JP3876797B2

JP3876797B2 - 遠心式送風機

Info

Publication number: JP3876797B2
Application number: JP2002248840A
Authority: JP
Inventors: 広宣村上
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP2004084602A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心式送風ファンを有する遠心式送風機に関するもので、車両用空調装置に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開平５−１９５９９５号公報においては、遠心式送風ファンを渦巻き状の空気流路を形成するスクロールケーシング内に収容し、このスクロールケーシングの軸方向一端側の側壁部に送風ファンの空気吸入口を形成し、スクロールケーシングの軸方向他端側の側壁部に送風ファンの駆動用モータを配置した遠心式送風機が記載されている。
【０００３】
そして、スクロールケーシングの軸方向他端側の側壁部に、スクロールケーシング内の空気流路を軸方向外方へ拡大する縦拡がり部を形成している。この縦拡がり部はスクロールケーシングの巻始め部（ノーズ部）から巻終わり部側へ向かって、徐々に軸方向外方へ拡大され、スクロールケーシング内の空気流路を徐々に軸方向外方へ拡大する。
【０００４】
この縦拡がり部の形成により、遠心式送風ファンから径外方側へ吹き出される空気をスクロールケーシング内空気流路の出口側へ向かってスムースに案内して、スクロールケーシング内空気流路での送風量の確保、送風騒音の低減を図っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図４は縦拡がり部を持たない場合のスクロールケーシングとモータフランジとの固定部分の拡大図である。図４に示すスクロールケーシング１５の下側板３１の内周端部にはモータフランジ２９を固定する突出部３２が軸方向外方に延びるように形成されている。この突出部３２を具体的に述べると円周方向に３箇所、等間隔に形成されており、突出部３２の先端には固定穴３２ａが設けられている。
【０００６】
また、モータフランジ２９は、図示しないカバー部、円板部２９ｉ、溝部２９ｊが樹脂にて一体成形されている。このモータフランジ２９を構成するカバー部は図示しない駆動用モータを保持するとともに、この駆動用モータを覆うように形成される。円板部２９ｉはカバー部側面の軸方向中央付近から径外方向に円板状に形成される。溝部２９ｊは円板部２９ｉの外周端部に開放側が遠心式送風ファン１２側となるように断面がＵ字状に形成される。
【０００７】
この溝部２９ｊは上記スクロールケーシング１５の突出部３２に嵌合するようになっている。また、溝部２９ｊの底面部２９ｋには、溝部２９ｊと突出部３２とが嵌合した際に、突出部３２の固定穴３２ａに対向する部位に穴部２９ｌが設けられている。そして、組付けの際には、突出部３２と溝部２９ｊとを嵌合させ、穴部２９ｌと固定穴３２ａを一致させてタッピンネジ３０によってスクロールケーシング１５にモータフランジ２９を固定している。
【０００８】
次に、図５は、図４と同じモータフランジ２９を用いた場合の、モータフランジと縦拡がり部を持つスクロールケーシングとの固定部の拡大図である。この固定部分では、モータフランジ２９の溝部２９ｊが空気通路１４に侵入する位置関係になっている。また、スクロールケーシング１５の突出部３２は、図４に示した形状と同様の形状で構成される。
【０００９】
ところで、傾斜部２３は、溝部２９ｊと突出部３２が固定される付近において、空気通路１４に侵入する位置関係となる溝部２９ｊを回避するために空気通路１４側にへこんだ凹部２３ｂが設けられ、突出部３２に連結するように構成されている。これは、図４に示した縦拡がり部２５を持たないスクロールケーシング１５に固定されるモータフランジ２９が、部品共通化のため、図５に示す縦拡がり部を持ったスクロールケーシング１５に用いられたためである。
