JP2000291590A

JP2000291590A - 遠心式送風機

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Publication number: JP2000291590A
Application number: JP11102814A
Authority: JP
Inventors: Koji Matsunaga; 浩司松永; Teruhiko Kameoka; 輝彦亀岡; Koji Ito; 伊藤　　功治; Toru Tanaka; 亨田中; Koji Mitsuishi; 康志三石
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 1998-04-10
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 2000-10-17
Anticipated expiration: 2019-04-09
Also published as: JP3873518B2

Abstract

(57)【要約】【課題】送風能力を大きく低下させることなく、遠心
式送風機の第２ＮＺ音を低減する。【解決手段】吸入口７５の開口径寸法Ｄをファン７２
の最小内径寸法ｄ_minより大きく設定するとともに、ブ
レード７２のうち吸入口７５側に傾斜部７２ａを形成す
る。これにより、従来（傾斜部７２ａが形成されていな
いファン）では、不安定な渦となっていた副流空気が、
主流空気に吸引されて主流空気と共にファン７１の内径
側に集約されるため、副流空気と主流空気との干渉を低
減することができる。したがって、送風能力を低下させ
ることなく、遠心式送風機７の第２ＮＺ音を低減するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠心式送風機（以
下、送風機と略す。）に関するもので、車両用空調装置
の車両用送風装置に適用して有効である。

【０００２】

【従来の技術】送風機の騒音の１つとして、遠心式多翼
ファン（以下、ファンと略す。）から吹き出す空気がス
クロールケーシングのノーズ部に衝突する際に発生する
騒音（以下、この騒音を第１ＮＺ音と呼ぶ。）がある。
このため、従来、発明者等はノーズ部の形状を最適化す
ることにより、第１ＮＺ音の低減を図っていた。因み
に、第１ＮＺ音は、ファンから吹き出す空気がノーズ部
に周期的に衝突することにより発生する騒音であるの
で、その周波数は、ファンの回転数及びブレードの枚数
に略比例する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、発明者等
は、吸入口側にフィルタを配設した状態で、送風機の試
験をしていたところ、第１ＮＺ音と略等しい周波数を有
する騒音（以下、この騒音を第２ＮＺ音と呼ぶ。）が発
生しため、発明者等は、第１ＮＺ音と同様に、ノーズ部
の最適化を図ることにより、騒音低減を図った。

【０００４】しかし、第１ＮＺ音の低減を図る手段と同
一手段では、第２ＮＺ音の低減に対しては、十分な効果
が得られなかった。そこで、発明者等は、引き続き試験
検討を行ったところ、以下に述べる点が第２ＮＺ音の発
生原因として主要な要因を占めていることを発見した。
すなわち、遠心式多翼ファンでは、ファンの内径側から
吸入した空気を遠心力により径外方側に吹き出すもので
あるので、ファンに吸入される空気は、図２３に示すよ
うに、ファンの回転に沿うように渦を描きながらファン
の内径側に集約されてファンに吸入される。

【０００５】ところで、出願人が採用している送風機で
は、吸入空気量を増大させて送風能力（送風量）を増大
させるべく、図２３に示すように、吸入口の径寸法をフ
ァンの内径寸法より拡大している。このため、このファ
ンでは、空気はファンの内径側に加えて、吸入口側に面
するブレードの端部からも吸入される。しかし、ブレー
ドの端部から吸入される空気（以下、この空気を副流空
気と呼ぶ。）は、ファンの内径側から吸入される空気
（以下、この空気を主流空気と呼ぶ。）に比べて、ファ
ンから与えられるエネルギ（運動エネルギ）が小さいの
で、ファンの内径側に集約された吹き出す主流空気に吸
引されて不安定な流れとなる。このため、副流空気によ
る不安定な渦がブレードの端部側に発生するため、副流
空気と主流空気とが干渉してしまい、上記第２ＮＺ音が
発生してしまう。

【０００６】なお、上述の第２ＮＺ音の発生原因からも
明らかなように、第２ＮＺ音は、吸入口側にフィルタを
有していない場合にも発生し得るものである。ところ
で、第２ＮＺ音の発生原因は、副流空気と主流空気との
干渉であることから、発明者等は、ベルマウスをファン
の内径側まで延ばすことにより、吸入口の径寸法をファ
ンの内径寸法より小さくしてブレードの端部全体を覆っ
たところ、第２ＮＺ音は低減されたものの、吸入口の面
積が縮小したため、送風量（送風能力）が大きく低下し
てしまった（図２４参照）。

【０００７】本発明は、上記点に鑑み、送風能力を大き
く低下させることなく、遠心式送風機の第２ＮＺ音を低
減することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の技術的手段を用いる。請求項１〜
５、１２〜１４に記載の発明では、吸入口（７５）の開
口径寸法（Ｄ）をファン７２の最小内径寸法（ｄ_min）
より大きく設定するとともに、ブレード（７２）のうち
吸入口（７５）側には傾斜部（７２ａ）が形成され、さ
らに、遠心式多翼ファン（７２）の内径寸法が略一定と
なるような一定部位（７２ａ）が形成されていることを
特徴とする。

