(57)【要約】【課題】ケーシング２０を構成する部品を追加することなく、ファン１１から吹き出される空気により送風機１０の電動モータ１２を冷却する。【解決手段】ダクトケース４０は、空気取入口４１から取り入れた空気をスクロールケーシング２６および冷却用熱交換器５０の間を通して冷却用熱交換器５０の車両後側まで流通させる冷却空気通路４２を形成する。ダクトケース４０および側壁２３は、射出成形によって一体に成形されている。モータフランジ４３は、電動モータ１２を支持し、かつ冷却空気通路４２を通過した空気を電動モータ１２側に流通させる空気通路４５を形成する。スクロールケーシング２６の側壁２３と一体成形されてなるダクトケース４０を用いて、吹出口３３から吹き出された空気により電動モータ１２を冷却する。【選択図】図２
2015123845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機（１０）と、前記送風機の下側に配置されている熱交換器（５０）と、を備え、
前記送風機は、電動モータの回転軸（１２ａ）を中心とする円周方向に並べられている複数のブレード（１３）を有し、前記回転軸の回転に伴って前記回転軸の軸方向の一方側から吸い込んだ空気を前記回転軸の径方向外側に吹き出すファン（１１）と、前記ファンを収納し、かつ巻き始め部（２９）から巻き終わり部（３２）にかけて前記回転軸を中心として渦巻き状に形成されて前記ファンから吹き出される空気を流通させる空気通路（３１）を形成する側壁（２３）を有するスクロールケーシング（２６）と、を備え、
前記熱交換器は、前記空気通路を通過した空気との間で熱交換するものであり、
前記回転軸および前記側壁の間の寸法は、前記巻き始め部から前記巻き終わり部にかけて、前記軸方向に変化し、前記軸方向において前記側壁のうち前記寸法が最も小さくなる最小径部が前記軸方向一方側に形成され、前記軸方向において前記側壁のうち前記寸法が最も大きくなる最大径部が前記軸方向の他方側に形成され、
前記側壁の前記巻き始め部の下側に開口して前記空気通路を通過した空気を取り入れる空気取入口（４１）を有し、前記空気取入口から取り入れた空気を前記側壁および前記熱交換器の間を通過して前記熱交換器の空気流れ下流側まで流通させる冷却空気通路（４２）を形成するダクトケース（４０）と、
前記冷却空気通路を通過した空気を前記電動モータ側に流通させる空気通路（４５）を形成するモータハウジング（４３）と、を備え、
前記ダクトケースおよび前記スクロールケーシングの側壁は一体に成形されたものであり、前記モータハウジングのうち前記冷却空気通路に接続されるモータ冷却口（４４）は、前記側壁の下側において、前記熱交換器の上側でかつ前記熱交換器に対して空気流れ下流側に位置することを特徴とする車両用空調装置。
【請求項２】
前記ダクトケースのうち前記冷却空気通路を形成する形成部（４０ａ）の断面は、前記軸方向の一方側に凸になるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両用空調装置。
【請求項３】
前記冷却空気通路の断面積は、前記モータ冷却口の断面積と同じ面積、或いは前記モータ冷却口の断面積よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記ダクトケースのうち前記冷却空気通路を形成する形成部（４０ａ）には、前記空気取入口側に突起して前記空気取入口側から進行した水が前記電動モータ側に進行することを妨げる突起部（４０ｂ）が設けられていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、送風機において、電動モータの回転軸の周りに複数枚のブレードを有する遠心式多翼ファンと、遠心式多翼ファンを収納し、かつ回転軸の軸方向一端側に開口する吸入口と、巻き始め部から巻き終わり部にかけて渦巻き状に形成される空気通路を形成する側壁を有するスクロールケーシングとを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このものにおいて、巻き始め部から巻き終わり部にかけて、スクロールケーシングのスクロール半径が軸方向に変化している。スクロール半径は、側壁と回転軸との間の寸法のことである。軸方向におけるスクロール半径の最大半径Ｒが、スクロールケーシングの側壁のうち軸方向他端側に設定されている。一方、軸方向におけるスクロール半径の最小半径ｒが、スクロールケーシングのうち軸方向一端側に設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２３９５３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、上記特許文献１の送風機を冷却用熱交換器の上側に配置して、送風機から冷却用熱交換器の車両前側に空気を吹き出し、この吹き出された空気を冷却用熱交換器が冷却して車両後方に吹き出す車両用空調装置について、送風機のファンから吹き出される空気によって電動モータを冷却することを検討した。
