(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気吸込口および空気吹出口を有するスクロールケーシング内に多翼ファンを納めた遠心式送風機において、
前記空気吸込口の上流側に設けた空気案内ダクトまたは空気案内板により、ノーズ部からの巻き角が２９０°近傍（２８０°〜３００°）の空気吸込口位置へ導入空気の主流を導き、
前記導入空気の主流の導入角度は、約３５°（２５°〜４５°）である遠心式送風機。
【請求項２】
目玉部が空気吸込口に臨む様にスクロールケーシング内へ多翼ファンを納めた遠心式送風機と、
前記空気吸込口の上流側に設けられ、前記空気吸込口との成す吸込角度が約３５°（２５°〜４５°）で、ノーズ部からの巻き角が２９０°近傍（２８０°〜３００°）の空気吸込口位置へ導入空気の主流を導くための空気案内ダクトまたは空気案内板と、
導入空気の冷却や加熱を行う熱交換器を配設し、車室内へ連通する複数のドアを下流端に設け、前記スクロールケーシングの空気吹出口に上流端を連結した空調ユニットとを備える車両用空調装置。
【請求項３】
目玉部が空気吸込口に臨む様にスクロールケーシング内へ多翼ファンを納めた遠心式送風機と、
内気導入時に内外気切り替えダンパが外気導入ダクトの外気導入部を塞ぐ時の前記内外気切り替えダンパと前記空気吸込口との成す吸込角度を約３５°（２５°〜４５°）に設定し、外気導入時に前記内外気切り替えダンパが塞ぐ内気導入ダクトの内気導入部を、前記スクロールケーシングのノーズ部からの巻き角１００°近傍（９０° 〜１１０°）に形成し、前記空気吸込口に後端を連結した内外気切替箱と、
導入空気の冷却や加熱を行う熱交換器を配設し、車室内へ連通する複数のドアを下流端に設け、前記スクロールケーシングの空気吹出口に上流端を連結した空調ユニットとを備え、
内気導入時に、前記空気吸込口の開口面との成す吸込角度が約３５°（２５°〜４５°）で、且つ前記ノーズ部からの巻き角が２９０°近傍（２８０°〜３００°）の空気吸込口位置へ、導入した内気の主流を導くことを特徴とする車両用空調装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクロールケーシング内に多翼ファンを納めた遠心式送風機、およびその遠心式送風機を採用した車両用空調装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置には、図９に示す様に、スクロールケーシング１０１内に多翼ファン１０２を納めた遠心式送風機１００が多用されている。
通風抵抗が大きい場合や通風抵抗が大きくなる吹き出しモードにおいて、ノーズ部手前付近から多翼ファン１０２内へ向かって逆流する空気流１０３がスクロールケーシング１０１内に発生し、この逆流する空気流１０３が多翼ファン１０２の羽を通過する際に音を出し、低周波騒音（周波数で５０Ｈｚ〜１５０Ｈｚ）となる。
この低周波騒音を低減する技術として、吸込ベルマウスのノーズ部をエアガイドで包囲する方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の技術では、空調ユニット内を流れる空気流の風量の低下を招くとともに、製造コストがかなり上昇する。
本発明の目的は、吹出風量を低下させずに低周波騒音を低減することができる遠心式送風機の提供、および空気流の風量を低下させずに低周波騒音を低減することができる車両用空調装置の提供にある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１について〕
遠心式送風機は、空気吸込口の上流側に設けた空気案内ダクトまたは空気案内板により、ノーズ部からの巻き角が２９０°近傍（巻き角が２８０°〜３００°）の空気吸込口位置へ導入空気の主流を導き、空気吸込口の上流側に設けた空気案内ダクトまたは空気案内板により、約３５°（好適範囲は２５°〜４５°）の導入角度で、ノーズ部からの巻き角が２９０°近傍（巻き角が２８０°〜３００°）の空気吸込口位置へ導入空気の主流を導く構成である。
