(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（２００ａ）周りに多数枚の翼（２２１）を有し、前記回転軸（２００ａ）の長手一端側から吸入した空気を径外方側に向けて吹き出す遠心ファン（２２０）と、
前記遠心ファン（２２０）を収納し、前記遠心ファン（２２０）から吹き出す空気を集合させるとともに、前記回転軸（２００ａ）の長手一端側に吸入口（２３１）が形成された渦巻き状のスクロールケーシング（２３０）と、
前記吸入口（２３１）の略中央部に位置し、前記遠心ファン（２２０）を回転駆動させる駆動手段（２４０）とを備え、
前記駆動手段（２４０）は、前記吸入口（２３１）の外形縁から前記吸入口（２３１）の中央部に向けて延びるステー部材（２４１〜２４３）により、前記スクロールケーシング（２３０）に固定されており、
さらに、前記ステー部材（２４１〜２４３）の断面形状は、流線形又は翼型であり、かつ、その前縁側が前記遠心ファン（２２０）の回転方向後退側に位置しいてることを特徴とする遠心送風機。
【請求項２】
前記スクロールケーシング（２３０）の巻き始め部（Ｎ）から前記遠心ファン（２２０）の回転方向前進側に１８０°進んだ部位間に前記ステー部材（２４１、２４２）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の遠心式送風機。
【請求項３】
断面形状が流線形又は翼型に形成された前記ステー部材（２４１〜２４３）の翼弦方向（Ｄ）は、前記回転軸（２００ａ）の長手方向と直交する方向と略平行であることを特徴とする請求項１又は２に記載の遠心式送風機。
【請求項４】
前記ステー部材（２４１〜２４３）は、前記駆動手段（２４０）周りに複数本設けられており、
前記複数本のステー部材（２４１〜２４３）全ての断面形状は、流線形又は翼型であり、かつ、その前縁側が前記遠心ファン（２２０）の回転方向後退側に位置しいてることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の遠心送風機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸周りに多数枚の翼（ブレード）を有し、遠心力により回転軸の長手一端側から吸入した空気を径外方側に向けて吹き出す遠心ファンを備える遠心送風機に関するもので、車両用空調装置に適用して有効である。
【０００２】
【従来の技術】
遠心送風機における騒音の原因として、スクロールケーシングの巻き始め部（ノーズ部）近傍において発生する逆流空気と吸入空気と干渉が知られている。
この逆流空気と吸入空気との干渉を防止する手段として、例えば特開平７−２２４７９５号公報に記載の発明では、遠心ファンを支持する３本のステー部材のうち、ノーズ部近傍に位置するステー部材を平板扇形とすることにより、逆流空気を堰き止め、逆流空気と吸入空気とが干渉することをことを防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記公報に記載の発明では、遠心送風機に接続される通風系の圧力損失（通風抵抗）が大きく、かつ、遠心ファンの回転数が小さい送風量が少ないときは、逆流空気と吸入空気との干渉を防止して騒音低減を図ることができるものの、通風系の圧力損失が小さく、かつ、遠心ファンの回転数が大きい送風量が多いときには、平板扇形のステー部材が通風抵抗となり、十分な送風量を確保することが難しいという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記点に鑑み、逆流空気と吸入空気との干渉を防止しつつ、ステー部材による通風抵抗を減少させることを目的とする。
【０００５】
【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１〜４に記載の発明では、駆動手段（２４０）をスクロールケーシング（２３０）に固定するステー部材（２４１〜２４３）の断面形状は、流線形又は翼型であり、かつ、その前縁側が前記遠心ファン（２２０）の回転方向後退側に位置しいてることを特徴とする。
【０００６】
これにより、通風系の圧力損失が小さく、かつ、遠心ファン（２２０）の回転数が大きい送風量が多いときであっても、ステー部材（２４１〜２４３）が大きな通風抵抗となってしまうことを防止できる。
一方、通風系の圧力損失が大きく、かつ、遠心ファン（２２０）の回転数が小さい送風量が少ないときには、逆流空気と吸入空気とが干渉（摩擦）することを防止するとともに、ステー部材（２４１〜２４３）の翼面に沿って逆流空気を流すことができるので、逆流空気と吸入空気とを摩擦させることなく、逆流空気を滑らかに吸入空気と合流させて再び吸入させることができる。
【０００７】
以上に述べたように、本発明によれば、逆流空気と吸入空気との干渉を防止して騒音低減を図りつつ、ステー部材（２４１〜２４３）による通風抵抗を減少させることができる。