【０００６】
例えば、送風機１のファンから吹き出される空気を空気取り入れ口３を介して取り入れて電動モータ４側に流通させる空気通路５ｂを構成するモータフランジ５を用いる場合には、次のような問題が生じる（図７、図８参照）。
【０００７】
上記特許文献１の送風機１では、上述の如く、スクロール半径の最大半径Ｒが、軸方向の他方側（すなわち、吸入口の反対側）に設定されている。これに伴い、側壁のうち巻き始め部側と回転軸との間の寸法が大きくなる。これに加えて、空気取り入れ口３（図７参照）を、スクロールケーシング２の側壁２ａの巻き始め部の下側に配置する。これにより、回転軸および空気取り入れ口３の間の寸法が大きくなる。これに伴って、モータフランジ５の空気通路５ｂの長さが長くなる。
【０００８】
ここで、空気取り入れ口３およびモータフランジ５を冷却用熱交換器の上側に配置すると、空気取り入れ口３およびモータフランジ５に冷却用熱交換器が干渉して、車両用空調装置の上下方向の寸法が増大化する。そこで、空気取り入れ口３およびモータフランジ５に冷却用熱交換器が干渉することを避けて、モータフランジ５に対して冷却用熱交換器を車両後方に配置すると、車両用空調装置の車両前後方向の寸法が増大化する。つまり、車両用空調装置の空気流れ方向の寸法が増大化する。空気流れ方向は、冷却用熱交換器を通過する空気の流れ方向である。
【０００９】
一方、図８に示すように、冷却用熱交換器が干渉することを避けるために、モータフランジ５の空気通路５ｂを短くして、空気取入口３から吸入した空気をモータフランジ５のダクト部５ａのモータ冷却口５ｃに導く空気通路３ａをスクロールケーシングの底壁２ｂの下側に構成することも考えられる。ダクト部５ａは、モータフランジ５のうち空気通路５ｂを形成するものである。
【００１０】
例えば断面Ｕ字状のダクト部２ｃをスクロールケーシング２の底壁２ｂの図中下側に設ける。ダクト部２ｃおよび底壁２ｂの間には、空気通路３ａを構成している。この場合、スクロールケーシング２の底壁２ｂのうち一部分２ｄ（図中鎖線で囲む部分）がダクト部２ｃを図中上側から覆う形状になる。つまり、底壁２ｂのうち一部分２ｄとダクト部２ｃとが図中上下方向で重なる形状になる。
【００１１】
したがって、スクロールケーシング２のうち、底壁２ｂおよびダクト部２ｃを含む樹脂部品を、射出成形により一体成形することができない。よって、底壁２ｂのうち一部分２ｄとダクト部２ｃとを独立して成形することが必要になり、ケーシングを構成する部品を追加することが必要になる。
【００１２】
本発明は上記点に鑑みて、ケーシングを構成する部品を追加することなく、ファンから吹き出される空気を送風機の電動モータ側に導くことができる車両用空調装置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】
【００１３】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、送風機（１０）と、送風機の下側に配置されている熱交換器（５０）と、を備え、
送風機は、電動モータの回転軸（１２ａ）を中心とする円周方向に並べられている複数のブレード（１３）を有し、回転軸の回転に伴って回転軸の軸方向の一方側から吸い込んだ空気を回転軸の径方向外側に吹き出すファン（１１）と、ファンを収納し、かつ巻き始め部（２９）から巻き終わり部（３２）にかけて回転軸を中心として渦巻き状に形成されてファンから吹き出される空気を流通させる空気通路（３１）を形成する側壁（２３）を有するスクロールケーシング（２６）と、を備え、
熱交換器は、空気通路を通過した空気との間で熱交換するものであり、
回転軸および側壁の間の寸法は、巻き始め部から巻き終わり部にかけて、軸方向に変化し、軸方向において側壁のうち寸法が最も小さくなる最小径部が軸方向一方側に形成され、軸方向において側壁のうち寸法が最も大きくなる最大径部が軸方向の他方側に形成され、
側壁の巻き始め部の下側に開口して空気通路を通過した空気を取り入れる空気取入口（４１）を有し、空気取入口から取り入れた空気を側壁および熱交換器の間を通過して熱交換器の空気流れ下流側まで流通させる冷却空気通路（４２）を形成するダクトケース（４０）と、
