JPH1178477A - 車両空調用送風機の速度制御用抵抗器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】送風空気の通風抵抗の増加を低減できる車両空
調用送風機の速度制御用抵抗器を提供する。 【解決手段】 速度制御用抵抗器４は、コイル状抵抗素
子８〜１０を、その巻き軸の軸方向が、空調ケース内を
流れる送風空気の送風方向（通風方向）と一致するよう
に配置される。このため、コイルの巻き数を増やしても
通風抵抗が全く増加しない。さらには、コイル状抵抗素
子９と１０とが直列配置されているため、従来装置のよ
うに並列に並べる場合に比べて、通風抵抗を半分程度に
低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両空調用送風機
の速度制御用抵抗器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば車両空調用送風機の速度制
御用抵抗器として、実開昭６１−１９３８０６号公報に
記載されているものがある。この従来装置では、空調用
送風機のブロアモータの印加電圧を段階的に可変するた
めに、複数のコイル状抵抗素子を用いて、スイッチ回路
にて複数の抵抗素子のうち使用する抵抗素子を選択する
ようにしている。また、上記速度制御用抵抗器は、放熱
性を向上させるために、空調空気が流れる空調ケース内
に設置されている。

【０００３】そして、上記従来装置では、複数のコイル
状抵抗素子を巻き軸上の多重構造として、速度制御用抵
抗器を、コイル状抵抗素子の巻き軸の軸心方向が送風空
気の送風方向と直交する方向となるように配置してい
る。そして、上記従来装置では、なるべくコイルの幅を
大きく巻く（円形状のコイルとすると直径を大きくす
る）ようにして巻き数を減らし、体格を小さくし、送風
空気の通風抵抗の低減している。

【０００４】また、その他に図７に示すように複数のコ
イル状抵抗素子１００〜１０２を、その巻き軸方向が空
気の送風方向と一致するように並列配置するものも周知
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
ものでは、例えば抵抗値を大きくするために、コイルの
巻き数を増やすと、通風抵抗が増加するという問題があ
る。さらに後者のものでは、複数のコイル状抵抗素子を
並列配置しているため、通風抵抗が増加するといった問
題がある。

【０００６】そこで、本発明は、車両空調用送風機の速
度制御用抵抗器において、送風空気の通風抵抗を低減す
ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、複数のコイル状抵抗素子（８〜１０）を、その巻き
軸の軸方向が空調ケース（２）内を流れる送風空気の送
風方向と一致するように配置するとともに、複数のコイ
ル状抵抗素子（８〜１０）が送風方向に並ぶように直列
に配置したことを特徴としている。

【０００８】これにより、コイル状抵抗素子はその巻き
軸の軸方向が空調ケース内を流れる送風空気の送風方向
と一致するように配置されるため、コイルの巻き数を増
やしてもコイルの投影断面積が変化せず、通風抵抗が全
く増加しない。さらには、複数のコイル状抵抗素子が直
列配置されているため、従来装置のように並列に並べる
場合に比べて、通風抵抗を低減できる。

【０００９】また、請求項２記載の発明では、複数のコ
イル状抵抗素子（８〜１０）は、少なくとも３つの第
１、第２、第３のコイル状抵抗素子からなり、これらの
うち第１、第２のコイル状抵抗素子（９、１０）は直列
配置されるとともに、残りの第３のコイル状抵抗素子
（８）は第１、第２のコイル状抵抗素子（９、１０）の
うち少なくとも一方の内側に配置されて多重構造となっ
ていることを特徴としている。

【００１０】これにより、コイル状抵抗素子を、他のコ
イル状抵抗素子内に配置して多重構造としているため、
コイル状抵抗素子を直列に配置する場合に比べて、上記
通風方向における速度制御用抵抗器の体格を小さくでき
る。また、請求項３記載の発明では、第１〜第３のコイ
ル状抵抗素子（８〜１０）を覆うカバー部材（１３）を
有し、カバー部材（１３）には、前記送風方向に延び、
コイル内部を流れるようにして第１〜第３のコイル状抵
抗素子（８〜１０）を冷却する冷却用送風路（１８）が
形成されていることを特徴としている。

【００１１】これにより、冷却用送風路が上記送風方向
に延びるように形成されているため、送風空気が流れや
すく、十分にコイル状抵抗素子を冷却できる。さらに
は、このような冷却用送風路を形成したため、冷却用送
風路のみならず、カバー部材の外表面全体に送風空気が
ふきあたる。このため、図７に示す従来装置に比べて、
コイル状抵抗素子の温度を下げることができ、カバー部
材の表面最高温度を格段に低下できる。