【００１０】
その結果、上記構造では、図５に示すスクロールケーシング１５の縦拡がり部２５の流路面積が凹部２３ｂおよび突出部３２で急激に狭められて、送風量が低下する。また、空気通路１４を流れる空気が妨げられ、この際に騒音悪化が顕著に現れる。
【００１１】
本発明は、以上に鑑み、縦拡がりが形成されたスクロールケーシングを持つ遠心式送風機において、空気通路の空気流れの障害を取り除くことを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、軸方向から吸入した空気を径外方向へ送風する遠心式送風ファン（１２）と、
遠心式送風ファン（１２）を収容するとともに遠心式送風ファン（１２）により送風される空気を案内する渦巻き状の空気通路（１４）を形成するスクロールケーシング（１５）と、
スクロールケーシング（１５）のうち、遠心式送風ファン（１２）の軸方向一端側に配置され、遠心式送風ファン（１２）に空気を吸入させる空気吸入口（１３）と、
スクロールケーシング（１５）のうち、遠心式送風ファン（１２）の軸方向他端側に配置され、遠心式送風ファン（１２）を駆動する駆動用モータ（１１）と、
駆動用モータ（１１）を保持するとともに、スクロールケーシング（１５）の軸方向他端側に固定されるモータフランジ（２９）と、
スクロールケーシング（１５）に空気通路（１４）を軸方向他端側の部位から更に軸方向外方へ拡大するように形成された縦拡がり部（２５）とを備え、
縦拡がり部（２５）が軸方向他端側における径方向の所定部位から軸方向斜め外方に形成された傾斜部（２３）を有する遠心式送風機において、
傾斜部（２３）の径方向内側部に円環状部（２１）が形成され、
円環状部（２１）の内周端には全周にわたって軸方向外方に延びるように円筒部（２４）が形成され、
傾斜部（２３）のうち円環状部（２１）よりも径方向外側部に、傾斜部（２３）から軸方向外方へ突出するように複数の突出部（２７）が形成され、
モータフランジ（２９）の外周端に突出部（２７）に沿って軸方向外方へ延びるように複数の脚部（２９ｄ）が形成され、
モータフランジ（２９）のうち脚部（２９ｄ）の基端側に、開放側が遠心式送風ファン（１２）側となる溝部（２９ｃ）が形成され、
溝部（２９ｃ）と円筒部（２４）とを嵌合した状態で、突出部（２７）と脚部（２９ｄ）を固定することにより、モータフランジ（２９）をスクロールケーシング（１５）に固定することを特徴とする。
【００１３】
これによれば、傾斜部（２３）から軸方向外方へ突出するように複数の突出部（２７）が形成され、この突出部（２７）に脚部（２９ｄ）が固定されるので、空気通路（１４）を流れる空気流れを阻害するものがない。したがって、遠心式送風ファン（１２）より径外方へ吹き出された空気の流れがスムースになり、空気通路（１４）内の送風量を確保し、しかも、騒音を著しく低下させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、請求項１において、脚部（２９ｄ）の軸方向端部から径外方向へ屈曲する屈曲部（２９ｅ）を有し、
屈曲部（２９ｅ）を突出部（２７）の軸方向端面（２７ａ）に対向するように位置されるようにしてもよい。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２において、脚部（２９ｄ）がねじ部材（３０）によって突出部（２７）に着脱可能に固定されていることを特徴とする。
【００１６】
これによれば、遠心式送風ファン（１２）がスクロールケーシング（１５）の内径（Ｄ２）部を通過することができるので、ねじ部材（３０）を取り外した場合に、一体に構成されたモータフランジ（２９）と、駆動用モータ（１１）と、遠心式送風ファン（１２）とを取り外しできる。したがって、駆動用モータ（１１）、遠心式送風ファン（１２）、モータフランジ（２９）が故障ないし破損した際に、容易に交換できる。
【００１７】