このため、後段に接続した部材の圧損が大きい場合に発生する、ノーズ部からの巻き角が２９０°近傍（巻き角が２８０°〜３００°）から多翼ファン内へ向かって逆流する空気流の流れを阻止することができ、低周波騒音（周波数で５０Ｈｚ〜１５０Ｈｚ）を低減することができる。
また、導入空気や吹出空気の流れを妨げないので吹出風量の低下を招かない。
【０００６】
〔請求項２について〕
遠心式送風機は、目玉部が空気吸込口に臨む様にスクロールケーシング内へ多翼ファンを納めている。
空気吸込口の上流側には、導入空気の主流と空気吸込口との成す吸込角度が約３５°（好適範囲は２５°〜４５°）で、ノーズ部からの巻き角が２９０°近傍（巻き角が２８０°〜３００°）の空気吸込口位置へ導入空気の主流を導くための空気案内ダクトまたは空気案内板が設けられている。
【０００７】
導入空気の冷却や加熱を行う熱交換器を配設し、車室内へ連通する複数のドアを下流端に設けた空調ユニットが、スクロールケーシングの空気吹出口に上流端を連結して設けられている。
【０００８】
これらの構成により、空気吸込口との成す吸込角度が約３５°（好適範囲は２５°〜４５°）で、且つノーズ部からの巻き角が２９０°近傍（巻き角が２８０°〜３００°）の空気吸込口位置へ、導入空気の主流を導くことができる。
よって、通風抵抗が大きくなる吹き出しモードや空調ユニットの通風抵抗が大きい場合に発生する、ノーズ部からの巻き角が２９０°近傍（巻き角が２８０°〜３００°）から多翼ファンの目玉部へ向かって逆流する空気流の流れを確実に阻止することができ、低周波騒音（周波数で５０Ｈｚ〜１５０Ｈｚ）を大幅に低減することができる。
また、導入空気や吹出空気の流れを妨げないので吹出風量の低下を招かない。
【０００９】
〔請求項３について〕
遠心式送風機は、目玉部が空気吸込口に臨む様にスクロールケーシング内へ多翼ファンを納めている。
内外気切替箱は、後端をスクロールケーシングの空気吸込口に連結している。
そして、内気導入時に内外気切り替えダンパが外気導入ダクトの外気導入部を塞ぐ時の内外気切り替えダンパと空気吸込口との成す吸込角度が約３５°（好適範囲は２５°〜４５°）に設定し、外気導入時に内外気切り替えダンパが塞ぐ内気導入ダクトの内気導入部を、スクロールケーシングのノーズ部からの巻き角１００°近傍（好適範囲は９０°〜１１０°）に形成している。
【００１０】
これにより、内気導入時に、導入空気の主流と空気吸込口との成す吸込角度が約３５°（好適範囲は２５°〜４５°）で、且つノーズ部からの巻き角が２９０°近傍（巻き角が２８０°〜３００°）の空気吸込口位置へ、導入した内気の主流を導くことができる。
よって、内気導入時であって、通風抵抗が大きくなる吹き出しモードや空調ユニットの通風抵抗が大きい場合に発生する、ノーズ部からの巻き角が２９０°近傍（巻き角が２８０°〜３００°）から多翼ファンの目玉部へ向かって逆流する空気流の流れを確実に阻止することができ、内気導入時における低周波騒音（周波数で５０Ｈｚ〜１５０Ｈｚ）を大幅に低減することができる。
また、導入空気や吹出空気の流れを妨げないので吹出風量の低下を招かない。
【００１１】
なお、内気導入時に低周波騒音対策をする理由は、外気導入時は外気導入ダクトが低周波騒音を外部に放散するため遮音効果が得られるので耳ざわりにならないが、内気導入時には内気導入ダクトの吸込口から低周波騒音が車室内へ伝わるので耳ざわりになるためである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例（請求項４に対応）を図１〜図６に基づいて説明する。
図に示す様に、車両用空調装置Ａは、スクロールケーシング１０内に多翼ファン１１を納めた遠心式送風機１と、内外気切り替えダンパ２１を設けた内外気切替箱２と、エバポレータ３１およびヒータコア３２を配設した空調ユニット３とを備える。
【００１３】
