(57)【要約】      （修正有）【課題】送風機において送風効率の低下を招くことなく騒音のさらなる低減を図る。【解決手段】送風機１０を構成するスクロールケース１８は、上下方向に分割可能なアッパーケース３４及びロアケース３６を備え、該アッパーケース３４の上側外周壁５２が、下端５２ａを起点として上端側がファン１４側へと傾斜し、スクロールケースの巻角が大きくなるにつれて上側角度γが徐々に小さくなり、一方、ロアケース３６の下側外周壁５４が、上端５４ａを起点として下端側がファン１４側へと傾斜し、巻角が大きくなるにつれて下側角度αが徐々に大きくなる。また、ロアケース３６の内周壁５６は、上端５６ａを起点として下端側が径方向外側へと傾斜し、巻角が大きくなるにつれて内周角度βが徐々に小さくなるように形成される。【選択図】図１
2020133410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部と、該駆動部の駆動軸に連結され該駆動軸の軸方向一方側から吸入して径方向へ吐出する遠心式のファンと、前記ファンの周囲に形成され、空気の流れる通路を内部に有し前記軸方向に分割可能なスクロールケースとを備え、前記ファンが、中央に形成され前記駆動軸の連結される連結部と、外周部に形成された複数の羽根部と、前記連結部の外周部と前記羽根部の前記軸方向他方側の端部とを接続するコーン部とを有した送風機において、
前記スクロールケースは、前記軸方向に分割される分割部の前記軸方向一方側に形成される一方側外周壁と、該分割部の前記軸方向他方側に形成され巻角が大きくなるにつれて下方への長さが大きくなる他方側外周壁とから前記通路の外周部を構成する外周壁と、
前記ファンにおける外周側の前記軸方向他方に臨んで前記通路の内周部を構成し、前記巻角が大きくなるにつれて前記軸方向他方への長さが大きくなる内周壁と、
を備え、
前記外周壁における最大外径部位は、その軸方向位置が全周において同一位置で前記羽根部の前記軸方向他方側の端部から前記羽根部の軸方向中央までの間に位置し、且つ、前記分割部に臨むように設けられ、
前記外周壁における巻き終わりから前記駆動軸を通って反対側となる外周壁までの距離をＬとし、前記ファンの最大外径をＤとした場合に、両者の関係が、１．５≦Ｌ／Ｄ≦１．９となるように設定され、
前記他方側外周壁は、前記巻角が大きくなるにつれて前記ファンの軸方向となす第１角度が大きくなるように形成され、前記内周壁は、前記巻角が大きくなるにつれて前記ファンの軸方向となす第２角度が小さくなるように形成されると共に、
前記第１及び第２角度が、前記ファンの連結部と前記コーン部との接続点と前記ファンにおける最外周の軸方向他方側の端部とを結ぶ仮想線と前記ファンの軸方向とがなすコーン角度に基づいて設定される、送風機。
【請求項２】
請求項１記載の送風機において、
前記第１角度は、前記巻き始めにおける第１巻き始め角度と前記コーン角度に基づいて設定される第１巻き終わり角度とを直線状に結んだ角度で規定され、前記第２角度は、前記巻き始めにおける第２巻き始め角度と前記コーン角度に基づいて設定される第２巻き終わり角度とを直線状に結んだ角度で規定される、送風機。
【請求項３】
請求項２記載の送風機において、
前記他方側外周壁の第１角度をα、前記内周壁の第２角度をβ、前記コーン角度をφとし、それぞれの係数をＫα、Ｋβ、スクロール巻角をθ、スクロールの巻き終わり角度をθ1、前記ファンの外径をＤ、前記ファンにおける最外周の軸方向他方側の端部から前記連結部と前記コーン部との接続点までの高さをＨとした際に、前記第１及び第２巻き終わり角度がそれぞれ下記の式で表される、送風機。
【数１】
2020133410.tif 000007
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の送風機において、
前記一方側外周壁は、前記巻角が大きくなるにつれて前記ファンの軸方向となす第３角度が小さくなるように形成され、前記第３角度が、前記コーン角度に基づいて設定される、送風機。
【請求項５】
請求項４記載の送風機において、
前記ファンの軸方向に対して前記一方側外周壁がなす第３角度は、前記コーン角度φに基づいて設定され、前記巻き始めにおける第３巻き始め角度と前記巻き終わりにおける第３巻き終わり角度を直線状に結んだ角度で規定される、送風機。
【請求項６】
請求項５記載の送風機において、
