JP3675132B2

JP3675132B2 - 両吸込式送風機

Info

Publication number: JP3675132B2
Application number: JP27306297A
Authority: JP
Inventors: 康弘佐藤; 裕市谷
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 1997-10-06
Filing date: 1997-10-06
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2017-10-06
Also published as: JPH11107978A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転軸の軸方向両側から空気を吸込み、送風する両吸込式送風機に関するもので、特に、空調用空気通路を２つの空気通路に仕切って、一方の通路に外気を取り入れて加熱した後にデフロスタ吹出口側に吹出し、他方の通路には内気を取り入れて加熱した後にフット吹出口側に吹出すことにより、暖房能力の向上と防曇性の確保とを両立させる内外気２層タイプの車両用空調装置に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記内外気２層タイプの車両用空調装置として、特開平８−３１８７２７号公報に記載されているものがある。
この従来装置における内外気吸込ユニット１００は、図６に示すように外気用の第１通路１０１と内気用の第２通路１０２とを有する。そして、内外気吸込ユニット１００には、これら両通路１０１、１０２に対応して、１つの送風用モータ１０にて駆動される第１のファン１１０および第２のファン１１１が設けられている。
【０００３】
内外気吸込ユニット１００において、送風用モータ１０の回転軸の軸方向一端側（図６の上側）には、第１内気導入口１０３および外気導入口１０４が形成されており、これら第１内気導入口１０３と外気導入口１０４は、第１内外気切換ドア１０６にて開閉される。
また、内外気吸込ユニット１００において、送風用モータ１０の回転軸の軸方向他端側（図６の下側）には、第２内気導入口１０５が形成されており、この第２内気導入口１０５は第２内外気切換ドア１０７にて開閉される。
【０００４】
さらに、内外気吸込ユニット１００には、第１のファン１１０と第２のファン１１１の各吸込口を連通させるように連通路１０８が形成されており、この連通路１０８は上記第２内外気切換ドア１０７にて開閉される。
内外気モードを内外気２層モードに切り換えるには、第１内外気切換ドア１０６にて第１内気導入口１０３を閉塞するとともに、上記外気導入口１０４を開口する。一方、第２内外気切換ドア１０７にて連通路１０８を閉塞するとともに、第２内気導入口１０５を開口する。これにより、第１通路１０１には外気導入口１０４より外気が取り入れられ、第２通路１０２には、第２内気導入口１０５より内気が取り入れられる。
【０００５】
また、第１通路１０１および第２通路１０２の両方に外気を取り入れる場合は、第１内外気切換ドア１０６にて第１内気導入口１０３を閉塞するとともに、外気導入口１０４を開口する。さらに、第２内外気切換ドア１０７にて連通路１０８を開口するとともに、第２内気導入口１０５を閉じる。これにより、外気導入口１０４からの外気は、図中矢印Ａで示すように第１のファン１１０に吸い込まれるとともに、図中矢印Ｂで示すように連通路１０８を通じて第２のファン１１１にも吸い込まれる。
【０００６】
また、第１通路１０１および第２通路１０２の両方に内気を取り入れる場合は、第１内外気切換ドア１０６にて第１内気導入口１０３を開口するとともに、外気導入口１０４を閉塞する。さらに、第２内外気切換ドア１０７にて連通路１０８を閉塞するとともに、第２内気導入口１０５を開口する。これにより、第１内気導入口１０２からの内気が第１のファン１１０に吸い込まれるとともに、第２内気導入口１０５からの内気が第２のファン１１１にも吸い込まれる。
【０００７】