冷却空気通路を通過した空気を電動モータ側に流通させる空気通路（４５）を形成するモータハウジング（４３）と、を備え、
ダクトケースおよびスクロールケーシングの側壁は一体に成形されたものであり、モータハウジングのうち冷却空気通路に接続されるモータ冷却口（４４）は、側壁の下側において、熱交換器の上側でかつ熱交換器に対して空気流れ下流側に位置することを特徴とする。
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、ダクトケースおよび側壁は、一体に成形されたものである。このため、側壁と一体に成形されているダクトケースを用いて、スクロールケーシングから吹き出された空気を電動モータ側に導くことができる。したがって、ケーシングを構成する部品を追加することなく、ファンから吹き出される空気により送風機の電動モータを冷却することができる。
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、モータ冷却口が、側壁の下側において、熱交換器の上側でかつ熱交換器に対して空気流れ下流側に位置する。このため、モータ冷却口が熱交換器に干渉することなく、熱交換器の上側に送風機を配置することができる。これにより、モータ冷却口に対する干渉を避けるために、送風機に対して空気流れ方向に熱交換器を配置する場合に比べて、車両用空調装置において空気流れ方向の寸法を小さくすることができる。空気流れ方向は、熱交換器を通過する空気の流れ方向である。
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、冷却空気通路は、側壁の巻き始め部の下側から熱交換器の空気流れ下流側まで形成されている。このため、空気取入口からモータ冷却口までの距離を長くすることができる。したがって、送風機から空気とともに吹き出される水が冷却空気通路を通して電動モータ側に進入することを抑制することができる。
【００１７】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した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ものである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態における車両用空調装置の断面構成を示す図である。
【図２】図１中II−II断面図である。
【図３】図２中III−III断面図である。
【図４】（ａ）は図３中Ａ−Ａ断面図、（ｂ）は図３中Ｂ−Ｂ断面図、（ｃ）は図３中Ｃ−Ｃ断面図、（ｄ）は図３中Ｄ−Ｄ断面図、（ｅ）は図３中Ｅ−Ｅ断面図である。
【図５】図２中Ｘ矢視図である。
【図６】本発明の第２実施形態における車両用空調装置の部分断面図である。
【図７】本発明の車両用空調装置の送風機の第１の比較例を示す図である。
【図８】本発明の車両用空調装置の送風機の第２の比較例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。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、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。
【００２０】
（第１実施形態）
図１〜図５に本発明の車両用空調装置１の第１実施形態を示す。図中各矢印は車両搭載状態を示し、前矢印は車両進行方向前側、後矢印は車両進行方向後側、上矢印は天地方向上側、下矢印は天地方向下側を示す。右矢印は車両幅方向右側、左矢印は車両幅方向左側を示す。
【００２１】
本実施形態の車両用空調装置１は、図１および図２に示すように、送風機１０を備える。
【００２２】
送風機１０は、ファン１１および電動モータ１２を備える。ファン１１は、複数枚のブレード１３を備える。複数枚のブレード１３は、電動モータ１２の回転軸１２ａの軸心を中心として円周方向に並べられている。複数枚のブレード１３は、回転軸１２ａの軸方向一方側（図２中右側）に支持されている。ファン１１は、回転軸１２ａの回転に伴って、回転軸１２ａの軸方向一方側から空気を吸い込んでこの吸い込んだ空気を回転軸１２ａの径方向外側に吹き出すファンである。回転軸１２ａは、その軸線ＣＬ（図２参照）が車両幅方向に延びるように配置されている。つまり、回転軸１２ａの軸方向は、車両幅方向に平行である。
【００２３】
ファン１１は、ケーシング２０内に収納されている。ケーシング２０は、図２に示すように、分割ケース部２１、２２が嵌合されて構成されている。分割ケース部２１は分割ケース部２２に対して回転軸１２ａの軸方向一方側（車両幅方向一方側）に配置されている。
