JP2003301794A - 遠心式送風機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 内外気二層流式車両用空調装置用の遠心式送
風機において、空気の分離性を向上させる。 【解決手段】 第１ブレード２１と第２ブレード２２と
の間に、第１ブレード２１側から第２ブレード２２側へ
空気が流れること、又は第２ブレード２２側から第１ブ
レード２１側へ空気が流れることを防止する分離板（第
２側板）２４設ける。これにより、第１ファン２０ａか
ら吹き出す空気流と第２ファン２０ｂから吹き出す空
気流とが混合することを防止できるとともに、空気流
が仕切板３３の端部に衝突して流れが乱れるといった
ことが防止でき、異音が発生することを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、内気と外気とを区
分して同時に吸入することができる内外気二層流式の車
両用空調装置に適用される遠心式送風機に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】内外気二層流式車両用空調装置用の遠心
式送風機として、特開平２０００−２０３２３５号公報
に記載の発明では、仕切板を設けて遠心ファンから吹き
出した２種類の空気が混合することを防止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、遠心ファン
は、回転軸方向一端側から吸入した空気を径外方側に向
けて吹き出すものであるので、図５に示すように、仕切
板３３より上方側を流れてブレード間に吸入された空
気の一部は、流通方向が転向する際に自身に作用する慣
性力により、仕切板より下方側に吹き出してしまう。

【０００４】このため、内気と外気との分離性が低下す
るとともに、仕切板より上方側を流れてブレード間に吸
入されて仕切板より下方側に吹き出す空気が、仕切板の
端部で干渉し、空気流れが乱れて異音が発生するおそれ
がある。

【０００５】本発明は、上記点に鑑み、内外気二層流式
車両用空調装置用の遠心式送風機において、空気の分離
性を向上させることを目的とする。

【０００６】

【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、請求項１に記載の発明では、車室内空気
及び車室外空気を区分して同時に吸入することができる
内外気二層流式の車両用空調装置に適用される遠心式送
風機であって、回転軸（ＣＬ）周りに配設された複数枚
の第１ブレード（２１）を有して軸方向一端側から吸入
した空気を径外方側に向けて吹き出す第１ファン（２０
ａ）、及び回転軸（ＣＬ）周りに配設された複数枚の第
２ブレード（２２）を有して軸方向一端側から吸入した
空気を径外方側に向けて吹き出す第２ファン（２０ｂ）
が一体化された遠心ファン（２０）と、遠心ファン（２
０）を収納するとともに、遠心ファン（２０）から吹き
出した空気を集合させる渦巻き状の空気通路を構成する
スクロールケーシング（３０）と、スクロールケーシン
グ（３０）内に設けられ、第１ファン（２０ａ）から吹
き出した空気と第２ファン（２０ｂ）から吹き出した空
気とが混合することを防止する仕切板（３３）と、遠心
ファン（２０）を回転させる駆動手段（１０）とを備
え、第１ブレード（２１）と第２ブレード（２２）と
は、回転軸（ＣＬ）と平行な方向にずれており、さら
に、第１ブレード（２１）と第２ブレード（２２）との
間には、第１ブレード（２１）側から第２ブレード（２
２）側へ空気が流れること、又は第２ブレード（２２）
側から第１ブレード（２１）側へ空気が流れることを防
止する分離板（２４）が設けられていることを特徴とす
る。

【０００７】これにより、第１ファン（２０ａ）から吹
き出す空気流と第２ファン（２０ｂ）から吹き出す空
気流とが混合することを防止できるとともに、例えば
空気流が仕切板（３３）の端部に衝突して流れが乱れ
るといったことが防止でき、異音が発生することを防止
できる。

【０００８】請求項２に記載の発明では、仕切板（３
３）と分離板（２４）とは、回転軸（ＣＬ）と平行な方
向から見て、少なくともに一部が重なっていることを特
徴とする。

