸１０ａ側、つまり径方向内側に向けて突出する。ベルマウス２２は、軸方向から見た場合に環状となり、軸方向に沿った断面形状が半円弧状となる整流部材である。

軸方向から見た場合に、ベルマウス２２は、羽根１４の一部を覆うように設けられる。また、ベルマウス２２は、軸方向および径方向においてファン１１と接触しないように設けられる。ベルマウス２２は、ファン１１よりも径方向外側を通って空気が流路２０に流れることを抑制するように、また流路２０を流れる空気が第１排気ダクト４側に逆流しないように設けられる。

ファン１１がモータ１０によって回転すると、ファン１１付近の空気が流路２０に吹き出され、流路２０に吹き出された空気は、ファン１１の回転方向に沿って流路２０を流れる。また、第１排気ダクト４からブロワ５に空気が吸引される。このようにして、車室内の空気がグリル７、吸気ダクト２、バッテリパック３、ブロワ５の順に流れ、バッテリを冷却する。

本発明の第１実施形態の効果について説明する。

本実施形態を用いずに図４に示すように嵌合部３０よりも外側にベルマウス３１が配置された場合には、第１排気ダクト３２と嵌合部３０との嵌合代（図４中Ａ）に加えて、第１排気ダクト３２とベルマウス３１とのクリアランス（図４中Ｂ）が必要となる。そのため、軸方向におけるブロワ３３の長さが長くなり、その分トランクルームが狭くなる。また、第１排気ダクト３２の幅（図４中Ｃ）を小さくし、第１排気ダクト３２の流路断面積を小さくすることでトランクルームを広くすることも可能であるが、第１排気ダクト３２の流路断面積が小さくなると、第１排気ダクト３２における通気抵抗が大きくなる。これにより、ブロワ５で発生する音が大きくなり、バッテリ冷却システム１で発生する音が大きくなる。

本実施形態では、嵌合部１７をベルマウス２２よりも外側に設け、嵌合部１７の外周壁１７ａに第１排気ダクト４を嵌合させることで、第１排気ダクト４とベルマウス２２とのクリアランスをなくすことができ、嵌合部１７の長さを短くせずに位置を低くすることができる。これにより、ブロワ５を薄型化することができる。そのため、トランクルームを広くすることができる。

また、第１排気ダクト４の流路断面積を小さくすることなく、トランクルームを広くすることができ、バッテリ冷却システム１で発生する音を低減することができる。

次に本発明の第２実施形態のブロワを用いたバッテリ冷却システムについて図５、図６を用いて説明する。図５は第１実施形態と同様にバッテリパック側から見たブロワ４０の構成図である。図６は図５のVI-VI断面図である。

本実施形態のブロワ４０は、第１実施形態と比較してブロワケース４１が異なっている。第１実施形態と同じ構成については、第１実施形態と同じ符号を付し、ここでの説明は省略する。

ブロワケース４１は、嵌合部１７より外側に第１排気ダクト４側、つまり底部１５とは反対側へ突出する突出部４２を備える。

突出部４２は、径方向外側となるにつれて突出部４２が底部１５とは反対方向へ突出するように上面部４３を傾斜させて形成される。具体的には、上面部４３は、径方向外側の上面部４３と底部１５との距離が、径方向内側の上面部４３と底部１５との距離よりも大きくなるように傾斜する。これにより、流路４４の断面積が大きくなる。

また、上面部４３と底部１５との距離は、側面部１８の排出口１８ａからファン１１の回転方向とは逆方向に進むにつれて小さくなる。つまり流路４４の断面積は、排出路１９側からファン１１の回転方向とは逆方向に進むにつれて小さくなる。

本発明の第２実施形態の効果について説明する。

ブロワケース４１に突出部４２を設けることで、流路４４の断面積を大きくすることができ、流路４４における抵抗を小さくすることができる。これによって、小型のブロワ４０で発生する音を更に低減することができる。

なお、突出部４２は、本実施形態の形状に限定されることはなく、流路４４の断面積が大きくなれば良く、例えば断面形状が矩形形状となる突出部であっても良い。

次に本発明の第３実施形態のブロワ５０を用いたバッテリ冷却システム５１について図７を用いて説明する。図７は、バッテリ冷却システム５１の概略構成図である。

本実施形態では、第１実施形態と比較して、ブロワ５０の位置が異なっている。第１実施形態と同じ構成については、第１実施形態と同じ符号を付し、ここでの説明は省略する。

本実施形態のバッテリ冷却システム５１は、空気の流れ方向においてバッテリパック３よりも上流側にブロワ５０を備える。

ブロワ５０は、車両の側面側に配置され、第１吸気ダクト５２によって車室内の空気を吸入し、第２吸気ダクト５３によってバッテリパック３に空気を送風する。

バッテリパック３は、排気ダクト５４と連通し、排気ダクト５４によってバッテリパック３を冷却した空気が排出される。

ブロワをバッテリパックよりも空気の流れ方向において上流側に配置すると、車室内に連通する第１吸気ダクトの流路断面積が小さくなり、バッテリ冷却システムで発生する音が大きくなる。しかし、本実施形態のブロワ５０を用いることで、第１吸気ダクト５２の流路断面積を小さくすることなく、トランクルームを広くし、バッテリ冷却システム１で発生する音を低減することができる。

