JP2017129028A - 送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】空調ユニットの小型化を可能とする送風機を提供する。【解決手段】第１送風機２１のファン３０は、そのファン３０の回転に伴って翼間流路３０４を流れる空気とファン内部流路３０５を流れる熱交換流体とを熱交換させる。すなわち、第１送風機２１に熱交換器としての機能を持たせることが可能である。従って、この第１送風機２１が空調ユニットに採用されることによって、その空調ユニットが有する熱交換器の数を減らすことが可能になる。その結果として、空調ユニットが有する送風機が熱交換器としての機能を持たない場合に比して、空調ユニットの小型化が可能になる。【選択図】図２

Description

本発明は、空気を流す送風機に関するものである。

この種の送風機は、例えば、従来技術を開示する特許文献１に記載された室内空調ユニットの一部を構成している。その特許文献１の室内空調ユニットは、送風機のほかに、例えば水等の熱交換流体と空気とを熱交換する熱交換器であるヒータコアと、冷媒と空気とを熱交換する熱交換器であるエバポレータとを備えている。

特許第５５５６７７１号公報

上記のように特許文献１の室内空調ユニットは、冷暖房を行うために、複数の熱交換器を必要とする。そして、その複数の熱交換器は、室内空調ユニットの小型化を困難にしている。発明者らの詳細な検討の結果、以上のようなことが見出された。

本発明は上記点に鑑みて、空調ユニットの小型化を可能とする送風機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明によれば、送風機は、空調用の送風機であって、
ファン軸心（ＣＬｆ）まわりに配置された複数枚の翼（３０１）を有し、ファン軸心まわりに回転することによってそのファン軸心の軸方向（ＤＲａ）における一方側から吸い込んだ空気をそのファン軸心の径方向（ＤＲｒ）の外側へ向けて吹き出す遠心ファン（３０）と、
熱交換流体が流入する流体入口部（３２１）と、
熱交換流体を流出させる流体出口部（３２２）とを備え、
遠心ファンの内部には、熱交換流体が流れるファン内部流路（３０５）が形成され、
そのファン内部流路は、流体入口部へ連通する内部流路一端（３０５ａ）と流体出口部へ連通する内部流路他端（３０５ｂ）とを有し、
複数枚の翼は、その複数枚の翼のうち互いに隣り合う翼同士の間にそれぞれ、空気が流れる翼間流路（３０４）を形成し、
遠心ファンは、その遠心ファンの回転に伴って翼間流路を流れる空気とファン内部流路を流れる熱交換流体とを熱交換させる。

このようにすれば、送風機に熱交換器としての機能を持たせることが可能である。従って、この送風機を空調ユニットに採用することによって、空調ユニットが有する熱交換器の数を減らすことが可能になる。その結果として、空調ユニットが有する送風機が熱交換器としての機能を持たない場合に比して、空調ユニットの小型化が可能になる。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載の具体的内容との対応関係を示す一例である。

第１実施形態において空調ユニットの全体構成を示す断面図である。 第１実施形態において、ファン軸心を含む平面で切断した第１送風機の軸方向断面を示すと共に、第１送風機のファンに流通する熱交換流体の流通回路を示した図である。 第１実施形態における第１送風機のファンをファン軸方向の一方側から見た図、すなわち、図２におけるIII矢視図である。 第１実施形態と比較される比較例の空調ユニットの全体構成を示す断面図であって、第１実施形態の図１に相当する図である。 第２実施形態において空調ユニットの全体構成を示す断面図であって、第１実施形態の図１に相当する図である。 第３実施形態において、第１送風機のファンのうち側板の一部を仮想的に切り欠いて翼間流路を見ることができるように図示した斜視図である。 図６のVII部分を拡大図示した拡大図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態において空調ユニット１０の全体構成を示す断面図である。図１において矢印ＤＲ１は、空調ユニット１０が搭載された車両の上下方向ＤＲ１すなわち車両上下方向ＤＲ１を示している。

図１の空調ユニット１０は車両用の空調ユニットであり、所定の空間内の空調すなわち車室内の空調を行う。空調ユニット１０は、車室内最前部の計器盤の内側すなわちインストルメントパネルの内側に配置されている。また、空調ユニット１０は、車両のエンジンルームに配設されたコンプレッサおよびコンデンサ等を含む車両用空調装置の一部を構成する。

図１に示すように、空調ユニット１０は、空調ケース１２、蒸発器１６、第１送風機２１、および第２送風機２２等を備えている。

空調ケース１２は、空調ユニット１０の外殻を成す樹脂製の部材であり、ほぼ直方体状の外形を成している。空調ケース１２には、例えば車室内へ連通する空気導入口１２ａが形成されている。その空気導入口１２ａには、矢印ＡＲｉｎのように空調ケース１２外部から空気が流入する。そして、空調ケース１２は、その空調ケース１２外部から空気導入口１２ａを経て流入した空気を車室内へ流すものである。すなわち、空調ケース１２の内側には、車室内へ送風される送風空気の空気通路１２ｂが形成されている。その空気通路１２ｂには、空気導入口１２ａから空調ケース１２外部の空気が矢印ＡＲｉｎのように流入する。

また、空調ケース１２は、第１送風機２１を収容する第１送風機ケースとしての第１収容部１２１と、第２送風機２２を収容する第２送風機ケースとしての第２収容部１２２とを備えている。

その第１収容部１２１には、第１空気流入口１２１ａと第１空気流出口１２１ｂとが形成されている。その第１空気流入口１２１ａには、空気通路１２ｂ内にて蒸発器１６を通過した空気が空気通路１２ｂから流入する。また、第１空気流出口１２１ｂは、その第１空気流入口１２１ａから第１送風機２１を経た空気を空調ケース１２外部へと流出させる。その第１空気流出口１２１ｂは、例えば、車室内の座席に着座した乗員の足下へ向けて吹き出すフット吹出口へ接続されている。

空調ケース１２の第２収容部１２２には、第２空気流入口１２２ａと第２空気流出口１２２ｂとが形成されている。その第２空気流入口１２２ａには、空気通路１２ｂ内にて蒸発器１６を通過した空気が空気通路１２ｂから流入する。また、第２空気流出口１２２ｂは、その第２空気流入口１２２ａから第２送風機２２を経た空気を空調ケース１２外部へと流出させる。その第２空気流出口１２２ｂは、第１空気流出口１２１ｂの接続先とは異なる吹出口へ接続されている。例えば、第２空気流出口１２２ｂは、車室内の複数の座席のうちの前席に着座した乗員の上半身へ向けて吹き出すフェイス吹出口へ接続されている。

蒸発器１６は、空調ケース１２内を流れる空気を冷却する冷却器として機能する熱交換器である。蒸発器１６はエバポレータとも呼ばれる。詳細には、蒸発器１６は、不図示のコンプレッサ、コンデンサ、および膨張弁とともに、冷媒を循環させる周知の冷凍サイクル装置を構成している。そして、蒸発器１６は、蒸発器１６を通過する空気と冷媒とを熱交換させ、それによりその冷媒を蒸発させると共にその空気を冷却する。

蒸発器１６は、空調ケース１２の空気通路１２ｂに配置されている。蒸発器１６を通過した空気は、第１空気流入口１２１ａと第２空気流入口１２２ａとの一方または両方へと流れる。

第２送風機２２は、空調用の周知の遠心式送風機である。第２送風機２２は、ファン軸心ＣＬｆまわりに回転可能に支持されたファン２２１と、そのファン２２１を回転させるモータ２２２とを有している。そのファン２２１は例えばターボファンである。

