(57)【要約】【課題】ファンの両側から空気が吸い込める送風機のコンパクト化を図る。【解決手段】スクロール室６，７をファン９，１０の半径方向に渦巻状に拡大するように形成し、ケーシング８とスクロール室６，７との間に吸込通路３５，３６を設け、この吸込通路３５，３６をスクロール室６，７が渦巻状に巻き始める巻始領域に配置し、内外気切替箱１３，１４を外側吸込口３１，３４側に配置し、吸込通路３５，３６を介して内外気切替箱１３，１４と外側吸込口３２，３３とを連通するようにした。これにより、内外気切替箱１３，１４から吸込通路３５，３６を介して導入された空気が内側吸込口３２，３３を介してスクロール室６，７に吸入される。また、スクロール室６，７が渦巻状に巻き始める巻始領域に吸込通路３５，３６を配置したので、ファン９，１０の吸込効率を維持しつつ、上記の巻始領域でスクロール室６，７の半径を抑制できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの吸込口（３１，３２，３３，３４）を有し、半径方向に渦巻状に拡大するスクロール室（６，７）と、このスクロール室（６，７）に収納されるファン（９，１０）とをケーシング（８，８ａ，８ｂ，８ｃ）内に備える送風機（４，４ａ，４ｂ，４ｃ）と、前記ケーシング（８，８ａ，８ｂ，８ｃ）に接続され、車室内と車外の空気を選択的に前記ケーシング（８，８ａ，８ｂ，８ｃ）に導入する内外気切替箱（１３，１４）とを備えた車両用空調装置（１）であって、
前記内外気切替箱（１３，１４）を前記スクロール室（６，７）に設けられた吸込口の一側（３１，３４）に配置するとともに、
前記スクロール室（６，７）の渦巻状に巻き始める巻始領域（α）とこの巻始領域（α）と対向する前記ケーシング側壁（３７）との間に位置し、前記内外気切替箱（１３，１４）と前記吸込口（３１，３２，３３，３４）の他側（３２，３３）とを連通する吸込通路（３５，３６）を設けたことを特徴とする車両用空調装置（１）。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用空調装置（１）であって、
前記スクロール室（６，７）および前記ファン（９，１０）を２組設けるとともに、
これらファン（９，１０）は、１台のモータ（１２）の駆動軸（１１）の両端に支持されたことを特徴とする車両用空調装置（１）。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用空調装置（１）であって、
前記内外気吸込箱（１３、１４）が、前記駆動軸（１１）の軸方向の両側に配置されたことを特徴とする車両用空調装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクロール（渦巻き形）室にファンを収納した送風機を有する車両用空調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来技術に関連するものとして、例えば特許文献１に記載されている「空調用送風機」が挙げられる。これは、図１０に示すように送風機１０１が、軸方向に並列される２つのスクロール室１０２，１０３を有するケーシング１０４と、各スクロール室１０２，１０３に収納される一対のファン１０５，１０６と、これらのファン１０５，１０６を駆動する電動モータ１０７とを有し、この電動モータ１０７の駆動で一対のファン１０５，１０６が回転することにより、車室内外から空気を吸入口１０８を介して導入し、一対のファン１０５，１０６がそれぞれ軸方向の両側から吸入して吐出口１０９より吐出するようになっている。
【０００３】
また他の従来例として、特許文献２に記載されている「車両用空調装置のモータ支持構造」が挙げられる。これは、図１１に示すように、送風機１１１が、軸方向に並列される２つのスクロール室１１２，１１３を有するケーシング１１４と、各スクロール室１１２，１１３に収納される一対のファン１１５，１１６と、これらのファン１１５，１１６を駆動する電動モータ１１７とを有し、この電動モータ１１７の駆動で一対のファン１１５，１１６が回転することにより、軸方向の両側に配置される吸入口１１８，１１９を介して車室内外からの空気を導入し、一対のファン１１５，１１６がそれぞれ軸方向の片側から吸入して図示しない吐出口より吐出するようになっている。
【特許文献１】特開平７−１４４５２８号公報（段落番号０００９〜００１１、図２）
【特許文献２】特開平３−９６４２２号公報（第４図）
