(57)【要約】【課題】遠心式送風機において、所望の送風量を確保しつつ径方向に小型化を図る。【解決手段】遠心式送風機１０のケーシング１８には、ファン１４の径方向外側となり、上部ケース３０及びケース本体２８によって囲まれた吐出通路１６が形成される。この吐出通路１６の外周径を略一定としつつ、ファン１４の軸方向に沿って徐々に下方へと下げながら周方向に沿って螺旋状に延在させると共に、前記ファン１４の下方において径方向内側へと拡幅させる。これにより、ケーシング１８の外周径を小型化しつつ、前記ファン１４の下端部１４ａより下方となる第２通路部５２の容積を大きく確保することで、吐出通路１６において所望の容積を確保して所望の送風量を確保しつつ、径方向に小型化を図ることが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気取入口を有したケースと、前記空気取入口に臨むように前記ケースに回転自在に収納されたファンと、前記ファンを回転させる駆動源とを有し、前記空気取入口から前記ケース内へと取り込まれた空気を前記ファンの回転作用下に吐出通路へと送出する遠心式送風機において、
前記吐出通路の一部を、前記ファンの外周端に対して径方向内側に設け、且つ、前記吐出通路は、前記空気取入口とは反対側となる前記ファンの軸方向の一端部を基準とし、該空気取入口側となる第１通路部の容積が、該基準に対して前記空気取入口とは反対側となる第２通路部の容積に対して小さくなるように形成されることを特徴とする遠心式送風機。
【請求項２】
請求項１記載の遠心式送風機において、
前記第２通路部の容積は、前記外周端に対して径方向内側となる内側容積が、該外周端に対して径方向外側となる外側容積よりも大きくなるように形成されることを特徴とする遠心式送風機。
【請求項３】
請求項１又は２記載の遠心式送風機において、
前記ケースの外周形状が、前記ファンの軸方向から見て円形に形成されることを特徴とする遠心式送風機。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠心式送風機において、
前記第１通路部は、前記ファンの軸方向において前記空気取入口側となる外周径が、前記ファンの一端部に臨む部位の外周径よりも小さく形成されることを特徴とする遠心式送風機。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の遠心式送風機において、
前記吐出通路の端部には吐出口が形成され、該吐出口は、前記ファンの一端部を基準として前記空気取入口側となる第１開口面積が、該基準に対して前記空気取入口とは反対側となる第２開口面積に対して小さくなるように形成されることを特徴とする遠心式送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠心式送風機に関し、一層詳細には、車両に搭載される空調装置に使用する遠心式送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両用空調装置には、内気又は外気を取り込むファンと、前記ファンを回転させるモータと、前記ファンを囲繞するケーシングとから構成され、前記ケーシングにおいてファンの径方向外側に形成された螺旋状の通路を通じて空気を送出可能な遠心式送風機が採用されている。このような遠心式送風機は、車両用空調装置と共に車両のコンソール内に搭載されるが、限られたスペースに収納する必要があるため、さらなる小型化が要請されている。
【０００３】
このような要請に対応するために、例えば、特許文献１に開示された遠心式送風機では、ケーシングにおける通路をファンの下方において径方向内側へ拡張させ、該ファンの外径よりも内側とすることで、遠心式送風機の外径を大きくすることなく所定容積の通路を設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−８０９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した遠心式送風機では、ファンの下方において径方向内側へとケーシングを膨出させ通路容積を確保する構成としているが、前記ケーシングの全容積に対し、径方向内側へ拡張させた部分の容積の割合が小さく、結果として吐出通路において所望の容積を確保するためには、前記ケーシングの外径をさほど小型化することができない。