第２送風機２２のファン２２１は、そのファン２２１の回転に伴って、第２空気流入口１２２ａを経た空気を吸い込むと共に、その吸い込んだ空気をファン軸心ＣＬｆの径方向における外側へと吹き出す。その吹き出された空気は、第２空気流出口１２２ｂから空調ケース１２外部へと流出する。すなわち、第２送風機２２は、矢印ＦＬｃのように送風する。なお、ファン軸心ＣＬｆは、第１送風機２１および第２送風機２２の回転軸心であるが、第１空気流入口１２１ａおよび第２空気流入口１２２ａの中心でもある。

第１送風機２１は空調用の遠心式送風機である。但し、その第１送風機２１の構造は第２送風機２２とは異なる。その第１送風機２１の具体的構造は図２に示されている。その図２に示すように、第１送風機２１は、羽根車であるファン３０と、非回転部３２と、モータ３４と、回転軸３６と、外側シャフトシール３８と、内側シャフトシール４０と、例えばボールベアリングである軸受４２、４４とを有している。

ファン３０は、図２および図３に示すように遠心ファンであり、具体的にはターボファンである。従って、ファン３０は、モータ３４からの回転駆動力を受けて、矢印ＡＲｒｔのようにファン軸心ＣＬｆまわりに回転する。そして、ファン３０は、ファン軸心ＣＬｆまわりに回転することによって、そのファン軸心ＣＬｆの軸方向ＤＲａにおける一方側から吸い込んだ空気をファン軸心ＣＬｆの径方向ＤＲｒの外側へ向けて吹き出す。そのファン軸心ＣＬｆの軸方向ＤＲａは、本実施形態では、図１に示す車両上下方向ＤＲ１と平行になっている。なお、以下の説明では、そのファン軸心ＣＬｆの軸方向ＤＲａをファン軸方向ＤＲａとも呼ぶものとし、ファン軸心ＣＬｆの径方向ＤＲｒをファン径方向ＤＲｒとも呼ぶものとする。

ファン３０は、複数枚の翼３０１と、側板３０２と、ファン本体部３０３とを備えている。

側板３０２は、ファン径方向ＤＲｒへ面状に拡がると共にファン径方向ＤＲｒの中央に吸気孔３０２ａが形成された円環形状を成している。その吸気孔３０２ａには、ファン３０の回転に伴って図１の第１空気流入口１２１ａを経た空気が吸い込まれる。

また、側板３０２は、図２および図３に示すように、複数枚の翼３０１のそれぞれに対しファン軸方向ＤＲａにおける一方側に連結されている。言い換えれば、側板３０２は複数枚の翼３０１のそれぞれに接合されている。これにより、側板３０２は複数枚の翼３０１の全部と一体に構成されている。

複数枚の翼３０１は、空気が通過する間隔を空けてファン軸心ＣＬｆまわりに並んで配置されている。すなわち、複数枚の翼３０１は、その複数枚の翼３０１のうち互いに隣り合う翼３０１同士の間にそれぞれ、空気が流れる翼間流路３０４を形成している。従って、翼３０１と翼間流路３０４は、ファン軸心ＣＬｆまわりに交互に並んで配置されている。

ファン本体部３０３は、複数枚の翼３０１のそれぞれに対しファン軸方向ＤＲａでの他方側に連結されている。言い換えれば、ファン本体部３０３は複数枚の翼３０１のそれぞれに接合されている。そのファン軸方向ＤＲａでの他方側とは、ファン軸方向ＤＲａでの上記一方側とは反対側、すなわち翼３０１に対する側板３０２側とは反対側のことである。

ファン本体部３０３は略円盤形状を成している。ファン本体部３０３は、ファン本体部３０３の一方側の表面として、ファン３０内の空気を案内する案内面３０３ａを有している。その案内面３０３ａは、ファン径方向ＤＲｒの中央を頂点としてファン軸方向ＤＲａの一方側すなわち吸気孔３０２ａ側へ膨らんだ湾曲面となっている。これにより、吸気孔３０２ａからファン３０内に吸い込まれた空気はこの案内面３０３ａに沿って流れ、ファン３０から吹き出される際には矢印ＡＲａのようにファン径方向ＤＲｒの外側を向くように案内される。

また、ファン本体部３０３の内部にはファン内部流路３０５が形成されている。そのファン内部流路３０５には、ファン３０に吸い込まれた空気と熱交換させられる熱交換流体が流れる。その熱交換流体は、熱源機器７０として機能する例えば車両用のエンジンによって加熱されるエンジン冷却水である。

ファン内部流路３０５は、内部流路一端３０５ａと内部流路他端３０５ｂとを有している。熱交換流体は、その内部流路一端３０５ａからファン内部流路３０５内に流入し、内部流路他端３０５ｂからファン内部流路３０５の外部へ流出する。

また、ファン内部流路３０５は、内向き流路部３０５ｃと、熱交換流体の流れにおいて内向き流路部３０５ｃよりも上流側に設けられた上流側流路部３０５ｈとから構成されている。この内向き流路部３０５ｃと上流側流路部３０５ｈはそれぞれ、ファン径方向ＤＲｒへ面状に拡がる流路形状を成している。そして、内向き流路部３０５ｃは、上流側流路部３０５ｈに対しファン軸方向ＤＲａにおける一方側に積層されるように配置されている。それと共に、内向き流路部３０５ｃと上流側流路部３０５ｈは、熱交換流体の流れにおいて互いに直列に接続されている。

詳細には、内向き流路部３０５ｃは、内向き流路部３０５ｃのうちファン径方向ＤＲｒにおける外側に位置する外側流路端３０５ｄと、内向き流路部３０５ｃのうちファン径方向ＤＲｒにおける内側に位置する内側流路端３０５ｅとを有している。

そして、上流側流路部３０５ｈは、上流側流路一端としての外側流路端３０５ｉと、上流側流路他端としての内側流路端３０５ｊとを有している。その上流側流路部３０５ｈの外側流路端３０５ｉは、上流側流路部３０５ｈのうちファン径方向ＤＲｒにおける外側に位置している。その一方で、上流側流路部３０５ｈの内側流路端３０５ｊは、上流側流路部３０５ｈで外側流路端３０５ｉとは反対側、すなわち、上流側流路部３０５ｈのうちファン径方向ＤＲｒにおける内側に位置している。

また、内向き流路部３０５ｃおよび上流側流路部３０５ｈは上述のようにファン径方向ＤＲｒへ面状に拡がっているので、それらの外側流路端３０５ｄ、３０５ｉは各々、ファン軸心ＣＬｆを中心とした円環形状を成している。

また、上流側流路部３０５ｈの外側流路端３０５ｉは内向き流路部３０５ｃの外側流路端３０５ｄに接続されている。これによって、上流側流路部３０５ｈは、上述のように内向き流路部３０５ｃへ直列に接続される。そして、ファン内部流路３０５内を流れる熱交換流体の流れは、上流側流路部３０５ｈから内向き流路部３０５ｃへ熱交換流体が流れ込む際に径方向外向きから径方向内向きへと転回する。

従って、本実施形態では、上流側流路部３０５ｈの内側流路端３０５ｊは上記の内部流路一端３０５ａに一致し、内向き流路部３０５ｃの内側流路端３０５ｅは上記の内部流路他端３０５ｂに一致する。そして、内向き流路部３０５ｃ内では、熱交換流体がファン径方向ＤＲｒにおいて外側から内側へと流通する。すなわち、熱交換流体が外側流路端３０５ｄから内側流路端３０５ｅへと内向き流路部３０５ｃ内を流れる。