【０００９】これにより、従来（傾斜部（７２ａ）が形
成されていないファン）では、不安定な渦となっていた
副流空気が、主流空気に吸引されて主流空気と共にファ
ン（７１）の内径側に集約されるため、副流空気と主流
空気との干渉を低減することができる。したがって、上
記第２ＮＺ音を低減することができる。また、吸入口
（７５）の開口径寸法（Ｄ）がファン７２の最小内径寸
法（ｄ_mi _n）より大きく設定されているので、送風能力
が低下することを防止できる。

【００１０】以上に述べたように、本発明によれば、送
風能力を大きく低下させることなく、遠心式送風機７の
第２ＮＺ音を低減することができる。なお、一定部位
（７２ｂ）は、請求項２に記載の発明のごとく、前記傾
斜部（７２ａ）に連なって形成してもよい。因みに、本
発明において、傾斜部（７２ａ）から連なる一定部位
（７２ｂ）は、厳密にファン内径が略一定となるもので
はなく、後述するように、例えば傾斜角度（θ₁）より
大きい角度の傾斜があってもよい。

【００１１】ところで、傾斜角（θ₁）は、請求項３に
記載の発明のごとく、２５°以上、８０°以下とするこ
とが望ましい。また、傾斜角（θ₁）を請求項４に記載
の発明のごとく、２５°以上、７０°以下としてもよ
く、またさらに、請求項４に記載の発明のごとく、３５
°以上、６０°以下としてもよい。請求項６に記載の発
明では、ブレード（７２）は、遠心式多翼ファン（７
１））の内径寸法が略一定となる一定部位（７２ｂ）、
及び一定部位（７２ｂ）よりも吸入口（７５）側に形成
されて、前記吸入口（７５）側に向かうほど遠心式多翼
ファン（７１）の内径寸法が拡大する傾斜部（７２ａ）
を有して形成され、さらに、傾斜部（７２ｂ）は、傾斜
部（７２ｂ）のうち遠心式多翼ファン（７１）の外径側
端部と前記遠心式多翼ファン（７１）の内径側端部とを
結ぶ線の延長線（Ｌ₁）と、一定部位（７２ｂ）の延長
線（Ｌ₂）との交差角（θ₂）が所定角度となるように
形成されていることを特徴とする。

【００１２】これにより、請求項１に記載の発明と同様
に、副流空気と主流空気との干渉を低減することができ
るので、上記第２ＮＺ音を低減することができる。請求
項７に記載の発明では、ブレード（７２）は、遠心式多
翼ファン（７１））の内径寸法が略一定となる一定部位
（７２ｂ）と、一定部位（７２ｂ）よりも吸入口（７
５）側に形成され、吸入口（７５）側に向かうほど遠心
式多翼ファン（７１）の内径寸法が拡大するように遠心
式多翼ファン（７２）の径方向に対して傾斜するととも
に、変曲点を有する曲線状の傾斜部（７２ａ）とを有し
て形成されていることを特徴とする。

【００１３】これにより、請求項１に記載の発明と同様
に、副流空気と主流空気との干渉を低減することができ
るので、上記第２ＮＺ音を低減することができる。請求
項９に記載の発明では、ブレード（７２）のうち吸入口
（７５）側には、吸入口（７５）側に向かうほど遠心式
多翼ファン（７２）の内径寸法が拡大するように、遠心
式多翼ファン（７２）の径方向に対して所定の傾斜角度
（θ₁）を有して傾いた傾斜部（７２ａ）が形成され、
ブレード（７２）のうち傾斜部（７２ａ）から連なる部
位には、前記遠心式多翼ファン（７２）の内径寸法が略
一定となるような部位（７２ｂ）が形成され、さらに、
吸入口（７５）には、少なくとも傾斜部（７２ａ）の一
部を覆う覆い部材（７８）が形成されていることを特徴
とする。

【００１４】これにより、請求項１に記載の発明と同様
に、副流空気と主流空気との干渉を低減することができ
るので、上記第２ＮＺ音を低減することができる。ま
た、吹き返し空気と吸入空気との干渉を防止できるの
で、低周波数騒音を低減することができる。したがっ
て、本発明では、第２ＮＺ音の低減を図りつつ、低周波
数騒音を低減することができる。

【００１５】請求項１１に記載の発明では、覆い部材
（７８）は、ケーシング（７４）のノーズ部（Ｎ）に対
応する部位に形成されていることを特徴とする。これに
より、送風能力を大きく低下させることなく、第２ＮＺ
音及び低周波数騒音を低減することができる。請求項１
２に記載の発明では、ブレード（７２）は、ファン内径
縁（Ｄ₁）側の曲率半径（Ｒ₁）がファン外径縁
（Ｄ₂）側の曲率半径（Ｒ₂）より小さくなるように形
成されていることを特徴とする。

【００１６】これにより、低周波騒音の低減を図りつ
つ、遠心式多翼ファン（７１）の消費駆動力の低減を図
ることが可能となる。因みに、上記各手段の括弧内の符
号は、後述する実施形態記載の具体的手段のとの対応関
係を示す一例である。

