JP7147499B2

JP7147499B2 - 遠心式送風機

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Publication number: JP7147499B2
Application number: JP2018216355A
Authority: JP
Inventors: 翔小坂; 修三小田; 真範安田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2018-11-19
Filing date: 2018-11-19
Publication date: 2022-10-05
Anticipated expiration: 2038-11-19
Also published as: JP2020084818A; WO2020105293A1; US11852163B2; CN113056614B; CN113056614A; US20210239128A1

Description

本発明は、片側吸込式の遠心式送風機に関するものである。

従来、車室内空気と車室外空気を区分しつつ同時に吸入することが可能な片側吸込式の遠心式送風機が知られている。

特許文献１に記載の遠心式送風機は、空気取り入れハウジング（以下、内外気箱という）から取り入れられた空気が、フィルタを経由して羽根車の内側に吸い込まれ、羽根車の径方向外側の通風路に吹き出されるように構成されている。羽根車の径方向外側の通風路は、仕切壁により、羽根車の軸方向の一方の上通風路と軸方向の他方の下通風路とに仕切られている。羽根車の径方向内側には、内外気箱から取り入れられた空気を上通風路と下通風路に分離して流すための分離筒が設けられている。分離筒は、羽根車とフィルタとの間の領域の一部に設けられる空気導入板、およびその空気導入板に形成される空気入口部から羽根車の径方向内側を通って径方向外側に拡がる形状の筒状部を有する。この構成により、内外気箱から取り入れられた空気の一部は、空気導入板に設けられる空気入口部から筒状部の内側を通り、羽根車を介して下通風路に流れる。一方、内外気箱から取り入れられた空気の他の一部は、空気導入板を通らず筒状部の外側を通り、羽根車を介して上通風路に流れる。このように、この遠心式送風機は、羽根車の軸方向の一方から吸い込んだ空気を上通風路と下通風路とに分けて吹き出す構成となっている。

国際公開第２０１８／０７４３３９号

ところで、一般に、遠心式送風機では、羽根車の径方向外側の通風路は、羽根車の翼の後縁とスクロールケーシングの内壁との距離が、ノーズ部近傍が最も狭く、ノーズ部から周方向の一方に向かい次第に遠くなるように構成される。そのため、羽根車から通風路へ吹き出される空気の圧力損失は、ノーズ部近傍が大きく、ノーズ部から周方向の一方に向かって次第に小さくなる。したがって、羽根車に吸い込まれる風量は、ノーズ部近傍が少なく、ノーズ部から周方向の一方に向かって次第に多くなるといった特性を有する。

このことに関し、特許文献１に記載の遠心式送風機は、分離筒が有する筒状部の外側左右の開口部からそれぞれ分離筒の裏側の流路（すなわち、空気導入板とベルマウスとの間に形成される流路）に回り込む空気の流れについて記載されていない。そして、特許文献１では、分離筒が有する筒状部より左側の開口部の流路断面積と、筒状部より右側の開口部の流路断面積とが同じ大きさになっている。この場合、ノーズ部から遠い側の開口部を通過する空気の圧力損失は、ノーズ部に近い側の開口部を通過する空気の圧力損失より大きくなる。このように、ノーズ部から遠い側の開口部を通過する空気の圧力損失と、ノーズ部に近い側の開口部を通過する空気の圧力損失とのバランスが、羽根車に吸い込まれる風量特性に対応したものでない場合、分離筒の裏側の流路を流れる風量が減少する。その結果、分離筒の裏側の流路から羽根車に吸い込まれる風量が減少し、送風機の送風効率が低下することが懸念される。
なお、このことは、特許文献１に記載されているような片側吸込式の遠心式送風機において、羽根車の回転軸方向の体格（すなわち遠心式送風機の高さ方向の体格）を小さくするために、空気導入板とベルマウスとの間隔を狭くする程、大きく影響することになる。

