WO2018128143A1

WO2018128143A1 - 遠心送風機

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Publication number: WO2018128143A1
Application number: PCT/JP2017/046893
Authority: WO
Inventors: 荒木　大助; 長野　秀樹; 池田　勝之
Original assignee: 株式会社ヴァレオジャパン
Priority date: 2017-01-04
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2018-07-12
Also published as: CN110168231B; CN110168231A; JP6768531B2; EP3567259A1; EP3567259A4; JP2018109383A

Abstract

【課題】車両用の片吸込型の遠心送風機において、性能を損なうこと無く、振動等に伴う分離筒とその周囲部品との間の相対変位を抑制する。【解決手段】分離筒（１４）とスクロールハウジング（１７）とを架橋する複数のリブ（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ）を吸込口（２２）内に設ける。各リブは内端（４１）、外端（４２）、前縁（４３）及び後縁（４４）を有する。内端は分離筒に接続され、外端はスクロールハウジングに接続され、後縁は分離筒とスクロールハウジングとの間のスクロールハウジングの内部空間側に延び、前縁は分離筒とスクロールハウジングとの間の後縁と反対側に延びる。各リブを、内端が外端よりも羽根車の回転方向に進んだ角度位置にあること、及び後縁が前縁よりも羽根車の回転方向に進んだ角度位置にあること、のうちの少なくとも一方を満足するように遠心送風機の子午断面に対して傾斜させる。

Description

遠心送風機

　本発明は、二層流式の車両用空調装置のための遠心送風機に関する。

　車両用空調装置の分野において、二層流式の車両用空調装置が知られている。この形式の空調装置は、互いに分離された２つの送風路すなわち第１送風路及び第２送風路と、これらの２つの送風路に空気を流す単一の遠心送風機とを備えている。遠心送風機は、スクロールハウジングと、スクロールハウジングに送られる空気を取り込むための空気取入ハウジングとを有している。

　遠心送風機は、スクロールハウジングの吸込口及び羽根車の翼列の径方向内側の空間に挿入された分離筒を有している（例えば特許文献１、２を参照）。羽根車の翼列の径方向外側とスクロールハウジングとの間の空間は分離壁により上下に分割され、これにより第１送風路に連通する第１空気流路及び第２送風路に連通する第２空気流路が形成されている。分離筒は、当該分離筒の外側の第１通路を流れる第１空気流が翼列の上半部に導入された後に第１空気流路に流入し、分離筒の内側の第２通路を流れる第２空気流が翼列の下半部に導入された後に第２空気流路に流入するように設けられている。

　特許文献１、２の遠心送風機では、分離筒が、その入口端部分のみにおいて空気取入ハウジングに拘束されており、他の部分が何にも拘束されていない。車両の走行時の振動に起因して、あるいは空気が大流量で分離筒の周囲を流れることに起因して、分離筒が振動し、その結果、分離筒の出口端と羽根車の翼列との相対的変位により両者が接触する可能性がある。このため、分離筒の出口端と羽根車の翼列との間の隙間（これは第１空気流と第２空気流との分離性能に影響する）を小さくすることが困難である。

特開２００４－１３２３４２号公報国際公開ＷＯ２０１５／０８２４３６号パンフレット

　本発明は、車両用の片吸込型の遠心送風機において、遠心送風機の性能を損なうこと無く、振動等に伴う分離筒とその周囲部品との間の相対変位を抑制しうる構成を提供することを目的としている。

　本発明の一実施形態によれば、モータと、周方向翼列を形成する複数の翼を有し、モータによって回転軸線周りに回転駆動されて、軸方向の一端側から翼列の半径方向内側の空間に吸入した空気を、半径方向外側に向けて吹き出す羽根車と、羽根車を収容する内部空間と、軸方向の一端側に開口する吸込口と、周方向に開口する吐出口と、を有するスクロールハウジングと、スクロールハウジングの内部空間のうちのスクロールハウジングの内周面と羽根車の外周面との間の領域、並びに吐出口の内部空間を、軸方向に分割して第１空気流路及び第２空気流路を形成する仕切壁と、吸込口の半径方向内側及び羽根車の翼列の半径方向内側を通って軸方向に延びる分離筒であって、吸込口からスクロールハウジング内に吸入される空気の流れを、分離筒の外側を通る第１空気流と、分離筒の内側を通る第２空気流とに分割するように設けられ、かつ、第１空気流を半径方向外向きに転向して第１空気流路に案内するとともに、第２空気流を半径方向外向きに転向して第２空気流路に案内する出口側端部を有している、分離筒と、車両の外気を取り込むための少なくとも１つの外気導入口と、車両の内気を取り込むための少なくとも１つの内気導入口と、を有し、外気導入口から取り込んだ外気を分離筒の外側に流すとともに内気導入口から取り込んだ内気を分離筒の内側に流すことができるように構成された空気取入ハウジングと、吸込口内に設けられて、スクロールハウジングと分離筒とを架橋する複数のリブとを備えた車両用の片吸込型の遠心送風機が提供される。

