JP3131598B2 - ブロワユニット - Google Patents

ブロワユニット

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JP3131598B2
JP3131598B2 JP09208659A JP20865997A JP3131598B2 JP 3131598 B2 JP3131598 B2 JP 3131598B2 JP 09208659 A JP09208659 A JP 09208659A JP 20865997 A JP20865997 A JP 20865997A JP 3131598 B2 JP3131598 B2 JP 3131598B2
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裕 照屋
勝一 山本
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Zexel Valeo Climate Control Corp
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  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】この発明は、車両用空調装置
に使用されるブロワユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のブロワユニットとして、特公平7
−292079号公報に開示されるものは、スクロール
ケーシングを有する遠心式送風機において、ベンチレー
ション用の第1吹出口の開時には送風用の風路の広がり
角を大きくし、ヒート用の第2の吹出口及びデフロスト
用の第3の吹出口の開時には前記風路の広がり角を小さ
くする風路広がり角増減手段を設けたものであり、これ
によって、空調装置の通風抵抗に応じた最大ファン効率
を生じさせる通路広がり角に風路の広がり角を設定でき
るようにしたものである。
【0003】また、特開平1−170798号公報に開
示されるものは、渦状の通風路を有する遠心送風機にお
いて、遠心ファンにより吸入あるいは吐出する際の通風
抵抗値に応じて、巻角を可変すると共に、巻角の全体に
亘って広がり角を可変する可変手段を設けたものであ
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記引
例にかかる遠心送風機においては、広がり角を可変する
可変手段を設ける必要がある点、遠心送風機の大きさを
広がり角が最大の場合の大きさにする必要がある点等の
不具合があり、特に空調装置の小型化の要求に伴うブロ
ワユニットの小型化の問題、小型化に伴う送風効率の低
下等が問題となっていた。
【0005】また、スクロール形状において、比例広が
り角による比例スクロールよりも対数広がり角による対
数スクロールの方がやや効率が良いことから、現状では
対数スクロールを使用している場合が多いが、対数スク
ロールの場合には吐出口に近づくにつれて広がり率が大
きくなりすぎるという問題点があり、またスクロール内
の流れを可視化実験等の結果では、スクロールの広がり
率とスクロール内の風の流れと一部マッチしない部分が
生じることがわかった。
【0006】このため、この発明は、小型化を達成する
と共に送風効率の良いブロワユニットを提供することを
目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】よって、この発明は、複
数の羽根を有する多翼ファンと、該多翼ファンの回転軸
方向側部に開口する吸入口と、前記多翼ファンの回転方
向の所定位置に形成された吹出口と、該吹出口の基部に
形成され前記多翼ファンに最も近接する舌部と、該舌部
から前記多翼ファンの回転方向に沿って前記吹出口まで
形成されるスクロールとからなるブロワユニットにおい
て、前記スクロールは、前記舌部から所定の巻角位置ま
で第1の広がり率で形成される第1のスクロールと、
前記所定の巻角位置から前記吹出口まで前記第1の広が
り率よりも小さい第2の広がり率で形成される第2のス
クロールとによって構成され、前記第1のスクロール
部の広がり率は対数的に増加し、前記第2のスクロール
部の広がり率は比例的に増加することにある。
【0008】したがって、この発明によれば、ブロワユ
ニットの舌部から吐出口にかけて形成されるスクロール
を、対数的に増加する第1の広がり率で形成される第1
のスクロールと、第1の広がり率よりも小さく比例的
に増加する第2の広がり率で形成される第2のスクロー
で形成することによって、スクロールの開始部分か
所定の巻角位置までの広がり率が大きく所定の巻角
