JP6685249B2 - 遠心送風機 - Google Patents

Description

本発明は、二層流式の車両用空調装置のための遠心送風機に関する。

車両用空調装置の分野において、二層流式の車両用空調装置が知られている。この形式の空調装置は、互いに分離された２つの送風路すなわち第１送風路及び第２送風路と、これらの２つの送風路に空気を流す単一の遠心送風機とを備えている。第１送風路は主にデフロスタ吹出口及びベント吹出口に調和空気を供給し、第２送風路は主にフット吹出口に調和空気を供給する役割を果たす。

二層流式の遠心送風機は、羽根車を収容するスクロールハウジングと、スクロールハウジングの吸込口及び羽根車の翼列の径方向内側の空間に挿入された分離筒を有している（例えば特許文献１を参照）。羽根車の翼列の径方向外側のスクロールハウジングの空間は仕切板（仕切壁）により上下に分割され、これにより第１送風路に連通する第１空気通路及び第２送風路に連通する第２空気通路が形成されている。分離筒は、当該分離筒の外側の第１通路を流れる第１空気流が翼列の上半部に導入された後に第１空気通路に流入し、分離筒の内側の第２通路を流れる第２空気流が翼列の下半部に導入された後に第２空気通路に流入するように設けられている。

車両用空調装置の設置スペースは限られているので、特に遠心送風機のスクロールハウジングの径方向のサイズを小さくしたいという要望がある。特許文献２には、巻き角の増加に伴い、スクロールハウジングの径方向サイズ及び軸方向サイズをともに増加させてゆく、いわゆる３次元拡がりのスクロール構造（３Ｄスクロール構造）を有する遠心送風機が記載されている。但し、特許文献２記載の遠心送風機は、二層流式のものではない。すなわち、上記特許文献１、２には、二層流式の遠心送風機のスクロールハウジングの径方向のサイズを小さくするための構成は開示されていない。

特開２００４−１３２３４２号公報 特開平５−１９５９９５号公報

本発明は、二層流式の遠心送風機のスクロールハウジングの径方向のサイズを、性能を犠牲にすることなく小さくすることを目的としている。

本発明の一実施形態によれば、車両用の片吸込型の遠心送風機であって、モータと、周方向に並んだ翼列を形成する複数の翼を有し、モータによって回転軸線周りに回転駆動されて、軸方向の一端側から前記翼列の半径方向内側の空間に吸入した空気を、半径方向外側に向けて吹き出す羽根車と、羽根車を収容する内部空間と、軸方向の一端側に開口する吸込口と、周方向に開口する吐出口と、を有するスクロールハウジングと、スクロールハウジングの内部空間のうちのスクロールハウジングの内周面と羽根車の外周面との間の領域、並びに吐出口の内部空間を、軸方向に分割して第１空気通路及び第２空気通路を形成する仕切壁と、吸込口の半径方向内側及び羽根車の前記翼列の半径方向内側を通って軸方向に延びる分離筒であって、吸込口からスクロールハウジング内に吸入される空気の流れを、分離筒の外側を通る第１空気流と、分離筒の内側を通る第２空気流とに分割するように設けられ、かつ、第１空気流を半径方向外向きに転向して第１空気通路に案内するとともに、第２空気流を半径方向外向きに転向して第２空気通路に案内する出口側端部を有している、分離筒と、を備えた遠心送風機が提供される。
この遠心送風機において、スクロールハウジングの舌部の角度位置から羽根車の回転方向に沿って測定した角度を巻き角と呼ぶこととした場合、各巻き角に対応する角度位置における前記スクロールハウジングの子午断面で見たときに、下記の関係が成立する。
− 巻き角の増加に伴い、第１空気通路の断面積及び第２空気通路の断面積が増加すること、
− 巻き角の増加に伴い、第１空気通路の最大半径方向長さ及び第２空気通路の最大半径方向長さが増加すること、
− 巻き角の増加に伴い、第１空気通路の軸方向長さが増加すること、
− 巻き角に関わらず、仕切壁の内周端縁の軸方向位置が同じであること。

上記本発明の実施形態によれば、二層流式の遠心送風機のスクロールハウジングの半径方向のサイズを、性能を犠牲にすることなく小さくすることができる。

本発明の一実施形態に係る遠心送風機の子午断面を含む縦断面図である。 図１におけるＩＩ−ＩＩ線に沿った遠心送風機の概略横断面図である。 遠心送風機の一実施形態において、図２におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線に沿った遠心送風機の概略縦断面図である。 スクロールハウジングの構造を示す分解斜視図である。 スクロールハウジングの詳細な構造を示す縦断面図である。 遠心送風機の他の実施形態において、図２におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線沿った遠心送風機の概略縦断面図である。 上記遠心送風機を含む車両用空調装置の、上記遠心送風機の下流側の構成の一例を示す概略図である。

以下に添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。

図１に示すように、遠心送風機１は、片吸込型の遠心送風機である。遠心送風機１は、羽根車２を有する。羽根車２は、その外周部分に、周方向に並んだ翼列３Ａを形成する複数の翼３を有している。羽根車２は、モータ１３により回転軸線Ａｘ周りに回転駆動され、軸方向上側（軸方向一端側）から羽根車２の翼列の半径方向内側の空間に吸入した空気を、半径方向外側に向けて吹き出す。