【００２４】
分割ケース部２１は、側壁２３および壁部２４を備える。側壁２３は、ファン１１に対して径方向外側に形成されている。側壁２３は、回転軸１２ａを中心として渦巻き状に形成されたものである。壁部２４は、ファン１１に対して軸方向一方側に形成されている。壁部２４は、空気を吸入する吸入口３０を形成する。壁部２４のうち吸入口３０の外縁部には、空気を滑らかにファン１１側に導くためのベルマウス３０ａが設けられている。分割ケース部２２は、壁部２５（底部）を備える。
【００２５】
側壁２３、壁部２４、および壁部２５は、ファン１１を収納して送風機１０を構成するスクロールケーシング２６を形成している。スクロールケーシング２６は、ファン１１の径方向外側に空気通路３１を構成している。空気通路３１は、ファン１１から吹き出される空気を集めて流す通路である。空気通路３１のうち空気流れ下流側、すなわち巻き終わり３２側には、空気通路３１を流れた空気を送風機１０の外側に吹き出す吹出口３３が設けられている。本実施形態の吹出口３３は、後述する冷却用熱交換器５０に対して車両進行方向前側に空気を吹き出す。以下、より具体的に、スクロールケーシング２６の形状について説明する。
【００２６】
スクロールケーシング２６のノーズ部２７は、図３に示すように、回転軸１２ａの軸方向一端側（図３の紙面手前側）から回転軸１２ａの軸方向他端側（図３の紙面奥側）に向かうにつれて曲率半径が徐々に小さくなっている。
【００２７】
このため、ノーズ部２７のうち回転軸１２ａの軸方向一端部における曲率中心（以下、この曲率中心を吸入口側巻き始め部と呼ぶ。）２８と、ノーズ部２７のうち回転軸１２ａの軸方向他端部における曲率中心（以下、この曲率中心をモータ側巻き始め部と呼ぶ。）２９とを結ぶ線分２７ａが、回転軸１２ａの軸方向に対して傾斜している。なお、モータ側巻き始め部２９は、本発明における巻き始め部に該当するものである。
【００２８】
本実施形態では、吸入口側巻き始め部２８およびモータ側巻き始め部２９は、巻き終わり３２よりも天地方向下側に配置されている。
【００２９】
スクロールケーシング２６は、モータ側巻き始め部２９から巻き終わり部３２にかけて、回転軸１２ａ（すなわち、ファン１１の回転中心）から側壁２３までの寸法（以下、この寸法をスクロール半径と呼ぶ。）が回転軸１２ａの軸方向に変化するように形成されている。
【００３０】
図４（ａ）は、図３におけるＡ−Ａ断面図である。ここで、線分Ａ−Ａは、モータ側巻き始め部２９とファン１１の回転中心とを結ぶ線分である。以下、このＡ−Ａ断面をモータ側巻き始め部２９における断面と呼ぶ。
【００３１】
モータ側巻き始め部２９におけるスクロールケーシング２６の側壁２３の断面形状は、吸入口３０側（図４（ａ）の上方側）では回転軸１２ａの軸方向（図４（ａ）の上下方向）と略平行になっており、電動モータ１２側（図４（ａ）の下方側）ではモータ側壁部１８に向かうにつれてスクロールケーシング２６の径方向外側（図４（ａ）の右方側）に傾斜している。
【００３２】
具体的には、スクロール半径が、吸入口３０側端部（図４（ａ）の上端部）で最小半径ｒになり、電動モータ１２側端部（図４（ａ）の下端部）で最大半径Ｒになっている。つまり、スクロールケーシング２６の側壁２３のうち、吸入口３０側の壁部２４よりも壁部２と反対側の壁部２５に近い部位に最大半径Ｒが設定され、壁部２５よりも壁部２４に近い部位に最小半径ｒが設定されている。よって、軸方向において、側壁２３のうちスクロール半径が最も小さくなる最小径部が軸方向一方側に形成されている。軸方向において、側壁２３のうちスクロール半径が最も大きくなる最大径部が軸方向他方側に形成される。
【００３３】
そして、図４（ｂ）〜（ｅ）に示すように、側壁２３の断面形状はモータ側巻き始め部２９から巻き終わり部３２に向かうにつれて変化している。側壁２３はモータ側巻き始め部２９から巻き終わり部３２に向かうにつれて、電動モータ１２側がスクロールケーシング２６の径外方側に傾斜する形状から、回転軸１２ａの軸方向（図４（ｂ）〜（ｅ）の上下方向）と平行である形状に変化する。
【００３４】
換言すれば、空気通路３１の断面形状はモータ側巻き始め部２９から巻き終わり部３２に向かうにつれて、電動モータ１２側領域が吸入口３０側領域よりもスクロールケーシング２６の径外方側に拡がる形状から、矩形状に変化する。
【００３５】
具体的には、モータ側巻き始め部２９と巻き終わり部３２の間の中間部における断面（Ｂ−Ｂ断面〜Ｄ−Ｄ断面）では、モータ側巻き始め部２９における断面（Ａ−Ａ断面）と同様に、スクロール半径が吸入口３０側端部で最小半径ｒになり、電動モータ１２側端部で最大半径Ｒになっている。
【００３６】
