JP6699757B2 - 空調装置 - Google Patents

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関連出願への相互参照

本出願は、２０１６年１２月１４日に出願された日本特許出願番号２０１６−２４２４９７号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。

本開示は、空調風を提供する空調装置に関する。

従来、空調風を提供する空調装置が知られている。特許文献１に記載の空調装置は、車両に搭載され、車室内に空調風を提供する車両用空調装置である。この空調装置は、ファンと、空調ケースとを備えている。空調ケースには、空気を通す通風空間が形成されている。この通風空間に、ファンが配置されている。

この空調ケースは、仕切り板と、内側案内板と、外側案内板を備えている。内側案内板は、ファンの径方向における複数の羽根部よりも内側に配置される。また、外側案内板は、ファンの径方向における複数の羽根部よりも外側に配置される。

内側案内板は、ファンに吸い込まれる２種類の空気を仕切る部材である、外側案内板は、ファンから吹き出される当該２種類の空気を仕切る部材である。これら内側案内板および外側案内板により、ファンに吸い込まれる２種類の空気は分離されたままファンから吹き出される。

また、ファンに吸い込まれる空気は、ファンに吸い込まれてからファンの外部に吐き出されるまでの過程において、ファンの回転方向に流れつつファンの遠心方向外側に流れることとなる。したがって、ファンの羽根部を通る風は、ファンの内部に吸い込まれてからファンの外部に吐き出されるまでの間に、その進角を変化させながら流れることとなる。このため、この種の空調装置では、この進角の変化に応じて、２種類の空気の境界に位置するように、外側案内板が配置される。

特開２０１６−１１１０１号公報

しかしながら、本願発明者の検討によると、特許文献１のように、外側案内板も内側案内板も、ファンの回転軸に平行な方向に伸びる板である場合、２種類の空気を十分に分離できていないことが明らかとなった。そして、更なる検討の結果、これは、ファンの内部を流れる空気は回転軸方向における位置が異なると遠心方向の速度が異なることに原因があるとわかった。このようになっていると、空気がファンの内部に吸い込まれてからファンの外部に吐き出されるまでの時間は、その空気の回転軸方向における流出位置によって異なる。

例えば、ファンの底板部が平たい形状だと、ファンの内部空間のうち頂板部の側の空気の遠心方向の速度成分に対し、ファンの内部空間のうち底板部の側の空気の遠心方向の速度成分は大きくなる。つまり、ファンの内部空間の底板部の側に位置する空気ほど、その空気の遠心方向の速度は速くなる。

また例えば、ファンの底板部の、回転軸に近い部分が、頂板部に向かって凸の形状となっている場合、ファンの内部空間のうち頂板部の側の空気の遠心方向の速度成分に対し、ファンの内部空間のうち底板部の側の空気の遠心方向の速度成分は小さくなる。つまり、ファンの内部空間の底板部の側に位置する空気ほど、その空気の遠心方向の速度は遅くなる。

本開示は、空調装置のファンにおいて、２種類の空気を十分に分離できる構成を提供することを目的とする。

本開示の１つの観点によれば、空調風を提供する空調装置は、ファンと、空気を通す通風空間が形成された空調ケースと、を備える。前記ファンは、頂板部と、底板部と、前記頂板部と前記底板部に囲まれて配置された複数の羽根部と、を有する。前記ファンは、前記通風空間に配置されて回転することで前記空気を回転軸の方向に吸い込むと共に前記回転軸を中心とした遠心方向に吹き出す。前記通風空間は、前記空調ケースの外部の空気を導入するケース導入口を含む。前記空調ケースは、仕切り板と、内側案内板と、外側案内板と、を備える。前記仕切り板は、前記通風空間のうち前記ケース導入口に連通する一部を第１通路と第２通路とに仕切る。

前記通風空間は、前記第１通路および前記第２通路に連通すると共に前記ファンが配置されるファン配置空間と、前記ファン配置空間に連通する空間であって前記第１通路および前記ファン配置空間を通った前記空気を前記空調ケースの外部に吐出する第１吐出口と、前記ファン配置空間に連通する空間であって前記第２通路および前記ファン配置空間を通った前記空気を前記空調ケースの外部に吐出する第２吐出口と、を含む。

前記頂板部には、前記第１通路を通った空気および前記第２通路を通った空気を前記底板部と前記頂板部に囲まれた空間に導入するためのファン導入口が、形成され、
前記内側案内板は、前記ファン配置空間において、前記回転軸を中心とする径方向における前記複数の羽根部よりも前記回転軸に近い側に配置される。前記内側案内板は、前記第１通路を通って前記ファンから吹き出される前記空気を前記第１吐出口あるいは前記外側案内板に案内する内側案内面を有する。

前記外側案内板は、前記ファン配置空間において前記径方向における前記複数の羽根部よりも前記回転軸から遠い側に配置される。前記外側案内板は、前記内側案内面によって案内された前記空気を前記第１吐出口に案内する外側案内面を有する。

前記ファンが位置する領域を含みかつ前記回転軸に垂直で、前記回転軸の方向の異なる位置配置される複数の所定断面の各々において、前記外側案内面のうち前記径方向における前記回転軸に近い側の外側案内端部と前記回転軸とを結んだ直線が基準直線である。

前記複数の所定断面の各々において、前記内側案内面のうち前記径方向における前記外側案内端部に近い側の内側案内端部と前記回転軸とを結んだ直線が案内直線である。

前記複数の所定断面の各々において、前記ファンの回転向きに前記案内直線から前記基準直線まで測ったときの角度が位相差角度である。前記複数の所定断面における複数の位相差角度が互いに異なっている。

また、本開示の他の観点によれば、空調風を提供する空調装置は、ファンと、空気を通す通風空間が形成された空調ケースと、を備える。前記ファンは、頂板部と、底板部と、前記頂板部と前記底板部に囲まれて配置された複数の羽根部と、を有する。前記ファンは、前記通風空間に配置されて回転することで前記空気を回転軸の方向に吸い込むと共に前記回転軸を中心とした遠心方向に吹き出す。

前記通風空間は、前記空調ケースの外部の空気を導入するケース導入口を含む。前記空調ケースは、仕切り板と、内側案内板と、外側案内板と、を備える。前記仕切り板は、前記通風空間のうち前記ケース導入口に連通する一部を第１通路と第２通路とに仕切る。

前記通風空間は、前記第１通路および前記第２通路に連通すると共に前記ファンが配置されるファン配置空間と、前記ファン配置空間に連通する空間であって前記第１通路および前記ファン配置空間を通った前記空気を前記空調ケースの外部に吐出する第１吐出口と、前記ファン配置空間に連通する空間であって前記第２通路および前記ファン配置空間を通った前記空気を前記空調ケースの外部に吐出する第２吐出口と、を含む。

前記頂板部には、前記第１通路を通った空気および前記第２通路を通った空気を前記底板部と前記頂板部に囲まれた空間に導入するためのファン導入口が、形成される。前記内側案内板は、前記ファン配置空間において、前記回転軸を中心とする径方向における前記複数の羽根部よりも前記回転軸に近い側に配置される。

前記内側案内板は、前記第１通路を通って前記ファンから吹き出される前記空気を前記第１吐出口あるいは前記外側案内板に案内する内側案内面を有する。前記外側案内板は、前記ファン配置空間において前記径方向における前記複数の羽根部よりも前記回転軸から遠い側に配置される。前記外側案内板は、前記内側案内面によって案内された前記空気を前記第１吐出口に案内する外側案内面を有する。

前記ファンが位置する領域を含みかつ前記回転軸に垂直で、前記回転軸の方向の異なる位置配置される複数の所定断面の各々において、前記内側案内面によって表される直線が案内直線である。前記複数の所定断面の各々において、前記外側案内面のうち前記径方向における前記回転軸に近い側の外側案内端部と前記回転軸とを結んだ直線が基準直線である。

前記複数の所定断面の各々において、前記ファンの回転向きに前記案内直線から前記基準直線まで測ったときの角度が位相差角度である。前記複数の所定断面における複数の位相差角度が互いに異なっている。

発明者の検討の結果、ファンの内部を流れる空気は回転軸方向における位置が異なると遠心方向の速度が異なることがわかった。この空調装置によれば、位相変化部を有することで、ファンの内部空間のうち上側を流れる空気の遠心方向の速度成分が小さく、ファンの内部空間のうち下側を流れる空気の遠心方向の速度成分が大きい場合およびその逆の場合に対応することができる。すなわち、上側に向かうほど位相差角度が大きくなっていることで、あるいはその逆になっていることで、下側において適切に第１空気と第２空気とを分離できる。更に、上側においても、回転方向に進んだ位置に流れる第１空気を確実に外側案内面で案内することができ、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。

