JP5762157B2 - 遠心式送風機およびこれを備えた車両用空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、遠心式送風機およびこれを備えた車両用空気調和機に関し、特に、遠心式送風機に侵入した水の排水に関するものである。

一般に、車両用空気調和機の遠心式送風機では、遠心式送風機へと空気を導入する空気吸込口からモータ内部へと雨水や洗車時などの水が浸入する恐れがある。そのために、遠心式送風機のモータを保持しているモータケースのフランジ部には、ファンケースへと向かって突出している環状突起が設けられており、さらに、排水用の排水溝が設けられている（例えば、特許文献１から特許文献３）。

特許第２７５５３１７号公報 特許第３９６８８７８号公報 特開２００７−１５４８５６号公報

しかし、特許文献１から特許文献３に記載の発明では、遠心式送風機からの排水性が十分ではないため、車両用空気調和機が設けられている車両が傾斜した際には、水が溜まった状態になる恐れがある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、車両が傾斜した際であっても、十分な排水性を有する遠心式送風機およびこれを備えた車両用空気調和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に、本発明は、以下の手段を提供する。
即ち、本発明に係る遠心式送風機は、遠心ファンと、該遠心ファンを回転駆動する電動機と、空気吸込口と空気吐出口とを有して、前記遠心ファンを内部に収容するファンケースと、前記電動機を収容する筒部と、該筒部から半径方向外側に向かって延在するフランジ部とを有して前記ファンケースに嵌合する電動機ケーシングと、を備え、前記フランジ部には、前記筒部と同心円状に前記フランジ部から突出する環状リブ部を設け、該環状リブ部には、前記フランジ部から前記筒部の軸方向に向かって延在するスリットを設けて、前記環状リブ部と前記筒部との間の前記フランジ部を前記スリットに向かって周方向に傾斜させることを特徴とする。

電動機を収容する筒部の外周に設けられるフランジ部には、フランジ部から突出する環状リブ部を筒部と同心円状に設けて、環状リブ部にはフランジ部から筒部の軸方向へ延材するスリットを設けることとした。さらに、環状リブ部と筒部との間のフランジ部をスリットに向けて周方向に傾斜させることとした。これらにより、環状リブ部と筒部との間のフランジ部に導かれた水を傾斜したフランジ部に沿わせて、容易にスリットへと導いて環状リブ部の外周側へと排水することができる。したがって、遠心式送風機が傾斜した場合であっても、排水性を高めることができる。

また、本発明に係る遠心式送風機に係る前記環状リブ部の延在端部は、該延在端部の外周から内周に向かって下降傾斜することを特徴とする。

外周から内周に向かって下降傾斜形状の延在端部を有する環状リブ部を用いることとした。これにより、環状リブ部の外周から環状リブ部の内周側に水が入り込む際に、環状リブ部の延在端部の外周によって、環状リブ部の延在端部に水がとどまることを抑制して、延在端部の下降傾斜に沿って環状リブ部と筒部との間に水を容易に降下させることができる。そのため、環状リブ部の延在端部にとどまった水が飛び跳ねて電動機側に飛散することを抑制することができる。したがって、電動機への水の浸入を抑制することができる。

また、本発明に係る遠心式送風機に係る前記ファンケースと前記電動機ケースとが嵌合した際に、前記環状リブ部の延在端部と前記遠心ファンとの間には、所定の隙間が形成されることを特徴とする。

ファンケースと電動機ケースとが嵌合した際に、遠心ファンと環状リブ部の延在端部との間に所定の隙間を有することとした。これにより、遠心ファンが回転駆動した際に、環状リブ部の延在端部が遠心ファンに干渉することを防止することができる。したがって、遠心式送風機を健全に駆動することが可能となる。
なお、所定の隙間とは、環状リブ部の延在端部が遠心ファンに干渉しない程度をいい、例えば、２ｍｍ以上とされる。

また、本発明に係る遠心式送風機に係る前記スリットの幅は、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする。

スリット幅が広すぎる（大きすぎる）場合には、スリットから水が環状リブ部と筒部との間に侵入する。また、スリット幅が狭すぎる（小さすぎる）場合には、環状リブ部と筒部との間から環状リブ部の外周へと水を排出することが困難となる。

そこで、スリット幅を１ｍｍ以上３ｍｍ以下にすることとした。これにより、環状リブ部と筒部との間から水を容易に排出すると共に、スリットを介して水が浸入することを防止することができる。したがって、電動機への水の浸入を防止すると共に、排水性を確保することができる。