【０００６】
本発明は、前記の課題を考慮してなされたものであり、所望の送風量を確保しつつ径方向に小型化を図ることが可能な遠心式送風機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】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明は、空気取入口を有したケースと、空気取入口に臨むようにケースに回転自在に収納されたファンと、ファンを回転させる駆動源とを有し、空気取入口からケース内へと取り込まれた空気をファンの回転作用下に吐出通路へと送出する遠心式送風機において、
吐出通路の一部を、ファンの外周端に対して径方向内側に設け、且つ、吐出通路は、空気取入口とは反対側となるファンの軸方向の一端部を基準とし、空気取入口側となる第１通路部の容積が、基準に対して空気取入口とは反対側となる第２通路部の容積に対して小さくなるように形成されることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、遠心式送風機を構成するケースにおいて、空気の流れる吐出通路の一部を、ケース内に収納されたファンの外周端よりも径方向内側に設けると共に、空気取入口とは反対側となるファンの軸方向の一端部を基準とし、空気取入口側となる吐出通路の第１通路部の容積を、基準に対して空気取入口とは反対側となる吐出通路の第２通路部の容積に対して小さくなるように形成している。
【０００９】
従って、吐出通路において、第１通路部の容積を第２通路部の容積より少なくし、より多くの容積をファンの一端部に対して空気取入口と反対側となる領域へと割り振ることで、吐出通路においてファンの外周端より径方向外側の領域が大きくなってしまうことを防止できる。その結果、ケーシングにおける吐出通路の容積を十分に確保して所望の送風量を確保しつつ、ケーシングを径方向に小型化することができる。
【００１０】
また、第２通路部の容積は、外周端に対して径方向内側となる内側容積を、外周端に対して径方向外側となる外側容積よりも大きく形成するとよい。これにより、ケースにおける吐出通路の容積を十分に確保しつつ、ファンの一端部に対して空気取入口とは反対側におけるケースの外周径を十分に抑制して小型化を図ることができる。
【００１１】
さらに、ケースの外周形状をファンの軸方向から見て円形に形成することにより、外周形状が対数螺旋形状で形成されたケーシングを有した従来の遠心式送風機の場合と比較し、径方向に拡大していくことがないため、ケース本体を含むケーシングの最大外形を小型化することができる。
【００１２】
さらにまた、第１通路部は、ファンの軸方向において空気取入口側となる外周径を、ファンの一端部に臨む部位の外周径よりも小さく形成するとよい。これにより、ファンの回転作用下に径方向外側へと送出された空気を、吐出通路の第１通路部から空気取入口とは反対側となる第２通路部側へと円滑且つ効率的に下方へと導くことができるため、送風効率を低下させることなく空気を下流側へと流通させることが可能となる。
【００１３】
またさらに、吐出通路の端部に吐出口を形成し、吐出口は、ファンの一端部を基準として空気取入口側となる第１開口面積を、基準に対して空気取入口とは反対側となる第２開口面積に対して小さく形成するとよい。これにより、吐出通路において第１通路部から開口面積の大きな第２通路部へと送出された空気を円滑に吐出口から導出させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００１５】
すなわち、ケースにおいて吐出通路の一部を、ケース内に収納されたファンの外周端よりも径方向内側に設けると共に、空気取入口とは反対側となるファンの軸方向の一端部を基準とし、空気取入口側となる吐出通路における第１通路部の容積を、基準に対して空気取入口とは反対側となる吐出通路における第２通路部の容積に対して小さくなるように形成することで、より多くの容積をファンの一端部よりも空気取入口とは反対側となる領域へと割り振ることができるため、吐出通路においてファンの外周端より径方向外側の領域が大きくなってしまうことを防止できる。その結果、ケーシングにおける吐出通路の容積を十分に確保して所望の送風量を確保しつつ、ケーシングを径方向に小型化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る遠心式送風機の外観斜視図である。