【００１７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は、本実施
形態に係る遠心送風機（以下、送風機と略す。）を水冷
エンジン搭載車両の車両用空調装置１に適用した場合の
模式図である。空気流路をなす空調ケーシング２の空気
上流側部位には、車室内気を吸入するための内気吸入口
３と外気を吸入するための外気吸入口４とが形成される
とともに、これらの吸入口３、４を選択的に開閉する吸
入口切換ドア５が設けられている。また、この吸入口切
換ドア５は、サーボモータ等の駆動手段または手動操作
によって開閉される。

【００１８】この吸入口切換ドア５の下流側部位には、
空気中の塵埃を取り除く、フィルタ（異物除去手段）７
０及び本実施形態に係る送風機７が配設されており、こ
の送風機７により両吸入口３、４から吸入された空気
が、後述する各吹出口１４、１５、１７に向けて送風さ
れている。送風機７の空気下流側には、空気冷却手段を
なす蒸発器９が配設されており、送風機７により送風さ
れた空気は全てこの蒸発器９を通過する。蒸発器９の空
気下流側には、空気加熱手段をなすヒータコア１０が配
設されており、このヒータコア１０は、エンジン１１の
冷却水を熱源として空気を加熱している。なお、図１に
示された送風機の図は、模式図であり、詳細は後述す
る。

【００１９】また、空調ケーシング２には、ヒータコア
１０をバイパスするバイパス通路１２が形成されてお
り、ヒータコア１０の空気上流側には、ヒータコア１０
を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合
を調節するエアミックスドア１３が配設されている。こ
の風量割合の調節は、このエアミックスドア１３の開度
を調節することにより調節される。

【００２０】また、空調ケーシング２の最下流側部位に
は、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフ
ェイス吹出口１４と、車室内乗員の足元に空気を吹き出
すためのフット吹出口１５と、フロントガラス１６の内
面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１
７とが形成されている。そして、上記各吹出口１４、１
５、１７の空気上流側部位には、それぞれ吹出モード切
換ドア１８、１９、２０が配設されている。なお、これ
らの吹出モード切換ドア１８、１９、２０は、サーボモ
ータ等の駆動手段または手動操作によって開閉される。

【００２１】因みに、実際の車両用空調装置では、フッ
ト吹出口１５及びデフロスタ吹出口１７は、フェイス吹
出口１４より小さくなっているため、フットモード及び
デフモードはフェイスモードに比べて空気の流通抵抗
（圧損）が大きくなっている。次に、送風機７について
詳述する。７１は回転軸７ａ周りに多数枚のブレード７
２を有するとともに、回転軸７ａの方向他端側から吸入
した空気を径外方側に向けて吹き出す遠心式多翼ファン
（以下、ファンと略す。）であり、７３はファン７１を
回転駆動する電動モータ（駆動手段）である。

【００２２】７４はファン７１を収納するとともに、フ
ァン７１から吹き出した空気の流路７４ａを形成する渦
巻き状に形成された樹脂製のスロールケーシング（以
下、ケーシングと略す。）であり（図３参照）、このケ
ーシング７４には、回転軸７ａ方向一端側に向けて開口
するとともに、その開口径寸法Ｄがファン７２の最小内
径寸法ｄ_minより大きく設定された空気の吸入口７５が
形成されている。そして吸入口７５の外縁には、ファン
７１に空気を導くベルマウス７６がケーシング７４に一
体成形されている。

【００２３】ところで、ファン７１のうち吸入口７５側
には、ケーシング７４の内壁７４ｂと隙間δを有して対
向した対向面７７ａが形成されたシュラウド７７が、ブ
レード７２と共に樹脂にて一体成形されている。なお、
このシュラウド７７の断面形状は、ファン内径側から外
径側に向かうほど空気流路の断面積が縮小する（ブレー
ド高さｈが小さくなる）ように、ブレード７２を流通す
る主流空気の流線に沿うような形状（略円弧状）に形成
されている（図４参照）。

【００２４】また、シュラウド７７には、ファン７１
（ブレード７２）の吸入口７５側端部から回転軸７ａ方
向一端側（紙面上方側）に延びて突出する延出部７７ｂ
が形成されており、ベルマウス７６は延出部７７ｂを覆
うようにしてファン内径側に向けて延びている。そし
て、ブレード７２のうち吸入口７５側には、図４に示す
ように、吸入口７５側に向かうほどファン内径が拡大す
るように、ファン７２の径方向に対して所定の傾斜角度
θ₁（本実施形態では５０°）を有して直線的に傾いた
傾斜部７２ａが形成されている。さらに、ブレード７２
のうち傾斜部７２ａから連なる部位には、ファン内径が
略一定（本実施形態では小内径寸法ｄ_min）となるよう
に、回転軸７ａと平行な平行部（一定部位）７２ｂが形
成されている。