なお、本明細書において、説明の便宜上、回転軸線Ａｘの方向を軸方向または上下方向と呼び、図１の上側及び下側をそれぞれ「軸方向上側」及び「軸方向下側」と呼ぶ。しかしながら、このことによって、空調装置が実際に車両に組み込まれた場合に回転軸線Ａｘの方向が鉛直方向に一致するものと限定されるわけではない。また、本明細書においては、特別な注記が無い限り、回転軸線Ａｘ上の任意の点を中心として回転軸線Ａｘと直交する平面上に描かれた円の半径の方向を半径方向と呼び、当該円の円周方向を周方向または円周方向と呼ぶ。さらに、図２に記載する「Ｆｒ」は車両前方を、「Ｒｒ」は車両後方を、「Ｒ」は車両右方を、そして「Ｌ」は車両左方を便宜的に示したものである。しかしながら、このことによって、遠心送風機の吐出口１７０から吹き出される空気が車両左右方向の右方に向けられたものと限定されるわけではない。

羽根車２は、当該羽根車２と一体成形された内側偏向部材９を含む。内側偏向部材９は、コーン部と呼ばれることもある。この内側偏向部材９は、幾何学的な意味における回転体であり、側周部１０と、円板形の中央部１１とを有している。中央部１１において、モータ１３の回転軸１２が羽根車２に連結される。この例では、側周部１０は、当該側周部１０の外周面の子午断面における輪郭線が、中央部１１に近づくに従って急勾配となるように湾曲している。図示しない他の例では、側周部１０は、当該側周部１０の外周面の子午断面における輪郭線が、中央部１１から翼列３Ａに向けて湾曲しない（断面が直線状である）場合もある。

羽根車２は、スクロールハウジング１７の内部空間に収容される。スクロールハウジング１７は、軸方向上側に開口する吸込口２２と、吐出口１７０（図２を参照）とを有している。スクロールハウジング１７を軸方向から見た場合、吐出口１７０はスクロールハウジング１７の外周面の概ね接線方向に延びている。吐出口１７０は図１では見えない。

スクロールハウジング１７は、当該スクロールハウジング１７の外周壁１７Ａから半径方向内側に向けて延びる仕切壁２０を有している。この仕切壁２０は、スクロールハウジング１７の内部空間のうちのスクロールハウジング１７の内周面と羽根車２の外周面との間の領域を軸方向に（上下に）分割して、スクロールハウジング１７の外周壁１７Ａに沿って周方向に延びる上側の第１空気通路（上側スクロール）１８及び下側の第２空気通路（下側スクロール）１９を形成する。

スクロールハウジング１７内には、吸込口２２を介して、分離筒１４が挿入されている。分離筒１４の上部２４の断面は概ね矩形である。分離筒１４の中央部１５から下部（出口側端部）１６の断面は円形または概ね円形である。分離筒１４の断面形状は、上部２４から中央部１５に近づくに従って、矩形から円形に滑らかに推移する。分離筒１４の下部１６は、下端に近づくに従って拡径するフレア形状を有している。

分離筒１４は、吸込口２２の半径方向内側の空間を通り、羽根車２の翼列３Ａの半径方向内側の空間４まで軸方向に延びている。分離筒１４の上端開口は、スクロールハウジング１７の外側（吸込口２２よりも軸方向上側）に位置している。分離筒１４の下端は、円形であり、羽根車２の翼列３Ａの半径方向内側の空間４内に位置している。

分離筒１４は、スクロールハウジング１７内に吸入される空気の流れを、分離筒１４の外側の第１通路１４Ａを通る第１空気流と、分離筒１４の内側の第２通路１４Ｂを通る第２空気流とに分割する。第１空気流は、スクロールハウジング１７の吸込口２２のうちの分離筒１４の外周面より外側のリング状領域を通り、羽根車２の翼列の上半部５（吸込口２２に近い部分）に流入する。第２空気流は、分離筒１４の上端から分離筒１４の内側に入り、羽根車２の翼列の下半部６（吸込口２２から遠い部分）に流入する。従って、スクロールハウジング１７の吸込口２２のうちの分離筒１４の外周面より外側のリング状領域がスクロールハウジング１７の第１吸入口、分離筒１４の上端開口がスクロールハウジング１７の第２吸入口、と見なすこともできる。

空調装置の空気取入部は、ハウジング２１を有している。このハウジング２１は、スクロールハウジング１７と区別するために、「空気取入ハウジング」と呼ぶこととする。スクロールハウジング１７と空気取入ハウジング２１とは、一体成形されていてもよいし、別々に作製された後にネジ止め、接着、嵌め込み等の手法により連結されてもよい。スクロールハウジング１７及び空気取入ハウジング２１は空調装置ケーシングの一部を成す。

空気取入ハウジング２１は、第１開口２５、第２開口２６、第３開口２７及び第４開口２８を有している。第１開口２５及び第３開口２７を介して、空気取入ハウジング２１の内部空間２３に、車室内空間２９（詳細は図示せず）から、内気（車室内空気）を導入することができる。また、第２開口２６及び第４開口２８を介して、空気取入ハウジング２１の内部空間２３に、車両に備えられた外気導入路の出口３０（詳細は図示せず）から、外気（車両外部から取り入れた空気）を導入することができる。

ドア３１を回転軸３１Ａ周りに回転させることにより、第１開口２５から空気取入ハウジング２１内への空気（内気）の流入を許容または遮断することができる。ドア３２を回転軸３２Ａ周りに回転させることにより、第２開口２６から空気取入ハウジング２１内への空気（外気）の流入を許容または遮断することができる。切換ドア３３を回転軸３３Ａ周りに回転させて位置を切り替えることにより、第３開口２７及び第４開口２８のうちのいずれか一方を介して空気取入ハウジング２１内へ空気（内気または外気）を流入させることができる。

