JP7036645B2

JP7036645B2 - 車両空調用送風装置

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Publication number: JP7036645B2
Application number: JP2018060418A
Authority: JP
Inventors: 真司米原; 俊樹伯方; 武史田中
Original assignee: Japan Climate Systems Corp
Current assignee: Japan Climate Systems Corp
Priority date: 2018-03-27
Filing date: 2018-03-27
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2038-03-27
Also published as: JP2019171979A; WO2019188365A1

Description

本発明は、例えば自動車等に搭載されて空調用空気を送風する車両空調用送風装置に関し、特に、車室内の空気と車室外の空気とを同時に送風可能な構造の技術分野に属する。

一般に、車両に搭載される空調装置は、車室内の空気（内気）と車室外の空気（外気）の一方を選択して空調用空気として送風し、冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器によって温度調節した後に、車室の各部に供給するように構成されている。

近年では、空調用空気を送風する車両空調用送風装置として、上記内気のみを送風する内気循環モードと、上記外気のみを送風する外気導入モードの他、内気と外気の両方を送風する内外気２層流モードにも切り替えられる装置が実用化されている。すなわち、特許文献１～４に開示されているように、車両空調用送風装置のケーシングには、内気導入口と外気導入口が形成されるとともに、上層空気通路と下層空気通路が形成されている。上層空気通路と下層空気通路の内部には、それぞれ送風用ファンが設けられており、これら２つの送風用ファンは共通のモーターによって駆動される。また、ケーシングには、内気導入口及び外気導入口を開閉する内外気切替ダンパが設けられ、この内外気切替ダンパによって内気導入口のみを開く内気循環モード、外気導入口のみを開く外気導入モード、内気導入口及び外気導入口を開く内外気２層流モードの切替が可能になっている。そして、上記２つの送風用ファンを回転させて内気循環モードにすると上層空気通路と下層空気通路に内気導入口から導入された内気が流れ、また、外気導入モードにすると上層空気通路と下層空気通路に外気導入口から導入された外気が流れ、さらに、内外気２層流モードにすると上層空気通路に外気導入口から導入された外気が流れる一方、下層空気通路に内気導入口から導入された内気が流れる。

特許文献４の車両空調用送風装置の場合、送風用ファンを収容するスクロールケーシングが上スクロールケーシングと下スクロールケーシングとで構成されており、下スクロールケーシングの上部が下スクロールケーシングの下部に対して嵌合することによって上スクロールケーシング及び下スクロールケーシングが一体化されている。

スクロールケーシングの内部には、上下方向の中間部に水平方向に延びる仕切板が配設されており、この仕切板により、スクロールケーシングの内部が上層空気通路と下層空気通路とに仕切られている。仕切板の周縁部は、上スクロールケーシングの下部と下スクロールケーシングの上部とで上下方向に挟まれた状態になっている。

特開２０００－２９６７１０号公報特開２００１－２０６０４４号公報特開２０１１－２０１５０１号公報特開２０１５－６７２６０号公報

ところで、内外気２層流モードを実現するための送風用ファンは、モーターの回転軸に固定される被固定部から周囲の羽根まで延びるように形成されたコーン部と呼ばれる部分から上側へ延びる上側羽根と、下側へ延びる下側羽根とを備えており、上側羽根によって上層空気通路の空気が送られ、下側羽根によって下層空気通路の空気が送られるようになる。

ここで、送風用ファンのコーン部が下方へ窪むような形状とされる場合がある。すなわち、モーターの回転軸が長くなると回転時の安定性を確保しにくくなるので、回転軸を短くしたいという要求があり、回転軸を短くするためには、送風用ファンの被固定部を下に持ってくる必要がある。一方、上側羽根の位置はスクロールケーシングの位置によって決定されるので、モーターの回転軸を短くするためには、コーン部の中心部が外周部に比べて下に位置するように形成し、このことで被固定部を下に位置付ける必要がある。

ところが、被固定部が下に位置すると、送風時に力のかかる部分である被固定部及び上側羽根の間隔が拡大することになり、その結果、送風用ファンの剛性低下を招き、上側羽根の変形や破断の発生原因となり得る。

また、内外気２層流モードを実現するための送風用ファンの場合は、上層空気通路の空気と下層空気通路の空気とが混ざらないように、上側羽根の下端部と下側羽根の上端部とを上下方向に離して両者の間に隙間を形成しておく必要がある。しかしながら、このようにすると上側羽根と下側羽根とが上下に連続した構造にならないので、送風用ファンの剛性低下を招き、上側羽根の変形や破断の発生原因となり得る。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内外気２層流モードを実現するための送風用ファンの回転時の安定性を高め、しかも、送風用ファンの剛性を確保できるようにして羽根の変形や破断を未然に防止することにある。

上記目的を達成するために、第１の発明は、車室内の空気を導入する内気導入口と、車室外の空気を導入する外気導入口とが形成され、上記内気導入口及び上記外気導入口の両方に連通する第１空気通路及び第２空気通路が内部に形成されるとともに、上記内気導入口及び上記外気導入口を開閉する内外気切替ダンパが収容されたケーシングと、上記ケーシングの内部に配設され、上下方向に長い第１羽根及び第２羽根を有する遠心式送風用ファンと、上下方向に延びるとともに上記送風用ファンを回転駆動する回転軸を有するモーターとを備え、上記送風用ファンの上記第１羽根によって上記第１空気通路内の空気を空調用空気として送風し、上記送風用ファンの上記第２羽根によって上記第２空気通路内の空気を空調用空気として送風するように構成された車両空調用送風装置において、上記モーターの上側に上記送風用ファンが配置され、上記送風用ファンは、上記回転軸に固定される被固定部と、該被固定部から該回転軸の径方向に延び、該被固定部側が下に位置するように、下方へ窪むように形成されたコーン部とを備え、上記コーン部の外周部は、上記回転軸の径方向に延びる延出部を有し、上記延出部には、径方向中間部から下方に突出する縦板部と、該縦板部の下端部から上記回転軸の径方向外方に延びる横板部とが設けられ、上記第１羽根は、下端部が上記延出部の上面に結合されて上方へ延びるように形成され、上記縦板部は、上記延出部における上記第１羽根の径方向中間部が結合された部位から突出し、上記第２羽根の上端部は、上記横板部の下面と、上記縦板部における径方向内側の面と、上記延出部の下面における上記縦板部よりも径方向内方とに結合され、上記第２羽根は下方へ延びるように形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、内外気切替ダンパの動作によって内気導入口を開き、かつ、外気導入口を閉じると、内気導入口から内気が導入される内気循環モードになる。内気循環モードでは、送風用ファンが回転することで、内気導入口から導入された内気が第１羽根及び第２羽根によって第１空気通路及び第２空気通路を流れて空調用空気として送風される。また、内外気切替ダンパの動作によって内気導入口を閉じ、かつ、外気導入口を開くと、外気導入口から外気が導入される外気導入モードになる。外気導入モードでは、送風用ファンが回転することで、外気導入口から導入された外気が第１空気通路及び第２空気通路を流れて空調用空気として送風される。さらに、内外気切替ダンパの動作によって内気導入口及び外気導入口を開くと、内外気２層流モードになり、送風用ファンが回転することで、外気導入口から導入された外気が第１空気通路及び第２空気通路の一方を流れ、内気導入口から導入された内気が他方を流れ、空調用空気として送風される。つまり、外気導入モードと、内気循環モードと、内外気２層流モードとのうち、任意のモードに切り替えて送風することができる。

