(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載されるブロワユニットであって、
相対的に内圧の高い高圧空間から相対的に内圧の低い低圧空間との間に形成されると共に前記低圧空間から前記高圧空間への排水を行う排水隙間を備え、
該排水隙間は、前記高圧空間から前記低圧空間へ漏れ出す空気の流速が前記高圧空間から前記低圧空間への液体の逆流を生じさせない流速となるように開口面積が設定されており、
前記空気の流路であるスクロール流路と、該スクロール流路の起点となるノーズを有する中空の突設部と、前記スクロール流路に併設されて前記スクロール流路を流れる前記空気が流れ込む併設空間とを備え、
前記高圧空間が前記併設空間であり、前記低圧空間が前記突設部の内部空間であり、
前記突設部とベルマウスプレートとの樹脂の射出成形による一体化により生じる陥没部が前記突設部の内部空間である
ことを特徴とするブロワユニット。
【請求項２】
前記排水隙間の開口面積は、前記高圧空間から前記低圧空間へ漏れ出す空気の流速が１．８ｍ／ｓ以下となるように設定されていることを特徴とする請求項１記載のブロワユニット。
【請求項３】
前記併設空間にブロワモータに対して前記空気を導入するための導入口を備え、前記排水隙間は、前記導入口よりも低い位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載のブロワユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロワユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載されるブロワユニットは、車両用空気調和装置用として用いられるものであり、空気の圧送を行うものである。このブロワユニットには、雨や洗車等によって外部から水が入り込み、この流入水がブロワの上部に配置される、いわゆるベルマウスプレートに溜まる場合がある。
そして、ベルマウスプレートに溜まった流入水は、ブロワの駆動によって形成される旋回流に乗って空気と共に流れるが、車両用空気調和装置が排水機構を有しているため、当該排水機構を介して外部に排出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１２０５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ブロワユニットは、その内部に、いわゆるノーズを起点とするスクロール流路を有している。そして、従来のブロワユニットは、ノーズを備える突設部をベルマウスプレートと別体で構成して取り付けているため、ベルマウスプレートが略平板で構成されていた。これに対して、近年は、製造工程の簡略化等を目的として、ノーズを備える突設部とベルマウスプレートとを一体化する構成が採用される場合もある。
【０００５】
ノーズを備える突設部とベルマウスプレートとは、樹脂の射出成形により形成されるため、突設部とベルマウスプレートとを一体化した場合には、ベルマウスプレートの上面が、ベルマウスプレートの下部に突出する突設部が設置される領域において大きく陥没することとなる。
【０００６】
このベルマウスプレート上の陥没した領域（すなわち突設部の内部空間）には、ベルマウスプレートの上面で受けた流入水が流れ込むため、従来の平板状のベルマウスプレート上に貯留される量よりも遥かに多い量の流入水が陥没した領域に溜まることとなる。
この陥没した領域に貯留した流入水は、ブロワの駆動によってスクロール流路内に取り込むことができない。このため、突設部とベルマウスプレートとを一体化する場合には、スクロール流路に対して併設されると共にブロワモータへの冷却空気の導入口が形成されると突設部の内部空間とを接続する排水隙間を形成し、突設部の内部空間に溜まった流入水をスクロール流路内に取り込むようにしている。
【０００７】
しかしながら、スクロール流路は、ブロワによって空気が圧送される空間であるため、ベルマウスプレート上の空間（すなわち突設部の内部空間）よりも内圧が高い。そして、上述の併設空間もスクロール流路と同じ内圧であるため、併設空間から突設部の内部空間に空気が漏れ出すこととなる。そして、この漏れ出す空気に起因して排水隙間を介して併設空間に流れ込んだ流入水の一部が逆流し、または突設部の内部空間に溜まった流入水が巻き上げられ、「ボコボコ」という異音が発生する場合があった。
【０００８】
このようにブロワユニットにおいては、内圧の異なる空間が存在するため、内圧の高い空間から内圧の低い空間に排水を行う場合に、漏れ出す空気によって水が逆流して異音を生じる場合がある。
【０００９】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、車両に搭載されるブロワユニットにおいて、内圧の高い空間から内圧の低い空間に排水隙間によって排水を行う場合における異音の発生を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
第１の発明は、車両に搭載されるブロワユニットであって、相対的に内圧の高い高圧空間から相対的に内圧の低い低圧空間との間に形成されると共に上記低圧空間から上記高圧空間への排水を行う排水隙間を備え、該排水隙間が、上記高圧空間から上記低圧空間へ漏れ出す空気の流速が上記高圧空間から上記低圧空間への液体の逆流を生じさせない流速となるように開口面積が設定されているという構成を採用する。
第２の発明は、上記第１の発明において、上記排水隙間の開口面積が、上記高圧空間から上記低圧空間へ漏れ出す空気の流速が１．８ｍ／ｓ以下となるように設定されているという構成を採用する。
