WO2019167678A1

WO2019167678A1 - 送風機

Info

Publication number: WO2019167678A1
Application number: PCT/JP2019/005634
Authority: WO
Inventors: 真俊川埼
Original assignee: サンデンオートモーティブクライメイトシステム株式会社
Priority date: 2018-02-28
Filing date: 2019-02-15
Publication date: 2019-09-06

Abstract

【課題】渦巻通風路の終端側から始端側に流入する循環流の乱れを抑制することによって静音性を向上させることのできる送風機を提供する。【解決手段】第１側板３１における、渦巻通風路３６の始端側及び終端側、渦巻通風路３６の終端部から羽根車１０の回転方向に延びて渦巻通風路３６の始端部に接続される接続通風路３８を形成する面は、徐々に高さが変化する傾斜面を接続することによって形成され、渦巻通風路３６における羽根車１０の回転軸方向の寸法は、渦巻通風路３６の始端部及び終端部から、渦巻通風路３６における始端部と終端部との間の所定位置Ｐまでそれぞれ徐々に小さく形成されている。

Description

送風機

　本発明は、例えば、車両用空気調和装置に用いられる送風機に関するものである。

　従来、この種の送風機としては、筒状の羽根車と、内部に収容された羽根車の径方向外側に渦巻通風路が形成されたケーシングと、を備えたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

　ケーシングは、羽根車の軸方向一端側に設けられた第１側板と、軸方向他端側に設けられ空気の吸入口が形成された第２側板と、羽根車の径方向外側に設けられた外周板と、を有している。渦巻通風路は、第１側板と第２側板との間、且つ、羽根車の外周部と外周板との間に形成される。

　渦巻通風路は、流速を低下させた空気を吐出口から流出させるために、始端側から終端側に向かって流路の断面積を徐々に大きくしている。

　前記送風機では、渦巻通風路の始端側から終端側に向かって、羽根車の回転軸と外周板との距離を徐々に大きくするとともに、第１側板を羽根車の回転軸方向一方に徐々に張り出させることで、渦巻通風路の流路断面積を徐々に大きくしている。このため、前記送風機では、ケーシングの第１側板において、渦巻通風路の始端側と終端側との間で段差部が生じることになる。

特開平５－１９５９９５号公報

　前記送風機では、渦巻通風路を流通する空気が終端側から再び始端側に流入する循環流が発生する。前記送風機では、循環流が渦巻通風路の終端側から始端側に流入する際に、第１側板に沿って流通する空気の流れが段差部に衝突すると、空気の流れが第１側板から剥離することになり、渦巻通風路の始端側において空気の流れに乱れが生じることになる。前記送風機では、渦巻通風路の始端側における空気の流れに乱れが生じると、騒音の原因となり得る。

　本発明の目的とするところは、渦巻通風路の終端側から始端側に流入する循環流の乱れを抑制することによって静音性を向上させることのできる送風機を提供することにある。

　本発明の送風機は、前記目的を達成するために、筒状の羽根車と、羽根車が内部に収容され、内部に収容された羽根車の径方向外側に渦巻通風路が形成されたケーシングと、を備え、ケーシングは、羽根車の回転軸方向一端側に設けられた第１側板と、回転軸方向他端側に設けられ空気の吸入口が形成された第２側板と、羽根車の径方向外側に設けられた外周板と、を有し、第１側板及び第２側板における、渦巻通風路の始端側及び終端側、渦巻通風路の終端部から羽根車の回転方向に延びて渦巻通風路の始端部に接続される接続通風路を形成する面は、それぞれ高さが一定の平坦面及び徐々に高さが変化する傾斜面の一方または両方を接続することによって形成され、渦巻通風路における羽根車の回転軸方向の寸法は、渦巻通風路の始端部及び終端部から、渦巻通風路における始端部と終端部との間の所定位置までそれぞれ徐々に小さく形成されている。

　これにより、第１側板及び第２側板における渦巻通風路の始端側及び終端側、接続通風路を形成する面が、段差を有しない平滑な面となることから、第１側板及び第２側板に沿って接続通風路を介して渦巻通風路の終端側から始端側に流入する循環流が、剥離することなく第１側板及び第２側板によって流通し、第１側板及び第２側板に沿って渦巻通風路の始端側に流入した循環流が、第１側板及び第２側板に沿って流通することによって整流される。