【００２５】また、本実施形態では、ファン７１のうち
吸入口７５側の内径寸法の最大値ｄ _maxは、吸入口の開
口径寸法Ｄの１．０６倍程度となるように設定されてい
る。なお、ここで、内径寸法の最大値ｄ_maxとは、図４
に示すように、傾斜部７２ａのうち最も吸入口７５側に
位置する部位おける内径寸法を言う。次に、本実施形態
の特徴を述べる。

【００２６】本実施形態によれば、ブレード７２のうち
吸入口７５側には、傾斜部７２ａが形成されているの
で、従来（傾斜部７２ａが形成されていないファン）で
は、不安定な渦となっていた副流空気が、主流空気に吸
引されて主流空気と共にファン７１の内径側に集約され
るため、副流空気と主流空気との干渉を低減することが
できる。したがって、上記第２ＮＺ音を低減することが
できる。

【００２７】また、吸入口７５の開口径寸法Ｄがファン
７２の最小内径寸法ｄ_minより大きく設定されているの
で、送風能力が低下することを防止できる。以上に述べ
たように、本実施形態によれば、送風能力を大きく低下
させることなく、送風機７の第２ＮＺ音を低減すること
ができる。因みに、図５は、本実施形態に係る送風機７
を実際に車両に搭載した状態で第２ＮＺ音を測定した結
果を示すグラフであり、このグラフから明らかなよう
に、傾斜角度θ₁を２５°〜８０°（２５°≦θ≦８０
°）、さらに望ましく２５°〜７０°（２５°≦θ≦７
０°）とすることにより第２ＮＺ音のピークレベルを低
減することができる。ここで、第２ＮＺ音のピークレベ
ルとは、第２ＮＺ音を示す波形の高低差を言う。

【００２８】なお、図６は、本実施形態に係る送風機、
ブレード７２の端部全体を覆った送風機、及び従来の技
術に係る送風機についての第２ＮＺ音の音圧レベルと送
風能力（送風量）を示すグラフであり、このグラフから
明らかなように、本実施形態に係る送風機７では、ブレ
ード７２の端部全体を覆う手段と同等程度に第２ＮＺ音
を低減しつつ、従来の技術に係る送風機と同等の送風能
力を発揮することができることが判る。

【００２９】（第２実施形態）本実施形態は、図７、８
に示すように、シュラウド７７のうちケーシング７４の
ノーズ部Ｎ（図３参照）に対応する部位をファン７１の
ファン内径縁Ｄ₁まで延長させて傾斜部７２ａを覆う覆
い部材７８を吸入口７５（ケーシング７４）形成したも
のである。

【００３０】次に、本実施形態の特徴を述べる。吸入口
７５からケーシング７４内に吸入された空気は、ファン
内径縁Ｄ₁側からファン外径縁Ｄ₂側に至る間にブレー
ド７２により加速されてファン７１の径外方側に向けて
吹き出されため、傾斜部７２ａからブレード７２間に進
入した空気は、その他の部位からブレード７２間に進入
した空気に比べて、ブレード７２から与えられる加速度
が小さいため、傾斜部に７２ａにおいて、ファン外径縁
Ｄ ₂側からファン内径縁Ｄ₁側に向けて流通する吹き返
し空気流れが発生してしまう。

【００３１】このため、傾斜部に７２ａにおいて、吹き
返し空気と吸入空気とが干渉してしまい、フットモード
及びデフモード等の高圧損時に低周波数（１０〜５００
Ｈｚ）の騒音が発生しやすい。これに対して、本実施形
態では、傾斜部７２ａを覆う覆い部材７８が設けられて
いるので、吹き返し空気と吸入空気との干渉を防止で
き、低周波数騒音を低減することができる。したがっ
て、本実施形態では、送風機７の第２ＮＺ音及び低周波
数騒音を低減することができる。

【００３２】ところで、覆い部材７８をファン内径縁Ｄ
₁の全周に渡って形成してもよいが、この手段では、実
質的なファン７１の吸入面積が縮小するので、送風機７
の送風能力が低下するおそれがある。一方、ノーズ部Ｎ
は、ケーシング７４の巻き初め側と巻き終わり側とが微
少隙間を介して連通する部位であるので、このノーズ部
Ｎにおいて、吹き返し空気が顕著に発生しやすい。

【００３３】したがって、本実施形態のごとく、ノーズ
部Ｎに対応する部位に覆い部材７８を設ければ、送風機
７の送風能力を大きく低下させることなく、送風機７の
第２ＮＺ音及び低周波数騒音を低減することができる。（第３実施形態）第２ＮＺ音は、図９に示すように、傾
斜角θを大きく（３０°以上と）すれば低減することが
できるものの、傾斜角θを大きくすると、図１０に示す
ように、低周波騒音が増大する。

【００３４】そこで、本実施形態では、図９、１０から
明らかなように、傾斜角θを３０°〜７０°（３０°≦
θ≦７０°）とすることで、第２ＮＺ音の低減と低周波
数騒音の低減と両立を図っている。（第４実施形態）本実施形態は、低周波騒音のうち、特
に１００〜２００Ｈｚの騒音を低減することを目的とし
てなされたものである。