この発明では、送風用ファンのコーン部が、その被固定部側が下に位置するように、下方へ窪む形状とされているので、モーターの回転軸が短くなり、送風用ファンの回転時の安定性が高まる。

そして、コーン部の延出部には上下方向に突出する縦板部と、縦板部の端部から径方向に延びる横板部とが設けられているので、コーン部が縦板部と横板部とによって補強されることになる。この補強された部分に、第１羽根及び第２羽根の端部が結合されることになるので、送風用ファンの剛性低下が抑制される。

また、第１羽根及び第２羽根の一方の羽根を横板部に結合させ、他方の羽根を延出部に結合させるようにしたので、第１羽根と第２羽根とが上下方向に離れることになり、第１羽根と第２羽根との間に隙間が形成される。これにより、第１空気通路の空気と第２空気通路の空気とが混ざりにくくなる。

第２の発明は、第１の発明において、上記送風用ファンは樹脂材によって一体成形されており、上記横板部、上記延出部及び上記縦板部によって上記回転軸の径方向外方に開放する空間が形成されていることを特徴とする。

この構成によれば、横板部、延出部及び縦板部によって形成される空間が径方向外方に開放されるので、送風用ファンの成形時の型構造の複雑化が回避される。

第３の発明は、第１または２の発明において、上記ケーシングの内部には、該ケーシングの内部を上記第１空気通路と上記第２空気通路とに仕切るための仕切板が配設され、該仕切板には、上記送風用ファンを上記第１空気通路と上記第２空気通路の一方から他方へ向けて挿入する貫通孔が形成され、上記貫通孔の周縁部の高さは、上記延出部及び上記横板部の上下方向中間部の高さと一致していることを特徴とする。

この構成によれば、仕切板の貫通孔の周縁部の高さと、送風用ファンの延出部及び横板部の上下方向中間部の高さとが一致するので、第１空気通路の空気と第２空気通路の空気とがより一層混ざりにくくなる。

第４の発明は、第１から３のいずれか１つの発明において、上記横板部は、上記回転軸の径方向外方へ延び、上記横板部における上記回転軸の径方向外端部は、上記延出部における上記回転軸の径方向外端部よりも外方まで延びていることを特徴とする。

この構成によれば、横板部の外端部が延出部の外端部よりも外方に位置することになるので、この横板部に結合する羽根と、延出部に結合する羽根との径方向の位置を変えることが可能になる。

第５の発明は、第１から４のいずれか１つの発明において、上記被固定部は、上記コーン部の内側へ突出するように設けられ、上記コーン部の内側には、上記被固定部の外周面に接続され、径方向に延びるリブが設けられていることを特徴とする。

この構成によれば、リブによってコーン部の径方向内側が補強されることになる。

第１の発明によれば、下方へ窪むように形成されたコーン部とすることで、モーターの回転軸を短くして送風用ファンの回転時の安定性を高めることができる。またコーン部の外周部の延出部に縦板部と横板部とを設け、第１羽根及び第２羽根の一方の羽根の端部を横板部に結合し、他方の羽根の長手方向の端部を、延出部における縦板部の突出方向とは反対側の面に結合したので、送風用ファンの剛性を確保することができ、羽根の変形や破断を未然に防止することができる。

第２の発明によれば、横板部、延出部及び縦板部によって形成される空間が径方向外方に開放されるので、送風用ファンの成形時の型構造の複雑化を回避することができ、コストを低減できる。

第３の発明によれば、仕切板の貫通孔の周縁部の高さと、送風用ファンの延出部及び横板部の上下方向中間部の高さとが一致するので、第１空気通路の空気と第２空気通路の空気とがより一層混ざりにくくなり、送風量を十分に確保することができる。

第４の発明によれば、横板部に結合する羽根と、延出部に結合する羽根との径方向の位置を容易に変えることができる。

第５の発明によれば、被固定部の外周面に接続されて径方向に延びるリブを設けたことで、コーン部の径方向内側も補強することができ、送風用ファンの剛性を全体的に高めることができる。

本発明の実施形態に係る車両空調用送風装置の背面図である。車両空調用送風装置の左側面図である。車両空調用送風装置の底面図である。図１におけるIV－IV線断面図である。送風用ファンの平面図である。図５におけるVI－VI線断面図である。実施形態の変形例１に係る図６相当図である。実施形態の変形例２に係る図６相当図である。実施形態の変形例３に係る図６相当図である。実施形態の変形例４に係る図５相当図である。実施形態の変形例４に係る図６相当図である。実施形態の変形例４に係る送風用ファンの底面図である。図１３Ａは、図１１のＡ部拡大図であり、図１３Ｂは、変形例５に係る図１３Ａ相当図であり、図１３Ｃは、変形例６に係る図１３Ａ相当図である。実施形態の変形例７に係る図１２相当図である。実施形態の変形例８に係る図１２相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は本発明の実施形態に係る車両空調用送風装置１を車両後側から見た図であり、また図２は車両空調用送風装置１を左側から見た図であり、また図３は車両空調用送風装置１を下方から見た図である。この車両空調用送風装置１は、例えば自動車の車室内に配設されて空調用空気を送風するためのものであり、図示しない空調ユニット及び冷凍サイクル装置と共に車両用空調装置を構成している。