【図２】図１に示す遠心式送風機の全体縦断面図である。
【図３】図１に示す遠心式送風機の平面図である。
【図４】図１に示す遠心式送風機の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る遠心式送風機について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。図１において、参照符号１０は、本発明の実施の形態に係る遠心式送風機を示す。
【００１８】
この遠心式送風機１０は、図１及び図２に示されるように、モータ等からなる回転駆動源（駆動源）１２と、該回転駆動源１２の駆動作用下に回転駆動するファン１４と、該ファン１４の外周を囲繞するように設けられ、空気が流通する渦巻状の吐出通路１６を有したケーシング（ケース）１８とを備える。
【００１９】
回転駆動源１２は、例えば、ケーシング１８の略中央下部に設けられ、その回転軸２０が前記ケーシング１８内へ突出するように固定されている。そして、回転軸２０は、ファン１４の中心部に対して連結され、回転駆動源１２の駆動作用下に一体的に回転する（図２参照）。
【００２０】
ファン１４は、図２に示されるように、後述するケース本体２８の略中央に収納され、周方向に沿って等間隔離間した複数のブレード２２と、前記ブレード２２の上端部に設けられた環状のシュラウド２４と、前記ブレード２２の下端部に設けられたボス部２６とから有底円筒状に形成され、前記ボス部２６の中心に回転駆動源１２の回転軸２０が連結される。
【００２１】
ケーシング１８は、図１〜図４に示されるように、例えば、ファン１４の外周側を囲繞するケース本体２８と、該ケース本体２８の上部に装着される上部ケース３０とを含み、前記ケース本体２８の内部にファン１４が収納された状態で、該ケース本体２８の開口した上部が上部ケース３０によって閉塞される。
【００２２】
上部ケース３０は、その略中央部に空気をケーシング１８内へと取り込むための空気取入口３２が開口している。この空気取入口３２は、略円形状に開口し、鉛直上方（図１中、矢印Ａ方向）に向かって開口することで、ケーシング１８の内部と外部とを連通させると共に、外周部には前記シュラウド２４の上端部側に向かって折り返されたベルマウス３４が形成される。
【００２３】
また、上部ケース３０は、ベルマウス３４から径方向外側に向かって徐々に下方（矢印Ｂ方向）へと傾斜するように拡幅したテーパ部３６を有し、その外縁部がケース本体２８の上端部に係合されることで一体的に装着される。
【００２４】
ケース本体２８は、その中央部にファン１４の収納される収納部３８を有し、該収納部３８は所定直径で形成され、その径方向外側には螺旋状に形成された吐出通路１６が形成される。なお、吐出通路１６の上部側となる一部は、上部ケース３０のテーパ部３６によって構成される。また、収納部３８の底面３８ａには、回転駆動源１２の収納された有底筒状のホルダ４０が下方から装着され、該回転駆動源１２の一部が収納部３８へ露呈した状態で固定される。
【００２５】
吐出通路１６は、その一端部が収納部３８の径方向外側から巻き始め、他端部側に向かって螺旋状に形成され、他端部が前記収納部３８から離間し直線状に延在して吐出口４２が形成される。また、吐出通路１６は、一端部から他端部に向かって徐々に鉛直下方向（矢印Ｂ方向）へと拡大し、且つ、収納部３８の下方において径方向内側（矢印Ｃ方向）に向かって徐々に拡幅するように形成される。すなわち、吐出通路１６の巻き終わりとなる吐出口４２は、収納部３８に対して下方（矢印Ｂ方向）となる位置にオフセットして形成されている（図４参照）。
【００２６】
この吐出通路１６は、図２に示されるように、ケース本体２８において径方向外側に形成された外壁４４と、前記収納部３８の下方（矢印Ｂ方向）において前記外壁４４の径方向内側に形成される内壁４６と、前記外壁４４及び前記内壁４６の下端部同士を接続する底壁４８とを有し、ファン１４の軸方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に沿った下端部（一端部）１４ａよりも上方（矢印Ａ方向）において、前記吐出通路１６は上部ケース３０、外壁４４及び収納部３８の底面３８ａによって囲まれた空間（第１通路部５０）であり、前記ファン１４の下端部１４ａよりも下方（矢印Ｂ方向）においては、収納部３８の底面３８ａ、外壁４４、内壁４６及び底壁４８によって囲まれた空間（第２通路部５２）である。