なお、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ものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１ないし図３は本発明を第１実施形態に適用したものであって、図１は、遠心式送風機１０を車両搭載の状態にて上から見た場合の径方向断面を、図２は図１に示す遠心式送風機１０のＡ−Ａ断面を、図３は発明の要部を示している。なお、図１に記載した前後左右は、車両の前後左右と一致する。また、図２に記載した上下は、車両の上下と一致する。
【００１９】
図１において、遠心式送風機１０から吐出される空気流れ方向下流側には、冷房用熱交換器、暖房用熱交換器、複数のダンパ等が収容され、車両運転席前方中央に位置する空調ユニット１が設けられている。第１実施形態は、本発明を右ハンドル車に適用したもので、送風機１０が助手席側（左側）に設けられているために、遠心式送風機１０の吐出口１７が右側となるように配置されている。
【００２０】
ところで、図１ないし図２に示すように遠心式送風機１０は、駆動用モータ１１により回転駆動される遠心式送風ファン１２からなるものであり、駆動用モータ１１と反対側の部位に空気吸入口１３を有し、図示しない室内空気と室外空気との吸入割合を切り換える内外気切換箱から空気が供給され、この空気吸入口１３から吸入した空気を径外方向に送風する。
【００２１】
また、遠心式送風機１０は、遠心式送風ファン１２の周囲を囲んで車室内へ向かう空気が流れる渦巻き状の空気通路１４を形成するスクロールケーシング１５を備えている。駆動用モータ１１は、スクロールケーシング１５を貫通するようにしてスクロールケーシング１５に固定されている。そして、駆動用モータ１１の回転軸はスクロールケーシング１５内に位置しており、この回転軸に遠心式送風ファン１２が連結されている。
【００２２】
遠心式送風ファン１２は、樹脂製であって、スクロールケーシング１５の中央部に収容され、その底プレート１６の外周縁上に断面形状が略円弧状の図示しない羽根が多数枚等間隔で一体成形されている。また、遠心式送風ファン１２は、底プレート１６の下方に配置された駆動用モータ１１により回転駆動されると、空気吸入口１３より吸引した空気を所定の吹出角度を持って径外方向へ吹き出し、空気通路１４を介して下流側への送風を行う。
【００２３】
空気通路１４は、遠心式送風ファン１２の外周面とスクロールケーシング１５の内周面との間に形成され、遠心式送風ファン１２より径外方向へ吹き出された空気を吐出口１７へ送るための通風路である。スクロールケーシング１５は、主に樹脂により形成され、遠心式送風ファン１２の軸方向の上端側にベルマウス状の空気吸入口１３を形成した上側板１８と、この上側板１８に対向するように配置された下側板１９と、上側板１８の外周端と下側板１９の外周端とを連結する外周壁２０よりなる。なお、上側板１８は、図示しない内外気切換箱の下流側に接続され、空気通路１４の吐出口１７近傍において、空気通路１４の流路面積を急に拡大するようになっている。
【００２４】
下側板１９は、遠心式送風ファン１２の底プレート１６側に位置する円環状部２１と、外周壁２０に対して略直交して設けられた渦巻き状の傾斜平板部２２と、遠心式送風ファン１２の径方向に対して下方に傾斜して設けられた渦巻き状の傾斜部２３と、円環状部２１の内周端から全周に渡って軸方向外方に延びるように形成された円筒部２４を有している。
【００２５】
このスクロールケーシング１５を構成する外周壁２０、傾斜平板部２２、傾斜部２３と、図２ないし図３に示す２点鎖線Ｃで示した空間は空気通路１４を軸方向外方に拡大するようになっており、縦拡がり部２５と称するものとする。この縦拡がり部２５はスクロールケーシングの巻始め部（ノーズ部）から巻終わり部側へ向かって、徐々に軸方向外方へ拡大され、スクロールケーシング内の空気通路１４を徐々に軸方向外方へ拡大するものである。
【００２６】