　各リブは、内端、外端、前縁及び後縁を有し、内端は分離筒に接続され、外端はスクロールハウジングに接続され、後縁は分離筒とスクロールハウジングとの間のスクロールハウジングの内部空間側に延びており、前縁は分離筒とスクロールハウジングとの間の後縁と反対側に延びている。　各リブは、内端が外端よりも羽根車の回転方向に進んだ角度位置にあること、及び後縁が前縁よりも羽根車の回転方向に進んだ角度位置にあること、のうちの少なくとも一方を満足するように遠心送風機の子午断面に対して傾斜している。

　上記本発明の実施形態によれば、スクロールハウジングと分離筒とが吸込口内に設けられた複数のリブにより架橋されているため、分離筒が振動したときの分離筒とその周囲部品との間の相対変位を抑制することができる。また、各リブは、内端が外端よりも羽根車の回転方向に進んだ角度位置にあること、及び後縁が前縁よりも羽根車の回転方向に進んだ角度位置にあること、のうちの少なくとも一方を満足するように遠心送風機の子午断面に対して傾斜しているので、分離筒の外側においてスクロールハウジングの吸込口を通過する空気の流れをリブが妨げることを抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る遠心送風機の子午断面を含む縦断面図である。図１におけるII-II線に沿った概略断面図であって、リブの第１形態を示す断面図である。リブの第２形態を示す図２Ａと同様の概略断面図である。リブの第３形態を示す図２Ａと同様の概略断面図である。分離筒の外側においてスクロールハウジングの吸込口からスクロールハウジング内へと流入する空気の流れを示す概略図である。半径方向外側から見た第１形態のリブを示す概略側面図である。半径方向外側から見た第２形態のリブを示す概略側面図である。半径方向外側から見た第３形態のリブを示す概略側面図である。分離筒を２つ以上の部分に分割した場合の構成を示す概略図である。分離筒を２つ以上の部分に分割した場合の他の構成を示す概略図である。

　以下に添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。

　図１及び図２は、車両用の空調装置の空気取入部及び遠心送風機の近傍の構造を示す断面図である。

　遠心送風機１は、片吸込型の遠心送風機である。遠心送風機１は、羽根車２を有する。

羽根車２は、その外周部分に、周方向に並んだ翼列３Ａを形成する複数の翼３を有している。羽根車２は、モータ１３により回転軸線Ａｘ周りに回転駆動され、軸方向上側（軸方向一端側）から羽根車２の翼列の半径方向内側の空間に吸入した空気を、半径方向外側に向けて吹き出す。

　なお、本明細書において、説明の便宜上、回転軸線Ａｘの方向を軸方向または上下方向と呼び、図１及び図２の上側及び下側をそれぞれ「軸方向上側」及び「軸方向下側」と呼ぶ。しかしながら、このことによって、空調装置が実際に車両に組み込まれた場合に回転軸線Ａｘの方向が鉛直方向に一致するものと限定されるわけではない。また、本明細書においては、特別な注記が無い限り、回転軸線Ａｘ上の任意の点を中心として回転軸線Ａｘと直交する平面上に描かれた円の半径の方向を半径方向と呼び、当該円の円周方向を周方向または円周方向と呼ぶ。さらに、図２に記載する「Ｆｒ」は車両前方を、「Ｒｒ」は車両後方を、「Ｒ」は車両右方を、そして「Ｌ」は車両左方を便宜的に示したものである。しかしながら、このことによって、遠心送風機の吐出口１７０から吹き出される空気が車両左右方向の右方に向けられたものと限定されるわけではない。

