JP6962843B2 - 車両空調用送風装置 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば自動車等に搭載されて空調用空気を送風する車両空調用送風装置に関し、特に、送風用ファンを下方に配置されたモーターによって駆動する構造の技術分野に属する。
一般に、車両に搭載される空調装置は、車室内の空気(内気)と車室外の空気(外気)の一方を選択して空調用空気として送風し、冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器によって温度調節した後に、車室の各部に供給するように構成されている。
近年では、空調用空気を送風する車両空調用送風装置として、上記内気のみを送風する内気循環モードと、上記外気のみを送風する外気導入モードの他、内気と外気の両方を送風する内外気2層流モードにも切り替えられる装置が実用化されている。すなわち、特許文献1〜4に開示されているように、車両空調用送風装置のケーシングには、内気導入口と外気導入口が形成されるとともに、上層空気通路と下層空気通路が形成されている。上層空気通路と下層空気通路の内部には、それぞれ送風用ファンが設けられており、これら2つの送風用ファンは共通のモーターによって駆動される。また、ケーシングには、内気導入口及び外気導入口を開閉する内外気切替ダンパが設けられ、この内外気切替ダンパによって内気導入口のみを開く内気循環モード、外気導入口のみを開く外気導入モード、内気導入口及び外気導入口を開く内外気2層流モードの切替が可能になっている。そして、上記2つの送風用ファンを回転させて内気循環モードにすると上層空気通路と下層空気通路に内気導入口から導入された内気が流れ、また、外気導入モードにすると上層空気通路と下層空気通路に外気導入口から導入された外気が流れ、さらに、内外気2層流モードにすると上層空気通路に外気導入口から導入された外気が流れる一方、下層空気通路に内気導入口から導入された内気が流れる。
特許文献4の車両空調用送風装置の場合、送風用ファンを収容するスクロールケーシングが上スクロールケーシングと下スクロールケーシングとで構成されており、下スクロールケーシングの上部が下スクロールケーシングの下部に対して嵌合することによって上スクロールケーシング及び下スクロールケーシングが一体化されている。
スクロールケーシングの内部には、上下方向の中間部に水平方向に延びる仕切板が配設されており、この仕切板により、スクロールケーシングの内部が上層空気通路と下層空気通路とに仕切られている。仕切板の周縁部は、上スクロールケーシングの下部と下スクロールケーシングの上部とで上下方向に挟まれた状態になっている。
ところで、遠心式ファンを内蔵したスクロールケーシングの内部には、送風用ファンの吸込側に、ベルマウスが形成されたベルマウス部材が設けられる。しかしながら、雨水や洗車時の水が外気導入口からスクロールケーシングの内部に浸入した場合、ベルマウス部材の上に溜まることがある。
一方、特許文献4では、スクロールケーシングの内部に設けられている仕切板に上スクロールケーシングと下スクロールケーシングとを連通させる連通孔を形成し、この連通孔を介して仕切板の上に溜まった水を下層空気通路に流し、エバポレータの凝縮水と一緒にドレン孔から車室外に排水するようにしている。
ところが、ベルマウス部材の場合、送風量が多いと、ベルマウス部材の周辺においては送風用ファンに吸い込まれる空気が勢いよく流れていることがあり、ベルマウス部材の上に溜まった水を下方へ排水しようとしても、空気の流れによって巻き上げられて送風用ファンに吸い込まれてしまい、排水性が悪化するおそれがある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ベルマウス部材の上に溜まった水の排水性を向上させることにある。
上記目的を達成するために、本発明では、ベルマウス部材の下側に遮風部を設けることにより、ベルマウス部材の下方へ排水する水が巻き上げられにくくした。
第1の発明は、車室内の空気を導入する内気導入口と、車室外の空気を導入する外気導入口とが形成され、上記内気導入口及び上記外気導入口の両方に連通する第1空気通路及び第2空気通路が内部に形成されるとともに、上記内気導入口及び上記外気導入口を開閉する内外気切替ダンパが収容されたケーシングと、上記ケーシングの内部に配設され、第1羽根及び第2羽根を有する遠心式送風用ファンと、上記送風用ファンの下側に配設され、上記送風用ファンを回転駆動する上下方向に延びる回転軸を有するモーターとを備え、上記送風用ファンの上記第1羽根によって上記第1空気通路内の空気を空調用空気として送風し、上記送風用ファンの上記第2羽根によって上記第2空気通路内の空気を空調用空気として送風するように構成された車両空調用送風装置において、上記送風用ファンの下側と対向するように配置されるベルマウス開口部が形成されるとともに上記送風用ファンの径方向に延びるベルマウス板部を有するベルマウス構成部材を備え、上記ベルマウス板部における上記ベルマウス開口部よりも外周側には、該ベルマウス板部の上面の水を該ベルマウス板部の下方へ排水する排水孔が形成され、上記ベルマウス構成部材には、上記ベルマウス板部の下面における上記排水孔の開口の周囲から下方へ延び、該開口の周囲に風が達するのを抑制する遮風部が設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、内外気切替ダンパの動作によって内気導入口を開き、かつ、外気導入口を閉じると、内気導入口から内気が導入される内気循環モードになる。