スクロールケーシング１０（樹脂製）は、多翼ファン１１の回転方向（本実施例では反時計回り）に対応して渦巻き状に形成され、ベルマウス１２０を有する円形の空気吸込口１２と、断面長方形の空気吹出口１３を備える。また、１５はノーズ部である。
【００１４】
多翼ファン１１は、多数の翼１６を有する遠心式の送風機であり、翼１６は電動モータ１７によって駆動され、空気吸込口１２に臨む目玉部１４から吸い込んだ導入空気を径外方向に向けて吹き出す。
この多翼ファン１１は、エアコン操作パネルの風量設定レバー（何れも図示せず）で設定された風量に応じた通電量が給電され、通電量に応じた回転数で回転する。
【００１５】
中空の内外気切替箱２は、図示手前側の緩傾斜の斜面２０１に正方形の外気導入穴２０２が形成され、図示後側の急傾斜の斜面２０３に正方形の内気導入穴２０４が形成され、空気吸込口１２に連結される底部２０５は開口している（図２参照）。
【００１６】
そして、外気を導入するための外気導入ダクト２０６が斜面２０１に接続され、内気を導入するための内気導入ダクト２０７が斜面２０３に接続されている。更に、内気導入と外気導入とを切り替えるための内外気切り替えダンパ２１が上部に取り付けられている。
この内外気切り替えダンパ２１は、エアコン操作パネルの内外気切替レバー（何れも図示せず）で設定された導入モードに対応した位置に設定される。
【００１７】
本実施例では、内気を導入する内気モード時に内外気切り替えダンパ２１が外気導入穴２０２を塞いだ時の内外気切り替えダンパ２１と空気吸込口１２との成す吸込角度αが３５°となる様に、斜面２０１の傾斜を設定している。また、外気を導入する外気モード時に内外気切り替えダンパ２１が塞ぐ内気導入穴２０４を、スクロールケーシング１０のノーズ部１５からの巻き角１００°位置に形成している（図３参照）。
【００１８】
空調ユニット３は、スクロールケーシング１０の空気吹出口１３に上流端を連結している。
そして、ユニット下流側に、フロントガラス内面に向けてデフロスタ吹出口から空調空気を吹き出すデフロスタダクト、乗員の上半身に向けてフェイス吹出口から空調空気を吹き出すフェイスダクト、および乗員の足元に向けて空調空気をフット吹出口から吹き出すフットダクトを接続している。
これら各ダクトの適所には吹出口切替ダンパが配設され、エアコン操作パネルの吹出モード設定レバー（何れも図示せず）の操作位置に応じて吹出口切替ダンパが操作される。
【００１９】
３１０は冷凍サイクルであり、エンジン３１１で駆動されるコンプレッサ３１２、コンデンサ３１３、レシーバ３１４、減圧弁３１５、およびエバポレータ３１により構成され、冷媒配管によって環状に接続されている。
【００２０】
エバポレータ３１は、空調ユニット３内の前部に配設され、減圧弁３１５で減圧した低温低圧の冷媒を、スクロールケーシング１０の空気吹出口１３から吹き出る空気流を通過させることにより蒸発させ、空気流を冷却する。
【００２１】
３２０は、温水回路であり、エンジン３１１の冷却水を熱源として空調ユニット３内を流れる空気を加熱するヒータコア３２と、このヒータコア３２とエンジン３１１とを環状に接続する温水配管３２２とにより構成される。
【００２２】
ヒータコア３２は、エバポレータ３１の風下側に配設されている。
そして、ヒータコア３２を通過する空気量と、ヒータコア３２を迂回するバイパス路３３を通過する空気量との割合は、ヒータコア３２の風上側に取り付けられたエアミックスドア３４の開度によって調整される。
【００２３】
本実施例の車両用空調装置Ａは、以下の利点を有する。
空調ユニット３の通風抵抗が大きくなる吹き出しモードでは、ノーズ部１５からの巻き角２９０°付近（２８０°〜３００°）から、吸引空気｛図４（ｂ）の細実線矢印｝が多翼ファン１１の目玉部１４内へ向かって逆流｛図４（ｂ）の細破線矢印｝しようとする。
【００２４】
しかし、内気モードにして内外気切り替えダンパ２１で外気導入穴２０２を塞ぐと、空気吸込口１２の開口面との成す吸込角度３５°で、ノーズ部１５からの巻き角１００°位置から、ノーズ部１５からの巻き角２８０°の空気吸込口１２位置へ導入空気（内気）の主流が導かれる。