ここで、最小半径ｒは巻き始め部２３から巻き終わり部３２に向かうにつれて大きくなっている。具体的には、最小半径ｒは、吸入口側巻き角θ１に対して対数螺線、すなわちｒ＝ｒ０・ｅｘｐ（θ１・ｔａｎ（α））的に変化している。
【００３７】
ここで、吸入口側巻き角θ１とは、図３に示すように、吸入口側巻き始め部２８とファン１１の回転中心とを結ぶ基準線Ｌ１からファン回転方向ａに図った角度を言う。ｒ０は基準線Ｌ１上における最小半径である。また、αは拡がり角であり、本例では、この拡がり角αを３〜５度としている。なお、本例では、最小半径ｒが対数螺線的に大きくなっているが、最小半径ｒが吸入口側巻き角θ１に比例して線形的に大きくなるようにしてもよいし、これらに限定されることなく連続的に大きくなるようにしてもよい。
【００３８】
一方、最大半径Ｒはモータ側巻き始め部２９から巻き終わり部３２にかけて一定になっている。換言すれば、最大半径Ｒはモータ側巻き角θ２に関係なく一定になっている。ここで、モータ側巻き角θ２とは、図３に示すように、モータ側巻き始め部２９とファン１１の回転中心とを結ぶ基準線Ｌ２からファン回転方向ａに図った角度をいう。そして、巻き終わり部３２における断面（Ｅ−Ｅ断面）では、最小半径ｒが最大半径Ｒと同一寸法になっているので、空気通路３１の断面形状が矩形状になっている。本実施形態の空気通路３１の高さ寸法（回転軸の軸方向の寸法（図４（ａ）〜（ｅ）の上下方向寸法）は、モータ側巻き始め部２９から巻き終わり部３２にかけて徐々に大きくなっている。
【００３９】
ケーシング２０の分割ケース２１には、図１および図２に示すように、ダクトケース４０が設けられている。ダクトケース４０は、電動モータ１２に対してファン１１側（すなわち、回転軸１２ａの軸方向一方側）で、かつスクロールケーシング２６の側壁２３の下側に形成されている。ダクトケース４０には、冷却空気通路４２を形成する形成部４０ａが設けられている。冷却空気通路４２は、空気取入口４１から取り入れた空気を空気出口４２ａまで流通させる通路である。本実施形態の冷却空気通路４２は、空気取入口４１よりも空気出口４２ａの方が上側に位置する。空気取入口４１は、スクロールケーシング２６のノーズ部２７（すなわち、モータ側巻き始め部２９）の下側に配置されて、吹出口３３側に開口している。具体的には、空気取入口４１は、車両進行方向前側で斜め下側に開口している。冷却空気通路４２は、空気取入口４１から、スクロールケーシング２６の側壁２３および冷却用熱交換器５０の間を通過して冷却用熱交換器５０に対して空気流れ下流側（車両後側）まで延びている。空気出口４２ａは、冷却用熱交換器５０に対して空気流れ下流側において、スクロールケーシング２６の側壁２３の下側で、かつ冷却用熱交換器５０の上側に位置する。
【００４０】
ここで、図２のダクトケース４０の外表面４０ｂは、回転軸１２ａの軸方向一方側に凸になる断面Ｕ字状に形成されている。形成部４０ａ（内表面）は、外表面４０ｂに沿うように、回転軸１２ａの軸方向一方側に凸になる断面Ｕ字状になっている。そして、形成部４０ａと分割ケース部２２によって囲まれた空間が冷却空気通路４２を構成している。
【００４１】
分割ケース部２２には、冷却空気通路４２の空気出口４２ａとモータフランジ４３のモータ冷却口４４との間を接続する接続部４４ａが設けられている。モータフランジ４３は、電動モータ１２を支持するとともに、モータ冷却口４４を通して冷却空気通路４２から吹き出される空気を電動モータ１２側に流通させる空気通路４５を形成する。モータ冷却口４４は、モータフランジ４３の空気通路４５のうち、冷却空気通路４２から吹き出される空気を取り入れる空気吸入口である。
【００４２】
本実施形態では、モータ冷却口４４は、スクロールケーシング２６の側壁２３の下側において、冷却用熱交換器５０の上側でかつ冷却用熱交換器５０に対して空気流れ下流側に位置する。ダクトケース４０、およびスクロールケーシング２６の側壁２３、壁部２４は、金型を用いた射出成形により一体に成形された樹脂部品である。冷却空気通路４２の断面積は、上述の如く、モータフランジ４３の空気通路４５のうち冷却空気通路４２に接続されるモータ冷却口４４の断面積と同じ面積、或いはモータ冷却口４４の断面積よりも大きくなっている。
【００４３】
さらに、図１の車両用空調装置１は、ケーシング２０内において、冷却用熱交換器５０、加熱用熱交換器６０、エアミックスドア７０、およびモードドア８０、８１を備える。
【００４４】