内気循環モードでは、送風用ファンが回転することで、内気導入口から導入された内気が第1羽根及び第2羽根によって第1空気通路及び第2空気通路を流れて空調用空気として送風される。また、内外気切替ダンパの動作によって内気導入口を閉じ、かつ、外気導入口を開くと、外気導入口から外気が導入される外気導入モードになる。外気導入モードでは、送風用ファンが回転することで、外気導入口から導入された外気が第1空気通路及び第2空気通路を流れて空調用空気として送風される。さらに、内外気切替ダンパの動作によって内気導入口及び外気導入口を開くと、内外気2層流モードになり、送風用ファンが回転することで、外気導入口から導入された外気が第1空気通路及び第2空気通路の一方を流れ、内気導入口から導入された内気が他方を流れ、空調用空気として送風される。つまり、外気導入モードと、内気循環モードと、内外気2層流モードとのうち、任意のモードに切り替えて送風することができる。
送風時には、ベルマウス開口部が送風用ファンの下側と対向するように配置されるので、送風効率が向上する。そして、例えば、雨水や洗車時の水が外気導入口からスクロールケーシングの内部に浸入すると、ベルマウス板部の上面に溜まる場合がある。ベルマウス板部の上面の水は、ベルマウス板部の排水孔から該ベルマウス板部の下方へ流れる。このとき、ベルマウス板部の下面における上記排水孔の開口の周囲には、下方へ延びる遮風部が設けられているので、排水孔の開口の周囲に風が達するのが抑制される。よって、ベルマウス板部の下方へ流れた水が、送風用ファンに吸い込まれる空気によって巻き上げられにくくなる。
第2の発明は、第1の発明において、上記ベルマウス構成部材は、上記ケーシングとは別部材で構成されていることを特徴とする。
この構成によれば、ベルマウス構成部材をケーシングとは別部材とすることで、遮風部の形状設定自由度が向上し、遮風効果がより一層高まる形状にすることが可能になる。
第3の発明は、第2の発明において、上記遮風部は、上記ベルマウス板部を下方から支持する脚部で構成されていることを特徴とする。
この構成によれば、脚部を利用して排水孔の開口の周囲に風が達するのを抑制することが可能になるので、ベルマウス構成部材の構成がシンプルになる。
第4の発明は、第2の発明において、上記ベルマウス構成部材は、上記ベルマウス板部を下方から支持する脚部を有し、上記遮風部は、上記脚部から上記送風用ファンの周方向に離れて設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、ベルマウス板部を支持するのに最適な位置に脚部を配置しながら、排水に最適な位置に排水孔及び遮風部を設けることが可能になる。
第5の発明は、第3または4の発明において、上記遮風部は、上記送風用ファンの径方向に開放する凹状断面を有していることを特徴とする。
この構成によれば、遮風部の内方に空気が流入しにくくなり、遮風効果が向上する。
第6の発明は、第5の発明において、上記遮風部は、上記送風用ファンの径方向内方に開放する凹状断面を有していることを特徴とする。
すなわち、一般に送風用ファンに向かって流れる空気は径方向外方から内方に向かう流れとなる。この発明では、遮風部が送風用ファンの径方向内方に開放する凹状断面を有しているので、送風用ファンに向かって流れる空気が遮風部の内部に入りにくくなり、遮風効果が向上する。
第7の発明は、第1から6のいずれか1つの発明において、上記遮風部の下端部は、上記ケーシングの底面に接触していることを特徴とする。
この構成によれば、遮風部の下端部がケーシングの底面に接触することで、ベルマウス板部からケーシングの底面まで遮風効果が得られる。
第8の発明は、第1から7のいずれか1つの発明において、上記ベルマウス板部の内周側は、上記ベルマウス開口部へ近づくほど上に位置するように湾曲形成され、上記ベルマウス板部における上記湾曲形成された部分よりも外周側は、平坦に形成されるとともに、上記排水孔を有していることを特徴とする。
この構成によれば、ベルマウス板部における湾曲形成された部分よりも外周側に向けて水が流れやすくなる。この外周側に排水孔が形成されているので、ベルマウス板部の上面の水が排水されやすくなる。
第1の発明によれば、ベルマウス板部の下面における排水孔の開口の周囲に遮風部を設けたので、ベルマウス部材の下方へ排水する水が巻き上げられにくくなり、ベルマウス部材の上に溜まった水の排水性を向上させることができる。
第2の発明によれば、ベルマウス構成部材をケーシングとは別部材とすることで、遮風部の形状設定自由度が向上し、遮風効果をより一層高めることができる。
第3の発明によれば、ベルマウス板部を下方から支持する脚部によって遮風部を構成することができるので、ベルマウス構成部材の構成をシンプルにすることができる。
第4の発明によれば、遮風部が、ベルマウス板部を下方から支持する脚部から送風用ファンの周方向に離れて設けられているので、ベルマウス板部を支持するのに最適な位置に脚部を配置しながら、排水に最適な位置に排水孔及び遮風部を設けることができ、両者の位置設定の自由度を高めることができる。
第5の発明によれば、遮風部が送風用ファンの径方向に開放する凹状断面を有しているので、遮風部の内方に空気が流入しにくくなり、遮風効果を向上させることができる。