これにより、逆流する空気流の流れを確実に阻止することができ、内気を導入する内気モード時における低周波騒音（周波数で５０Ｈｚ〜１５０Ｈｚ）を大幅に低減することができる。
【００２５】
なお、内気モード時に低周波騒音対策をする理由は、外気モード時は外気導入ダクト２０６が低周波騒音を外部に放散するので遮音効果が得られ耳ざわりにならないが、内気モード時には内気導入ダクト２０７の吸込口から低周波騒音が車室内へ伝わるので耳ざわりになるからである。
また、内外気切替箱２は、導入空気や吹出空気の流れを妨げないので吹出風量の低下を招かない。
【００２６】
導入空気の進入方向と吸込角度αの最適範囲は以下の理由による。
図５の（ａ）は、導入空気を吸い込ませる吸込角度（導入空気と空気吸込口１２の開口面との成す角）を３５°とし、導入空気を進入させる進入方向を図５の（ｂ）に示す様に変えて低周波域（周波数で５０Ｈｚ〜１５０Ｈｚ）のノイズレベルを測定した結果である。
これにより、導入空気の進入方向の好適範囲は９０°〜１１０°であることが判る。
【００２７】
図６の（ａ）は、導入空気を進入させる進入方向（ノーズ部１５からの巻き角）を１００°とし、導入空気を吸い込ませる吸込角度｛図６の（ｂ）参照｝を変えて低周波域（周波数で５０Ｈｚ〜１５０Ｈｚ）のノイズレベルを測定した結果である。
これにより、導入空気を吸い込ませる吸込角度の好適範囲は２５°〜４５°であることが判る。
【００２８】
本発明は、上記実施例以外に、つぎの実施態様を含む。
ａ．外気を導入する外気モード時の低周波騒音も低減するには、図７に示す様に、空気吸込口１２との成す吸込角度が約３５°で、ノーズ部１５からの巻き角が２９０°近傍の空気吸込口位置へ導入空気の主流を導くための空気案内ダクト４を空気吸込口１２の上流側に設け、内外気切替箱４１から空気案内ダクト４内へ導入空気を送り込む構成にすれば良い（請求項１、２、３に対応）。
【００２９】
また、図８に示す様に、空気案内板４２により、空気吸込口１２との成す吸込角度が約３５°で、ノーズ部１５からの巻き角が２９０°近傍の空気吸込口位置へ導入空気を送り込む構成でも良い（請求項１、２、３に対応）。
【００３０】
ｂ．車両用空調装置Ａは、マニュアル式であるが、低周波騒音も低減する構成をオートエアコンに適用しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る車両用空調装置の構成図である。
【図２】その車両用空調装置の要部斜視図である。
【図３】導入した内気の流れ、および内外気導入穴と多翼ファンの目玉部との位置関係を示す断面図である。
【図４】導入空気の主流の流れと逆流する空気流の流れとの関係を示す説明図である。
【図５】（ａ）は導入空気の吸込方向とノイズレベルとの関係を示すグラフであり、（ｂ）は導入空気の吸込方向を示す説明図である。
【図６】（ａ）は導入空気の吸込角度とノイズレベルとの関係を示すグラフであり、（ｂ）は導入空気の吸込角度を示す説明図である。
【図７】本発明の他の実施例に係る車両用空調装置の要部斜視図である。
【図８】本発明の更に他の実施例に係る車両用空調装置の要部斜視図である。
【図９】従来技術に係る車両用空調装置の構成図である。
【符号の説明】
Ａ  車両用空調装置
α  吸込角度
１  遠心式送風機
２  内外気切替箱
３  空調ユニット
４  空気案内ダクト
１０  スクロールケーシング
１１  多翼ファン
１２  空気吸込口
１３  空気吹出口
１４  目玉部
１５  ノーズ部
２１  内外気切り替えダンパ
３１  エバポレータ（熱交換器）
４２  空気案内板
２０２  外気導入穴（外気導入部）
２０４  内気導入穴（内気導入部）
２０６  外気導入ダクト
２０７  内気導入ダクト
【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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