冷却用熱交換器５０は、送風機１０の天地方向下側に配置されている。冷却用熱交換器５０は、第１、第２のタンクと第１、第２のタンクの間に配置されている熱交換コアとによって扁平形状に形成されている。熱交換コアは、車両幅方向に配列されている複数本のチューブと複数本のチューブの表面に配置されている熱交換フィンとから構成されている。熱交換コアのうち厚み方向一方側には、空気を吹き出す空気流出面５０ａが形成されている。
【００４５】
冷却用熱交換器５０は、立てた状態で、空気流出面５０ａを車両幅方向（車両左右方向）に平行で、かつ車両後側に向けて配置されている。冷却用熱交換器５０は、圧縮機、膨張弁、コンデンサ等とともに、冷媒を循環させる冷凍サイクルを構成し、冷媒により送風機１０の吹出口３３から吹き出される空気を冷却して冷風を空気流出面５０ａから吹き出す。
【００４６】
本実施形態では、冷却用熱交換器５０に対して車両進行方向前側にフィルタ５０ｂが配置されている。フィルタ５０ｂは、送風機１０の吹出口３３から吹き出される空気を濾過する。なお、冷却用熱交換器５０、およびフィルタ５０ｂは、ケーシング２０によって支持されている。
【００４７】
加熱用熱交換器６０は、冷却用熱交換器５０に対して車両後側に立てた状態で配置されている。加熱用熱交換器６０は、第１、第２のタンクと第１、第２のタンクの間に車両幅方向に配列されている複数本のチューブ等とによって扁平形状に形成されている。加熱用熱交換器６０は、冷却用熱交換器５０から吹き出される冷風を温水（エンジン冷却水）によって加熱する。なお、加熱用熱交換器６０は、ケーシング２０によって支持されている。
【００４８】
ケーシング２０のうち冷却用熱交換器５０および加熱用熱交換器６０の間には、バイパス通路９０が形成されている。バイパス通路９０は、冷却用熱交換器５０から吹き出す冷風を加熱用熱交換器６０をバイパスして開口部１００、１０１、１０２側に導く通路である。開口部１００、１０１、１０２は、フット開口部１００、デフロスタ開口部１０１、およびフェイス開口部１０２を総称したものである。
【００４９】
フット開口部１００は、乗員下半身に向けて空調風を吹き出す。デフロスタ開口部１０１は、フロントガラスの内表面に空調風を吹き出す。フェイス開口部１０２は、乗員上半身に向けて空調風を吹き出す。
【００５０】
ケーシング２０のうち加熱用熱交換器６０の車両後側には、温風通路９１が形成されている。温風通路９１は、加熱用熱交換器６０から吹き出される温風を天地方向上側に導く通路である。ケーシング２０のうちバイパス通路９０の上側には、バイパス通路９０からの冷風と加熱用熱交換器６０からの温風とを混合する混合空間９２が形成されている。
【００５１】
エアミックスドア７０は、バイパス通路９０の開口面積と加熱用熱交換器６０の開口面積との比率を変えることにより、バイパス通路９０を通過する空気量と加熱用熱交換器６０を通過する空気量との比率を変える。
【００５２】
モードドア８０は、空気通路１１０とフット開口部１００とのうち一方の開口部を開けて、他方の開口部を閉じる。空気通路１１０は、デフロスタ開口部１０１およびフェイス開口部１０２と、フット開口部１００との間に形成されている空気通路である。モードドア８１は、デフロスタ開口部１０１およびフェイス開口部１０２のうち一方の開口部を開けて、他方の開口部を閉じる。エアミックスドア７０、およびモードドア８０、８１はそれぞれリンク機構を介してスイッチにより駆動される。
【００５３】
次に、上記構成における本実施形態の作動について説明する。まず、電動モータ１２がファン１１を図３の矢印ａ方向に回転駆動すると、ファン１１は回転軸１２ａの軸方向一端側の吸入口３０から吸入された空気をファン１１の径外方側に吹き出す。ファン１１から吹き出された空気は空気通路３１を巻き終わり部３２へ向かって流れて、吹出口３３から冷却用熱交換器５０側に吹き出される。
【００５４】
ここで、巻き終わり部３２からモータ側巻き始め部２９の範囲においてファン１１から吹き出される空気の風速分布と空気通路３１の断面形状とに着目する。図４（ｅ）からわかるように、巻き終わり部３２では、空気通路幅（回転軸１２ａと直交する方向（図４（ａ）〜（ｅ）の左右方向）における空気通路３１の寸法）が吸入口３０側端部から電動モータ１２側端部までの全域にわたって広くなっている。
【００５５】
図４（ａ）から分かるように、モータ側巻き始め部２９では、吸入口３０側の空気通路幅が狭くなっているものの、電動モータ１２側の空気通路幅が電動モータ１２側に偏る風速分布に合わせて吸入口３０側の空気通路幅よりも広くなっている。換言すれば、電動モータ１２側では、モータ側巻き始め部２９における空気通路幅が巻き終わり部３２における空気通路幅と略同一寸法になっている。このため、モータ側巻き始め部２９でブレード１３間の静圧（翼間静圧）が上昇することを抑制できるので、翼間静圧の変動を抑制できる。この結果、この翼間静圧の変動に起因する騒音を低減することができる。