また、本発明に係る遠心式送風機に係る前記ファンケースは、舌部を起点として前記遠心ファンの周囲に渦巻状に形成されており、前記スリットは、前記ファンケースと前記電動機ケースとが嵌合した際に、前記舌部を中心にして前後所定角度外の位置に設置されることを特徴とする。

舌部近傍には、遠心ファンが回転駆動することにより舌部よりも半径方向内側のフランジ部へと水が入り込む流れ（逆流）が生じる恐れがある。

そこで、ファンケースと電動機ケースとが嵌合した際に、舌部を中心にして前後所定角度外の位置になるようにスリットを設けることとした。これにより、逆流が生じやすい舌部近傍から電動機側への水の浸入を防止することができる。したがって、排水性を確保すると共に、水の浸入を防止することができる。

また、本発明に係る車両用空気調和機は、上記のいずれかに記載の遠心式送風機を備えることを特徴とする。

傾斜した際であっても排水が可能な遠心式送風機を用いることとした。したがって、車両が傾斜した際であっても、車両用空気調和機の排水性を維持することができる。

以上のように、本発明に係る遠心式送風機は、電動機を収容する筒部の外周に設けられるフランジ部には、フランジ部から突出する環状リブ部を筒部と同心円状に設けて、環状リブ部にはフランジ部から筒部の軸方向へ延材するスリットを設けることとした。さらに、環状リブ部と筒部との間のフランジ部をスリットに向けて周方向に傾斜させることとした。これらにより、環状リブ部と筒部との間のフランジ部に導かれた水を傾斜したフランジ部に沿わせて、容易にスリットへと導いて環状リブ部の外周側へと排水することができる。したがって、遠心式送風機が傾斜した場合であっても、排水性を高めることができる。

本発明の実施形態に係る車両用空気調和機の遠心式送風機の縦断面概略構成図である。 図１に示すＡ部の部分拡大図である。 図１の遠心式送風機を上面視した概略構成図である。 図１に示す遠心式送風機のモータケースの上面図である。 図４に示すＢ−Ｂ部の断面図である。

以下に、本発明の一実施形態について、図１〜図５を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る車両用空気調和機の遠心式送風機の縦断面概略構成図である。この遠心式送風機１は、遠心ファン２と、遠心ファン２を回転駆動するファンモータ（電動機）３と、空気吸込口（図示せず）と空気吐出口４（図３参照）とを有しており、遠心ファン２を内部に収容しているファンケース５（図３参照）と、ファンモータ３を内部に収容しているモータ支持筒（筒部）６およびモータ支持筒６から半径方向外側に向かって延在しているモータフランジ（フランジ部）７を有するモータケース（電動機ケース）８とを備えている。

ファンケース５は、図３に示すように、舌部１１を基点として渦巻き状に成形されており、モータケース８と上下一対に一体に結合されるものであり、渦巻き状の巻き終り部から接線方向に延長された空気吐出口４を備えている。ファンケース５の上面側には、空気吸込口が設けられており、ファンケース５の下面側には、遠心ファン２（図１参照）を回転駆動するためのファンモータ３を収容しているモータ支持筒６およびモ―タフランジ７が結合される。

遠心ファン２は、図１に示されるように、中央部が空気吸込口側に凸状とされた円盤状のハブ１０と、ハブ１０の外周部に放射状に配列されている複数枚の翼（ブレード、羽根等ともいう。）１２（図３参照）と、これらの翼１２のハブ１０に対向している端部側に設けられている環状のシュラウド（図示せず）とから構成されている。ハブ１０の中心部には、ボス部１３が設けられており、ボス部１３を回転軸９の軸端に固定することによって、遠心ファン２がファンモータ３を介して回転駆動されるようになっている。なお、この遠心ファン２は、樹脂製とされている。

ファンモータ３を収容しているモータ支持筒６は、略円柱形状であり、モータ支持筒６の半径方向外側に延在しているモ―タフランジ７と共にモータケース８を形成している。モ―タフランジ７には、モータ支持筒６と略同心円状にリブ（環状リブ部）２０がモ―タフランジ７から紙面上方に向かって突出して設けられている。