【０００９】これにより、空気流と空気流とが混合
することを確実に防止できる。

【００１０】請求項３に記載の発明では、第１ファン
（２０ａ）の内径（ｄ１）と第２ファン（２０ｂ）の内
径（ｄ２）とを相違させたことを特徴とする。

【００１１】これにより、空気流の行く手を遮って、
その流通方向を外径方向に確実に転向させる遮蔽案内板
として分離板（２４）を機能させることが可能となるの
で、空気流を確実に第１ブレード（２１）側に流すこ
とができ、空気流と空気流とが混合してしまうこと
を防止しつつ、空気流が乱れて異音が発生するといっ
たことを未然に防止できる。

【００１２】なお、請求項４に記載の発明のごとく、第
１ファン（２０ａ）の内径（ｄ１）を第２ファン（２０
ｂ）の内径（ｄ２）より大きく、第１ファン（２０ａ）
の内径側に、第１ファン（２０ａ）に吸い込まれる空気
と第２ファン（２０ｂ）に吸い込まれる空気とを仕切る
略円筒状の分離筒（４７）を配設し、さらに、分離筒
（４７）の外径（Ｓ１）を第２ファン（２０ｂ）の外径
（Ｄ２）に略等しくし、かつ、分離筒（４７）の軸方向
端部のうち第２ファン（２０ｂ）側における分離筒（４
７）の内径（Ｓ２）を第２ファン（２０ｂ）の内径（ｄ
２）に略等しくしてもよい。

【００１３】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１は本実施形
態に係る内外気二層流式車両用空調装置用遠心式送風機
１の模式図であり、この遠心式送風機１の空気流れ下流
側に接続される空調ケーシング内には、蒸発器、ヒータ
コア、及びエアミックスドア等の空気温度を調節する機
器が配設されている。

【００１５】なお、本実施形態に係る遠心式送風機１
は、ボルトやビス等の機械的な締結手段により、後述す
る内外気切換ユニット４０と一体化されている。

【００１６】図１中、電動式のモータ１０は遠心ファン
２０を回転させる駆動手段であり、遠心ファン２０は、
回転軸ＣＬ周りに配設された複数枚の第１ブレード２１
を有して軸方向一端側から吸入した空気を径外方側に向
けて吹き出す第１ファン２０ａと、第１ブレード２１に
対して回転軸ＣＬと平行な方向にずれた位置にて回転軸
ＣＬ周りに配設された複数枚の第２ブレード２２を有し
て軸方向一端側から吸入した空気を径外方側に向けて吹
き出す第２ファン２０ｂとが一体化された羽根車であ
る。

【００１７】なお、モータ１０はモータハウジング外周
に設けられたフランジ１１を介して、後述するスクロー
ルケーシング３０に固定されている。

【００１８】また、ハブ２３は第２ファン２０ｂにモー
タ１０の回転力を伝達する羽根車主板であり、第２側板
２４は、第２ブレード２２長手方向端部のうちハブ２３
と反対側に配置されて第２ファン２０ｂに伝達された回
転力を第１ファン２０ａに伝達するとともに、第２ファ
ン２０ｂの補強部材を構成する環板状のものである。

【００１９】一方、第１ブレード２１の長手方向端部の
うち第１側板２４と反対側には、第１ファン２０ａの補
強部材なす環状の第１側板２５が設けられている。

【００２０】また、遠心ファン２０の吸入側、つまりモ
ータ１０と反対側に位置する第１ファン２０ａの内径ｄ
１を第２ファン２０ｂの内径ｄ２より大きくすることに
より、第１ファン２０ａの内径ｄ１と第２ファン２０ｂ
の内径ｄ２とを相違させている。

【００２１】なお、第１ファン２０ａと第２ファン２０
ｂとは、樹脂にて一体成形されており、本実施形態で
は、型抜き方向が回転軸ＣＬ方向と一致するように遠心
ファン２０を成形している。