　羽根車２は、当該羽根車２と一体成形された内側偏向部材９を含む。内側偏向部材９は、コーン部と呼ばれることもある。この内側偏向部材９は、幾何学的な意味における回転体であり、側周部１０と、円板形の中央部１１とを有している。中央部１１において、モータ１３の回転軸１２が羽根車２に連結される。この例では、側周部１０は、この側周部１０の外周面の子午断面における輪郭線が、中央部１１に近づくに従って急勾配となるように湾曲している。図示しない他の例では、側周部１０は、この側周部１０の外周面の子午断面における輪郭線が、中央部１１から翼列３Ａに向けて湾曲しない（断面が直線状である）場合もある。

　羽根車２は、スクロールハウジング１７の概ね円柱形の内部空間に収容される。スクロールハウジング１７は、軸方向上側に開口する吸込口２２と、吐出口１７０（図２Ａ～図２Ｄを参照）とを有している。スクロールハウジング１７を軸方向から見た場合、吐出口１７０はスクロールハウジング１７の外周面の概ね接線方向に延びている。吐出口１７０は図１では見えない。

　スクロールハウジング１７は、当該スクロールハウジング１７の外周壁１７Ａから半径方向内側に向けて延びる仕切壁２０を有している。この仕切壁２０は、スクロールハウジング１７の内部空間のうちのスクロールハウジング１７の内周面と羽根車２の外周面との間の領域を軸方向に（上下に）分割して、スクロールハウジング１７の外周壁１７Ａに沿って周方向に延びる上側の第１空気流路１８及び下側の第２空気流路１９を形成する。

　スクロールハウジング１７内には、吸込口２２を介して、分離筒１４が挿入されている。分離筒１４の上部の断面は概ね矩形である。分離筒１４の中央部１５から下部（出口側端部）１６の断面は円形または概ね円形である。分離筒１４の断面形状は、上部から中央部１５に近づくに従って、矩形から円形に滑らかに推移する。分離筒１４の下部１６は、下端に近づくに従って拡径するフレア形状を有している。

　分離筒１４は、吸込口２２の半径方向内側の空間を通り、羽根車２の翼列３Ａの半径方向内側の空間４まで軸方向に延びている。分離筒１４の上端開口は、スクロールハウジング１７の外側（吸込口２２よりも軸方向上側）に位置している。分離筒１４の下端は、羽根車２の翼列３Ａの半径方向内側の空間４内に位置している。

　分離筒１４は、スクロールハウジング１７内に吸入される空気の流れを、分離筒１４の外側の第１通路１４Ａを通る第１空気流と、分離筒１４の内側の第２通路１４Ｂを通る第２空気流とに分割する。第１空気流は、スクロールハウジング１７の吸込口２２のうちの分離筒１４の外周面より外側のリング状領域を通り、羽根車２の翼列の上半部５（吸込口２２に近い部分）に流入する。第２空気流は、分離筒１４の上端から分離筒１４の内側に入り、羽根車２の翼列の下半部６（吸込口２２から遠い部分）に流入する。従って、スクロールハウジング１７の吸込口２２のうちの分離筒１４の外周面より外側のリング状領域がスクロールハウジング１７の第１吸入口、分離筒１４の上端開口がスクロールハウジング１７の第２吸入口、と見なすこともできる。

　空調装置の空気取入部は、ハウジング２１を有している。このハウジング２１は、スクロールハウジング１７と区別するために、「空気取入ハウジング」と呼ぶこととする。スクロールハウジング１７と空気取入ハウジング２１とは、一体成形されていてもよいし、別々に作製された後にネジ止め、接着、嵌め込み等の手法により連結されてもよい。スクロールハウジング１７及び空気取入ハウジング２１は空調装置ケーシングの一部を成す。

　空気取入ハウジング２１は、第１開口２５、第２開口２６、第３開口２７及び第４開口２８を有している。第１開口２５及び第３開口２７を介して、空気取入ハウジング２１の内部空間２３に、車室内空間２９（詳細は図示せず）から、内気（車室内空気）を導入することができる。また、第２開口２６及び第４開口２８を介して、空気取入ハウジング２１の内部空間２３に、車両に備えられた外気導入路の出口３０（詳細は図示せず）から、外気（車両外部から取り入れた空気）を導入することができる。