第１実施形態に係る空調装置の全体構成を示す図である。 図１に示す空調装置におけるファンの周辺部分について、図３あるいは図４中のII-II断面の構成を示す図である。 図２中のIII-III断面の構成を示す図である。 図２中のIV-IV断面の構成を示す図である。 図２中のIII-III断面の構成を示す別の図である。 図２中のIV-IV断面の構成を示す別の図である。 第２実施形態に係る空調装置におけるファンの周辺部分について、図８あるいは図中のVII-VII断面の構成を示す図である。 図７中のVIII-VIII断面の構成を示す図である。 図７中のIX-IX断面の構成を示す図である。 他の実施形態に係る空調装置についての第１実施形態における図３に対応する図である。 図１０に示す空調装置についての第１実施形態における図４に対応する図である。 他の実施形態に係る空調装置を図２と同じ断面で切った断面図である。 図１３中のXIII-XIII断面の構成を示す図である。 図１３中のXIV-XIV断面の構成を示す図である。 他の実施形態に係る空調装置を図２と同じ断面で切った断面図である。 図１５中のXVI-XVI断面の構成を示す図である。 図１５中のXVII-XVII断面の構成を示す図である。 内側案内板を図１５中の紙面手前側から紙面に垂直な方向に見た図である。 内側案内板を図１５中のXVIV方向から見た図である。 比較例における第１、第２空気の流れを示す図である。 比較例における第１、第２空気の流れを示す図である。

以下、本開示の実施形態について図に基づいて説明する。尚、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本開示の第１実施形態に係る空調装置１００について図１〜図６を参照して説明する。この空調装置１００は、車両に搭載され、該車両の車室内に空調風を提供する車両用空調装置である。

空調装置１００は、車内においてその前方部分に配置され、例えばエンジンルームに配設されたコンプレッサおよびコンデンサ等から構成される冷凍サイクルを備える空調システムの一部を構成している。図１に示すように、本実施形態に係る空調装置１００は、送風機１と、空調ケース２と、フィルタ３と、エバポレータ４と、不図示のヒータコアと、不図示の電子制御装置を備えている。

図１に示すように、空調ケース２には、空気を通す通風空間ＶＳ１〜ＶＳ７が形成されている。通風空間ＶＳ１〜ＶＳ７は、２個のケース導入口ＶＳ１、ＶＳ２と、第１通路ＶＳ３と、第２通路ＶＳ４と、ファン配置空間ＶＳ５と、第１吐出口ＶＳ６と、第２吐出口ＶＳ７を含んでいる。ケース導入口ＶＳ１は、第１空気を導入するための空間である。つまり、ケース導入口ＶＳ１は、第１ケース導入口に相当する。ケース導入口ＶＳ２は、第２空気を導入するための空間である。つまり、ケース導入口ＶＳ２は、第２ケース導入口に相当する。

尚、第１空気は、例えば外気（すなわち、車外から導入された空気）であり、第２空気は、例えば内気（すなわち、車内から導入された空気）である。すなわち、ケース導入口ＶＳ１およびケース導入口ＶＳ２は、互いに異なる性質の空気を導入する。尚、図２の矢印ＡＲ１、ＡＲ２は、第１空気の流れを示している。また、図２の矢印ＡＲ３、ＡＲ４は、第２空気の流れを示している。

図１に示すように、第１通路ＶＳ３および第２通路ＶＳ４の各々は、通風空間ＶＳのうち一部ＶＳ３、ＶＳ４が仕切り板２０によって仕切られることで形成された空間である。第１通路ＶＳ３は、ケース導入口ＶＳ１に連通している。第２通路ＶＳ４は、ケース導入口ＶＳ２に連通している。ファン配置空間ＶＳ５は、第１通路ＶＳ３および第２通路ＶＳ４に連通すると共に後述のファン１０が配置される空間である。第１吐出口ＶＳ６は、第１通路ＶＳ３およびファン配置空間ＶＳ５を通った第１空気を空調ケース２の外部に吐出するための空間である。第２吐出口ＶＳ７は、第２通路ＶＳ４およびファン配置空間ＶＳ５を通った第２空気を空調ケース２の外部に吐出するための空間である。

送風機１は、遠心式の電動送風機である。図１に示すように、送風機１は、ファン１０と、駆動モータ１１を有している。送風機１は、空調ケース２に形成された通風空間ＶＳ１〜ＶＳ７に配置されている。具体的には、送風機１は、通風空間ＶＳ１〜ＶＳ７のうちフィルタ３およびエバポレータ４に対する空気流れ下流側であって第１吐出口ＶＳ６および第２吐出口ＶＳ７に対する空気流れ上流側に配置されている。

図１、図２に示すように、ファン１０は、頂板部１０ａと、底板部１０ｂと、複数の羽根部１０ｃを備えている。図２に示すように、ファン１０は、通風空間ＶＳ１〜ＶＳ７のうちのファン配置空間ＶＳ５に配置されている。ファン１０は、回転することで、空気を回転軸ＣＬの方向ＣＬＤに吸い込むと共に回転軸ＣＬを中心とした遠心方向ＣＤに吹き出す機能を発揮する。

図１、図２に示すように、頂板部１０ａおよび底板部１０ｂは、回転軸ＣＬの伸びる方向ＣＬＤにおいて互いに対向して配置されている。尚、以下において、回転軸ＣＬの伸びる方向ＣＬＤにおける頂板部１０ａの側を上側と称し、底板部１０ｂの側を下側と称する。

図１、図２に示すように、頂板部１０ａには、第１通路ＶＳ３を通った空気および第２通路ＶＳ４を通った空気を底板部１０ｂと頂板部１０ａに囲まれた空間に導入するためのファン導入口ＩＳが、形成されている。また、頂板部１０ａには、ファン導入口ＩＳを通った空気を第１吐出口ＶＳ６あるいは第２吐出口ＶＳ７へ案内する頂側案内面１０ａａが、形成されている。頂側案内面１０ａａは、底板部１０ｂに対向している。また、頂側案内面１０ａａは、径方向ＤＤにおけるファン導入口ＩＳの周囲において、上側から下側に向かうにつれて径方向ＤＤの外側に向かって伸びている。すなわち、頂側案内面１０ａａは、径方向ＤＤにおけるファン導入口ＩＳの周囲において、上側から下側に向かうにつれて径方向ＤＤの外側に位置するように形成されている。

図１、図２に示すように、複数の羽根部１０ｃは、頂板部１０ａと底板部１０ｂに囲まれて配置されている。複数の羽根部１０ｃの各々は、底板部１０ｂおよび頂板部１０ａの各々に繋がっている。図３に示すように、複数の羽根部１０ｃは、底板部１０ｂと頂板部１０ａに囲まれた空間において、ファン１０の回転方向ＤＲに互いに間隔を空けて配置されている。複数の羽根部１０ｃは、ファン１０の径方向ＤＤにおけるファン導入口ＩＳの外側に配置されている。ファン１０の径方向ＤＤは、回転軸ＣＬ上の点を通ると共に回転軸ＣＬに垂直な直線の方向である。

駆動モータ１１は、ファン１０を回転駆動する電動モータである。

図１に示すように、空調ケース２は、空気を通す通風空間ＶＳ１〜ＶＳ７が形成された筐体部材である。空調ケース２は、基本的には樹脂で構成されている。空調ケース２は、仕切り板２０と、内側案内板２１と、外側案内板２２と、外側案内板２３を備えている、また、空調ケース２は、ケース導入口ＶＳ１に配置された不図示のドア部材と、ケース導入口ＶＳ２に配置された不図示のドア部材と、第１吐出口ＶＳ６に配置された不図示のドア部材と、第２吐出口ＶＳ７に配置された不図示のドア部材を備えている。また、空調ケース２は、第１通路ＶＳ３のうちのエバポレータ４とヒータコアの間に配置された不図示のドア部材と、第２通路ＶＳ４のうちのエバポレータ４とヒータコアの間に配置された不図示のドア部材を備えている。

仕切り板２０は、通風空間ＶＳ１〜ＶＳ７の一部を第１通路ＶＳ３と第２通路ＶＳ４に仕切る板状部材である。図１に示すように、本実施形態では、内側案内板２１は、仕切り板２０と一体に構成されている。

