(57)【要約】【課題】  エバポレータへ送風する空気の圧力損失を低減させ、空気流の風速分布を改善し、空調性能を向上させるブロア装置を提供する。【解決手段】  本発明のブロア装置１は、ブロアケーシング２と、このケーシング内に設けられた遠心ファン４と、ケーシング内の遠心ファンの外周にほぼ渦巻き状に形成され、遠心ファンが吐出する空気を車両用空調装置に供給する吐出通路であって、巻き始めとなるノーズ部と最下流側に位置する出口部を備えた吐出通路８と、を有し、この吐出通路のノーズ部と遠心ファンの中心を結ぶ線に対し吐出通路の所定箇所と遠心ファンの中心を結ぶ線がなす角度を吐出通路角度θとした場合、吐出通路は、その開口部の面積が、ノーズ部から所定の吐出通路角度までは第１の増加率により増加し、所定の吐出通路角度から上流側は第２の増加率により増加し、第１の増加率よりも第２の増加率の方が大であるように構成されることを特徴としている。【選択図】      図１
2005220786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用空調装置に空気を供給するブロア装置であって、
ケーシングと、
このケーシング内に設けられた遠心ファンと、
上記ケーシング内の上記遠心ファンの外周にほぼ渦巻き状に形成され、上記遠心ファンが吐出する空気を上記車両用空調装置に供給する吐出通路であって、巻き始めとなるノーズ部と最下流側に位置する出口部を備えた上記吐出通路と、
を有し、
上記吐出通路のノーズ部と上記遠心ファンの中心を結ぶ線に対し上記吐出通路の所定箇所と上記遠心ファンの中心を結ぶ線がなす角度を吐出通路角度とした場合、上記吐出通路は、その開口部の面積が、ノーズ部から所定の吐出通路角度までは第１の増加率により増加し、所定の吐出通路角度から上流側は第２の増加率により増加し、上記第１の増加率よりも第２の増加率の方が大であるように構成されていることを特徴とするブロア装置。
【請求項２】
上記吐出通路は、その開口部の高さが、上記ノーズ部から所定の吐出通路角度まではほぼ一定であり、上記所定の吐出通路角度から上流側では増加し、上記吐出通路の出口部では、上記車両用空調装置のエバポレータの高さに対応するように構成されている請求項１記載のブロア装置。
【請求項３】
上記吐出通路の開口部の出口部の高さが、上記車両用空調装置のエバポレータのフィン部有効部高さに対応するように構成されている請求項２記載のブロア装置。
【請求項４】
上記所定角度は、約２００度乃至約３００度の範囲内である請求項１乃至３の何れか１項に記載のブロア装置。
【請求項５】
空調装置に空気を供給するブロア装置であって、
ケーシングと、
このケーシング内に設けられた遠心ファンと、
上記ケーシング内の上記遠心ファンの外周にほぼ渦巻き状に形成され、上記遠心ファンが吐出する空気を上記用空調装置に供給する吐出通路であって、巻き始めとなるノーズ部と最下流側に位置する出口部を備えた上記吐出通路と、
を有し、
上記吐出通路のノーズ部と上記遠心ファンの中心を結ぶ線に対し上記吐出通路の所定箇所と上記遠心ファンの中心を結ぶ線がなす角度を吐出通路角度とした場合、上記吐出通路は、その開口部の面積が、ノーズ部から所定の吐出通路角度までは第１の増加率により増加し、所定の吐出通路角度から上流側は第２の増加率により増加し、上記第１の増加率よりも第２の増加率の方が大であるように構成されていることを特徴とするブロア装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロア装置に係り、特に、車両用空調装置に空気を供給するブロア装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両用空調装置に空気を供給するブロア装置は、例えば、特許文献１に記載されているようなものが知られている。
図６に示すように、従来のブロア装置５０は、スクロールケース５２を備え、このスクロールケース５２内には、空気を遠心方向に吹き出す遠心ファン５４が設けられている。また、スクロールケース５２の出口側には拡大延長ケース５６が接続されており、この拡大延長ケース５６内には、遠心ファン５４が吹き出した空気が通過する吐出通路５８がほぼ渦巻き形状に形成されている。また、この吐出通路５８の開口面積は、通路の下流へ進むにつれて拡大されている。