空調ユニットは、例えば冷凍サイクルの蒸発器からなる冷却用熱交換器と、ヒータコアからなる加熱用熱交換器と、エアミックスダンパと、吹出方向切替ダンパと、これらを収容する空調ケーシングとを備えている。車両空調用送風装置１から送風された空調用空気は、空調ケーシングの内部に導入されて冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器を通過して所望温度の空調風とされた後、吹出方向切替ダンパによって設定された吹出モードに応じて車室の各部に供給される。空調風の温度調整は、エアミックスダンパによって設定される加熱用熱交換器の空気通過量よって行われる。

尚、この実施形態では、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」といい、車両左側を単に「左」といい、車両右側を単に「右」というものとするが、これは説明の便宜を図るために定義するだけであり、実際の使用状態や設置状態、組付状態を限定するものではない。

車両空調用送風装置１は、図示しないが車室内の前端部に設けられているインストルメントパネルの内部に空調ユニットと共に収容されている。空調ユニットは、インストルメントパネルの内部において左右方向の略中央部に配置される一方、車両空調用送風装置１は、インストルメントパネルの内部において空調ユニットの助手席側（右ハンドル車の場合は左側、左ハンドル車の場合は右側）に配置される。この実施形態では、車両空調用送風装置１が車両の右側に配置される場合について説明するが、車両の左側に配置される場合には、この実施形態の構造と左右対称にすればよいので、詳細な説明は省略する。

（車両の構成）
この車両空調用送風装置１が配設される車両は、図示しないが、エンジンルームと、車室とを区画するためのダッシュパネル（区画部材）を備えている。エンジンルームは車両の前部に設けられていて、エンジンや変速機等が配設されるようになっている。ダッシュパネルは略上下方向に延びている。ダッシュパネルの上部には、左右方向に延びるカウルが配設されている。カウルには、車室外に連通する連通口が形成されている。カウルは車室外に配設されているものなので、カウルには、雨水や洗車時の水、雪等が入ることがある。

（車両空調用送風装置の構成）
図４にも示すように、車両空調用送風装置１は、送風ケーシング２と、送風用ファン３と、送風用ファン３を回転駆動するためのモーター５と、第１内外気切替ダンパ６と、第２内外気切替ダンパ７と、エアフィルタ８と、内外気切替用アクチュエータ９（図１及び図２に示す）とを備えている。送風用ファン３と、第１内外気切替ダンパ６及び第２内外気切替ダンパ７と、エアフィルタ８とは、送風ケーシング２に収容されている。

送風ケーシング２の上側には、図２等に示す前部内気導入口２ａ及び後部内気導入口２ｂと、図４に示す外気導入口２ｃとが形成されている。図２に示すように、前部内気導入口２ａは、送風ケーシング２の上側における前後方向中央部よりも前寄りの部位に形成されており、車室内に開口している。また、後部内気導入口２ｂは、送風ケーシング２の上側における前後方向中央部よりも後寄りの部位に形成されており、車室内に開口している。前部内気導入口２ａ及び後部内気導入口２から車室内の空気（内気）を送風ケーシング２の内部に導入することが可能になっている。

図４に示すように、送風ケーシング２の上側には、外気導入ダクト部２ｄが前部内気導入口２ａ及び後部内気導入口２ｂの間の部分から上方へ膨出するように該送風ケーシング２に一体成形されている。外気導入ダクト部２ｄの上側は前に向けて延びている。この外気導入ダクト部２ｄの前端部に外気導入口２ｃが開口している。外気導入ダクト部２ｄは上記カウルと接続されており、外気導入口２ｃはカウルを介して車室外と連通している。外気導入口２ｃから車室外の空気（外気）を送風ケーシング２の内部に導入することが可能になっている。

図４に示すように、送風ケーシング２の内部における前部内気導入口２ａ及び後部内気導入口２ｂと外気導入口２ｃよりも下側には、上記フィルタ８が収容されている。フィルタ８は、板状に形成されており、水平方向に延びるように配置されている。フィルタ８の周縁部が送風ケーシング２の内部に設けられたフィルタ支持部２ｅによって支持されている。送風ケーシング２の後壁部には、上記フィルタ８を該送風ケーシング２に挿入するためのフィルタ挿入孔２ｆが形成されている。フィルタ挿入孔２ｆは、フィルタ８の後端部に設けられた蓋部８ａによって閉塞されるようになっている。尚、フィルタ８は、例えば一般的な不織布等で構成することができる。

送風ケーシング２の内部におけるフィルタ８よりも上側には、区画壁部２ｇが設けられている。区画壁部２ｇは、上下方向に延びており、下端部に近づけば近づくほど後に位置するように若干傾斜している。送風ケーシング２の内部の上側には、区画壁部２ｇよりも前側に第１空気通路Ｒ１が形成され、区画壁部２ｇよりも後側に第２空気通路Ｒ２が形成されている。第１空気通路Ｒ１の前後方向の幅は、第２空気通路Ｒ２の前後方向の幅よりも広く設定されており、第１空気通路Ｒ１の断面積が第２空気通路Ｒ２の断面積よりも広くなっている。

第１空気通路Ｒ１の上流端部（上端部）は、前部内気導入口２ａと外気導入口２ｃとに連通している。また、第２空気通路Ｒ２の上流端部（上端部）は、後部内気導入口２ｂと外気導入口２ｃとに連通している。第１空気通路Ｒ１及び第２空気通路Ｒ２は、共通の外気導入口２ｃに連通しているが、内気導入口については互いに別の内気導入口２ａ、２ｂに連通している。これにより、第１空気通路Ｒ１及び第２空気通路Ｒ２の両方に、内気と外気との導入が可能な構造になる。