尚、図３〜図６における矢印ＤＲは、ファン１０の回転方向を示している。つまり、本実施形態におけるファン１０は、図３〜図６における反時計回りの向きに回転する。

内側案内板２１は、板状部材であり、第１通路ＶＳ３を通ってファン１０から吹き出される空気を第１吐出口ＶＳ６あるいは外側案内板２２に案内する。それと共に内側案内板２１は、第２通路ＶＳ４を通ってファン１０から吹き出される空気を第２吐出口ＶＳ７あるいは外側案内板２３に案内する。図３、図４に示すように、内側案内板２１は、第１通路ＶＳ３を通ってファン１０から吹き出される空気を第１吐出口ＶＳ６あるいは外側案内板２２に案内する案内面２１ａを有している。また、内側案内板２１は、第２通路ＶＳ４を通ってファン１０から吹き出される空気を第２吐出口ＶＳ７に案内する案内面２１ｂを有している。内側案内板２１は、ファン配置空間ＶＳ５のうちファン１０の径方向ＤＤにおける複数の羽根部１０ｃよりも内側（すなわち、回転軸ＣＬに近い側）に配置されている。尚、ファン１０の径方向ＤＤは、回転軸ＣＬ上の点ＣＬ１を通ると共に回転軸ＣＬに垂直な方向である。案内面２１ａは、第１内側案内面に相当する。案内面２１ｂは、第２内側案内面に相当する。

外側案内板２２は、板状部材であり、内側案内板２１の案内面２１ａに案内された空気を第１吐出口ＶＳ６に案内する。外側案内板２２は、内側案内板２１の案内面２１ａに案内された空気を第１吐出口ＶＳ６に案内する案内面２２ａを有している。外側案内板２２は、ファン配置空間ＶＳ５のうちファン１０の径方向ＤＤにおける複数の羽根部１０ｃよりも外側（すなわち、回転軸ＣＬから遠い側）に配置されている。外側案内板２２は、第１外側案内板に相当する。案内面２２ａは、第１外側案内面に相当する。

外側案内板２３は、板状部材であり、内側案内板２１の案内面２１ｂに案内された空気を第１吐出口ＶＳ６に案内する。外側案内板２３は、内側案内板２１の案内面２１ｂに案内された空気を第２吐出口ＶＳ７に案内する案内面２３ａを有している。外側案内板２３は、ファン配置空間ＶＳ５のうちファン１０の径方向ＤＤにおける複数の羽根部１０ｃよりも外側（すなわち、回転軸ＣＬから遠い側）に配置されている。外側案内板２３は、第２外側案内板に相当する。案内面２３ａは、第２外側案内面に相当する。

尚、以下において、ファン１０が位置する領域を含むように回転軸ＣＬの方向に垂直な方向に切られたときの任意の断面を所定断面と称する。また、該所定断面における内側案内板２１の案内面２１ａによって表される直線を案内直線Ｌ１と称する。案内直線Ｌ１は第１案内直線に相当する。また、該所定断面における外側案内板２２の案内面２２ａのうち径方向ＤＤにおける回転軸ＣＬに近い側の端部を外側案内端部２２ａａと称する。つまり、外側案内端部２２ａａは第１外側案内端部に相当する。したがって、案内直線Ｌ１は、案内面２１ａのうち径方向ＤＤにおける外側案内板２２ａの外側案内端部２２ａａに近い側の端部（すなわち内側案内端部）と回転軸ＣＬとを結んだ直線と、ほぼ一致する。また、該所定断面における回転軸ＣＬと外側案内端部２２ａａとを結んだ直線を基準直線Ｌ２と称する。つまり、基準直線Ｌ２は第１基準直線に相当する。また、該所定断面においてファン１０の回転向きＤＲ１に案内直線Ｌ１から基準直線Ｌ２まで測ったときの角度を第１位相差角度と称する。また、該所定断面における内側案内板２１の案内面２１ｂによって表される直線を案内直線Ｌ３と称する。つまり、案内直線Ｌ３は第２案内直線に相当する。また、該所定断面における外側案内板２３の案内面２３ａのうち径方向ＤＤにおける回転軸ＣＬに近い側の端部を外側案内端部２３ａａと称する。つまり、外側案内端部２３ａａは第２外側案内端部に相当する。したがって、案内直線Ｌ３は、案内面２１ｂのうち径方向ＤＤにおける外側案内板２３ａの外側案内端部２３ａａに近い側の端部（すなわち内側案内端部）と回転軸ＣＬとを結んだ直線と、ほぼ一致する。また、該所定断面における回転軸ＣＬと外側案内端部２３ａａとを結んだ直線を基準直線Ｌ４と称する。つまり、基準直線Ｌ４は第２基準直線に相当する。また、該所定断面においてファン１０の回転向きＤＲ１に案内直線Ｌ３から基準直線Ｌ４まで測ったときの角度を第２位相差角度と称する。

この第１位相差角度は、内側案内板２１の案内面２１ａに案内されて外側案内板２２の周辺に至る第１空気を案内すると共に、内側案内板２１の案内面２１ｂに案内されて外側案内板２２の周辺に至る第２空気を案内しないように、設定される。すなわち、第１位相差角度は、対応する所定断面において該第１空気と該第２空気の境界に近い位置に外側案内端部２２ａａが配置されるように、設定される。また、同様に、第２位相差角度は、内側案内板２１の案内面２１ｂに案内されて外側案内板２３の周辺に至る第２空気を案内すると共に、内側案内板２１の案内面２１ａに案内されて外側案内板２３の周辺に至る第１空気を案内しないように、設定される。すなわち、第２位相差角度は、対応する所定断面において該第１空気と該第２空気の境界に近い位置に外側案内端部２３ａａが配置されるように、設定される。

次に、本実施形態に係る空調装置１００の特徴的部分である、位相変化部２１ａ、２２ａａ、位相変化部２１ａ、２３ａについて、図２〜図６を参照して説明する。尚、図３は、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤのうちの図１中の所定位置ＣＬ１で切ったときの、空調ケース２のうちファン１０の周辺部分の断面構成を示している。また、図４は、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤのうちの図１中の所定位置ＣＬ２で切ったときの、空調ケース２のうちファン１０の周辺部分の断面構成を示している。尚、所定位置ＣＬ２は、所定位置ＣＬ１よりも下側の位置である。また、図５は、図３と同じ断面構成、すなわち所定位置ＣＬ１で切ったときの空調ケース２のうちファン１０の周辺部分の断面構成を示している。図６は、図４と同じ断面構成、すなわち所定位置ＣＬ２で切ったときの、空調ケース２のうちファン１０の周辺部分の断面構成を示している。尚、図５中の矢印ＡＲ５、ＡＲ７は、第１空気の流れを示している。また、図５中の矢印ＡＲ６、ＡＲ８は、第２空気の流れを示している。また、図６中の矢印ＡＲ９、ＡＲ１１は、第１空気の流れを示している。図６中の矢印ＡＲ１０、ＡＲ１２は、第２空気の流れを示している。また、図５、図６では、羽根部１０ｃの図示を省略してある。

本実施形態における外側案内板２２は、図２〜図４に示すように、平板形状の下側がファンの回転向きＤＲとは逆向きの側に折り曲げられたような形状となっている。すなわち、本実施形態における外側案内板２２は、上側から下側に向かうほど外側案内端部２２ａａがファン１０の回転向きＤＲとは逆向きの側に位置するように、折れ曲がった形状となっている。言い換えれば、外側案内板２２が、上側から下側に向かうにつれて回転向きＤＲとは逆向きにひねられる。また、本実施形態における内側案内板２１は、回転軸ＣＬに平行な方向に沿って伸びる平板形状とされている。すなわち、本実施形態における内側案内板２１は、平板形状であり、回転軸ＣＬに平行な方向に案内面２１ａが伸びるように配置されている。

これにより、本実施形態では、図４に示す位相差角度ＰＡ２１が、図３に示す位相差角度ＰＡ１１よりも小さくなっている。このように、本実施形態における空調ケース２は、下側である所定位置ＣＬ２の位相差角度ＰＡ２１が上側である所定位置ＣＬ１の位相差角度ＰＡ１１よりも小さくなる構成となっている。より具体的には、本実施形態における空調ケース２は、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなる構成となっている。尚、位相差角度ＰＡ１１は、所定位置ＣＬ１に対応する所定断面において第１空気と第２空気の境界に近い位置に外側案内端部２２ａａが配置されるように、設定されている。また、位相差角度ＰＡ２１は、所定位置ＣＬ２に対応する所定断面において第１空気と第２空気の境界に近い位置に外側案内端部２２ａａが配置されるように、設定されている。

このように、本実施形態に係る空調装置１００では、空調ケース２は、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤの異なる位置ＣＬ１、ＣＬ２における位相差角度ＰＡ１１、ＰＡ２１が互いに異なっている。尚、以下において、空調ケース２のうち回転軸ＣＬの方向ＣＬＤの異なる位置における位相差角度が互いに異なっている部分を位相変化部と称する。

上記したように、本実施形態に係る空調装置１００は、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤの異なる位置における位相差角度が互いに異なっている位相変化部２１ａ、２２ａを有している。より具体的には、この位相変化部２１ａ、２２ａは、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなっている。