さらに、拡大延長ケース５６の上壁５６ａは、スクロールケース５２のスクロールが始まる部分（または終わる部分）であるノーズ部Ｎ’の近傍から所定角度αで拡大しており、拡大延長ケース５６の下壁５６ｂは、上壁５６ａが拡大し始めるノーズ部Ｎ’よりもやや上流側の位置から所定角度βで拡大している。また、拡大延長ケース５６の最も下流に位置する拡大延長ケース出口部５６ｃの開口高さは、空調ユニットケース６０内に設けられているエバポレータ６２の高さとほぼ同じになるようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２０８３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来のブロア装置５０においては、スクロールケース５２内に形成される吐出通路５８について、空気流をスムーズにするような設計が試みられてはいるが、拡大延長ケース５６の吐出通路５８と空調ユニットケース６０との接続部分において空気の圧力損失が大きくなってしまうという問題については依然として解決するには至っていない。
また、従来のブロア装置５０の出口部分である拡大延長ケース５６の吐出通路５においては、開口面積が急拡大するような形状であるため、エバポレータ６２へ供給される空気の風速分布が悪化し、冷房性能を向上させるには限界があるという問題がある。
さらに、従来のブロア装置５０では、上述した圧力損失や風速分布の悪化の影響により、スクロールケース５２内においても、空気の動圧が静圧へ回復しにくく、大風量を扱う場合には、遠心ファンの駆動源の容量を大きくしなければならないという問題がある。
【０００５】
そこで、本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためになされたものであり、エバポレータへ送風する空気の圧力損失を低減させ、空気流の風速分布を改善し、空調性能を向上させるブロア装置を提供することを目的としている。
また、本発明は、空気の静圧を上昇させて、大風量を扱うブロア装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は、車両用空調装置に空気を供給するブロア装置であって、ケーシングと、このケーシング内に設けられた遠心ファンと、上記ケーシング内の上記遠心ファンの外周にほぼ渦巻き状に形成され、上記遠心ファンが吐出する空気を上記車両用空調装置に供給する吐出通路であって、巻き始めとなるノーズ部と最下流側に位置する出口部を備えた上記吐出通路と、を有し、上記吐出通路のノーズ部と上記遠心ファンの中心を結ぶ線に対し上記吐出通路の所定箇所と上記遠心ファンの中心を結ぶ線がなす角度を吐出通路角度とした場合、上記吐出通路は、その開口部の面積が、ノーズ部から所定の吐出通路角度までは第１の増加率により増加し、所定の吐出通路角度から上流側は第２の増加率により増加し、上記第１の増加率よりも第２の増加率の方が大であるように構成されていることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、所定角度よりも下流側に位置する吐出通路内で空気の動圧が静圧に回復し、空気の圧力損失が減少する。この結果、ブロア装置の下流側に配置されているエバポレータへ均一な空気流をもたらすことができ、空調性能を向上させることができる。また、所定角度よりも下流側に位置する吐出通路内において静圧を上昇させることができるため、大風量を扱うことができ、ブロア装置の駆動源を小さくすることができる。
また、本発明において、吐出通路は、その開口部の高さが、ノーズ部から所定の吐出通路角度まではほぼ一定であり、所定の吐出通路角度から上流側では増加し、吐出通路の出口部では、車両用空調装置のエバポレータの高さに対応する高さであるように構成されていることが好ましい。
さらに、本発明において、吐出通路の開口部の出口部の高さが、上記車両用空調装置のエバポレータのフィン部有効部高さに対応するように構成されていることが好ましい。これにより，エバポレータへの流入空気がよりスムーズに流れる。
さらに、本発明において、所定角度は、約２００度乃至約３００度の範囲内であることが好ましい。
また、本発明は、空調装置に空気を供給するブロア装置であって、ケーシングと、このケーシング内に設けられた遠心ファンと、上記ケーシング内の上記遠心ファンの外周にほぼ渦巻き状に形成され、上記遠心ファンが吐出する空気を上記用空調装置に供給する吐出通路であって、巻き始めとなるノーズ部と最下流側に位置する出口部を備えた上記吐出通路と、を有し、上記吐出通路のノーズ部と上記遠心ファンの中心を結ぶ線に対し上記吐出通路の所定箇所と上記遠心ファンの中心を結ぶ線がなす角度を吐出通路角度とした場合、上記吐出通路は、その開口部の面積が、ノーズ部から所定の吐出通路角度までは第１の増加率により増加し、所定の吐出通路角度から上流側は第２の増加率により増加し、上記第１の増加率よりも第２の増加率の方が大であるように構成されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のブロア装置によれば、エバポレータへ送風する空気の圧力損失を低減させることができ、空気流の風速分布を改善し、空調性能を向上させることができる。