本発明は上記点に鑑みて、送風効率を向上することの可能な遠心式送風機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、
内外気二層流式の空調装置に適用され、車室内空気と車室外空気を区分しつつ同時に吸入することが可能な片側吸込式の遠心式送風機であって、
車室外空気が導入される外気導入口（１１）と車室内空気が導入される内気導入口（１２、１３）とを有する内外気箱（１０）と、
モータ（３１）の駆動により回転し、内外気箱に導入された空気を回転軸方向の一方から吸入し、径方向外側に吹き出す羽根車（３０）と、
羽根車の径方向外側を囲い、外周の一部に設けられたノーズ部（４１）から周方向の一方に向かい次第に流路面積が拡大する通風路（４２）を形成するスクロールケーシング（４０）と、
スクロールケーシングのうち羽根車の回転軸方向の一方の端面（４９）に設けられ、羽根車への空気の吸込口を形成する環状のベルマウス（５０）と、
羽根車の径方向外側に形成される通風路を羽根車の軸方向の一方の上通風路（４５）と軸方向の他方の下通風路（４６）とに仕切る仕切壁（４４）と、
羽根車に対し前記内外気箱側の領域の一部に設けられる空気導入板（６１）、および空気導入板に形成される空気入口部（６２）から羽根車の径方向内側を通って径方向外側に拡がる形状の筒状部（６３）を有する分離筒（６０）と、を備え、
内外気箱から空気導入板に流れる空気が空気入口部から筒状部の内側を通り羽根車を介して下通風路に流れ、内外気箱から空気導入板を除く領域に流れる空気が筒状部の外側を通り羽根車を介して上通風路に流れるように構成されており、
内外気箱から上通風路に空気が流れる流路のうち空気導入板の外縁（６４）を含み羽根車の回転軸に平行な仮想平面（ＶＳ）上の流路断面において、分離筒を挟んでノーズ部に近い側の流路断面を第１開口部（７１）、ノーズ部から遠い側の流路断面を第２開口部（７２）と呼ぶとき、第２開口部の流路断面積は第１開口部の流路断面積より大きく構成されている。
さらに、請求項１に係る発明は、前記空気導入板は、前記第１開口部側に位置する第１面（６５）と、前記第２開口部側に位置し前記第１面よりも前記ベルマウスから遠くに配置される第２面（６６）と、前記第１面と前記第２面とを接続する段差面（６７）とを有しており、
前記第２開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積は、前記第１開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積より大きく構成されている。
また、請求項２に係る発明は、前記空気導入板は、前記第１開口部側の部位より前記第２開口部側の部位が前記ベルマウスから遠くなるように前記ベルマウスに対して傾斜しており、
前記第２開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積は、前記第１開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積より大きく構成されている。
また、請求項４に係る発明は、前記空気導入板と前記筒状部との接続部のうち前記第２開口部側の部位の曲率半径（Ｒ２）は、前記第１開口部側の部位の曲率半径（Ｒ１）よりも小さく形成されており、
前記第２開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積は、前記第１開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積より大きく構成されている。
また、請求項５に係る発明は、前記内外気箱および前記空気導入板の外縁は、前記スクロールケーシングの外縁よりも外側に位置しており、
前記スクロールケーシングの外周より径方向外側の領域、且つ、前記ベルマウスに対し前記空気導入板とは反対側の領域を含むように外側流路（４８）が形成されており、
前記内外気箱に導入された空気の一部が前記第２開口部から前記外側流路を経由して前記羽根車に吸い込まれるように構成されている。