前記一方側外周壁の第３角度をγ、前記コーン角度をφとし、係数をＫγ、スクロール巻角をθ、スクロールの巻き終わり角度をθ1、前記ファンの外径をＤ、前記ファンにおける最外周の軸方向他方側の端部から前記連結部と前記コーン部との接続点までの高さをＨとした際に、前記第３巻き終わり角度が下記の式で表される、送風機。
【数２】
2020133410.tif 000008
【請求項７】
駆動部と、該駆動部の駆動軸に連結され該駆動軸の軸方向一方側から吸入して径方向へ吐出する遠心式のファンと、前記ファンの周囲に形成され、空気の流れる通路を内部に有し前記軸方向に分割可能なスクロールケースとを備え、前記ファンが、中央に形成され前記駆動軸の連結される連結部と、外周部に形成された複数の羽根部と、前記連結部の外周部と前記羽根部における前記軸方向他方側の端部とを接続するコーン部とを有した送風機において、
前記スクロールケースは、前記軸方向に分割される分割部の前記軸方向一方側に形成される一方側外周壁と、該分割部の前記軸方向他方側に形成され巻角が大きくなるにつれて他方への長さが大きくなる他方側外周壁とから前記通路の外周部を構成する外周壁と、
前記ファンにおける外周側の前記軸方向他方に臨んで前記通路の内周部を構成し、前記巻角が大きくなるにつれて該軸方向他方への長さが大きくなる内周壁と、
を備え、
前記外周壁における最大外径部位は、その軸方向位置が全周において同一位置且つ前記羽根部における軸方向他方側の端部から前記羽根部の軸方向中央までの間に位置し、且つ、前記分割部に臨むように設けられ、
前記外周壁における巻き終わりから前記駆動軸を通って反対側となる外周壁までの距離をＬとし、前記ファンの最大外径をＤとした場合に、両者の関係が、１．５≦Ｌ／Ｄ≦１．９となるように設定され、
前記他方側外周壁は、前記ファンの軸方向となす第１角度が前記ファンの連結部と前記コーン部との接続点と前記ファンにおける最外周の前記他方側の端部とを結ぶ仮想線と前記ファンの軸方向とがなすコーン角度の逆数を係数として前記巻角に比例して大きくなるように形成され、前記内周壁は、前記ファンの軸方向となす第２角度が前記コーン角度を係数として前記巻角に比例して小さくなるように形成される、送風機。
【請求項８】
請求項７記載の送風機において、
前記一方側外周壁は、前記巻角が大きくなるにつれて前記ファンの軸方向となす第３角度が前記コーン角度の逆数を係数として前記巻角は比例して小さくなるように形成される、送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に用いられ、空気を取り込んで送風するための送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両に搭載される車両用空調装置は、外気又は内気を取り込んで空調ケース内へと供給する送風機を備え、この送風機は、例えば、特許文献１に開示されるように、空気の送風される通風路を内部に有したスクロールケーシングを備えている。
【０００３】
このスクロールケーシングは、軸方向に分割可能な上側ケーシング及び下側ケーシングからなり、軸方向一端側から吸入して径方向へと吐出する遠心ファンの外周部に臨む側壁を有している。この側壁は、遠心ファンに対する径方向距離が最も大きく直線状に形成された第１の壁部と、該第１の壁部の上方に形成され前記遠心ファンに近づくように上部が傾斜した第２の壁部と、前記第１の壁部の下方に形成され前記遠心ファンに近づくように下部が傾斜した第３の壁部とを含む。
【０００４】
そして、遠心ファンの中心に形成された駆動軸部の軸方向において、第１の壁部の軸方向位置と軸方向長さとがスクロールケーシングの巻角に応じて変化するように形成することで、遠心ファンから径方向外側へと送風される空気流の第１の壁部への衝突を抑制し、この衝突に起因した騒音の発生を低減している。また、第１の壁部における軸方向位置と軸方向長さを巻角に応じてそれぞれ変化させることで通風路における最大流速の部位へと送風している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１３２１６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１の送風機では、最大径となる第１の壁部がスクロールケーシングの巻角が大きくなるにつれて軸方向中央より下方にオフセットする方向に拡大することで、遠心ファンから送風される空気の最大流速が得られる部位を広げ、回転速度が変わった場合における騒音の悪化、送風効率の低下を抑えている。