第6の発明によれば、遮風部が送風用ファンの径方向内方に開放する凹状断面を有しているので、遮風効果をより一層向上させることができる。
第7の発明によれば、遮風部の下端部がケーシングの底面に接触しているので、ベルマウス板部からケーシングの底面まで広い範囲で遮風効果を得ることができ、排水性をより一層向上させることができる。
第8の発明によれば、ベルマウス板部の内周側をベルマウス開口部へ近づくほど上に位置するように湾曲形成し、ベルマウス板部における湾曲形成された部分よりも外周側を平坦に形成し、この外周側に排水孔を形成したので、ベルマウス板部の上面の水を排水しやすくすることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
図1は本発明の実施形態に係る車両空調用送風装置1を車両後側から見た図であり、また図2は車両空調用送風装置1を左側から見た図であり、また図3は車両空調用送風装置1を下方から見た図である。この車両空調用送風装置1は、例えば自動車の車室内に配設されて空調用空気を送風するためのものであり、図示しない空調ユニット及び冷凍サイクル装置と共に車両用空調装置を構成している。
空調ユニットは、例えば冷凍サイクルの蒸発器からなる冷却用熱交換器と、ヒータコアからなる加熱用熱交換器と、エアミックスダンパと、吹出方向切替ダンパと、これらを収容する空調ケーシングとを備えている。車両空調用送風装置1から送風された空調用空気は、空調ケーシングの内部に導入されて冷却用熱交換器及び加熱用熱交換器を通過して所望温度の空調風とされた後、吹出方向切替ダンパによって設定された吹出モードに応じて車室の各部に供給される。空調風の温度調整は、エアミックスダンパによって設定される加熱用熱交換器の空気通過量よって行われる。
尚、この実施形態では、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」といい、車両左側を単に「左」といい、車両右側を単に「右」というものとするが、これは説明の便宜を図るために定義するだけであり、実際の使用状態や設置状態、組付状態を限定するものではない。
車両空調用送風装置1は、図示しないが車室内の前端部に設けられているインストルメントパネルの内部に空調ユニットと共に収容されている。空調ユニットは、インストルメントパネルの内部において左右方向の略中央部に配置される一方、車両空調用送風装置1は、インストルメントパネルの内部において空調ユニットの助手席側(右ハンドル車の場合は左側、左ハンドル車の場合は右側)に配置される。この実施形態では、車両空調用送風装置1が車両の右側に配置される場合について説明するが、車両の左側に配置される場合には、この実施形態の構造と左右対称にすればよいので、詳細な説明は省略する。
(車両の構成)
この車両空調用送風装置1が配設される車両は、図示しないが、エンジンルームと、車室とを区画するためのダッシュパネル(区画部材)を備えている。エンジンルームは車両の前部に設けられていて、エンジンや変速機等が配設されるようになっている。ダッシュパネルは略上下方向に延びている。ダッシュパネルの上部には、左右方向に延びるカウルが配設されている。カウルには、車室外に連通する連通口が形成されている。カウルは車室外に配設されているものなので、カウルには、雨水や洗車時の水、雪等が入ることがある。
この車両空調用送風装置1が配設される車両は、図示しないが、エンジンルームと、車室とを区画するためのダッシュパネル(区画部材)を備えている。エンジンルームは車両の前部に設けられていて、エンジンや変速機等が配設されるようになっている。ダッシュパネルは略上下方向に延びている。ダッシュパネルの上部には、左右方向に延びるカウルが配設されている。カウルには、車室外に連通する連通口が形成されている。カウルは車室外に配設されているものなので、カウルには、雨水や洗車時の水、雪等が入ることがある。
(車両空調用送風装置の構成)
図4や図5にも示すように、車両空調用送風装置1は、送風ケーシング2と、送風用ファン3と、送風用ファン3を回転駆動するためのモーター5と、第1内外気切替ダンパ6と、第2内外気切替ダンパ7と、エアフィルタ8と、内外気切替用アクチュエータ9(図1及び図2に示す)とを備えている。送風用ファン3と、第1内外気切替ダンパ6及び第2内外気切替ダンパ7と、エアフィルタ8とは、送風ケーシング2に収容されている。
図4や図5にも示すように、車両空調用送風装置1は、送風ケーシング2と、送風用ファン3と、送風用ファン3を回転駆動するためのモーター5と、第1内外気切替ダンパ6と、第2内外気切替ダンパ7と、エアフィルタ8と、内外気切替用アクチュエータ9(図1及び図2に示す)とを備えている。送風用ファン3と、第1内外気切替ダンパ6及び第2内外気切替ダンパ7と、エアフィルタ8とは、送風ケーシング2に収容されている。
送風ケーシング2の上側には、図2等に示す前部内気導入口2a及び後部内気導入口2bと、図4に示す外気導入口2cとが形成されている。図2に示すように、前部内気導入口2aは、送風ケーシング2の上側における前後方向中央部よりも前寄りの部位に形成されており、車室内に開口している。また、後部内気導入口2bは、送風ケーシング2の上側における前後方向中央部よりも後寄りの部位に形成されており、車室内に開口している。前部内気導入口2a及び後部内気導入口2から車室内の空気(内気)を送風ケーシング2の内部に導入することが可能になっている。