第１内外気切替ダンパ６は、送風ケーシング２の内部において区画壁部２ｇよりも前側に配設されており、閉塞板部６ａと軸部６ｂと端板部６ｃとを備えている。閉塞板部６ａは、左右方向に延びている。軸部６ｂも左右方向に延びており、送風ケーシング２の左右両側壁部に対して回動可能に支持されている。端板部６ｃは、軸部６ｂの左右方向の両端近傍に設けられている。端板部６ｃは、軸部６ｂから径方向に延び、閉塞板部６ａの左右両端部に連なっている。閉塞板部６ａと軸部６ｂと端板部６ｃは一体成形されている。第１内外気切替ダンパ６は、軸部６ｂの中心線周りに回動することにより、図４に示す前に向けて回動した状態と、図示しないが後に向けて回動した状態とに切り替えられる。第１内外気切替ダンパ６が前に向けて回動した状態になると、前部内気導入口２ａを閉塞して外気導入口２ｃを開放するので、内気の流入が遮断されて外気が第１空気通路Ｒ１の上流部に導入される。一方、第１内外気切替ダンパ６が後に向けて回動した状態になると、前部内気導入口２ａを開放して外気導入口２ｃを閉塞するので、外気の流入が遮断されて内気が第１空気通路Ｒ１の上流部に導入される。

第２内外気切替ダンパ７は、送風ケーシング２の内部において区画壁部２ｇよりも後側に配設されており、第１内外気切替ダンパ６と同様に、閉塞板部７ａと軸部７ｂと端板部７ｃとを備えている。第２内外気切替ダンパ７は、軸部７ｂの中心線周りに回動することにより、図４に示す後に向けて回動した状態と、図示しないが前に向けて回動した状態とに切り替えられる。第２内外気切替ダンパ７が後に向けて回動した状態になると、後部内気導入口２ｂを閉塞して外気導入口２ｃを開放するので、内気の流入が遮断されて外気が第２空気通路Ｒ２の上流部に導入される。一方、第２内外気切替ダンパ７が前に向けて回動した状態になると、後部内気導入口２ｂを開放して外気導入口２ｃを閉塞するので、外気の流入が遮断されて内気が第２空気通路Ｒ２の上流部に導入される。

第１内外気切替ダンパ６及び第２内外気切替ダンパ７は、図１及び図２等に示す内外気切替用アクチュエータ９によって駆動される。内外気切替用アクチュエータ９は、図示しないが、空調制御装置によって制御される。第１内外気切替ダンパ６の軸部６ｂ及び第２内外気切替ダンパ７の軸部７ｂには、リンク部材９ａが係合しており、このリンク部材９ａを内外気切替用アクチュエータ９によって回動させることにより、第１内外気切替ダンパ６及び第２内外気切替ダンパ７を連動させることができるようになっている。リンク部材９ａを用いた第１内外気切替ダンパ６及び第２内外気切替ダンパ７の連動構造については従来から周知の手法を利用することができるので、詳細な説明は省略する。また、リンク部材９ａを用いることなく、第１内外気切替ダンパ６及び第２内外気切替ダンパ７を別々に駆動するようにしてもよい。

この実施形態では、第１内外気切替ダンパ６及び第２内外気切替ダンパ７を以下のように駆動する。すなわち、図４に示すように、第１内外気切替ダンパ６を前に向けて回動させるとともに第２内外気切替ダンパ７を後に向けて回動させる外気導入モードと、第１内外気切替ダンパ６を後に向けて回動させるとともに第２内外気切替ダンパ７を前に向けて回動させる内気循環モードと、第１内外気切替ダンパ６を前に向けて回動させるとともに第２内外気切替ダンパ７を前に向けて回動させる内外気２層流モードとの３つのモードのうち、任意のモードに切り替えることができるようになっている。

外気導入モードでは、第１内外気切替ダンパ６が前に向けて回動するとともに第２内外気切替ダンパ７が後に向けて回動するので、第１空気通路Ｒ１及び第２空気通路Ｒ２には外気のみが導入される。内気循環モードでは、第１内外気切替ダンパ６が後に向けて回動するとともに第２内外気切替ダンパ７が前に向けて回動するので、第１空気通路Ｒ１及び第２空気通路Ｒ２には内気のみが導入される。内外気２層流モードでは、第１内外気切替ダンパ６が前に向けて回動するとともに第２内外気切替ダンパ７が前に向けて回動するので、第１空気通路Ｒ１には外気が導入され、第２空気通路Ｒ２には内気が導入される。内外気２層流モードは、暖房時に使用されるモードである。

内気循環モード、外気導入モード及び内外気２層流モードの切替は、従来から周知のオートエアコン制御によって行われる。内外気２層流モードにすることで、冬季には比較的乾燥した外気をデフロスト吹出口に供給してフロントウインドガラスの曇りを良好に晴らしながら、比較的暖かい内気をヒート吹出口に供給して暖房効率を向上させることができる。

送風ケーシング２の内気導入口２ａ、２ｂ及び外気導入口２ｃよりも下側には、送風用ファン３が収容されるスクロールケーシング２０が設けられている。図１及び図２に示すように、スクロールケーシング２０は、送風用ファン３における上側羽根（第１羽根）３０が設けられた部分が収容される上側スクロールケーシング２１と、送風用ファン３における下側羽根（第２羽根）３１が設けられた部分が収容される下側スクロールケーシング２２とに分割されている。上側スクロールケーシング２１の下部と下側スクロールケーシング２２の上部とが嵌合することによって上側スクロールケーシング２１と下側スクロールケーシング２２とが一体化するようになっている。上側羽根３０及び下側羽根３１はブレードと呼ぶこともできる。

また、スクロールケーシング２０の下部には、底壁部材２３が設けられている。底壁部材２３は、スクロールケーシング２０を構成する部材である。上側スクロールケーシング２１、下側スクロールケーシング２２及び底壁部材２３によってスクロールケーシング２０が構成されている。さらに、スクロールケーシング２０の内部には、該スクロールケーシング２０の内部を上下方向に仕切る仕切板２４が配設されており、この仕切板２４もスクロールケーシング２０を構成する部材である。