【０００７】
しかしながら、スクロールケーシングの巻角が大きくなるにつれて最大径の位置が軸方向に変化するように形成した場合には、型抜きがアンダーカットにならないようにするために最大径位置に設けられる上側ケーシングと下側ケーシングとの分割位置がスクロールケーシングの周方向に変化するため、両者の嵌合構造が複雑となってしまい、成形コストの増大や、組み付け性の悪化に伴って生じる隙間からの送風漏れが発生しやすくなるという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、送風効率の低下を招くことなく騒音のさらなる低減を図ることが可能な送風機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するために、本発明の態様は、駆動部と、駆動部の駆動軸に連結され駆動軸の軸方向一方側から吸入して径方向へ吐出する遠心式のファンと、ファンの周囲に形成され、空気の流れる通路を内部に有し軸方向に分割可能なスクロールケースとを備え、ファンが、中央に形成され駆動軸の連結される連結部と、外周部に形成された複数の羽根部と、連結部の外周部と羽根部の軸方向他方側の端部とを接続するコーン部とを有した送風機において、
スクロールケースは、軸方向に分割される分割部の軸方向一方側に形成される一方側外周壁と、分割部の軸方向他方側に形成され巻角が大きくなるにつれて下方への長さが大きくなる他方側外周壁とから通路の外周部を構成する外周壁と、
ファンにおける外周側の軸方向他方に臨んで通路の内周部を構成し、巻角が大きくなるにつれて軸方向他方への長さが大きくなる内周壁と、
を備え、
外周壁における最大外径部位は、その軸方向位置が全周において同一位置で羽根部の軸方向他方側の端部から羽根部の軸方向中央までの間に位置し、且つ、分割部に臨むように設けられ、
外周壁における巻き終わりから駆動軸を通って反対側となる外周壁までの距離をＬとし、ファンの最大外径をＤとした場合に、両者の関係が、１．５≦Ｌ／Ｄ≦１．９となるように設定され、
他方側外周壁は、巻角が大きくなるにつれてファンの軸方向となす第１角度が大きくなるように形成され、内周壁は、巻角が大きくなるにつれてファンの軸方向となす第２角度が小さくなるように形成されると共に、
第１及び第２角度が、ファンの連結部とコーン部との接続点とファンにおける最外周の軸方向他方側の端部とを結ぶ仮想線とファンの軸方向とがなすコーン角度に基づいて設定される。
【００１０】
本発明によれば、駆動軸の軸方向に分割可能なスクロールケースを有した送風機において、このスクロールケースにおける外周壁の巻き終わりからファンに連結される駆動軸を通って反対側となる外周壁までの距離をＬとし、ファンの最大外径をＤとした場合に、１．５≦Ｌ／Ｄ≦１．９の関係とし、通路の外周部を構成し分割部の軸方向他方側に形成され他方側外周壁は、ファンの軸方向となす第１角度が巻角が大きくなるにつれて大きくなるように傾斜している。一方、通路の内周部を構成する内周壁は、ファンの軸方向となす第２角度が巻角が大きくなるにつれて小さくなるように傾斜し、この第１及び第２角度が、ファンの連結部とコーン部との接続点とファンにおける軸方向他方側の端部とを結ぶ仮想線とファンの軸方向とがなすコーン角度に基づいて設定されている。
【００１１】
また、外周壁における最大外径部位は、その軸方向位置が全周において羽根部の軸方向他方側の端部から羽根部の軸方向中央までの間に位置し、且つ、分割部に臨むように設けられている。
【００１２】
従って、スクロールケースにおいて、通路を構成する他方側外周壁及び内周壁をそれぞれ径方向に傾斜させることで、ファンの回転作用下にコーン部に沿って径方向外側へと送風される空気流の一部を通路内で旋回させ、その旋回流によって空気流の主流を最大外径となる分割部近傍へと案内することができる。さらに、内周壁の第２角度を、巻角が大きくなるにつれて小さくすることで、通路断面積を確保することができる。
【００１３】
