JPH04121498U - 自動車用空気調和装置のフアンモータ冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】「自動車用空気調和装置のファンモータ冷却装
置」において、車載スペース上の制約等を満足しつつ冷
却風量を増加し、もってファンモータの冷却性の向上を
図ること。 【構成】ファンモータＭに、ファンスクロール１２内の
空気の一部を取り込む第１の空気取入口１８と、取り込
んだ空気をファンスクロール１２内に吹き出す空気流出
口１９とを設け、第１の空気取入口１８とファンスクロ
ール１２とを冷却パイプ２０により連通する。また、フ
ァンスクロール１２外の空気をファンモータＭ内に導く
ため、フランジ２２の通孔２９とファンモータＭの開口
部２８とから構成される第２の空気取入口２７をファン
モータＭに設ける。特に、前記第１の空気取入口１８
を、前記第２の空気取入口２７よりも前記空気流出口１
９寄りの部位に設ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車用空気調和装置に使用されるファンモータを冷却する装置の 改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車用空気調和装置は、内気あるいは外気を選択的に取入れる内外気切換箱 にファンスクロールを取付けたインテークユニットを有し、このインテークユニ ットから取入れた内気あるいは外気を、クーラユニットによって冷却したり、ヒ ータユニットによって加熱した後、種々の吹出口から車室内に配風するようにし ていることは周知である。前記インテークユニットは、内外気切換箱で取り入れ た空気を送風するファンと、このファンを駆動するファンモータとを有し、この ファンモータは、ファンモータ保持部材（以下、フランジという）により保持さ れた状態でファンスクロールに取り付けられている。

【０００３】 また、近年の自動車用空気調和装置にあっては、ファンモータの発熱部分を冷 却して当該モータの耐久性を高めるため、ファンモータ冷却装置が取り付けられ ている。このファンモータ冷却装置には、ファンスクロール内を流れる空気の一 部をファンモータのハウジング内に導く強制冷却タイプのものと、ファンスクロ ール外の空気を前記ハウジング内に導く自冷却タイプのものとがある。

【０００４】 強制冷却タイプの冷却装置は、実開昭６０−１８２２１３号公報に示されるよ うに、ファンスクロール内の空気をファンモータ内に案内する冷却パイプを有し 、この冷却パイプの一端を前記フランジに接続し、他端をファンスクロールに接 続することにより構成されている。また、ハウジングの軸方向端面のうちファン が取り付けられる負荷側端面には、ハウジング内とファンスクロール内とを連通 する空気流出口が複数個形成されている。そして、冷却パイプによりファンスク ロール内を流れる空気の一部を取り出し、これをフランジに保持されたファンモ ータのハウジング内に導くことにより発熱部分を冷却している。また、ファンモ ータを冷却した後の空気は、空気流出口からファンスクロール内に再び吹き出さ れる。

【０００５】 また、自冷却タイプの冷却装置は、フランジ又はファンモータのハウジングに 通孔を形成し、この通孔からファンスクロール外の空気をハウジング内に導くこ とにより発熱部分を冷却している。また、ファンモータを冷却した後の空気は、 前記空気流出口からファンスクロール内に吹き出されるようになっている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

前記強制冷却タイプの冷却装置にあっては、インテークユニットに取り込まれ た空気中に含まれる水やほこりが冷却パイプに混入しないようにするため、当該 冷却パイプの内径を大きくするには限度がある。また、インテークユニットは狭 小なインストルメントパネル内に取り付けられるものであり、車載スペース上の 制約からも冷却パイプの内径を大きくするには限度があった。

【０００７】 一方、自冷却タイプの冷却装置は、空気流出口近傍の圧力（ファン下圧力）と 外気圧との圧力差によって冷却風を流す方式であるため、冷却風量の増加にも限 界があった。

【０００８】 本考案は、上記従来技術に伴う欠点を解決するためになされたものであり、車 載スペース上の制約等を満足しつつ冷却風を増加し、もってファンモータの冷却 性の向上を図り得る自動車用空気調和装置のファンモータ冷却装置を提供するこ とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成する本考案は、ファンスクロールに取り付けられるファンモー タを冷却するものであって、このファンモータに、前記ファンスクロール内の空 気の一部を取り込む第１の空気取入口と、取り込んだ空気をファンスクロール内 に吹き出す空気流出口とを設け、前記第１の空気取入口と前記ファンスクロール とを冷却パイプにより連通してなる自動車用空気調和装置のファンモータ冷却装 置において、前記ファンスクロール外の空気を前記ファンモータ内に導く第２の 空気取入口を前記ファンモータに設け、前記第１の空気取入口を、前記第２の空 気取入口よりも前記空気流出口寄りの部位に設けたことを特徴とする自動車用空 気調和装置のファンモータ冷却装置である。

