(57)【要約】【課題】高圧損状態で運転する際、逆流空気のブレードへの衝突や吸込口への回り込みを抑制し、送風性能及び騒音特性の低下を防止できる遠心送風機を提供する。【解決手段】渦巻き状のスクロール２内に回転軸周りに複数のブレード５ａを有する羽根車５を設置し、スクロール２の側板２ａに設けられた吸込口３から空気を吸い込み、各ブレード５ａを介してスクロール２の吹出口４から吹き出す遠心送風機において、吸込口３の外径方向に羽根車５の外周と間隔をおいて外周を所定幅で囲む空気制御板８を設けた構造となっている。これにより、吹出口４から逆流した空気が空気制御板８で遮断され、ブレード５ａへの衝突が少なくなるとともに、吸込口３へ回り込む空気量も格段に少なくなる。【選択図】　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
渦巻き状のスクロール内に回転軸周りに複数のブレードを有する羽根車を設置し、スクロールの側板に設けられた吸込口から空気を吸い込み、各ブレードを介して該スクロールの吹出口から吹き出す遠心送風機において、
前記吸込口の外径方向に前記羽根車の外周と間隔をおいて該外周を所定幅で囲む空気制御板を設けた
ことを特徴とする遠心送風機。
【請求項２】
前記スクロールの巻き始め端から前記羽根車の外周とスクロールの背板が接近する部位に亘って、前記空気制御板の幅を他の部位よりも広くした張り出し部を有する
ことを特徴とする請求項１記載の遠心送風機。
【請求項３】
前記吸込口のうち前記張り出し部に近接する部位を覆板で閉塞した
ことを特徴とする請求項２記載の遠心送風機。
【請求項４】
前記空気制御板は前記スクロールと一体に形成した
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項記載の遠心送風機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用空気調和装置等に設置される遠心送風機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にこの種の遠心送風機１は図８乃至図１０に示す構造となっている。なお、図８は遠心送風機の側面図、図９は図８のＡーＡ線矢視方向の断面図、図１０は図８のＢ−Ｂ線矢視方向の断面図である。
【０００３】
即ち、遠心送風機１は渦巻き状のスクロール２を有し、スクロール２の側板２ａには吸込口３を形成する一方、スクロールの巻き終わり端側には吹出口４を形成している。また、スクロール２内には多数のブレード５ａを回転軸を中心に周方向に配置した羽根車５を設置し、これを電動モータ６により駆動する構造となっている。そして、電動モータ６に通電して羽根車５を回転させるとき、吸込口３から羽根車５の内側に空気が流れ、更に各ブレード５ａ間を通って羽根車５の外周に流出し、この流出した空気が吹出口４を通ってスクロール２の外に吹き出される。
【０００４】
ここで、遠心送風機１の送風性能及び騒音特性は圧損に大きく左右される。即ち、遠心送風機１を駆動する際に高圧損状態のときは、吹出口４から逆流空気（図８の矢印Ｍ１）が多量に流入し、送風性能が低下する。そして、逆流空気がブレード５ａに衝突して騒音を発生したり、また、逆流空気がブレード５ａを迂回して吸込口３に再度吸い込まれ、吸入条件の乱れに起因して低周波騒音が発生する。
【０００５】
このような送風性能及び騒音特性の低下を防止するため、図８に示すように、吸込口３のうち、スクロール２の巻き始め端側から空気通路（スクロール２の背板２ｂと羽根車５の外周との間の通路）が狭い部分に対応する箇所に覆板７を設けている。これにより、逆流空気が最も迂回し易い部分の吸込力が抑制され、逆流空気の回り込みを抑制している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、吸込口３に覆板７を設けた分、吸込口３の開口面積が狭くなり、また、吸込口３と羽根車５が均一に対向していないため、吸入条件の設定が複雑になる。また、逆流空気の回り込み抑制効果も未だ不十分であり、高圧損状態での送風性能及び騒音特性の低下を防止できなかった。
【０００７】
本発明の目的は前記従来の課題に鑑み、高圧損状態で運転する際、逆流空気のブレードへの衝突や吸込口への回り込みを抑制し、送風性能及び騒音特性の低下を防止できる遠心送風機を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するため、請求項１の発明は、渦巻き状のスクロール内に回転軸周りに複数のブレードを有する羽根車を設置し、スクロールの側板に設けられた吸込口から空気を吸い込み、各ブレードを介してスクロールの吹出口から吹き出す遠心送風機において、吸込口の外径方向に羽根車の外周と間隔をおいて外周を所定幅で囲む空気制御板を設けた構造となっている。