　本発明によれば、第１側板及び第２側板に沿って接続通風路を介して渦巻通風路の終端側から始端側に流入する循環流を、第１側板及び第２側板から剥離させることなく第１側板及び第２側板に沿って流通させ、第１側板及び第２側板に沿って渦巻通風路３６の始端側に流入した循環流を、第１側板３１及び第２側板に沿って流通させることにより整流することができるので、音の発生を抑制することができ、静音性を向上させることが可能となる。

本発明の一実施形態を示す送風機の全体斜視図である。送風機の平面図である。送風機の平面断面図である。図２のＡ－Ａ断面図である。

　図１乃至図４は、本発明の一実施形態を示すものである。

　本発明の送風機１は、図１に示すように、遠心式の送風機であり、例えば、車両用空気調和装置の送風手段として用いられる。

　この送風機１は、図４に示すように、円筒状に形成された羽根車１０と、羽根車１０を回転させるための電動モータ２０と、羽根車１０が内部に収容されるケーシング３０と、を備えている。

　羽根車１０は、図３及び図４に示すように、互いに周方向に所定の間隔をおいて配置されると共にそれぞれ円筒状の軸方向に延びる複数の翼１１と、軸方向一端側に設けられた基板１２と、軸方向他端側に設けられたリム１３と、を有している。

　複数の翼１１は、それぞれ径方向内側から外側に向かって延びるように配置されている。複数の翼１１は、それぞれ径方向外側が径方向内側に対して周方向の一方に向かって湾曲している。

　基板１２は、外周側に複数の翼１１の一端部が互いに周方向に間隔をおいて連結された円板状の部材である。基板１２は、各翼１１の一端部が連結された外周部の径方向内側から中心部に向かって徐々に軸方向他端側に張り出す張出部１２ａを有している。張出部１２ａの軸方向一端面には、外周側に対して径方向中心に向かって徐々に軸方向他端側に向かって窪む凹部が形成されている。

　リム１３は、複数の翼１１の他端部が互いに周方向に間隔をおいて連結された円筒状の部材である。

　羽根車１０は、図３中に矢印で示すように、径方向の中心を回転軸として周方向一方に回転させると、回転軸方向他端側から内側に空気が流入し、各翼１１の隙間から径方向外側に向かって放射状に空気を流出させる。

　電動モータ２０は、図４に示すように、羽根車１０の軸方向一端側において、基板１２の回転軸方向一端面の凹部に配置される。電動モータ２０は、回転軸２１が基板１２の径方向の中心部に連結されており、周方向一方に羽根車１０を回転させる。

　ケーシング３０は、図４に示すように、羽根車１０の回転軸方向一端側に設けられた第１側板３１と、羽根車１０の回転軸方向他端側に設けられた第２側板３２と、第１側板３１と第２側板３２のそれぞれの外周部の間を羽根車１０の周方向に延びる外周板３３と、を有している。

　第１側板３１の略中央部には、電動モータ２０を貫通させた状態で支持するためのモータ支持孔３１ａが設けられている。

　第２側板３２の略中央部には、ケーシング３０内に空気を吸入するための吸入口３４が設けられている。また、第２側板３２の吸入口３４の縁部には、羽根車１０のリム１３の回転軸方向他端側、径方向内側及び外側を囲むカバー部３２ａが設けられている。

　外周板３３は、図３に示すように、羽根車１０の回転軸から離れた所定の基準位置Ｓから羽根車１０の回転方向に向かって羽根車１０の回転軸からの距離が徐々に大きくなる渦巻状の渦巻部３３ａと、渦巻部３３ａの径方向外側の端部から直線状に延びる直線部３３ｂと、渦巻部３３ａの径方向内側の端部から所定の曲率半径で、渦巻部３３ａと反対方向に湾曲して延びる舌部３３ｃと、舌部３３ｃから連続して直線部３３ｂと間隔をおいて延びる延出部３３ｄと、を有している。

　また、ケーシング３０には、図１及び図２に示すように、吸入口３４を介してケーシング３０内に吸入した空気を吐出するための吐出口３５が設けられている。吐出口３５は、図３及び図４に示すように、第１側板３１、第２側板３２、直線部３３ｂ、延出部３３ｄに囲まれる部分の端部に形成されている。

　ケーシング３０内には、図３に示すように、流入した空気を羽根車１０の外周側を羽根車１０の回転方向に流通させるための渦巻通風路３６と、渦巻通風路３６の終端部と吐出口３５とを連通する吐出通風路３７と、渦巻通風路３６の終端部から羽根車１０の回転方向に延びて渦巻通風路３６の始端部に接続される接続通風路３８と、が設けられている。