第１開口２５及び／又は第２開口２６から空気取入ハウジング２１内に導入された空気のほぼ全てが第１通路１４Ａを通るように、かつ、第３開口２７及び／又は第４開口２８から空気取入ハウジング２１に導入された空気のほぼ全てが第２通路１４Ｂを通るように、空気取入ハウジング２１及び分離筒１４が形成されている。

第１開口２５、第２開口２６、第３開口２７及び第４開口２８が配置される領域と分離筒１４の上端との間において、空気取入ハウジング２１内には、空気中のダスト、パーティクル等の汚染物質を除去するためのフィルタ３５が設けられている。フィルタ３５は、好ましくは単一のフィルタエレメントからなる。

図１には明確に示されていないが、分離筒１４の上端部は、図１の紙面鉛直方向に拡げられており、前述したように平面視で概ね矩形である。この矩形の２つの短辺に該当する部分がこれらと対面する空気取入ハウジング２１の壁体に連結されている。

次に、上述した遠心送風機を備えた車両用空調装置の動作について簡単に説明する。

車両用空調装置の第１の動作モードでは、第２開口２６及び第４開口２８が開かれ、第１開口２５及び第３開口２７が閉じられる。この状態は図示されていない。この場合、第２開口２６から導入された外気は、分離筒１４の外側の第１通路１４Ａを通り、羽根車２の翼列３Ａの上半部５に流入する第１空気流を形成する。また、第４開口２８から導入された外気は、分離筒１４の内側の第２通路１４Ｂを通り、羽根車２の翼列の下半部６に流入する第２空気流を形成する。第１の動作モードは、外気モードと呼ばれることもある。

第２の動作モードでは、第２開口２６及び第３開口２７が開かれ、第１開口２５及び第４開口２８が閉じられる。この状態は図１及び図２に示されている。この場合、第２開口２６から導入された外気ＡＥは、分離筒１４の外側の第１通路１４Ａを通り、羽根車２の翼列３Ａの上半部５に流入する第１空気流を形成する。また、第３開口２７から導入された内気ＡＲは、分離筒１４の内側の第２通路１４Ｂを通り、羽根車２の翼列３Ａの下半部６に流入する第２空気流を形成する。第２の動作モードは、内外気二層流モードと呼ばれることもある。

第３の動作モードでは、第１開口２５及び第３開口２７が開かれ、第２開口２６及び第４開口２８が閉じられる。この状態は図示されていない。この場合、第１開口２５から導入された内気は、分離筒１４の外側の第１通路１４Ａを通り、羽根車２の翼列３Ａの上半部５に流入する第１空気流を形成する。また、第３開口２７から導入された内気は、分離筒１４の内側の第２通路１４Ｂを通り、羽根車２の翼列３Ａの下半部６に流入する第２空気流を形成する。第３の動作モードは、内気モードと呼ばれることもある。

第２の動作モード（内外気二層流モード）は、例えば、バイレベルモードでの運転を行うときに用いられる。このときには、所謂頭寒足熱の快適な環境を乗員に提供すべく、比較的低温の外気ＡＥが車室のベント吹出口（図示せず）から乗客の上半身に向けて吹き出され、比較的高温の内気ＡＲが車室のフット吹出口（図示せず）から乗客の足元に向けて吹き出される（この点については、図７を参照して後述する）。第２の動作モード（内外気二層流モード）は、特に冬季または比較的気温が低い時期に、車室内が冷えている状態からフロントウインドウの曇りを防止しつつ速やかに車室内を暖める暖房運転を行うときにも用いられる。

次に、スクロールハウジング１７の構成について、図１〜図５を参照してより詳細に説明する。

図２に示すように、スクロールハウジング１７は舌部１７ｔを有する。図２において、羽根車２（図面の簡略化のため、図２には記載されていない。）の回転軸線Ａｘと舌部１７ｔを結んだ直線を基準直線と呼び、この基準直線の角度位置を０（ゼロ）度として、羽根車２の回転方向（図２における時計回り方向）に測定した角度（θ）を巻き角と呼ぶ。

図３の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）は、図２におけるＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線、Ｅ−Ｅ線に沿った遠心送風機の概略縦断面図（子午断面図）で、スクロールハウジング１７、これに隣接する羽根車２、及び分離筒１４を一緒に示している。図３（Ａ）は舌部１７の近傍であり巻き角θは最も小さく、巻き角θは（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）の順に大きくなる。

図３より明らかなように、巻き角θの増加に伴い、第１空気通路１８の断面積及び第２空気通路１９の断面積が大きくなっている。また、巻き角θの増加に伴い、第１空気通路１８の最大半径方向長さ及び第２空気通路１９の最大半径方向長さが増加している。また、巻き角θの増加に伴い、第１空気通路１８の軸方向長さ（羽根車の回転軸線Ａｘの方向に測定した長さ）が増加し、第２空気通路１９の軸方向長さも増加している。

なお、巻き角θに関わらず、仕切壁２０の内周端縁２０Ｅ（１７１１）の軸方向位置（回転軸線Ａｘの方向に関する位置）が一定（同じ）である。この内周端縁２０Ｅ（１７１１）の軸方向位置は、分離筒１４の外側を流れてきた空気が第１空気通路１８に導かれ、かつ、分離筒１４の内側を流れてきた空気が第２空気通路１９に導かれるように、分離筒１４の下端との関係で決定されているため、巻き角θの増加に伴い変化されることはない。

