JP2508748B2 - 空調装置用空気導入装置 - Google Patents

空調装置用空気導入装置

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00457Ventilation unit, e.g. combined with a radiator
    • B60H1/00471The ventilator being of the radial type, i.e. with radial expulsion of the air

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はスクロールケーシングを有する送風機と、ス
クロールケーシングに取り付けられた内外気切替装置と
を有する空気導入装置に係り、例えば、自動車の空調装
置用として好適なものである。
(従来の技術) 従来のこの種空調装置用の空気導入装置は、吸込みベ
ルマウスを形成する頂壁、側壁及び底壁を備え、且つ巻
き始め位置にノーズ部を、巻き終り位置に吐出口をそれ
ぞれ有してなるスクロールケーシングと、このケーシン
グ内の配置された送風フアンとから成る送風機と、前記
頂壁上に装架された内外気切替装置とを有している。こ
の内外気切替装置は上面に外気導入口が設けられ、且つ
対向する側面にそれぞれ第1及び第2の内気導入口が設
けられたインテークボツクスと、このインテークボツク
ス内に枢動可能に取り付けられている第1及び第2のダ
ンパとを備え、これらのダンパが前記第1及び第2の内
気導入口をそれぞれ閉鎖して前記外気導入口から前記吸
込みベルマウスに外気を導入する外気導入位置と、自由
端部同士が衝接して前記外気導入口を閉鎖するとともに
前記第1及び第2の内気導入口を開放してこれら内気導
入口から前記吸込みベルマウスに内気を導入する内気導
入位置との間で枢動する。かような空気導入装置につい
ては例えば特公昭58−206411号公報において詳述されて
いる。
(発明が解決しようとする問題点) 従来の空気導入装置の送風機においては、発生する騒
音がかなり大きなものであつた。特に近年の空調装置に
対しては従来のものにおけるよりも大きな冷暖房能力が
要求され、これに応じて、送風機は風量が大幅に増大さ
れる傾向にあり、送風機から発生する騒音は益々大きく
なつてきている。
従来のこの種送風機において発生される騒音の主要な
ものは、空気がスクロールケーシング内で高速度で移動
することによつて生ずる乱流に起因する騒音である。よ
り詳しく述べると、従来の送風機内においてはスクロー
ルケーシングのノーズ部からの巻き角度が70゜〜130゜
あたりから空気流はスクロールケーシングの底壁及び側
壁に衝突しながら下流に向かつて流れるが、この流れ
は、その後上向きに反転して、ノーズ部のほぼ反対側の
部位で、スクロールケーシングの頂壁に衝突し、その
後、方向をやや下方に変え、ノーズ部近くで送風フアン
の上端部に衝突するような流れとなり、ノーズ部付近に
非常に大きな乱流を生じ騒音を発生する。
本発明は送風機内の上述のごとき空気の流れを改善し
て送風機内の空気流の乱れを最小限度に抑え、かかる騒
音を大幅に低減させることを目的とするものである。
(問題を解決するための手段) 本発明は前述したごとき空調装置用空気導入装置にお
いて、送風機のスクロールケーシングのノーズ部から吐
出口までに到る巻き角度範囲のうちほぼ中央部分に位置
する所定の角度範囲にわたつてスクロールケーシングの
側壁の幅が前記吐出口に向かう方向に次第に増大してい
て、この所定の角度範囲内に位置する頂壁が傾斜頂壁を
構成しており、内外気切替装置の第2の導入口はこの傾
斜頂壁よりも前記ノーズ部側に位置する平坦な頂壁上に
配置されるとともに、第3の導入口はこの傾斜頂壁より
も前記吐出口側に位置する平坦な頂壁上に配置され、送
風機の軸方向における第1のダンパの寸法に比して、同
方向における第2のダンパの寸法は短くされている。
(作用) スクロールケーシング内において底壁及び側壁に衝突
した後の空気流は頂壁に衝突するのであるが、本発明に
よれば、この空気流が衝突する頂壁は傾斜頂壁とされて
いて、吐出口に向かう方向に次第に頂壁の高さが高くな
つているので、この傾斜頂壁に衝突した空気流は、従来
のものにおいてノーズ部近傍の送風フアンの上端部に衝
突するような流れとはならずに、ノーズ部近傍の送風フ
アンの上端部よりも上方を通過して吐出口より排出され
るようになり、従つて、ノーズ部の近くにおいて従来の
送風機におけるように大きな乱流を生ぜしめないので、
騒音の発生が低減される。
(実施例) 以下、図面に従つて本発明の実施例について説明す