その結果、最大径の位置を軸方向において一定の位置に固定することでスクロールケースの嵌合構造を簡素化しつつ、スクロールケースにおける他方側外周壁及び内周壁をそれぞれ所定角度で傾斜させることで、通路内の最大外径部位に空気流の主流を導いて空気の送風効率を維持することができると同時に騒音の発生をさらに低減させることが可能となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、軸方向に分割可能なスクロールケースにおいて、ファンの回転作用下にコーン部に沿って径方向外側へと送風される空気流の一部を、傾斜した他方側外周壁及び内周壁からなる通路内で旋回させ、その旋回流によって空気流の主流を最大外径となる分割部近傍へと案内することができ、しかも、巻角が大きくなるにつれて内周壁の第２角度を小さくすることで、通路断面積を確保することができる。
【００１６】
その結果、最大径の位置を軸方向において一定の位置に固定することでスクロールケースの嵌合構造を簡素化しつつ、スクロールケースにおける他方側外周壁及び内周壁をそれぞれ所定角度で傾斜させることで、通路内における最大外径部位に空気流の主流を導いて空気の送風効率を維持しつつさらなる騒音の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る送風機の全体断面図である。
【図２】図１に示す送風機の全体平面図である。
【図３】図３Ａは、図２のＩＩＩＡ−ＩＩＩＡ線に沿った断面図であり、図３Ｂは、図２のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線に沿った断面図であり、図３Ｃは、図２のＩＩＩＣ−ＩＩＩＣ線に沿った断面図である。
【図４】スクロールケースの巻き始めから巻き終わりまでの間における上側角度、下側角度及び内周角度の関係を示す特性線図である。
【図５】送風機における送風効率と駆動時に生じる騒音値との関係を示した実験結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係る送風機について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る送風機を示す。
【００１９】
この送風機１０は、図１及び図２に示されるように、例えば、駆動モータ（駆動部）１２と、該駆動モータ１２の駆動作用下に回転するファン１４と、該駆動モータ１２及びファン１４が収納され空気の流れる通路部１６を有したスクロールケース１８とを含む。
【００２０】
駆動モータ１２は、図１に示されるように、例えば、スクロールケース１８の略中央下部に設けられ、その駆動軸２０が前記スクロールケース１８内で上方（矢印Ａ１方向）に向かって突出するように配置される。そして、駆動軸２０は、後述するファン１４の連結部２８に対して連結され、駆動モータ１２への通電作用下に一体的に回転する。すなわち、駆動モータ１２は、駆動軸２０の軸線Ｂ１が送風機１０の軸方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿って延在するように配置される。
【００２１】
ファン１４は、スクロールケース１８の略中央に収納され、周方向に沿って等間隔離間した複数のブレード（羽根部）２２と、該ブレード２２の上端部に設けられた環状のシュラウド２４と、前記ブレード２２の下端部から中央に向かって上端側（矢印Ａ１方向）へと延在したコーン部２６とを備え、前記ブレード２２の外周径がファン１４の最大外径Ｄ（ファンの外径）となる。
【００２２】
そして、コーン部２６の中央には円筒状の連結部２８が形成され、駆動モータ１２の駆動軸２０と連結され、前記コーン部２６は、前記連結部２８の外周部から径方向外側（矢印Ｃ１方向）に向かって下方（矢印Ａ２方向）へと傾斜し、その外縁部がブレード２２の下端部に接続されている。
【００２３】
また、コーン部２６と連結部２８との接続点Ｐ１とブレード２２における最外周下端（最外周の軸方向他方側の端部）Ｐ２とを結ぶ仮想線Ｂ２と駆動モータ１２の駆動軸２０の軸線Ｂ１とがなすコーン角度φは下記の数１（１）から算出される。このコーン角度φは、接続点Ｐ１からブレード２２の最外周下端Ｐ２までの軸方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に沿った距離（高さ）Ｈ、ファン１４の最大外径Ｄとの関係から成り立っている。
【００２４】
【数１】
2020133410.tif 000003
【００２５】
スクロールケース１８は、図１及び図２に示されるように、例えば、略中央部に形成されファン１４の収納されるケース本体３０と、該ケース本体３０の略中央下部に設けられ駆動モータ１２の収納されるホルダ３２とを含む。