このため、本実施形態に係る空調装置１００では、位相変化部２１ａ、２２ａを有することで、上側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が小さく、下側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が大きい場合に対応することができる。すなわち、図６に示すように、下側において適切に第１空気と第２空気とを分離できる。更に、上側に向かうほど位相差角度が大きくなっていることで、図５に示すように、上側においても、回転方向ＤＲに進んだ位置に流れる第１空気を確実に外側案内板２２の案内面２２ａで案内することができ、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。この理由について以下に述べる。

発明者の検討の結果、特許文献１に記載のようなファン、内側案内板、外側案内板では、この構成では２種類の空気を十分に分離できていないことが明らかとなった。そして、更なる検討の結果、これは、ファンの内部を流れる空気は回転軸方向における位置が異なると遠心方向の速度が異なることに原因があるとわかった。

更に、このように速度が異なる理由は、ファンの入口に導入されて頂側案内面に沿って遠心方向に流れる空気が、頂側案内面に密着して流れるのでは無く、頂側案内面から剥がされるように下向きに流れることと推察される。これにより、ファンの内部空間の下側（すなわち、頂側案内面から遠い側）に集中すると推察される。

よって、本実施形態のように、底板部１０ｂの頂板部１０ａ側の面が平面となっている場合、ファンの内部空間のうち上側の空気の遠心方向の速度成分に対し、ファンの内部空間のうち下側の空気の遠心方向の速度成分は大きくなる。ここで、上側とは、回転軸方向における頂板部の側をいう。また、下側とは、回転軸方向における底板部の側をいう。つまり、ファンの内部空間の下側に位置する空気ほど、その空気の遠心方向の速度は速くなる。以下、ファンの内部空間のうち上側の空気を上側空気と称し、ファンの内部空間のうち下側の空気を下側空気と称する。尚、上記のようにファンの内部を流れる空気の回転方向の速度成分については、基本的には、遠心方向に比べると無視できる程度には小さく、上側空気と下側空気との差も無視できる程度に小さい。

このように上側空気の遠心方向の速度成分に対し、下側空気の遠心方向の速度成分は大きくなる。これにより上側における第１空気と第２空気の境界付近を流れる空気は、下側における第１空気と第２空気の境界付近を流れる空気に比べ、回転方向に多く移動した後にファンの外側に吐き出される。

ここで、図２０に示すように内側案内板２１Ｘ、外側案内板２２Ｘ、２２Ｙとして回転軸に平行な方向に伸びる板状のものを採用する比較例について説明する。この比較例では、ファン１０Ｘ、頂板部１０ａＸ、底板部１０ｂＸ、内側案内板２１Ｘ、外側案内板２２Ｘ、外側案内板２３Ｘは、それぞれ、上記実施形態のファン１０、頂板部１０ａ、底板部１０ｂ、内側案内板２１、外側案内板２２、外側案内板２３と概ね同等の機能を有する。ただし、内側案内板２１Ｘ、外側案内板２２Ｘ、外側案内板２３Ｘは、上記実施形態とは異なり、それぞれ、回転軸に平行な方向に伸びる平板部材である。なお、図２０では、ファン１０Ｘの複数の羽根部は図示が省略されている。

図２０では、ファン１０Ｘにおける空気の出口における、すなわち、ファン１０Ｘの複数の羽根部に囲まれた空間のうち、ファン１０Ｘの回転軸から最も遠い位置における、第１空気ＰＸ１と第２空気ＰＸ２の分布を表している。第１空気ＰＸ１の存在領域が斜線ハッチングで、第２空気ＰＸ２の存在領域が点ハッチングで表されている。第１空気ＰＸ１、第２空気ＰＸ２は、それぞれ、上記実施形態における第１空気、第２空気と同等の性質を有する。

この比較例でも、上側空気の遠心方向の速度成分に対し、下側空気の遠心方向の速度成分は大きくなる。これにより上側における第１空気ＰＸ１と第２空気ＰＸ２の境界付近を流れる空気は、下側における第１空気ＰＸ１と第２空気ＰＸ２の境界付近を流れる空気に比べ、回転方向に多く移動した後にファンの外側に吐き出される。

したがって、上側において内側案内板の第１内側案内面に案内されて外側案内板の側に流れる空気が、外側案内板に案内されずに吐出口へ流れてしまうことがある。同様の理由から、図２０の比較例のように、上側の２種類の空気の境界に近い位置に外側案内板２２Ｘ、２３Ｘが位置する場合は、下側において２種類の空気ＰＸ１、ＰＸ２を適切に分離できない。

本実施形態では、ファン１０の内部空間のうち上側を流れる空気（以下、上側空気と称する）の遠心方向ＣＤの速度成分が小さく、下側を流れる空気（以下、下側空気と称する）の遠心方向ＣＤの速度成分が大きい構成となる。この場合、上側空気は回転方向ＤＲの距離が長くなる。すなわち、この構成の場合、上側空気は、下側空気と比べると、ファン１０の内側から外側（すなわち、遠心方向ＣＤ）に流れてファン１０の外部に吐き出されるまでに移動する回転方向ＤＲの距離が長くなる。このため、この構成の場合において、上記特許文献１のように、内側案内板、第１外側案内板の両方を回転軸に平行な方向に伸びる板状とした場合、上記のように、第１空気と第２空気を十分に分離できない。すなわち、この場合、例えば、内側案内板２１と外側案内板２２を、下側における第１空気と第２空気の境界の位置に対応させて配置すると、上側空気の境界は、下側空気の境界よりも回転方向ＤＲに進んだ地点に位置する。このため、上側空気のうち一部の空気は外側案内板２２に案内されずに、第２吐出口ＶＳ７へ流れてしまう。

これに対して、本実施形態に係る空調装置１００では、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなっている。つまり、下側から上側に向かうほど位相差角度が大きくなっている。このため、本実施形態に係る空調装置１００では、上側および下側の両側において、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。すなわち、図６に示すように、下側において、適切に第１空気と第２空気とを適切に分離できる。更に、上側に向かうほど位相差角度が大きくなっていることで、図５に示すように、上側においても、下側よりも回転方向ＤＲに進んだ位置に流れる第１空気を確実に外側案内板２２の案内面２２ａで案内することができる。したがって、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。また、外側案内板２２を上記のように折れ曲がった形状としたことで、ファン１０の内部に導入されて遠心方向ＣＤに略同時に流れる上側空気と下側空気は、互いに異なるタイミングで案内面２２ａに衝突することとなる。このため、上側空気と下側空気が案内面２２ａに時間的および位置的に分散して衝突することとなるため、これら空気が案内面２２ａに衝突して生じる騒音を軽減することができる。

また、本実施形態における外側案内板２３も、図２〜図４に示すように、平板形状の下側がファンの回転向きＤＲとは逆向きの側に折り曲げられたような形状となっている。すなわち、本実施形態における外側案内板２３は、上側から下側に向かうほど外側案内端部２３ａａがファン１０の回転向きＤＲとは逆向きの側に位置するように、折れ曲がった形状となっている。言い換えれば、外側案内板２３が、上側から下側に向かうにつれて回転向きＤＲと逆側にひねられる。また、本実施形態における内側案内板２１は、上記したように、回転軸ＣＬに平行な方向に沿って伸びる平板形状とされている。すなわち、本実施形態における内側案内板２１は、平板形状であり、回転軸ＣＬに平行な方向に案内面２１ｂが伸びるように配置されている。

これにより、本実施形態では、図４に示す位相差角度ＰＡ２２が、図３に示す位相差角度ＰＡ２１よりも小さくなっている。このように、本実施形態における空調ケース２は、下側である所定位置ＣＬ２の位相差角度ＰＡ２２が上側である所定位置ＣＬ１の位相差角度ＰＡ２１よりも小さくなる構成となっている。より具体的には、本実施形態における空調ケース２は、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなる構成となっている。尚、位相差角度ＰＡ２１は、所定位置ＣＬ１に対応する所定断面において第１空気と第２空気の境界に近い位置に外側案内端部２３ａａが配置されるように、設定されている。また、位相差角度ＰＡ２２は、所定位置ＣＬ２に対応する所定断面において第１空気と第２空気の境界に近い位置に外側案内端部２３ａａが配置されるように、設定されている。

このように、本実施形態に係る空調装置１００では、空調ケース２は、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤの異なる位置ＣＬ１、ＣＬ２における位相差角度ＰＡ２１、ＰＡ２２が互いに異なっている。

上記したように、本実施形態に係る空調装置１００は、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤの異なる位置ＣＬ１、ＣＬ２における位相差角度ＰＡ２１、ＰＡ２２が互いに異なっている位相変化部２１ａ、２３ａを有している。より具体的には、この位相変化部２１ａ、２３ａは、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなっている。