なお、ブロワ５０を図８に示すようにトランクルームの上方に設けてもよい。また、第２実施形態のブロワを第３実施形態に用いることも可能である。

次に本実施形態の第４実施形態について図９を用いて説明する。

本実施形態のブロワ６０は、第１実施形態と比較して第１排気ダクト６１の形状が異なっており、さらにガイドリブ６２を備える点が異なっている。第１実施形態と同じ構成については、第１実施形態と同じ符号を付し、ここでの説明は省略する。

ガイドリブ６２は、モータ１０の回転軸１０ａ方向における断面が半円弧状となるベルマウス２２の径方向内側の端部から第１排気ダクト６１に向けて延設される。ガイドリブ６２は、モータ１０の回転軸１０ａを中心とした円筒形状である。

第１排気ダクト６１には、嵌合部１７と嵌合する箇所からモータ１０の回転軸１０ａ側に向けて延び、さらに径方向内側でモータ１０の回転軸１０ａに沿って延びるように第１排気ダクト６１の一部を湾曲させることで導入部６３が形成される。導入部６３は、モータ１０の回転軸１０ａ方向においてブロワ６０の駆動中に嵌合部１７、およびガイドリブ６２に接触しないように形成される。導入部６３は、導入部６３の内径、つまりモータ１０の回転軸１０ａに沿って延びる箇所の内周壁の径と、ガイドリブ６２の内径とが略一致するように形成される。略一致とは、導入部６３の内径とガイドリブ６２の内径とが完全に一致している場合に限られず、導入部６３の内径とガイドリブ６２の内径とが多少ずれている場合を含む。導入部６３の内径とガイドリブ６２の内径とが多少ずれている場合でも、ベルマウス２２側に流入する空気量を十分に抑制し、空気をファン１１に導入できればよい。

導入部６３の内径とガイドリブ６２の内径とが略一致しているので、第１排気ダクト６１を流れる空気が嵌合部１７側へ流入することが抑制され、空気はガイドリブ６２に沿って流れる。

本発明の第４実施形態の効果について説明する。

ベルマウス２２の径方向内側の端部から第１排気ダクト６１に向けて延びるガイドリブ６２を設け、嵌合部１７と嵌合する箇所からモータ１０の回転軸１０ａ側に向けて延びる導入部６３を第１排気ダクト６１に設け、ガイドリブ６２の内径と、導入部６３の内径とを略一致させる。これにより、ブロワ６０に空気を流入させた場合にベルマウス２２側に空気が流入することを抑制し、ベルマウス２２に空気が衝突して音が発生することを抑制することができる。

第４実施形態では、ガイドリブ６２を設けているが、ガイドリブ６２を設けずに、第１排気ダクト６１に導入部６３を設けるだけであってもよい。

次に本発明の第５実施形態について図１０を用いて説明する。

本実施形態のブロワ６５は、第１実施形態と比較して第１排気ダクト６６の形状が異なっている。第１実施形態と同じ構成については第１実施形態と同じ符号を付し、ここでの説明は省略する。

第１排気ダクト６６には、嵌合部１７と嵌合する箇所からモータ１０の回転軸１０ａ側、およびベルマウス２２側に向けて延び、さらに径方向内側でモータの回転軸に沿って延びるように第１排気ダクト６６の一部を湾曲させることで導入部６７が形成される。導入部６７は、導入部６７の内径とベルマウス２２の内径とが略一致するように形成される。

本発明の第５実施形態の効果について説明する。

嵌合部１７と嵌合する箇所からモータ１０の回転軸１０ａ側、およびベルマウス２２側に向けて延びる導入部６７を第１排気ダクト６６に設け、導入部６７の内径とベルマウス２２の内径とを略一致させる。これにより、ブロワ６５に空気を流入させた場合にベルマウス２２側に空気が流入することを抑制し、ベルマウス２２に空気が衝突して音が発生することを抑制することができる。