位置から吹出口までの広がり率が小さく設定されるの
図4で示すように吹出口近傍の風速分布を良好にし
て吐出圧を高めることができ、上記課題を達成できるも
のである。
【0009】具体的には、前記第1のスクロールは、対
数広がり角で増加する対数スクロール(図3のL1で示
すような対数広がり率で広がるスクロール)とし、前記
第2のスクロールは比例広がり角で増加する比例スクロ
ール(図3R1で示す一定の広がり率で広がるスクロー
ル)とすることが望ましく、また、前記第1のスクロー
ルは第1の対数広がり角で増加する第1の対数スクロー
ル(図3のL1で示すような対数広がり率で広がるスク
ロール)とし、前記第2のスクロールは前記第1の対数
広がり角よりも小さい第2の対数広がり角で増加する第
2の対数スクロール(図3のL2で示すような対数広が
り率で広がるスクロール)としても良いものである。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面により説明する。
【0011】図1及び図2に示すブロワユニット1は、
車両用空調装置に搭載されるもので、ケース2と、多翼
ファン4と、多翼ファン4を回転させるモータ3とによ
って構成される。
【0012】前記モータ3は、通常ブラシレスモータ
で、プリント基板が収納されたハウジング33と、該ハ
ウジング33から突出して形成された図示されないステ
ータと、該ステータに囲設され、該ステータに生じる回
転磁界によって回転するロータ32と、該ロータ32が
固着される回転軸31とによって構成される。
【0013】多翼ファン4は、前記回転軸31に固着さ
れるボス部41と、該ボス部41から延出するコーン部
42と、該コーン部42の外周縁に複数立設する羽根部
44と、該羽根部44の上端を固定する保持リング部4
3によって構成される。尚、Dはこの多翼ファン4の直
径である。
【0014】前記ケース2は、前記多翼ファン4の回転
軸方向の両端に形成された上面部21および下面部22
と、吹出口29の側部を形成する外側壁部24及び内側
壁部25と、該内側壁部25の基部に形成された舌部2
6と、該舌部26から前記外側壁部24の基端まで連設
されるスクロール23とによって構成され、さらに前記
上面部21には吸入口28が形成されるものである。
尚、27は舌部26と多翼ファン4との隙間から多翼フ
ァン4の回転方向に沿って漸次幅が広がって吐出口29
にいたる風路である。
【0015】前記スクロール23は、θ0からθ1まで
の間の第1のスクロール23aと、θ1からθ2までの
第2のスクロール23bとによって構成される。前記第
1のスクロール23aは、下記する数式1で示す対数広
がり率によって形成されるものである。尚、図2中Sで
示されるものは、スクロールの巻初めを示すものであ
る。
【0016】
【数1】dR/dθ=(D/2)・θ・tan β・exp
(θtan β)
【0017】尚、数式1において、Rは多翼ファン4の
中心から前記スクロール23までの距離であり、θは巻
角(deg)であり、Dは前記多翼ファンの直径であ
り、βはスクロール広がり角度(deg)である。ま
た、数式1は、対数スクロールの拡径Rを求める下記す
る数式2を巻角θで微分して求めたものである。
【0018】
【数2】R=(D/2)exp( θtan β)
【0019】また、前記第2のスクロール23bは、第
1の実施の形態においては、下記する数式3で示す比例
広がり率によって形成されるものである。
【0020】
【数3】dR/dθ=(π/180)・D・tan α=C
【0021】尚、数式3において、Rは多翼ファン4の
中心から前記スクロール23までの距離であり、θは巻
角(deg)であり、Dは前記多翼ファンの直径であ
り、αはスクロール広がり角度(deg)であり、Cは
定数である。また、数式3は比例スクロールの拡径Rを
求める下記する数式4を巻角θで微分して求めたもので
ある。
【0022】
【数4】R=(D/2)+(πθ/180)Dtan α
【0023】これによって、図3で示すように、前記ス
クロール23を、巻角θ0から巻角θ1まではL1で示
す対数広がり率によって、巻角θ1から巻角θ2はR1
で示す比例広がり率によって形成することにより、図2
において破線で示す対数広がり率のみによるスクロール
よりも小型化することができるものである。また、これ
によって、吐出口29から吹き出す風速分布を改善でき
ることから、吐出圧を高くすることができるものであ
る。
【0024】さらに、前記第2のスクロール23bは、
第2の実施の形態においては、数式5で示す対数広がり
率によって形成されるものである。
【0025】
【数5】dR/dθ=(D/2)・θ・tan γ・exp