これによれば、第１開口部の流路断面積と第２開口部の流路断面積とが同一である場合に比べて、第２開口部を流れる空気の圧力損失が小さくなる。すなわち、第１開口部を通過する空気の圧力損失と第２開口部を通過する空気の圧力損失のバランスが、羽根車に吸い込まれる風量特性に対応するものとなり、分離筒の裏側の流路に流れる風量が増加する。その結果、分離筒の裏側の流路から羽根車に吸い込まれる風量が増加し、送風機の送風効率を向上することができる。なお、分離筒の裏側の流路とは、スクロールケーシングのうち羽根車の回転軸方向の一方の端面およびベルマウスと、空気導入板との間に形成される流路をいう。また、送風効率とは、羽根車を回転させるモータに供給する電力に対する遠心式送風機の送風量をいう。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態に係る遠心式送風機の断面図である。図１のＩＩ―ＩＩ線の断面図である。図１および図２のＩＩＩ―ＩＩＩ線の断面図である。第１実施形態に係る遠心式送風機の内外気箱を除いた状態の斜視図である。第１実施形態に係る遠心式送風機において、第１開口部と第２開口部を説明するための説明図である。第２実施形態に係る遠心式送風機の内外気箱を除いた状態の斜視図である。第２実施形態に係る遠心式送風機において、第１開口部と第２開口部を説明するための説明図である。第３実施形態に係る遠心式送風機の内外気箱を除いた状態の斜視図である。第３実施形態に係る遠心式送風機において、第１開口部と第２開口部を説明するための説明図である。第４実施形態に係る遠心式送風機の内外気箱を除いた状態の斜視図である。第５実施形態に係る遠心式送風機の内外気箱を除いた状態の斜視図である。第５実施形態に係る遠心式送風機において、第１開口部と第２開口部を説明するための説明図である。第６実施形態に係る遠心式送風機の内外気箱を除いた状態の斜視図である。第６実施形態に係る遠心式送風機において、第１開口部と第２開口部を説明するための説明図である。第７実施形態に係る遠心式送風機の内外気箱を除いた状態の斜視図である。第７実施形態に係る遠心式送風機において、第１開口部と第２開口部を説明するための説明図である。第８実施形態に係る遠心式送風機の内外気箱を除いた状態の斜視図である。第８実施形態に係る遠心式送風機において、第１開口部と第２開口部を説明するための説明図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、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、その説明を省略する。

（第１実施形態）
第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態の遠心式送風機１は、内外気二層流式の車両用空調装置に適用される。この遠心式送風機１は、車室内空気（以下、内気という）と車室外空気（以下、外気という）を区分しつつ同時に吸入して吹き出すことの可能な送風機である。

図１～図４に示すように、遠心式送風機１は、内外気箱１０、フィルタ２０、羽根車３０、スクロールケーシング４０、ベルマウス５０、仕切壁４４および分離筒６０などを備えている。

内外気箱１０は、遠心式送風機１の上部に配置されている。内外気箱１０は、車両前方側から順に、外気導入口１１、第１内気導入口１２および第２内気導入口１３を有している。外気導入口１１には、外気が導入される。第１内気導入口１２と第２内気導入口１３には、内気が導入される。内外気箱１０の内側には、第１切替ドア１４と第２切替ドア１５とが設けられている。第１切替ドア１４は、外気導入口１１と第１内気導入口１２とを選択的に開閉可能である。第２切替ドア１５は、第２内気導入口１３を開閉可能である。第１切替ドア１４と第２切替ドア１５は、例えばロータリドアにより構成されている。

フィルタ２０は、内外気箱１０の下部に設けられている。フィルタ２０は、内外気箱１０に導入された空気（すなわち、外気および内気）に含まれる異物を捕集する。フィルタ２０は、例えば、所定の通気性を有する除塵用濾材がひだ形状に折り曲げられて構成されている。フィルタ２０は、外気導入口１１と第１内気導入口１２と第２内気導入口１３が並ぶ方向（すなわち、車両前後方向）に、ひだ形状が折り重なるように形成されている。換言すれば、フィルタ２０は、外気導入口１１と第１内気導入口１２と第２内気導入口１３が並ぶ方向に対し直交する方向（すなわち、車幅方向）に、ひだ形状の折り目が延びている。なお、内外気箱１０とフィルタ２０は、上方から視て、その外形が略矩形状に形成されている。