【００１２】また、請求項４記載の発明では、第３のコ
イル状抵抗素子（８）は、第１〜第３のコイル状抵抗素
子（８〜１０）のうち最も発熱量が大きくなっているこ
とを特徴としている。これにより、最も発熱量が大きく
コイル状抵抗素子が他のコイル状抵抗素子の内側に配置
されて、上記冷却用送風路に最も近い位置にあるため、
温度が最も高くなるコイル状抵抗素子の発熱を空気中に
良好に逃がすことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図１に示すように車両用空調装置の構成部品
であるブロアユニット１は、車室内への空気流路をなす
スクロールケース２（空調ケース）を有する。スクロー
ルケース２内には、送風機３が収納されている。送風機
３は、遠心式多翼ファン３ａと、これを駆動する空調送
風用モータ３ｂ（以下、空調送風用モータ３ｂ）とから
なる。

【００１４】スクロールケース２内の吐出部には、図１
に示すように上記送風用モータ３ｂへの印加電圧を段階
的に調整することで、空調風の風量を可変する速度制御
用抵抗器４が設置されている。上記速度制御用抵抗器４
および送風用モータ３ｂとの模式的な電気回路図を図２
に示す。上記送風用モータ３ｂと速度制御用抵抗器４と
は、図示しない車載バッテリに直列に接続されている。
図２中７は、上記速度制御用抵抗器４内の後述のコイル
状抵抗素子８〜１０のうち、使用する数を切り換えるス
イッチ回路である。

【００１５】スイッチ回路７は、図２に示すように複数
のスイッチ接点４０〜４３と、可動スイッチ片４６とを
有する。本例では、可動スイッチ片４６がスイッチ接点
４０〜４３のうちいずれか一つに接することで、送風用
モータ３ｂへの印加電圧を段階的に調整して、送風量が
大きい順に後述のＨｉ、Ｍｉｄ２、Ｍｉｄ１、Ｌｏの４
つの送風モードが設定可能となっている。

【００１６】速度制御用抵抗器４は、図２に示すように
送風用モータ３ｂとスイッチ回路７との間に、直列に接
続された３つのコイル状抵抗素子８〜１０を有する。ま
た、速度制御用抵抗器４は、送風用モータ３ｂを流れる
電流が過大となって、異常加熱すると溶断する温度ヒュ
ーズ３０を有する。次に上記速度制御用抵抗器４の構造
の詳細を説明する。図３に速度制御用抵抗器４の全体
図、図４に図３のＡ−Ａ断面図、図５に図３中通風方向
とは逆方向から見た側面図を示す。

【００１７】図３に示すように速度制御用抵抗器４は、
上記スクロールケース２（車両側）への取付部材である
取付基板１１と、上記コイル状抵抗素子８〜１０と電気
的に接続されるターミナル部１５ａ〜１５ｅと、上記コ
イル状抵抗素子８〜１０と、上記温度ヒューズ３０を構
成する板バネ３１と、このコイル状抵抗素子８〜１０を
覆うカバー部材であるカバー部１３とを有する。

【００１８】取付基板１１は、本例では絶縁性のフェノ
ール樹脂材にて形成されており、図３に示すようにスク
ロールケース２への取付用のビス孔１２が形成されてい
る。また、取付基板１１には、上記ターミナル部１５ａ
〜１５ｅが差し込まれる５つの差し込み孔（図示しな
い）が形成されている。ターミナル部１５ａ〜１５ｄ
は、黄銅製の板状部材を折り曲げ加工にて、屈曲して形
成されており、一端部（図３〜５中下方部）が上記スイ
ッチ回路７との接続端子となり、他端部（図中上方部）
が図４に示すように上記箔状抵抗素子８〜１０との接続
端子となっている。