　ドア３１を回転軸３１Ａ周りに回転させることにより、第１開口２５から空気取入ハウジング２１内への空気（内気）の流入を許容または遮断することができる。ドア３２を回転軸３２Ａ周りに回転させることにより、第２開口２６から空気取入ハウジング２１内への空気（外気）の流入を許容または遮断することができる。切換ドア３３を回転軸３３Ａ周りに回転させて位置を切り替えることにより、第３開口２７及び第４開口２８のうちのいずれか一方を介して空気取入ハウジング２１内へ空気（内気または外気）を流入させることができる。

　第１開口２５及び／又は第２開口２６から空気取入ハウジング２１内に導入された空気のほぼ全てが第１通路１４Ａを通るように、かつ、第３開口２７及び／又は第４開口２８から空気取入ハウジング２１に導入された空気のほぼ全てが第２通路１４Ｂを通るように、空気取入ハウジング２１及び分離筒１４が形成されている。

　第１開口２５、第２開口２６、第３開口２７及び第４開口２８が配置される領域と分離筒１４の上端との間において、空気取入ハウジング２１内には、空気中のダスト、パーティクル等の汚染物質を除去するためのフィルタ３５が設けられている。フィルタ３５は、好ましくは単一のフィルタエレメントからなる。

　図１には明確に示されていないが、分離筒１４の上端部は、図１の紙面鉛直方向に拡げられており、前述したように平面視で概ね矩形である。この矩形の２つの短辺がこれらと対面する空気取入ハウジング２１の壁体に連結されることにより（連結は、一体成形または接合による）、分離筒１４の上端部が空気取入ハウジング２１により拘束されている。分離筒１４の上端部が空気取入ハウジング２１により拘束されている点については、先行技術文献の項に記載した特許文献１、２と同様である。

　スクロールハウジング１７の吸込口２２内、詳細には、スクロールハウジング１７のうちのベルマウス形状を有している軸方向範囲内には、スクロールハウジング１７と分離筒１４とを架橋する複数（図示例では３つ）のリブ４０Ａ－１、４０Ａ－２、４０Ａ－３が設けられている（図２を参照）。なお、以下において、個々のリブを区別する必要が無い場合には、記載の簡略化のため「リブ４０Ａ」と称することもある。

　このようなリブ４０Ａを設けることにより、分離筒１４の中央部１５から下部１６にわたる領域とその周囲に位置する部品（スクロールハウジング１７、羽根車２等）との間の相対的変位を防止または大幅に抑制することができる。これにより、例えば、分離筒１４の下部１６の先端と羽根車２の翼３との間の隙間を小さくしても、遠心送風機１全体または分離筒１４が振動したときに、分離筒１４と翼３とが衝突することを防止することができる。上記隙間を小さくすることにより、後述の二層流モードにおいて不具合をもたらしうる外気への内気の混合を抑制することができる。また、リブ４０Ａを設けることにより、分離筒１４の外周面とスクロールハウジング１７の吸込口２２の周縁との間隔を設計値通りに維持することができるので、設計意図通りの遠心送風機の性能を得ることができる。

　リブ４０Ａを設けた場合には、分離筒１４の上端部付近での内気と外気の混合が回避できるのであれば、分離筒１４の上端部を空気取入ハウジング２１により拘束しなくてもよい。

　分離筒１４の一部（例えば分離筒１４の下側部分）と、リブ４０Ａと、スクロールハウジング１７の一部（例えばスクロールハウジング１７の上部）を、樹脂射出成形技術を用いて一体成形することも好ましい。この場合、例えば、分離筒１４の上側部分を、分離筒１４の下側部分とは別個に製造し、接着または嵌め込み等の手法により分離筒１４の下部と結合することができる。分離筒１４は軸方向に長い薄肉の筒型部品であるため、樹脂射出成形時に歪みが生じやすい。上述したように分離筒１４の上側部分と下側部分とを別個に製造することにより、分離筒１４を構成する各部品が小型化されて歪みが抑制され、遠設計意図通りの遠心送風機の性能を確保することができる。