　渦巻通風路３６は、第１側板３１と第２側板３２との間、且つ、羽根車１０の外周部と外周板３３の渦巻部３３ａ及び直線部３３ｂにおける渦巻部３３ａ側に位置する部分との間に設けられている。渦巻通風路３６は、図３に示すように、始端部から終端部に向かって径方向に寸法が徐々に大きくなる。

　また、渦巻通風路３６は、始端部と終端部との間で、羽根車１０の回転軸方向の寸法Ｈが変化する。即ち、渦巻通風路３６は、羽根車１０の回転軸方向の寸法Ｈが、始端側及び終端側から、渦巻通風路３６における始端部と終端部との間の所定位置Ｐまでそれぞれ徐々に小さく形成されている。渦巻通風路３６における始端部と終端部との間の所定位置Ｐは、羽根車１０の回転軸を中心として、渦巻部３３ａ径方向内側の端部の位置Ｓから羽根車１０の回転方向に向かって所定角度θの位置である。所定角度θは、略１８０度であることが望ましい。

　具体的には、渦巻通風路３６は、平板状の第２側板３２と、第２側板３２との距離が徐々に変化する形状の第１側板３１と、の間に形成されている。第１側板３１は、渦巻通風路３６における始端部と終端部に対応する部分が、略同一の高さに形成されている。また、第１側板３１は、渦巻通風路３６における始端部及び終端部に対応する部分から渦巻通風路３６における始端部と終端部との間の所定位置Ｐに対応する部分まで徐々に第２側板３２側へ張り出している。

　吐出通風路３７は、第１側板３１と第２側板３２との間で、且つ、直線部３３ｂにおける吐出口３５側に位置する部分と延出部３３ｄとの間に設けられている。吐出通風路３７は、図３に示すように、渦巻通風路３６の終端部から吐出口３５に向かって径方向の寸法が徐々に大きくなる。また、吐出通風路３７は、舌部３３ｃによって渦巻通風路３６の始端側と仕切られている。

　接続通風路３８は、第１側板３１と第２側板３２との間、且つ、羽根車１０の外周部と渦巻通風路３６の終端側との間に設けられている。第１側板３１における、接続通風路３８に対応する面は、渦巻通風路３６の始端側及び終端側と略同一の高さに形成されている。第１側板３１における、接続通風路３８に対応する面は、渦巻通風路３６の始端側と面一に形成され、渦巻通風路３６の終端部に対応する部分と、段差が形成されることなく同一の高さで接続されている。

　以上のように構成された送風機１では、電動モータ２０を駆動して羽根車１０を周方向一方に回転させると、ケーシング３０外の空気は、第２側板３２に設けられた吸入口３４を介してケーシング３０内に吸入される。吸入口３４を介してケーシング３０内に吸入された空気は、羽根車１０の軸方向他端側から内側に流入し、羽根車１０の外周部から放射状に流出される。羽根車１０の外周部から放射状に流出した空気は、ケーシング３０の渦巻通風路３６及び吐出通風路３７を流通して吐出口３５から吐出されるとともに、一部の空気が渦巻通風路３６の終端側から接続通風路３８を介して渦巻通風路３６の始端側に循環流として流入する。

　このとき、第１側板３１における、渦巻通風路３６の始端部と終端部に対応する部分及び接続通風路３８に対応する面は、段差を生じることなくそれぞれ略同一の高さに形成されている。このため、第１側板３１に沿って接続通風路３８を介して渦巻通風路３６の終端側から始端側に流入する循環流は、第１側板３１から剥離することなく第１側板３１に沿って流通することになり、渦巻通風路３６の始端側における空気の流れの乱れが抑制される。

　また、渦巻通風路３６は、羽根車１０の回転軸方向の寸法Ｈが、始端側及び終端側から、渦巻通風路３６における始端部と終端部との間の所定位置Ｐに向かってそれぞれ徐々に小さく形成されている。さらに、渦巻通風路３６は、羽根車１０の径方向の寸法が、羽根車１０の回転する方向に向かって徐々に大きく形成されている。このため、第１側板３１に沿って渦巻通風路３６の始端側に流入した循環流は、所定位置Ｐまで渦巻通風路３６の寸法Ｈが徐々に小さくなると共に径方向の寸法が徐々に大きくなることで流速の上昇が抑制される。第１側板３１に沿って渦巻通風路３６の所定位置Ｐまで流通した循環流は、所定位置Ｐから渦巻通風路３６の終端側に向かって渦巻通風路３６の寸法Ｈが徐々に大きくなると共に径方向の寸法が徐々に大きくなることで徐々に減速されて整流されることになり、空気の流れの乱れが抑制される。