上側スクロールケーシング２１の上壁部には、送風ケーシング２の内部で開口するように、略円形の第１ベルマウス開口部２１ａが形成されている。第１ベルマウス開口部２１ａは、フィルタ８の下面と対向するように配置されており、第１空気通路Ｒ１と連通している。さらに、上側スクロールケーシング２１の上壁部には、上方へ突出する突出壁部２１ｂが設けられている。この突出壁部２１ｂは、第１ベルマウス開口部２１ａの開口縁部よりも後に位置付けられており、左右方向に延びている。突出壁部２１ｂの上端部は、区画壁部２ｇの下端部近傍に達している。突出壁部２１ｂ及び区画壁部２ｇにより、送風ケーシング２の内部における上側スクロールケーシング２１よりも上側が、前後方向に仕切られて、突出壁部２１ｂ及び区画壁部２ｇよりも前側に第１空気通路Ｒ１が形成され、突出壁部２１ｂ及び区画壁部２ｇよりも後側に第２空気通路Ｒ２が形成されることになる。

第１空気通路Ｒ１は、第１ベルマウス開口部２１ａを介して上側スクロールケーシング２１の内部と連通しており、この上側スクロールケーシング２１の内部は第１空気通路Ｒ１の一部となっている。仕切板２４よりも上方が第１空気通路Ｒ１とされている。送風用ファン３における上側羽根３０が設けられた部分は、上側スクロールケーシング２１の内部において第１空気通路Ｒ１に配置されている。第１送風用ファン３が上側スクロールケーシング２１の内部で回転すると、送風用ファン３における上側羽根３０が設けられた部分によって第１空気通路Ｒ１内の空気が空調用空気として送風される。つまり、送風用ファン３における上側羽根３０が設けられた部分は、上層において空気の流れを形成する部分である。

図４に示すように、仕切板２４には、送風用ファン３を第２空気通路Ｒ２から第１空気通路Ｒ１へ向けて挿入する貫通孔２４ａが形成されている。図６にも示すように、貫通孔２４ａの周縁部の高さは、後述する送風用ファン３の延出部３４ｆ及び横板部３８の上下方向中間部の高さと一致している。

図２に示すように、上側スクロールケーシング２１の左側壁部の前側には、上記空調ユニットに接続される上側空気吹出口２１ｃが形成されている。上側空気吹出口２１ｃには、第１空気通路Ｒ１の下流端が連通しており、第１空気通路Ｒ１内の空気は上側空気吹出口２１ｃから上側スクロールケーシング２１の外部に吹き出すようになっている。

図４に示すように、第２空気通路Ｒ２は、上側スクロールケーシング２１の内部の後側を下方へ向けて延びており、第２空気通路Ｒ２の下端部は底壁部材２３に達している。下側スクロールケーシング２２の下壁部は底壁部材２３から上方に離れており、下側スクロールケーシング２２の下壁部と底壁部材２３との間に、第２空気通路Ｒ２の下端部が位置している。下側スクロールケーシング２２の下壁部には、略円形の第２ベルマウス開口部２２ａが形成されたベルマウス構成部材２２ｂが設けられている。第２ベルマウス開口部２２ａは底壁部材２３と対向するように配置されており、第２空気通路Ｒ２の下端部と連通している。第２ベルマウス開口部２２ａと第１ベルマウス開口部２１ａとは同心上に位置している。ベルマウス構成部材２２ｂは、下側スクロールケーシング２２の下壁部に形成された開口部２２ｃの周縁部に嵌合するようになっている。

第２空気通路Ｒ２の下端部は、第２ベルマウス開口部２２ａを介して下側スクロールケーシング２２の内部と連通しており、この下側スクロールケーシング２２の内部は第２空気通路Ｒ２の一部となっている。仕切板２４よりも下方が第２空気通路Ｒ２とされている。送風用ファン３における下側羽根３１が設けられた部分は、下側スクロールケーシング２２の内部において第２空気通路Ｒ２に配置されている。送風用ファン３が回転すると、送風用ファン３における下側羽根３１が設けられた部分によって第２空気通路Ｒ２内の空気が空調用空気として送風される。つまり、送風用ファン３における下側羽根３１が設けられた部分は、下層において空気の流れを形成する部分である。

図２に示すように、下側スクロールケーシング２２の左側壁部の前側には、上記空調ユニットに接続される下側空気吹出口２２ｃが形成されている。下側空気吹出口２２ｃは、上側空気吹出口２１ｃの真下に位置している。下側空気吹出口２２ｃには、第２空気通路Ｒ２の下流端が連通しており、第２空気通路Ｒ２内の空気は下側空気吹出口２２ｃから下側スクロールケーシング２２の外部に吹き出すようになっている。

底壁部材２３は、下側スクロールケーシング２２の下端部を覆うように形成され、該下端部を覆うカバー状の部材である。底壁部材２３の周縁部は、下側スクロールケーシング２２の下端部の周縁部に嵌合するように形成されており、底壁部材２３の周縁部と、下側スクロールケーシング２２の下端部の周縁部との間から空気が漏れないようになっている。

底壁部材２３には、モーター５がモーター取付部材５ａを介して取り付けられている。このモーター５の上側に送風用ファン３が配置されている。モーター取付部材５ａは、底壁部材２３に固定されている。このモーター取付部材５ａにモーター５が取り付けられている。モーター５は、ローター等を内蔵した本体部５ｂと、上下方向に延びる回転軸５ｃと、本体部５ｂを上方から覆うカバー部５ｄとを備えている。回転軸５ｃは、本体部５ｂの上端部から上方へ突出し、カバー部５ｄを貫通し、更に該カバー部５ｄから上方へ突出するように設けられており、第１ベルマウス開口部２１ａ及び第２ベルマウス開口部２２ａと同心上に配置されている。回転軸５ｃの上端部は、第２ベルマウス開口部２２ａよりも上方に位置している。

カバー部５ｄには、回転軸５ｃの周囲を囲む筒状部５ｅが設けられている。筒状部５ｅは円筒状に形成することができ、回転軸５ｃと同心状に配置される。筒状部５ｅの代わりに、複数の円弧状の壁部を設けてもよい。回転軸５ｃは、筒状部５ｅの上端部よりも上方へ突出している。