好ましくは、巻き角θに関わらず、仕切壁２０の内周端縁２０Ｅ（１７１１）の半径方向位置（回転軸線Ａｘからの距離）も一定（同じ）である。

上述したように、巻き角θの増加に伴い、一般的なスクロールハウジングのように第１空気通路１８の最大半径方向長さ及び第２空気通路１９の最大半径方向長さを増加させるだけでなく、第１空気通路１８の軸方向長さ及び第２空気通路１９の軸方向長さをも増加させることにより、巻き角θの増加に伴う第１空気通路１８及び第２空気通路１９の断面積の所望の増加率（これはスクロールの性能を決定する要因の一つである）を、第１空気通路１８及び第２空気通路１９の半径方向長さの増大を抑制しつつ、実現することができる。

ここで図５を参照して、上述した用語の定義について説明する。
− 第１空気通路１８（第２空気通路１９）の断面積とは、第１空気通路１８（第２空気通路１９）のうちの、仕切壁２０の先端１７１１（２０Ｅ）を通って軸方向（羽根車の回転軸線Ａｘの方向）に延びる線Ｌｔよりも半径方向外側の領域の面積を意味する。
− 第１空気通路１８（第２空気通路１９）の最大半径方向長さとは、線Ｌｔからスクロールハウジング１７の外周壁１７Ａの内面までの半径方向長さ１８Ｒ，１９Ｒの最大値を意味する。
− 第１空気通路１８（第２空気通路１９）の軸方向長さとは、上記定義による第１空気通路１８（第２空気通路１９）の断面積を上記定義による第１空気通路１８（第２空気通路１９）の最大半径方向長さで除した値を意味する。

ところで、周知の通り、二層流式の車両用空調装置は、図７に示すように、スクロールハウジング１７の第１空気通路１８及び第２空気通路１９の下流側でこれらにそれぞれ連なる第１送風路１１２Ａ及び第２送風路１１２Ｂを有する。第１送風路１１２Ａを流れる空気は主にデフロスタ吹出口１３２及びベント吹出口１３４から車室内に吹き出され、第２送風路を流れる空気は主にフット吹出口１３６から車室内に吹き出される。なお、符号１３２Ｄ，１３４Ｄ，１３６Ｄは、デフロスタ吹出口１３２、ベント吹出口１３４及びフット吹出口１３６に設けられたドアである。

第１送風路１１２Ａ及び第２送風路１１２Ｂには、冷却用熱交換器１２６（「エバポレータ」とも呼ばれる）と、加熱用熱交換器１２８（「ヒータコア」とも呼ばれる）とが介設されている。第１送風路１１２Ａ及び第２送風路１１２Ｂを流れる空気の全ては冷却用熱交換器１２６を通過する。冷却用熱交換器１２６と加熱用熱交換器１２８との間の第１送風路及び第２送風路にはそれぞれ第１温調ドア１３０Ａ及び第２温調ドア１３０Ｂが設けられる。各送風路１１２Ａ，１１２Ｂにおいて、温調ドア１３０Ａ，１３０Ｂの角度位置φＡ、φＢに応じて、加熱用熱交換器１２８を通過する空気の流量と、加熱用熱交換器を迂回（バイパス）する空気の流量（バイパス路１２９Ａ，１２９Ｂを通る空気の流量）の比率が決定される。

車両用空調装置が前述したバイレベルモード（ベント吹出口１３４から比較的冷たい空気を吹き出し、フット吹出口１３６から比較的暖かい空気を吹き出す運転モード）で運転されているとき、図７に示すように第１送風路１１２Ａにおいては空気の比較的多くの部分が加熱用熱交換器１２８を迂回し、第２送風路１１２Ｂにおいては空気の比較的多くの部分が加熱用熱交換器１２８を通過するように、第１温調ドア１３０Ａ及び第２温調ドア１３０Ｂが調整される。このとき、第２送風路１１２Ｂにおける通気抵抗は、加熱用熱交換器１２８の通気抵抗の差分だけ、第１送風路１１２Ａにおける通気抵抗よりも大きくなる。このため、バイレベルモードでは、足元の風量が不足しがちになる傾向にあり、この傾向は、制御目標温度と実際温度との差が大きく第２送風路内１１２Ｂの空気の多くが加熱用熱交換器を流れるときに顕著となる。（なお、車両用空調装置においては、運転モードに関わらず、第２送風路１１２Ｂにおける加熱用熱交換器１２８の迂回比率が、第１送風路１１２Ａにおける加熱用熱交換器１２８の迂回比率より高くなることはない。）

遠心送風機の技術分野において良く知られているように、巻き角θの増加に伴うスクロールの断面積の増加率（３Ｄスクロールではない一般的なスクロールでは「広がり角」というパラメータで表現されることが多い）は遠心送風機の性能に大きな影響を及ぼす。上記増加率が大きい場合には低圧力大流量、小さい場合には高圧力小流量となる傾向がある。バイレベルモードにおける上記問題を解消または緩和するために、主にフット吹出口１３６に向けて空気を送り出す第２空気通路１９において、巻き角の増加に伴うスクロールの断面積の増加率を低く抑えることが考えられる。