【００２２】スクロールケーシング３０は、遠心ファン
２０を収納するとともに、遠心ファン２０から吹き出し
た空気を集合させる空気通路を構成するものであり、こ
の空気通路内に、第１ファン２０ａから吹き出した空気
が流れる第１空気通路３１と、第２ファン２０ｂから吹
き出した空気が流れる第２空気通路３２と区画する仕切
板３３を設けることにより、第１ファン２０ａから吹き
出した空気と第２ファン２０ｂから吹き出した空気とが
混合してしまうことを防止している。

【００２３】なお、スクロールケーシング３０は遠心フ
ァン２０周りに渦巻き状に形成されたものであり、本実
施形態では、第１、２空気通路３１、３２の通路断面積
が、巻き角に対して対数螺旋関数的に増大するように設
定されている。

【００２４】そして、仕切板３３と第２側板２４とは、
微少な隙間３４を有して回転軸ＣＬと平行な方向から見
て、少なくととも一部が重なっており、その重なり量Ｌ
１は約１０ｍｍである。なお、隙間３４の寸法Ｌ３は５
ｍｍであり、仕切板３３と第２ブレード２２との隙間寸
法Ｌ２は約１０ｍｍである。

【００２５】また、遠心式送風機１に導入する空気を選
択する内外気切換ユニット４０は、室内空気を導入する
内気導入口４１、４２、室外空気を導入する外気導入口
４３、４４、内気導入口４１と外気導入口４４とを切換
開閉する第１内外気切換ドア４５、及び内気導入口４２
と外気導入口４３とを切換開閉する第２内外気切換ドア
４６を有している。

【００２６】また、第１ファン２０ａの内径側には、第
１ファン２０ａに吸い込まれる空気と第２ファン２０ｂ
に吸い込まれる空気とを仕切る略円筒状の分離筒４７が
配設されており、本実施形態では、分離筒４７は内外気
切換ユニット４０に一体成形されている。

【００２７】そして、分離筒４７の外径Ｓ１は第２ファ
ン２０ｂの外径Ｄ２に略等しく、かつ、分離筒４７の軸
方向端部のうち第２ファン２０ｂ側における分離筒４７
の内径Ｓ２は第２ファン２０ｂの内径ｄ２に略等しくな
るように設定されている。

【００２８】このとき、分離筒４７の軸方向端部のうち
第２ファン２０ｂ側を滑らかな曲面からなるラッパ状と
してベルマウス４８を構成している。同様に、スクロー
ルケーシング３０のうち第１側板２５側に形成された開
口部の縁部をを滑らかな曲面からなるラッパ状としてベ
ルマウス３５を構成している。

【００２９】なお、ダッシュボード５０は室内と室外
（エンジンルーム）とを区画する区画壁である。

【００３０】次に、本実施形態の作用効果を図１に基づ
いて述べる。

【００３１】内外気切換ユニット４０内に導入された空
気は、分離筒４７により第１ファン２０ａに吸引される
空気流と第２ファン２０ｂに吸引される空気流に分
離される。

【００３２】このとき、空気流の多くは、自身の慣性
力により第２側板２４側に偏って流れて第１空気通路３
１内に吹き出されるが、第２側板２４は、第１ブレード
２１と第２ブレード２２との間に位置して、空気流が
第１ブレード２１側から第２ブレード２２側へ流れるを
防止する分離板として機能するので、空気流が第２空
気通路３２側に流れることが防止される。

【００３３】一方、空気流も空気流と同様に、その
多くは、自身の慣性力によりハブ２３側に偏って流れて
第２空気通路３２内に吹き出されるので、隙間３４を通
って第１空気通路３１内に流入することは殆どない。

【００３４】したがって、本実施形態では、空気流と
空気流とを混合させることなく、空調ケーシング側に
送風することができるとともに、空気流が第２空気通
路３２側に流れること防止できるので、空気流が乱れ
て異音が発生するといったことを未然に防止できる。