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記空気の流路であるスクロール流路と、該スクロール流路の起点となるノーズを有する中空の突設部と、上記スクロール流路に併設されて上記スクロール流路を流れる上記空気が流れ込む併設空間とを備え、上記高圧空間が上記併設空間であり、上記低圧空間が上記突設部の内部空間であるという構成を採用する。
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記併設空間にブロワモータに対して上記空気を導入するための導入口を備え、上記排水隙間が、上記導入口よりも低い位置に配置されているという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の発明者は、排水隙間から漏れ出る空気の流速に依存して高圧空間から低圧空間への流体の逆流が生じることを見出した。そして、本発明においては、排水隙間の開口面積が、上記高圧空間から上記低圧空間へ漏れ出す空気の流速が上記高圧空間から上記低圧空間への液体の逆流を生じさせない流速となるように設定されている。
このような本発明によれば、排水隙間を介して高圧空間から低圧空間に漏れ出る空気の流速が流体の逆流を生じさせない流速とされるため、高圧空間から低圧空間への流体の逆流を防止することができる。
したがって、本発明によれば、車両に搭載されるブロワユニットにおいて、内圧の高い空間から内圧の低い空間に排水隙間によって排水を行う場合における異音の発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態におけるブロワユニットの概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面をＸ方向から見た断面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面をＹ方向から見た断面図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるブロワユニットの効果を実証するための実験結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明に係るブロワユニットの一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１４】
図１は、本実施形態のブロワユニットＳ１の概略構成を示す斜視図である。
ブロワユニットＳ１は、車両用空気調和装置に用いられるものであり、調和空気を生成するための空気を圧送るためのものである。そして、本実施形態のブロワユニットＳ１は、空気を取り込むためのブロワダクト、ブロワダクトが接続されるベルマウスプレート１、ベルマウスプレート１の下方に配置されるブロワ、このブロワを駆動するブロワモータ、ブロワ周りに形成されるスクロール流路２、スクロール流路２のノーズを形成するための突設部３等を備えている。
なお、ブロワダクト、ブロワ、ブロワモータについては、従来と同様の構成であるため、ここでの説明を省略すると共に図１においても図示を省略している。
【００１５】
ベルマウスプレート１は、中央に下方に向けて突出するラッパ状の開口を有し、当該開口を介してスクロール流路２と接続する板状部材である。そして、ベルマウスプレート１の開口を介してブロワダクトから吸気された空気がスクロール流路２に空気が供給される。
【００１６】
スクロール流路２は、ブロワ周りに形成される空気が圧送される流路であり、突設部３の備えるノーズを始点とする流路であり、吐出側端部２ａが車両用空気調和装置のダクトケースに接続される。
このスクロール流路２は、スクロールケース４の内部に形成されている。そして、スクロールケース４は、上下に分割可能な２つの分割パーツ（上部スクロールケース４ａと下部スクロールケース４ｂ）によって構成されている。
【００１７】
突設部３は、ベルマウスプレート１の下面からスクロール流路２内に向けて突出して設けられており、その外側面の一部がスクロール流路２のノーズとして機能するように構成されている。
【００１８】
そして、本実施形態のブロワユニットＳ１においては、図１に示すように、ベルマウスプレート１と、突設部３と、上部スクロールケース４ａとが一体化されて形成されている。
なお、これらのベルマウスプレート１と、突設部３と、上部スクロールケース４ａとは、一度の射出成形によって一体的に形成される。このため、ベルマウスプレート１の上面には、突設部３の形成される領域に応じた陥没領域が形成される。つまり、本実施形態のブロワユニットＳ１においては、突設部３が中空構造とされており、突設部３の内部空間Ｒ１が上記陥没領域に相当する。
【００１９】
図２及び図３は、図１に示す領域αの拡大図に示すＡ−Ａ線断面図であり、図２がＸ方向から見た矢視図であり、図３がＹ方向から見た矢視図である。
これらの図に示すように、突設部３の隣には、開口部５を介してスクロール流路２と連通して併設された併設空間Ｒ２が形成されている。この併設空間Ｒ２は、突設部３の壁部、スクロールケース４の壁部に囲まれることによって形成される空間である。また、併設空間Ｒ２には、開口部５を介して、スクロール流路２を流れる空気が流れ込むため、併設空間Ｒ２の内圧はスクロール流路２の内圧とほぼ等しくなる。この併設空間Ｒ２には、図３に示すように、ブロワモータに空気を導入する導入口６が配置されている。
【００２０】