このため、本実施形態に係る空調装置１００では、上記した位相変化部２１ａ、２２ａの場合と同様の理由から、位相変化部２１ａ、２３ａを有する。これにより、上側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が小さく、下側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が大きい場合に対応することができる。すなわち、図６に示すように、下側において適切に第１空気と第２空気とを分離できる。更に、上側に向かうほど位相差角度が大きくなっていることで、図５に示すように、上側においても、回転方向ＤＲに進んだ位置に流れる第１空気を確実に外側案内板２３の案内面２３ａで案内することができ、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。また、外側案内板２３を上記のように折れ曲がった形状としたことで、ファン１０の内部に導入されて遠心方向ＣＤに略同時に流れる上側空気と下側空気は、互いに異なるタイミングで案内面２３ａに衝突することとなる。このため、上側空気と下側空気が案内面２３ａに時間的および位置的に分散して衝突することとなるため、これら空気が案内面２３ａに衝突して生じる騒音を軽減することができる。

ケース導入口ＶＳ１に配置された不図示のドア部材は、回動することでケース導入口ＶＳ１を開閉する。すなわち、本実施形態に係る空調装置１００は、該回転ドアが回動することにより、ケース導入口ＶＳ１から空調ケース２の内部に導入される第１空気（すなわち、外気）の量を増減調整可能となっている。

ケース導入口ＶＳ２に配置された不図示のドア部材は、回動することでケース導入口ＶＳ２を開閉する。すなわち、本実施形態に係る空調装置１００は、該回転ドアが回動することにより、ケース導入口ＶＳ２から空調ケース２の内部に導入される第２空気（すなわち、内気）の量を増減調整可能となっている。

第１吐出口ＶＳ６に配置された不図示のドア部材は、回動することで第１吐出口ＶＳ６を開閉する。すなわち、本実施形態に係る空調装置１００は、該回転ドアが回動することにより、第１吐出口ＶＳ６から空調ケース２の外部に吐出される第１空気（すなわち、外気）の量を増減調整可能となっている。

第２吐出口ＶＳ７に配置された不図示のドア部材は、回動することで第２吐出口ＶＳ７を開閉する。すなわち、本実施形態に係る空調装置１００は、該回転ドアが回動することにより、第２吐出口ＶＳ７から空調ケース２の外部に吐出される第２空気（すなわち、内気）の量を増減調整可能となっている。

第１通路ＶＳ３のうちのエバポレータ４とヒータコアの間に配置された不図示のドア部材は、スライドする。当該ドア部材は、スライドすることで、エバポレータ４を通った第１空気についてヒータコアを通る側の通路を通る空気の量とヒータコアを通らない側の通路（すなわち、バイパス通路）を通る空気の量を増減調整する。

第２通路ＶＳ４のうちのエバポレータ４とヒータコアの間に配置された不図示のドア部材は、スライドする。当該ドア部材は、スライドすることで、エバポレータ４を通った第２空気についてヒータコアを通る側の通路を通る空気の量とヒータコアを通らない側の通路（すなわち、バイパス通路）を通る空気の量を増減調整する。

不図示のヒータコアは、その内部を流通する温水であるエンジン冷却水とヒータコアを通過する空気とを熱交換させて該空気を加熱する加熱用熱交換器である。図１に示すように、ヒータコアは、通風空間ＶＳのうちエバポレータ４に対する空気流れ下流側であって、ファン１０に対する空気流れ上流側に配置されている。ヒータコアは、第１通路ＶＳ３および第２通路ＶＳ４の各々に接するように配置されている。

フィルタ３は、防塵、脱臭、あるいは殺菌等の機能を有するフィルタである。図１に示すように、フィルタ３は、通風空間ＶＳ１〜ＶＳ７のうちケース導入口ＶＳ１およびケース導入口ＶＳ２に対する空気流れ下流側であってエバポレータ４およびファン１０に対する空気流れ上流側に配置されている。フィルタ３は、第１通路ＶＳ３および第２通路ＶＳ４の各々に接するように配置されている。

エバポレータ４は、その内部を流通する冷媒と通風空間ＶＳ１〜ＶＳ７を通る空気とを熱交換させて該空気を冷却する冷却用熱交換器である。図１に示すように、エバポレータ４は、通風空間ＶＳ１〜ＶＳ７のうちケース導入口ＶＳ１およびケース導入口ＶＳ２に対する空気流れ下流側であってファン１０に対する空気流れ上流側に配置されている。エバポレータ４は、第１通路ＶＳ３および第２通路ＶＳ４の各々に接するように配置されている。

不図示の電子制御装置は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータとその周辺回路とから構成されており、ＲＯＭ等に予め記憶されたコンピュータプログラムに従って種々の制御処理を実行する。また、空調ケース２内に配置された上記の各ドア部材には該ドアを駆動するアクチュエータが接続されており、不図示の電子制御装置は、各ドアを回動あるいはスライドさせるための作動信号をそのアクチュエータに対して出力する。また、不図示の電子制御装置は、エバポレータ４に冷媒を循環させる不図示の圧縮器や送風機１に対しても作動信号を出力する。また、不図示の電子制御装置は、空調装置１００における種々の空調制御を実行する。

以上で説明したように、本実施形態に係る空調装置１００では、空調ケース２は、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤの異なる位置における位相差角度が互いに異なっている。すなわち、本実施形態に係る空調装置１００は、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤの異なる位置における位相差角度が互いに異なっている位相変化部２１ａ、２２ａを有している。

このため、本実施形態に係る空調装置１００は、位相変化部２１ａ、２２ａを有することで、上側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が小さく、下側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が大きい場合に対応することができる。すなわち、上側に向かうほど位相差角度が大きくなっていることで、下側において適切に第１空気と第２空気とを分離できる。更に、上側においても、回転方向に進んだ位置に流れる第１空気を確実に外側案内板２２の案内面２２ａで案内することができ、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。尚、外側案内板２２を上記のように折れ曲がった形状としたことで、ファン１０の内部に導入されて遠心方向ＣＤに略同時に流れる上側空気と下側空気は、互いに異なるタイミングで案内面２２ａに衝突することとなる。このため、上側空気と下側空気が案内面２２ａに時間的および位置的に分散して衝突することとなるため、これら空気が案内面２２ａに衝突して生じる騒音を軽減することができる。

また、本実施形態に係る空調装置１００は、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤの異なる位置における位相差角度が互いに異なっている位相変化部２１ａ、２３ａを有している。

このため、本実施形態に係る空調装置１００では、上記した位相変化部２１ａ、２２ａと同様に、位相変化部２１ａ、２３ａを有することで、上側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が小さく、下側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が大きい場合に対応することができる。すなわち、上側に向かうほど位相差角度が大きくなっていることで、下側において適切に第１空気と第２空気とを分離できる。更に、上側においても、回転方向ＤＲに進んだ位置に流れる第１空気を確実に外側案内板２３の案内面２３ａで案内することができ、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。尚、外側案内板２３を上記のように折れ曲がった形状としたことで、ファン１０の内部に導入されて遠心方向ＣＤに略同時に流れる上側空気と下側空気は、互いに異なるタイミングで案内面２３ａに衝突することとなる。このため、上側空気と下側空気が案内面２３ａに時間的および位置的に分散して衝突することとなるため、これら空気が案内面２３ａに衝突して生じる騒音を軽減することができる。

本実施形態では、頂板部１０ａは、ファン導入口ＩＳを通った空気を第１吐出口ＶＳ６あるいは第２吐出口ＶＳ７へ案内する頂側案内面１０ａａを有している。頂側案内面１０ａａは、底板部１０ｂに対向すると共に、径方向ＤＤにおけるファン導入口ＩＳの周囲において上側から下側に向かうにつれて径方向ＤＤの外側に位置するように形成されている。

上記した位相変化部２１ａ、２２ａあるいは２１ａ、位相変化部２３ａによる効果等の説明から明らかなように、本実施形態に係る位相変化部を有する構成は、上記の頂側案内面１０ａａが形成された空調装置１００において特に好適である。

（第２実施形態）
第２実施形態について図７〜図９を参照して説明する。本実施形態は、第１実施形態において、内側案内板２１、外側案内板２２、および外側案内板２３の構成を変更したものである。その他については第１実施形態と同様であるため、基本的には第１実施形態と異なる部分のみについて説明する。

尚、図８、図９に示すように、以下において、前記所定断面における内側案内面２１ａのうち径方向ＤＤにおける外側案内板２２の外側案内端部２２ａａに近い側の端部を内側案内端部２１ａａと称する。また、前記所定断面における内側案内面２１ｂのうち径方向ＤＤにおける外側案内板２３の外側案内端部２３ａａに近い側の端部を内側案内端部２１ｂａと称する。尚、図８中の矢印ＡＲ１３、ＡＲ１５は、第１空気の流れを示している。また、図８中の矢印ＡＲ１４、ＡＲ１６は、第２空気の流れを示している。また、図９中の矢印ＡＲ１７、ＡＲ１９は、第１空気の流れを示している。図９中の矢印ＡＲ１８、ＡＲ２０は、第２空気の流れを示している。

