(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風用の遠心式のファン（１０１）と、
前記ファン（１０１）を収納するとともに、前記ファン（１０１）に吸入される空気が流通する丸穴状の吸入口（１０４）が形成されたケーシング（１０３）と、
前記吸入口（１０４）の近傍に設けられ、前記吸入口（１０４）の開口面（１０４ａ）と交差する方向に向けて延出する壁部（１２１ｆ）とを有し、
前記壁部（１２１ｆ）から前記吸入口（１０４）までの距離のうち前記吸入口（１０４）の開口面（１０４ａ）と平行な面に投影した寸法（Ｌ）が、前記吸入口（１０４）の直径寸法（Ｄ）の１３％以上になっていることで、前記壁部（１２１ｆ）近傍を流通する空気と前記壁部（１２１ｆ）との摩擦によって前記吸入口（１０４）に吸入される空気の流速に偏分布が生じることが抑制されていることを特徴とする送風ユニット。
【請求項２】
前記壁部（１２１ｆ）は、前記吸入口（１０４）へ室内空気を導く場合と室外空気を導く場合とを切り換えるロータリドア（１２１）に形成されており、
前記ロータリドア（１２１）の回転軸（１２１ｂ）の中心線は、前記開口面（１０４ａ）に対して垂直方向から見たときに、前記吸入口（１０４）を区画するように配置されており、
前記ロータリドア（１２１）は、前記開口面（１０４ａ）に対して垂直方向から見たときに、区画された前記吸入口（１０４）のうちいずれか一方側を閉じるように揺動することによって、室内空気を導く場合と室外空気を導く場合とを切り換えるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の送風ユニット。
【請求項３】
車両用空調装置の送風ユニットであって、
送風用の遠心式のファン（１０１）と、
前記ファン（１０１）を収納するとともに、前記ファン（１０１）に吸入される空気が流通する丸穴状の吸入口（１０４）が形成されたケーシング（１０３）と、
前記吸入口（１０４）の近傍に設けられ、前記吸入口（１０４）の開口面（１０４ａ）と交差する方向に向けて延出する壁部（１２１ｆ）を有するとともに、前記吸入口（１０４）に車室内空気を導く場合と車室外空気を導く場合とを切り換えるロータリドア（１２１）とを備え、
前記ロータリドア（１２１）の回転軸（１２１ｂ）の中心線は、前記開口面（１０４ａ）に垂直方向から見たときに、前記吸入口（１０４）を区画するように配置されており、
前記ロータリドア（１２１）は、区画された前記吸入口（１０４）のうちいずれか一方側を閉じるように揺動することによって、前記車室内空気を導く場合と前記車室外空気を導く場合とを切り換えるようになっており、
前記壁部（１２１ｆ）のうち前記ロータリドア（１２１）の回転軸（１２１ｂ）に対応する部位から前記吸入口（１０４）までの距離を、前記吸入口（１０４）の開口面（１０４ａ）と平行な面に投影した寸法（Ｌ）が、前記吸入口（１０４）の直径寸法（Ｄ）の１３％以上になっていることで、前記壁部（１２１ｆ）近傍を流通する空気と前記壁部（１２１ｆ）との摩擦によって前記吸入口（１０４）に吸入される空気の流速に偏分布が生じることが抑制されていることを特徴とする送風ユニット。
【請求項４】
前記ロータリドア（１２１）は、円筒状の円筒壁面部（１２１ｇ）、前記円筒壁面部（１２１ｇ）の軸方向両端に接合された扇状の側壁部（１２１ｈ）からなり、
前記回転軸（１２１ｂ）は、前記側壁部（１２１ｈ）のうち扇状の中心部に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の送風ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送風ユニットに関するもので、車両用空調装置の送風ユニットに適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
車両用空調装置の送風ユニットは、周知のごとく、車室内空気（以下、内気と略す。）を導入する場合と車室外空気（以下、外気と略す。）を導入する場合とを切り換える内外気切換ユニットと送風機とが一体となったものである。そして、内気と外気とを切り換える方式としては、板ドア式の切換ドアを揺動させて内気導入口及び外気導入口を切換開閉するものと、特開平７−１０１２２３号公報に記載の発明のごとく、送風機の吸入口を覆うようなドーム状の曲面からなるロータリ式の切換ドアを揺動させて内気導入口及び外気導入口を切換開閉するものとが代表的である。