【０００９】
請求項１の発明によれば、吹出口から逆流した空気が空気制御板で遮断され、ブレードへの衝突が少なくなるとともに、吸込口へ回り込む空気量も格段に少なくなる。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明に係る遠心送風機において、スクロールの巻き始め端から羽根車の外周とスクロールの背板が接近する部位に亘って、空気制御板の幅を他の部位よりも広くした張り出し部を有する構造となっている。
【００１１】
吹出口から逆流した空気が最も流れ易い部分は、スクロールの巻き始め端から羽根車の外周とスクロールの背板が接近する部位である。請求項２の発明は空気制御板の当該箇所の幅を広くしているため、逆流空気の遮断が確実となる。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項２の発明に係る遠心送風機において、吸込口のうち張り出し部に近接する部位を覆板で閉塞した構造となっている。吸入条件の設定が多少複雑となるが、覆板の回り込み抑制効果が相乗的に作用する。
【００１３】
なお、空気制御板をスクロールと一体成形し、遠心送風機の組み付け部品を少なくするようにしても良い（請求項４の発明）。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１乃至図５は本発明に係る遠心送風機の一実施形態を示すもので、図１は遠心送風機が搭載された車両用空気調和装置の概略断面図、図２は遠心送風機の側面図、図３は図２のＡーＡ線矢視方向の断面図、図４は図２のＢーＢ線矢視方向の断面図、図５は空気制御板の有無に伴う騒音の発生状態を示すグラフである。なお、本実施形態では遠心送風機のうち多数の前向き羽根をもつ遠心多翼送風機（以下、送風機と称す）を一例として掲げ、また、図８乃至図１０の従来例と同一構成部分又はこれに相当する部材は同一符号をもって説明する。
【００１５】
本発明に係る送風機を説明するに当たり、まず、これが搭載される車両用空気調和装置の概略を図１を参照して説明する。車両用空気調和装置１０は空調空気を導く空調ダクト１１を有しており、その風上側から風下側に向かって、送風機１、冷凍回路の構成部品である蒸発器１２、ラジエータから温水が給送されるヒータコア１３が順次設置されている。また、空調ダクト１１の風上側には外気吸入口１４ａ及び内気吸入口１４ｂを設け、風下側にはデフロスト用の上方吹出口１４ｃ、乗員の胸などに向かって吹き出す上部吹出口１４ｄ、乗員の足下に吹き出す足下吹出口１４ｅをそれぞれ設け、各口１４ａ〜１４ｅを開閉ダンパ１５ａ〜１５ｄにより制御している。更に、ヒータコア１３への通風量はエアミックスダンパ１５ｅにより制御している。
【００１６】
ここで、車室内を冷房するときは送風機１を駆動し、冷媒が循環している蒸発器１２に内気又は外気を通過させて冷気を生成し、この冷気を少なくとも一つの吹出口１４ｃ〜１４ｅを通じて車室内に吹き出して行う。一方、車室内を暖房するときは同じく送風機１を駆動し、温水が循環しているヒータコア１３に内気又は外気を通過させて暖気を生成し、この暖気を少なくとも一つの吹出口１４ｃ〜１４ｅを通じて車室内に吹き出して行う。なお、図１の白抜き矢印は空気の流れを示している。
【００１７】
このように、送風機１を駆動することにより車室内空調を行っているが、上部吹出口１４ｃのみを開口するデフモード運転や足下吹出口１４ｅのみを開口するフットモード運転の際は、各吹出口１４ｃ，１４ｅの開口面積が小さいため、空調ダクト１１内が高圧損状態となっている。この高圧損状態における、送風機１の送風性能及び騒音特性を向上させるため、本発明は以下の構造の送風機１を採用した。
【００１８】
まず、送風機１の全体構造を図２乃至図４を参照して説明する。即ち、送風機１は、図８乃至図１０に示す従来の送風機と同様に、渦巻き状に形成されたスクロール２、スクロール２内に設置された羽根車５、羽根車５を駆動する電動モータ６をそれぞれ有している。また、スクロール２の側板２ａには吸込口３が形成され、スクロール２の巻き終わり端側には吹出口４が形成されており、吸込口３から吸い込まれた空気が羽根車５の内側に入り込み、更に各ブレード５ａ間を通じて羽根車５の外周から流出し、この流出した空気が吹出口４を通じて蒸発器１２側に送風される。このような構造は前記従来例と同一であり、本発明の特徴とする構成は、羽根車５の外周を僅かな間隔をおいて羽根車５を囲む環状の空気制御板８を設けたことを特徴とする。