ファン本体部３０３について更に詳細に説明すると、そのファン本体部３０３は、翼間流路３０４に面する壁面３０３ｂを形成する流路壁３０６を有している。その翼間流路３０４に面する壁面３０３ｂは案内面３０３ａに含まれ、その案内面３０３ａのうちで翼間流路３０４に面する部分を構成している。そして、内向き流路部３０５ｃは、翼間流路３０４に対し流路壁３０６によって隔てられている。すなわち、流路壁３０６は、その流路壁３０６の一面側にて翼間流路３０４に面し、流路壁３０６の他面側にて内向き流路部３０５ｃに面している。

内向き流路部３０５ｃと翼間流路３０４とがこのような相対位置関係にあるので、内向き流路部３０５ｃ内を流れる熱交換流体は、翼間流路３０４内を流れる空気に対し、流路壁３０６を介し或いはその流路壁３０６と翼３０１とを介して熱交換しやすくなっている。その翼３０１に着目すれば、翼３０１は、送風すると共に空気と熱交換を行う熱交換送風ブレードとして機能する。

また、上流側流路部３０５ｈは、内向き流路部３０５ｃに対しファン軸方向ＤＲａにおいて流路壁３０６側とは反対側に配置されていることになる。

このように、第１送風機２１では、例えば温水である熱交換流体がファン３０の内部に流通する。そして、その熱交換流体は、車室内の空気温度に比して十分に高い温度でファン３０の内部へ流入する。そのため、その熱交換流体の熱が、ファン３０内を通過する空気へ伝えられ、その空気が加熱される。要するに、第１送風機２１は、送風機としての機能に加え熱交換器としての機能をも備えたファン型熱交換器である。第１送風機２１はこのような熱交換を行うので、ファン３０は、例えばカーボングラファイトもしくは金属など熱伝導率の高い素材で構成されている。例えば、本実施形態では、複数枚の翼３０１と側板３０２とファン本体部３０３との全てが上記熱伝導率の高い素材で構成されているが、少なくとも複数枚の翼３０１および流路壁３０６が上記熱伝導率の高い素材で構成されているのが好ましい。

非回転部３２は、例えば非回転部材である図１の空調ケース１２に固定されている。非回転部３２は、熱交換流体が流入する流体入口部３２１と、熱交換流体を流出させる流体出口部３２２とを含んで構成されている。具体的には、その流体入口部３２１には入口流路３２１ａが形成されており、熱交換流体が、矢印ＡＲｅのように第１送風機２１外部からその入口流路３２１ａへ流入する。また、流体出口部３２２には出口流路３２２ａが形成されており、熱交換流体が、矢印ＡＲｏのようにその出口流路３２２ａから第１送風機２１外部へ流出する。

例えば、第１送風機２１の外部には、熱交換流体を車室内の空気温度に比して十分に高い温度にまで加熱する熱源機器７０（例えば、エンジン）が設けられている。それと共に、その加熱された熱交換流体を第１送風機２１へ供給するポンプ７２も、第１送風機２１の外部に設けられている。そして、第１送風機２１の出口流路３２２ａから流出した熱交換流体は、「出口流路３２２ａ→熱源機器７０→ポンプ７２→第１送風機２１の入口流路３２１ａ」の順に流れる。

モータ３４すなわち電動機３４は、例えばアウターロータ型ブラシレスＤＣモータである。モータ３４は、モータステータ３４１とモータロータ３４２とを有している。そのモータステータ３４１は非回転部３２に固定されている。モータロータ３４２は、モータステータ３４１の外周側に配置され、ファン３０に固定されている。

また、ファン３０は、モータ３４に対しファン軸方向ＤＲａにおける一方側に配置されている。従って、モータロータ３４２は、ファン軸方向ＤＲａにおいて、ファン本体部３０３に対し吸気孔３０２ａ側とは反対側すなわち他方側に配置され、そのファン本体部３０３に固定されている。これにより、モータ３４は、ファン３０をファン軸心ＣＬｆまわりに回転駆動する。

また、流体入口部３２１および流体出口部３２２は、モータ３４に対しファン軸方向ＤＲａにおける他方側（すなわち、ファン３０側とは反対側）に配置されている。

回転軸３６は、ファン３０の回転軸であり、ファン３０に対して固定されている。回転軸３６は、モータステータ３４１の径方向内側に挿通されている。要するに、回転軸３６は、モータ３４を貫通している。

そして、回転軸３６は、非回転部３２およびモータステータ３４１に対し、ファン軸心ＣＬｆまわりに回転可能に支持されている。具体的には、回転軸３６は、非回転部３２およびモータステータ３４１に対し軸受４２、４４を介して回転可能に支持されている。

従って、この回転軸３６、ファン３０、およびモータロータ３４２は一体となって、ファン軸心ＣＬｆまわりに回転する回転部を構成している。

回転軸３６は、具体的には、内側管３６１と外側管３６２とを含んで構成された二重管構造を有している。その内側管３６１と外側管３６２は何れもファン軸心ＣＬｆを中心軸線としている。そして、外側管３６２は、ファン径方向ＤＲｒにおいて内側管３６１を取り囲むと共にその内側管３６１に対して径方向間隔を空けて配置されている。そのため、内側管３６１と外側管３６２との間には外側流路３６ｂが形成されている。また、内側管３６１の内側には、内側流路３６ａが形成されている。この内側流路３６ａと外側流路３６ｂは、内側管３６１によってファン径方向ＤＲｒに隔てられている。

回転軸３６の内側流路３６ａは、熱交換流体の流れにおいてファン３０の内向き流路部３０５ｃと流体出口部３２２との間に設けられている。すなわち、内側流路３６ａの一方側の流路端は、内向き流路部３０５ｃの内側流路端３０５ｅへ接続されている。それと共に、内側流路３６ａの他方側の流路端は流体出口部３２２の出口流路３２２ａへ接続されている。要するに、内向き流路部３０５ｃの内側流路端３０５ｅすなわちファン内部流路３０５の内部流路他端３０５ｂは、その内側流路３６ａを介して流体出口部３２２の出口流路３２２ａへ連通している。

また、回転軸３６の外側流路３６ｂは、熱交換流体の流れにおいて流体入口部３２１と上流側流路部３０５ｈとの間に設けられている。すなわち、外側流路３６ｂの一方側の流路端は、上流側流路部３０５ｈの内側流路端３０５ｊへ接続されている。それと共に、外側流路３６ｂの他方側の流路端は流体入口部３２１の入口流路３２１ａへ接続されている。
要するに、上流側流路部３０５ｈの内側流路端３０５ｊすなわちファン内部流路３０５の内部流路一端３０５ａは、その外側流路３６ｂを介して流体入口部３２１の入口流路３２１ａへ連通している。

外側シャフトシール３８は、回転軸３６の外側管３６２と非回転部３２のうち外側管３６２に対してファン径方向ＤＲｒに対向する外側シール取付部位３２３との間に配置されている。外側シャフトシール３８は、固定側シール部３８１と回転側シール部３８２とを有している。その固定側シール部３８１は非回転部３２の外側シール取付部位３２３に固定され、回転側シール部３８２は外側管３６２に固定されている。そして、固定側シール部３８１と回転側シール部３８２は、互いに密着しつつファン軸心ＣＬｆまわりに回転摺動可能となっている。これにより、外側シャフトシール３８は回転軸３６の回転を許容しつつ、入口流路３２１ａから回転軸３６の外側流路３６ｂへ流れる熱交換流体の漏れを防止している。