羽根車３０は、モータ３１の駆動により回転する遠心ファンである。羽根車３０は、モータ３１のシャフト３２に固定される主板３３、および、その主板３３に固定される複数の翼３４を有している。羽根車３０は、フィルタ２０を通過した空気を回転軸方向の一方から吸入し、径方向外側に吹き出すように構成されている。なお、複数の翼３４同士の間には、翼３４のうち軸方向上側の領域を流れる風と、翼３４のうち軸方向下側の領域を流れる風とを仕切る翼仕切壁３５が設けられている。

スクロールケーシング４０は、羽根車３０の径方向外側を囲っている。スクロールケーシング４０は、その外周の一部にノーズ部４１を有している。そして、スクロールケーシング４０は、そのノーズ部４１から周方向の一方に向かい次第に流路面積が拡大する通風路４２を形成している。通風路４２は、主に、スクロールケーシング４０の内壁と羽根車３０の翼３４の後縁３６との間に形成される。通風路４２のうち流路面積が最大となる箇所は、空調装置が備える図示しない空調ケーシングに連通する。そのため、スクロールケーシング４０の通風路４２から吹き出された空気は、その空調ケーシングに導入される。

なお、図示していないが、その空調ケーシング内には、空気の温度および湿度を調整するためのエバポレータ、ヒータコアおよびエアミックスドアなどが配置されている。そして、その空調ケーシング内で温度および湿度が調整された空調風は、フェイス吹出口、フット吹出口およびデフロスタ吹出口などから車室内に吹き出されるように構成されている。

スクロールケーシング４０のうち羽根車３０の回転軸方向の一方の端面４９（以下、スクロールケーシング４０の上面４９という）には、羽根車３０への空気の吸込口を形成する環状のベルマウス５０が設けられている。フィルタ２０を通過した空気は、ベルマウス５０から羽根車３０に吸い込まれる。

また、スクロールケーシング４０の上面４９には、上述した内外気箱１０とフィルタ２０を取り付けるための取付枠４３が設けられている。すなわち、この取付枠４３の上に、内外気箱１０とフィルタ２０が取り付けられる。

また、スクロールケーシング４０の内側には、通風路４２を、羽根車３０の軸方向の一方の領域と、羽根車３０の軸方向の他方の領域とに仕切る仕切壁４４が設けられている。仕切壁４４は、羽根車３０の翼３４同士の間に設けられる翼仕切壁３５に対応する位置に設けられている。以下の説明では、通風路４２のうち仕切壁４４より上側の領域を上通風路４５と呼び、通風路４２のうち仕切壁４４より下側の領域を下通風路４６と呼ぶこととする。

分離筒６０は、フィルタ２０と羽根車３０との間の領域から羽根車３０の径方向内側の領域に亘って設けられている。分離筒６０は、羽根車３０とフィルタ２０との間の領域の一部に設けられる空気導入板６１と、その空気導入板６１に形成される空気入口部６２から羽根車３０の径方向内側を通って径方向外側に拡がる形状の筒状部６３を有している。

図３に示すように、空気導入板６１は、上方から視て、外形が略矩形状に形成されている。そして、その空気導入板６１は、ベルマウス５０のほぼ半分の領域を覆っている。具体的には、図１に示すように、空気導入板６１のうち羽根車３０の回転軸３０１側に配置される外縁６４は、内外気箱１０の第２切替ドア１５が第２内気導入口１３を全開にしたとき、第２切替ドア１５のフィルタ２０側の端部１６に対応する位置（すなわち、第２切替ドア１５の端部１６の下側）に設けられている。

空気導入板６１と筒状部６３とは漏斗状に接続されている。筒状部６３は、羽根車３０の径方向内側の領域において筒状となっている。そして、筒状部６３のうち空気導入板６１とは反対側の端部６８は、羽根車３０の翼３４同士の間に設けられた翼仕切壁３５に対応する位置（すなわち、翼仕切壁３５の径方向内側）に設けられている。