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。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本実施形態は、本発明に係る遠心送風機を車室内空気（以下、内気と略す。）及び車室外空気（以下、外気と略す。）を区分して同時に吸入することができる内外気２層流式の車両用空調装置に適用したものである。
図１は、本実施形態に係る車両用空調１００の模式図であり、１１０は車室内に向けて吹き出す空気の通路を構成する空調ケーシングである。この空調ケーシング１１０の空気流れ上流側には、外気を導入する外気導入口１１１及び内気を導入する第１、２内気導入口１１３、１１２が設けられており、外気導入口１１１及び第１内気導入口１１３は、第１内外気切換ドア１１４によって切換開閉され、第２内気導入口１１２は第２内外気切換ドア１１５によって開閉される。
【０００９】
２００は、内気及び外気を吸入して、その吸入した空気を車室内に向けて送風する遠心送風機（以下、送風機と略す。）であり、この送風機２００より空気流れ下流側には、空調ケーシング１１０を２つの空気通路１１６、１１７に区画する区画壁１１８が設けられている。なお、送風機２００の詳細については、後述する。
【００１０】
また、送風機２００の空気流れ下流側には、両空気通路１１６、１１７を流通する空気を冷却する蒸発器（空気冷却手段）１１９が配設され、この蒸発器１１９の空気流れには、蒸発器１１９を通過した空気を加熱するヒータコア（空気加熱手段）１２０が配設されている。
なお、本実施形態に係る車両用空調装置では、ヒータコア１２０での空気の加熱度合いを調節することにより車室内に吹き出す空気の温度を調節する、いわゆるリヒート式を採用している。
【００１１】
また、ヒータコア１２０の空気流れ下流側には、両空気通路１１６、１１７を連通させる連通開口部１２１、車両のフロントガラス（図示せず）に向けて空気を吹き出すデフロッサ開口部１２２、乗員の上半身に向けて空気を吹き出すフェイス開口部１２３、及び乗員の下半身に向けて空気を吹き出すフット開口部１２４が形成されており、各開口部１２１〜１２４は、ドア１２５〜１２８によって開閉される。
【００１２】
なお、一般的に、車両用空調装置では、フェイス開口部１２３から空気を吹き出す場合に比べて、デフロッサ開口部１２２及びフット開口部１２４から空気を吹き出す場合の方が、送風機２００から見た通風系の圧力損失が大きくなる。
次に、送風機２００について述べる。
送風機２００は、図１に示すように、外気導入口１１１側の第１遠心ファン（以下、第１ファンと略す。）２１０、第２内気導入口１１２側に第１ファン２１０と同軸状に配設された第２遠心ファン（以下、第２ファンと略す。）２２０、両ファン２１０、２２０を収納する渦巻き状のスクロールケーシング２３０、及び両ファン２１０、２２０を回転駆動する電動モータ（駆動手段）２４０を有して構成されている。
【００１３】
なお、本実施形態では、第１ファン２１０のファン径は、第２ファン２２０のファン径より小さくなっている。
ここで、両ファン２１０、２２０は、図２に示すように、回転軸２００ａ周りに配設された多数枚の翼（ブレード）２１１、２２１を電動モータ２４０の回転軸２００ａ周りに回転させることにより、回転軸２００ａ方向から吸入した空気をファン２１０、２２０の径外方側に向けて吹き出す遠心式のファンである。
【００１４】
また、スクロールケーシング２３０（以下、ケーシング２３０と略す。）２３０のうち回転軸２００ａの長手方向一端側（第２ファン２２０側）には、図１に示すように、第２ファン２２０用の吸入口２３１が形成され、回転軸２００ａの長手方向他端側（第１ファン２１０側）には、第１ファン２１０用の吸入口２３２が形成されている。
【００１５】
そして、ケーシング２３０は、両ファン２１０、２２０から吹き出す空気を集合させて蒸発器１１９側に向けて吹き出すべく、図３に示すように、巻き始め側から巻き終わり側に向かうほど、その流路断面積が拡大するように渦巻き状に形成されており、第２ファン２２０用の吸入口２３１の略中央部に電動モータ２４０が配置されている。
【００１６】
また、電動モータ２４０は、吸入口２３１の外縁部（ベルマウス２３１ａ）から吸入口２３１の中央部に向けて延びる３本のステー部材２４１〜２４３によりケーシング２３０に支持固定されており、ケーシング２３０の巻き始め（ノーズ部Ｎ）からファン２２０の回転方向前進側に向かって順に、３本のステー部材２４１〜２４３を第１ステー２４１、第２ステー２４２、第２ステー２４３と表記する。
【００１７】
そして、少なくともノーズ部Ｎからファン２２０の回転方向前進側に１８０°進んだ部位までの間に存在するステー部材（本実施形態では、第１〜３ステー２４１〜２４３の全て）の断面形状は、図４に示すように、翼型であり、かつ、その前縁側がファン２２０の回転方向後退側に位置するように構成されているとともに、その翼弦方向Ｄが回転軸２００ａの長手方向と直交する方向と略平行となている。
【００１８】