【００２６】
このケース本体３０には、内部に収納されるファン１４の外周側を囲むように通路部１６が形成され、軸方向（矢印Ａ１方向）に沿った上部に設けられるアッパーケース３４と、該アッパーケース３４の下方（矢印Ａ２方向）に接続されるロアケース３６とからなり、上下方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に分割可能に形成されている。
【００２７】
通路部１６は、アッパーケース３４とロアケース３６とに跨るように形成され、図２に示されるように、その外周壁３７が巻き始めＥ１から巻き終わりＥ２に向かって徐々にファン１４から離間するように径方向外側（矢印Ｃ１方向）、且つ、下方（矢印Ａ２方向）へと拡大しながら螺旋状に形成された渦巻通路３８と、該渦巻通路３８の巻き終わりＥ２から接線方向に向かって直線状に延在した吐出通路４０とを有している。
【００２８】
そして、図２に示されるように、吐出通路４０の下流側端部には吐出口４２が開口し、該吐出口４２は、図示しない連結ダクトを介して空調ケースへと連結されている。
【００２９】
また、通路部１６には、その渦巻通路３８の巻き始めＥ１と吐出通路４０の内周壁５６とを接合するノーズ部４４が形成される。すなわち、通路部１６は、その巻き始めＥ１となるノーズ部４４から巻き終わりＥ２側（矢印Ｆ方向）に向かって徐々に断面積が拡大するように形成されている。
【００３０】
そして、図２に示されるようにファン１４の軸線方向から見て、スクロールケース１８の外周壁３７において巻き終わりＥ２からファン１４の駆動軸２０の軸線Ｂ１上を通り、該巻き終わりＥ２に対して反対側となる外周壁３７までの距離Ｌに対し、ファン１４の最大外径Ｄとの比が、１．５≦Ｌ／Ｄ≦１．９の関係となるように設定されている。
【００３１】
アッパーケース３４は、図１に示されるように、その上壁４６の中央部に吸入口４８が開口し、この吸入口４８の外周縁部には、内側に向かって断面円弧状に折り返された円環状のベルマウス５０が形成される。
【００３２】
また、アッパーケース３４には、その外周に形成され通路部１６の外周壁３７となる上側外周壁５２を有しており、該上側外周壁５２はファン１４の外周側（矢印Ｃ１方向）に臨み、その下端５２ａが前記ファン１４に対して径方向外側（矢印Ｃ１方向）に最も離れた最大外径で形成されている。
【００３３】
この上側外周壁５２は、図１及び図３Ａに示されるように、渦巻通路３８の巻き始めＥ１において下端５２ａを起点とし、ファン１４（駆動軸２０）の軸線Ｂ１と略平行で該下端５２ａを通る基線Ｂ３に対して上端側（矢印Ａ１方向）が上側角度（第３角度）γで径方向内側（矢印Ｃ２方向）へと傾斜するように形成される。
【００３４】
そして、上側外周壁５２は、この巻き始めＥ１から巻き終わりＥ２側（矢印Ｆ方向）に向かって徐々に上側角度γが小さくなるように形成され（図３Ｂ参照）、図３Ｃに示される前記巻き終わりＥ２においてファン１４の軸線Ｂ１と略平行となるように上方（矢印Ａ１方向）に延在している。
【００３５】
すなわち、上側角度γは、図３Ａに示される巻き始めＥ１において最も大きく、該巻き始めＥ１から巻き終わりＥ２側（矢印Ｆ方向）に向かって徐々に小さくなるように設定され、下記の数２（２）で算出される。
【００３６】
【数２】
2020133410.tif 000004
【００３７】
この数２は、巻き始めＥ１を起点とした巻き終わりＥ２までの角度θ1、上側角度γの形成される部位の前記巻き始めＥ１からの巻角θ、コーン角度φ、第１係数Ｋγとの関係から成り立っている。なお、第１係数Ｋγは実験によって求められた数値であり、例えば、３００以上８５０以下となるように定義される（３００≦Ｋγ≦８５０）。換言すれば、上側角度γは、コーン角度φの逆数を係数として巻角θに比例して変化する角度である。
【００３８】
換言すれば、上述した上側外周壁５２は、その上端側が巻き始めＥ１側が最も大きな角度で傾斜しており、該巻き始めＥ１から巻き終わりＥ２側（矢印Ｆ方向）に向かって徐々に角度が小さくなるように形成されることで、ファン１４に対する上端側の径方向外側への離間距離は、巻き始めＥ１側が最も近く、巻き終わりＥ２側（矢印Ｆ方向）に向かって徐々に遠くなる。
【００３９】