【００３５】すなわち、本実施形態は、上述の実施形態
と同様に、ブレード７２に傾斜部に７２ａを設けるとと
もに、図１１に示すように、ファン内径縁Ｄ₁から翼弦
長Ｌの略１／４までの曲率半径Ｒ₁が、ファン外径縁Ｄ
₂側の曲率半径Ｒ₂より小さくなるようにプレード７２
を形成したものである。なお、翼弦長Ｌとは、ファン外
径縁Ｄ₂におけるファン半径からファン内径縁Ｄ₁にお
けるファン半径を引いた寸法を言う。

【００３６】次に、本実施形態の特徴を述べる。遠心式
多翼ファンでは、周知のように、ファン出口角β₂が小
さくなるほど（前向きファンほど）、ブレード７２に作
用する抗力が大きくなるため、ファンを駆動するための
駆動力（電動モータ７３の消費電力）を増大する。一
方、ファン出口角β２を大きくしていくと（ラジアルフ
ァン及び後ろ向きファンでは）、駆動力が小さくなるも
のの、送風能力が低下してしまう。

【００３７】したがって、ファン出口角β₂は、送風能
力の向上と駆動力の低減との両立を図るべく適切な角度
を選定する必要がある。因みに、本実施形態では、８０
°〜１００°程度である。なお、ファン出口角β₂と
は、図１１に示すように、ブレード７２とファン７１の
外径縁との交差角度であって、ファン７１の回転方向前
進側から測定した角度を言い、ファン入口角β₁とは、
ブレード７２とファン７１の内径縁との交差角度であっ
て、ファン７１の回転方向前進側から測定した角度を言
う。

【００３８】ところで、発明者等の種々の試験による
と、ファン入口角β₁が小さくなるほど、低周波騒音
（特に１００〜２００Ｈｚの騒音）が顕著になり、一
方、ファン入口角β₁が大きくなるほど、低周波騒音が
小さくなるものの、ファン７１を駆動するための駆動力
（電動モータ７３の消費電力）を増大することを発見し
た。そこで、ファン入口角β₁と低周波騒音との因果関
係を調査検討したところ、以下に述べる原因により低周
波騒音が発生することが判明した。

【００３９】すなわち、ファン７１に吸入される空気
は、ファン７１の径外方に向かって流れるが、回転して
いるファン７１から見ると、ファン７１は回転している
ため、ファン７１に吸入される空気（以下、この空気を
吸入空気Ｖ₀と呼ぶ。）は、図１２（ｂ）に示すよう
に、ファン７１の径外方に向かう速度成分Ｖ_i加えて、
ファン７１の回転の向きと逆向きの速度成分Ｖ_fを有し
ている。

【００４０】このため、吸入空気Ｖ₀は、図１２（ａ）
に示すように、ファン７１に対して所定の流入角度β₀
を有して進入するとともに、ブレード７２に衝突してそ
の流通方向を転向させてファン７１の径外方に向けて吹
き出される。ここで、図１２（ｂ）に示すように、流入
角度β₀とは、吸入空気Ｖ₀のファン７１の内径縁との
交差角度であって、ファン７１の回転方向前進側から測
定した角度を言う。因みに、吸入空気Ｖ₀の流入角度β
₀は、図１２（ｂ）から明らかなように、ファン７１の
回転速度が大きくなるほど、小さくなる。

【００４１】また、吸入空気Ｖ₀は、ファン７１が回転
しているため、衝突するブレード７２とは剥離すること
なく流通するものの、図１２（ａ）に示すように、ファ
ン７１の回転方向前進側のブレード７２に対しては剥離
が発生してしまう。このとき、吸入空気Ｖ₀は、ファン
７１に対して所定の流入角度β₀を有して進入するの
で、図１２（ａ）、図１３に示すように、ブレード７２
の曲率半径を一定としてファン入口角β₁を大きくする
と、剥離が発生する点（以下、この点を剥離点と呼
ぶ。）がファン内径縁Ｄ₁側に移っていくとともに、剥
離した吸入空気Ｖ₀がブレード７２に再付着する点（以
下、この点を再付着点と呼ぶ。）もファン内径縁Ｄ₁側
に移っていく。

【００４２】したがって、ブレード７２の曲率半径を一
定としてファン入口角β₁が小さくなると、図１２
（ａ）に示すように、剥離した吸入空気Ｖ₀が、ファン
内径縁Ｄ ₁側からファン外径縁Ｄ₂側までの間の部位に
て再付着することができず、吸入空気Ｖ₀の剥離に伴っ
て発生した渦が吹出空気と共にファン７１外に放出され
てしまうので、低周波騒音（特に１００〜２００Ｈｚの
騒音）が発生してしまう。

【００４３】これに対して、ブレード７２の曲率半径を
一定としてファン入口角β₁を大きくすれば、前述のご
とく、剥離した吸入空気Ｖ₀の再付着点がファン内径縁
Ｄ₁側に移っていくので、ファン内径縁Ｄ₁側からファ
ン外径縁Ｄ₂側までの間の部位にて再付着し、吸入空気
Ｖ₀の剥離に伴って発生した渦が吹出空気と共にファン
７１外に放出されない。