【０００３】
ところで、内気導入口及び外気導入口の開口面積は、空気を吸い込む際の圧力損失（吸い込む圧損）をできるだけ抑えるべく、できるだけ大きくすることが望ましいが、開口面積を大きくすると、内気導入口及び外気導入口を切換開閉する切換ドアも大型化してしまう。
【０００４】
この問題に対して、ロータリ式の切換ドア（以下、ロータリドアと呼ぶ。）は、送風機の吸入口を覆うようなドーム状の曲面を有して構成されているので、板ドア式の切換ドアに比べて、内外気切換ユニットの大型化を抑制しつつ、内気導入口及び外気導入口の開口面積を増大させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、発明者等は、上記公報に記載のロータリドアと同様な構造を有するロータリドアを採用した内外気切換ユニットを備える送風ユニットを試作検討したところ、内気導入口及び外気導入口（特に、内気導入口）の開口面積が増大して送風量（送風能力）が増大したものの、騒音が増大してしまった。そこで、引き続き調査検討したところ、以下の点が明らかになった。
【０００６】
すなわち、ロータリドアでは、送風機の吸入口側から見た内気導入口又は外気導入口の開口面積は拡大しているものの、ロータリドアの壁面との摩擦により、ロータリドアの壁面近傍を流通して吸入口に吸い込まれる空気と、ロータリドアの壁面近傍から比較的離れた部位から吸入口に吸い込まれる空気との間で流速（気流状態）が大きく相違して（不均一になって）しまう。このため、吸入空気に比較的大きな乱れが発生してしまうので、騒音が発生してしまう。
【０００７】
本発明は、上記点に鑑み、吸入空気の乱れを防止して騒音を低減することを目的とする。
【０００８】
【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、送風用の遠心式のファン（１０１）と、ファン（１０１）を収納するとともに、ファン（１０１）に吸入される空気が流通する丸穴状の吸入口（１０４）が形成されたケーシング（１０３）と、吸入口（１０４）の近傍に設けられ、吸入口（１０４）の開口面（１０４ａ）と交差する方向に向けて延出する壁部（１２１ｆ）とを有し、壁部（１２１ｆ）から吸入口（１０４）までの距離のうち吸入口（１０４）の開口面（１０４ａ）と平行な面に投影した寸法（Ｌ）が、吸入口（１０４）の直径寸法（Ｄ）の１３％以上になっていることで、壁部（１２１ｆ）近傍を流通する空気と壁部（１２１ｆ）との摩擦によって前記吸入口（１０４）に吸入される空気の流速に偏分布が生じることが抑制されている送風ユニットを特徴とする。
【００１１】
これにより、後述するように、壁部（１２１ｆ）の壁面近傍を流通する空気が、その壁面との摩擦により大きく流速（気流状態）が変化してしまうことを抑制できるので、吸入口（１０４）に吸入される空気の流速（気流状態）が、大きく偏分布してしまうことを抑制でき、吸入空気の乱れによる騒音を低減することができる。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の送風ユニットにおいて、ロータリドア（１２１）は、開口面（１０４ａ）に対して垂直方向から見たときに、区画された吸入口（１０４）のうちいずれか一方側を閉じるように揺動することによって、車室内空気を導く場合と車室外空気を導く場合とを切り換えるようになっていることを特徴とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、車両用空調装置の送風ユニットであって、送風用の遠心式のファン（１０１）と、ファン（１０１）を収納するとともに、ファン（１０１）に吸入される空気が流通する丸穴状の吸入口（１０４）が形成されたケーシング（１０３）と、吸入口（１０４）の近傍に設けられ、吸入口（１０４）の開口面（１０４ａ）と交差する方向に向けて延出する壁部（１２１ｆ）を有するとともに、吸入口（１０４）に車室内空気を導く場合と車室外空気を導く場合とを切り換えるロータリドア（１２１）とを備え、ロータリドア（１２１）の回転軸（１２１ｂ）の中心線は、開口面（１０４ａ）に垂直方向から見