上述した構成において、遠心式送風機１は、内外気箱１０に導入されてフィルタ２０の所定の領域を通過した空気を、羽根車３０の軸方向の一方から分離筒６０の内側を経由して下通風路４６に流すことが可能である。また、この遠心式送風機１は、フィルタ２０の他の領域を通過した空気を羽根車３０の軸方向の一方から分離筒６０の外側を経由して上通風路４５に流すことが可能である。すなわち、この遠心式送風機１は、片側吸込式の送風機である。なお、フィルタ２０の所定の領域とは、例えば、フィルタ２０のうち第２切替ドア１５の端部１６が当接する位置よりも車両後方側の領域である。また、フィルタ２０の他の領域とは、例えば、フィルタ２０のうち第２切替ドア１５の端部１６が当接する位置よりも車両前方側の領域である。

図１では、第１切替ドア１４が外気導入口１１を開放しつつ第１内気導入口１２を閉塞し、且つ、第２切替ドア１５が第２内気導入口１３を開放した状態を示している。このような状態で、遠心式送風機１は、内気と外気とを区分しつつ同時に吸入して吹き出すことが可能である。

図１の矢印Ａに示すように、第２内気導入口１３から導入される内気は、フィルタ２０のうち空気導入板６１の略直上に位置する領域を通過した後、空気導入板６１に形成される空気入口部６２から筒状部６３の内側を通り、羽根車３０を介して下通風路４６に流れる。

一方、図１の矢印Ｂ、Ｃに示すように、外気導入口１１から導入される外気は、フィルタ２０のうち空気導入板６１の略直上を除く領域を通過した後、空気導入板６１を除く空間から筒状部６３の外側を通り、羽根車３０に吸い込まれ、上通風路４５に流れる。
詳細には、図１の矢印Ｂおよび図３の矢印Ｄに示すように、空気導入板６１を除く領域を流れる空気の一部は、そのまま羽根車３０に放射状に吸い込まれる。また、図１の矢印Ｃおよび図３の矢印Ｅ、Ｆに示すように、空気導入板６１を除く領域を流れる空気の他の一部は、分離筒６０が有する筒状部６３の外側左右それぞれの空間から分離筒６０の裏側の流路４７に回り込んで羽根車３０に吸い込まれる。なお、分離筒６０の裏側の流路４７とは、スクロールケーシング４０の上面４９およびベルマウス５０と、空気導入板６１との隙間に形成される流路である。

ここで、本実施形態では、フィルタ２０から上通風路４５に空気が流れる流路の中で空気導入板６１の外縁６４を含み羽根車３０の回転軸３０１に平行な仮想平面ＶＳ（図１参照）を定義する。そして、図５に示すように、本実施形態では、その仮想平面ＶＳ上の流路断面において、分離筒６０を挟んでノーズ部４１に近い側の流路断面を第１開口部７１と呼び、ノーズ部４１から遠い側の流路断面を第２開口部７２と呼ぶこととする。

図５では、説明のため、断面ではないが、第１開口部７１に破線のハッチングを付し、第２開口部７２に一点鎖線ハッチングを付している。なお、このことは、後述する第２～第８実施形態で参照する図７、９、１２、１４、１６、１８でも同様である。

図４および図５に示すように、本実施形態では、内外気箱１０の中心１０１は、羽根車３０の回転軸３０１および分離筒６０が有する筒状部６３の中心軸６０１に対し第２開口部７２側にずれた位置にある。そのため、第２開口部７２の流路断面積は、第１開口部７１の流路断面積より大きく構成されている。詳細には、本実施形態では、第２開口部７２のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積が、第１開口部７１のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積より大きく構成されている。