【００４４】一方、ブレード７２の曲率半径を一定とし
てファン入口角β₁を大きくすると、吸入空気Ｖ₀とブ
レード７２とのなす角（以下、この角を衝突角度と呼
ぶ。）αが大きくなるので、ブレード７２の翼面と直交
する方向の力（以下、この力を衝突抗力と呼ぶ。）、す
なわち吸入空気Ｖ₀の衝突力がブレード７２に作用す
る。

【００４５】因みに、この衝突抗力は、前述の説明から
明らかなように、ファン７１の回転速度（吸入空気Ｖ₀
に対するブレード７２の速度）の増大に応じて大きくな
るものである。したがって、ファン７１を駆動するため
の駆動力（電動モータ７３の消費電力）が上昇してしま
う。なお、ファン入口角β₁を小さくしていくと、ファ
ン入口角β₁が流入角度β₀に近づいていき、衝突角度
αが小さくなるため、駆動力が小さくなるものの、前述
のごとく、低周波騒音が発生してしまう。

【００４６】これに対して、本実施形態のごとく、ファ
ン内径縁Ｄ₁側の曲率半径Ｒ₁が、ファン外径縁Ｄ₂側
の曲率半径Ｒ₂より小さくなるようにプレード７２を形
成すれば、図１４に示すように、吸入空気Ｖ₀の剥離点
をファン内径縁Ｄ₁側にしてファン内径縁Ｄ₁側からフ
ァン外径縁Ｄ₂側までの間の部位にて剥離した吸入空気
Ｖ₀を再付着させることができるとともに、衝突角度α
が小さくすることができるため、消費駆動力を小さくす
ることが可能となる。

【００４７】なお、図１５（ａ）は、ブレード７２の曲
率半径及びファン入口角β₁と低周波騒音との示す試験
結果であり、図１５（ｂ）は、ブレード７２の曲率半径
及びファン入口角β₁と消費電力との関係を示す試験結
果である。そして、図１７から明らかなように、本実施
形態によれば、低周波騒音を低減しつつ、消費駆動力
（消費電力）を低減することができる。因みに、図１５
（ａ）に示す騒音試験は、ＪＩＳＢ８３４６（送風
機の騒音レベル測定方法）に準拠したものである。

【００４８】ところで、ファン内径縁Ｄ₁の曲率半径Ｒ
₁にて形成されたブレード７２の範囲をファン外径縁Ｄ
₂側に拡大していくと、剥離点がファン外径縁Ｄ₂側に
移行していくため、低周波騒音のピーク値ΔＡは、図１
６に示すように、次第に大きくなっていく。そこで、本
実施形態では、剥離点がファン外径縁Ｄ₂側に過度に移
行してしまうことを抑制すべく、ファン内径縁Ｄ₁から
翼弦長Ｌの略１／４までの範囲が曲率半径Ｒ₁となるよ
うにするとともに、ファン内径縁Ｄ₁側の曲率半径Ｒ₁
をファン外径縁Ｄ₂側の曲率半径Ｒ₂の略０．２倍以下
としたブレード７２を採用している（その他の実施形態）ところで、上述の実施形態では、
平行部７２ｂは、ファン内径が略一定となるように回転
軸７ａと略平行であったが、本発明は厳密にこれに限定
されるものではなく、例えば傾斜角度θより大きい角度
の傾斜があってもよい。

【００４９】また、上述の実施形態では、ファン７１の
うち吸入口７５側の内径寸法の最大値ｄ_maxは、吸入口
の開口径寸法Ｄの１．０６倍程度となるように設定され
ていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、最
大値ｄ_maxは開口径寸法Ｄの０．９５倍以上であればよ
い（図１７参照）。また、上述の実施形態では、送風機
７の空気流れ上流近傍にフィルタ７０を配設したが、フ
ィルタ７０に代えて、比較的大きな異物が送風機７に吸
入されることを防止する異物吸入防止格子等の異物除去
手段を配設してもよい。また、フィルタ７０及び異物除
去手段を廃止してもよい。

【００５０】また、第２実施形態では（図７参照）、覆
い部材７８は、傾斜部７２ａの一部を覆っていたが、図
１８、１９に示すように、覆い部材７８をファン７１の
ファン内径縁Ｄ₁近傍まで延ばしてもよい。また、図１
８〜２０に示すように、傾斜部７２ａと平行部７２ｂと
を円弧状の円弧部７２ｃを介して連ねてもよい。

【００５１】また、傾斜部７２ａの形状を図２１に示す
ように変曲点を有する曲線状としてもよい。また、傾斜
部７２ａの傾斜角度θ₁をファン外形側から内径側に向
かうほど、変化させてもよい。また、第１実施形態で
は、傾斜部７２ａの傾斜角度をファン７２の径方向と傾
斜部７２ａとのなす角として規定したが（図４参照）、
図２２に示すように、傾斜部７２ｂのうちファン７１の
外径側端部とファン７１の内径側端部とを結ぶ線の基準
線（延長線）Ｌ₁と、平行部７２ｂの延長線Ｌ₂との交
差角θ₂として規定してもよい。