このリブ２０には、スリット２２（図４参照）が２箇所（複数）に設けられている。各スリット２２ａ、２２ｂは、ファンケース５とモータケース８とが嵌合した際に、舌部１１（図３参照）を中心にして巻き角θが±６０°以上の範囲の位置に設けられている。

ここで、一般に、舌部１１を中心に巻き角θが±６０°以下の範囲においては、水の逆流や舌部１１からの漏れ流れ等により流れが不安定となりリブ２０からモータ支持筒６側へと水が流入する恐れがあることが知られている。そこで、本発明のように、舌部１１を中心にして巻き角θが±６０°以上の範囲に各スリット２２ａ、２２ｂを設けることによって、逆流した水がリブ２０からモータ支持筒６側へと流入することを防止することができる。

リブ２０に設けられているスリット２２ａ、２２ｂは、モータフランジ７からモータ支持部６の軸方向に向かってリブ２０の延材端部２１（図２参照）まで延材しており、リブ２０の延材方向の長さ（モータ支持筒６の軸方向の長さ、リブ２０の高さ）と同等とされている。また、各スリット２２ａ、２２ｂは、それらのスリット幅（円周方向の間隔）が例えば各々約１ｍｍ程度とされている。このようなスリット幅にすることによって、リブ２０とモータ支持筒６との間からリブ２０の外周へと水を排出すると共に、スリット２２ａ、２２ｂから水がリブ２０とモータ支持筒６との間に侵入することを抑制することができる。
なお、ここでは、各スリット２２ａ、２２ｂのスリット幅を約１ｍｍ程度として説明したが、スリット幅は、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であれば好適である。

さらに、リブ２０の高さは、ファンケース５とモータケース８とが嵌合した際に、リブ２０の延在端部２１と遠心ファン２との間に所定の隙間を形成することが可能なものとされている。
ここで、所定の隙間とは、リブ２０の延在端部２１が遠心ファン２に干渉しない程度をいい、例えば、約２ｍｍ以上とされる。このように、リブ２０による遠心ファン２の干渉を防止することによって、遠心ファン２が回転駆動した際に遠心ファン２の運転を健全に行うことができる。

リブ２０の延在端部２１は、図２に示すように、リブ２０の外周から内周に向かって湾曲したＲ形状（下降傾斜形状）とされている。すなわち、延在端部２１のＲ形状の湾曲部（図示せず）側がリブ２０の内周側に設けられて、延在端部２１のＲ形状の直線部（図示せず）がリブ２０の外周壁と面一になるように形成される。延在端部２１をこのようにＲ形状とすることによって、リブ２０の外周側からリブ２０の内周側（リブ２０とモータ支持筒６との間）へと水が侵入しようとした際に、Ｒ形状の延在端部２１に水がとどまることなくＲ形状の湾曲部（下降傾斜）に沿ってリブ２０の内周側へと水が落下することとなる。

また、リブ２０とモータ支持筒６との間を接続しているモータフランジ７は、図５に示すように、スリット２２ａとスリット２２ｂとの周方向間の略中央部から各スリット２２ａ、２２ｂへと向かって下降傾斜（傾斜、スロープ）となっている。このように、リブ２０とモータ支持筒６（図２参照）との間を接続しているモータフランジ７をスロープにすることによって、リブ２０とモータ支持筒６との間に流入した水をスロープとなったモータフランジ７に沿って各スリット２２ａ、２２ｂへと容易に導くことができる。

以上の通り、本実施形態に係る遠心式送風機１によれば以下の作用効果を奏する。
ファンモータ（電動機）３を収容しているモータ支持筒（筒部）６の外周に設けられているモータフランジ（フランジ部）７には、モータフランジ７から上方に突出しているリブ（環状リブ部）２０をモータ支持筒６と略同心円状に設けて、リブ２０にはモータフランジ７からモータ支持筒６の軸方向に延材しているスリット２２ａ、２２ｂを設けることとした。さらに、リブ２０とモータ支持筒６との間を接続しているモータフランジ７をスリット２２ａ、２２ｂに向けて周方向に下降傾斜（傾斜）させることとした。これらにより、リブ２０とモータ支持筒６との間に導かれた水をスロープ（傾斜）に沿わせて、容易にスリット２２ａ、２２ｂへと導いてリブ２０の外周側へと排水することができる。したがって、遠心式送風機１が傾斜した場合であっても、遠心式送風機１の排水性を高めることができる。