また、上側角度γは、図４に示されるように、巻き始めＥ１における巻き始め角度（第３巻き始め角度）γ０と、巻き終わりＥ２における巻き終わり角度（第３巻き終わり角度）γ１とを直線状に結んだ角度となるように規定される。換言すれば、上側角度γは、スクロールケース１８の巻き始めＥ１から巻き終わりＥ２に向かってリニアに変化するように設定される。なお、上側角度γの巻き始め角度γ０は、図４に示されるように所定の角度範囲となるように設定される。
【００４０】
ロアケース３６は、図１に示されるように、その外周に形成され通路部１６の外周壁３７となる下側外周壁５４と、該下側外周壁５４に臨む径方向内側（矢印Ｃ２方向）に形成された内周壁５６とを有し、前記下側外周壁５４の下端と前記内周壁５６の下端とが底壁５８によって接続されている。
【００４１】
そして、底壁５８は、スクロールケース１８の軸線（矢印Ａ１、Ａ２方向）に対して略直交するように径方向（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）に沿って形成され、その略中央部にはホルダ３２が接続され、このホルダ３２に駆動モータ１２の一部が収納され保持されている。
【００４２】
下側外周壁５４は、図１及び図３Ａに示されるように、その上端５４ａがファン１４に対して径方向外側（矢印Ｃ１方向）に最も離れた最大外径で形成され、アッパーケース３４における上側外周壁５２の下端５２ａと接続される。すなわち、ケース本体３０は、上側外周壁５２の下端５２ａと下側外周壁５４の上端５４ａとが同一外径、且つ、共に最大外径となるように形成され、アッパーケース３４とロアケース３６とが上下方向に分割される分割部６０となる。
【００４３】
分割部６０は、ファン１４の軸方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）において、その最外周下端Ｐ２から該ファン１４の高さ寸法の半分Ｇ（図１中、一点鎖線参照）までの間となる範囲Ｓ（高さ）に形成され、スクロールケース１８の周方向において軸方向（矢印Ａ１、Ａ２方向）に略同一位置となるように形成される。
【００４４】
また、下側外周壁５４は、図１、図３Ｂ及び図３Ｃに示されるように、その上端５４ａを起点とし、ファン１４（駆動軸２０）の軸線Ｂ１と略平行で該上端５４ａを通る基線Ｂ３に対して下端側（矢印Ａ２方向）が下側角度（第１角度）αで径方向内側（矢印Ｃ２方向）へと傾斜して形成される。
【００４５】
そして、下側外周壁５４は、図３Ａに示されるように、この巻き始めＥ１においてファン１４の軸線と略平行となるように下方（矢印Ａ２方向）に延在することで、最大外径となる上端５４ａが上側外周壁５２の下端５２ａと同一外径となる。
【００４６】
この下側角度αは、図３Ａに示されるように巻き始めＥ１において最も小さく、図３Ｂ及び図３Ｃに示されるように、該巻き始めＥ１から巻き終わりＥ２側（矢印Ｆ方向）に向かって徐々に大きくなるように設定され、下記の数３（３）で算出される。
【００４７】
【数３】
2020133410.tif 000005
【００４８】
この数３は、巻き始めＥ１を起点とした巻き終わりＥ２までの角度θ1、下側角度αの形成される部位の前記巻き始めＥ１からの巻角θ、コーン角度φ、第２係数Ｋαとの関係から成り立っている。なお、第２係数Ｋαは実験によって求められた数値であり、例えば、５００以上１０５０以下となるように定義される（５００≦Ｋα≦１０５０）。換言すれば、下側角度αは、コーン角度φの逆数を係数として巻角θに比例して変化する角度である。
【００４９】
また、下側角度αは、図４に示されるように、巻き始めＥ１における巻き始め角度（第１巻き始め角度）α０と、巻き終わりＥ２における巻き終わり角度（第１巻き終わり角度）α１とを直線状に結んだ角度となるように規定される。換言すれば、下側角度αは、スクロールケース１８の巻き始めＥ１から巻き終わりＥ２に向かってリニアに変化するように設定される。なお、下側角度αの巻き終わり角度α１は、図４に示されるように所定の角度範囲となるように設定される。
【００５０】
内周壁５６は、図１、図３Ａ〜図３Ｃに示されるように、その上端５６ａがファン１４におけるブレード２２の最外周下端Ｐ２に対して下方（矢印Ａ２方向）となるように形成され、該上端５６ａを起点とし、ファン１４（駆動軸２０）の軸線Ｂ１と略平行で該上端５６ａを通る基線Ｂ４に対して下端側（矢印Ａ２方向）が内周角度（第２角度）βで径方向外側（矢印Ｃ１方向）へと傾斜するように形成される。換言すれば、ロアケース３６において、下側外周壁５４及び内周壁５６は下方（矢印Ａ２方向）に向かうに従って互いに径方向に接近するように形成されている。