このように、第１、第２のファン１１０、１１１およひ駆動用モータ１０からなる送風機は、回転軸の軸方向両側から空気を吸込み、送風する両吸込式送風機として作用することになる。
本発明者らはこの種の両吸込式送風機として、図１に示すものを具体的に試作して検討してみた。図１において、１１は駆動用モータ１０のロータ（回転子）で、回転軸１２が一体に設けられている。この回転軸１２の一端部には断面Ｄ字状等の回り止め形状を持つ回り止め部１２ａが形成されている。この回り止め部１２ａに上記した第１、第２のファン１１０、１１１が一体に連結されるようになっている。
【０００８】
１３はモータ１０のステータ（固定磁極部）であり、１４は樹脂製のモータ保持部材であり、このモータ保持部材１４は大別して円筒状のモータ保持部１４ａと、リング状の取付ステー部１４ｂとからなる。モータ保持部１４ａはモータ１０のステータ１３部分を収容するとともにこのステータ１３部分とネジ等の締結手段にて一体に連結されている。
【０００９】
また、リング状の取付ステー部１４ｂは、モータ保持部１４ａの外周部から等間隔で放射状に延びる３本の連結部１４ｃにてモータ保持部１４ａと一体に連結されている。ここで、モータ保持部１４ａと取付ステー部１４ｂと３本の連結部１４ｃは樹脂にて一体成形できる。リング状の取付ステー部１４ｂは、図６に示すファンケーシング１０９の底面部にネジ等の締結手段にて固定される。
【００１０】
このモータ保持部材１４において、モータ保持部１４ａの外周部とリング状の取付ステー部１４ｂの内周部との間には３本の連結部１４ｃにて区画された３つの空隙部１４ｄが形成されるので、この空隙部１４ｄを通過して空気が図１（ｂ）の矢印Ｃのように流れる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記空隙部１４ｄによる吸込面積確保（吸込抵抗の低減）のために、取付ステー部１４ｂは比較的断面積の小さいリング状に形成する必要があり、一方、取付ステー部１４ｂには、モータ保持および車両搭載時の振動に耐えるための強度が要求される。そのため、取付ステー部１４ｂに断面係数を大きくする補強リブを形成することにより、取付ステー部１４ｂの強度アップを図ることが考えられる。
【００１２】
そこで、本発明者らは、取付ステー部１４ｂに図２に示すように空気流れＣに向かって凹凸形状をなす補強リブ１４ｅを形成して、実験検討してみた。その結果、この試作品では、補強リブ１４ｅ付近において補強リブ１４ｅの凹凸形状のために空気流れが乱されて、送風騒音増加の原因となることが判明した。
本発明は上記点に鑑みてなされたもので、モータ保持の必要強度の確保と送風騒音の低減とを両立させることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、モータ保持部材（１４）のモータ保持部（１４ａ）の外周部とリング状の取付ステー部（１４ｂ）の内周部との間に複数の空隙部（１４ｄ）を形成し、この空隙部（１４ｄ）を通して送風用ファン（１１０、１１１）に空気が吸い込まれるようにした両吸込式送風機において、
取付ステー部（１４ｂ）において、空隙部（１４ｄ）を通して流れる空気流れ（Ｃ）と反対側の面に凹凸形状を持つ補強用リブ（１４ｆ）を形成し、取付ステー部（１４ｂ）において、空気流れ（Ｃ）に面する表側面（１４ｇ）をこの空気流れ（Ｃ）に沿った円弧状の断面形状としたことを特徴としている。
【００１４】
これによると、補強用リブ（１４ｆ）の凹凸形状による断面係数の増加により取付ステー部（１４ｂ）の必要強度を確保すると同時に、取付ステー部（１４ｂ）の空気流れ表側の面（１４ｇ）を空気流れに沿った円弧状の断面形状（ベルマウス形状）とすることにより、取付ステー部（１４ｂ）の付近を空気が乱れを生じることなく円滑に流れる。そのため、送風騒音を軽減でき、送風機使用空間の静粛化に貢献できる。
【００１５】
特に、請求項２記載の発明では、請求項１に記載の両吸込式送風機を備える車両用空調装置であって、空気通路として２つに区画形成された第１通路（１００）と第２通路（１０１）を備え、この第１通路（１００）と第２通路（１０１）を通して外気と内気を区分して送風可能になっており、