たときに、吸入口（１０４）を区画するように配置されており、ロータリドア（１２１）は、区画された吸入口（１０４）のうちいずれか一方側を閉じるように揺動することによって、車室内空気を導く場合と車室外空気を導く場合とを切り換えるようになっており、壁部（１２１ｆ）のうちロータリドア（１２１）の回転軸（１２１ｂ）に対応する部位から吸入口（１０４）までの距離を、吸入口（１０４）の開口面（１０４ａ）と平行な面に投影した寸法（Ｌ）が、吸入口（１０４）の直径寸法（Ｄ）の１３％以上になっていることで、壁部（１２１ｆ）近傍を流通する空気と壁部（１２１ｆ）との摩擦によって吸入口（１０４）に吸入される空気の流速に偏分布が生じることが抑制されている送風ユニットを特徴とする。
【００１５】
これにより、後述するように、ロータリドア（１２１）の壁面近傍を流通する空気が、その壁面との摩擦により大きく流速（気流状態）が変化してしまうことを抑制できるので、吸入口（１０４）に吸入される空気の流速（気流状態）が、大きく偏分布してしまうことを抑制でき、吸入空気の乱れによる騒音を低減することができる。
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の送風ユニットにおいて、ロータリドア（１２１）は、円筒状の円筒壁面部（１２１ｇ）、円筒壁面部（１２１ｇ）の軸方向両端に接合された扇状の側壁部（１２１ｈ）からなり、回転軸（１２１ｂ）は、側壁部（１２１ｈ）のうち扇状の中心部に設けられていることを特徴とする。
【００１６】
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。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本実施形態は、本発明に係る送風ユニットを車両用空調装置の送風ユニットに適用したものであって、図１は、本実施形態に係る送風ユニット１００を用いた車両用空調装置の模式図である。
【００１８】
送風ユニット１００は、室内に吹き出す空気の通路を構成する空調ケーシング２００の空気流れ上流側に配設されて、室内又は室外から空気を導入して室内に向けて送風する。なお、送風ユニット１００の詳細は後述する。
【００１９】
空調ケーシング２００内のうち送風ユニット１００の空気流れ下流側には、室内に吹き出す空気を冷却する蒸発器２０１が配設されており、送風ユニット１００により送風された空気は全てこの蒸発器２０１を通過する。また、蒸発器２０１の空気流れ下流側には、蒸発器２０１を通過した空気の一部又は全部を加熱するヒータコア２０２が配設されており、このヒータコア２０２は、エンジン２０３の冷却水を熱源として空気を加熱している。
【００２０】
また、空調ケーシング２００には、ヒータコア２０２をバイパスするバイパス通路２０４が形成されており、ヒータコア２０２の空気流れ上流側には、ヒータコア２０２を通る風量とバイパス通路２０４を通る風量との風量割合を調節するエアミックスドア２０５が配設されている。この風量割合の調節は、このエアミックスドア２０５の開度を調節することにより調節される。
【００２１】
また、空調ケーシング２００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２０６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２０７と、フロントガラスＧ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２０８とが形成されている。そして、上記各吹出口２０６〜２０８の空気上流側部位には、各吹出口２０６〜２０８を切換開閉する吹出モード切換２０９〜２１１が配設されている。
【００２２】
次に、送風ユニット１００について述べる。
【００２３】
図２は本実施形態に係る送風ユニット１００の斜視図であり、１０１は回転軸方向から吸入した空気を径外方側に向けて吹き出す遠心式の送風用ファン（以下、ファンと略す。）であり、１０２はファン１０１を回転駆動する電動モータ（駆動手段）である。
【００２４】