【００５６】
軸方向におけるスクロール半径の最小半径ｒが、スクロールケーシング２６のうち吸入口３０側に設定されているので、巻き終わり部３２と吸入口側巻き始め部２８との間の連通面積が拡大されることを抑制できる。このため、巻き終わり部３２側から吸入口側巻き始め部２８に再び流れ込む空気（再循環流）が増加することを抑制できるので、送風性能が低下することを抑制できるとともに、再循環流とファン１１から吹き出される空気との衝突による騒音が増加することを抑制できる。
【００５７】
このような送風機１０は、吹出口３３から冷却用熱交換器５０に対して車両前側に空気を吹き出す。そして、吹出口３３から吹き出された空気は、フィルタ５０ｂを通過して冷却用熱交換器５０に流れる。この際、空気は、冷却用熱交換器５０の冷媒より冷却されて冷却用熱交換器５０から車両後側に吹き出される。
【００５８】
冷却用熱交換器５０から吹き出された冷風の一部は、バイパス通路９０を通過し、残りの冷風は加熱用熱交換器６０により加熱されて加熱用熱交換器６０から温風として吹き出される。これに伴い、加熱用熱交換器６０からの温風は温風通路９１を経て混合空間９２に流れる。混合空間９２では、温風通路９１を通過した温風とバイパス通路９０を通過した冷風と混合されて空調風として開口部１００、１０１、１０２側に流れる。
【００５９】
例えば、モードドア８０がフット開口部１００を開けた状態では、混合空間９２からの空調風がフット開口部１００を通して車室内に吹き出される。モードドア８０が空気通路１１０を開けて、モードドア８１がデフロスタ開口部１０１を開けると、混合空間９２からの空調風がデフロスタ開口部１０１を通して車室内に吹き出される。モードドア８１が空気通路１１０を開けて、モードドア８１がフェイス開口部１０２を開けると、混合空間９２からの空調風がフェイス開口部１０２を通して車室内に吹き出される。
【００６０】
また、送風機１０の吹出口３３から吹き出された空気の一部は、空気取入口４１を通して冷却空気通路４２、空気出口４２ａ、モータ冷却口４４、空気通路４５を通して電動モータ１２側に流通される。このため、送風機１０からの送風により電動モータ１２を冷却することになる。
【００６１】
以上説明した本実施形態によれば、車両用空調装置１において、送風機１０は、モータ側巻き始め部２９から巻き終わり部３２にかけて渦巻き状に形成されてファン１１から吹き出される空気を流通させる空気通路３１を形成する側壁２３を有するスクロールケーシング２６を備える。冷却用熱交換器５０は、立てた状態で車両幅方向に平行になっている。送風機１０は、冷却用熱交換器５０の上側で、電動モータ１２の回転軸１２ａの軸方向が車両幅方向に平行になっている。ダクトケース４０は、空気取入口４１から取り入れた空気を側壁２３および冷却用熱交換器５０の間を通して冷却用熱交換器５０の空気流れ下流側まで流通させる冷却空気通路４２を形成する。モータフランジ４３は、電動モータ１２を支持するとともに、空気通路４５を通過した空気を電動モータ１２側に流通させる空気通路４５を形成する。モータフランジ４３のうち、冷却空気通路４２に接続されるモータ冷却口４４は、側壁２３の下側にて、冷却用熱交換器５０の上側でかつ冷却用熱交換器５０に対して空気流れ下流側に位置する。ダクトケース４０および側壁２３は、射出成形によって一体に成形された樹脂部品である。
【００６２】
以上により、側壁２３と一体成形されてなるダクトケース４０を用いて、吹出口３３から吹き出された空気を電動モータ１２側に導くことができる。このため、ケーシング２０を構成する部品を追加することなく、ファン１１から吹き出される空気により送風機１０の電動モータ１２を冷却することができる。
【００６３】
本実施形態では、モータ冷却口４４は、側壁２３の下側において、冷却用熱交換器５０の上側でかつ冷却用熱交換器５０に対して空気流れ方向の下流側に位置する。このため、モータ冷却口４４が冷却用熱交換器５０に干渉することなく、冷却用熱交換器５０の上側に送風機１０を配置することができる。つまり、モータ側巻き始め部２９と冷却用熱交換器５０との間の距離を縮めつつ、冷却用熱交換器５０の上側に送風機１０を配置することができる。よって、モータ冷却口４４に対する干渉を避けるために、送風機１０に対して車両後側に冷却用熱交換器５０を配置する場合に比べて、車両用空調装置１において車両前後方向（すなわち、冷却用熱交換器５０の空気流れ方向）の寸法を小さくすることができる。
【００６４】