【００５１】
この内周角度βは、図３Ａに示されるように巻き始めＥ１において最も大きく、図３Ｂ及び図３Ｃに示されるように、該巻き始めＥ１から巻き終わりＥ２側（矢印Ｆ方向）に向かって徐々に小さくなるように設定され、下記の数４（４）から算出される。
【００５２】
【数４】
2020133410.tif 000006
【００５３】
この数４は、巻き始めＥ１を起点とした巻き終わりＥ２までの角度θ1、内周角度βの形成される部位の前記巻き始めＥ１からの巻角θ、コーン角度φ、第３係数Ｋβとの関係から成り立っている。なお、第３係数Ｋβは実験によって求められた数値であり、例えば、０．３以上０．６以下となるように定義される（０．３≦Ｋβ≦０．６）。換言すれば、内周角度βは、コーン角度φを係数として巻角θに比例して変化する角度である。
【００５４】
また、内周角度βは、図４に示されるように、巻き始めＥ１における巻き始め角度（第２巻き始め角度）β０と、巻き終わりＥ２における巻き終わり角度（第２巻き終わり角度）β１とを直線状に結んだ角度となるように規定される。換言すれば、内周角度βは、スクロールケース１８の巻き始めＥ１から巻き終わりＥ２に向かってリニアに変化するように設定される。なお、内周角度βの巻き終わり角度β１は、図４に示されるように所定の角度範囲となるように設定される。
【００５５】
これにより、スクロールケース１８の外周壁３７は、例えば、図３Ｂに示される上側外周壁５２の上端及び下側外周壁５４の下端が共に径方向内側（矢印Ｃ２方向）へと傾斜した状態において、両者の間に設けられる分割部６０がファン１４から離間する方向である径方向外側（矢印Ｃ１方向）へと断面略Ｖ字状に窪んだ形状となる。
【００５６】
本発明の実施の形態に係る送風機１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００５７】
先ず、図示しないコントローラからの制御信号に基づき、送風機１０の駆動モータ１２が駆動し、該駆動モータ１２の駆動作用下に駆動軸２０を介してファン１４が回転することで、吸入口４８を通じて空気がスクロールケース１８の内部へと吸い込まれる。
【００５８】
そして、吸入口４８から取り込まれた空気は、シュラウド２４を通じてファン１４の内側へと吸い込まれ、コーン部２６に沿って下方（矢印Ａ２方向）且つ、外周側（矢印Ｃ１方向）へと導かれた後、各ブレード２２の間を通じてさらに外周側へと送出され通路部１６の渦巻通路３８へと供給される。
【００５９】
この通路部１６へと送出された空気は、渦巻通路３８に沿って巻き始めＥ１から反時計回り（図２中、矢印Ｆ方向）に流れると共に、図３Ｂに示されるように外周壁３７を構成する上側外周壁５２及び下側外周壁５４が巻き終わりＥ２側に向かって径方向内側（ファン１４側、矢印Ｃ２方向）へと徐々に傾斜しているため、前記渦巻通路３８に沿って流れる空気流の一部が、上側外周壁５２によって下方へと旋回するように流れ、下側外周壁５４によって上方へと旋回するように流れることで、最大外径となる分割部６０近傍へと案内される。
【００６０】
そして、渦巻通路３８に沿って巻き終わりＥ２側まで到達した空気は、吐出通路４０から吐出口４２まで流れて図示しない空調ケース側へと送出される。
【００６１】
以上のように、本実施の形態では、送風機１０を構成するスクロールケース１８において、ファン１４の外周側に臨むアッパーケース３４の上側外周壁５２と、ロアケース３６の下側外周壁５４とをそれぞれ備えると共に、前記ロアケース３６には下側外周壁５４の径方向内側に内周壁５６を備え、前記上側外周壁５２と前記下側外周壁５４との接続部位がアッパーケース３４とロアケース３６とを分割可能な分割部６０となり、この分割部６０が外周壁３７においてファン１４から最も離れた最大外径となると共に、該分割部６０がファン１４の最外周下端Ｐ２と軸方向中間との間となる範囲Ｓに設けられている。
【００６２】
また、スクロールケース１８において、その巻き終わりＥ２となる外周壁３７から駆動軸２０を通って反対側となる外周壁３７までの距離Ｌと、ファン１４の最大外径Ｄとの比が、１．５≦Ｌ／Ｄ≦１．９の関係となるように設定され、上側外周壁５２が、巻角θが大きくなるほど上側角度γが小さくなるように傾斜し、下側外周壁５４を前記巻角θが大きくなるほど下側角度αが大きくなるように傾斜させている。