【００１９】
空気制御板８の構造を詳述するに、空気制御板８は、図４に示すように、スクロールの側板２ａと一体に樹脂成形されるもので、側板２ａの内面から電動モータ６側に向かって延在されている。また、空気制御板８の延在幅はその部位によって異なり、幅Ｌ１，Ｌ２（Ｌ１＞Ｌ２）で形成されている。ここで、延在幅の広い部位Ｌ１（張り出し部８ａ）はスクロール２の巻き始め端側から羽根車５の外周とスクロール２の背板２ｂが接近する部位に亘って（図２のＷで示す範囲に亘って）形成されている。
【００２０】
本実施形態によれば、図２の矢印Ｍ１の如く吹出口４から羽根車５に向かって空気が逆流するときでも（高圧損状態のときでも）、空気流が空気制御板８により遮断される。従って、逆流空気が羽根車５のブレード５ａに衝突しにくく、また、吸込口３への回り込む空気量も格段に少なくなる。
【００２１】
また、空気制御板８のうち、吹出口４から逆流した空気が最も流れ易い部分が延在幅Ｌ１とした張り出し部８ａとなっているため、逆流空気の遮断が確実に行われる。
【００２２】
この空気制御板８の効果を確認するため、空気制御板８をもたない送風機と空気制御板７をもつ送風機（本実施形態に係る送風機）を駆動し、両者の騒音状況を測定し比較した（図５）。なお、図５では縦軸に音圧をとり、また、横軸に周波数をとり、また、図５に示す網掛け部分が本実施形態に係る送風機１の騒音減衰量を示している。
【００２３】
この測定結果から、本実施形態に係る送風機１は、逆流空気と吸入空気（吸込口３から羽根車５間を通り抜けた直後の空気）との干渉による、５０Ｈｚ〜１６０Ｈｚの低周波数帯域の騒音が減衰されことはもとより、逆流空気がブレード５ａに衝突することによる、６３０Ｈｚ〜１６ｋＨｚの高周波帯域の騒音も減衰されることが確認された。
【００２４】
図６は空気制御板８の張り出し部８ａの変形例を示すものである。この変形例に係る張り出し部８ｂは、巻き始め端側のみを前記張り出し部８ａと同様の寸法設定で形成しているが（Ｌ１＞Ｌ２）、巻き始め端側から離れるにつれて徐々に張り出し寸法が狭くなっている。これは、逆流空気が巻き始め端側に集中しているため、この部分のみを幅広にした張り出し部８ｂでも充分に騒音を減衰することができる。
【００２５】
図７は本発明に係る送風機の他の実施形態を示すものである。なお、前記実施形態と同一構成部分は同一符号で表すとともに、その説明を省略する。
【００２６】
本実施形態は前記実施形態の送風機１の構造に加えて従来例と同様の覆板７を設けた構造となっている。本実施形態によれば、空気制御板８により逆流空気の空気流が遮断されることはもとより、この覆板７により逆流空気の吸込力が抑制されるため、吸込口３への逆流空気の回り込みが更に抑制される。なお、その他の構成、作用は前記実施形態と同様である。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、吹出口から逆流した空気が空気制御板で遮断され、ブレードへの衝突が少なくなるとともに、吸込口へ回り込む空気量も格段に少なくなるため、高圧損状態で運転したとしても送風性能及び騒音特性が低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る遠心送風機が搭載された車両用空気調和装置の概略断面図
【図２】本発明に係る遠心送風機の側面図
【図３】図２のＡーＡ線矢視方向の断面図
【図４】図２のＢーＢ線矢視方向の断面図
【図５】空気制御板の有無に伴う騒音の発生状態を示すグラフ
【図６】空気制御板の張り出し部の変形例を示す側面断面図
【図７】他の実施形態に係る遠心送風機の側面図
【図８】従来の遠心送風機の側面図
【図９】図８のＡーＡ線矢視方向の断面図
【図１０】図８のＢーＢ線矢視方向の断面図
【符号の説明】
１…遠心送風機、２…スクロール、２ａ…側板、３…吸込口、４…吹出口、５…羽根車、５ａ…ブレード、７…覆板、８…空気制御板、８ａ…張り出し部。
【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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【図９】
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【図１０】
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