【００５２】さらに、第３実施形態では、傾斜部７２ａ
を有するブレード７２に対して曲率半径をファン内径縁
Ｄ₁側とファン外径縁Ｄ₂側とで相違させたが、傾斜部
７２ａを有していないブレード７２に対して曲率半径を
ファン内径縁Ｄ₁側とファン外径縁Ｄ₂側とで相違させ
てもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】車両用空調装置の模式図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る送風機の断面図で
ある。

【図３】本発明の第１実施形態に係る送風機を吸入口側
から見た模式図である。

【図４】図２の一部拡大図である。

【図５】傾斜角度θと第２ＮＺ音のピークレベルとの関
係を示すグラフである。

【図６】送風量（送風能力）と第２ＮＺ音とを示すグラ
フである。

【図７】第１実施形態に係る送風機の拡大図である。

【図８】本発明の第１実施形態に係る送風機を吸入口側
から見た模式図である。

【図９】傾斜角度θと第２ＮＺ音との関係を示すグラフ
である。

【図１０】傾斜角度θと低周波騒音レベルを示すグラフ
である。

【図１１】第３実施形態に係るファンの拡大図である。

【図１２】（ａ）は曲率半径を一定とするファンの拡大
図であり、（ｂ）はベクトル図である。

【図１３】曲率半径を一定とするファンの拡大図であ
る。

【図１４】第３実施形態に係るファンの拡大図である。

【図１５】（ａ）は、ブレードの曲率半径及びファン入
口角β₁と低周波騒音との示すグラフであり、（ｂ）は
ブレードの曲率半径及びファン入口角β₁と消費電力と
の関係を示すグラフである。

【図１６】曲率半径Ｒ₁の範囲と低周波騒音との関係を
示すグラフである。

【図１７】傾斜部の変形例を示す拡大図である。

【図１８】本発明の第２実施形態の変形例に係る送風機
の模式図である。

【図１９】本発明の第２実施形態の変形例に係る送風機
の模式図である。

【図２０】本発明の実施形態の変形例に係る送風機の模
式図である。

【図２１】本発明の実施形態の変形例に係る送風機の模
式図である。

【図２２】第１実施形態の変形例に係る送風機の模式図
である。

【図２３】従来の技術に係る送風機の模式図である。

【図２４】（ａ）は送風量と吸入口の開口径寸法（ベル
マウス内径）との関係を示すグラフであり、（ｂ）は第
２ＮＺ音のレベルと吸入口の開口径寸法（ベルマウス内
径）との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

