(57)【要約】【課題】送風量の低下を抑制しつつ、低周波騒音を低減する。【解決手段】空調ケーシング内の圧力が７００Ｐａ以上となったときに、吸入口７３側に向けて空気が逆流し得る状態なったものともみなして、ガイド７５が開口外縁部７３ａに被さるような位置にガイド７５を位置させ、一方、空調ケーシング内の圧力が７００Ｐａ未満のときには、吸入口７３側に向けて空気が逆流し得る状態なっていないものともみなして、ガイド７５を開口外縁部７３ａから離す。【選択図】　　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（７１ａ）周りに多数枚の翼（７１ｂ）を有し、回転軸（７１ａ）方向から吸入した空気を径外方に向けて吹き出す遠心式ファン（７１）と、
前記遠心式ファン（７１）を収納して前記遠心式ファン（７１）から吹き出される空気の流路（７２ａ）を構成するとともに、前記回転軸（７１ａ）の軸方向一端側で開口する吸入口（７３）が形成された渦巻き状のスクロールケーシング（７２）と、
前記吸入口（７３）の開口外縁部（７３ａ）全周に渡って前記開口外縁部（７３ａ）側から前記吸入口（７３）の中心部側に向かって延び、前記遠心式ファン（７２）の径外方側から前記吸入口（７３）側に空気が逆流することを防止する可動式の逆流防止壁部材（７５）と備えることを特徴とする遠心式送風機。
【請求項２】
車室内に向けて空気を送風する請求項１に記載の遠心式送風機（７）と、
前記遠心式送風機（７）により送風される空気の通路を構成する空調ケーシング（２）と、
前記空調ケーシング（２）内に配設され、前記空調ケーシング（２）内を流通する空気の温度を調節する温度調節手段（９、１０、１３）と、
前記遠心式ファン（７２）の径外方側から前記吸入口（７３）側に向けて空気が逆流し得る状態であるか否かを判定する逆流判定手段（７７）とを備え、
前記逆流判定手段（７７）により空気が逆流し得る状態であると判定されたときには、前記逆流防止壁部材（７５）が前記開口外縁部（７３ａ）に被さるような位置に前記前記逆流防止壁部材（７５）を位置させることを特徴とする車両用空調装置。
【請求項３】
前記空調ケーシング（２）のうち前記遠心式送風機（７）より空気流れ下流側には、空気圧を検出する圧力検出手段（７８）が設けられており、
さらに、前記逆流判定手段は、前記圧力検出手段（７８）の検出圧力が所定圧力以上のときに、空気が逆流し得る状態であると判定することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項４】
前記逆流判定手段（７７）は、前記温度調節手段（９、１０、１３）により温度調節された空気を乗員の足下に向けて吹き出すフットモードとなったときに、空気が逆流し得る状態であると判定することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【請求項５】
前記空調ケーシング（２）の空気流れ上流側には、室内気を導入するするための内気導入口（３）と室外気を導入するための外気導入口（４）とが設けられており、
前記逆流判定手段（７７）は、前記外気導入口（４）から空気を導入する外気フットモードとなったときに、空気が逆流し得る状態であると判定することを特徴とする請求項２に記載の車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心式送風機に関するもので、車両用空調装置に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置用の遠心式送風機として、例えば特開２００２−９８０９６号公報に記載の発明では、空調ケーシング内の空気圧が７００Ｐａ以上となったこと（以下、このことを第１条件と呼ぶ。）を検出し、かつ、吸入空気の吸入方向が１８０°以上、３６０以下の範囲になる（以下、このようになることを第２条件と呼ぶ。）ような位置に内外気切換ドアが位置したことを検出したときは、ガイドを開口外縁部うちノーズ部に対応する部位に位置させて逆流空気と吸入空気とが直接干渉することを防止し、第１条件及び第２条件のいずれか一方が成立していないときは、ガイドを吸入空気の主流からずれた部位（吸入方向が１００°近辺）に位置させて、送風状態によらず、送風量の低下を抑制しつつ、低周波騒音の低減を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、近年、空調ケーシングの小型化が進み、空調ケーシング内の圧力、つまり空調ケーシングでの圧力損失が増大してきたため、開口外縁部うちノーズ部に対応する部位のみにガイドを設けるといった手段では、十分に低周波数騒音（１５０〜１９０Ｈｚ程度）を低減することができなくなってきている。
【０００４】