送風用ファン（１１０、１１１）は、第１通路（１００）に配置された第１ファン（１１０）と、第２通路（１１１）に配置された第２ファン（１１１）とを有し、これら第１、第２ファン（１１０、１１１）は、共に回転軸（１２）に連結されてモータ（１０）にて一体的に回転するようになっており、
第２ファン（１１１）はモータ保持部材（１４）の空隙部（１４ｄ）を通して内気を第２通路（１０１）に吸い込むように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
このような車両用空調装置では、モータ保持部材（１４）の空隙部（１４ｄ）が比較的短距離で車室内に連通する配置レイアウトになっているので、請求項１に記載の両吸込式送風機の使用により、車室内へ伝播する送風騒音を低減して、車室内の静粛化を効果的に達成できる。
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図に示す実施形態について説明すると、本実施形態における両吸込式送風機の全体構造は図１と同じでよいので、説明は省略する。図３は図１のＢ−Ｂ断面図であり、本実施形態ではモータ保持部材１４のリング状の取付ステー部１４ｂにおいて、空隙部１４ｄを通して流れる空気流れＣと反対側の面（裏側の面）に凹凸形状を持つ補強用リブ１４ｆを形成している。そして、取付ステー部１４ｂにおいて、空隙部１４ｄを通して流れる空気の流れＣに面する表側面１４ｇをこの空気流れＣに沿った滑らかな円弧状の断面形状（ベルマウス形状）としている。
【００１８】
ここで、補強用リブ１４ｆおよび断面円弧状の表側面１４ｇは、取付ステー部１４ｂのリング形状の円周方向の全周にわたって形成されている。従って、補強用リブ１４ｆは同心状に配置された複数の円形凹凸形状からなる。
上記構成によると、前述の図６の車両用空調装置の内外気吸込ユニット１００において、モータ１０に通電され、回転軸１２が回転すると、送風用ファン１１０、１１１が一体的に回転駆動され、送風用ファン１１１の作動により空隙部１４ｄを通して空気（内気または外気）が送風用ファン１１１に吸い込まれる。その際、取付ステー部１４ｂの表側面１４ｇを空気流れＣに沿った円弧状の断面形状（ベルマウス形状）としているから、取付ステー部１４ｂの内周側を空気が流れるとき、表側面１４ｇの滑らかな形状に空気が案内されて、取付ステー部１４ｂの付近を空気が円滑に流れる。そのため、空気流れの乱れによる送風騒音を低減でき、静粛化を図ることができる。
【００１９】
しかも、補強用リブ１４ｆの凹凸形状による断面係数の増加により取付ステー部１４ｂの必要強度を確保することができるので、送風騒音の静粛化と必要強度の確保とを両立できる。
次に、図４は上記の両吸込式送風機を用いた車両用空調装置における内外気吸込ユニット１００の具体的構造を例示するもので、図４は右ハンドル車用空調装置の内外気吸込ユニット１００を示している。
【００２０】
内外気吸込ユニット１００は車両用空調装置の空気上流端部を構成するものであって、車室１１２内のうち車両前方側の意匠面をなすインストルメントパネル１１３の車両前方側で、かつ、エンジンルーム１１４と車室１１２内とを区画する鉄板製の仕切り壁１１５の車両後方側に内外気吸込ユニット１００は配置されている。
【００２１】
内外気吸込ユニット１００は、空気流路をなすケース部材１１６を有しており、そして、このケース部材１１６の下側に配置されるファンケーシング１０９の内部は水平方向に延びる仕切り板１１７にて上下方向に第１、第２の２つの通路１０１、１０２に仕切られている。モータ１０の回転軸１２は上下方向に向くように配置され、モータ保持部材１４のリング状の取付ステー部１４ｂは水平方向に配置され、取付ステー部１４ｂ内周の空隙部１４ｄを空気は下方から上方へ向かって流れる。
【００２２】
なお、第１、第２通路１０１、１０２の下流側には図示しない空調ユニットが接続され、この空調ユニットを通過して送風空気が車室内へ吹き出すようになっている。この空調ユニットには周知のごとく、空調風と熱交換する冷房用蒸発器、ヒータコア等の熱交換器、温度調整機構、吹出モード切り換え機構等が内蔵されている。