この場合、巻き角θの増加に伴う第２空気通路１９の軸方向長さの増加率を、前記巻き角θの増加に伴う第１空気通路１８の軸方向長さの増加率よりも小さくすることができる。

あるいは、第２空気通路１９の軸方向長さは巻き角θに関わらず一定としてもよい。つまり、巻き角θの増加に伴い第２空気通路１９の最大半径方向長さを増加させることのみにより、第２空気通路１９の断面積を巻き角θの増加に伴い増加するようにしてもよい。

再度用語の定義について確認する。第１空気通路１８（第２空気通路１９）の軸方向長さとは、上記定義による第１空気通路１８（第２空気通路１９）の断面積を上記定義により第１空気通路１８（第２空気通路１９）の最大半径方向長さで除した値を意味する。この定義の下で、巻き角θの増加に伴い第１空気通路１８（第２空気通路１９）の軸方向長さを増加させることを可能とするいくつかの第１空気通路１８（第２空気通路１９）の構成が考えられる。

前述した理由により、巻き角θの増加に伴い仕切壁２０の内周端縁２０Ｅ（１７１１）の軸方向位置を変化させてはならない。このため、第１空気通路１８の軸方向長さを巻き角θの増加に伴い増加させる方法としては、スクロールハウジング１７の子午断面で見たときの内周端縁２０Ｅ（１７１１）以外の仕切壁２０の軸方向位置を巻き角θに応じて変化させることが考えられる。

具体的には、図３及び図５に示すように、第１空気通路１８に面した仕切壁２０（１７１２）の表面２０Ｃ（１７１３）が、仕切壁２０の内周端縁２０Ｅ（１７１１）から遠ざかるに従って、スクロールハウジング１７の吸込口２２からの軸方向距離が大きくなり、その後小さくなるように湾曲した部分を有するように、仕切壁２０を構成することができる。

あるいは、図６に示すように、第１空気通路１８に面した仕切壁２０（１７１２）の表面２０Ｃ（１７１３）が、仕切壁２０の内周端縁２０Ｅ（１７１１）から遠ざかるに従って、スクロールハウジング１７の吸込口２２からの軸方向距離が大きくなるように傾斜した部分（第１部分）を有するように、仕切壁２０を構成することができる。この傾斜した部分（第１部分）より半径方向外側にある仕切壁２０の部分は、図６に示すように、水平方向（回転軸線Ａｘに直交する方向）に延びていてもよいし、前記第１部分（傾斜した部分）よりも緩やかに傾斜した部分（第２部分）であってもよい。

図３、図５及び図６において、第１空気通路１８に面した仕切壁２０（１７１２）の表面２０Ｃ（１７１３）は、分離筒１４あるいは羽根車２から遠ざかるに従って低くなる傾斜面または湾曲面となっている。このことは、分離筒１４の出口側端部１６により水平方向（半径方向外向き）に転向されて（但し、完全に水平方向に転向されるわけではなく、軸方向下向きの速度成分を有している）羽根車２を通過した第１空気流を、第１空気通路１８にスムースに流入させる上で好ましい。

また、図３、図５及び図６に示すように、第２空気通路１９の軸方向長さを巻き角θの増加に伴い増加させるために、第２空気通路１９に面するとともに仕切壁２０に対向するスクロールハウジング１７の壁体（底壁体）１７Ｂ（１７３３）の軸方向位置を巻き角θに応じて変化させることができる。この場合、壁体１７Ｂ（１７３３）のうち、半径方向内側にある部分は、羽根車２から遠ざかるに従って低くなる傾斜面または湾曲面とすることが好ましい。

次に、上述した形状の仕切壁２０を有するスクロールハウジング１７を形成するための、スクロールハウジング１７の有利な構成例について図４及び図５を参照して説明する。

スクロールハウジング１７は、樹脂射出成形技術により別々に製造された少なくとも３つの部材を組み合わせることにより構成される。具体的には、スクロールハウジング１７は、仕切壁２０を含む第１部材１７１と、スクロールハウジング１７のうちの仕切壁２０よりも吸込口２２に近い部分を含む第２部材１７２と、スクロールハウジング１７のうちの仕切壁２０よりも吸込口２２から遠い部分を含む第３部材１７３とを組み合わせることにより構成されている。

第２部材１７２の周縁部のうちの第１部材１７１に対向する面に受け溝１７２１が形成されており、第１部材１７１の周縁部１７１５に第２部材１７２の受け溝に嵌合する突起１７１６が形成されている。また、第３部材１７３の周縁部のうちの第１部材１７１に対向する面に受け溝１７３１が形成され、第１部材１７１の周縁部１７１５に第３部材１７３の受け溝１７３１に嵌合する突起１７１７が形成されている。第１部材１７１に受け溝を形成し、第２部材１７２及び第３部材１７３に突起を形成してもよい。

第２部材１７２及び第３部材１７３の周縁部にはそれぞれ、複数（本例では４つ）のネジ受けボス１７２２，１７３２が設けられている。第１部材１７１の突起１７１６，１７１７を対応する第２部材１７２の受け溝１７２１及び第３部材１７３の受け溝１７３１に嵌め込んだ状態で、各ネジ受けボス１７２２，１７２３のところで締結部材であるネジ１７４を用いて第２部材１７２及び第３部材１７３を締結する。これにより、第１部材１７１は互いに締結された第２部材１７２と第３部材１７３によって挟まれた状態で第２部材１７２と第３部材１７３により保持される。