【００１９】コイル状抵抗素子８〜１０は、ニクロム線
をコイル状に巻いたものであり、各端子部８ａ〜１０ａ
は、図３に示すように同じ側で下方に配置される。ま
た、本例では、コイル状抵抗素子８〜１０の各太さは、
８、９、１０の順に大きくなっており、各抵抗値は、
８、９、１０の順に小さくなっている。さらにはコイル
状抵抗素子８〜１０の各長さ、つまり巻き軸の軸方向
（図４中左右方向）における巻き軸長さ（図４中ａ、
ｂ、ｃ）は、ｂ、ｃ、ａの順に長くなっている。また、
コイル状抵抗素子８の直径は、コイル状抵抗素子９およ
び１０より小さくなっている。なお、コイル状抵抗素子
８が本発明の第３のコイル状抵抗素子を構成し、コイル
状抵抗素子９が本発明の第１のコイル状抵抗素子を構成
し、コイル状抵抗素子１０が本発明の第２のコイル状抵
抗素子を構成している。

【００２０】カバー部１３は、絶縁性のケースで、セラ
ミック等の耐熱性材料で、断面トンネル形状のカップ形
状に形成されている。また、板バネ３１は、例えばりん
青銅等のバネ材にて形成されている。そして、カバー部
１３は、図３、図４中左右方向の両端部に冷却用開口孔
１６、１７が形成されている。カバー部材１３は、コイ
ル状抵抗素子８〜１０に空調空気中の塵や埃が付かない
ようにカバーするものである。

【００２１】次に速度制御用抵抗器４の組付方法につい
て説明する。先ず、５つのターミナル端子１５ａ〜１５
ｅを図４に示すように配列し、図示しない治具等にてこ
の配列を保持する。一方で、コイル状抵抗素子８〜１０
は、図３、図４に示すようにコイル状抵抗素子８、９
は、各巻き軸（図４中左右方向）が同心上となるように
直列配置するとともに、残りのコイル状抵抗素子８はコ
イル状抵抗素子９、１０の両方の内部に配置されて多重
構造としておく。また、コイル状抵抗素子８は、コイル
状抵抗素子９、１０と同心上で、両方の内部に配置され
て多重構造となる。

【００２２】この後、５つのターミナル端子１５ａ〜１
５ｅの各一端部（図４中上方部）と、コイル状抵抗素子
８〜１０の端子部８ａ〜１０ａとをスポット溶接にて接
続する。具体的には、コイル状抵抗素子８は、接続一端
部（図４中左側８ａ）がターミナル端子１５ａに接続さ
れ、接続他端部（図４中右側８ａ）がターミナル端子１
５ｅに接続される。コイル状抵抗素子９は、接続一端部
（図４中左側９ａ）がターミナル端子１５ｂに接続さ
れ、接続他端部（図４中右側９ａ）がターミナル端子１
５ｃに接続される。また、コイル状抵抗素子１０は、接
続一端部（図４中左側１０ａ）がターミナル端子１５ｄ
に接続され、接続他端部（図４中右側１０ａ）がターミ
ナル端子１５ｅに接続される。

【００２３】そして、このように組み付けられた後、コ
イル状抵抗素子８〜１０を、カバー部１３内に図４中下
方から上方に向かって挿入する。なお、実際には、カバ
ー部１３の内側面（図４中左右方向）には、一対の案内
保持溝（図示しない）が形成されており、この案内溝の
一方（図４中左側）にターミナル端子１５ａがはまりこ
み、案内溝の他方（図４中右側）にターミナル端子１５
ｅがはまりこむ。これにより、コイル状抵抗素子８〜１
０が保持される。

【００２４】次に、上記冷却用開口孔１６から円柱状の
入れ子（図示しない）を、コイル状抵抗素子８内に挿入
する。そして、この状態で、カバー部１３内にシリカ
粉、アルミナ粉等の無機質粉粒物をアルコール系溶剤で
溶かしたものを流し込んだ後、加熱して硬化させ、絶縁
耐熱部材１８を形成する。この結果、コイル状抵抗素子
８〜１０が絶縁耐熱部材１８にモールド固定される。

【００２５】その後、上記入れ子を冷風開口孔１６から
引き抜くと、図４に示すようにカバー部１３内には、冷
却用開口孔１６と１７とを連通する断面円形状の冷却用
送風路１９が形成される。続いて、板バネ３１の一端部
をターミナル端子１５ｄにスポット溶接し、このスポッ
ト溶接した部位を基点として板バネ３１を付勢させた状
態で、板バネ３１の他端部を、低融点合金２１（例えば
はんだ）にてはんだ付けする。そして、このようにカバ
ー部１３内にコイル状抵抗素子８〜１０が固定された
後、取付基板１１の上記各差し込み孔に、ターミナル部
１５ａ〜１５ｄの他端部を差し込む。そして、図４に示
すように差し込み孔から突き出たターミナル端子１５ｄ
の下端部を割りかしめを行うことで、速度制御用抵抗器
４が完成する。