【００２７】
外壁４４は、その上端部に上部ケース３０が係合されることで覆われ、収納部３８の周りを回るように形成されている。そして、外壁４４には、上端部から下方（矢印Ｂ方向）に向かって徐々に拡径するように傾斜した第１テーパ部５４と、前記第１テーパ部５４の下方（矢印Ｂ方向）に形成され、下方に向かって徐々に径方向内側へと傾斜した第２テーパ部５６とを有する。なお、第２テーパ部５６は、テーパ面である場合に限定されるものではなく、例えば、鉛直方向（矢印Ｂ方向）に沿った鉛直面としてもよい。
【００２８】
また、外壁４４は、図３に示されるように、その最大外周径Ｒが収納部３８の中心、すなわち、空気取入口３２の中心に対して周方向に沿って一定となるように形成される。換言すれば、ケース本体２８は、ファン１４の軸方向から見て円形状に形成される。
【００２９】
内壁４６は、図２及び図４に示されるように、吐出通路１６の巻き始めから巻き終わりに向かって徐々に径方向内側（矢印Ｃ方向）へと移動しつつ、収納部３８の底面３８ａから下方（矢印Ｂ方向）への突出高さが徐々に高くなるように形成される。図２に示されるように、この内壁４６の径方向における位置は、ファン１４の外周端１４ｂより常に径方向内側（矢印Ｃ方向）となるように設定される。
【００３０】
この吐出通路１６は、ファン１４の下端部１４ａ（若しくは収納部３８の底面３８ａ）に対して上方（矢印Ａ方向）となる第１通路部５０の容積が、前記下端部１４ａ（若しくは前記底面３８ａ）より下方（矢印Ｂ方向）となる第２通路部５２の容積に対して小さくなるように形成されると共に、前記第２通路部５２は、ファン１４の外周端１４ｂを基準（図２中、基準線Ｌ１参照）として径方向内側（矢印Ｃ方向）となる内側容積が、径方向外側（矢印Ｄ方向）となる外側容積よりも大きくなるように形成される。
【００３１】
また、吐出口４２は、図４に示されるように、鉛直方向（矢印Ａ、Ｂ方向）に長尺な略長方形状に開口し、図示しない車両用空調装置の空調ケースやダクト等に接続され、ファン１４の下端部１４ａを基準（図２中、基準線Ｌ１参照）として下部側の開口面積（第２開口面積）Ｓ２が上部側の開口面積（第１開口面積）Ｓ１に対して大きく形成されている。
【００３２】
本発明の実施の形態に係る遠心式送風機１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３３】
先ず、図示しないコントローラからの制御信号に基づき回転駆動源１２が駆動し、該回転駆動源１２の駆動作用下にファン１４が回転することで空気取入口３２から前記ファン１４の内側へと空気が吸い込まれる。そして、ファン１４の回転作用下に空気が複数のブレード２２を通じて外周側の吐出通路１６側へと流れ、該吐出通路１６に沿って旋回しながら流通する。この際、ファン１４の外周端１４ｂに臨む吐出通路１６は、下方（矢印Ｂ方向）に向かって徐々に拡幅したテーパ部３６及び第１テーパ部５４を有しているため、空気は旋回しながら徐々に第１通路部５０から下方へと案内され、第１通路部５０から第２通路部５２へと円滑に流れる。
【００３４】
そして、吐出通路１６において第１通路部５０から第２通路部５２へと移動した空気は、前記吐出通路１６の他端部側へと流れて吐出口４２から外部へと導出される。
【００３５】
以上のように、本実施の形態では、遠心式送風機１０を構成するケーシング１８において、上部ケース３０及びケース本体２８によって囲まれた螺旋状の吐出通路１６を有し、前記吐出通路１６は、その最大外周径Ｒが略一定で形成されると共に、巻き始めから巻き終わりである吐出口４２に向かって徐々に下方（矢印Ｂ方向）へ向かいつつ、ファン１４の外周端１４ｂを基準（基準線Ｌ２）として径方向内側（矢印Ｃ方向）となる位置まで拡幅させ、しかも、前記ファン１４の下端部１４ａより下方（矢印Ｂ方向）となる第２通路部５２の容積が前記下端部１４ａより上方となる第１通路部５０の容積より大きく形成されている。