リブ２０の外周から内周に向かって湾曲したＲ形状（下降傾斜形状）の延在端部２１を有しているリブ２０を用いることとした。これにより、リブ２０の外周側からリブ２０の内周側に水が入り込む際に、Ｒ形状の延在端部２１の直線部によって、リブ２０の延在端部２１に水がとどまることを抑制して、延在端部２１の湾曲部（下降傾斜）に沿ってリブ２０とモータ支持筒６との間に容易に水を降下させることができる。そのため、リブ２０の延在端部２１にとどまった水が飛び跳ねてファンモータ３側に飛散することを抑制することができる。したがって、ファンモータ３への水の浸入を抑制することができる。

ファンケース５とモータケース（電動機ケース）８とが嵌合した際に、遠心ファン２とリブ２０の延在端部２１との間を約２ｍｍ（所定の隙間）にすることとした。これにより、遠心ファン２が回転駆動した際に、リブ２０の延在端部２１が遠心ファン２に干渉することを防止することができる。したがって、遠心式送風機１を健全に駆動することが可能となる。

リブ２０に設けられている各スリット２２ａ、２２ｂの各スリット幅を約１ｍｍ（１ｍｍ以上３ｍｍ以下）程度にすることとした。これにより、リブ２０とモータ支持筒６との間からから水を容易に排出すると共に、スリット２２ａ、２２ｂを介してリブ２０とモータ支持筒６との間に水が浸入することを防止することができる。したがって、ファンモータ３側への水の浸入を防止すると共に、遠心式送風機１の排水性を確保することができる。

舌部１１を起点として渦巻き状に成形された遠心ファン２の周囲に渦巻き状に成形されているファンケース５と、モータケース８とが嵌合した際に、モータケース８のリブ２０には、舌部１１を中心にして巻き角θが舌部１１の±６０°以上の範囲（前後所定角度外）の位置にスリット２２ａ、２２ｂを設けることとした。これにより、逆流が生じやすい舌部１１を中心にして巻き角θが±６０°以下の範囲（舌部１１近傍）の位置からファンモータ３側へと水が浸入することを防止することができる。したがって、遠心式送風機１の排水性を確保すると共に、ファンモータ３への水の浸入を防止することができる。

傾斜した際であっても排水が可能な遠心式送風機１を用いることとした。したがって、車両（図示せず）が傾斜した際であっても、車両用空気調和機（図示せず）の排水性を維持することができる。

なお、本実施形態では延在端部２１の下降傾斜の形状をＲ形状として説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、リブ２１の外側から内側に向かって下降傾斜する直線状のＣ面形状であっても良い。

１ 遠心式送風機
２ 遠心ファン
３ 電動機（ファンモータ）
４ 空気吐出口
５ ファンケース
６ 筒部（モータ支持筒）
７ フランジ部（モータフランジ）
８ 電動機ケース（モータケース）
２０ 環状リブ部（リブ）
２２、２２ａ、２２ｂ スリット

Claims (6)

1. 遠心ファンと、
   該遠心ファンを回転駆動する電動機と、
   空気吸込口と空気吐出口とを有して、前記遠心ファンを内部に収容するファンケースと、
   前記電動機を収容する筒部と、該筒部から半径方向外側に向かって延在するフランジ部とを有して前記ファンケースに嵌合する電動機ケーシングと、を備え、
   前記フランジ部には、前記筒部と同心円状に前記フランジ部から突出する環状リブ部を設け、
   該環状リブ部には、前記フランジ部から前記筒部の軸方向に向かって延在するスリットを設けて、前記環状リブ部と前記筒部との間の前記フランジ部を前記スリットに向かって周方向に傾斜させることを特徴とする遠心式送風機。
2. 前記環状リブ部の延在端部は、該延在端部の外周から内周に向かって下降傾斜することを特徴とする請求項１に記載の遠心式送風機。
3. 前記ファンケースと前記電動機ケースとが嵌合した際に、前記環状リブ部の延在端部と前記遠心ファンとの間には、所定の隙間が形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遠心式送風機。
4. 前記スリットの幅は、１ｍｍ以上３ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の遠心式送風機。
5. 前記ファンケースは、舌部を起点として前記遠心ファンの周囲に渦巻状に形成されており、
   前記スリットは、前記ファンケースと前記電動機ケースとが嵌合した際に、前記舌部を中心にして前後所定角度外の位置に設置されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の遠心式送風機。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載の遠心式送風機を備えることを特徴とする車両用空気調和機。

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