内側シャフトシール４０は、回転軸３６の内側管３６１と非回転部３２のうち内側管３６１の軸方向他方側の先端まわりに位置する内側シール取付部位３２４との間に配置されている。内側シャフトシール４０は、固定側シール部４０１と回転側シール部４０２とを有している。その固定側シール部４０１は非回転部３２の内側シール取付部位３２４に固定され、回転側シール部４０２は内側管３６１に固定されている。そして、固定側シール部４０１と回転側シール部４０２は、互いに密着しつつファン軸心ＣＬｆまわりに回転摺動可能となっている。これにより、内側シャフトシール４０は回転軸３６の回転を許容しつつ、入口流路３２１ａと出口流路３２２ａとの短絡を防止している。

以上のように構成された第１送風機２１は、図１および図２に示すように、蒸発器１６を通過した空気を加熱すると共に第１空気流出口１２１ｂから矢印ＦＬｂのように吹き出させることができる。このように蒸発器１６を通過した空気を第１送風機２１が加熱しつつ送風する場合には、ポンプ７２の作動によって、ファン３０のファン内部流路３０５に熱交換流体としての温水が循環させられる。

その一方で、第１送風機２１は、蒸発器１６によって冷却された空気を加熱することなく第１空気流出口１２１ｂから矢印ＦＬａのように吹き出させることもできる。このように蒸発器１６を通過した空気を第１送風機２１が加熱せずに送風する場合には、ポンプ７２の停止等によって、ファン３０の内部における熱交換流体の循環が止められる。

具体的に、そのポンプ７２から吐出された熱交換流体は矢印ＡＲｅ、ＡＲ１、ＡＲ２、ＡＲ３、ＡＲｏのように流れる。すなわち、その熱交換流体は、「ポンプ７２→入口流路３２１ａ→回転軸３６の外側流路３６ｂ→上流側流路部３０５ｈ→内向き流路部３０５ｃ→回転軸３６の内側流路３６ａ→出口流路３２２ａ→熱源機器７０→ポンプ７２」の順に流れて循環させられる。そして、そのファン内部流路３０５内を流れる熱交換流体の熱が、ファン本体部３０３の流路壁３０６を介し或いはその流路壁３０６と翼３０１とを介して、翼間流路３０４内を流れる空気へ伝わる。その結果、ファン３０が吸い込んだ空気は加熱される。

すなわち、ファン３０は、そのファン３０の回転に伴って翼間流路３０４を流れる空気とファン内部流路３０５を流れる熱交換流体とを熱交換させ、その熱交換によって、その翼間流路３０４を流れる空気を加熱する。なお、図１では、第１送風機２１のファン３０への熱交換流体の流入は矢印ＡＦ１ｉで示され、第１送風機２１のファン３０からの熱交換流体の流出は矢印ＡＦ１ｏで示されている。

ここで、本実施形態の第１送風機２１が奏する効果を説明するための比較例としての空調ユニット９０について説明する。その比較例の空調ユニット９０は、図４に示すように、空調ケース１２、蒸発器１６、ヒータコア９１、エアミックスドア９２ａ、９２ｂ、第１送風機９４、および第２送風機２２等を備えている。

ヒータコア９１は空調ケース１２の空気通路１２ｂ内に配置されている。ヒータコア９１は、蒸発器１６通過後の空気と温水であるエンジン冷却水とを熱交換させることによりその空気を加熱する加熱用熱交換器である。また、蒸発器１６よりも空気流れ下流側において空気通路１２ｂ内は内部隔壁１２３によって２本の通路に仕切られており、ヒータコア９１は、その２本の通路の両方に跨るように配置されている。なお、その内部隔壁１２３は、第１送風機９４へ吸い込まれる空気の温度と第２送風機２２へ吸い込まれる空気の温度とを互いに異なる温度とすることを可能にするが、本実施形態の比較例としては、その内部隔壁１２３は無くても構わない。

エアミックスドア９２ａ、９２ｂは、上記２本の通路のそれぞれにおいて、ヒータコア９１を通過する空気量を調節する。すなわち、エアミックスドア９２ａ、９２ｂは、ヒータコア９１を通過する空気量とヒータコア９１をバイパスする空気量との割合を調節し、それにより空気流入口１２１ａ、１２２ａへ流入する空気の温度をそれぞれ調節する。

比較例の第１送風機９４は、本実施形態の第１送風機２１と同じ配置とされているが、比較例の第１送風機９４の内部構造は本実施形態の第１送風機２１と異なる。具体的に、比較例の第１送風機９４は、熱交換器としての機能を備えていない。すなわち、比較例の第１送風機９４は、第２送風機２２と同じ構造を備えている。

従って、比較例において、第１送風機９４が流す冷風は矢印ＦＬｄのように流れ、第１送風機９４が流す温風はヒータコア９１から矢印ＦＬｅのように流れる。また、第２送風機２２が流す冷風は矢印ＦＬｆのように流れ、第２送風機２２が流す温風はヒータコア９１から矢印ＦＬｇのように流れる。

このような構成から比較例の空調ユニット９０は、空気の温度調節のためにヒータコア９１とエアミックスドア９２ａ、９２ｂと蒸発器１６とを備え、それに応じた体格となっている。

これに対し、本実施形態によれば図２に示すように、第１送風機２１に熱交換器としての機能たとえば上記比較例におけるヒータコア９１としての機能を持たせることが可能である。従って、この第１送風機２１を本実施形態の空調ユニット１０に採用することによって、その空調ユニット１０が有する熱交換器の数を、図４に示す比較例の空調ユニット９０に対して減らすことが可能になる。その結果として、上記比較例のように空調ユニット９０が有する送風機２２、９４が熱交換器としての機能を持たない場合に比して、本実施形態では図１のように空調ユニット１０の小型化が可能になる。

また、本実施形態によれば、第１送風機２１が有するファン３０は遠心ファンである。ここで、本実施形態のファン３０として遠心ファンが採用されていることのメリットを説明するために、その遠心ファンと比較される他形式のファンとして、クロスフローファンについて説明する。

このクロスフローファンにおいて回転翼の相互間の１つの空気流路に着目すると、回転翼が１回転する間に、空気流路内をクロスフローファンの径方向内側から外側へ空気が流れるときと、径方向外側から内側へ空気が流れるときとの両方の状態が存在する。すなわち、クロスフローファンが有する回転翼相互間の各々の空気流路では、１回転あたり２ヶ所の角度位置もしくは角度範囲にて空気の通過流速が一時的に低くなるという現象が生じる。つまり、その空気の通過流速が一時的に低下している間においては、空気と回転翼との間の熱伝達率が低くなり、回転翼の翼面が熱交換のための伝熱面としての役割を果たさなくなる。その結果、クロスフローファンの送風運転の全期間を見れば、空気と熱交換流体との熱交換が間欠的になり、クロスフローファンの熱交換効率が低くなってしまう。

従って、クロスフローファンが仮に第１送風機２１に採用されたとすれば、必要な熱交換量を確保するために大型化する必要があり、空調ユニット１０の小型化に寄与することが困難になる。