１０３はファン１０１を収納する渦巻き状のスクロールケーシング（以下、ケーシングと略す。）であり、このケーシング１０３の渦巻中央部には、ファン１０１に吸入される空気が流通する丸穴状の吸入口１０４が形成され、一方、渦巻の巻き終わり側には、空調ケーシング２００内に向けて空気を吹き出す吹出口１０５が形成されている。そして、ファン１０１、電動モータ１０２及びケーシング１０３等により遠心式の送風機１１０が構成されている。
【００２５】
また、ケーシング１０３のうち吸入口１０４側には、吸入口１０４に内気を導く場合と外気を導く場合とを切り換えるロータリドア１２１が設けられており、このロータリドア１２１は、球面を有するドーム状のドア本体１２１ａを揺動させることにより内気を導入する内気導入口１２２及び外気を導入する外気導入口１２３を切換開閉するものである。
【００２６】
なお、１２１ｂはロータリドア１２１を揺動可能に支持する回転軸であり、この回転軸１２１ｂは、吸入口１０４を横断するようにその径方向に延びて配設されている。１２１ｃ、１２１ｄはドア本体１２１ａと摺動可能に接触してロータリドア１２１にて内気導入口１２２及び外気導入口１２３のいずれかを閉じたときに、ドア本体１２１ａの隙間を介して閉じた側の導入口から空気が吸入口１０４に吸い込まれることを防止するシール用バンクであり、１２１ｅはロータリドア１２１を揺動作動させるフレキシブルワイヤーである。そして、ロータリドア１２１（ドア本体１２１ａ）及び回転軸１２１ｂ〜フレキシブルワイヤー１２１ｅにより内外気切換ユニット１２０が構成されている。
【００２７】
ところで、図３は送風ユニット１００を吸入口１０４の開口面１０４ａと垂直な方向から見た正面図であり、本実施形態では図３に示すように、ロータリドア１２１内壁のうち、回転軸１２１ｂに対応する部位であって吸入口１０４の近傍に位置して吸入口１０４の開口面１０４ａと交差する方向（紙面垂直方向）に向けて延出する壁部１２１ｆから吸入口１０４までの距離を、吸入口１０４の開口面１０４ａと平行な面に投影した寸法Ｌが２０ｍｍ以上となるように設定されている。
【００２８】
因みに、開口面１０４ａとは、吸入口１０４の縁部（本実施形態ではベルマウス１０４ｂの内縁部）を含むような仮想の平面を言うものである。
【００２９】
次に、本実施形態の特徴を述べる。
【００３０】
ロータリドア１２１の壁面近傍を流通する空気は、その壁面との摩擦の影響を強く受けるため、ロータリドア１２１の壁面近傍から比較的離れた部位から吸入口１０４に吸い込まれる空気と比べて、流速（気流状態）が相違する。そして、ロータリドア１２１の壁面近傍を流通して吸入口１０４に吸い込まれる空気と、ロータリドア１２１の壁面近傍から比較的離れた部位から吸入口１０４に吸い込まれる空気との間で大きく流速（気流状態）が相違すると、「発明が解決しようとする課題」の欄で述べたように、騒音が発生する。
【００３１】
しかし、本実施形態では、ロータリドア１２１内壁のうち壁部１２１ｆから吸入口１０４までの寸法Ｌを２０ｍｍ以上と比較的大きくしているので、ロータリドア１２１の壁面近傍を流通する空気が、その壁面との摩擦により大きく流速（気流状態）が変化してしまうことを抑制できる。したがって、吸入口１０４に吸入される空気の流速（気流状態）が、大きく偏分布することを抑制できるので、吸入空気の乱れによる騒音を低減することができる。
【００３２】
因みに、図４は寸法Ｌと騒音（基準とする騒音に対する差分）との関係を示す試験結果であり、この試験結果から明らかなように、寸法Ｌを２０ｍｍ以上とすれば、実用上、基準とする騒音レベル程度に騒音を低減することができることが判る。
【００３３】
ところで、ファン１０１の回転数を上げる、又は吸入口１０４の開口面積を大きくする等して吸入空気量を増大させると、これに伴って吸入口１０４に吸入される空気の流速（気流状態）が大きく偏分布し易い。したがって、寸法Ｌは、送風機１１０の送風能力（送風量）の増大に応じて大きくすることが望ましい。
【００３４】
同様に、吸入口１０４の開口面積を大きくするほど、寸法Ｌを大きくすることが望ましく、具体的には図５に示すように、吸入口１０４の直径寸法（ベルマウス１０４ｂの内縁直径）Ｄの１３％以上とすることが望ましい。
【００３５】
（第２実施形態）
第１実施形態では、ドーム状（球面状）のロータリドア１２１を採用した送風ユニット１００であったが、本実施形態は図６〜８に示すように、略円筒状のロータリドア１２１を採用したものである。
【００３６】