なお、図４において、符号１７２５で示す部材は、空気取入ハウジング２１をスクロールハウジング１７に固定するためのネジ受けボスである。

上記構成を採用することにより、仕切壁２０（１７１２）の形状自由度が劇的に向上する。つまり、仕切壁２０（１７１２）を含む第１部材１７１は全体として平面的な形状を有しているので、樹脂射出成形用の金型製造技術の観点から、仕切壁２０（１７１２）の断面形状を巻き角θに応じて変化させるべく、前述したように仕切壁２０（１７１２）に傾斜、湾曲を与えることが非常に容易となる。このため、前述下仕切壁２０の形状を容易に実現することができる。

好ましくは、図３及び図６に示すように、巻き角θの値に関わらず、第１空気通路１８に対応するスクロールハウジング１７の外周壁１７Ａの半径方向位置は、前記第２空気通路１９に対応する前記スクロールハウジング１７の外周壁１７Ａの半径方向位置と同一である。このように構成することにより、スクロールハウジング１７を製造することが容易となる。このように構成は、特に、図４に示した構造を採用する上で有利である。

１ 遠心送風機
２ 羽根車
Ａｘ 回転軸線
３ 翼
３Ａ 周方向翼列
１３ モータ
１４ 分離筒
１７ スクロールハウジング
１７Ａ スクロールハウジングの外周壁
１７ｔ スクロールハウジングの舌部
１７Ｂ，１７３３ スクロールハウジングの壁体
１７１，１７２，１７３ スクロールハウジングの第１〜第３部材
１７２１，１７３１ 受け溝
１７１５ 第１部材の周縁部
１７１６，１７１７ 突起
１８ 第１空気通路
１９ 第２空気通路
２０，１７１２ 仕切壁
２０Ｃ，１７１３ 仕切壁の表面
２０Ｅ，１７１１ 仕切壁の内周端縁
２２ スクロールハウジングの吸込口
θ 巻き角

Claims (12)