これに対し、本実施形態のファン３０は上述のように遠心ファンであるので、ファン３０の回転中は、空気が翼間流路３０４を径方向内側から外側へと常に流れる。すなわち、本実施形態のファン３０では、上記クロスフローファンのような間欠的な熱交換は生じず、クロスフローファンで生じるような熱交換性能の悪化は本実施形態のファン３０にはない。要するに、遠心ファンである本実施形態のファン３０は、クロスフローファンが仮に第１送風機２１に採用されているとした場合に比して、空調ユニット１０の小型化に大きく寄与することができる。このように、本実施形態では、熱交換機能を有するファン３０として、クロスフローファンではなく遠心ファンが採用されているという点に意義がある。

また、本実施形態によれば図２に示すように、ファン３０はファン本体部３０３を有し、そのファン本体部３０３は、複数枚の翼３０１のそれぞれに対しファン軸心ＣＬｆでの他方側に連結されている。そして、熱交換流体が流れるファン内部流路３０５は、ファン３０のうちファン本体部３０３の内部に形成されている。従って、ファン内部流路３０５内を流れる熱交換流体に対して直接に接するファン本体部３０３と複数枚の翼３０１のそれぞれとの間で熱を効率良く伝導させることが可能である。そして、その熱交換流体と翼間流路３０４を流れる空気との間の熱交換を複数枚の翼３０１を介して促進することが可能である。

また、本実施形態によれば図２に示すように、ファン本体部３０３は、翼間流路３０４に面する壁面３０３ｂを形成する流路壁３０６を有している。そして、ファン内部流路３０５の一部を構成する内向き流路部３０５ｃは、翼間流路３０４に対しその流路壁３０６によって隔てられている。従って、内向き流路部３０５ｃ内を流れる熱交換流体と翼間流路３０４を流れる空気とを、その流路壁３０６を介して或いはその流路壁３０６と翼３０１とを介して熱交換させることが可能である。

また、本実施形態によれば図２に示すように、翼間流路３０４に対し流路壁３０６を介して隣接する内向き流路部３０５ｃでは、熱交換流体がファン径方向ＤＲｒにおいて外側から内側へと流通する。従って、その熱交換流体は、翼間流路３０４を流れる空気に対し相対向する向きで内向き流路部３０５ｃ内を流通する。これにより、その熱交換流体と空気とが互いに同じ向きに流れる場合に比して、その熱交換流体と空気との熱交換を促進することが可能である。

また、本実施形態によれば図２に示すように、回転軸３６は、内側管３６１と外側管３６２とを含んで構成された二重管構造を有している。その回転軸３６の内側流路３６ａは、熱交換流体の流れにおいて内向き流路部３０５ｃと流体出口部３２２との間に設けられている。また、回転軸３６の外側流路３６ｂは、熱交換流体の流れにおいて流体入口部３２１と上流側流路部３０５ｈとの間に設けられ、且つ、上流側流路部３０５ｈの内側流路端３０５ｊに接続されている。従って、内向き流路部３０５ｃにて熱交換流体がファン径方向ＤＲｒの外側から内側へと流通する流路構成を二重管構造の回転軸３６を用いて容易に実現することが可能である。

また、本実施形態によれば図２に示すように、回転軸３６の内側流路３６ａと外側流路３６ｂとのうちの一方は、熱交換流体の流れにおいて流体入口部３２１とファン内部流路３０５との間に設けられている。そして、その内側流路３６ａと外側流路３６ｂとのうちの他方は、熱交換流体の流れにおいてファン内部流路３０５と流体出口部３２２との間に設けられている。従って、回転軸３６を利用して、熱交換流体をファン内部流路３０５に流すことが可能である。

また、本実施形態によれば図２に示すように、ファン３０は、モータ３４に対しファン軸方向ＤＲａにおける一方側に配置され、流体入口部３２１および流体出口部３２２は、モータ３４に対しファン軸方向ＤＲａにおける他方側に配置されている。そして、回転軸３６はモータ３４を貫通している。従って、熱交換流体が流入する流体入口部３２１と、熱交換流体を流出させる流体出口部３２２とを、ファン３０から離して配置することが可能である。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。このことは後述の第３実施形態でも同様である。

図５に示すように、本実施形態の空調ユニット１０は蒸発器１６を備えておらず、本実施形態は、この点において第１実施形態と異なっている。また、本実施形態の空調ユニット１０は、図１の第２送風機２２の替わりに、第１送風機２１と同じ構造を有する送風機を第２送風機２４として備えている。

すなわち、図５に示す本実施形態の空調ユニット１０では、第１送風機２１は、送風機としての機能に加え熱交換器としての機能を併せ持つ複数の送風機２１、２４のうちの第１の送風機に該当する。そして、第２送風機２４は、その両方の機能を併せ持つ複数の送風機２１、２４のうちの第２の送風機に該当する。

具体的に本実施形態では、図２および図５に示すように、第１送風機２１のファン内部流路３０５には、熱交換流体としての温水が流通するようになっている。そして、その温水の温度は、熱源機器７０によって、車室内の空気温度に比して十分に高い温度にまで高められる。この点は第１実施形態と同様である。

本実施形態では上述したように、空調ユニット１０は、第１送風機２１と同じ構造を有する第２送風機２４を有している。そこで、第１送風機２１用と同様の回路構成で第２送風機２４のファン内部流路３０５へ熱交換流体としての低温冷媒を循環させるため、第１送風機２１用の温水が循環する第１送風機用回路とは別に、第２送風機２４用の低温冷媒が循環する第２送風機用回路が設けられている。その低温冷媒は、例えば冷水またはフロンなどである。

そして、第２送風機用回路には第２熱源機器７４と第２ポンプ７６とが含まれ、その第２熱源機器７４は第１送風機用回路の熱源機器７０に相当し、その第２ポンプ７６は第１送風機用回路のポンプ７２に相当する。以下の説明では、第１送風機用回路の熱源機器７０を第１熱源機器７０と呼び、第１送風機用回路のポンプ７２を第１ポンプ７２と呼ぶものとする。

第２熱源機器７４は、熱交換流体としての低温冷媒を車室内の空気温度に比して十分に低い温度にまで冷却する冷却機である。また、第２ポンプ７６は、その冷却された低温冷媒を第２送風機２４へ供給する。

このように構成された空調ユニット１０では、例えば車室内を暖房する暖房運転が行われる場合には、第１送風機２１が送風を行い、空調ケース１２内にて矢印ＦＬｂのように空気が流れる。そして、その第１送風機２１が送風している場合には、第１ポンプ７２が作動し、それにより、矢印ＡＦ１ｉおよび矢印ＡＦ１ｏで示すように第１送風機２１のファン３０の内部へ温水が流通する。すなわち、第１送風機２１が送風している場合には、第１送風機２１においてファン内部流路３０５を流れる温水は、翼間流路３０４を流れる空気へ放熱する。

また、例えば車室内を冷房する冷房運転が行われる場合には、第２送風機２４が送風を行い、空調ケース１２内にて矢印ＦＬｈのように空気が流れる。そして、その第２送風機２４が送風している場合には、第２ポンプ７６が作動し、それにより、矢印ＡＦ２ｉおよび矢印ＡＦ２ｏで示すように第２送風機２４のファン３０の内部へ低温冷媒が流通する。すなわち、第２送風機２４が送風している場合には、第２送風機２４においてファン内部流路３０５を流れる低温冷媒は、翼間流路３０４を流れる空気から吸熱する。