そこで、発明者は、開口外縁部全周に渡ってガイドを設けたところ、低周波数騒音を十分に低減することができたものの、ガイドが大きな吸入抵抗となり、送風能力が大きく低下してしまった。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な遠心送風機を提供し、第２には、送風量の低下を抑制しつつ、低周波騒音を低減することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、回転軸（７１ａ）周りに多数枚の翼（７１ｂ）を有し、回転軸（７１ａ）方向から吸入した空気を径外方に向けて吹き出す遠心式ファン（７１）と、遠心式ファン（７１）を収納して遠心式ファン（７１）から吹き出される空気の流路（７２ａ）を構成するとともに、回転軸（７１ａ）の軸方向一端側で開口する吸入口（７３）が形成された渦巻き状のスクロールケーシング（７２）と、吸入口（７３）の開口外縁部（７３ａ）全周に渡って開口外縁部（７３ａ）側から吸入口（７３）の中心部側に向かって延び、遠心式ファン（７２）の径外方側から吸入口（７３）側に空気が逆流することを防止する可動式の逆流防止壁部材（７５）と備えることを特徴とする。
【０００７】
これにより、送風量の低下を抑制しつつ、低周波騒音を低減することができるとともに、従来と異なる新規な遠心送風機を得ることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、車室内に向けて空気を送風する請求項１に記載の遠心式送風機（７）と、遠心式送風機（７）により送風される空気の通路を構成する空調ケーシング（２）と、空調ケーシング（２）内に配設され、空調ケーシング（２）内を流通する空気の温度を調節する温度調節手段（９、１０、１３）と、遠心式ファン（７２）の径外方側から吸入口（７３）側に向けて空気が逆流し得る状態であるか否かを判定する逆流判定手段（７７）とを備え、逆流判定手段（７７）により空気が逆流し得る状態であると判定されたときには、逆流防止壁部材（７５）が開口外縁部（７３ａ）に被さるような位置に逆流防止壁部材（７５）を位置させることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、空調ケーシング（２）のうち遠心式送風機（７）より空気流れ下流側には、空気圧を検出する圧力検出手段（７８）が設けられており、さらに、逆流判定手段は、圧力検出手段（７８）の検出圧力が所定圧力以上のときに、空気が逆流し得る状態であると判定することを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４に記載の発明では、逆流判定手段（７７）は、温度調節手段（９、１０、１３）により温度調節された空気を乗員の足下に向けて吹き出すフットモードとなったときに、空気が逆流し得る状態であると判定することを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５に記載の発明では、空調ケーシング（２）の空気流れ上流側には、室内気を導入するするための内気導入口（３）と室外気を導入するための外気導入口（４）とが設けられており、逆流判定手段（７７）は、外気導入口（４）から空気を導入する外気フットモードとなったときに、空気が逆流し得る状態であると判定することを特徴とするものである。
【００１２】
因みに、上記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一例である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る遠心送風機（以下、送風機と略す。）を水冷エンジン搭載車両の車両用空調装置１に適用した場合の模式図である。
【００１４】
空気流路をなす空調ケーシング２の空気流れ上流側部位には、車室内気を導入するするための内気導入口３と外気を導入するための外気導入口４とが形成されているとともに、これらの導入口３、４を選択的に開閉する内外気切換ドア５が設けられている。なお、内外気切換ドア５は、サーボモータ等の駆動手段または手動操作によって開閉される。
【００１５】
また、内外気切換ドア５の下流側部位には、本実施形態に係る送風機７が配設されており、この送風機７により両導入口３、４から吸入された空気が、後述する各吹出口１４、１５、１７に向けて送風される。
【００１６】
送風機７の空気下流側には、空気冷却手段をなす蒸発器９が配設されており、送風機７により送風された空気は全てこの蒸発器９を通過する。そして、蒸発器９の空気下流側には、空気加熱手段をなすヒータコア１０が配設されており、このヒータコア１０は、エンジン１１の冷却水を熱源として空気を加熱している。なお、図１に示された送風機の図は、模式図であり、詳細は後述する。
【００１７】
また、空調ケーシング２には、蒸発器９を通過した空気をヒータコア１０を迂回させて下流側に流すバイパス通路１２が形成されており、ヒータコア１０の空気上流側には、ヒータコア１０を通る風量とバイパス通路１２を通る風量との風量割合を調節するエアミックスドア１３が配設されている。