次に本発明の第６実施形態について図１１を用いて説明する。

本実施形態のブロワ７０は、第４実施形態のブロワ６０に対してベルマウス２２と導入部６７との間に流入抑制部７１を備える。その他の構成は第４実施形態と同じなので、ここでの説明は省略する。

流入抑制部７１は、例えば発泡ウレタンなどで構成され、ベルマウス２２と導入部６７との間に設けられる。流入抑制部７１は、径方向内側においてガイドリブ６２と当接している。流入抑制部７１は、ベルマウス２２と導入部６７との間に空気が流入することを抑制する。

本発明の第６実施形態の効果について説明する。

ベルマウス２２と導入部６７との間に、ベルマウス２２と導入部６７との間に空気が流入することを抑制する流入抑制部を設けることで、ベルマウス２２側に空気が流入することをさらに抑制し、ベルマウス２２に空気が衝突して音が発生することをさらに抑制することができる。

流入抑制部を、第５実施形態のブロワに設けてもよい。さらに、流入抑制部７１の代わりに、ガイドリブ６２の径方向における厚さを厚くし、ベルマウス２２側に空気が流入することを抑制してもよい。

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内でなしうるさまざまな変更、改良が含まれることは言うまでもない。

なお、上記実施形態では、ベルマウス２２を嵌合部１７の内周壁１７ｂから径方向内側に向けて突出させることで、嵌合部１７がベルマウス２２よりも完全に径方向外側となるように設けられているが、嵌合部が少なくともベルマウスの一部よりも径方向外側となるように設けてもよい。例えば、軸方向におけるベルマウスの高さが一番高い箇所よりも径方向外側で嵌合部とベルマウスとが接合するように、嵌合部を設けてもよい。このような構成としても上記実施形態における効果を得ることができる。

４ 第１排気ダクト（ダクト）
５、４０、５０、６０、６５、７０ ブロワ
１０ モータ
１１ ファン
１２ ブロワケース（ケース）
１７ 嵌合部
２０ 流路
２２ ベルマウス
４２ 突出部
５２、６１、６６ 第１吸気ダクト（ダクト）
６２ ガイドリブ
６３、６７ 導入部
７１ 流入抑制部

Claims (7)

1. モータと
   前記モータによって回転するファンと、
   前記ファンを収容するケースと、
   前記ケースと前記ファンとの間に形成される流路へ前記ファンの外側から空気が流入することを抑制するベルマウスとを備えるブロワであって、
   前記ケースは、前記ファンへ空気を導入するダクトが外壁に嵌合し、前記ベルマウスよりも外側に環状に形成される嵌合部と、前記嵌合部の内側に形成される開口部と、を備え、
   前記ベルマウスは、前記嵌合部に全周にわたって取り付けられ、
   前記ファンのボス部が前記ベルマウスよりも前記ケースの外側に突出するように配置され、
   前記外壁は、直線状に延びることを特徴とするブロワ。
2. 請求項１に記載のブロワであって、
   前記ケースは、前記嵌合部よりも外側に前記ダクト側へ突出する突出部を備えることを特徴とするブロワ。
3. 請求項１又は２に記載のブロワであって、
   前記ダクトは、前記嵌合部と嵌合する箇所から前記モータの回転軸側に向かって延び、前記空気を前記ファンに導入する導入部を備え、
   前記導入部の内径は、前記ベルマウスの内径と略一致することを特徴とするブロワ。
4. 請求項３に記載のブロワであって、
   前記ベルマウスの内周側の端部から前記ダクトに向けて延びるガイドリブを備え、
   前記導入部の内径は、前記ガイドリブの内径と略一致することを特徴とするブロワ。
5. 請求項３に記載のブロワであって、
   前記導入部は、前記嵌合部から前記ベルマウス側に向かって延びることを特徴とするブロワ。
6. 請求項３から５のいずれか一つに記載のブロワであって、
   前記ベルマウスと前記導入部との間に、前記空気が流入することを抑制する流入抑制部を備えることを特徴とするブロワ。
7. モータと
   前記モータによって回転するファンと、
   前記ファンを収容するケースと、
   前記ケースと前記ファンとの間に形成される流路へ前記ファンの外側から空気が流入することを抑制するベルマウスとを備えるブロワであって、
   前記ケースは、前記ファンへ空気を導入するダクトが外壁に嵌合し、少なくとも前記ベルマウスの一部よりも外側に環状に形成される嵌合部と、前記嵌合部の内側に形成される開口部と、を備え、
   前記ベルマウスは、前記嵌合部に全周にわたって取り付けられ、
   前記ファンのボス部が前記ベルマウスよりも前記ケースの外側に突出するように配置され、
   前記外壁は、直線状に延びることを特徴とするブロワ。

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