本実施形態では、冷却空気通路４２の断面積は、上述の如く、モータフランジ４３の空気通路４５のうち冷却空気通路４２に接続されるモータ冷却口４４の断面積と同じ面積、或いはモータ冷却口４４の断面積よりも大きくなっている。これにより、空気取入口４１から冷却空気通路４２および空気通路４５を通して電動モータ１２側に空気を流通させる際に生じる圧力損失を小さくすることができる。
【００６５】
また、送風機１０は、水を空気とともに吸入口３０から吸い込むと、吹出口３３から水を空気とともに吹き出す場合がある。そこで、本実施形態では、冷却空気通路４２は、空気取入口４１からスクロールケーシング２６および冷却用熱交換器５０の間を通して冷却用熱交換器５０の車両後側まで形成されている。このため、空気取入口４１からモータフランジ４３のモータ冷却口４４までの距離を大きくすることができる。よって、吹出口３３から吹き出された水が空気取入口４１側からモータフランジ４３に進入し難くすることができる。
【００６６】
本実施形態では、冷却空気通路４２は、空気取入口４１よりも空気出口４２ａの方が上側に位置する。このため、水が空気取入口４１から空気出口４２ａ側に進入し難くすることができる。
【００６７】
（第２実施形態）
本実施形態では、上記第１実施形態において、ダクトケース４０のうち冷却空気通路４２内に突起部４０ｂを設けて冷却空気通路４２内に水が進入することを阻止する例について図６を参照して説明する。図６は、ダクトケース４０のうち冷却空気通路４２内部を示す部分拡大図である
本実施形態では、図６に示すように、ダクトケース４０のうち冷却空気通路４２を形成する形成部４０ａには、複数の突起部４０ｂが設けられている。複数の突起部４０ｂは、空気取入口４１側に向けて側に突起している。このため、空気取入口４１側から進行した水が電動モータ１２側に進行することを妨げることができる。
【００６８】
ここで、冷却空気通路４２は、空気取入口４１からスクロールケーシング２６および冷却用熱交換器５０の間を通して冷却用熱交換器５０の車両後側まで形成されている。このため、空気取入口４１からモータフランジ４３までの距離を大きくすることができる。このため、ダクトケース４０の形成部４０ａに設置する突起部４０ｂの個数を増やすことができる。したがって、水がモータフランジ４３側に進行することを確実に妨げることができる。
【００６９】
（他の実施形態）
上記第１、第２の実施形態では、冷却用熱交換器５０および加熱用熱交換器６０を備える車両用空調装置１を本発明とした例について説明したが、これに代えて、冷却用熱交換器５０および加熱用熱交換器６０のうち一方を備える車両用空調装置１を本発明としてもよい。この場合、冷却用熱交換器５０を用いていない車両用空調装置１では、加熱用熱交換器６０を本発明の熱交換器とし、加熱用熱交換器６０の上側に送風機１０を配置してもよい。
【００７０】
上記第１、第２の実施形態では、空気通路３１の高さ寸法をモータ側巻き始め部２９から巻き終わり部３２にかけて徐々に大きくした例について説明したが、これに代えて、空気通路３１の高さ寸法をモータ側巻き始め部２９から巻き終わり部３２にかけて同一になるようにしてもよい。
【００７１】
上記第２の実施形態では、冷却空気通路４２を形成するダクトケース４０の形成部４０ａおよび分割ケース部２２のうち、形成部４０ａ側に突起部４０ｂを設けた例について説明したが、これに代えて、分割ケース部２２側に突起部４０ｂを設けてもよい。或いは、形成部４０ａおよび分割ケース部２２のそれぞれに突起部４０ｂを設けてもよい。
【００７２】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。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。
【符号の説明】
【００７３】
１            車両用空調装置
１０          送風機
１１          ファン
１２          電動モータ
２０          ケーシング
２１、２２    分割ケース部
２３          側壁
２６          スクロールケーシング
２８          吸入口側巻き始め部
２９          モータ側巻き始め部
３１          空気通路
３２          巻き終わり部
５０          冷却用熱交換器（熱交換器）
４０          ダクトケース
４３          モータフランジ（モータハウジング）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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