図4に示すように、送風ケーシング2の上側には、外気導入ダクト部2dが前部内気導入口2a及び後部内気導入口2bの間の部分から上方へ膨出するように該送風ケーシング2に一体成形されている。外気導入ダクト部2dの上側は前に向けて延びている。この外気導入ダクト部2dの前端部に外気導入口2cが開口している。外気導入ダクト部2dは上記カウルと接続されており、外気導入口2cはカウルを介して車室外と連通している。外気導入口2cから車室外の空気(外気)を送風ケーシング2の内部に導入することが可能になっている。
図4に示すように、送風ケーシング2の内部における前部内気導入口2a及び後部内気導入口2bと外気導入口2cよりも下側には、上記フィルタ8が収容されている。フィルタ8は、板状に形成されており、水平方向に延びるように配置されている。フィルタ8の周縁部が送風ケーシング2の内部に設けられたフィルタ支持部2eによって支持されている。送風ケーシング2の後壁部には、上記フィルタ8を該送風ケーシング2に挿入するためのフィルタ挿入孔2fが形成されている。フィルタ挿入孔2fは、フィルタ8の後端部に設けられた蓋部8aによって閉塞されるようになっている。尚、フィルタ8は、例えば一般的な不織布等で構成することができる。
送風ケーシング2の内部におけるフィルタ8よりも上側には、区画壁部2gが設けられている。区画壁部2gは、上下方向に延びており、下端部に近づけば近づくほど後に位置するように若干傾斜している。送風ケーシング2の内部の上側には、区画壁部2gよりも前側に第1空気通路R1が形成され、区画壁部2gよりも後側に第2空気通路R2が形成されている。第1空気通路R1の前後方向の幅は、第2空気通路R2の前後方向の幅よりも広く設定されており、第1空気通路R1の断面積が第2空気通路R2の断面積よりも広くなっている。
第1空気通路R1の上流端部(上端部)は、前部内気導入口2aと外気導入口2cとに連通している。また、第2空気通路R2の上流端部(上端部)は、後部内気導入口2bと外気導入口2cとに連通している。第1空気通路R1及び第2空気通路R2は、共通の外気導入口2cに連通しているが、内気導入口については互いに別の内気導入口2a、2bに連通している。これにより、第1空気通路R1及び第2空気通路R2の両方に、内気と外気との導入が可能な構造になる。
第1内外気切替ダンパ6は、送風ケーシング2の内部において区画壁部2gよりも前側に配設されており、閉塞板部6aと軸部6bと端板部6cとを備えている。閉塞板部6aは、左右方向に延びている。軸部6bも左右方向に延びており、送風ケーシング2の左右両側壁部に対して回動可能に支持されている。端板部6cは、軸部6bの左右方向の両端近傍に設けられている。端板部6cは、軸部6bから径方向に延び、閉塞板部6aの左右両端部に連なっている。閉塞板部6aと軸部6bと端板部6cは一体成形されている。第1内外気切替ダンパ6は、軸部6bの中心線周りに回動することにより、図4に示す前に向けて回動した状態と、図示しないが後に向けて回動した状態とに切り替えられる。第1内外気切替ダンパ6が前に向けて回動した状態になると、前部内気導入口2aを閉塞して外気導入口2cを開放するので、内気の流入が遮断されて外気が第1空気通路R1の上流部に導入される。一方、第1内外気切替ダンパ6が後に向けて回動した状態になると、前部内気導入口2aを開放して外気導入口2cを閉塞するので、外気の流入が遮断されて内気が第1空気通路R1の上流部に導入される。
第2内外気切替ダンパ7は、送風ケーシング2の内部において区画壁部2gよりも後側に配設されており、第1内外気切替ダンパ6と同様に、閉塞板部7aと軸部7bと端板部7cとを備えている。第2内外気切替ダンパ7は、軸部7bの中心線周りに回動することにより、図4に示す後に向けて回動した状態と、図示しないが前に向けて回動した状態とに切り替えられる。第2内外気切替ダンパ7が後に向けて回動した状態になると、後部内気導入口2bを閉塞して外気導入口2cを開放するので、内気の流入が遮断されて外気が第2空気通路R2の上流部に導入される。一方、第2内外気切替ダンパ7が前に向けて回動した状態になると、後部内気導入口2bを開放して外気導入口2cを閉塞するので、外気の流入が遮断されて内気が第2空気通路R2の上流部に導入される。
第1内外気切替ダンパ6及び第2内外気切替ダンパ7は、図1及び図2等に示す内外気切替用アクチュエータ9によって駆動される。内外気切替用アクチュエータ9は、図示しないが、空調制御装置によって制御される。第1内外気切替ダンパ6の軸部6b及び第2内外気切替ダンパ7の軸部7bには、リンク部材9aが係合しており、このリンク部材9aを内外気切替用アクチュエータ9によって回動させることにより、第1内外気切替ダンパ6及び第2内外気切替ダンパ7を連動させることができるようになっている。リンク部材9aを用いた第1内外気切替ダンパ6及び第2内外気切替ダンパ7の連動構造については従来から周知の手法を利用することができるので、詳細な説明は省略する。また、リンク部材9aを用いることなく、第1内外気切替ダンパ6及び第2内外気切替ダンパ7を別々に駆動するようにしてもよい。