【００１０】

【作用】

ファンスクロール内の空気の一部は、冷却パイプと第１の空気取入口とを通っ てファンモータ内に取り込まれ、ファンスクロール外の空気は、第２の空気取入 口を通ってファンモータ内に導かれる。このとき、第１の空気取入口は第２の空 気取入口よりも空気流出口寄りの部位に設けられているため、ファンモータ内に 強制的に取り込んだ空気が第２の空気取入口から吹き出すことはない。そして取 り込んだ空気がファンモータ内部を流れ、当該ファンモータは冷却される。

【００１１】 また、このときの冷却風の風量は、冷却パイプの内径により定まる量より多い 風量となる。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて詳細に説明する。

【００１３】 図１は、本考案の一実施例に係るファンモータ冷却装置を組み込んだヒータユ ニットの要部を示す断面図、図２（Ａ）（Ｂ）は、同実施例におけるフランジを 示す断面図、図３は、同実施例の効果を示すファンモータの温度上昇特性図であ る。

【００１４】 自動車用空気調和装置のインテークユニット１０は、図１に示すように、内気 あるいは外気を選択的に取入れる内外気切換箱１１にファンスクロール１２を取 付けて構成され、内外気切換箱１１で取り入れた空気を送風するファン１３と、 このファン１３を駆動するファンモータＭとを有している。

【００１５】 ファンモータＭは、円筒状ハウジング１４の両端にエンドブラケット１５，１ ６を有し、回転軸１７は負荷側の軸受と反負荷側の軸受により前記エンドブラケ ット１５、１６にそれぞれ回動自在に支持されている。この回転軸１７には、図 示しない電源より電流が供給されるコイルが取付けられ、円筒状ハウジング１４ の内面に取付けられた永久磁石の磁界を切って回転するようになっている。そし て、回転軸１７の一端にファン１３を取付け、ブラシやコンミュテータにより前 記コイルに電流を供給すると前記ファン１３が回転するようになっている。

【００１６】 図示するファンモータＭは、冷却風を循環させるためハウジング１４等の一部 が開口されたいわゆる開放型モータであり、ファンスクロール１２内の空気の一 部を取り込む第１の空気取入口１８が円筒状ハウジング１４に形成され、取り込 んだ空気をファンスクロール１２内に吹き出す複数個の空気流出口１９が負荷側 のエンドブラケット１５に形成されている。また、開放型モータでは、反負荷側 のエンドブラケット１６にも開口部２８が形成されている。そして、ファンスク ロール１２内の空気をファンモータＭ内に案内するため、第１の空気取入口１８ とファンスクロール１２とは冷却パイプ２０により連通している。

【００１７】 このファンモータＭは、ファンスクロール１２のモータ取付孔２１に遊嵌され たファンモータ保持部材（フランジ）２２により保持されている。 このフランジ２２は、図１、図２（Ａ）に示すように、ハウジング１４の外形 形状に対応した形状を有しかつこのファンモータＭ全体を収納する筒状本体２３ と、モータ取付孔２１及び筒状本体２３の間の隙間を閉塞するように筒状本体２ ３の軸方向中央部より半径方向外方に突出した略円盤状のフランジ部２４と、前 記冷却パイプ２０の一端が取付けられる冷却パイプ挿入部２５とを有し、これら を一体的に樹脂成形したものである。前記フランジ部２４は、外周縁に、モータ 取付孔２１の縁部２１ａが嵌合するＵ溝状の嵌合部２６を有し、前記縁部２１ａ と嵌合部２６との嵌合によりモータ取付孔２１を密閉し、ファンスクロール１２ 内を流れる空気が外部に洩れないようにしている。また、ファンモータＭは、第 １の空気取入口１８が冷却パイプ挿入部２５に臨むように、フランジ２２により 保持されている。

【００１８】 更に、本実施例のファンモータ冷却装置には、ファンスクロール１２の外部の 空気をファンモータＭ内に導く第２の空気取入口２７が設けられている。この第 ２の空気取入口２７は、図１に示すように、反負荷側のエンドブラケット１６に 形成された前記開口部２８と、フランジ２２の筒状本体２３に形成した４個の通 孔２９とから構成されている。また、前記第１の空気取入口１８は、第２の空気 取入口２７よりも空気流出口１９寄りの部位に設けられている。

【００１９】 ここで、通孔２９及び開口部２８を冷却パイプ挿入部２５よりもファンモータ Ｍの反負荷側寄りの位置に形成したのは、ファンモータＭの反負荷側にある発熱 部材（例えば軸受）を冷却するためと、冷却パイプ挿入部２５からハウジング１ ４内に流れ込む空気が負荷側にある発熱部材（例えばブラシ）を冷却する前にハ ウジング１４外に流出するのを防止するためである。

【００２０】 しかも、図２（Ｂ）の仮想線で示すように、反負荷側のエンドブラケット１６ は筒状本体２３の底部を横切るように保持されるため、前記通孔２９は、冷却パ イプ挿入部２５に向かい合う側に形成するのが良い。

【００２１】 そして、ファンモータＭをファンスクロール１２に取付けるには、フランジ部 ２４の嵌合部２６にモータ取付孔２１の縁部２１ａを嵌合した後に、ボルト３０ をフランジ部２４の円周上に複数個設けたボルト孔３１に挿通し、フランジ２２ をファンスクロール１２に締付固定することにより行なう。