回転軸５ｃには、送風用ファン３が固定されており、送風用ファン３と回転軸５ｃとは一体に回転するようになっている。したがって、モーター５の本体部５ｂに電圧が印加されると、回転軸５ｃの回転力が送風用ファン３に伝達され、送風用ファン３における上側羽根３０が設けられた部分が第１空気通路Ｒ１内で回転し、送風用ファン３における下側羽根３１が設けられた部分が第２空気通路Ｒ２内で回転する。モーター５の本体部５ｂには、図示しない空調制御装置が接続されており、空調制御装置によって所望の回転数となるように電圧が印加される。

（送風用ファン３の構成）
図５及び図６に示すように、送風用ファン３は、モーター５の回転軸５ｃに固定される被固定部３３と、該被固定部３３から該回転軸５ｃの径方向に延びるコーン部３４と、該コーン部３４の径方向外側に固定された多数の上側羽根３０及び下側羽根３１とを備えている。上側羽根３０及び下側羽根３１は上下方向に長い形状とされている。被固定部３３、コーン部３４、上側羽根３０及び下側羽根３１は、樹脂材からなる一体成形品とすることができるが、別部材を組み合わせて構成することもできる。送風用ファン３は、遠心式ファンである。

被固定部３３は、モーター５の回転軸５ｃが挿入される挿入孔３３ａを有する筒状に形成されている。被固定部３３の上側部分は、コーン部３４の内周部３４ｂの上面から上方へ突出しており、従って被固定部３３の上側部分がコーン部３４の内側へ突出するように位置することになる。被固定部３３の挿入孔３３ａは上下方向に延びており、該挿入孔３３ａの上端部及び下端部は共に開放されている。モーター５の回転軸５ｃは、挿入孔３３ａに挿入された状態で固定される。被固定部３３をモーター５の回転軸５ｃに固定する手段は従来から周囲であるので詳細な説明は省略する。

コーン部３４は、被固定部３３側が外周側に比べて下に位置するように、下方へ窪むように形成されている。すなわち、コーン部３４は、外周部３４ａと、内周部３４ｂとを有しており、外周部３４ａと内周部３４ｂとは一体成形されている。内周部３４ｂは、被固定部３３の外周面の上下方向中間部から径方向外方へ延びている。内周部３４ｂは、径方向外端部へ近づけば近づくほど下に位置するように傾斜ないし湾曲形成することができる。外周部３４ａは、内周部３４ｂの径方向外端部から上方へ延び、上端部へ近づけば近づくほど径方向外側に位置するように傾斜ないし湾曲形成されている。これら外周部３４ａ及び内周部３４ｂの形状は一例であり、外周部３４ａと内周部３４ｂとが滑らかに連続した形状であってもよいし、外周部３４ａと内周部３４ｂとの境界部分が明確に分かるように連続した形状であってもよい。

外周部３４ａ及び内周部３４ｂにより、コーン部３４の形状が下方へ窪むような形状になり、例えば椀型、凹型とも呼ぶことが可能な形状になる。またコーン部３４の外周部３４ａの上端部は、径方向外方へ向けて延出した延出部３４ｆを有している。この延出部３４ｆは、モーター５の回転軸５ｃと交差する方向に延びており、この実施形態では、回転軸５ｃの径方向外側へ行くほど上に位置するように湾曲ないし傾斜している。また、外周部３４ａの下端部は、コーン部３４の最も低い部位となる。

上側羽根３０の下端部は、コーン部３４の外周部３４ａの延出部３４ｆの上面に結合されており、上側羽根３０は、延出部３４ｆの上面から上方へ延びるように設けられている。送風用ファン３が回転すると、上側羽根３０の上方から空気が吸い込まれて、周方向に隣合う上側羽根３０の間から径方向に吹き出す。

また外周部３４ａの延出部３４ｆには、縦板部３７及び横板部３８が設けられている。縦板部３７は、延出部３４ｆの下面から下方へ突出するとともに、モーター５の回転軸５ｃと同心の円環状に形成されている。横板部３８は、縦板部３７の下端部から回転軸５ｃの径方向外方へ延びている。横板部３８における回転軸５ｃの径方向外端部は、延出部３４ｆにおける回転軸５ｃの径方向外端部よりも外方まで延びている。

横板部３８の下面に、下側羽根３１の上端部が結合されており、下側羽根３１は下方へ延びるように形成されている。横板部３８、延出部３４ｆ及び縦板部３７によって回転軸５ｃの径方向外方に開放する空間が形成されている。送風用ファン３が回転すると、下側羽根３１の下方から空気が吸い込まれて、周方向に隣合う下側羽根３１の間から径方向に吹き出す。

図５に示すように、コーン部３４の上面には、回動軸５ｃの径方向に延びる複数の第１リブ３５及び第２リブ３６が設けられている。第１リブ３５及び第２リブ３６は、被固定部３３の外周面に接続されるとともに、コーン部３４の外周部３４ａにも接続されている。つまり、第１リブ３５及び第２リブ３６は、被固定部３３の外周面からコーン部３４の外周部３４ａに達するまで径方向に延びる補強用リブであり、被固定部３３と外周部３４ａとを連結する連結リブと呼ぶこともできる。第１リブ３５は、第２リブ３６よりも高くなっており、第１リブ３５の径方向の寸法は、第２リブ３６の径方向の寸法よりも長く設定されている。第１リブ３５及び第２リブ３６の肉厚は等しくすることができるが、互いに厚みを異ならせてもよい。第１リブ３５と第２リブ３６とは回動軸５ｃの周方向に交互に設けられている。第１リブ３５及び第２リブ３６の下端部は、コーン部３４の内周部３４ｂに接続されている。従って、第１リブ３５及び第２リブ３６により、被固定部３３と、コーン部３４の内周部３４ｂと、コーン部３４の外周部３４ａとが連結されて一体化することになる。尚、第１リブ３５及び第２リブ３６の一方または両方を省略してもよい。