1. 車両用の片吸込型の遠心送風機（１）であって、
   モータ（１３）と、
   周方向に並んだ翼列（３Ａ）を形成する複数の翼（３）を有し、前記モータによって回転軸線（Ａｘ）周りに回転駆動されて、軸方向の一端側から前記翼列（３Ａ）の半径方向内側の空間に吸入した空気を、半径方向外側に向けて吹き出す羽根車（２）と、
   前記羽根車を収容する内部空間と、前記軸方向の一端側に開口する吸込口（２２）と、周方向に開口する吐出口（１７０）と、を有するスクロールハウジング（１７）と、
   前記スクロールハウジング（１７）の前記内部空間のうちの前記スクロールハウジング（１７）の内周面と前記羽根車（２）の外周面との間の領域、並びに前記吐出口（１７０）の内部空間を、前記軸方向に分割して第１空気通路（１８）及び第２空気通路（１９）を形成する仕切壁（２０）と、
   前記吸込口の半径方向内側及び前記羽根車（２）の前記翼列の半径方向内側を通って前記軸方向に延びる分離筒（１４）であって、前記吸込口（２２）から前記スクロールハウジング（１７）内に吸入される空気の流れを、分離筒の外側を通る第１空気流と、前記分離筒の内側を通る第２空気流とに分割するように設けられ、かつ、前記第１空気流を半径方向外向きに転向して前記第１空気通路（１８）に案内するとともに、前記第２空気流を半径方向外向きに転向して前記第２空気通路（１９）に案内する出口側端部（１６）を有している、分離筒（１４）と、
   を備え、
   前記スクロールハウジング（１７）の舌部（１７ｔ）の角度位置から前記羽根車（２）の回転方向に沿って測定した角度を巻き角（θ）と呼ぶこととした場合、各巻き角に対応する角度位置における前記スクロールハウジング（１７）の子午断面で見たときに、下記の関係、すなわち、
   前記巻き角の増加に伴い、前記第１空気通路（１８）の断面積及び前記第２空気通路（１９）の断面積が増加すること、
   前記巻き角の増加に伴い、前記第１空気通路（１８）の最大半径方向長さ（１８Ｒ）及び前記第２空気通路（１９）の最大半径方向長さ（１９Ｒ）が増加すること、
   前記巻き角の増加に伴い、前記第１空気通路（１８）の軸方向長さが増加すること、かつ、
   前記巻き角に関わらず、前記仕切壁（２０）の内周端縁（２０Ｅ，１７１１）の軸方向位置が同じであること、が成立し、
   前記スクロールハウジング（１７）の子午断面で見たときの前記内周端縁（２０Ｅ，１７１１）以外の前記仕切壁（２０）の軸方向位置を前記巻き角（θ）に応じて変化させることにより、前記第１空気通路（１８）の軸方向長さを前記巻き角の増加に伴い増加させていることを特徴とする遠心送風機。
2. 前記巻き角（θ）の増加に伴い、前記第２空気通路（１９）の軸方向長さも増加することを特徴とする、請求項１記載の遠心送風機。
3. 前記巻き角（θ）の増加に伴う前記第２空気通路（１９）の軸方向長さの増加率が、前記巻き角（θ）の増加に伴う前記第１空気通路（１８）の軸方向長さの増加率よりも小さい、請求項２記載の遠心送風機。
4. 前記第２空気通路（１９）に面するとともに前記仕切壁（２０）に対向する前記スクロールハウジング（１７）の壁体（１７Ｂ，１７３３）の軸方向位置を前記巻き角（θ）に応じて変化させることにより、前記第２空気通路（１９）の軸方向長さを前記巻き角の増加に伴い増加させている、請求項１記載の遠心送風機。
5. 前記第１空気通路（１８）に面した前記仕切壁（２０）の表面（２０Ｃ，１７１３）は、前記仕切壁（２０）の内周端縁（１７１１）から遠ざかるに従って、前記吸込口（２２）からの軸方向距離が大きくなるように傾斜した部分を有する、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の遠心送風機。
6. 前記第１空気通路（１８）に面した前記仕切壁（２０）の表面（２０Ｃ，１７１３）は、前記仕切壁（２０）の内周端縁から遠ざかるに従って、前記吸込口（２２）からの軸方向距離が大きくなり、その後小さくなるように湾曲した部分を有する、請求項１から４のうちのいずれか一項に記載の遠心送風機。
7. 前記巻き角（θ）の値に関わらず、前記第１空気通路（１８）に対応する前記スクロールハウジング（１７）の外周壁（１７Ａ）の半径方向位置は、前記第２空気通路（１９）に対応する前記スクロールハウジング（１７）の外周壁（１７Ａ）の半径方向位置と同一である、請求項１から６のうちのいずれか一項に記載の遠心送風機。
8. 車両用の片吸込型の遠心送風機（１）であって、
   モータ（１３）と、
   周方向に並んだ翼列（３Ａ）を形成する複数の翼（３）を有し、前記モータによって回転軸線（Ａｘ）周りに回転駆動されて、軸方向の一端側から前記翼列（３Ａ）の半径方向内側の空間に吸入した空気を、半径方向外側に向けて吹き出す羽根車（２）と、
   前記羽根車を収容する内部空間と、前記軸方向の一端側に開口する吸込口（２２）と、周方向に開口する吐出口（１７０）と、を有するスクロールハウジング（１７）と、
   前記スクロールハウジング（１７）の前記内部空間のうちの前記スクロールハウジング（１７）の内周面と前記羽根車（２）の外周面との間の領域、並びに前記吐出口（１７０）の内部空間を、前記軸方向に分割して第１空気通路（１８）及び第２空気通路（１９）を形成する仕切壁（２０）と、
   前記吸込口の半径方向内側及び前記羽根車（２）の前記翼列の半径方向内側を通って前記軸方向に延びる分離筒（１４）であって、前記吸込口（２２）から前記スクロールハウジング（１７）内に吸入される空気の流れを、分離筒の外側を通る第１空気流と、前記分離筒の内側を通る第２空気流とに分割するように設けられ、かつ、前記第１空気流を半径方向外向きに転向して前記第１空気通路（１８）に案内するとともに、前記第２空気流を半径方向外向きに転向して前記第２空気通路（１９）に案内する出口側端部（１６）を有している、分離筒（１４）と、
   を備え、
   前記スクロールハウジング（１７）の舌部（１７ｔ）の角度位置から前記羽根車（２）の回転方向に沿って測定した角度を巻き角（θ）と呼ぶこととした場合、各巻き角に対応する角度位置における前記スクロールハウジング（１７）の子午断面で見たときに、下記の関係、すなわち、
   前記巻き角の増加に伴い、前記第１空気通路（１８）の断面積及び前記第２空気通路（１９）の断面積が増加すること、
   前記巻き角の増加に伴い、前記第１空気通路（１８）の最大半径方向長さ（１８Ｒ）及び前記第２空気通路（１９）の最大半径方向長さ（１９Ｒ）が増加すること、
   前記巻き角の増加に伴い、前記第１空気通路（１８）の軸方向長さが増加すること、かつ、
   前記巻き角に関わらず、前記仕切壁（２０）の内周端縁（２０Ｅ，１７１１）の軸方向位置が同じであること、が成立し、