この実施形態では、第1内外気切替ダンパ6及び第2内外気切替ダンパ7を以下のように駆動する。すなわち、図4に示すように、第1内外気切替ダンパ6を前に向けて回動させるとともに第2内外気切替ダンパ7を後に向けて回動させる外気導入モードと、第1内外気切替ダンパ6を後に向けて回動させるとともに第2内外気切替ダンパ7を前に向けて回動させる内気循環モードと、第1内外気切替ダンパ6を前に向けて回動させるとともに第2内外気切替ダンパ7を前に向けて回動させる内外気2層流モードとの3つのモードのうち、任意のモードに切り替えることができるようになっている。
外気導入モードでは、第1内外気切替ダンパ6が前に向けて回動するとともに第2内外気切替ダンパ7が後に向けて回動するので、第1空気通路R1及び第2空気通路R2には外気のみが導入される。内気循環モードでは、第1内外気切替ダンパ6が後に向けて回動するとともに第2内外気切替ダンパ7が前に向けて回動するので、第1空気通路R1及び第2空気通路R2には内気のみが導入される。内外気2層流モードでは、第1内外気切替ダンパ6が前に向けて回動するとともに第2内外気切替ダンパ7が前に向けて回動するので、第1空気通路R1には外気が導入され、第2空気通路R2には内気が導入される。内外気2層流モードは、暖房時に使用されるモードである。
内気循環モード、外気導入モード及び内外気2層流モードの切替は、従来から周知のオートエアコン制御によって行われる。内外気2層流モードにすることで、冬季には比較的乾燥した外気をデフロスト吹出口に供給してフロントウインドガラスの曇りを良好に晴らしながら、比較的暖かい内気をヒート吹出口に供給して暖房効率を向上させることができる。
送風ケーシング2の内気導入口2a、2b及び外気導入口2cよりも下側には、送風用ファン3が収容されるスクロールケーシング20が設けられている。図1及び図2に示すように、スクロールケーシング20は、送風用ファン3における上側羽根(第1羽根)30が設けられた部分が収容される上側スクロールケーシング21と、送風用ファン3における下側羽根(第2羽根)31が設けられた部分が収容される下側スクロールケーシング22とに分割されている。上側スクロールケーシング21の下部と下側スクロールケーシング22の上部とが嵌合することによって上側スクロールケーシング21と下側スクロールケーシング22とが一体化するようになっている。上側羽根30及び下側羽根31はブレードと呼ぶこともできる。
また、スクロールケーシング20の下部には、底壁部材23が設けられている。底壁部材23は、スクロールケーシング20を構成する部材である。上側スクロールケーシング21、下側スクロールケーシング22及び底壁部材23によってスクロールケーシング20が構成されている。さらに、スクロールケーシング20の内部には、該スクロールケーシング20の内部を上下方向に仕切る仕切板24が配設されており、この仕切板24もスクロールケーシング20を構成する部材である。
上側スクロールケーシング21の上壁部には、送風ケーシング2の内部で開口するように、略円形の第1ベルマウス開口部(上側ベルマウス開口部)21aが形成されている。第1ベルマウス開口部21aは、フィルタ8の下面と対向するように配置されており、第1空気通路R1と連通している。第1ベルマウス開口部21aの直下方には、送風用ファン3の上側が位置しており、従って、第1ベルマウス開口部21aは送風用ファン3の上側とも対向している。送風用ファン3の上側は空気の吸込側であり、この送風用ファン3の上側から空気が吸い込まれるようになっている。
上側スクロールケーシング21の上壁部には、上方へ突出する突出壁部21bが設けられている。この突出壁部21bは、第1ベルマウス開口部21aの開口縁部よりも後に位置付けられており、左右方向に延びている。突出壁部21bの上端部は、区画壁部2gの下端部近傍に達している。突出壁部21b及び区画壁部2gにより、送風ケーシング2の内部における上側スクロールケーシング21よりも上側が、前後方向に仕切られて、突出壁部21b及び区画壁部2gよりも前側に第1空気通路R1が形成され、突出壁部21b及び区画壁部2gよりも後側に第2空気通路R2が形成されることになる。
第1空気通路R1は、第1ベルマウス開口部21aを介して上側スクロールケーシング21の内部と連通しており、この上側スクロールケーシング21の内部は第1空気通路R1の一部となっている。仕切板24よりも上方が第1空気通路R1とされている。送風用ファン3における上側羽根30が設けられた部分は、上側スクロールケーシング21の内部において第1空気通路R1に配置されている。第1送風用ファン3が上側スクロールケーシング21の内部で回転すると、送風用ファン3における上側羽根30が設けられた部分によって第1空気通路R1内の空気が空調用空気として送風される。つまり、送風用ファン3における上側羽根30が設けられた部分は、上層において空気の流れを形成する部分である。
図4に示すように、仕切板24には、送風用ファン3を第2空気通路R2から第1空気通路R1へ向けて挿入する貫通孔24aが形成されている。貫通孔24aの径は、送風用ファン3の上側羽根30が設けられた部分の外径よりも大きくなっている。これにより、送風用ファン3の上側部分を貫通孔24aに挿入することが可能になる。
図2に示すように、上側スクロールケーシング21の左側壁部の前側には、上記空調ユニットに接続される上側空気吹出口21cが形成されている。上側空気吹出口21cには、第1空気通路R1の下流端が連通しており、第1空気通路R1内の空気は上側空気吹出口21cから上側スクロールケーシング21の外部に吹き出すようになっている。