また、本発明のブロア装置によれば、空気の静圧を上昇させることができ、大風量を扱うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して本発明のブロア装置の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態によるブロア装置を示す概略斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態によるブロア装置を示す概略平面図である。
図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態によるブロア装置１は、上カバー２ａと下カバー２ｂの２つのカバーによって形成されているブロアケーシング２を備え、ブロアケーシング２内には、遠心ファン４が収容されている。この遠心ファン４が回転すると、ブロア装置１の外部の空気がブロアケーシング２の空気取入口６から遠心ファン４の複数のブレード４ａ間に取り込まれ、遠心ファン４のブレード４ａが空気を遠心方向に送り出すことによって、ブロアケーシング２内に取り込まれるようになっている。
ブロアケーシング２の内面と遠心ファン４のブレード４ａの外周面との間には吐出通路８が形成されおり、遠心ファン４によってブロアケーシング２内に吐き出された空気は、この吐出通路８内を流れるようになっている。また、吐出通路８の最下流位置となる吐出通路出口１０は、空調ユニットケーシング（図示せず）の空気導入口（図示せず）と接続されており、吐出通路出口１０から流出した空気は、空調ユニットケーシング（図示せず）の空気導入口（図示せず）から空調ユニットケーシング（図示せず）内に配置されているエバポレータ（図示せず）へ送られて空調されるようになっている。
【０００９】
図２に示すように、ブロアケーシング２は、外形上ほぼスクロール状になっており、このスクロールが始まる部分（または終わる部分）をノーズ部Ｎとして定めている。吐出通路８の開口面積は、このノーズ部Ｎより通路８の時計回りの方向（下流方向）にしたがって拡大するようになっている。また、図２中の一点鎖線は、吐出通路８の中心線１２を示している。
また、中心線１２上においてノーズ部Ｎの点をａとし、この点ａより中心線１２上を下流方向に進んだ距離をＬとする。中心線１２上には、点ａから吐出通路出口１０にかけて距離Ｌの増加にともなって、点ｂ〜点ｎ、及び点ｐ〜点ｒが配置されている。
ここで、点ａ〜点ｌについては、点ａと遠心ファン４の回転の中心Ｏを結ぶ線Ｏａを基準として、この線Ｏａについて点Ｏを中心に時計回りに角度θ（以下「吐出通路角度θ」と呼ぶ）回転させたときに、この回転した線を延長した線と中心線１２との交点となっている。すなわち、図２では、一例として、θ＝０°、３０°、６０°、９０°、１２０°、１５０°、１８０°、２１０°、２４０°、２７０°、３００°、３３０°のそれぞれに対応する中心線１２上の交点を、それぞれａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ、ｊ、ｋ、ｌとしている。
【００１０】
図３は、図２に示す本実施形態のブロア装置１の断面Ａ−Ａから断面Ｋ−Ｋによる各概略断面図を示している。
また、図４は、本実施形態のブロア装置１の吐出通路中心線上における点ａからの距離Ｌと吐出通路８の開口面積との関係の一例を示すグラフであり、遠心ファン４の外径を１４０ｍｍに設計したときのデータである。ここで、図４の横軸については、点ａからの距離Ｌと吐出通路角度θを併記している。
図３及び図４に示すように、ブロア装置１の吐出通路８の点ａから点ｉ（θ＝０°〜２４０°）では、中心線１２上の点ａから距離Ｌが増加するにつれて、吐出通路８の開口高さｙがほぼ一定に保たれつつ、その開口幅ｘが徐々に増加して、開口面積は、ほぼ一定の増加率（または図４のグラフの傾き）で増加するようになっている。
また、ブロア装置１の吐出通路８の点ｉから点ｌ（θ＝２４０°〜３３０°）では、点ｉから距離Ｌが増加するにつれて、吐出通路８の開口の幅ｘ及び高さｙが徐々に増加して、開口面積は相対的に増加し、その面積の増加率も距離Ｌの増加と共に増加するようになっている。
さらに、ブロア装置１の吐出通路８の点ｌから点ｒでは、点ｌから距離Ｌが増加するにつれて、吐出通路８の開口高さｙが増加する一方、その開口幅ｘは減少するようになっているが、開口面積は相対的に増加している。また、その面積の増加率も距離Ｌと共に増加しており、上述した点ａから点ｌにおける増加率に比べても大きくなっている。