第１リブ３５及び第２リブ３６の上端部は、上側羽根３０の下端部よりも下に位置付けられている。これにより、第１リブ３５及び第２リブ３６が風の流れを阻害しにくくなるので、十分な風量を確保できる。

また複数の第１リブ３５は回動軸５ｃの周方向に等間隔に配置されている。また複数の第２リブ３６も回動軸５ｃの周方向に等間隔に配置されている。回動軸５ｃの周方向に隣合う第１リブ３５と第２リブ３６との間隔は、全て等しく設定されている。これにより、送風用ファン３の回転時のバランスが良好になる。

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態に係る車両空調用送風装置１によれば、内外気切替ダンパ６、７の動作によって内気導入口２ａ、２ｂを開き、かつ、外気導入口２ｃを閉じると、内気導入口２ａ、２ｂから内気が導入される内気循環モードになる。内気循環モードでは、送風用ファン３が回転することで、内気導入口２ａ、２ｂから導入された内気が第１空気通路Ｒ１及び第２空気通路Ｒ２を流れて空調用空気として送風される。

また、内外気切替ダンパ６、７の動作によって内気導入口２ａ、２ｂを閉じ、かつ、外気導入口２ｃを開くと、外気導入口２ｃから外気が導入される外気導入モードになる。外気導入モードでは、送風用ファン３が回転することで、外気導入口２ｃから導入された外気が第１空気通路Ｒ１及び第２空気通路Ｒ２を流れて空調用空気として送風される。

さらに、内外気切替ダンパ６、７の動作によって内気導入口２ａ、２ｂ及び外気導入口２ｃを開くと、内外気２層流モードになり、送風用ファン３が回転することで、外気導入口２ｃから導入された外気が第１空気通路Ｒ１を流れ、内気導入口２ａ、２ｂから導入された内気が第２空気通路Ｒ２を流れ、空調用空気として送風される。つまり、この実施形態に係る車両空調用送風装置１によれば、外気導入モードと、内気循環モードと、内外気２層流モードとのうち、任意のモードに切り替えて送風することができる。

また、この実施形態では、下方へ窪むように形成されたコーン部３４とすることで、モーター５の回転軸５ｃを短くして送風用ファン３の回転時の安定性を高めることができる。またコーン部３４の外周部３４ａの延出部３４ｆに縦板部３７と横板部３８とを設けたので、コーン部３４が縦板部３７と横板部３８とによって補強されることになる。この補強された部分に、上側羽根３０及び下側羽根３１の端部を結合することができるので、送風用ファン３の剛性低下を抑制できる。よって、上側羽根３０及び下側羽根３１の変形や破断を未然に防止することができる。

また、上側羽根３０及び下側羽根３１を上下方向に離すことができるので、上側羽根３０と下側羽根３１との間に隙間を形成することができる。これにより、第１空気通路Ｒ１の空気と第２空気通路Ｒ２の空気とが混ざりにくくなる。

また、コーン部３４の内側の第１リブ３５及び第２リブ３６は径方向に延びるものであることから、下方へ窪む形状のコーン部３４が第１リブ３５及び第２リブ３６によって補強されてコーン部３４の剛性を十分に確保することができる。

また、送風用ファン３の横板部３８、延出部３４ｆ及び縦板部３７によって形成される空間が径方向外方に開放されるので、送風用ファン３の成形時の型構造の複雑化を回避することができ、コストを低減できる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

図７に示す実施形態の変形例１のように、送風用ファン３の延出部３４ｆがモーター５の回転軸５ｃの軸方向と直交する方向に延びる形状であってもよい。また、この変形例１では、縦板部３７が、延出部３４ｆにおける上側羽根３０の径方向内端部が結合された部位から下方へ突出している。すなわち、延出部３４ｆにおける上側羽根３０の径方向内端部が結合された部位近傍は、上側羽根３０の結合によって剛性が高まっており、この剛性の高い部分から縦板部３７を突出させることで、剛性が更に向上する。

図８に示す実施形態の変形例２のように、縦板部３７は、延出部３４ｆにおける上側羽根３０の径方向中間部が結合された部位から下方へ突出していてもよい。すなわち、延出部３４ｆにおける上側羽根３０の径方向中間部が結合された部位近傍は、上側羽根３０の結合によって剛性が高まっており、この剛性の高い部分から縦板部３７を突出させることで、剛性が更に向上する。

図９に示す実施形態の変形例３のように、縦板部３７が延出部３４ｆから上方へ突出し、横板部３８は、縦板部３７の上端部から回転軸５ｃの径方向に延びていてもよい。この変形例３では、上側羽根３０の下端部が横板部３８の上面に結合されている。下側羽根３１の上端部は延出部３４ｆの下面に結合されている。

図１０～図１２に示す実施形態の変形例４のように構成することもできる。すなわち、コーン部３４には、該コーン部３４の上面の水を該コーン部３４の下方へ排水するための排水孔３４ｃが複数設けられている。複数の排水孔３４ｃは、コーン部３４の外周部３４ａの下端部、即ちコーン部３４の最も低い部位に設けられており、互いに回転軸５ｃの周方向に間隔をあけて配置されている。また、コーン部３４の内周部３４ｂは、径方向外端部へ近づけば近づくほど下に位置するように傾斜させることができ、これにより、排水孔３４ｃの下縁部に向けて下降傾斜する形状になるので、内周部３４ｂの上面の水が排水孔３４ｃに向けて流れやすくなる。

これら排水孔３４ｃの間隔は等間隔にすることができる。また排水孔３４ｃは、カバー部５ｄの筒状部５ｅの上端部から上方へ離れ、かつ、該筒状部５ｅよりも径方向外方に位置付けられている。従って、平面視において、筒状部５ｅの外方に排水孔３４ｃが位置することになる。第２リブ３６は、排水孔３４ｃを横切るように配置されている。平面視において、排水孔３４ｃの開口幅の中央部を第２リブ３６が通っており、これにより、１つの排水孔３４ｃを１つの第２リブ３６が跨ぐように配置されることになるので、排水孔３４ｃ開口幅の中央部において２分割されることになる。このように第２リブ３６を配置することで、排水孔３４ｃの開口を非閉塞とする位置に設けることができる。また第１リブ３５は排水孔３４ｃの開口から離れた位置に設けられているので、この第１リブ３５も排水孔３４ｃの開口を非閉塞とする位置に設けられるリブである。