　このように、本実施形態の送風機１によれば、第１側板３１における、渦巻通風路３６の始端側及び終端側、渦巻通風路３６の終端部から羽根車１０の回転方向に延びて渦巻通風路３６の始端部に接続される接続通風路３８を形成する面は、徐々に高さが変化する傾斜面を接続することによって形成され、渦巻通風路３６における羽根車１０の回転軸方向の寸法Ｈは、渦巻通風路３６の始端部及び終端部から、渦巻通風路３６における始端部と終端部との間の所定位置Ｐまでそれぞれ徐々に小さく形成されている。

　これにより、第１側板３１に沿って接続通風路３８を介して渦巻通風路３６の終端側から始端側に流入する循環流を、第１側板３１から剥離させることなく第１側板３１に沿って流通させ、第１側板３１に沿って渦巻通風路３６の始端側に流入した循環流を、第１側板３１に沿って流通させることにより整流することができるので、音の発生を抑制することができ、静音性を向上させることが可能となる。

　また、渦巻通風路３６は、平板状の第２側板３２と、第２側板３２との距離が徐々に変化する形状の第１側板３１と、の間に形成されている。

　これにより、第２側板３２を簡単な形状とすることができるので、製造コストの低減を図ることが可能となる。

　また、渦巻通風路３６における始端側と終端側との間の所定位置Ｐは、羽根車１０の回転軸を中心として、渦巻通風路３６の始端部から終端部に向かって１８０度の位置である。

　これにより、第１側板３１に沿って渦巻通風路３６の始端側に流入した循環流を、確実に第１側板３１に沿って流通させることが可能となる。

　尚、前記実施形態では、車両用空気調和装置の送風手段以外に、建築物の室内の空気調和装置や、換気装置等の送風手段に適用することも可能である。

　また、前記実施形態では、第２側板３２を平板状に形成し、第２側板３２との距離が徐々に変化する形状の第１側板３１によって渦巻通風路３６及び接続通風路３８を形成するようにしたものを示したが、これに限られるものではない。例えば、第１側板を平板状に形成し、第１側板との距離が徐々に変化する形状の第２側板によって渦巻通風路及び接続通風路を形成するようにしてもよい。また、第１側板及び第２側板の両方を羽根車の回転軸方向に高さを徐々に変化させることによって渦巻通風路及び接続通風路を生成するようにしてもよい。

　また、前記実施形態では、第１側板３１における、接続通風路３８に対応する面を、渦巻通風路３６の始端側と面一に形成し、渦巻通風路３６の終端部と同一の高さで接続したものを示したが、これに限られるものではない。第１側板３１における、渦巻通風路３６の始端側及び終端側、接続通風路３８に対応する面が、段差を生じない平滑な面で接続されていればよく、高さが一定の平坦面のみで接続してもよいし、高さが徐々に変化する傾斜面のみで接続してもよいし、平坦面及び傾斜面で接続してもよい。

　１…送風機、１０…羽根車、３０…ケーシング、３１…第１側板、３２…第２側板、３３…外周板、３４…吸入口、３６…渦巻通風路、３８…接続通風路。

Claims

　筒状の羽根車と、
　羽根車が内部に収容され、内部に収容された羽根車の径方向外側に渦巻通風路が形成されたケーシングと、を備え、
　ケーシングは、羽根車の回転軸方向一端側に設けられた第１側板と、回転軸方向他端側に設けられ空気の吸入口が形成された第２側板と、羽根車の径方向外側に設けられた外周板と、を有し、
　第１側板及び第２側板における、渦巻通風路の始端側及び終端側、渦巻通風路の終端部から羽根車の回転方向に延びて渦巻通風路の始端部に接続される接続通風路を形成する面は、それぞれ高さが一定の平坦面及び徐々に高さが変化する傾斜面の一方または両方を接続することによって形成され、
　渦巻通風路における羽根車の回転軸方向の寸法は、渦巻通風路の始端部及び終端部から、渦巻通風路における始端部と終端部との間の所定位置までそれぞれ徐々に小さく形成されている
　送風機。
　渦巻通風路は、平板状の第２側板と、第２側板との距離が徐々に変化する形状の第１側板と、の間に形成される
　請求項１に記載の送風機。
　渦巻通風路における始端側と終端側との間の所定位置は、羽根車の回転軸を中心として、渦巻通風路の始端部から終端部に向かって１８０度の位置である
　請求項１または２に記載の送風機。