　しかしながら、分離筒１４、リブ４０Ａ及びスクロールハウジング１７を別々に成形した後に、接着または嵌め込み等の結合手段により、相互に接合しても構わない。

　各リブ４０Ａはそれぞれ、内端４１、外端４２、前縁４３及び後縁４４を有している。内端４１は分離筒１４に接続されており、外端４２はスクロールハウジング１７に接続されている。後縁４４は分離筒１４とスクロールハウジング１７との間において、スクロールハウジング１７の内部空間側に延びている。前縁４３は分離筒１４とスクロールハウジング１７との間において、後縁４４と反対側に延びている。

　用語「前縁」は、各リブ４０Ａの近傍を通過する空気の流れ方向に関して相対的に上流側にある各リブの縁を意味し、用語「後縁」は、各リブ４０Ａの近傍を通過する空気の流れ方向に関して相対的に下流側にある各リブの縁を意味する。なお、分離筒１４の外側においてスクロールハウジング１７の吸込口２２に流入する空気の流れ（図２Ｄを参照）のベクトルは、羽根車２の回転方向と同方向の回転成分と、図２Ｄの紙面と垂直な方向の成分とを有している。

　分離筒１４の外側の吸込口２２内を通過する空気の流速は大きい（速い）。このため、リブ４０Ａを設けることにより、遠心送風機の送風性能の問題となる低下が生じる程度に分離筒１４の外側の吸込口２２を通過する空気の流れが妨げられるおそれがある。

　リブ４０Ａが空気の流れを妨害することを抑制するために、本実施形態では、図２Ａ及び図３Ａに示すように、各リブ４０Ａの内端４１が外端４２よりも羽根車２の回転方向に進んだ角度位置にあるように、各リブ４０Ａを遠心送風機の子午断面に対して傾斜させている。このように各リブ４０Ａを傾斜させることにより、各リブ４０Ａが分離筒１４の外側の吸込口２２内を通過する空気の流れを妨げる度合いが低減される。

　（第１番目の）リブ４０Ａ－１は、スクロールハウジング１７の舌部１７ｔに対応する位置にある。（第２番目の）リブ４０Ａ－２は、リブ４０Ａ－１から羽根車２の回転方向に角度θ１だけ進んだ位置にある。（第３番目の、本例では最後の）リブ４０Ａ－３は、リブ４０Ａ－２から羽根車２の回転方向に角度θ２だけ進んだ位置にある。リブ４０Ａ－３から羽根車２の回転方向に角度θ３だけ進んだ位置にはリブ４０Ａ－１がある。

　遠心送風機１のスクロールハウジング１７は、分離筒１４の外側の吸込口２２内を通過する空気の流量が、舌部１７ｔの位置で最も小さく、羽根車２の回転方向に進むに従って大きくなるように設計されている。従って、空気流量の大きい区間におけるリブ４０の配置密度を小さくすることが好ましい。このため、最も空気の流量が少ない舌部１７ｔの位置に第１番目のリブ４０Ａ－１を設け、かつ、上記角度θ１、θ２、θ３についてθ１＜θ２＜θ３の関係が成立するように、リブ４０Ａ－１，４０Ａ－２，４０Ａ－３を配置している。

　舌部１７ｔの角度位置から羽根車２の回転方向と逆方向に９０度進んだ角度位置までの角度範囲内は、分離筒１４の外側の吸込口２２内を通過する空気の流量が特に大きくなるために、リブ４０Ａが存在しないことが好ましい。このため、図示例では、θ３＞９０度となるように（第３番目の、本例では最後の）リブ４０Ａ－３が配置されている。

　上記の説明は３つのリブ４０Ａが設けられている場合について行ったが、３つ以上のリブ４０Ａが設けられている場合のリブ４０Ａの好適な配置は、下記のように一般化することができる。

　（１）第１番目のリブから第Ｎ番目のリブ４０ＡまでのＮ個（Ｎは３以上の自然数）のリブ４０Ａが羽根車２の回転方向に角度間隔を空けて順次配置され、第１番目のリブ４０Ａ－１は、スクロールハウジング１７の舌部１７ｔに対応する位置にあり、Ｎ個のリブ４０Ａのうちｉ番目のリブ４０Ａ－ｉ（但しｉは１以上Ｎ以下の自然数）とこのｉ番目のリブ４０Ａ－ｉに隣接するとともにこのｉ番目のリブ４０Ａから羽根車（２）の回転方向に進んだ位置にあるリブ４０Ａ－（ｉ＋１）との間の角度間隔は、ｉが大きくなるに従って大きくなる。