コーン部３４の下面には、排水孔３４ｃにおける回転軸５ｃの径方向内端部から下方へ突出する突出部３４ｄが形成されている。これにより、排水孔３４ｃから下方へ流れる水が突出部３４ｄを伝って流れ易くなる。この突出部３４ｄが、排水孔３４ｃにおける回転軸５ｃの径方向内端部から突出しているので、水が回転軸５ｃに接近する方向には流れにくくなり、このためモーター５への水浸入が抑制される。突出部３４ｄは回転軸５ｃの周方向に延びていて、複数設けられている。また、突出部３４ｄは回転軸５ｃの周方向に等間隔に設けることができる。突出部３４ｄは、回転軸５ｃと同心の円弧状に延びるように形成することもできる。

突出部３４ｄは、第１リブ３５及び第２リブ３６の直下方に位置している。突出部３４ｄが周方向に延びているので、コーン部３４における第１リブ３５が形成された部位と、コーン部３４における第２リブ３６が形成された部位とに共通の突出部３４ｄが位置することになる。また、突出部３４ｄと、第１リブ３５及び第２リブ３６とがコーン部３４の厚み方向（上下方向）に重なるように位置することになるので、コーン部３４の剛性がより一層向上する。

図１３Ａに示すように、突出部３４ｄの下端面３４ｅの幅Ｗは、１．０ｍｍ以下にすることができる。これにより、突出部３４ｄを伝って下端面３４ｅまで流れた水が滴下しやすくなる。

図１３Ｂに示す実施形態の変形例５のように、突出部３４ｄの下端面３４ｅを湾曲面とすることもできる。

図１３Ｃに示す実施形態の変形例６のように、突出部３４ｄの下部は、下方へ向かって尖るように形成することができる。変形例５、６の場合も、突出部３４ｄを伝って流れた水が滴下しやすくなる。

図１４に示す実施形態の変形例７のように、突出部３４ｄの端部に、径方向外方へ突出する凸部３４ｇを形成してもよい。これにより、水が周方向に隣合う突出部３４ｄの間から径方向内方へ流れるのを抑制することができる。

図１５に示す実施形態の変形例８のように、突出部３４ｄを回転軸５ｃの周方向に連続する環状にすることもできる。

以上説明したように、本発明に係る車両空調用送風装置は、例えば、車両用空調装置の送風ユニットとして使用することができる。

１車両空調用送風装置
２送風ケーシング
２ａ、２ｂ内気導入口
２ｃ外気導入口
３送風用ファン
５モーター
５ｂ本体部
５ｃ回転軸
５ｄカバー部
５ｅ筒状部
２０スクロールケーシング
３０上側羽根（第１羽根）
３１下側羽根（第２羽根）
３３被固定部
３４コーン部
３４ｃ排水孔
３４ｄ突出部
３５第１リブ
３６第２リブ
Ｒ１第１空気通路
Ｒ２第２空気通路

Claims

車室内の空気を導入する内気導入口と、車室外の空気を導入する外気導入口とが形成され、上記内気導入口及び上記外気導入口の両方に連通する第１空気通路及び第２空気通路が内部に形成されるとともに、上記内気導入口及び上記外気導入口を開閉する内外気切替ダンパが収容されたケーシングと、
上記ケーシングの内部に配設され、上下方向に長い第１羽根及び第２羽根を有する遠心式送風用ファンと、
上下方向に延びるとともに上記送風用ファンを回転駆動する回転軸を有するモーターとを備え、
上記送風用ファンの上記第１羽根によって上記第１空気通路内の空気を空調用空気として送風し、上記送風用ファンの上記第２羽根によって上記第２空気通路内の空気を空調用空気として送風するように構成された車両空調用送風装置において、
上記モーターの上側に上記送風用ファンが配置され、
上記送風用ファンは、上記回転軸に固定される被固定部と、該被固定部から該回転軸の径方向に延び、該被固定部側が下に位置するように、下方へ窪むように形成されたコーン部とを備え、
上記コーン部の外周部は、上記回転軸の径方向に延びる延出部を有し、
上記延出部には、径方向中間部から下方に突出する縦板部と、該縦板部の下端部から上記回転軸の径方向外方に延びる横板部とが設けられ、
上記第１羽根は、下端部が上記延出部の上面に結合されて上方へ延びるように形成され、
上記縦板部は、上記延出部における上記第１羽根の径方向中間部が結合された部位から突出し、
上記第２羽根の上端部は、上記横板部の下面と、上記縦板部における径方向内側の面と、上記延出部の下面における上記縦板部よりも径方向内方とに結合され、上記第２羽根は下方へ延びるように形成されていることを特徴とする車両空調用送風装置。
請求項１に記載の車両空調用送風装置において、
上記送風用ファンは樹脂材によって一体成形されており、
上記横板部、上記延出部及び上記縦板部によって上記回転軸の径方向外方に開放する空間が形成されていることを特徴とする車両空調用送風装置。
請求項１または２に記載の車両空調用送風装置において、
上記ケーシングの内部には、該ケーシングの内部を上記第１空気通路と上記第２空気通路とに仕切るための仕切板が配設され、該仕切板には、上記送風用ファンを上記第１空気通路と上記第２空気通路の一方から他方へ向けて挿入する貫通孔が形成され、
上記貫通孔の周縁部の高さは、上記延出部及び上記横板部の上下方向中間部の高さと一致していることを特徴とする車両空調用送風装置。
請求項１から３のいずれか１つに記載の車両空調用送風装置において、
上記横板部における上記回転軸の径方向外端部は、上記延出部における上記回転軸の径方向外端部よりも外方まで延びていることを特徴とする車両空調用送風装置。
請求項１から４のいずれか１つに記載の車両空調用送風装置において、
上記被固定部は、上記コーン部の内側へ突出するように設けられ、
上記コーン部の内側には、上記被固定部の外周面に接続され、径方向に延びるリブが設けられていることを特徴とする車両空調用送風装置。