因みに、翼とは、周知のごとく、抵抗よりかなり大きな揚力を発生する形状の物体を言い、その流れの揚力の方向に平行な断面の形状を翼型と言う。また、翼弦とは、翼型の前縁と後縁とを結ぶ直線を言う（流体工学  東京大学出版会より抜粋）。
なお、本実施形態では、図５に示すように、ノーズ部Ｎ近傍に位置するステー部材（第１ステー２４１）を中空として空気通路２４１ａを形成するとともに、図３に示すように、ノーズ部Ｎ近傍に設けられた冷却風取入口２３３から取り入れた空気を空気通路２４１ａを介して電動モータ２４０に導いて電動モータ２４０を冷却している。
【００１９】
また、本実施形態では、送風機２００と吸入口２３２側には、図１に示すように、吸入空気中の塵埃を除去して空気を浄化するフィルタＦが配設されている。
次に、本実施形態の特徴を述べる。
本実施形態によれば、ステー部材（第１〜３ステー２４１〜２４３）の断面形状が翼型となっているので、通風系の圧力損失が小さく、かつ、ファン２２０の回転数が大きい送風量が多いときであっても、図４（ｂ）に示すように、ステー部材（第１〜３ステー２４１〜２４３）が大きな通風抵抗となってしまうことを防止できる。
【００２０】
一方、通風系の圧力損失が大きく、かつ、ファン２２０の回転数が小さい送風量が少ないときには、図４（ａ）に示すように、逆流空気と吸入空気とが干渉（摩擦）することを防止するとともに、翼面２４１ｂに沿って逆流空気を流すことができるので、逆流空気と吸入空気とを摩擦させることなく、逆流空気を滑らかに吸入空気と合流させて再び吸入させることができる。
【００２１】
したがって、逆流空気と吸入空気との干渉を防止して騒音低減を図りつつ、ステー部材（第１〜３ステー２４１〜２４３）による通風抵抗を減少させることができる。
因みに、図６（ａ）は、通風系の圧力損失が大きく、かつ、ファンの回転数が小さい送風量が少ないときであって、ステー部材Ｓの断面形状が矩形状である場合の空気流れを示す図であり、図６（ｂ）は、通風系の圧力損失が小さく、かつ、ファンの回転数が大きい送風量が多いときであって、ステー部材Ｓの断面形状が矩形状である場合の空気流れを示す図であり、両図から明らかなように、通風系の圧力損失が大きく、かつ、ファンの回転数が小さい送風量が少ないときには、逆流空気と吸入空気との干渉を防止できるものの、通風系の圧力損失が小さく、かつ、ファンの回転数が大きい送風量が多いときには、ステー部材Ｓが大きな通風抵抗となっていることが判る。
【００２２】
なお、図３は図１のＡ矢視図であり、この図からも明らかなように、吸入空気は、吸入口２３１全域から吸入されるものではなく、ステー部材（第１〜３ステー２４１〜２４３）を境に逆流空気が発生する。したがって、本実施形態のごとく、ステー部材（第１〜３ステー２４１〜２４３）を翼型とすると、特に効果的に逆流空気と吸入空気との干渉を防止して騒音低減を図りつつ、通風抵抗を減少させることができる。
【００２３】
ところで、上述の実施形態では、内外気２層流式の車両用空調装置に本発明に係る送風機を適用したが、内気と外気とを混合して送風する通常の空調装置にも適用することができる。
また、上述の実施形態では、複数個のファン２１０、２２０が同軸状に配置された送風機であったが、１個のファンのみを有する送風機にも適用することができる。
【００２４】
また、本発明に係る送風機は、空調装置にその適用が限定されるものではなく、換気扇等その他の送風機にも適用することができる。
また、上述の実施形態では、第１〜３ステー２４１〜２４３の断面形状は、翼型であったが、流線形としてもよい。なお、流線形とは、抵抗が少なく、剥離が発生しにくい形状を言う（流体工学  東京大学出版会より抜粋）。
【００２５】
また、上述の実施形態では、全てのステー部材（第１〜３ステー２４１〜２４３）の断面形状が翼型であったが、少なくともノーズ部Ｎからファン２２０の回転方向前進側に１８０°進んだ部位までの間に存在するステー部材第１〜３ステー２４１〜２４３）の断面形状が翼型又は流線形であればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】空調装置の断面図である。
【図２】ファンの正面図である。
【図３】送風機の模式図である。
【図４】（ａ）は、通風系の圧力損失が大きく、かつ、ファンの回転数が小さい送風量が少ないときの空気流れを示す模式図であり、（ｂ）は、通風系の圧力損失が小さく、かつ、ファンの回転数が大きい送風量が多いときの空気流れを示す模式図である。
【図５】第１ステーの断面図である。
【図６】（ａ）は、通風系の圧力損失が大きく、かつ、ファンの回転数が小さい送風量が少ないときの空気流れを示す模式図であり、（ｂ）は、通風系の圧力損失が小さく、かつ、ファンの回転数が大きい送風量が多いときの空気流れを示す模式図である。
【符号の説明】
２１０…第１ファン、２２０…第２ファン、２４１…第１ステー、
２４２…第２ステー、２４３…第２ステー。
【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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