【００１８】
また、空調ケーシング２の最下流側部位には、車室内乗員の上半身に空調空気を吹き出すためのフェイス吹出口１４と、車室内乗員の足元に空気を吹き出すためのフット吹出口１５と、フロントガラス１６の内面に向かって空気を吹き出すためのデフロスタ吹出口１７とが形成されている。
【００１９】
そして、上記各吹出口１４、１５、１７の空気上流側部位には、それぞれ吹出モード切換ドア１８、１９、２０が配設されている。なお、これらの吹出モード切換ドア１８、１９、２０は、サーボモータ等の駆動手段または手動操作によって開閉される。
【００２０】
因みに、実際の車両用空調装置では、フット吹出口１５及びデフロスタ吹出口１７は、フェイス吹出口１４より小さくなっているため、フットモード及びデフモードはフェイスモードに比べて空気の流通抵抗（圧損）が大きくなっている。
【００２１】
次に、送風機７について述べる。
【００２２】
図２は送風機７の断面図であり、ファン７１は回転軸７１ａ周りに多数枚の翼（ブレード）７１ｂを有して、回転軸７１ａ方向から吸入した空気を径外方に向けて吹き出す遠心式ファンであり、このファン７１は、ファン７１から吹き出される空気の流路７２ａを構成するスクロールケーシング（以下、ケーシングと略す。）７２内に収納されている。
【００２３】
そして、ケーシング７２は、ファン７１からその周速で吹き出された空気を転向させて送風空気に圧力を発生させるて動圧を静圧に変換すべく、回転軸７１ａ周りに渦巻き状に形成されている。なお、本実施形態では、ケーシング７２は、空調ケーシング１とともに樹脂（ポリプロピレン等）にて一体成形さている
また、ケーシング７２のうち回転軸７１ａ方向一端側には、吸入口７３が開口しており、他端側には、ファン７１を回転駆動する駆動手段をなす電動モータ７４が配設されている。なお、吸入口７３の開口外縁部７３ａには、吸入口７３から吸い込まれた空気をファン７１の内径側に導くベルマウス７３ｂが形成されている。
【００２４】
ところで、逆流防止ガイド７５は、吸入口７３の開口外縁部７３ａ全周に渡って開口外縁部７３ａ側から吸入口７３の中心部側に向かって延びて、ファン７１の径外方側（空気流路７２ａ）から吸入口７３側に空気が逆流することを防止するリング状の逆流防止壁部材である。
【００２５】
そして、この逆流防止ガイド（以下、ガイドと略す。）７５は、図３に示すように、ラック７６ａ、このラック７６ａと噛み合うピニオンギア７６ｂ及びピニオンギア７６ｂを回転させるサーボモータ７６ｃ等の駆動手段からなるアクチュエータ７６により、回転軸７１ａの軸方向に変位させられる。
【００２６】
そして、サーボモータ７６ｃの回転角度、つまりガイド７５の位置は、図４に示すように、電子制御装置（ＥＣＵ）７７により制御されており、ＥＣＵ７７は、空調ケーシング１内の空気圧を検出する圧力検出手段をなす圧力センサ７８の検出圧力に基づいて予め設定されたプログラムに従ってサーボモータ７６ｃの回転角度（ガイド７５の位置）を制御する。
【００２７】
なお、圧力センサ７８は、送風機７の空気流れ下流側であって、送風機７から吹き出す空気の動圧の影響を直接に受けず、空調ケーシング２内（送風機７の空気流れ下流側）の静圧を検出することができる部位に配設することが望ましい。
【００２８】
次に、本実施形態に係る空調装置１の作動及びその特徴を述べる。
【００２９】
低周波騒音の原因である逆流空気は、空調ケーシング２内、つまり送風機７の空気流れ下流側の空気圧が上昇したときに発生するが、発明者等の試験検討によると、空調ケーシング２内の空気圧が約７００Ｐａ以上となったときに逆流空気が発生し易いことを確認している。
【００３０】
そこで、本実施形態では、圧力センサ７８の検出圧力が７００Ｐａ以上となったときに、吸入口７３側に向けて空気が逆流し得る状態なったものともみなして、図２（ａ）に示すように、ガイド７５が開口外縁部７３ａに被さるような位置にガイド７５を位置させ、一方、圧力センサ７８の検出圧力が７００Ｐａ未満のときには、吸入口７３側に向けて空気が逆流し得る状態なっていないものともみなして、図２（ｂ）に示すように、ガイド７５を開口外縁部７３ａから離すことにより、送風状態によらず、送風量の低下を抑制しつつ、低周波騒音の低減を図っている。
【００３１】
なお、ガイド７５を開口外縁部７３ａから離す際のガイド７５と開口外縁部７３ａとの距離は大きいほど良いが、この距離が大きくなると、送風機７が大型化するので、吸入口７３に吸入される空気流れを妨げない程度の距離、例えば吸入口７３の直径寸法の約１／４以上、約１／２以下程度が望ましい。
【００３２】
（第２実施形態）
第１実施形態では、ラック７６ａとピニオンギア７６ｂと利用してガイド７５を変位させたが、本実施形態は、図５に示すように、ガイド７５に連なる円筒部７５ａの外周面に雄ねじを設け、この雄ねじに噛み合うウォームギア７６ｄによりガイド７５を回転軸７１ａの軸方向に変位させるものである。