図4に示すように、第2空気通路R2は、上側スクロールケーシング21の内部の後側を下方へ向けて延びており、第2空気通路R2の下端部は底壁部材23に達している。下側スクロールケーシング22の下壁部は底壁部材23から上方に離れており、下側スクロールケーシング22の下壁部と底壁部材23との間に、第2空気通路R2の下端部が位置している。
図4及び図5に示すように、スクロールケーシング20の内部には、ベルマウス構成部材60が設けられている。このベルマウス構成部材60は、車両空調用送風装置1を構成する部材であり、スクロールケーシング20とは別部材で構成されている。ベルマウス構成部材60は、送風用ファン3の下側と対向するように配置される第2ベルマウス開口部(下側ベルマウス開口部)61aが形成されるとともに送風用ファン34の径方向に延びるベルマウス板部61と、複数の脚部(遮風部)62とを有している。ベルマウス板部61及び脚部62は、樹脂材で構成されており、一体成形されている。
第2ベルマウス開口部61aは略円形であり、平面視で第1ベルマウス開口部21aと同心上に位置するように配置される。第2ベルマウス開口部61aの径は、第1ベルマウス開口部21aの径よりも大きくすることができる。図6に示すように、ベルマウス板部61は、第2ベルマウス開口部61aを有しているので、該ベルマウス板部61の内縁部が略円形をなすように形成されることになる。ベルマウス板部61の外縁部も略円形をなすように形成されている。ベルマウス板部61は全体として円環状に形成され、ベルマウス板部61の幅は、当該ベルマウス板部61の周方向全体で略同じに設定されている。
図7や図8に示すように、ベルマウス板部61の内周側は、第2ベルマウス開口部61aへ近づくほど上に位置するように湾曲形成されている。ベルマウス板部61における上記湾曲形成された部分よりも外周側は、平坦に形成されており、この平坦に形成された部分には、図6に示すように複数の排水孔61bが互いに周方向に間隔をあけて形成されている。すなわち、ベルマウス板部61における第2ベルマウス開口部61aよりも外周側には、該ベルマウス板部61の上面の水を該ベルマウス板部61の下方へ排水するための排水孔61bが形成されており、この排水孔61bの形成によってベルマウス板部61の上面に水が溜まったままにならないようにしている。
排水孔61bは、ベルマウス板部61の周方向、即ち、送風用ファン3の周方向に等間隔に形成することができるが、不等間隔であってもよい。また排水孔61bの数は、この実施形態では3つとしているが、1つまたは2つであってもよいし、4つ以上であってもよい。排水孔61bは円形、楕円形の他、スリット形状、矩形状等であってもよい。
脚部62は、ベルマウス板部61の下面における排水孔61bの開口の周囲から下方へ延びており、ベルマウス板部61を下方から支持するための部分である。脚部62は、各排水孔61bの開口の周囲から延びているので、この実施形態では3つ設けられることになる。脚部62の数と排水孔61bの数とは一致させなくてもよく、一方が他方より多くてもよい。
図5、図7、図9等に示すように、脚部62は、送風用ファン3の径方向内方に開放する凹状断面を有している。これにより、送風用ファン3の回転時に該送風用ファン3の径方向外方から内方へ向けて流れる空気が脚部62の内方へ流れにくくなるので、該脚部62は、排水孔61bの開口の周囲に風が達するのを抑制する遮風部として作用する。
脚部62の下端部は、スクロールケーシング20の底面に接触している。この実施形態では、スクロールケーシング20の底面が、モーター5の本体部5bを上方から覆うカバー部5d(後述する)の外周部で構成されているので、脚部62の下端部はカバー部5dの外周部に対して上方から接触することになる。よって、ベルマウス構成部材60はカバー部5dに対して支持され、第2ベルマウス開口部61aの高さが所望高さに決定される。
脚部62の下端部には係合爪部62aが形成されている。係合爪部62aは、脚部62の下端部から送風用ファン3の径方向外方へ突出するように形成されている。スクロールケーシング20の底面には、該底面から上方に離れた所に外側係合部23aが形成されている。さらにケーシング20の底面には、該外側係合部23aから送風用ファン3の径方向内方に離れた所に内側係合部23bが形成されている。脚部62は、外側係合部23aと内側係合部23bとの間に挿入され、この挿入状態で、係合爪部62aが外側係合部23aに対して下方から係合することによってベルマウス構成部材60の脱落が抑制されるようになっている。また、脚部62には、上下方向に延びる突条部62bが形成されている。
第2空気通路R2の下端部は、第2ベルマウス開口部61aを介して下側スクロールケーシング22の内部と連通しており、この下側スクロールケーシング22の内部は第2空気通路R2の一部となっている。仕切板24よりも下方が第2空気通路R2とされている。送風用ファン3における下側羽根31が設けられた部分は、下側スクロールケーシング22の内部において第2空気通路R2に配置されている。送風用ファン3が回転すると、送風用ファン3における下側羽根31が設けられた部分によって第2空気通路R2内の空気が空調用空気として送風される。つまり、送風用ファン3における下側羽根31が設けられた部分は、下層において空気の流れを形成する部分である。