【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、上述した特許文献１に記載されている従来技術では、一対のファン１０５，１０６がそれぞれ軸方向の両側から空気を吸い込むために大きなスペースの吸入口１０８を要するので、送風機１０１を搭載する車両の車体強度が損なわれるという問題がある。また、特許文献２に記載されている従来技術では、一対のファン１１５，１１６がそれぞれ軸方向の片側から空気を吸い込むので吸込効率が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記のような従来技術を考慮してなされたもので、その目的は、送風機用ファンの軸方向の両側から空気を吸い込むことができる送風機のコンパクト化が図れ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】
【０００６】
上記目的を達成する請求項１の発明は、少なくとも２つの吸込口を有し、半径方向に渦巻状に拡大するスクロール室と、このスクロール室に収納されるファンとをケーシング内に備える送風機と、前記ケーシングに接続され、車室内と車外の空気を選択的に前記ケーシングに導入する内外気切替箱とを備えた車両用空調装置であって、前記内外気切替箱を前記スクロール室に設けられた吸込口の一側に配置するとともに、前記スクロール室の渦巻状に巻き始める巻始領域とこの巻始領域と対向する前記ケーシング側壁との間に位置し、前記内外気切替箱と前記吸込口の他側とを連通する吸込通路を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の車両用空調装置であって、前記スクロール室および前記ファンを２組設けるとともに、これらファンは、１台のモータの駆動軸の両端に支持されたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２に記載の車両用空調装置であって、前記内外気吸込箱が、前記駆動軸の軸方向の両側に配置されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、車室内外の空気を内外気切替箱より送風機で取入れる際に、内外気切替箱からの空気が一方の吸込口を介してスクロール室に吸入されるとともに、内外気切替箱から吸込通路を介して導入された空気が、他方の吸込口を介してスクロール室に吸入される。これにより、ファンの軸方向の両側から空気を吸い込むことができる。また、スクロール室が渦巻状に巻き始める巻始領域に上記の吸込通路を配置したので、ファンの吸込効率を低下させることなく、上記の巻始領域でスクロール室の半径を抑制することにより、送風機のコンパクト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態に係る車両用空調装置を図に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置を示す断面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿う断面図、図３は図１の車両用空調装置を車両に搭載した状態を示す断面図、図４はスクロール室および吸込通路の断面形状を説明する断面図、図５はスクロール室の渦巻き形状を説明する特性図、図６はスクロール室および吸込通路の部分を示す斜視図、図７は本実施形態の単体騒音レベルの計測結果を示す特性図、図８は騒音計測用マイクの平面位置を示す平面図、図９は騒音計測用マイクの高さ位置を示す側面図である。
【００１１】
図３に示すように本実施形態の車両用空調装置１は、車室２の前部のインストルメントパネル３内に収納されており、主として送風機４およびエアコンユニット５から構成されている。
【００１２】
図２に示すように送風機４は、軸方向に並列される第１スクロール室６および第２スクロール室７を有するケーシング８と、各スクロール室６，７にそれぞれ収納される一対のファン（いわゆるツインファン）９，１０と、これらのファン９，１０間に介設され、両側に突出する駆動軸１１を介してファン９，１０を駆動する電動モータ１２とを有しており、ケーシング８の軸方向の両側に、車室２内外の空気を導入する第１内外気切替箱１３および第２内外気切替箱１４が設けられている。
【００１３】