なお、本実施形態に係るロータリドア１２１は、図８に示すように、円筒状の円筒壁面部１２１ｇ、円筒壁面部１２１ｇの軸方向両端に接合された扇状の側壁部１２１ｈからなるもので、側壁部１２１ｈ（扇状の中心部）に回転軸１２１ｂが設けられている。
【００３７】
また、図７中、１２２ａは第２内気導入口であり、この第２内気導入口１２２ａはロータリドア１２１作動に連動して板ドア式の開閉ドア１２２ｂにより開閉される。
【００３８】
そして、本実施形態では、ロータリドア１２１の内壁のうち、吸入口１０４に近接する部位であって回転軸１２１ｂに対応する部位、すなわち第１実施形態で言う壁部１２１ｆは、本実施形態では側壁部１２１ｈの内壁となるので、本実施形態では、この部位において寸法Ｌが２０ｍｍ以上となるように設定されている。
【００３９】
これにより、ロータリドア１２１の壁面近傍を流通する空気が、その壁面との摩擦により大きく流速（気流状態）が変化してしまうことを抑制できるので、吸入口１０４に吸入される空気の流速（気流状態）が、図９に示すように、大きく偏分布してしまうことを抑制できるので、吸入空気の乱れによる騒音を低減することができる。
【００４０】
なお、ロータリドア１２１の壁面近傍のうち回転軸１２１ｂに対応する部位は、内気導入口１２２及び外気導入口１２３を区画（仕切る）部材をなすので、この部位を通過する空気は、壁面との摩擦の影響を受けて流速（気流状態）が大きく変化し易い。
【００４１】
これに対して、内気導入口１２２又は外気導入口１２３から最も離れたロータリドア１２１の奥の部位（図９のＡ部）は、壁面との摩擦の影響を受けて流速（気流状態）が大きく変化し難いので、Ａ部の寸法Ｌ２を２０ｍｍ以下（１０以上）としても実用上問題ない。
【００４２】
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、ロータリドア１２１の回転軸１２１ｂが吸入口１０４に近接されていたが、本発明はこれに限定されるものでなく、例えば図１０に示すように、吸入口１０４の空気流れ上流側に空気中の塵埃を除去するエアフィルタ１３０が配設されて回転軸１２１ｂが吸入口１０４から比較的に離れたものにも適用できる。したがって、例えば第２実施形態に係るロータリドア１２１において、図８に示す側壁部１２１ｈの高さ寸法（扇形の半径ｈ）を大きくする必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用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ユニットの斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る送風ユニットの正面図である。
【図４】寸法Ｌと基準騒音との差を示すグラフである。
【図５】吸入口直径Ｄに対する寸法Ｌの比と基準騒音との差を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る送風ユニットの斜視図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る送風ユニットの模式図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る送風ユニットにおけるロータリドアの斜視図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る送風ユニットの正面図である。
【図１０】本発明の変形例に係る送風ユニットの模式図である。
【符号の説明】
１０１…ファン、１０３…スクロールケーシング、１０４…吸入口、
１２１…ロータリドア。
【図１】
0004314692.tif 000002
【図２】
0004314692.tif 000003
【図３】
0004314692.tif 000004
【図４】
0004314692.tif 000005
【図５】
0004314692.tif 000006
【図６】
0004314692.tif 000007
【図７】
0004314692.tif 000008
【図８】
0004314692.tif 000009
【図９】
0004314692.tif 000010
【図１０】
0004314692.tif 000011