　（２）舌部１７ｔの角度位置から羽根車２の回転方向と逆方向に９０度進んだ角度位置までの角度範囲に、リブ４０Ａが設けられていない。

　なお、リブ４０Ａの数は任意ではあるが、リブ４０Ａは、分離筒１４の外側の吸込口２２内を通過する空気流の障害物となるので、あまり多くすることは好ましくない。またリブ４０Ａの数を増やすと遠心送風機１の製造コストも増大する。一方、リブ４０Ａの数が少なすぎると、リブ４０Ａによる分離筒１４の拘束能力が低下する。これらのことを考慮すると、リブ４０Ａの数は２～４個程度とすることが好ましい。

　リブの傾斜態様は上述したものに限定されない。すなわち、図２Ａ及び図３Ａに示したリブ４０Ａに代えて、図２Ｂ及び図３Ｂに示すリブ４０Ｂ（４０Ｂ－１，４０Ｂ－２，４０Ｂ－３）を設けることができる。各リブ４０Ｂの後縁４４が前縁４３よりも羽根車２の回転方向に進んだ角度位置にあるように、各リブ４０Ｂは遠心送風機の子午断面に対して傾斜している。この場合も、各リブ４０Ｂが分離筒１４の外側の吸込口２２内を通過する空気の流れを妨げる度合いが低減される。

　また、図２Ｃ及び図３Ｃに示すような、リブ４０Ｃ（４０Ｃ－１，４０Ｃ－２，４０Ｃ－３）を設けてもよい。各リブ４０Ｃの内端４１が外端４２よりも羽根車２の回転方向に進んだ角度位置にあるように、かつ、各リブ４０Ｃの後縁４４が前縁４３よりも羽根車２の回転方向に進んだ角度位置にあるように、各リブ４０Ｃを遠心送風機の子午断面に対して傾斜している。この場合も、各リブ４０Ｃが分離筒１４の外側の吸込口２２内を通過する空気の流れを妨げる度合いが低減される。

　図２Ｂ及び図３Ｂに示す実施形態並びに図２Ｃ及び図３Ｃに示す実施形態においても、リブを配置する角度位置は、図２Ａ及び図３Ａに示す実施形態と同様とすることができる。

　なお、図２Ａ及び図３Ａの実施形態、図２Ｂ及び図３Ｂの実施形態及び図２Ｃ及び図３Ｃの実施形態を比較すると、樹脂射出成形技術上の観点からは図２Ａ及び図３Ａの実施形態が最も製造が容易であり、図２Ｃ及び図３Ｃの実施形態が最も性能が優れている。

　各リブ（４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ）は、平坦なものに限定されず、湾曲していてもよい。

　次に、図１及び図２に示す車両用空調装置の動作について説明する。

　車両用空調装置の第１の動作モードでは、第２開口２６及び第４開口２８が開かれ、第１開口２５及び第３開口２７が閉じられる。この状態は図示されていない。この場合、第２開口２６から導入された外気は、分離筒１４の外側の第１通路１４Ａを通り、羽根車２の翼列３Ａの上半部５に流入する第１空気流を形成する。また、第４開口２８から導入された外気は、分離筒１４の内側の第２通路１４Ｂを通り、羽根車２の翼列の下半部６に流入する第２空気流を形成する。第１の動作モードは、外気モードと呼ばれることもある。

　第２の動作モードでは、第２開口２６及び第３開口２７が開かれ、第１開口２５及び第４開口２８が閉じられる。この状態は図１及び図２に示されている。この場合、第２開口２６から導入された外気ＡＥは、分離筒１４の外側の第１通路１４Ａを通り、羽根車２の翼列３Ａの上半部５に流入する第１空気流を形成する。また、第３開口２７から導入された内気ＡＲは、分離筒１４の内側の第２通路１４Ｂを通り、羽根車２の翼列３Ａの下半部６に流入する第２空気流を形成する。第２の動作モードは、内外気二層流モードと呼ばれることもある。

　第３の動作モードでは、第１開口２５及び第３開口２７が開かれ、第２開口２６及び第４開口２８が閉じられる。この状態は図示されていない。この場合、第１開口２５から導入された内気は、分離筒１４の外側の第１通路１４Ａを通り、羽根車２の翼列３Ａの上半部５に流入する第１空気流を形成する。また、第３開口２７から導入された内気は、分離筒１４の内側の第２通路１４Ｂを通り、羽根車２の翼列３Ａの下半部６に流入する第２空気流を形成する。第３の動作モードは、内気モードと呼ばれることもある。