【００２３】
図５は本実施形態による図３の取付ステー部１４ｂを備えた両吸込式送風機と、図２の比較品との送風騒音を比較して示すもので、縦軸は比騒音（ｄＢ）であり、横軸は周波数である。図５の▲１▼は本実施形態の実験結果のデータであり、▲２▼は比較品の実験結果のデータである。▲１▼と▲２▼の比較から分かるように、本実施形態によると、比騒音のピークを１ｄＢ程度引き下げることができる。なお、図５の実験結果は、ＪＩＳ−Ｂ−８３３０に準拠した実験方法により測定したものである。
【００２４】
（他の実施形態）
なお、上記実施形態では、本発明を車両用空調装置に適用した場合について説明したが、本発明は車両用空調装置以外の他の用途にも送風手段として広く適用できることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明を適用する両吸込式送風機の正面図、（ｂ）は同送風機の側面図で、送風用ファンを取り外した状態を示す。
【図２】本発明者による試作品（比較例）の送風機における取付ステー部の断面図で、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す。
【図３】本発明の一実施形態の送風機における取付ステー部の断面図で、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面を示す。
【図４】本発明による送風機を備えた車両用空調装置の内外気吸込ユニットの車両搭載状態を示す断面図である。
【図５】送風騒音の実験データを示すグラフである。
【図６】従来の車両用空調装置の内外気吸込ユニットを示す概略断面図である。
【符号の説明】
１０…モータ、１２…回転軸、１４…モータ保持部材、
１４ａ…モータ保持部、１４ｂ…取付ステー部、１４ｃ…連結部、
１４ｄ…空隙部、１４ｅ、１４ｆ…補強用リブ、１４ｇ…表側面。

Claims

軸方向の両側から空気を吸込み、送風する送風用ファン（１１０、１１１）と、
この送風用ファン（１１０、１１１）を内蔵するファンケーシング（１０９）と、
前記送風用ファン（１１０、１１１）が連結される回転軸（１２）を有するモータ（１０）と、
このモータ（１０）を前記ファンケーシング（１０９）に支持固定するモータ保持部材（１４）とを備え、
このモータ保持部材（１４）には、前記モータ（１０）を保持するモータ保持部（１４ａ）と、このモータ保持部（１４ａ）の外周側に連結部（１４ｃ）を介して一体に連結されたリング状の取付ステー部（１４ｂ）とを設け、
前記モータ保持部（１４ａ）の外周部と前記リング状の取付ステー部（１４ｂ）の内周部との間には前記連結部（１４ｃ）にて区画された複数の空隙部（１４ｄ）を形成し、この空隙部（１４ｄ）を通して前記送風用ファン（１１０、１１１）に空気が吸い込まれるようにし、
さらに、前記取付ステー部（１４ｂ）において、前記空隙部（１４ｄ）を通して流れる空気流れ（Ｃ）と反対側の面に凹凸形状を持つ補強用リブ（１４ｆ）を形成し、
前記取付ステー部（１４ｂ）において、前記空気流れ（Ｃ）に面する表側面（１４ｇ）をこの空気流れ（Ｃ）に沿った円弧状の断面形状としたことを特徴とする両吸込式送風機。
請求項１に記載の両吸込式送風機を備える車両用空調装置であって、空気通路として２つに区画形成された第１通路（１０１）と第２通路（１０２）を備え、この第１通路（１０１）と第２通路（１０２）を通して外気と内気を区分して送風可能になっており、
前記送風用ファン（１１０、１１１）は、前記第１通路（１０１）に配置された第１ファン（１１０）と、前記第２通路（１０２）に配置された第２ファン（１１１）とを有し、これら第１、第２ファン（１１０、１１１）は、共に前記回転軸（１２）に連結されて前記モータ（１０）にて一体的に回転するようになっており、
前記第２ファン（１１１）は前記モータ保持部材（１４）の前記空隙部（１４ｄ）を通して前記内気を前記第２通路（１０２）に吸い込むように構成されていることを特徴とする車両用空調装置。