る。
第1図は本発明の一実施例の正面図、第2図は上面
図、第3図はダンパを省略して示した斜視図である。
送風機は、吸込みベルマウス13を形成する頂壁1aと、
側壁1bと、底壁1cとを備えたスクロールケーシング1を
有する。スクロールケーシング1は、巻き始め位置にノ
ーズ部14(第2図参照)を、巻き終り位置に吐出口8
を、それぞれ有している。スクロールケーシング1内に
はO−O線を中心軸線としてこのまわりで回転するよう
にされた遠心フアンである送風フアン190が配置されて
いる。送風フアン19は底壁1cに備えた電動機2で駆動さ
れる。スクロールケーシング1の頂壁1a上には内外気切
替装置15が取付けられている。この内外気切替装置15は
上面に外気導入口6が設けられ、且つ、対向する側面に
それぞれ第1の内気導入口4及び第2の内気導入口5が
設けられたインテークボツクス3を有している。インテ
ークボツクス3には、枢動軸11のまわりに回動する第1
のダンパ9と、枢動軸12のまわりに回動する第2のダン
パ10とが備えられている。外気導入口6には車室外に連
通する図示しないダクトが接続され、第1及び第2の内
気導入口4,5は車室内に露出されている。第1及び第2
のダンパ9,10は図示していない周知のリンク機構によつ
て、車室内の図示していない内外気切替レバーにより操
作される。
第1のダンパ9及び第2のダンパ10のそれぞれの自由
端縁部がそれぞれa及びdで示した位置にある時には第
1及び第2のダンパ9,10は外気導入位置にあり、この時
には第1及び第2のダンパ9,10はそれぞれ第1及び第2
の内気導入口4,5を閉鎖し、外気導入口6は開かれて吸
込みベルマウス13と連通する。第1及び第2のダンパ9,
10のそれぞれの自由端縁部がそれぞれb及びcで示した
位置に枢動して、自由端縁部同士が衝接すると、第1及
び第2のダンパ9,10は内気導入位置となり、この位置で
は第1及び第2のダンパ9,10はそれぞれ第1及び第2の
内気導入口4,5を開放するとともに外気導入口6を閉鎖
し、第1及び第2の内気導入口4,5を吸込みベルマウス1
3と連通させる。
第2図及び第3図を参照して分かるように、スクロー
ルケーシング1のノーズ部14から時計回り方向に吐出口
8までに到る巻き角度範囲のほぼ中央部分に位置する所
定の角度範囲θにわたつて側壁16の幅軸方向寸法BがB1
からB2まで吐出口8に向かう方向に次第に増大してい
て、この角度範囲θ内に位置する頂壁1aが傾斜頂壁7を
構成している。図示された実施例では、角度範囲θはノ
ーズ部14から約180゜から始まつて、約270゜までの範囲
とされているが、この角度範囲θの設定をどのようにす
るのが適切であるかは設計上の問題である。傾斜頂壁7
よりもノーズ部14側に位置する頂壁1aは平坦なものであ
り、この平坦な頂壁1a上に第1の内気導入口4が配置さ
れ、傾斜頂壁7よりも吐出口8側に位置する頂壁1aも平
坦なものであり、この平坦な頂壁1a上に第2の内気導入
口5が位置して配設されている。
第1図を参照して理解し得るように、第1のダンパ9
の縦方向(高さ方向)長さに比して第2のダンパ10の縦
方向(高さ方向)長さは短くされている。従つて、第2
のダンパ10が枢動軸12のまわりに回動する際、第2のダ
ンパ10の自由端縁部が傾斜頂壁7と干渉することがない
ようになつている。また、第1のダンパ9の自由端部
も、傾斜頂壁7と干渉することがないようになつてい
る。
自動車の空調装置に本発明の空気導入装置を適用し
て、ヒータモードで作動させるときは、一般的には、第
1及び第2のダンパ9,10をそれぞれ外気導入位置にし、
クーラモードで作動させるときは、第1及び第2のダン
パ9,10をそれぞれ内気導入位置にする。電動機2によつ
て駆動される送風フアン19は吸込みベルマウス13から外
気又は内気を吸込んで吐出口8からそれを排出させる。
このとき、スクロールケーシングの傾斜頂壁7に衝突し
た空気流は、傾斜頂壁7の天井が吐出口8の方に向かつ
て次第に高くなつていることにより、傾斜頂壁7からノ
ーズ部14近傍の送風フアン19の上端部に衝突するような
流れに変わることなく、ノーズ部14近傍の送風フアン19
の上端部の上方をスムースに通過して吐出口8から排出
される。従つて、従来技術において生じていたノーズ部
14付近における乱流の発生は大幅に減少し、騒音が大幅
に低減される。
第4図に概略形状を示したスクロールケーシング1を
有する送風機を含む空気導入装置を用いて実験を行なつ
た。この送風機において、B1は80mm,ΔWすなわち(B2
−B1)は20mm,ノーズ部から、傾斜頂壁7が始まるまで
の巻き角度は180゜、ノーズ部から、傾斜頂壁7が終わ