また、図２の領域βの拡大図及び図２の領域γの拡大図に示すように、突設部３の内部空間Ｒ１と併設空間Ｒ２との間には、突設部の内部空間Ｒ１から併設空間Ｒ２への排水を行うための排水隙間７が形成されている。この排水隙間７は、突設部３と下部スクロールケース４ｂとの間に形成されており、断面同一の略Ｌ状に形状設定されている。そして、排水隙間７は、上述の導入口６よりも低い位置に配置されている。
【００２１】
なお、本実施形態のブロワユニットＳ１において、スクロール流路２は、空気が圧送さているため、スクロール流路２の外部である突設部３の内部空間Ｒ１よりも内圧が高い。そして、スクロール流路２に連通する併設空間Ｒ２は、上述のようにスクロール流路２と略同一の内圧となるため、突設部３の内部空間Ｒ１よりも内圧が高い。このため、本実施形態のブロワユニットＳ１において排水隙間７は、相対的に内圧の高い高圧空間（併設空間Ｒ２）から相対的に内圧の低い低圧空間（突設部３の内部空間Ｒ１）への排水を行うものとして機能する。
【００２２】
そして、本実施形態のブロワユニットＳ１においては、排水隙間７の開口面積は、併設空間Ｒ２から突設部３の内部空間Ｒ１に漏れ出す空気の流速が、併設空間Ｒ２から突設部３の内部空間Ｒ１への流入水の逆流を生じさせない流速となるように設定されている。
具体的には、本実施形態のブロワユニットＳ１においては、排水隙間７の開口面積は、併設空間Ｒ２から突設部３の内部空間Ｒ１に漏れ出す空気の流速が１．８ｍ／ｓ以下となるように２．９８ｍｍ２以下に設定されている。
【００２３】
このように構成された本実施形態のブロワユニットＳ１においては、ブロワモータによってブロワが駆動されることによってスクロール流路２内に空気流が形成され、この空気流が吐出側端部２ａから吐出される。
【００２４】
ここで、上記排水隙間７から漏れ出る空気の流速と、併設空間Ｒ２から突設部３の内部空間Ｒ１への流入水の逆流の発生の有無との関係について行った実験データを図４（ａ）、（ｂ）に示す。
なお、本実験においては、併設空間Ｒ２を模したチャンバと、突設部３の内部空間Ｒ１を模して水を貯留した貯留槽とを、開口面積が２．９８ｍｍ２に設定された上記排水隙間７を介して接続した実験装置を用い、チャンバの内圧を変化させることにより排水隙間７から漏れ出る空気の流速を変化させながら逆流の発生の有無を確認した。
この結果、図４に示すように、漏れ風速（排水隙間７から漏れ出る空気の流速）の流速が１．８ｍ／ｓを超えることにより逆流が生じることが確認された。
【００２５】
図４に示す実験データから分かるように、排水隙間７から漏れ出る空気の流速に依存して高圧空間から低圧空間への流体の逆流が生じる。そして、本実施形態のブロワユニットＳ１は、排水隙間７の開口面積が、高圧空間である併設空間Ｒ２から低圧空間である突設部３の内部空間Ｒ１へ漏れ出す空気の流速が併設空間Ｒ２から突設部３の内部空間Ｒ１への流入水の逆流を生じさせない流速となるように設定されている。
このような本実施形態のブロワユニットＳ１によれば、排水隙間７を介して併設空間Ｒ２から突設部３の内部空間Ｒ１に漏れ出る空気の流速が流体の逆流を生じさせない流速とされるため、併設空間Ｒ２から突設部３の内部空間Ｒ１への流入水の逆流を防止することができる。
したがって、本実施形態のブロワユニットＳ１によれば、車両に搭載されるブロワユニットにおいて、併設空間Ｒ２から突設部３の内部空間Ｒ１に排水隙間７によって排水を行う場合における異音の発生を抑制することが可能となる。
【００２６】
また、本実施形態のブロワユニットＳ１においては、排水隙間７の開口面積は、併設空間Ｒ２から突設部３の内部空間Ｒ１へ漏れ出す空気の流速が１．８ｍ／ｓ以下となるように設定されている。このため、図４から分かるように、確実に併設空間Ｒ２から突設部３の内部空間Ｒ１への流入水の逆流を防止することができ、上記異音の発生を防止することが可能となる。
【００２７】
また、本実施形態のブロワユニットＳ１においては、排水隙間７が、導入口６よりも低い位置に配置されている。このため、排水隙間７から排水された流入水が空気流に流されて導入口６の内部に入り込むことを抑制することができ、流入水がブロワモータに到達することに起因する不具合を防止することができる。
【００２８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００２９】
例えば、上記実施形態においては、本発明における高圧空間が併設空間Ｒ２であり、低圧空間が突設部３の内部空間Ｒ１である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、ブロワユニットＳ１における相対的に内圧が高い空間を本発明の高圧空間とし、相対的に内圧が低い空間を本発明の低圧空間とし、その間に排水隙間を備える場合に適用することができる。
例えば、高圧空間をスクロール流路２とし、低圧空間を突設部３の内部空間Ｒ１とする構成を採用することもできる。
【００３０】
また、上記実施形態においては、排水隙間７が断面同一の略Ｌ状に形状設定されている構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、排水隙間７の形状は、併設空間Ｒ２から突設部３の内部空間Ｒ１へ漏れ出す空気の流速が併設空間Ｒ２から突設部３の内部空間Ｒ１への流入水の逆流を生じさせない流速となるように設定されていれば良い。
【符号の説明】
【００３１】
１……ベルマウスプレート、２……スクロール流路、３……突設部、４……スクロールケース、６……導入口、７……排水隙間、Ｒ１……突設部の内部空間（低圧空間）、Ｒ２……併設空間（高圧空間）、Ｓ１……ブロワユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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