第１実施形態では、内側案内板２１は、平板形状であり、回転軸ＣＬに平行な方向に案内面２１ａが伸びるように配置されていた。これに対し、本実施形態における内側案内板２１は、図７〜図９に示すように、平板形状の下側がファンの回転向きＤＲの側に折り曲げられたような形状となっている。すなわち、本実施形態における内側案内板２１は、上側から下側に向かうほど内側案内端部２１ａａがファン１０の回転向きＤＲの側に位置するように、折れ曲がった形状となっている。更に、本実施形態における内側案内板２１は、上側から下側に向かうほど内側案内端部２１ｂａがファン１０の回転向きＤＲの側に位置するように、折れ曲がった形状となっている。言い換えれば、内側案内板２１が、上側から下側に向かうにつれて回転向きＤＲにひねられる。

また、第１実施形態では、外側案内板２２および外側案内板２３はいずれも、平板形状の下側が折り曲げられたような形状となっていた。これに対し、本実施形態における外側案内板２２は、回転軸ＣＬに平行な方向に沿って伸びる平板形状とされている。すなわち、本実施形態における外側案内板２２は、平板形状であり、回転軸ＣＬに平行な方向に案内面２２ａが伸びるように配置されている。また、本実施形態における外側案内板２３も、回転軸ＣＬに平行な方向に沿って伸びる平板形状とされている。すなわち、本実施形態における外側案内板２３も、平板形状であり、回転軸ＣＬに平行な方向に案内面２３ａが伸びるように配置されている。

内側案内板２１および外側案内板２２が上記の構成であることにより、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、図９に示す位相差角度ＰＡ２１が、図８に示す位相差角度ＰＡ１１よりも小さくなっている。このように、本実施形態における空調ケース２は、下側である所定位置ＣＬ２の位相差角度ＰＡ２１が上側である所定位置ＣＬ１の位相差角度ＰＡ１１よりも小さくなる構成となっている。より具体的には、本実施形態における空調ケース２は、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなる構成となっている。尚、位相差角度ＰＡ１１は、所定位置ＣＬ１に対応する所定断面において第１空気と第２空気の境界に近い位置に外側案内端部２２ａａが配置されるように、設定されている。また、位相差角度ＰＡ２１は、所定位置ＣＬ２に対応する所定断面において第１空気と第２空気の境界に近い位置に外側案内端部２２ａａが配置されるように、設定されている。よって、本実施形態に係る空調装置１００は、第１実施形態と同様、位相変化部２１ａ、２２ａは、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなっている。

すなわち、本実施形態では、第１実施形態と同様、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤの異なる位置における位相差角度が互いに異なっている位相変化部２１ａ、２２ａを有している。また、本実施形態では、位相変化部２１ａ、２２ａａは、上側から下側に向かうほど内側案内端部２１ａａが回転向きＤＲ１の側に位置していることによって、第１実施形態と同様、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなっている。

このため、本実施形態に係る空調装置１００では、第１実施形態と同様の理由から、位相変化部２１ａ、２２ａを有することで、上側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が小さく、下側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が大きい場合に対応することができる。すなわち、図９に示すように、下側において適切に第１空気と第２空気とを分離できる。更に、上側に向かうほど位相差角度が大きくなっていることで、図８に示すように、上側においても、回転方向に進んだ位置に流れる第１空気を確実に外側案内板２２の案内面２２ａで案内することができ、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。

また、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、図９に示す位相差角度ＰＡ２２が、図８に示す位相差角度ＰＡ１２よりも小さくなっている。このように、本実施形態における空調ケース２は、下側である所定位置ＣＬ２の位相差角度ＰＡ２２が上側である所定位置ＣＬ１の位相差角度ＰＡ１２よりも小さくなる構成となっている。より具体的には、本実施形態における空調ケース２は、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなる構成となっている。尚、位相差角度ＰＡ１２は、所定位置ＣＬ１に対応する所定断面において第１空気と第２空気の境界に近い位置に外側案内端部２３ａａが配置されるように、設定されている。また、位相差角度ＰＡ２２は、所定位置ＣＬ２に対応する所定断面において第１空気と第２空気の境界に近い位置に外側案内端部２３ａａが配置されるように、設定されている。よって、本実施形態に係る空調装置１００は、第１実施形態と同様、位相変化部２１ａ、２３ａは、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなっている。

すなわち、本実施形態では、第１実施形態と同様、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤの異なる位置における位相差角度が互いに異なっている位相変化部２１ａ、２３ａを有している。また、本実施形態では、位相変化部２１ａ、２３ａａは、上側から下側に向かうほど内側案内端部２１ａｂが回転向きＤＲ１の側に位置していることによって、第１実施形態と同様、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなっている。

このため、本実施形態に係る空調装置１００では、第１実施形態と同様の理由から、位相変化部２１ａ、２３ａを有することで、上側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が小さく、下側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が大きい場合に対応することができる。すなわち、図９に示すように、下側において適切に第１空気と第２空気とを分離できる。更に、上側に向かうほど位相差角度が大きくなっていることで、図８に示すように、上側においても、回転方向に進んだ位置に流れる第１空気を確実に外側案内板２２の案内面２３ａで案内することができ、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。

（他の実施形態）
本開示は上記した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。

例えば、上記実施形態において、外側案内板２２、２３を第１実施形態のように折れ曲がった形状とすると共に、内側案内板２１を第２実施形態のように折れ曲がった形状としても良い。すなわち、上記実施形態において、外側案内板２２、２３を上側から下側に向かうほど外側案内端部２２ａａがファン１０の回転向きＤＲとは逆向きの側に位置するように折れ曲がった形状としても良い。それと共に、内側案内板２１を上側から下側に向かうほど内側案内端部２１ａａがファン１０の回転向きＤＲの側に位置するように折れ曲がった形状としても良い。この場合においても、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤの異なる位置における位相差角度が互いに異なっている位相変化部を有する構成であれば、上記第１、２実施形態にて記載した、適切に第１空気と第２空気とを分離することができるという効果が得られる。

また、第１、２実施形態では、上側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が小さく、下側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が大きい場合に対応するために、位相変化部を、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなる構成としていた。

しかしながら、上側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が大きく、下側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が小さい場合もありえる。本願発明者の検討によると、ファンの形状や吐出口の構造によっては、反対に、ファンの内部空間のうち上側の空気の遠心方向の速度成分が大きく、ファンの内部空間のうち下側の空気の遠心方向の速度成分が小さくなる場合も確認された。例えば、吐出口の側に通風抵抗となるような部材等が配置される場合がこれに当たる。

また例えば、図２１の比較例に示すように、ファン１０Ｙの底板部１０ｂＹがファンボスを有する形状となっている場合が、これに当たる。この場合は、底板部１０ｂＹの頂板部１０ａＹ側の面のうち、ファン１０Ｙの回転軸に比較的近い部分が、ファン１０Ｙの回転軸から比較的遠い部分に対して、頂板部１０ａＹに向かって凸の形状となっている。

以下、図２１に示す比較例について説明する。この比較例では、内側案内板２１Ｙ、外側案内板２２Ｙ、２３Ｙとして回転軸に平行な方向に伸びる板状のものが採用される。この比較例では、ファン１０Ｙ、頂板部１０ａＹ、底板部１０ｂＹ、内側案内板２１Ｙ、外側案内板２２Ｙ、外側案内板２３Ｙは、それぞれ、第１実施形態のファン１０、頂板部１０ａ、底板部１０ｂ、内側案内板２１、外側案内板２２、外側案内板２３と概ね同等の機能を有する。

ただし、上述の通り、底板部１０ｂＹの頂板部１０ａＹ側の面のうち、ファン１０Ｙの回転軸に比較的近い部分が、ファン１０Ｙの回転軸から比較的遠い部分に対して、頂板部１０ａＹに向かって凸の形状となっている。また、内側案内板２１Ｙ、外側案内板２２Ｙ、外側案内板２３Ｙは、上記実施形態とは異なり、それぞれ、回転軸に平行な方向に伸びる平板部材である。なお、図２１では、ファン１０Ｙの複数の羽根部は図示が省略されている。

図２１では、ファン１０Ｙにおける空気の出口における、すなわち、ファン１０Ｙの複数の羽根部に囲まれた空間のうち、ファン１０Ｙの回転軸から最も遠い位置における、第１空気ＰＹ１と第２空気ＰＹ２の分布を表している。第１空気ＰＹ１の存在領域が斜線ハッチングで、第２空気ＰＹ２の存在領域が点ハッチングで表れている。第１空気ＰＹ１、第２空気ＰＹ２は、それぞれ、上記実施形態における第１空気、第２空気と同等の性質を有する。