また、エアコンユニット５は、図１、図３、図４に示すように、送風機４のケーシング８に連続する送風路１５を有し、この送風路１５の途中に、通過風に含まれる異物を捕捉するエアフィルタ１６と、冷却用の熱交換器であるエバポレータ１７と、加熱する空気およびバイパスする空気の割合を調節するミックスドア１８と、加熱用の熱交換器であるヒータコア１９とが順次配設されている。また、送風路１５の下流側よりダクト２０、２１などが分岐し、これらのうちダクト２０，２１の各先端にインストルメントパネル３の上部に設けられるデフ吹出口２２、およびベント吹出ダクト２３が設けられ、残りの図示しないダクトの先端にインストルメントパネル３の下部に設けられるフット吹出ダクトが設けられている。
【００１４】
そして、本実施形態の車両用空調装置１では、第１スクロール室６に、軸方向の外側吸込口３１と内側吸込口３２が設けられ、第２スクロール室７にも、軸方向の内側吸込口３３と外側吸込口３４が設けられており、内側吸込口３２，３３は互いに対向している。第１内外気切替箱１３は、外側吸込口３１と直接連通するとともに、第１スクロール室６とケーシング８との間に形成される第１吸込通路３５を介して内側吸込口３２と連通している。同様に、第２内外気切替箱１４は、外側吸込口３４と直接連通するとともに、第２スクロール室７とケーシング８との間に形成される第２吸込通路３６を介して内側吸込口３３と連通している。
【００１５】
図４に示すようにスクロール室６は、スクロール最狭部Ｐからファン９の半径方向へ渦巻状に拡大しており、上記のスクロール最狭部Ｐは、スクロール室６の接続部６ａの一端付近にし、このスクロール最狭部Ｐではスクロール半径（スクロール室６の半径）Ｒが最も小さい。そして、図５に示すように、スクロール最狭部Ｐからのスクロール巻角θが角度ａ、ｂの部位にて上記のスクロール半径Ｒの偏曲点が設定されている。すなわち、スクロール半径Ｒは、スクロール巻角θがスクロール最狭部Ｐから角度ａまでの第１スクロール領域αにて一定であり、スクロール巻角θが角度ａから角度ｂまでの第２スクロール領域βでは一定割合で徐々にスクロール半径Ｒが増加し、スクロール巻角θが角度ｂを越えた第３スクロール領域γでは一定割合で第２スクロール領域βよりもスクロール半径Ｒが大きく増加している。
【００１６】
また、図４に示すようにスクロール室６の渦巻き形状の領域は略３等分されており、スクロール最狭部Ｐから反時計方向の第１スクロール領域α（すなわち巻き始め側の巻始領域）と、この第１スクロール領域αと対向するケーシング側壁３７との間に、内外気切替箱１３と吸込口３２とを連通する第１吸込通路３５が配置されており、第２吸込通路３６も同様である。なお、上記のようにスクロール室６が渦巻き形状の巻き始め側にてスクロール半径Ｒを抑制しても、ファン９の吸込性能への悪影響はほとんど生じることはなく、さらに、他のファン１０の吸込性能に関しても同様である。
【００１７】
この第１実施形態にあっては、送風機４で車室２内外の空気を内外気切替箱１３、１４より取入れて送風路１５へ送風する際に、第１内外気切替箱１３からの空気が外側吸込口３１を介してスクロール室６に吸入されるとともに、第２内外気切替箱１４の空気が外側吸込口３４を介してスクロール室７に吸入され、同時に、これらの内外気切替箱１３、１４から第１吸込通路３５および第２吸込通路３６を介して導入された空気が内側吸込口３２、３３を介してスクロール室６，７に吸入される。
【００１８】
次いで、送風機４から送風路１５へ送られた吐出風は、エアフィルタ１６を通過する際に前記の吐出風に含まれる異物が捕捉され、清浄化された空気がエバポレータ１７で冷却される。例えば、暖房時にミックスドア１８が上昇することにより、エバポレータ１７からの冷風がヒータコア１９で加熱された後、温風が車室２内へ吹出される。一方、冷房時にミックスドア１８が下降することにより、エバポレータ１７からの冷風がヒータコア１９をバイパスして車室２内へ吹出される。
【００１９】
このように構成した第１実施形態では、ファン９、１０のそれぞれ軸方向の両側から空気を吸い込むことができるので、ファン９、１０の吸込効率を向上できる。また、各スクロール室６，７の巻き始め側の巻始領域にてスクロール半径Ｒを小さくすることにより、図２に示すように、各スクロール室６，７の幅寸法Ｄ１を抑制して、各スクロール室６，７およびケーシング８間に所定寸法Ｄ２の吸込通路３５，３６をそれぞれ形成したので、ファン９，１０の吸込効率を低下させることなく、送風機４のコンパクト化を図ることができる。
【００２０】
図７は本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置を示す断面図である。なお、図７において前述した図１〜図６に示すものと同様のものには同一符号を付してある。
【００２１】