　第２の動作モード（内外気二層流モード）は、特に冬季または比較的気温が低い時期に、車室内が冷えている状態からフロントウインドウの曇りを防止しつつ速やかに車室内を暖める暖房運転を行う際に用いられる。この暖房運転が自動制御により行われるときには、暖房開始後しばらくの間は、外気ＡＥが車室のデフロスタ吹出口（図示せず）からフロントウインドウ（図示せず）に吹き付けられ、内気ＡＲが車室のフット吹出口（図示せず）から乗客の足元に向けて吹き出される。

　第２の動作モード（内外気二層流モード）が実行されるときには、羽根車２の翼列３Ａの上半部５に流入する外気ＡＥが第１空気流路１８を介してデフロスタ吹出口に供給され、羽根車２の翼列３Ａの下半部６に流入する内気ＡＲが第２空気流路１９を介してフット吹出口に供給される。このとき、高湿度の内気ＡＲがデフロスタ吹出口に供給される外気ＡＥに混入すると、フロントウインドウの曇りという安全上問題となる事象が生じうる。また、低温の外気ＡＥがフット吹出口に供給される内気ＡＲに混入すると、乗客に不快感を与える要因となり得る。従って、第２の動作モードが実行されるときには、外気ＡＥの全てが第１空気流路１８に流入し、かつ、内気ＡＲの全てが第２空気流路１９に流入することが望ましい。

　なお、第１及び第３の動作モードの実行時には、内気のみまたは外気のみが用いられるため、第２の動作モードの実行時ほどには、内気と外気の混合回避に関する厳しい要求は無い。リブ４０を設けることにより分離筒１４の下端と羽根車２の翼３との間の隙間を小さくできることは、特に第２の動作モード時における内外気の分離性能の向上に寄与する。

　図４Ａ及び図４Ｂは、分離筒１４の下側部分と、リブ４０Ａと、スクロールハウジング１７の上部とを、樹脂射出成形技術を用いて一体成形する場合において、分離筒１４の下側部分と別個に製造された分離筒１４の上側部分を、分離筒１４の下側部分に結合する結合構造を概略的に示している。

　図４Ａでは、分離筒１４の上側部分１４Ｄが、分離筒１４の下側部分１４Ｃの中に嵌め込まれている。このようにすることにより、結合部で、分離筒１４の外側を流れる外気が分離筒１４の内側を流れる内気に混合される可能性はあるが、分離筒１４の内側を流れる内気が分離筒１４の外側を流れる外気に混合される可能性はない。

　図４Ｂでは、分離筒１４の上側部分１４Ｅにリング状の受入部１４Ｆが設けられ、受入部１４Ｆに分離筒１４の下側部分１４Ｃの上端が挿入されている。このようにすることにより、結合部で、分離筒１４の外側を流れる外気と分離筒１４の内側を流れる内気とが混合されることを防止することができる。

　１　遠心送風機

　２　羽根車

　Ａｘ　回転軸線

　３　翼

　３Ａ　周方向翼列

　１３　モータ

　１４　分離筒

　１６　分離筒の出口側端部（下部）

　１７　スクロールハウジング

　１７ｔ　スクロールハウジングの舌部

　１８　第１空気流路

　１９　第２空気流路

　２０　仕切壁

　２１　空気取入ハウジング

　２２　スクロールハウジングの吸込口

　２６、２８　外気導入口（開口）

　２５、２７　内気導入口（開口）

　４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ　リブ

　４１　リブの内端

　４２　リブの外端

　４３　リブの前縁

　４４　リブの後縁

　ＡＥ　外気

　ＡＲ　内気

Claims

　車両用の片吸込型の遠心送風機（１）であって、

　モータ（１３）と、

　周方向翼列（３Ａ）を形成する複数の翼（３）を有し、前記モータによって回転軸線（Ａｘ）周りに回転駆動されて、軸方向の一端側から前記翼列（３Ａ）の半径方向内側の空間に吸入した空気を、半径方向外側に向けて吹き出す羽根車（２）と、