この比較例でも、上側空気の遠心方向の速度成分に対し、下側空気の遠心方向の速度成分は小さくなる。これにより上側における第１空気ＰＹ１と第２空気ＰＹ２の境界付近を流れる空気は、下側における第１空気ＰＹ１と第２空気ＰＹ２の境界付近を流れる空気に比べ、回転方向に少なく移動した後にファンの外側に吐き出される。

したがって、上側において内側案内板の第１内側案内面に案内されて外側案内板の側に流れる空気が、外側案内板に案内されずに吐出口へ流れてしまうことがある。同様の理由から、図２１の比較例のように、上側の２種類の空気の境界に近い位置に外側案内板２２Ｙ、２３Ｙが位置する場合は、下側において２種類の空気ＰＹ１、ＰＹ２を適切に分離できない。

このような場合に対応するため、第１、２実施形態に係る空調装置１００において、図１０、図１１に示すように、上側から下側に向かうほど位相差角度が大きくなる位相変化部を有する構成としても良い。図１０は、この他の実施形態についての第１実施形態における図３に対応する図である。つまり、図１０は、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤのうちの上側の所定位置で切ったときの、空調ケース２のうちファン１０の周辺部分の断面構成を示している。また、図１１は、第１実施形態における図４に対応する図である。つまり、図１１は、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤのうちの下側の所定位置で切ったときの、空調ケース２のうちファン１０の周辺部分の断面構成を示している。つまり、この他の実施形態では、外側案内板２２、２３を、上側から下側に向かうほど外側案内端部２２ａａ、２３ａａがファン１０の回転向きＤＲの側に位置するように折れ曲がった形状としている。言い換えれば、外側案内板２２、２３が、上側から下側に向かうにつれて回転向きＤＲにひねられる。
また、内側案内板２１を、上側から下側に向かうほど内側案内端部２１ａａ、２１ｂａがファン１０の回転向きＤＲとは逆向きの側に位置するように折れ曲がった形状としている。言い換えれば、内側案内板２１が、上側から下側に向かうにつれて回転向きＤＲとは逆向きにひねられる。これにより、位相変化部を、上側から下側に向かうほど位相差角度が大きくなるように構成している。この構成によれば、上側において適切に第１空気と第２空気とを分離できる。更に、下側に向かうほど位相差角度が大きくなっていることで、下側においても、回転方向ＤＲに進んだ位置に流れる第１空気を確実に外側案内面２２ａ、２３ａで案内することができ、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。

この図１０、図１１に示す形態においては、底板部１０ｂの頂板部１０ａ側の面は平面である。しかし、図１０、図１１の例において、底板部１０ｂの頂板部１０ａ側の面のうち、底板部１０ｂの頂板部１０ａ側の面を凸形状に変形してもよい。より具体的には、ファン１０の回転軸に比較的近い部分が、当該近い部分よりもファン１０の回転軸から遠い部分に対して、頂板部１０ａに向かって凸の形状となってもよい。

尚、この実施形態（すなわち、図１０、図１１に示す形態）において、内側案内板２１、外側案内板２２、２３のいずれかを、回転軸ＣＬに平行な方向に沿って伸びる平板形状としても良い。この場合においても、位相変化部を、上側から下側に向かうほど位相差角度が大きくなるように構成すれば、上記と同様の効果を得られる。

例えば、図１２、図１３、図１４に示すように、図１０、図１１の例に対して、上記のように底板部１０ｂの頂板部１０ａ側の面を凸にした上で、更に、内側案内板２１を、第１実施形態と同様に、回転軸ＣＬに平行な方向に沿って伸びる平板形状としてもよい。

図１２、図１３、図１４の例においても、外側案内板２２、２３は、上側から下側に向かうにつれて回転向きＤＲにひねられる。したがって、空調装置１００は、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤの異なる位置における位相差角度が互いに異なっている位相変化部２１ａ、２２ａを有している。より具体的には、この位相変化部２１ａ、２２ａは、上側から下側に向かうほど位相差角度が大きくなっている。

このため、空調装置１００では、上側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が大きく、下側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が小さい場合に対応することができる。すなわち、上側において適切に第１空気と第２空気とを分離できる。更に、下側に向かうほど位相差角度が大きくなっていることで、下側においても、回転方向ＤＲに進んだ位置に流れる第１空気を確実に外側案内板２２の案内面２２ａで案内することができ、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。

また例えば、図１５、図１６、図１７、図１８、図１９に示すように、図１０、図１１の例に対して、上記のように底板部１０ｂの頂板部１０ａ側の面を凸にした上で、更に、外側案内板２２、２３を第２実施形態と同様にしてもよい。すなわち、外側案内板２２、２３を、回転軸ＣＬに平行な方向に沿って伸びる平板形状としてもよい。

この場合、図１８、図１９に示すように、内側案内板２１は、底板部１０ｂの頂板部１０ａ側の面において凸になった部分との干渉を避けるため、当該凸形状に沿って切り欠かれた形状となっている。

図１５、図１６、図１７、図１８、図１９の例においても、内側案内板２１が、上側から下側に向かうにつれて回転向きＤＲとは逆向きにひねられる。したがって、空調装置１００は、回転軸ＣＬの方向ＣＬＤの異なる位置における位相差角度が互いに異なっている位相変化部２１ａ、２２ａを有している。より具体的には、この位相変化部２１ａ、２２ａは、上側から下側に向かうほど位相差角度が大きくなっている。

このため、空調装置１００では、上側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が大きく、下側空気の遠心方向ＣＤの速度成分が小さい場合に対応することができる。すなわち、上側において適切に第１空気と第２空気とを分離できる。更に、下側に向かうほど位相差角度が大きくなっていることで、下側においても、回転方向ＤＲに進んだ位置に流れる第１空気を確実に外側案内板２２の案内面２２ａで案内することができ、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。

（まとめ）
上記各実施形態の一部または全部で示された第１の観点では、空調装置は、回転軸の方向の異なる位置における位相差角度が互いに異なっている位相変化部を有している。

第２の観点では、第１の観点における空調装置において、位相変化部は、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなっている。ファンの回転軸の伸びる方向のうち頂板部の側が上側、底板部の側が下側である。

この第２の観点によれば、位相変化部を有することで、上側空気の遠心方向の速度成分が小さく、下側空気の遠心方向の速度成分が大きい場合に対応することができる。すなわち、下側において適切に第１空気と第２空気とを分離できる。更に、上側に向かうほど位相差角度が大きくなっていることで、上側においても、回転方向に進んだ位置に流れる第１空気を確実に外側案内面で案内することができ、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。

第３の観点では、第２の観点における空調装置において、上側から下側に向かうほど外側案内端部が回転向きとは逆向きの側に位置していることによって、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなっている。

この第３の観点によれば、ファンの内部空間のうち上側を流れる空気とファンの内部空間のうち下側を流れる空気が外側案内面に時間的および位置的に分散して衝突することとなるため、これら空気が外側案内面に衝突して生じる騒音を軽減することができる。

第４の観点では、第２の観点における空調装置において、位相変化部は、上側から下側に向かうほど内側案内端部が回転向きの側に位置していることによって、上側から下側に向かうほど位相差角度が小さくなっている。この第４の観点によれば、第１の観点に係る効果と同様の効果が得られる。

第５の観点では、第１の観点における空調装置において、位相変化部は、上側から下側に向かうほど位相差角度が大きくなっている。

この第５の観点によれば、位相変化部を有することで、ファンの内部空間のうち上側を流れる空気の遠心方向の速度成分が大きく、ファンの内部空間のうち下側を流れる空気の遠心方向の速度成分が小さい場合に対応することができる。すなわち、上側において適切に第１空気と第２空気とを分離できる。更に、下側に向かうほど位相差角度が大きくなっていることで、下側においても、回転方向に進んだ位置に流れる第１空気を確実に外側案内面で案内することができ、適切に第１空気と第２空気とを分離することができる。

第６の観点では、第５の観点における空調装置において、上側から下側に向かうほど前記位相差角度が大きくなっている。この第６の観点によれば、第５の観点に係る効果と同様の効果が得られる。

第７の観点では、第５の観点における空調装置において、上側から下側に向かうほど内側案内端部が回転向きとは逆向きの側に位置していることによって、上側から下側に向かうほど位相差角度が大きくなっている。この第７の観点によれば、第５の観点に係る効果と同様の効果が得られる。

第８の観点では、第１ないし８のいずれか１つの観点における空調装置において、頂板部は、ファン導入口を通った空気を第１吐出口あるいは第２吐出口へ案内する頂側案内面を有している。頂側案内面は、底板部に対向すると共に、ファンの径方向におけるファン導入口の周囲において上側から下側に向かうにつれてファンの径方向の外側に位置するように形成されている。この第８の観点によれば、第１〜７の観点に係る効果を効果的に得られる。