   前記スクロールハウジング（１７）は、別々に製造された少なくとも３つの部材を組み合わせることにより構成されており、前記少なくとも３つの部材には、前記仕切壁（２０）を含む第１部材（１７１）と、前記スクロールハウジング（１７）のうちの前記仕切壁（２０）よりも前記吸込口（２２）に近い部分を含む第２部材（１７２）と、前記スクロールハウジング（１７）のうちの前記仕切壁（２０）よりも前記吸込口（２２）から遠い部分を含む第３部材（１７３）とが含まれており、前記第１空気通路（１８）の軸方向長さを増加させることが、前記仕切壁（２０、１７１２）の断面形状を前記巻き角（θ）に応じて変化させることによりなされることを特徴とする遠心送風機。
9. 前記第２部材（１７２）と前記第３部材（１７３）とを締結する締結部材（１７４）をさらに備え、前記第１部材（１７１）は互いに締結された前記第２部材と前記第３部材によって挟まれることにより前記第２部材と前記第３部材により保持される、請求項８記載の遠心送風機。
10. 前記第２部材（１７２）の周縁部のうちの前記第１部材（１７１）に対向する面に受け溝（１７２１）または突起が形成され、前記第１部材（１７１）の周縁部に前記第２部材（１７２）の受け溝または突起に嵌合する突起（１７１６）または受け溝が形成され、前記第３部材（１７３）の周縁部のうちの前記第１部材（１７１）に対向する面に受け溝（１７３１）または突起が形成され、前記第１部材（１７１）の周縁部に前記第３部材（１７３）の受け溝または突起に嵌合する突起（１７１７）または受け溝が形成されている、請求項９記載の遠心送風機。
11. 車両用の片吸込型の遠心送風機（１）であって、
    モータ（１３）と、
    周方向に並んだ翼列（３Ａ）を形成する複数の翼（３）を有し、前記モータによって回転軸線（Ａｘ）周りに回転駆動されて、軸方向の一端側から前記翼列（３Ａ）の半径方向内側の空間に吸入した空気を、半径方向外側に向けて吹き出す羽根車（２）と、
    前記羽根車を収容する内部空間と、前記軸方向の一端側に開口する吸込口（２２）と、周方向に開口する吐出口（１７０）と、を有するスクロールハウジング（１７）と、
    前記スクロールハウジング（１７）の前記内部空間のうちの前記スクロールハウジング（１７）の内周面と前記羽根車（２）の外周面との間の領域、並びに前記吐出口（１７０）の内部空間を、前記軸方向に分割して第１空気通路（１８）及び第２空気通路（１９）を形成する仕切壁（２０）と、
    前記吸込口の半径方向内側及び前記羽根車（２）の前記翼列の半径方向内側を通って前記軸方向に延びる分離筒（１４）であって、前記吸込口（２２）から前記スクロールハウジング（１７）内に吸入される空気の流れを、分離筒の外側を通る第１空気流と、前記分離筒の内側を通る第２空気流とに分割するように設けられ、かつ、前記第１空気流を半径方向外向きに転向して前記第１空気通路（１８）に案内するとともに、前記第２空気流を半径方向外向きに転向して前記第２空気通路（１９）に案内する出口側端部（１６）を有している、分離筒（１４）と、
    を備え、
    前記スクロールハウジング（１７）の舌部（１７ｔ）の角度位置から前記羽根車（２）の回転方向に沿って測定した角度を巻き角（θ）と呼ぶこととした場合、各巻き角に対応する角度位置における前記スクロールハウジング（１７）の子午断面で見たときに、下記の関係、すなわち、
    前記巻き角の増加に伴い、前記第１空気通路（１８）の断面積及び前記第２空気通路（１９）の断面積が増加すること、
    前記巻き角の増加に伴い、前記第１空気通路（１８）の最大半径方向長さ（１８Ｒ）及び前記第２空気通路（１９）の最大半径方向長さ（１９Ｒ）が増加すること、
    前記巻き角の増加に伴い、前記第１空気通路（１８）の軸方向長さが増加すること、かつ、
    前記巻き角に関わらず、前記仕切壁（２０）の内周端縁（２０Ｅ，１７１１）の軸方向位置が同じであること、が成立し、
    前記巻き角（θ）の増加に伴い、前記第２空気通路（１９）の軸方向長さも増加し、
    前記巻き角（θ）の増加に伴う前記第２空気通路（１９）の軸方向長さの増加率が、前記巻き角（θ）の増加に伴う前記第１空気通路（１８）の軸方向長さの増加率よりも小さいことを特徴とする遠心送風機。
12. 車両用の片吸込型の遠心送風機（１）であって、
    モータ（１３）と、
    周方向に並んだ翼列（３Ａ）を形成する複数の翼（３）を有し、前記モータによって回転軸線（Ａｘ）周りに回転駆動されて、軸方向の一端側から前記翼列（３Ａ）の半径方向内側の空間に吸入した空気を、半径方向外側に向けて吹き出す羽根車（２）と、
    前記羽根車を収容する内部空間と、前記軸方向の一端側に開口する吸込口（２２）と、周方向に開口する吐出口（１７０）と、を有するスクロールハウジング（１７）と、
    前記スクロールハウジング（１７）の前記内部空間のうちの前記スクロールハウジング（１７）の内周面と前記羽根車（２）の外周面との間の領域、並びに前記吐出口（１７０）の内部空間を、前記軸方向に分割して第１空気通路（１８）及び第２空気通路（１９）を形成する仕切壁（２０）と、
    前記吸込口の半径方向内側及び前記羽根車（２）の前記翼列の半径方向内側を通って前記軸方向に延びる分離筒（１４）であって、前記吸込口（２２）から前記スクロールハウジング（１７）内に吸入される空気の流れを、分離筒の外側を通る第１空気流と、前記分離筒の内側を通る第２空気流とに分割するように設けられ、かつ、前記第１空気流を半径方向外向きに転向して前記第１空気通路（１８）に案内するとともに、前記第２空気流を半径方向外向きに転向して前記第２空気通路（１９）に案内する出口側端部（１６）を有している、分離筒（１４）と、
    を備え、
    前記スクロールハウジング（１７）の舌部（１７ｔ）の角度位置から前記羽根車（２）の回転方向に沿って測定した角度を巻き角（θ）と呼ぶこととした場合、各巻き角に対応する角度位置における前記スクロールハウジング（１７）の子午断面で見たときに、下記の関係、すなわち、
    前記巻き角の増加に伴い、前記第１空気通路（１８）の断面積及び前記第２空気通路（１９）の断面積が増加すること、
    前記巻き角の増加に伴い、前記第１空気通路（１８）の最大半径方向長さ（１８Ｒ）及び前記第２空気通路（１９）の最大半径方向長さ（１９Ｒ）が増加すること、
    前記巻き角の増加に伴い、前記第１空気通路（１８）の軸方向長さが増加すること、かつ、
    前記巻き角に関わらず、前記仕切壁（２０）の内周端縁（２０Ｅ，１７１１）の軸方向位置が同じであること、が成立し、
    前記第１空気通路（１８）に面した前記仕切壁（２０）の表面（２０Ｃ，１７１３）は、前記仕切壁（２０）の内周端縁から遠ざかるに従って、前記吸込口（２２）からの軸方向距離が大きくなり、その後小さくなるように湾曲した部分を有することを特徴とする遠心送風機。

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