　前記羽根車を収容する内部空間と、前記軸方向の一端側に開口する吸込口（２２）と、周方向に開口する吐出口（１７０）と、を有するスクロールハウジング（１７）と、

　前記スクロールハウジング（１７）の前記内部空間のうちの前記スクロールハウジング（１７）の内周面と前記羽根車（２）の外周面との間の領域、並びに前記吐出口（１７０）の内部空間を、前記軸方向に分割して第１空気流路（１８）及び第２空気流路（１９）を形成する仕切壁（２０）と、

　前記吸込口の半径方向内側及び前記羽根車（２）の前記翼列の半径方向内側を通って前記軸方向に延びる分離筒（１４）であって、前記吸込口（２２）から前記スクロールハウジング（１７）内に吸入される空気の流れを、分離筒の外側を通る第１空気流と、前記分離筒の内側を通る第２空気流とに分割するように設けられ、かつ、前記第１空気流を半径方向外向きに転向して前記第１空気流路（１８）に案内するとともに、前記第２空気流を半径方向外向きに転向して前記第２空気流路（１９）に案内する出口側端部（１６）を有している、分離筒（１４）と、

　車両の外気を取り込むための少なくとも１つの外気導入口（２６，２８）と、車両の内気を取り込むための少なくとも１つの内気導入口（２５，２７）と、を有し、前記外気導入口（２６，２８）から取り込んだ外気を前記分離筒（１４）の外側に流すとともに前記内気導入口（２５，２７）から取り込んだ内気を前記分離筒（１４）の内側に流すことができるように構成された空気取入ハウジング（２１）と、

　前記吸込口（２２）内に設けられて、前記スクロールハウジング（１７）と前記分離筒（１４）とを架橋する複数のリブ（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ）とを備え、

　前記各リブ（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ）は、内端（４１）、外端（４２）、前縁（４３）及び後縁（４４）を有し、前記内端は前記分離筒（１４）に接続され、前記外端は前記スクロールハウジング（１７）に接続され、前記後縁は前記分離筒（１４）と前記スクロールハウジング（１７）との間の前記スクロールハウジング（１７）の前記内部空間側に延びており、前記前縁は前記分離筒（１４）と前記スクロールハウジング（１７）との間の前記後縁と反対側に延びており、

　前記各リブ（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ）は、

　前記内端（４１）が前記外端（４２）よりも前記羽根車（２）の回転方向に進んだ角度位置にあること、及び

　前記後縁（４４）が前記前縁（４３）よりも前記羽根車（２）の回転方向に進んだ角度位置にあること

のうちの少なくとも一方を満足するように前記遠心送風機の子午断面に対して傾斜していることを特徴とする遠心送風機。
　前記各リブ（４０Ａ，４０Ｃ）において、前記内端（４１）が前記外端（４２）よりも前記羽根車（２）の回転方向に進んだ角度位置にある、請求項１記載の遠心送風機。
　前記各リブ（４０Ｂ，４０Ｃ）において、前記後縁（４４）が前記前縁（４３）よりも前記羽根車（２）の回転方向に進んだ角度位置にある、請求項１記載の遠心送風機。
　前記各リブ（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ）において、前記内端（４１）が前記外端（４２）よりも前記羽根車（２）の回転方向に進んだ角度位置にあり、かつ、前記後縁（４４）が前記前縁（４３）よりも前記羽根車（２）の回転方向に進んだ角度位置にある請求項１記載の遠心送風機。
　前記複数のリブ（４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ）として、前記羽根車（２）の回転方向に角度間隔を空けて順次配置された第１番目のリブから第Ｎ番目のリブまでのＮ個（Ｎは３以上の自然数）のリブを備え、前記第１番目のリブは、前記スクロールハウジング（１７）の舌部（１７ｔ）に対応する角度位置にあり、前記Ｎ個のリブのうちｉ番目のリブ（但しｉは１以上Ｎ以下の自然数）とこのｉ番目のリブに隣接するとともにこのｉ番目のリブから前記羽根車（２）の回転方向に進んだ角度位置にあるリブとの間の角度間隔は、ｉが大きくなるに従って大きくなる、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の遠心送風機。
　前記舌部（１７ｔ）の角度位置から前記羽根車（２）の回転方向と逆方向に９０度進んだ角度位置までの角度範囲に前記リブが設けられていない、請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の遠心送風機。