Claims (9)

1. 空調風を提供する空調装置であって、
   ファン（１０）と、空気を通す通風空間（ＶＳ１〜ＶＳ７）が形成された空調ケース（２）と、を備え、
   前記ファンは、頂板部（１０ａ）と、底板部（１０ｂ）と、前記頂板部と前記底板部に囲まれて配置された複数の羽根部（１０ｃ）と、を有し、
   前記ファンは、前記通風空間に配置されて回転することで前記空気を回転軸（ＣＬ）の方向（ＣＬＤ）に吸い込むと共に前記回転軸を中心とした遠心方向（ＣＤ）に吹き出し、
   前記通風空間は、前記空調ケースの外部の空気を導入するケース導入口（ＶＳ１、ＶＳ２）を含み、
   前記空調ケースは、仕切り板（２０）と、内側案内板（２１）と、外側案内板（２２）と、を備え、
   前記仕切り板は、前記通風空間のうち前記ケース導入口に連通する一部（ＶＳ３、ＶＳ４）を第１通路（ＶＳ３）と第２通路（ＶＳ４）とに仕切り、
   前記通風空間は、前記第１通路および前記第２通路に連通すると共に前記ファンが配置されるファン配置空間（ＶＳ５）と、前記ファン配置空間に連通する空間であって前記第１通路および前記ファン配置空間を通った前記空気を前記空調ケースの外部に吐出する第１吐出口（ＶＳ６）と、前記ファン配置空間に連通する空間であって前記第２通路および前記ファン配置空間を通った前記空気を前記空調ケースの外部に吐出する第２吐出口（ＶＳ７）と、を含み、
   前記頂板部には、前記第１通路を通った空気および前記第２通路を通った空気を前記底板部と前記頂板部に囲まれた空間に導入するためのファン導入口（ＩＳ）が、形成され、
   前記内側案内板は、前記ファン配置空間において、前記回転軸を中心とする径方向（ＤＤ）における前記複数の羽根部よりも前記回転軸に近い側に配置され、
   前記内側案内板は、前記第１通路を通って前記ファンから吹き出される前記空気を前記第１吐出口あるいは前記外側案内板に案内する内側案内面（２１ａ）を有し、
   前記外側案内板は、前記ファン配置空間において前記径方向における前記複数の羽根部よりも前記回転軸から遠い側に配置され、
   前記外側案内板は、前記内側案内面によって案内された前記空気を前記第１吐出口に案内する外側案内面（２２ａ）を有し、
   前記ファンが位置する領域を含みかつ前記回転軸に垂直で、前記回転軸の方向の異なる位置（ＣＬ１、ＣＬ２）配置される複数の所定断面の各々において、前記外側案内面のうち前記径方向における前記回転軸に近い側の外側案内端部（２２ａａ）と前記回転軸とを結んだ直線が基準直線（Ｌ２）であり、
   前記複数の所定断面の各々において、前記内側案内面のうち前記径方向における前記外側案内端部に近い側の内側案内端部（２１ａａ）と前記回転軸とを結んだ直線が案内直線（Ｌ１）であり、
   前記複数の所定断面の各々において、前記ファンの回転向き（ＤＲ１）に前記案内直線から前記基準直線まで測ったときの角度が位相差角度（ＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ２１、ＰＡ２２）であり、
   前記複数の所定断面における複数の位相差角度が、前記複数の所定断面における空気の前記遠心方向の速度成分が大きいほど小さくなっている空調装置。
2. 前記複数の位相差角度は、前記回転軸の伸びる方向のうち前記頂板部の側から前記底板部の側に向かうほど小さくなっている請求項１に記載の空調装置。
3. 前記頂板部の側から前記底板部の側に向かうほど前記外側案内端部が前記回転向きとは逆向きの側に位置していることによって、前記複数の位相差角度は、前記頂板部の側から前記底板部の側に向かうほど小さくなっている請求項２に記載の空調装置。
4. 前記頂板部の側から前記底板部の側に向かうほど前記内側案内端部が前記回転向きの側に位置していることによって、前記複数の位相差角度は、前記頂板部の側から前記底板部の側に向かうほど小さくなっている請求項２に記載の空調装置。
5. 前記複数の位相差角度は、前記回転軸の伸びる方向のうち前記頂板部の側から前記底板部の側に向かうほど大きくなっている請求項１に記載の空調装置。
6. 前記頂板部の側から前記底板部の側に向かうほど前記外側案内端部が前記回転向きの側に位置していることによって、前記複数の位相差角度は、前記頂板部の側から前記底板部の側に向かうほど大きくなっている請求項５に記載の空調装置。
7. 前記頂板部の側から前記底板部の側に向かうほど前記内側案内端部が前記回転向きとは逆向きの側に位置していることによって、前記複数の位相差角度は、前記頂板部の側から前記底板部の側に向かうほど大きくなっている請求項５に記載の空調装置。
8. 前記頂板部は、前記ファン導入口を通った前記空気を前記第１吐出口あるいは前記第２吐出口へ案内する頂側案内面（１０ａａ）を有し、
   前記頂側案内面は、前記底板部に対向すると共に、前記径方向における前記ファン導入口の周囲において前記頂板部の側から前記底板部の側に向かうにつれて前記径方向の外側に位置するように形成されている請求項１ないし７のいずれか１つに記載の空調装置。
9. 空調風を提供する空調装置であって、
   ファン（１０）と、空気を通す通風空間（ＶＳ１〜ＶＳ７）が形成された空調ケース（２）と、を備え、
   前記ファンは、頂板部（１０ａ）と、底板部（１０ｂ）と、前記頂板部と前記底板部に囲まれて配置された複数の羽根部（１０ｃ）と、を有し、
   前記ファンは、前記通風空間に配置されて回転することで前記空気を回転軸（ＣＬ）の方向（ＣＬＤ）に吸い込むと共に前記回転軸を中心とした遠心方向（ＣＤ）に吹き出し、
   前記通風空間は、前記空調ケースの外部の空気を導入するケース導入口（ＶＳ１、ＶＳ２）を含み、
   前記空調ケースは、仕切り板（２０）と、内側案内板（２１）と、外側案内板（２２）と、を備え、
   前記仕切り板は、前記通風空間のうち前記ケース導入口に連通する一部（ＶＳ３、ＶＳ４）を第１通路（ＶＳ３）と第２通路（ＶＳ４）とに仕切り、
   前記通風空間は、前記第１通路および前記第２通路に連通すると共に前記ファンが配置されるファン配置空間（ＶＳ５）と、前記ファン配置空間に連通する空間であって前記第１通路および前記ファン配置空間を通った前記空気を前記空調ケースの外部に吐出する第１吐出口（ＶＳ６）と、前記ファン配置空間に連通する空間であって前記第２通路および前記ファン配置空間を通った前記空気を前記空調ケースの外部に吐出する第２吐出口（ＶＳ７）と、を含み、
   前記頂板部には、前記第１通路を通った空気および前記第２通路を通った空気を前記底板部と前記頂板部に囲まれた空間に導入するためのファン導入口（ＩＳ）が、形成され、
   前記内側案内板は、前記ファン配置空間において、前記回転軸を中心とする径方向（ＤＤ）における前記複数の羽根部よりも前記回転軸に近い側に配置され、
   前記内側案内板は、前記第１通路を通って前記ファンから吹き出される前記空気を前記第１吐出口あるいは前記外側案内板に案内する内側案内面（２１ａ）を有し、
   前記外側案内板は、前記ファン配置空間において前記径方向における前記複数の羽根部よりも前記回転軸から遠い側に配置され、
   前記外側案内板は、前記内側案内面によって案内された前記空気を前記第１吐出口に案内する外側案内面（２２ａ）を有し、
   前記ファンが位置する領域を含みかつ前記回転軸に垂直で、前記回転軸の方向の異なる位置（ＣＬ１、ＣＬ２）配置される複数の所定断面の各々において、前記内側案内面によって表される直線が案内直線（Ｌ１）であり、
   前記複数の所定断面の各々において、前記外側案内面のうち前記径方向における前記回転軸に近い側の外側案内端部（２２ａａ）と前記回転軸とを結んだ直線が基準直線（Ｌ２）であり、
   前記複数の所定断面の各々において、前記ファンの回転向き（ＤＲ１）に前記案内直線から前記基準直線まで測ったときの角度が位相差角度（ＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ２１、ＰＡ２２）であり、
   前記複数の所定断面における複数の位相差角度が、前記複数の所定断面における空気の前記遠心方向の速度成分が大きいほど小さくなっている空調装置。

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