【００２６】以上のように速度制御用抵抗器４が組み付
けられる。なお、上記スイッチ回路７は、速度制御用抵
抗器４がスクロールケース２に取り付けられた後に、取
付基板１１の下端面から突出したターミナル部１５ａ〜
１５ｄに電気的に接続される。なお、図２に図４の速度
制御用抵抗器４と、図２における電気回路上との関係が
分かるように符号を付ける。

【００２７】次に上記送風モードについて説明する。本
例では、スイッチ回路７にて、コイル状抵抗素子８〜１
０のうち使用する抵抗数が切り換えられて、送風量が大
きい順にＨｉ、Ｍｉｄ２、Ｍｉｄ１、Ｌｏの４つの送風
モードが設定可能である。 Ｈｉモード 可動スイッチ片４６がスイッチ接点４０に繋がれると、
コイル状抵抗素子８〜１０には電流は流れないため、送
風用モータ３ｂに流れる電流は最大となる。このため、
遠心式多翼ファン３は、最も送風量が大きいＨｉモード
で作動する。

【００２８】Ｍｉｄ２モード 可動スイッチ片４６がスイッチ接点４１に繋がれると、
コイル状抵抗素子９のみに電流が流れるため、送風用モ
ータ３ｂに流れる電流は、上記Ｈｉモードに比べて小さ
くなる。これにより、遠心式多翼ファン３は、Ｍｉ２モ
ードで作動する。

【００２９】Ｍｉｄ１モード 可動スイッチ片４６がスイッチ接点４３に繋がれると、
コイル状抵抗素子９、１０にだけ電流が流れるため、送
風用モータ３ｂに流れる電流は、上記Ｍｉ２モードに比
べて小さくなる。これにより、遠心式多翼ファン３は、
Ｍｉ１モードで作動する。

【００３０】Ｌｏモード 可動スイッチ片４６がスイッチ接点４２に繋がれると、
コイル状抵抗素子８〜１０全てに電流が流れるため、送
風用モータ３ｂに流れる電流は、最も小さく上記Ｍｉ１
モードに比べて小さくなる。これにより、遠心式多翼フ
ァン３は、Ｌｏモードで作動する。

【００３１】そして、本例では速度制御用抵抗器４は、
図２に示すようにコイル状抵抗素子８〜１０を、その巻
き軸の軸方向が、空調ケース３内を流れる送風空気の送
風方向（通風方向）と一致するように配置される。この
ため、コイルの巻き数を増やしても、コイル状抵抗素子
８〜１０の送風方向における投影断面積が全く変わら
ず、通風抵抗が全く増加しない。さらには、コイル状抵
抗素子９と１０とが直列配置されているため、従来装置
のように並列に並べる場合に比べて、通風抵抗を半分程
度に低減できる。

【００３２】また、本例では、コイル状抵抗素子８を、
コイル状抵抗素子９および１０内に配置して多重構造と
しているため、コイル状抵抗素子８〜１０を直列に配置
する場合に比べて、速度制御用抵抗器４の図４中左右方
向における体格を小さくできる。そして、このような速
度制御用抵抗器４を使用すると、コイル状抵抗素子８〜
１０にて発熱が生じ、この発熱は上記絶縁耐熱部材１８
に伝わる。しかし、絶縁耐熱部材１８には、上述の冷却
用送風路１９が形成されているため、冷却用送風路１９
を流れる送風空気にてコイル状抵抗素子８〜１０を良好
冷却できる。

【００３３】また、本例では、冷却用送風路１９が、上
記巻き軸方向、つまり上記送風方向に延びるように形成
されているため、送風空気が流れやすく、十分な冷却効
果が得られる。また、本例では、上記４つの送風モード
を使用するにあたって、使用する抵抗数が異なるので、
図２に示す電気回路を流れる電流値が変化する。そし
て、本例では、上記４つの送風モードにおいて、コイル
状抵抗素子８〜１０のうち最も発熱量が大きく温度が最
も高くなるものは、コイル状抵抗素子８となる。