本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

また、本実施形態によれば、第１送風機２１が送風している場合には、第１送風機２１においてファン内部流路３０５を流れる温水は、翼間流路３０４を流れる空気へ放熱する。また、第２送風機２４が送風している場合には、第２送風機２４においてファン内部流路３０５を流れる低温冷媒は、翼間流路３０４を流れる空気から吸熱する。従って、第１送風機２１によって暖房運転を行うことが可能であると共に、第２送風機２４によって冷房運転を行うことが可能である。そして、本実施形態の空調ユニット１０において、図４に示す蒸発器１６およびヒータコア９１の両方を設ける必要がなく、その分、空調ユニット１０の小型化を図ることが可能である。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。

図６および図７に示すように、本実施形態の第１送風機２１のファン３０は、第１実施形態の第１送風機２１における翼３０１と同じものを主翼３０１として備えている。それに加え、本実施形態の第１送風機２１は、複数枚の補助翼３０７を備えている。また、ファン３０には複数の突起３０１ｃ、３０３ｃ、３０７ｃが設けられている。本実施形態はこれらの点において第１実施形態と異なっている。

これらの突起３０１ｃ、３０３ｃ、３０７ｃおよび補助翼３０７は、ファン３０内を通過する空気と熱交換流体との熱交換において、空気側の伝熱面積を拡大させると共に熱伝達率を向上させるために設けられている。

具体的に本実施形態では、図６および図７に示すように、ファン３０が有する複数枚の補助翼３０７はそれぞれ翼間流路３０４内に配置されている。そして、複数枚の補助翼３０７はそれぞれ、主翼３０１と同様に、側板３０２へ連結されると共にファン本体部３０３へも連結されている。

この補助翼３０７は、ファン内部流路３０５内の熱交換流体と翼間流路３０４内の空気との熱交換を促進するためのものである。補助翼３０７は、翼間流路３０４毎に２枚ずつ設けられている。その補助翼３０７は、翼間流路３０４内の空気流れ方向ＤＲｆａに沿って延びるように形成されている。その翼間流路３０４内の空気流れ方向ＤＲｆａとは、翼間流路３０４内の空気流れのうちの主流の流れ方向である。

そして、翼間流路３０４内の空気流れ方向ＤＲｆａにおける補助翼３０７の長さＬａｓは複数枚の主翼３０１の何れに対しても短い。

更に、複数枚の補助翼３０７は何れも、翼間流路３０４内のうち空気流れ方向ＤＲｆａの下流側へ偏って配置されている。翼間流路３０４が空気流れ方向ＤＲｆａの下流側ほど拡幅しているからである。

複数枚の補助翼３０７はそれぞれ、翼間流路３０４内を流れる空気が沿う補助翼面３０７ａ、３０７ｂを有している。その補助翼面３０７ａ、３０７ｂは補助翼３０７の一面側と他面側とのそれぞれに形成されており、要するに、補助翼３０７は２つの補助翼面３０７ａ、３０７ｂを有している。

そして、補助翼３０７はそれぞれ、補助翼面３０７ａ、３０７ｂから突き出た複数の補助翼突起３０７ｃを有している。この補助翼突起３０７ｃは、一面側の補助翼面３０７ａと他面側の補助翼面３０７ｂとの一方に設けられていても、その両方に設けられていても構わない。

複数枚の主翼３０１はそれぞれ、翼間流路３０４内を流れる空気が沿う翼面としての主翼面３０１ａ、３０１ｂを有している。その主翼面３０１ａ、３０１ｂは主翼３０１の一面側と他面側とのそれぞれに形成されており、要するに、主翼３０１は２つの主翼面３０１ａ、３０１ｂを有している。

具体的に、主翼３０１において一面側の主翼面３０１ａは圧力面であり、他面側の主翼面３０１ｂは負圧面である。その主翼３０１の圧力面３０１ａとは、図３に示すように、２つの主翼面３０１ａ、３０１ｂのうち、ファン３０の回転方向ＡＲｒｔ側を向いた翼面である。逆に、主翼３０１の負圧面３０１ｂとは、２つの翼面３０１ａ、３０１ｂのうち、ファン３０の回転方向ＡＲｒｔ側とは反対側を向いた翼面である。

そして、図６および図７に示すように、主翼３０１はそれぞれ、主翼面３０１ａ、３０１ｂから突き出た複数の突起３０１ｃすなわち複数の主翼突起３０１ｃを有している。この主翼突起３０１ｃは、圧力面３０１ａと負圧面３０１ｂとの両方に設けられている。

また、ファン本体部３０３は、ファン本体部３０３の案内面３０３ａから突き出た複数の本体部突起３０３ｃを有している。

この本体部突起３０３ｃ、主翼突起３０１ｃ、および補助翼突起３０７ｃは互いに同じ形状を成していてもよいし、互いに異なる形状を成していてもよい。また、これらの突起３０１ｃ、３０３ｃ、３０７ｃは何れも微小な突起である。

例えば、主翼３０１と主翼面３０１ａ、３０１ｂに沿って流れる空気との間の熱伝達を促進し且つその空気流れを阻害しにくい主翼突起３０１ｃの形状が予め実験的に求められている。そして、主翼突起３０１ｃは、その実験的に求められた形状となるように形成されている。このことは、本体部突起３０３ｃの形状および補助翼突起３０７ｃの形状についても同様である。

本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

また、本実施形態によれば、図２、図６、および図７に示すように、翼間流路３０４内の空気流れ方向ＤＲｆａにおける補助翼３０７の長さＬａｓは複数枚の主翼３０１の何れに対しても短い。従って、ファン内部流路３０５内を流れる熱交換流体と翼間流路３０４を流れる空気との熱交換が補助翼３０７によって促進されるという効果を得つつ、翼間流路３０４内の空気流れが補助翼３０７に起因して阻害されることを回避することが可能である。

また、本実施形態によれば、複数枚の補助翼３０７は何れも、翼間流路３０４内のうち、空気流れ方向ＤＲｆａの下流側へ偏って配置されている。従って、翼間流路３０４の流路断面積の変化に合わせて、翼間流路３０４の中でその流路断面積が広くなった箇所に、補助翼３０７を配置することが可能である。従って、熱交換流体と空気との熱交換が主翼３０１を介して行われにくい箇所に、その熱交換を促進する目的で効果的に補助翼３０７を配置することが可能である。

また、本実施形態によれば、補助翼３０７は、補助翼面３０７ａ、３０７ｂから突き出た複数の補助翼突起３０７ｃを有している。従って、補助翼面３０７ａ、３０７ｂに沿って流れる空気が補助翼突起３０７ｃによって撹拌されるので、その空気と補助翼３０７との間の伝熱を促進することが可能である。

また、本実施形態によれば、複数枚の主翼３０１は、主翼面３０１ａ、３０１ｂから突き出た複数の主翼突起３０１ｃを有している。従って、その主翼面３０１ａ、３０１ｂに沿って流れる空気がその主翼突起３０１ｃによって撹拌されるので、ファン内部流路３０５内を流れる熱交換流体と翼間流路３０４を流れる空気との熱交換を促進することが可能である。

また、本実施形態によれば、複数の主翼突起３０１ｃは、主翼３０１の圧力面３０１ａと負圧面３０１ｂとのうち少なくとも圧力面３０１ａに設けられている。そして、主翼３０１の圧力面３０１ａと負圧面３０１ｂとのうちでは圧力面３０１ａの方において、空気と主翼３０１との間で熱が伝わり易い。従って、例えば主翼突起３０１ｃが負圧面３０１ｂにだけ設けられるとした場合と比較して、空気と主翼３０１との間の伝熱促進を目的として効果的に主翼突起３０１ｃを配置することが可能である。

なお、本実施形態は第１実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第２実施形態と組み合わせることも可能である。