るまでの巻き角度は270゜で、θが90゜であつた。これ
と比較した従来のものにおいて、送風機スクロールの幅
Bは80mmであつた。
第5図を参照すると、流量係数(φ)に対する圧力係
数(Ψ)、フアン効率(nf)及び比騒音(KS)を示す実
験データが示されている。○印でプロツトされている特
性は本発明の実施品によるものであり、△印でプロツト
されている特性は従来品によるものである。
本発明の実施品は、圧力係数においては従来品とほぼ
同等であり、フアン効率においては従来品に対して特に
大流量域で5〜6%良好になつている。また、比騒音に
ついては、作動モードの広範囲な領域で従来品よりも低
騒音であり、そして、量流係数が大となるに従つて、す
なわち、送風機下流の通風抵抗が小さくなるに従つて、
従来品に比して大きな改善がなされていることが認めら
れる。
(本発明の効果) 本発明の空気導入装置によれば、騒音を大幅に低減す
ることができる。しかも、本発明により変更されたスク
ロールケーシングの構造は、スクロールケーシングの内
外気切替装置を装着するのに特別の障害をもたらさず、
従来と同じ作り方で製作可能である。また、傾斜頂壁に
関して、スクロールケーシングのノーズ部側に位置する
頂壁上に位置する第1の内気導入口の大きさが、第2
の、すなわち、他方の内気導入口の大きさよりも大であ
るから、送風機は効率よく内気を吸入することができ
る。何故ならば、吸込みベルマウスの風速分布はスクロ
ール巻始め側の方がスクロール巻終り側よりも大であ
り、より大きい第1の内気導入口が巻始め側に位置され
ていることにより、より効率よく内気が吸入されるから
である。
かくて、本発明によれば、送風機の騒音を低減させ、
吸入効率を高めて風量を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の空気導入装置の一実施例の正面図、第
2図はこの実施例の上面図、第3図はダンパを省略して
示した斜視図、第4図は実験に用いられたスクロールケ
ーシングの概略正面図、第5図は本発明実施品と従来品
との特性の比較実験データを示す図である。 1……スクロールケーシング、1a……頂壁、 1b……側壁、1c……底壁、2……電動機、 3……インテークポツクス、 4……第1の内気導入口、 5……第2の内気導入口、6……外気導入口、 7……傾斜頂壁、8……吐出口、 9……第1のダンパ、10……第2のダンパ、 11……枢動軸、12……枢動軸、 13……吸込みベルマウス、14……ノーズ部、 15……内外気切替装置、19……送風フアン。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】吸込みベルマウスを形成する頂壁、側壁及
    び底壁を備え、且つ巻き始め位置にノーズ部を、巻き終
    り位置に吐出口をそれぞれ有してなるスクロールケーシ
    ングと、このスクロールケーシング内に配置された送風
    フアンとを有する送風機と、前記頂壁上に装架された内
    外気切替装置とを有し、この内外気切替装置は、上面に
    第1の導入口が設けられ、且つ対向する側面にそれぞれ
    第2及び第3の導入口が設けられたインテークボツクス
    と、このインテークボツクス内に枢動可能に取り付けら
    れている第1及び第2のダンパとを備え、これらのダン
    パが前記第2及び第3の内気導入口をそれぞれ閉鎖して
    前記第1の導入口から前記吸込みベルマウスに空気を導
    入する第1の導入位置と、前記第1の導入口を閉鎖する
    とともに前記第2及び第3の導入口を開放してこれら導
    入口から前記吸込みベルマウスに空気を導入する第2の
    導入位置との間で枢動するようになつている空調装置用
    空気導入装置において、前記スクロールケーシングの前
    記ノーズ部から前記吐出口までに到る巻き角度範囲のう
    ちのほぼ中央部分に位置する所定の角度範囲にわたつて
    前記側壁の幅が前記吐出口に向かう方向に次第に増大し
    ていて、この所定の角度範囲内に位置する頂壁が傾斜頂
    壁を構成しており、前記第2の導入口はこの傾斜頂壁よ
    りも前記ノーズ部側に位置する平坦な頂壁上に配置され
    るとともに、前記第3の導入口はこの傾斜頂壁よりも前
    記吐出口側に位置する平坦な頂壁上に配置され、前記送
    風機の軸方向における前記第1のダンパの寸法に比し
    て、同方向における前記第2のダンパの寸法は短くされ
    ていることを特徴とする送風機。
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