また、図３に示す断面Ｋ−Ｋの吐出通路出口１０の高さは、空調ユニットケーシング（図示せず）内に配置されたエバポレータ（図示せず）の高さと等しくなるように設定されている。さらに、この吐出通路出口１０の高さは、このエバポレータのフィン部有効高さと等しくなるように設定しても良い。
【００１１】
つぎに、図５を参照して、本発明の一実施形態によるブロア装置１の動作（作用）を説明する。
図５は、本実施形態のブロア装置におけるノーズ部からの吐出通路角度θとブロアケーシング内の圧力との関係の一例を示すグラフである。ここで、図５中の圧力については、全圧、静圧、動圧の３種類の圧力を示しており、静圧と動圧の和が全圧となっている。
ブロア装置１が作動すると、遠心ファン４が回転し、ブロアケーシング２の空気取入口６から遠心ファン４の複数のブレード４ａ間に空気が取り込まれ、遠心ファン４のブレード４ａが空気を遠心方向に送り出すことによって、空気はブロアケーシング２内の吐出通路８に取り込まれる。
吐出通路８に取り込まれた空気は、吐出通路８内を流れ、吐出通路出口１０から空調ユニットケーシング（図示せず）の空気導入口（図示せず）を通過し、空調ユニットケーシング（図示せず）内に配置されているエバポレータ（図示せず）へ送られて空調される。
また、図５に示すように、本実施形態によるブロア装置１のケーシング２内の全圧及び静圧については、吐出通路角度θが約２４０°未満の場合には、角度の増加と共にほぼ一定の増加率で増加している。さらに、吐出通路角度θが約２４０°以上の場合には、全圧及び静圧は、角度θの増加と共にほぼ一定の増加率で増加しているが、その増加率は吐出通路角度θが約２４０°未満の場合のものに比べて小さくなっている。
一方、動圧については、吐出通路角度θが約２４０°未満の場合には、角度θの増加と共に増加しているが、吐出通路角度θが約２４０°以上の場合には、角度θによらずほぼ一定となっている。
上述した吐出通路８内の全圧、静圧、動圧の圧力分布の結果から、吐出通路角度θが約２４０°〜約３００°において、動圧が静圧に回復し、空気の圧力損失は減少し、この結果、吐出通路８内には、ブロア装置１の下流側に配置されているエバポレータへの均一な空気流が形成されることがわかる。
【００１２】
上述したように、本発明の一実施形態によるブロア装置１によれば、エバポレータへ送風する空気の圧力損失を低減させることができ、空気流の風速分布を改善し、空調性能を向上させることができる。
また、本実施形態によるブロア装置１によれば、空気の静圧を上昇させることができ、大風量を扱うことができるため、遠心ファンやその駆動モータ等の駆動源を小さくすることができ、従来のブロア装置に比べて使用電力を約１割程度低減させることができる。
なお、本発明のブロア装置は、車両用空調装置に限らず、一般的な空調装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態によるブロア装置を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態によるブロア装置を示す概略平面図である。
【図３】図２に示す本実施形態のブロア装置の断面Ａ−Ａから断面Ｋ−Ｋによる各概略断面図である。
【図４】本発明の一実施形態によるブロア装置において、吐出通路中心線上における点ａからの距離Ｌ（または吐出通路角度θ）と吐出通路８の開口面積との関係の一例を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態によるブロア装置において、ノーズ部からの吐出通路角度θとブロアケーシング内の圧力との関係の一例を示すグラフである。
【図６】従来のブロア装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００１４】
１  ブロア装置
２  ブロアケーシング
２ａ  上カバー
２ｂ  下カバー
４  遠心ファン
４ａ  ブレード
６  空気取入口
８  吐出通路
１０  吐出通路出口
１２  吐出通路中心線
Ｎ  ノーズ部
θ  吐出通路角度
【図１】
2005220786.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005220786.tif 000006
【図５】
2005220786.tif 000007
【図６】
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