(θtan γ)
【0026】尚、数式3において、Rは多翼ファン4の
中心から前記スクロール23までの距離であり、θは巻
角(deg)であり、Dは前記多翼ファンの径であり、
γはスクロール広がり角度(deg)であり、前記βと
の間にはβ>γの関係があるものである。
【0027】これによって、図3で示すように、前記ス
クロール23を、巻角θ0から巻角θ1まではL1で示
す対数広がり率によって、巻角θ1から巻角θ2はL2
で示す対数広がり率によって形成することにより、図2
において破線で示す対数広がり率のみによるスクロール
よりも小型化することができるものである。また、これ
によって、舌部26から巻角θ1までの間の変化率を大
きくしたことから、風量を確保できると共に、巻角θ1
からの変化率を小さくして吐出口29から吹き出す風の
風速分布を図4で示すように改善できることから、吐出
圧を高くすることができ、送風効率を向上させることが
できるものである。
【0028】また、図5で示すものは、対数スクロール
と比例スクロールの場合の風量と吐出圧の関係を示した
もので、Lt1は広がり角7°の対数スクロール、Lt
2は広がり角7.5°の対数スクロール、Lt3は広が
り角8°の対数スクロールの場合であり、Rt1は広が
り角11°の比例スクロールの場合である。このため、
広がり角7.5°の対数スクロールで所定の巻角まで形
成し、広がり角11°の比例スクロールでその後を形成
した場合、図5中に示すPIで示す特性を示すもので、
広がり角7.5°の対数スクロールのみで形成した場合
に比べて中〜高風量域で有効であり、広がり角11°の
比例スクロールのみで形成した場合に比べて低風領域で
有効であるので、全体として安定した風量および吐出圧
を得ることができるものである。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、スクロールの基点から所定の巻角までを大きい変化
率の広がり率を有するスクロールで形成し、前記所定の
巻角からは小さい変化率の広がり率を有するスクロール
で形成したことによってスクロールの小型化を図ること
ができるものである。また、これによって、同一の大き
さで吐出圧を増加させることができるため、送風効率を
向上させることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の実施の形態に係るブロワユニットの
図2のI-I 断面図である。
【図2】本願発明の実施の形態に係るブロワユニットの
図1のII-II 断面図である。
【図3】本願発明のブロワユニットのスクロールの巻角
と広がり率との関係を示したものである。
【図4】本願発明のブロワユニットの風速分布を示した
説明図である。
【図5】対数スクロールと比例スクロールの場合の風量
と吐出圧の関係を示した特性線図である。
【符号の説明】
1 ブロワユニット 2 ケース 3 モータ 4 多翼ファン 23 スクロール 23a 第1のスクロール 23b 第2のスクロール 26 舌部 29 吐出口
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F04D 29/40 - 29/56

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の羽根を有する多翼ファンと、該多
    翼ファンの回転軸方向側部に開口する吸入口と、前記多
    翼ファンの回転方向の所定位置に形成された吹出口と、
    該吹出口の基部に形成され前記多翼ファンに最も近接す
    る舌部と、該舌部から前記多翼ファンの回転方向に沿っ
    て前記吹出口まで形成されるスクロールとからなるブロ
    ワユニットにおいて、 前記スクロールは、前記舌部から所定の巻角位置まで第
    1の広がり率で形成される第1のスクロールと、前記
    所定の巻角位置から前記吹出口まで前記第1の広がり率
    よりも小さい第2の広がり率で形成される第2のスクロ
    ールとによって構成され 前記第1のスクロール部の広がり率は対数的に増加し、
    前記第2のスクロール部の広がり率は比例的に増加す
    ことを特徴とするブロワユニット。
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WO2006006668A1 (ja) * 2004-07-14 2006-01-19 Daikin Industries, Ltd. 遠心送風機および遠心送風機を備えた空気調和装置
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