【００３５】ところで、仮に、図２に示すように第１フ
ァン２０ａの内径ｄ１と第２ファン２０ｂの内径ｄ２と
が同一であると、分離筒４７に沿って流れてきた空気
は、分離筒４７と第２側板２４との隙間４８ａから空気
が第２ブレード２２側に流れてしまうおそれがある。

【００３６】これに対して、本実施形態では、第１ファ
ン２０ａの内径ｄ１と第２ファン２０ｂの内径ｄ２とが
相違しているので、第１ブレード２１と第２ブレード２
２との間に位置して分離板をなす第２側板２４は、回転
軸ＣＬと平行な方向に対して略直交する壁のようにな
る。

【００３７】このため、第１ファン２０ａに流入する空
気流は、自身の慣性力により回転軸ＣＬと平行な方向
に流れて第２ファン２０ｂ側に流れようとするものの、
第２側板２４が空気流の行く手を遮る。

【００３８】換言すれば、第１ファン２０ａの内径ｄ１
と第２ファン２０ｂの内径ｄ２とが相違した状態で、第
１ブレード２１と第２ブレード２２との間に第２側板２
４、つまり分離板が存在すると、分離板は、空気流の
行く手を遮って、その流通方向を外径方向に確実に転向
させる遮蔽案内板として機能する。

【００３９】したがって、分離筒４７に沿って流れてき
た空気流を確実に第１ブレード２１側に流すことがで
きるので、空気流が第２空気通路３２側に流れること
防止でき、空気流が乱れて異音が発生するといったこ
とを未然に防止できる。

【００４０】因みに、第１ブレード２１より内径側で第
１ファン２０ａ側と第２ファン２０ｂ側が繋がっている
が、空気流は遠心力により外径側に吹き飛ばされるの
で、ベルマウス４８部分から空気流が第２ファン２０
ｂ側に流れ込むことは殆ど無い。

【００４１】（第２実施形態）第１実施形態では、第１
ブレード２１を第２ブレード２２より外径側に配置して
第１ファン２０ａの内径ｄ１と第２ファン２０ｂの内径
ｄ２とを相違させていたが、本実施形態は、図２に示す
ように、第１ファン２０ａの内径ｄ１と第２ファン２０
ｂの内径ｄ２とを同一にしたものである。

【００４２】そして、本実施形態においても、第２側板
２４が分離板として機能するため、空気流と空気流
とが混合することを防止できるとともに、空気流が第
２空気通路３２側に流れること防止できるので、空気流
が乱れて異音が発生するといったことを未然に防止で
きる。

【００４３】なお、本実施形態では、仕切板３３のう
ち、回転軸ＣＬと平行な方向から見て第２側板２４と重
なる部分を段付き状として、隙間３４がクランク状の迷
路構造とすることにより、空気流が第２空気空気通路
３２側に流れ、空気流が第１空気通路３１側に流れる
ことを防止している。因みに、リング部材２３ａは、樽
の「たが」のごとく第２ファン２０ｂを補強する補強部
材である。

【００４４】（その他の実施形態）上述の実施形態で
は、遠心ファン２０の外側にモータ１０が配置されてい
たが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば
図３に示すように、遠心ファン２０の内側にモータ１０
を配置してもよい。

【００４５】また、上述の実施形態では、第１、２ファ
ン２０ａ、２０ｂは共に同一方向から空気を吸入した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば第
１ファン２０ａはモータ１０の反対側から空気を吸入
し、第２ファン２０ｂはモータ１０側から空気を吸入す
るようにしてもよい。なお、この場合、第２側板２４を
円盤状として、第１ファン２０ａ側と第２ファン２０ｂ
側とを仕切る必要がある。

【００４６】また、図４に示すように、第１ファン２０
ａの内径ｄ１と第２ファン２０ｂの内径ｄ２との相違量
を第１実施形態（図１）に比べて小さくしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る遠心式送風機の模
式図である。