図2に示すように、下側スクロールケーシング22の左側壁部の前側には、上記空調ユニットに接続される下側空気吹出口22cが形成されている。下側空気吹出口22cは、上側空気吹出口21cの真下に位置している。下側空気吹出口22cには、第2空気通路R2の下流端が連通しており、第2空気通路R2内の空気は下側空気吹出口22cから下側スクロールケーシング22の外部に吹き出すようになっている。
底壁部材23は、下側スクロールケーシング22の下端部を覆うように形成され、該下端部を覆うカバー状の部材である。底壁部材23の周縁部は、下側スクロールケーシング22の下端部の周縁部に嵌合するように形成されており、底壁部材23の周縁部と、下側スクロールケーシング22の下端部の周縁部との間から空気が漏れないようになっている。
図5や図10に示すように、底壁部材23には、排水通路Sが形成されている。排水通路Sは、下側空気吹出口22cの下方に位置しており、底壁部材23の底面の水を左方向へ流すための通路である。排水通路Sの下流端部(左端部)は、図示しない空調ユニットの空調ケーシングの内部に接続されている。この空調ケーシングには、冷却用熱交換器が収容されていることから、冷却用熱交換器の表面に発生した凝縮水を排水するためのドレン孔が形成されている。従って、排水通路Sを通って空調ケーシングに流入した水は、ドレン孔を介して外部に排水されることになる。
図9に示すように、底壁部材23には、モーター5がモーター取付部材5aを介して取り付けられている。このモーター5の上側に送風用ファン3が配置されている。モーター取付部材5aは、底壁部材23に固定されている。このモーター取付部材5aにモーター5が取り付けられている。モーター5は、ローター等を内蔵した本体部5bと、上下方向に延びる回転軸5cと、本体部5bを上方から覆うカバー部5dとを備えている。回転軸5cは、本体部5bの上端部から上方へ突出し、カバー部5dを貫通し、更に該カバー部5dから上方へ突出するように設けられており、第1ベルマウス開口部21a及び第2ベルマウス開口部61aと同心上に配置されている。回転軸5cの上端部は、第2ベルマウス開口部61aよりも上方に位置している。
カバー部5dには、回転軸5cの周囲を囲む筒状部5eが設けられている。筒状部5eは円筒状に形成することができ、回転軸5cと同心状に配置される。筒状部5eの代わりに、複数の円弧状の壁部を設けてもよい。回転軸5cは、筒状部5eの上端部よりも上方へ突出している。
回転軸5cには、送風用ファン3が固定されており、送風用ファン3と回転軸5cとは一体に回転するようになっている。したがって、モーター5の本体部5bに電圧が印加されると、回転軸5cの回転力が送風用ファン3に伝達され、送風用ファン3における上側羽根30が設けられた部分が第1空気通路R1内で回転し、送風用ファン3における下側羽根31が設けられた部分が第2空気通路R2内で回転する。モーター5の本体部5bには、図示しない空調制御装置が接続されており、空調制御装置によって所望の回転数となるように電圧が印加される。
(実施形態の作用効果)
以上説明したように、この実施形態に係る車両空調用送風装置1によれば、内外気切替ダンパ6、7の動作によって内気導入口2a、2bを開き、かつ、外気導入口2cを閉じると、内気導入口2a、2bから内気が導入される内気循環モードになる。内気循環モードでは、送風用ファン3が回転することで、内気導入口2a、2bから導入された内気が第1空気通路R1及び第2空気通路R2を流れて空調用空気として送風される。
以上説明したように、この実施形態に係る車両空調用送風装置1によれば、内外気切替ダンパ6、7の動作によって内気導入口2a、2bを開き、かつ、外気導入口2cを閉じると、内気導入口2a、2bから内気が導入される内気循環モードになる。内気循環モードでは、送風用ファン3が回転することで、内気導入口2a、2bから導入された内気が第1空気通路R1及び第2空気通路R2を流れて空調用空気として送風される。
また、内外気切替ダンパ6、7の動作によって内気導入口2a、2bを閉じ、かつ、外気導入口2cを開くと、外気導入口2cから外気が導入される外気導入モードになる。外気導入モードでは、送風用ファン3が回転することで、外気導入口2cから導入された外気が第1空気通路R1及び第2空気通路R2を流れて空調用空気として送風される。
さらに、内外気切替ダンパ6、7の動作によって内気導入口2a、2b及び外気導入口2cを開くと、内外気2層流モードになり、送風用ファン3が回転することで、外気導入口2cから導入された外気が第1空気通路R1を流れ、内気導入口2a、2bから導入された内気が第2空気通路R2を流れ、空調用空気として送風される。つまり、この実施形態に係る車両空調用送風装置1によれば、外気導入モードと、内気循環モードと、内外気2層流モードとのうち、任意のモードに切り替えて送風することができる。
送風時には、第2ベルマウス開口部61aが送風用ファン3の下側と対向するように配置されるので、送風効率が向上する。そして、例えば、雨水や洗車時の水が外気導入口2cからスクロールケーシング20の内部に浸入すると、ベルマウス板部61の上面に溜まる場合がある。ベルマウス板部61の上面の水は、ベルマウス板部61の排水孔61bから該ベルマウス板部61の下方へ流れる。図5、図9及び図10に示す符号D(小さな丸)は、水とその流れを模式的に示したものである。