なお、下側板１９は、中心部に駆動用モータ１１を装着するための円形状の装着穴２６が形成され、遠心式送風ファン１２の外径Ｄ１よりわずかに大きくなるように内径Ｄ２が形成されている。
【００２７】
ところで、傾斜部２３の軸方向外方には、後述するモータフランジ２９を取り付ける突出部２７が設けられている。この突出部２７は、図２に示すように、駆動用モータ１１の回転中心から半径Ｒ１の円周上で、巻き始め部２８から所定角度θ１だけ時計回りした位置を起点にして円周方向に３箇所、等間隔に配置されている。そして、図３に示すように、突出部２７の先端部には軸方向端面２７ａが形成されており、この軸方向端面２７ａには、傾斜部２３を貫通しない深さになるように穴部２７ｂが設けられている。
【００２８】
また、遠心式送風ファン１２の下部には、駆動用モータ１１を保持するとともに、スクロールケーシング１５の下側を閉塞する樹脂製のモータフランジ２９が配置されている。このモータフランジ２９は、カバー部２９ａ、フランジ部２９ｂ、溝部２９ｃ、脚部２９ｄ、屈曲部２９ｅから構成されている。
【００２９】
このうち、カバー部２９ａは駆動用モータ１１を保持するとともに駆動用モータ１１を覆うように形成される。フランジ部２９ｂはカバー部２９ａの側面のうち、軸方向中央から径外方向に円板状に形成される。溝部２９ｃは、フランジ部２９ｂの外周面に連結されて溝の開放側が遠心式送風ファン１２側となるようにして断面がＵ字状に形成される。
脚部２９ｄは溝部２９ｃから所定の幅寸法を有し、突出部２７に沿って延びるように形成される。屈曲部２９ｅは脚部２９ｄの下端から傾斜部２３に接触しないように径外方向に屈曲するようにして形成される。
なお、屈曲部２９ｅのうち、スクロールケーシング１５の突出部２７の軸方向端面２７ａに対向する部分を固定座面２９ｆとする。上記カバー部２９ａ、円板状フランジ部２９ｂ、溝部２９ｃ、脚部２９ｄ、屈曲部２９ｅは一体成形されている。
【００３０】
このうち、溝部２９ｃはスクロールケーシング１５の円筒部２４に嵌合するように形成されており、円筒部２４がモータフランジ２９の溝部２９ｃに突き当てられて嵌合した場合に、突出部２７の軸方向端面２７ａと、屈曲部２９ｅの固定座面２９ｆが一致するようになっている。溝部２９ｃの溝幅は円環状部２１の板厚に対して０．８ｍｍ程度の隙間を有している。
また、屈曲部２９ｅの固定座面２９ｆには突出部２７の穴部２７ｂに対向する部位に穴部２９ｇが設けられている。なお、円板状フランジ部２９ｂの下面側に、円板状フランジ部２９ｂの中央付近から脚部２９ｄにかけて補強用の補強部材２９ｈが図３に示す脚部２９ｄの紙面垂直方向の両端部に設けられている。
【００３１】
以上の構成からなるスクロールケーシング１５とモータフランジ２９の組付け手順について説明する。最初に溝部２９ｃにスクロールケーシング１５の円筒部２４を嵌合する。次に、モータフランジ２９の穴部２９ｇと突出部２７の穴部２７ｂとが一致するようにモータフランジ２９ないしスクロールケーシング１５を回転させる。この状態にて穴部２９ｇ、穴部２７ｂに対して本発明のねじ部材を構成するタッピンネジ３０を下側から挿入しながら回転させてスクロールケーシング１５にモータフランジ２９を固定する。タッピンネジ３０は、ねじピッチの粗いねじであって、めねじ加工されていない樹脂部材の穴にめねじ溝を形成しながら固定するねじである。
【００３２】
第１実施形態によれば、縦拡がり部２５を持つスクロールケーシング１５の傾斜部２３の軸方向外方に、モータフランジ２９を固定する複数の突出部２７が設けられる、すなわち、突出部２７およびモータフランジ２９が完全に空気通路１４の外側に設けられるので、空気通路１４を流れる空気流れを阻害するものがない。したがって、遠心式送風ファン１２より径外方へ吹き出された空気の流れをスムースにして空気通路１４内の送風量を確保し、しかも、騒音を著しく低下させることができる。
【００３３】