（他の実施形態）
（１）上述の各実施形態において、ファン３０は具体的にはターボファンであるが、遠心ファンであればターボファン以外の形式であっても差し支えない。例えば、ファン３０は、シロッコファンまたはラジアルファンであってもよい。

（２）上述の各実施形態において、ファン内部流路３０５は、図２に示すようにファン３０のうちファン本体部３０３に形成されているが、これは一例である。すなわち、ファン内部流路３０５はファン３０の内部に形成されていればよく、例えば側板３０２の内部や翼３０１の内部に形成されていてもよい。

（３）上述の各実施形態において、モータ３４はアウターロータ型ブラシレスＤＣモータであるが、そのモータ形式に限定はない。例えば、モータ３４はインナーロータ型モータであってもよいし、ブラシ付きモータであってもよい。

（４）上述の各実施形態において、回転軸３６の内側流路３６ａは、熱交換流体の流れにおいてファン３０の内向き流路部３０５ｃと流体出口部３２２との間に設けられている。そして、回転軸３６の外側流路３６ｂは、熱交換流体の流れにおいて流体入口部３２１と上流側流路部３０５ｈとの間に設けられている。しかしながら、これは一例であり、回転軸３６の内側流路３６ａの接続先と外側流路３６ｂの接続先とが入れ替わっていても差し支えない。

すなわち、第１送風機２１は、図２とは異なり、熱交換流体の流れにおいて、内側流路３６ａが流体入口部３２１と上流側流路部３０５ｈとの間に設けられ且つ外側流路３６ｂが内向き流路部３０５ｃと流体出口部３２２との間に設けられる配管構成を有していてもよい。

（５）上述の第３実施形態において、図７に示すように、ファン３０が有する複数枚の主翼３０１は何れも、複数の主翼突起３０１ｃを有している。しかしながら、これは一例であり、その複数枚の主翼３０１のうちの一部の主翼３０１は主翼突起３０１ｃを有していなくても差し支えない。要するに、その複数枚の主翼３０１のうちの少なくとも何れかが、複数の主翼突起３０１ｃを有しているのでも構わない。

（６）上述の第３実施形態において、複数の主翼突起３０１ｃは、主翼３０１の圧力面３０１ａと負圧面３０１ｂとの両方に設けられている。この点に関し、複数の主翼突起３０１ｃがその圧力面３０１ａと負圧面３０１ｂとのうちの一方には設けられ他方には設けられていない構成も考え得る。

例えば、複数の主翼突起３０１ｃが主翼３０１の負圧面３０１ｂには設けられずに圧力面３０１ａにだけ設けられるという構成では、その主翼突起３０１ｃの配置が、第１送風機２１の送風性能と熱交換性能との両立のために有効となる場合がある。なぜなら、主翼突起３０１ｃは、空気と主翼３０１との間の伝熱を促進するという効果を奏する一方で、送風の抵抗になり得るからである。これらのことは、補助翼突起３０７ｃの配置、および、補助翼３０７における補助翼面３０７ａ、３０７ｂと補助翼突起３０７ｃとの関係においても同様である。

（７）上述の第３実施形態において、本体部突起３０３ｃ、主翼突起３０１ｃ、および補助翼突起３０７ｃがファン３０に設けられているが、これは一例である。すなわち、その本体部突起３０３ｃと主翼突起３０１ｃと補助翼突起３０７ｃとの何れか又は全部が設けられていなくても差し支えない。

（８）上述の第３実施形態において、第１送風機２１は複数枚の補助翼３０７を有しているが、その補助翼３０７を全く有していなくても差し支えない。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されることなく、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、遠心ファンが有する複数枚の翼は、その複数枚の翼のうち互いに隣り合う翼同士の間にそれぞれ、空気が流れる翼間流路を形成している。そして、遠心ファンは、その遠心ファンの回転に伴って翼間流路を流れる空気とファン内部流路を流れる熱交換流体とを熱交換させる。

また、第２の観点によれば、遠心ファンは、複数枚の翼のそれぞれに対し軸方向での一方側とは反対側に連結されたファン本体部を有している。そして、ファン内部流路は、遠心ファンのうちファン本体部の内部に形成されている。従って、ファン内部流路内を流れる熱交換流体に対して直接に接するファン本体部と複数枚の翼のそれぞれとの間で熱を伝導させることが可能である。そして、その熱交換流体と翼間流路を流れる空気との間の熱交換を複数枚の翼を介して促進することが可能である。

また、第３の観点によれば、翼間流路内の空気流れ方向における補助翼の長さは複数枚の主翼の何れに対しても短い。従って、ファン内部流路内を流れる熱交換流体と翼間流路を流れる空気との熱交換が補助翼によって促進されるという効果を得つつ、翼間流路内の空気流れが補助翼に起因して阻害されることを回避することが可能である。

また、第４の観点によれば、補助翼は、翼間流路内のうち、上記空気流れ方向の下流側へ偏って配置されている。従って、翼間流路の流路断面積の変化に合わせて、翼間流路の中でその流路断面積が広くなった箇所に、補助翼を配置することが可能である。従って、熱交換流体と空気との熱交換が主翼を介して行われにくい箇所に、その熱交換を促進する目的で効果的に補助翼を配置することが可能である。

また、第５の観点によれば、補助翼は、補助翼面から突き出た複数の補助翼突起を有している。従って、補助翼面に沿って流れる空気が補助翼突起によって撹拌されるので、その空気と補助翼との間の伝熱を促進することが可能である。

また、第６の観点によれば、ファン本体部は、翼間流路に面する壁面を形成する流路壁を有している。そして、内向き流路部は、翼間流路に対しその流路壁によって隔てられている。従って、内向き流路部内を流れる熱交換流体と翼間流路を流れる空気とを、その流路壁を介して或いはその流路壁と翼とを介して熱交換させることが可能である。

また、第７の観点によれば、回転軸は、内側管と外側管とを含んで構成された二重管構造を有している。その回転軸の内側流路は、熱交換流体の流れにおいて内向き流路部と流体出口部との間に設けられている。また、回転軸の外側流路は、熱交換流体の流れにおいて流体入口部と上流側流路部との間に設けられ、且つ、上流側流路部の上流側流路他端に接続されている。従って、内向き流路部にて熱交換流体が径方向の外側から内側へと流通する流路構成を二重管構造の回転軸を用いて容易に実現することが可能である。

また、第８の観点によれば、回転軸は、内側管と外側管とを含んで構成された二重管構造を有している。回転軸の内側流路と外側流路とのうちの一方は、熱交換流体の流れにおいて流体入口部とファン内部流路との間に設けられている。そして、その内側流路と外側流路とのうちの他方は、熱交換流体の流れにおいてファン内部流路と流体出口部との間に設けられている。従って、回転軸を利用して、熱交換流体をファン内部流路に流すことが可能である。

また、第９の観点によれば、遠心ファンは、モータに対し軸方向における一方側に配置され、流体入口部および流体出口部は、モータに対し軸方向における他方側に配置されている。そして、回転軸はモータを貫通している。従って、熱交換流体が流入する流体入口部と、熱交換流体を流出させる流体出口部とを、遠心ファンから離して配置することが可能である。

また、第１０の観点によれば、複数枚の翼のうちの少なくとも何れかは、翼面から突き出た複数の突起を有している。従って、その翼面に沿って流れる空気がその突起によって撹拌されるので、ファン内部流路内を流れる熱交換流体と翼間流路を流れる空気との熱交換を促進することが可能である。