【００３６】
これにより、吐出通路１６において、第１通路部５０の容積を第２通路部５２の容積より少なくし、より多くの容積をファン１４の下端部１４ａより下方（矢印Ｂ方向）の領域へと割り振ることで、ファン１４の外周端１４ｂに対して径方向外側となる吐出通路１６の領域が大きくなることを防止することができる。その結果、ケーシング１８における吐出通路１６の容積を十分に確保して所望の送風量を確保しつつ、前記ファン１４の下端部１４ａより上方のケーシング１８の外周径を小型化することができる。
【００３７】
また、ファン１４の下端部１４ａを基準（基準線Ｌ２）として下方（矢印Ｂ方向）となる第２通路部５２の容積は、該ファン１４の外周端１４ｂを基準（基準線Ｌ１）とした径方向内側（矢印Ｃ方向）の内側容積の方が前記基準に対して径方向外側（矢印Ｄ方向）となる外側容積より大きくなるように形成されているため、前記ケーシング１８における吐出通路１６の容積を十分に確保しつつ、前記ファン１４の下端より下部側のケーシング１８の外周径を十分に抑制して小型化を図ることができる。
【００３８】
さらに、ケース本体２８の最外周部が円形状となるように形成しているため、外形が対数螺旋形状で形成されたケーシング１８を有した従来の遠心式送風機の場合と比較し、その一端部から他端部に向けて径方向へ拡大していくことがないため、前記ケース本体２８を含むケーシング１８の最大外形を小型化することが可能となる。
【００３９】
さらにまた、ケーシング１８を構成する上部ケース３０及びケース本体２８の外壁４４に、下方（矢印Ｂ方向）に向かって徐々に拡幅するように傾斜したテーパ部３６及び第１テーパ部５４を設けることで、ファン１４の回転作用下に外周側へと送出された空気を前記テーパ部３６及び第１テーパ部５４によって円滑且つ効率的に第１通路部５０から下方の第２通路部５２へと導くことができる。
【００４０】
そのため、吐出通路１６を螺旋状且つ鉛直方向に延在させた場合でも、送風効率を低下させることなく空気を下流側へと流通させることが可能となる。なお、上部ケース３０やケース本体２８の外壁４４は、下方（矢印Ｂ方向）に向かって徐々に拡径可能な形状であれば特にテーパ状に限定されるものではなく、例えば、内部に向かって凸状で下方に向かってファン１４から離間するように形成された断面曲面状としてもよい。
【００４１】
またさらに、吐出口４２をファン１４の下端に対して下部側となる開口面積Ｓ２が上部側となる開口面積Ｓ１に対して大きくなるように形成しているため（Ｓ２＞Ｓ１）、吐出通路１６において第１通路部５０から第２通路部５２へと送出された空気を円滑に前記吐出口４２から導出することができる。
【００４２】
なお、上述した実施の形態においては、図４に示されるように、吐出口４２がファン１４の下端部１４ａを基準とした基準線Ｌ２を跨ぐように形成されているが、これに限定されるものではなく、例えば、前記吐出口４２が前記基準に対して開口面積の全域が下方（矢印Ｂ方向）となるように形成するようにしてもよい。
【００４３】
なお、本発明に係る遠心式送風機は、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００４４】
１０…遠心式送風機                  １２…回転駆動源
１４…ファン                        １４ａ…下端部
１４ｂ…外周端                      １６…吐出通路
１８…ケーシング                    ２８…ケース本体
３０…上部ケース                    ３６…テーパ部
３８…収納部                        ４０…ホルダ
４２…吐出口                        ４４…外壁
４６…内壁                          ４８…底壁
５０…第１通路部                    ５２…第２通路部
５４…第１テーパ部                  ５６…第２テーパ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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