【００６３】
一方、内周壁５６を、巻角θが大きくなるほど内周角度βが小さくなるように傾斜させ、前記上側角度γ、下側角度α及び内周角度βを、該駆動軸２０の連結されるファン１４の連結部２８とコーン部２６との接続点Ｐ１とファン１４の最外周下端Ｐ２とを結んだ仮想線Ｂ２とそれぞれ駆動軸２０の軸線Ｂ１とがなすコーン角度φに基づいてそれぞれ設定している。
【００６４】
従って、スクロールケース１８において、アッパーケース３４の上側外周壁５２、ロアケース３６の下側外周壁５４及び内周壁５６をそれぞれ径方向に傾斜させたテーパ状とすることで、ファン１４の回転作用下にコーン部２６から径方向外側へと送風される空気流の一部を旋回させ、その旋回流によって空気流の主流を最大外径となる分割部６０近傍へと案内することができる。また、上側外周壁５２及び内周壁５６を、巻角θが大きくなるにつれて傾斜角度を小さくすることで、通路部１６における断面積を十分に確保することができる。
【００６５】
その結果、スクロールケース１８の外周壁３７及び内周壁５６をそれぞれ傾斜させることで、図５に示される実験結果から諒解されるように、外周壁及び内周壁を傾斜させずにファン１４の軸方向と略平行に形成した送風機Ｐ´と比較し、本願発明の送風機Ｐでは、通路部１６の内部で旋回流を発生させて最大外径となる部位（分割部６０）に空気流の主流を導くことで送風効率を同程度に維持しつつ騒音のさらなる低減を図ることが可能である。
【００６６】
また、下側外周壁５４は、その下側角度αが、巻き始めＥ１における巻き始め角度α０と巻き終わりＥ２における巻き終わり角度α１とを直線状に結んだ角度で設定されると共に、内周壁５６がなす内周角度βが、巻き始め角度β０と巻き終わり角度β１とを直線状に結んだ角度で規定されている。
【００６７】
そのため、図４に示されるように、下側外周壁５４の下側角度αと、内周壁５６の内周角度βとをそれぞれリニアに規定することで、その設定及びスクロールケース１８の製造が容易である。
【００６８】
さらに、上側外周壁５２は、その上側角度γが巻角θが大きくなるにつれて徐々に小さくなるように形成することで、最大外径となる外周壁３７を徐々に大きくすることができ、様々な送風量に対応させることが可能となる。
【００６９】
さらにまた、上側外周壁５２の上側角度γはコーン角度φに基づいて設定され、巻き始めＥ１における巻き始め角度γ０と巻き終わりＥ２における巻き終わり角度γ１とを直線状に結んだ角度で規定されているため、前記上側角度γをスクロールケース１８の巻角θに応じてリニアに設定することが可能となり、その設定及びスクロールケース１８の製造が容易となる。
【００７０】
また、上述した本実施の形態に係る送風機１０では、スクロールケース１８を上下方向に分割可能とし、上側に開口した吸入口４８から空気を吸入する構成としているが、これに限定されるものではなく、例えば、ファン１４の駆動軸２０を水平方向に配置し水平方向から空気を吸入可能な送風機に適用してもよいし、下方に開口する吸入口を設けて下側から空気を吸入可能な送風機に適用するようにしてもよい。
【００７１】
なお、本発明に係る送風機は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００７２】
１０…送風機                        １２…駆動モータ
１４…ファン                        １６…通路部
１８…スクロールケース              ２０…駆動軸
２６…コーン部                      ２８…連結部
３４…アッパーケース                ３６…ロアケース
５２…上側外周壁                    ５４…下側外周壁
５６…内周壁                        ６０…分割部
Ｅ１…巻き始め                      Ｅ２…巻き終わり
α…下側角度                        β…内周角度
γ…上側角度                        φ…コーン角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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