【００３４】そして、本例では上記多重構造として、コ
イル状抵抗素子８がコイル状抵抗素子９、１０の内側に
配置されて、上記冷却用送風路１９に最も近い位置にあ
るため、温度が最も高くなるコイル状抵抗素子８の発熱
を空気中に良好に逃がすことができる。さらには、コイ
ル状抵抗素子８〜１０は、各巻き軸が同心上に配置さ
れ、さらにコイル状抵抗素子８の内部に上記巻き軸軸線
方向に冷却用送風路１８を形成したため、冷却用送風路
１８のみならず、カバー部１３の外表面全体に送風空気
がふきあたる。

【００３５】このため、図６に示す従来装置に比べて、
上記送風モードにおけるコイル状抵抗素子８〜１０の温
度を下げることができる。なお、図７の従来装置は、電
気回路上は図２と全く同じで、さら３つの抵抗値も同じ
で、コイル状抵抗素子１００〜１０３の配置が異なるも
のである。また、送風用モータ３ｂがロック（モータロ
ック）時（回路を流れる電流値が著しく増加）に、カバ
ー部１３表面最高温度（ケース表面最高温度）を格段に
低下できる。なお、図６にこの実験データを示す。

【００３６】（他の実施形態）上記実施形態では、コイ
ル状抵抗素子８〜１０をニクロム線にて形成したが、ど
の様なものを使用しても良い。また、上記各実施形態で
は、３つのコイル状抵抗素子８〜１０を使用したが、２
つであっても良いし、３つ以上であっても良い。

【００３７】また、上記各実施形態では、コイル状抵抗
素子８〜１０を多重構造としたが、３つ全てを直列配置
しても良い。また、上記各実施形態では、温度ヒューズ
３０として板バネ３１とはんだ付けにて構成したが、例
えば板バネ３１を使用せずに、低融点合金（例えばはん
だ）にて形成された糸はんだにて構成しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態におけるブロアユニットの構
成図である。

【図２】上記実施形態における速度制御用抵抗器の電気
回路図である。

【図３】上記実施形態における速度制御用抵抗器の全体
構成図である。

【図４】図３中Ａ−Ａ断面図である。

【図５】図１中速度制御用抵抗器を通風方向とは逆から
見た側面図である。

【図６】本実施形態における効果を表すデータ図であ
る。

【図７】従来の速度制御用抵抗器の全体構成図である。

【符号の説明】

２…スクロールケース、３ｂ…送風用モータ、４…速度
制御用抵抗器、８〜１０…コイル状抵抗素子。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内への空気流路をなす空調ケース
   （２）内に設置されるとともに、空調送風用モータ（３
   ｂ）に直列に接続された複数のコイル状抵抗素子（８〜
   １０）を有し、前記抵抗素子（８〜１０）のうち使用す
   る数を切り換えることで、前記空調送風用モータ（３
   ｂ）への印加電圧を段階的に調整するようになっている
   車両空調用送風機の速度制御用抵抗器（４）であって、 前記複数のコイル状抵抗素子（８〜１０）を、その巻き
   軸の軸方向が前記空調ケース（２）内を流れる送風空気
   の送風方向と一致するように配置するとともに、前記複
   数のコイル状抵抗素子（８〜１０）が前記送風方向に並
   ぶように直列に配置したことを特徴とする車両空調用送
   風機の速度制御用抵抗器。
2. 【請求項２】 前記複数のコイル状抵抗素子（８〜１
   ０）は、少なくとも３つの第１、第２、第３のコイル状
   抵抗素子からなり、これらのうち第１、第２のコイル状
   抵抗素子（９、１０）は直列配置されるとともに、残り
   の第３のコイル状抵抗素子（８）は前記第１、第２のコ
   イル状抵抗素子（９、１０）のうち少なくとも一方の内
   側に配置されて多重構造となっていることを特徴とする
   請求項１記載の車両空調用送風機の速度制御用抵抗器。
3. 【請求項３】 前記第１〜第３のコイル状抵抗素子（８
   〜１０）を覆うカバー部材（１３）を有し、 前記カバー部材（１３）には、前記送風方向に延び、コ
   イル内部を流れるようにして前記第１〜第３のコイル状
   抵抗素子（８〜１０）を冷却する冷却用送風路（１８）
   が形成されていることを特徴とする請求項２記載の車両
   用送風機の速度制御用抵抗器。
4. 【請求項４】 前記第３のコイル状抵抗素子（８）は、
   前記第１〜第３のコイル状抵抗素子（８〜１０）のうち
   最も発熱量が大きいものであることを特徴とする車両空
   調用送風機の速度制御用抵抗器。