【００３３】
（第３実施形態）
第１実施形態では、ラック７６ａとピニオンギア７６ｂと利用してガイド７５を変位させたが、本実施形態は、図６に示すように、ピアノ線７６ｅ巻き上げることによりガイド７５を回転軸７１ａの軸方向に変位させるものである。
【００３４】
（第４実施形態）
第１実施形態では、ラック７６ａとピニオンギア７６ｂと利用してガイド７５を直線的に平行変位させたが、本実施形態は、図７に示すように、開口外縁部７３ａの外側を回転中心として回転変位させてもよい。
【００３５】
（第５実施形態）
上述の実施形態では、ＥＣＵ７７が圧力センサ７８の検出値に基づいて吸入口７３側に向けて空気が逆流し得る状態なっているか否かを判定することにより逆流判定手段を構成したが、一般的に、フット吹出口１５から空気を吹き出すフットモードにおいては、通風抵抗が大きく、空調ケーシング２内の空気圧が上昇するので、本実施形態では、圧力センサ７８を廃止し、吹出モードがフットモードとなったときに、吸入口７３側に向けて空気が逆流し得る状態なったものとみなしてガイド７５が開口外縁部７３ａに被さるような位置にガイド７５を位置させ、吹出モードがフットモード以外のときには、ガイド７５を開口外縁部７３ａにから離すものである。
【００３６】
なお、図８は吹出モード切替レバー８１とガイド７５をワイヤーに連結して機械的に吹出モードに応じてガイド７５を変位させる例であるが、全自動空調装置では、吹出モードを電気的に検出して吹出モードに応じてガイド７５を変位させてもよい。
【００３７】
また、第１〜３実施形態に対して本実施形態を適用しても良いことは言うまでもない。
【００３８】
（第６実施形態）
本実施形態は、第５実施形態の変形例である。具体的には、全自動型の車両用空調装置では、吹出モードがフットモードとなったときには、外気導入口４から空気を導入する外気フットモードとなることから、本実施形態では、外気モードとなったときに、吸入口７３側に向けて空気が逆流し得る状態なったものとみなしてガイド７５が開口外縁部７３ａに被さるような位置にガイド７５を位置させ、内気導入口３から内気を導入する内気モードとなったときには、ガイド７５を開口外縁部７３ａにから離すものである。
【００３９】
なお、図９は、内外気切換ドア５とガイド７５をワイヤーで連結して機械的に空気導入モードに応じてガイド７５を変位させる例であるが、空気導入モードを電気的に検出して空気導入モードに応じてガイド７５を変位させてもよい。
【００４０】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、本発明に係る遠心式送風機を車両用空調装置に適用したが本発明はこれに限定されるものではなく、その他のものにも適用することができる。
【００４１】
また、上述の実施形態では、蒸発器９、ヒータコア１０及びエアミックスドア１３等により空調ケーシング２内を流通する空気の温度を調節する温度調節手段を構成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、エアミックスドア１３を廃止し、ヒータコア１０での加熱量を調節することより温度調節手段を構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空調装置の模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る送風機の説明図である。
【図３】（ａ）は本発明の第１実施形態に係る送風機の上面図であり、（ｂ）は本発明の第１実施形態に係る送風機の側面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る空調装置の制御系の模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係る送風機の説明図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係る送風機の説明図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る送風機の説明図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係る送風機の説明図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係る送風機の説明図である。
【符号の説明】
７…遠心式送風機、７１…遠心式ファン、７１ｂ…ブレード（翼）、
７２…スクロールケーシング、７３…吸入口、７４…モータ、
７５…逆流防止ガイド（逆流防止壁部材）、７６…アクチュエータ。
【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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