【図２】本発明の第２実施形態に係る遠心式送風機の模
式図である。

【図３】本発明のその他の実施形態に係る遠心式送風機
の模式図である。

【図４】本発明のその他の実施形態に係る遠心式送風機
の模式図である。

【図５】従来の技術に係る遠心式送風機の模式図であ
る。

【符号の説明】

２０…遠心ファン、２０ａ…第１ファン、２０ｂ…第２
ファン、２１…第１ブレード、２２…第２ブレード、２
４…第２側板（分離板）、３３…仕切板、４７…分離
筒。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０４Ｄ 29/66 Ｆ０４Ｄ 29/66 Ｍ Ｎ Ｆターム(参考） 3H033 AA02 AA18 BB02 BB06 BB10 BB20 CC01 CC03 DD06 DD21 EE06 EE08 3H034 AA02 AA18 BB02 BB06 BB10 BB20 CC01 CC03 DD08 EE06 EE08 3H035 CC02 CC04 CC06 DD04 DD05

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車室内空気及び車室外空気を区分して同
   時に吸入することができる内外気二層流式の車両用空調
   装置に適用される遠心式送風機であって、 回転軸（ＣＬ）周りに配設された複数枚の第１ブレード
   （２１）を有して軸方向一端側から吸入した空気を径外
   方側に向けて吹き出す第１ファン（２０ａ）、及び前記
   回転軸（ＣＬ）周りに配設された複数枚の第２ブレード
   （２２）を有して軸方向一端側から吸入した空気を径外
   方側に向けて吹き出す第２ファン（２０ｂ）が一体化さ
   れた遠心ファン（２０）と、 前記遠心ファン（２０）を収納するとともに、前記遠心
   ファン（２０）から吹き出した空気を集合させる渦巻き
   状の空気通路を構成するスクロールケーシング（３０）
   と、 前記スクロールケーシング（３０）内に設けられ、前記
   第１ファン（２０ａ）から吹き出した空気と前記第２フ
   ァン（２０ｂ）から吹き出した空気とが混合することを
   防止する仕切板（３３）と、 前記遠心ファン（２０）を回転させる駆動手段（１０）
   とを備え、 前記第１ブレード（２１）と前記第２ブレード（２２）
   とは、前記回転軸（ＣＬ）と平行な方向にずれており、 さらに、前記第１ブレード（２１）と前記第２ブレード
   （２２）との間には、前記第１ブレード（２１）側から
   前記第２ブレード（２２）側へ空気が流れること、又は
   前記第２ブレード（２２）側から前記第１ブレード（２
   １）側へ空気が流れることを防止する分離板（２４）が
   設けられていることを特徴とする遠心式送風機。
2. 【請求項２】 前記仕切板（３３）と前記分離板（２
   ４）とは、前記回転軸（ＣＬ）と平行な方向から見て、
   少なくともに一部が重なっ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。
3. 【請求項３】 前記第１ファン（２０ａ）の内径（ｄ
   １）と前記第２ファン（２０ｂ）の内径（ｄ２）とが相
   違してい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。
4. 【請求項４】 前記第１ファン（２０ａ）の内径（ｄ
   １）は前記第２ファン（２０ｂ）の内径（ｄ２）より大
   きく、 前記第１ファン（２０ａ）の内径側には、前記第１ファ
   ン（２０ａ）に吸い込まれる空気と前記第２ファン（２
   ０ｂ）に吸い込まれる空気とを仕切る略円筒状の分離筒
   （４７）が配設されており、 さらに、前記分離筒（４７）の外径（Ｓ１）は前記第２
   ファン（２０ｂ）の外径（Ｄ２）に略等しく、かつ、前
   記分離筒（４７）の軸方向端部のうち前記第２ファン
   （２０ｂ）側における前記分離筒（４７）の内径（Ｓ
   ２）は前記第２ファン（２０ｂ）の内径（ｄ２）に略等
   しいことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つ
   に記載の遠心式送風機。