このとき、ベルマウス板部61の下面における排水孔61bの開口の周囲には、下方へ延びる脚部62が設けられているので、排水孔61bの開口の周囲に風が達するのが抑制される。よって、ベルマウス板部61の下方へ流れた水が、送風用ファン3に吸い込まれる空気によって巻き上げられにくくなるので、排水性を向上させることができる。
(その他の実施形態)
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
図11〜図13に示す実施形態の変形例のように、ベルマウス板部61を下方から支持する脚部62とは別に遮風部63を設けてもよい。この例では、図11に示すように、図6で示した排水孔62bとは異なる位置に排水孔62bを設けている。そして、ベルマウス板部61の下面における排水孔62bの開口の周囲から下方へ延びるように遮風部63を設けている。従って、遮風部63は、脚部62から送風用ファン3の周方向に離れて設けられることになる。
遮風部63は、上記脚部62と同様に、送風用ファン3の径方向内方に開放する凹状断面を有している。この脚部62の下端部は、スクロールケーシング20の底面から離れているが、スクロールケーシング20の底面に接触させてもよい。
以上説明したように、本発明に係る車両空調用送風装置は、例えば、車両用空調装置の送風ユニットとして使用することができる。
1 車両空調用送風装置
2 送風ケーシング
2a、2b 内気導入口
2c 外気導入口
3 送風用ファン
5 モーター
5b 本体部
5c 回転軸
5d カバー部
5e 筒状部
20 スクロールケーシング
30 上側羽根(第1羽根)
31 下側羽根(第2羽根)
60 ベルマウス構成部材
61 ベルマウス板部
61a ベルマウス開口部
61b 排水孔
62 脚部(遮風部)
63 遮風部
R1 第1空気通路
R2 第2空気通路
2 送風ケーシング
2a、2b 内気導入口
2c 外気導入口
3 送風用ファン
5 モーター
5b 本体部
5c 回転軸
5d カバー部
5e 筒状部
20 スクロールケーシング
30 上側羽根(第1羽根)
31 下側羽根(第2羽根)
60 ベルマウス構成部材
61 ベルマウス板部
61a ベルマウス開口部
61b 排水孔
62 脚部(遮風部)
63 遮風部
R1 第1空気通路
R2 第2空気通路
Claims (8)
- 車室内の空気を導入する内気導入口と、車室外の空気を導入する外気導入口とが形成され、上記内気導入口及び上記外気導入口の両方に連通する第1空気通路及び第2空気通路が内部に形成されるとともに、上記内気導入口及び上記外気導入口を開閉する内外気切替ダンパが収容されたケーシングと、
上記ケーシングの内部に配設され、第1羽根及び第2羽根を有する遠心式送風用ファンと、
上記送風用ファンの下側に配設され、上記送風用ファンを回転駆動する上下方向に延びる回転軸を有するモーターとを備え、
上記送風用ファンの上記第1羽根によって上記第1空気通路内の空気を空調用空気として送風し、上記送風用ファンの上記第2羽根によって上記第2空気通路内の空気を空調用空気として送風するように構成された車両空調用送風装置において、
上記送風用ファンの下側と対向するように配置されるベルマウス開口部が形成されるとともに上記送風用ファンの径方向に延びるベルマウス板部を有するベルマウス構成部材を備え、
上記ベルマウス板部における上記ベルマウス開口部よりも外周側には、該ベルマウス板部の上面の水を該ベルマウス板部の下方へ排水する排水孔が形成され、
上記ベルマウス構成部材には、上記ベルマウス板部の下面における上記排水孔の開口の周囲から下方へ延び、該開口の周囲に風が達するのを抑制する遮風部が設けられていることを特徴とする車両空調用送風装置。 - 請求項1に記載の車両空調用送風装置において、
上記ベルマウス構成部材は、上記ケーシングとは別部材で構成されていることを特徴とする車両空調用送風装置。 - 請求項2に記載の車両空調用送風装置において、
上記遮風部は、上記ベルマウス板部を下方から支持する脚部で構成されていることを特徴とする車両空調用送風装置。 - 請求項2に記載の車両空調用送風装置において、
上記ベルマウス構成部材は、上記ベルマウス板部を下方から支持する脚部を有し、
上記遮風部は、上記脚部から上記送風用ファンの周方向に離れて設けられていることを特徴とする車両空調用送風装置。 - 請求項3または4に記載の車両空調用送風装置において、
上記遮風部は、上記送風用ファンの径方向に開放する凹状断面を有していることを特徴とする車両空調用送風装置。 - 請求項5に記載の車両空調用送風装置において、
上記遮風部は、上記送風用ファンの径方向内方に開放する凹状断面を有していることを特徴とする車両空調用送風装置。 - 請求項1から6のいずれか1つに記載の車両空調用送風装置において、
上記遮風部の下端部は、上記ケーシングの底面に接触していることを特徴とする車両空調用送風装置。 - 請求項1から7のいずれか1つに記載の車両空調用送風装置において、
上記ベルマウス板部の内周側は、上記ベルマウス開口部へ近づくほど上に位置するように湾曲形成され、
上記ベルマウス板部における上記湾曲形成された部分よりも外周側は、平坦に形成されるとともに、上記排水孔を有していることを特徴とする車両空調用送風装置。
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