７１…送風機、７２…ブレード、７２ａ…傾斜部、７２
ｂ…平行部、７５…吸入口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者亀岡輝彦愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者伊藤功治愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者田中亨愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内 (72)発明者三石康志愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地株式会社日本自動車部品総合研究所内Ｆターム(参考） 3H033 AA02 AA15 AA18 BB02 BB06 CC01 CC03 DD04 DD27 EE06 EE08 3H034 AA02 AA15 AA18 BB02 BB06 BB19 CC01 CC03 DD02 DD08 DD25 EE06 EE08 3H035 CC04 CC06 DD04 DD05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸周りに配設された複数枚のブレー
ド（７２）を有する遠心式多翼ファン（７１）と、前記遠心式多翼ファン（７１）を収納するとともに、前
記遠心式多翼ファン（７１）の最小内径寸法（ｄ_min）
より大きい径寸法（Ｄ）を有する空気の吸入口（７５）
が形成された渦巻き状のスクロールケーシング（７４）
とを備え、前記ブレード（７２）は、前記遠心式多翼ファン（７１））の内径寸法が略一定と
なる一定部位（７２ｂ）と、前記一定部位（７２ｂ）よりも前記吸入口（７５）側に
形成され、前記吸入口（７５）側に向かうほど前記遠心
式多翼ファン（７１）の内径寸法が拡大するように、前
記遠心式多翼ファン（７２）の径方向に対して所定の傾
斜角度（θ₁）を有して傾いた傾斜部（７２ａ）とを有
して形成されていることを特徴とする遠心式送風機。
【請求項２】前記一定部位（７２ｂ）は、前記傾斜部
（７２ａ）に連なって形成されていることを特徴とする
請求項１に記載の遠心式送風機。
【請求項３】前記傾斜角度（θ₁）は、２５°以上、
８０°以下であることを特徴とする請求項１又は２に記
載の遠心式送風機。
【請求項４】前記傾斜角度（θ₁）は、２５°以上、
７０°以下であることを特徴とする請求項１又は２に記
載の遠心式送風機。
【請求項５】前記傾斜角度（θ₁）は、３０°以上、
〜６０°以下であることを特徴とする請求項１又は２に
記載の遠心式送風機。
【請求項６】回転軸周りに配設された複数枚のブレー
ド（７２）を有する遠心式多翼ファン（７１）と、前記遠心式多翼ファン（７１）を収納するとともに、前
記遠心式多翼ファン（７１）の最小内径寸法（ｄ_min）
より大きい径寸法（Ｄ）を有する空気の吸入口（７５）
が形成された渦巻き状のスクロールケーシング（７４）
とを備え、前記ブレード（７２）は、前記遠心式多翼ファン（７
１））の内径寸法が略一定となる一定部位（７２ｂ）、
及び前記一定部位（７２ｂ）よりも前記吸入口（７５）
側に形成されて、前記吸入口（７５）側に向かうほど前
記遠心式多翼ファン（７１）の内径寸法が拡大する傾斜
部（７２ａ）を有して形成され、さらに、前記傾斜部（７２ｂ）は、前記傾斜部（７２
ｂ）のうち前記遠心式多翼ファン（７１）の外径側端部
と前記遠心式多翼ファン（７１）の内径側端部とを結ぶ
線の延長線（Ｌ₁）と、前記一定部位（７２ｂ）の延長
線（Ｌ₂）との交差角（θ₂）が所定角度となるように
形成されていることを特徴とする遠心式送風機。
【請求項７】回転軸周りに配設された複数枚のブレー
ド（７２）を有する遠心式多翼ファン（７１）と、前記遠心式多翼ファン（７１）を収納するとともに、前
記遠心式多翼ファン（７１）の最小内径寸法（ｄ_min）
より大きい径寸法（Ｄ）を有する空気の吸入口（７５）
が形成された渦巻き状のスクロールケーシング（７４）
とを備え、前記ブレード（７２）は、前記遠心式多翼ファン（７１））の内径寸法が略一定と
なる一定部位（７２ｂ）と、前記一定部位（７２ｂ）よりも前記吸入口（７５）側に
形成され、前記吸入口（７５）側に向かうほど前記遠心
式多翼ファン（７１）の内径寸法が拡大するように前記
遠心式多翼ファン（７２）の径方向に対して傾斜すると
ともに、変曲点を有する曲線状の傾斜部（７２ａ）とを
有して形成されていることを特徴とする遠心式送風機。
【請求項８】前記遠心式多翼ファン（７１）のうち前
記吸入口（７５）側の内径寸法の最大値は、前記吸入口
の径寸法（７５）の０．９５倍以上であることを特徴と
する請求項１ないし７のいずれか１つに記載の遠心式送
風機。
【請求項９】回転軸周りに配設された複数枚のブレー
ド（７２）を有する遠心式多翼ファン（７１）と、前記遠心式多翼ファン（７１）を収納するとともに、前
記遠心式多翼ファン（７１）の最小内径寸法（ｄ_min）
より大きい径寸法（Ｄ）を有する空気の吸入口（７５）
が形成された渦巻き状のスクロールケーシング（７４）
とを備え、前記ブレード（７２）のうち前記吸入口（７５）側に
は、前記吸入口（７５）側に向かうほど前記遠心式多翼
ファン（７２）の内径寸法が拡大するように、前記遠心
式多翼ファン（７２）の径方向に対して所定の傾斜角度
（θ₁）を有して傾いた傾斜部（７２ａ）が形成され、前記ブレード（７２）のうち前記傾斜部（７２ａ）から
連なる部位には、前記遠心式多翼ファン（７２）の内径
寸法が略一定となるような部位（７２ｂ）が形成され、さらに、前記吸入口（７５）には、少なくとも前記傾斜
部（７２ａ）の一部を覆う覆い部材（７８）が形成され
ていることを特徴とする遠心式送風機。
【請求項１０】前記覆い部材（７８）は、前記遠心式
多翼ファン（７１）のファン内径縁（Ｄ₁）近傍まで延
びるていることを特徴とする請求項９記載の遠心式送風
機。
【請求項１１】前記覆い部材（７８）は、前記ケーシ
ング（７４）のノーズ部（Ｎ）に対応する部位に形成さ
れていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の遠
心式送風機。
【請求項１２】前記ブレード（７２）は、ファン内径
縁（Ｄ₁）側の曲率半径（Ｒ₁）がファン外径縁
（Ｄ₂）側の曲率半径（Ｒ₂）より小さくなるように形
成されていることを特徴とする請求項１ないし１１のい
ずれか１つに記載の遠心式送風機。
【請求項１３】前記ブレード（７２）は、ファン内径
縁（Ｄ₁）から翼弦長（Ｌ）の略１／４までの曲率半径
（Ｒ₁）が、ファン外径縁（Ｄ₂）側の曲率半径
（Ｒ₂）より小さくなるように形成されていることを特
徴とする請求項１２に記載の遠心式送風機。
【請求項１４】前記ブレード（７２）のうち、ファン
内径縁（Ｄ₁）側の曲率半径（Ｒ₁）は、ファン外径縁
（Ｄ₂）側の曲率半径（Ｒ₂）の略０．２倍以下である
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の遠心式送
風機。
【請求項１５】請求項１ないし１４のいずれか１つに
記載の遠心式送風機（７）を有する車両用空調装置の車
両用送風装置であって、前記吸入口（７５）の空気流れ上流近傍には、前記遠心
式送風機（７）に異物が吸入されることを防止する異物
除去手段（７０）が配設されていることを特徴とする車
両用送風装置。