また、遠心式送風ファン１２が縦拡がり部２５の内径寸法Ｄ２部を通過することができるので、タッピンネジ３０を取り外した場合に、一体に構成されたモータフランジ２９と、駆動用モータ１１と、遠心式送風ファン１２とを取り外しできる。したがって、駆動用モータ１１、遠心式送風ファン１２、モータフランジ２９が故障ないし破損した際に、容易に交換できる。
【００３４】
（その他の実施形態）
第１ないし第３実施形態における遠心式送風機１０は右ハンドル車に適用したものであるが、左ハンドル車に適用してもよい。
【００３５】
また、第１ないし第３実施形態における遠心式送風機１０は上側板１８を水平面となるように配置したが、上側板１８を垂直面または傾けて固定してもよい。
【００３６】
さらに、第１ないし第３実施形態では、スクロールケーシング１５にモータフランジ２９をタッピンネジを用いて固定したが、これによらず、六角ボルト、止め輪等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による遠心式送風機の断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２におけるモータフランジ固定部の拡大図である。
【図４】従来技術によるモータフランジ固定部の拡大図である。
【図５】従来技術によるモータフランジ固定部の拡大図である。
【符号の説明】
１１…駆動用モータ、１２…遠心式送風ファン、１３…空気吸入口、
１４…空気通路、１５…スクロールケーシング、２３…傾斜部
２５…縦拡がり部、２７…突出部、２７ａ…軸方向端面、
２９…モータフランジ、２９ｄ…脚部、２９ｅ…固定部、
３０…ねじ部材。

Claims

軸方向から吸入した空気を径外方向へ送風する遠心式送風ファン（１２）と、
前記遠心式送風ファン（１２）を収容するとともに前記遠心式送風ファン（１２）により送風される空気を案内する渦巻き状の空気通路（１４）を形成するスクロールケーシング（１５）と、
前記スクロールケーシング（１５）のうち、前記遠心式送風ファン（１２）の軸方向一端側に配置され、前記遠心式送風ファン（１２）に空気を吸入させる空気吸入口（１３）と、
前記スクロールケーシング（１５）のうち、前記遠心式送風ファン（１２）の軸方向他端側に配置され、前記遠心式送風ファン（１２）を駆動する駆動用モータ（１１）と、
前記駆動用モータ（１１）を保持するとともに、前記スクロールケーシング（１５）の前記軸方向他端側に固定されるモータフランジ（２９）と、
前記スクロールケーシング（１５）に前記空気通路（１４）を前記軸方向他端側の部位から更に軸方向外方へ拡大するように形成された縦拡がり部（２５）とを備え、
前記縦拡がり部（２５）が前記軸方向他端側における径方向の所定部位から軸方向斜め外方に形成された傾斜部（２３）を有する遠心式送風機において、
前記傾斜部（２３）の径方向内側部に円環状部（２１）が形成され、
前記円環状部（２１）の内周端には全周にわたって軸方向外方に延びるように円筒部（２４）が形成され、
前記傾斜部（２３）のうち前記円環状部（２１）よりも径方向外側部に、前記傾斜部（２３）から軸方向外方へ突出するように複数の突出部（２７）が形成され、
前記モータフランジ（２９）の外周端に前記突出部（２７）に沿って軸方向外方へ延びるように複数の脚部（２９ｄ）が形成され、
前記モータフランジ（２９）のうち前記脚部（２９ｄ）の基端側に、開放側が前記遠心式送風ファン（１２）側となる溝部（２９ｃ）が形成され、
前記溝部（２９ｃ）と前記円筒部（２４）とを嵌合した状態で、前記突出部（２７）と前記脚部（２９ｄ）を固定することにより、前記モータフランジ（２９）を前記スクロールケーシング（１５）に固定することを特徴とする遠心式送風機。
前記脚部（２９ｄ）の軸方向端部から径外方向へ屈曲する屈曲部（２９ｅ）を有し、
前記屈曲部（２９ｅ）を前記突出部（２７）の軸方向端面（２７ａ）に対向するように位置されることを特徴とする請求項１に記載の遠心式送風機。
前記脚部（２９ｄ）がねじ部材（３０）によって前記突出部（２７）に着脱可能に固定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の遠心式送風機。