【００２２】 尚、エンドブラケット１６の開口部２８と、筒状本体２３の通孔２９とにより 第２の空気取入口２７が形成される場合を図示したが、第２の空気取入口２７は この構成に限定されるものではない。例えば、エンドブラケット１６がフランジ ２２の外部に露出するように保持されるファンモータＭであれば、開口部２８の みで第２の空気取入口２７が構成されることになる。

【００２３】 次に、本実施例の作用を説明する。

【００２４】 ファンモータＭを駆動してファン１３を回転させると、ファンスクロール１２ 内を流れる空気の一部は、冷却パイプ２０により取り出されてフランジ２２内に 案内され、第１の空気流入口１８を通ってモータＭ内に流入する。ファン１３が 回転しているときには、ファン下圧力は外気圧よりも低いことから、モータＭ内 に流入した空気は、反負荷側のエンドブラケット１６に形成した開口部２８に向 かって流れるよりも、負荷側のエンドブラケット１５に形成した空気流出口１９ に向かって流れ易い。このため、フランジ２２の筒状本体２３に形成した通孔２ ９からは、ファンスクロール１２外の空気がフランジ２２内に案内され、開口部 ２８を通ってモータＭ内に流入することになる。

【００２５】 このようにしてファンモータＭ内に流入した空気は、発熱部分であるブラシや 軸受等を冷却した後、空気流出口１９を通ってファンスクロール１２内に吹き出 される。

【００２６】 筒状本体２３に通孔２９を形成することによりファンモータＭの冷却性がどの 程度向上するかを確認するため、ファンモータＭの温度上昇特性を測定した。

【００２７】 実験条件を示すと以下の通りである。 冷却パイプ挿入部２５：内径 ９．９mm 冷却パイプ２０ ：内径１４．８mm 通孔２９ ：内径 ４mm×４個 尚、冷却パイプ２０の径は車載スペース上の制約等を満足する範囲内で可能な 限り大きくしてある。

【００２８】 また、比較例として、通孔２９を形成せずに強制冷却のみの場合のファンモー タの温度上昇特性も測定した。測定結果を図３に示す。

【００２９】 この図から明らかなように、通孔２９を形成した本実施例におけるファンモー タＭの冷却性は、比較例に比べて良好となった。 例えば、入力電力が２２０Ｗのときのブラシ温度は、比較例では１７８．５℃ であるのに対し、本実施例では１５３℃であり、２５．５℃も温度を低減するこ とができた。また、負荷側の軸受の温度は、比較例では１１２℃であるのに対し 、本実施例では９８℃であり、１４℃も温度を低減することができた。

【００３０】 このように、本実施例のファンモータ冷却装置によれば、冷却パイプ２０の内 径により定まる量以上の冷却風量を得ることができるため、ファンモータＭの発 熱部分の冷却を十分に行うことができる。

【００３１】 また、仮に、強制冷却のみの場合と同様な温度上昇特性を得る場合には、冷却 パイプ２０の内径を小さなものにすることができる。これにより、水、雪、ゴミ がモータＭ内に混入し難くなり、またファンスクロール１２における冷却パイプ ２０を設置するための空間が小さくて済むという利点がある。

【００３２】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、車載スペース上の制約等を満足しつつ 冷却風量を増加し、もってファンモータの冷却性の向上を図ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本考案の一実施例に係るファンモータ冷却
装置を組み込んだヒータユニットの要部を示す断面図。

【図２】（Ａ）は、同実施例におけるフランジを示す縦
断面図、同図（Ｂ）は、同図（Ａ）の２Ｂ−２Ｂ線に沿
う断面図。

【図３】は、同実施例の効果を示すファンモータの温度
上昇特性図である。

【符号の説明】

１２…ファンスクロール １３…ファン １８…第１の空気取入口 １９…空気流出口 ２０…冷却パイプ ２７…第２の空気取入
口 ２８…開口部 ２９…通孔 Ｍ…ファンモータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ファンスクロール(12)に取り付けられるフ
   ァンモータ(M) を冷却するものであって、このファンモ
   ータ(M) に、前記ファンスクロール(12)内の空気の一部
   を取り込む第１の空気取入口(18)と、取り込んだ空気を
   ファンスクロール(12)内に吹き出す空気流出口(19)とを
   設け、前記第１の空気取入口(18)と前記ファンスクロー
   ル(12)とを冷却パイプ(20)により連通してなる自動車用
   空気調和装置のファンモータ冷却装置において、前記フ
   ァンスクロール(12)外の空気を前記ファンモータ(M) 内
   に導く第２の空気取入口(27)を前記ファンモータ(M) に
   設け、前記第１の空気取入口(18)を、前記第２の空気取
   入口(27)よりも前記空気流出口(19)寄りの部位に設けた
   ことを特徴とする自動車用空気調和装置のファンモータ
   冷却装置。