図７に示すように本実施形態では、図１〜図６に示す第１実施形態と比べて、送風機４ａに、スクロール室６、ファン９、内外気切替箱１３、および吸込通路３５をそれぞれ１つのみ設け、ケーシング８ａの軸方向の一端に上記の内外気切替箱１３を接続して他端を閉じたことが異なっており、その他の構成は基本的に同様である。
【００２２】
このように構成した第２実施形態でも、スクロール室６とケーシング８ａとの間に吸込通路３５を設けることにより、ファン９の両側から空気を吸い込むことができ、また、スクロール室６の巻き始め側の巻始領域にてスクロール半径Ｒを抑制して上記の巻始領域に吸込通路３５を配置したので、ファン９の吸込効率を低下させることなく、送風機４ａのコンパクト化を図ることができる。
【００２３】
図８は本発明の第３実施形態に係る車両用空調装置を示す断面図である。なお、図８において前述した図１〜図７に示すものと同様のものには同一符号を付してある。
【００２４】
図８に示すように本実施形態では、図１〜図６に示す第１実施形態と比べて、送風機４ｂに、内外気切替箱１３を１つのみ設けるとともに、第２スクロール室７に内側吸込口３３のみを設け、ケーシング８ｂの軸方向の一端に上記の内外気切替箱１３を接続して他端を閉じたことが異なっており、その他の構成は基本的に同様である。
【００２５】
このように構成した第３実施形態でも、スクロール室６とケーシング８ｂとの間に吸込通路３５を設けることにより、ファン９の両側から空気を吸い込むことができ、また、スクロール室６の巻き始め側の巻始領域にてスクロール半径Ｒを抑制して上記の巻始領域に吸込通路３５を配置したので、ファン９の吸込効率を低下させることなく、送風機４ｂのコンパクト化を図ることができる。
【００２６】
図９は本発明の第４実施形態に係る車両用空調装置を示す断面図である。なお、図９において前述した図１〜図８に示すものと同様のものには同一符号を付してある。
【００２７】
図９に示すように本実施形態では、図１〜図６に示す第１実施形態と比べて、送風機４ｃに、内外気切替箱１３を１つのみ設け、ケーシング８ｃの軸方向の一端に上記の内外気切替箱１３を接続して他端を閉じたことが異なっており、その他の構成は基本的に同様である。
【００２８】
このように構成した第４実施形態でも、第１スクロール室６とケーシング８との間に第１吸込通路３５を設けることにより、ファン９の軸方向の両側から空気を吸い込むことができ、また、第１吸込通路３５および第２吸込通路３６で導入した空気をファン１０の軸方向の両側から吸い込むことができる。また、各スクロール室６，７の巻き始め側の巻始領域にてスクロール半径Ｒを抑制して上記の巻始領域に各吸込通路３５，３６を配置したので、ファン９，１０の吸込効率を低下させることなく、送風機４ｃのコンパクト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る車両用空調装置を示す断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１の車両用空調装置を車両に搭載した状態を示す断面図である。
【図４】スクロール室および吸込通路の断面形状を説明する断面図である。
【図５】スクロール室の渦巻き形状を説明する特性図である。
【図６】スクロール室および吸込通路の部分を示す斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る車両用空調装置を示す断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る車両用空調装置を示す断面図である。
【図９】本発明の第４実施形態に係る車両用空調装置を示す断面図である。
【図１０】送風機の従来例を示す断面図である。
【図１１】送風機の他の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  車両用空調装置
２  車室
４，４ａ，４ｂ，４ｃ  送風機
６  第１スクロール室（スクロール室）
７  第２スクロール室（スクロール室）
８，８ａ，８ｂ，８ｃ  ケーシング
９，１０  ファン
１３  第１内外気切替箱（内外気切替箱）
１４  第２内外気切替箱（内外気切替箱）
３１，３２，３３，３４  吸込口
３５  第１吸込通路（吸込通路）
３６  第２吸込通路（吸込通路）
【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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【図１１】
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