また、第１１の観点によれば、複数の突起は、少なくとも翼の圧力面に設けられている。そして、翼の圧力面と負圧面とのうちでは圧力面の方において、空気と翼との間で熱が伝わり易い。従って、空気と翼との間の伝熱促進を目的として効果的に突起を配置することが可能である。

また、第１２の観点によれば、第１の送風機が送風している場合には、その第１の送風機において、ファン内部流路を流れる熱交換流体は、翼間流路を流れる空気へ放熱する。また、第２の送風機が送風している場合には、その第２の送風機において、ファン内部流路を流れる熱交換流体は、翼間流路を流れる空気から吸熱する。従って、第１の送風機によって暖房運転を行うことが可能であると共に、第２の送風機によって冷房運転を行うことが可能である。そして、空調ユニットにおいて、空気を冷却するための熱交換器と空気を加熱するための熱交換器との両方を設ける必要がなく、その分、空調ユニットの小型化を図ることが可能である。

２１ 第１送風機
３０ ファン（遠心ファン）
３０１ 翼
３０４ 翼間流路
３０５ ファン内部流路
３０５ａ 内部流路一端
３０５ｂ 内部流路他端
３２１ 流体入口部
３２２ 流体出口部
ＣＬｆ ファン軸心

Claims (12)

1. 空調用の送風機であって、
   ファン軸心（ＣＬｆ）まわりに配置された複数枚の翼（３０１）を有し、前記ファン軸心まわりに回転することによって該ファン軸心の軸方向（ＤＲａ）における一方側から吸い込んだ空気を該ファン軸心の径方向（ＤＲｒ）の外側へ向けて吹き出す遠心ファン（３０）と、
   熱交換流体が流入する流体入口部（３２１）と、
   前記熱交換流体を流出させる流体出口部（３２２）とを備え、
   前記遠心ファンの内部には、前記熱交換流体が流れるファン内部流路（３０５）が形成され、
   該ファン内部流路は、前記流体入口部へ連通する内部流路一端（３０５ａ）と前記流体出口部へ連通する内部流路他端（３０５ｂ）とを有し、
   前記複数枚の翼は、該複数枚の翼のうち互いに隣り合う翼同士の間にそれぞれ、空気が流れる翼間流路（３０４）を形成し、
   前記遠心ファンは、該遠心ファンの回転に伴って前記翼間流路を流れる空気と前記ファン内部流路を流れる前記熱交換流体とを熱交換させる送風機。
2. 前記遠心ファンは、前記複数枚の翼のそれぞれに対し前記軸方向での前記一方側とは反対側に連結されたファン本体部（３０３）を有し、
   前記ファン内部流路は、前記遠心ファンのうち前記ファン本体部の内部に形成されている請求項１に記載の送風機。
3. 前記遠心ファンは、前記翼間流路内に配置され前記ファン本体部へ連結された補助翼（３０７）を有し、
   前記複数枚の翼は複数枚の主翼として設けられ、
   前記翼間流路内の空気流れ方向（ＤＲｆａ）における前記補助翼の長さ（Ｌａｓ）は前記複数枚の主翼の何れに対しても短い請求項２に記載の送風機。
4. 前記補助翼は、前記翼間流路内のうち、前記空気流れ方向の下流側へ偏って配置されている請求項３に記載の送風機。
5. 前記補助翼は、前記翼間流路内を流れる空気が沿う補助翼面（３０７ａ、３０７ｂ）と、該補助翼面から突き出た複数の補助翼突起（３０７ｃ）とを有している請求項３または４に記載の送風機。
6. 前記ファン内部流路は、前記熱交換流体が前記径方向において外側から内側へと流通する内向き流路部（３０５ｃ）を有し、
   前記ファン本体部は、前記翼間流路に面する壁面（３０３ｂ）を形成する流路壁（３０６）を有し、
   前記内向き流路部は、前記翼間流路に対し前記流路壁によって隔てられている請求項２ないし５のいずれか１つに記載の送風機。
7. 前記ファン軸心まわりに回転可能に支持され、前記遠心ファンに対して固定された回転軸（３６）を備え、
   該回転軸は、内側管（３６１）と前記径方向において該内側管を取り囲む外側管（３６２）とを含んで構成された二重管構造を有し、
   前記回転軸では、前記内側管の内側に内側流路（３６ａ）が形成されると共に、前記内側管と前記外側管との間には外側流路（３６ｂ）が形成されており、
   前記ファン内部流路は、前記内向き流路部に対し前記軸方向において前記流路壁側とは反対側に配置された上流側流路部（３０５ｈ）を有し、
   該上流側流路部は、前記内向き流路部のうち前記径方向における外側に位置する外側流路端（３０５ｄ）に接続された上流側流路一端（３０５ｉ）と、該上流側流路部で前記上流側流路一端とは反対側に位置する上流側流路他端（３０５ｊ）とを有し、
   前記内側流路は、前記熱交換流体の流れにおいて前記内向き流路部と前記流体出口部との間に設けられ、
   前記外側流路は、前記熱交換流体の流れにおいて前記流体入口部と前記上流側流路部との間に設けられ、前記上流側流路部の前記上流側流路他端に接続されている請求項６に記載の送風機。
8. 前記ファン軸心まわりに回転可能に支持され、前記遠心ファンに対して固定された回転軸（３６）を備え、
   該回転軸は、内側管（３６１）と前記径方向において該内側管を取り囲む外側管（３６２）とを含んで構成された二重管構造を有し、
   前記回転軸では、前記内側管の内側に内側流路（３６ａ）が形成されると共に、前記内側管と前記外側管との間には外側流路（３６ｂ）が形成されており、
   前記内側流路と前記外側流路とのうちの一方は、前記熱交換流体の流れにおいて前記流体入口部と前記ファン内部流路との間に設けられ、前記内側流路と前記外側流路とのうちの他方は、前記熱交換流体の流れにおいて前記ファン内部流路と前記流体出口部との間に設けられている請求項１または２に記載の送風機。
9. 前記遠心ファンを回転駆動するモータ（３４）を備え、
   前記遠心ファンは、前記モータに対し前記軸方向における前記一方側に配置され、
   前記流体入口部および前記流体出口部は、前記モータに対し、前記軸方向における前記一方側とは反対側の他方側に配置され、
   前記回転軸は前記モータを貫通している請求項７または８に記載の送風機。
10. 前記複数枚の翼のうちの少なくとも何れかは、前記翼間流路内を流れる空気が沿う翼面（３０１ａ、３０１ｂ）と、該翼面から突き出た複数の突起（３０１ｃ）とを有している請求項１ないし９のいずれか１つに記載の送風機。
11. 前記複数枚の翼のうち前記複数の突起を有する翼は、該翼の一面側と他面側とのそれぞれに前記翼面を有し、
    前記一面側の前記翼面は圧力面（３０１ａ）であり、前記他面側の前記翼面は負圧面（３０１ｂ）であり、
    前記複数の突起は、少なくとも前記圧力面に設けられている請求項１０に記載の送風機。
12. 所定の空間内の空調を行う空調ユニットであって、
    請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の送風機（２１、２４）を複数備え、
    該複数の送風機のうちの第１の送風機（２１）が送風している場合には、該第１の送風機において、前記ファン内部流路を流れる前記熱交換流体は、前記翼間流路を流れる空気へ放熱し、
    前記複数の送風機のうちの第２の送風機（２４）が送風している場合には、該第２の送風機において、前記ファン内部流路を流れる前記熱交換流体は、前記翼間流路を流れる空気から吸熱する空調ユニット。

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