以上説明した本実施形態の遠心式送風機１において、第２開口部７２の流路断面積を第１開口部７１の流路断面積より大きく構成したことの意義を説明する。

上述したように、羽根車３０の径方向外側に形成される通風路４２は、ノーズ部４１から周方向の一方に向かい次第に流路面積が拡大するように構成されている。すなわち、羽根車３０の翼３４の後縁３６とスクロールケーシング４０の内壁との距離は、ノーズ部４１近傍が最も狭く、ノーズ部４１から周方向の一方に向かい次第に遠くなる。そのため、羽根車３０から通風路４２に流れる空気の圧力損失は、ノーズ部４１近傍が大きく、ノーズ部４１から周方向の一方に向かって次第に小さくなる。したがって、羽根車３０に吸い込まれる風量は、ノーズ部４１近傍が少なく、ノーズ部４１から周方向の一方に向かって次第に多くなるといった特性を有する。そのため、仮に、第１開口部７１の流路断面積と第２開口部７２の流路断面積とが同一である場合、第１開口部７１を経由して羽根車３０に吸い込まれる風量は、第２開口部７２を経由して羽根車３０に吸い込まれる風量より少ないものとなる。その場合、第２開口部７２を通過する空気の圧力損失は、第１開口部７１を通過する空気の圧力損失より大きいものとなる。このように、第１開口部７１を通過する空気の圧力損失と第２開口部７２を通過する空気の圧力損失とのバランスが、羽根車３０に吸い込まれる風量特性に対応したものでない場合、分離筒６０の裏側の流路４７を流れる風量が減少する。その結果、分離筒６０の裏側の流路４７から羽根車３０に吸い込まれる風量が減少し、送風機の送風効率が低下することが懸念される。

そこで、本実施形態では、内外気箱１０の中心１０１を、羽根車３０の回転軸３０１および分離筒６０が有する筒状部６３の中心軸６０１に対して第２開口部７２側にずらし、第２開口部７２の流路断面積を第１開口部７１の流路断面積より大きく構成している。これにより、第１開口部７１の流路断面積と第２開口部７２の流路断面積とが同一である場合に比べて、第２開口部７２を流れる空気の圧力損失が小さくなる。そのため、第１開口部７１を通過する空気の圧力損失と第２開口部７２を通過する空気の圧力損失とのバランスが、羽根車３０に吸い込まれる風量特性に対応するものとなり、分離筒６０の裏側の流路４７に流れる風量が増加する。したがって、分離筒６０の裏側の流路４７から羽根車３０に吸い込まれる風量が増加し、送風機の送風効率を向上することができる。

また、本実施形態では、内外気箱１０の中心１０１を、羽根車３０の回転軸３０１および分離筒６０が有する筒状部６３の中心軸６０１に対し第２開口部７２側にずらす構成としている。そのため、遠心式送風機１における羽根車３０の回転軸方向の体格（すなわち遠心式送風機１の高さ方向の体格）を大きくすることなく、第１開口部７１の流路断面積と第２開口部７２の流路断面積を調整することが可能である。
また、本実施形態では、内外気箱１０の構成および分離筒６０の構成を、従来の遠心式送風機から大きく変更することなく、第１開口部７１と第２開口部７２の流路断面積を調整することが可能である。なお、従来の遠心式送風機とは、内外気箱１０の中心１０１と羽根車３０の回転軸３０１と分離筒６０の中心軸６０１とが一致しているものをいう。
また、本実施形態では、内外気箱１０の構成および分離筒６０の構成を、従来の遠心式送風機から大きく変更していないので、内外気箱１０から分離筒６０の内側を通って下通風路４６に流れる空気の流れに影響を及ぼすこともない。

（第２～第８実施形態）
第２～第８実施形態について説明する。第２～第８実施形態は、第１実施形態に対して分離筒６０または内外気箱１０の構成を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

（第２実施形態）
図６および図７に示すように、第２実施形態では、分離筒６０が有する空気導入板６１は、第１開口部７１側に位置する第１面６５と、第２開口部７２側に位置する第２面６６と、その第１面６５と第２面６６とを接続する段差面６７とを有している。第２面６６は、第１面６５よりもベルマウス５０から遠くに配置されている。なお、第２実施形態でも、内外気箱１０の中心１０１は、羽根車３０の回転軸３０１および分離筒６０が有する筒状部６３の中心軸６０１に対し第２開口部７２側にずれた位置にある。

上述した構成により、第２実施形態においても、第２開口部７２のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積は、第１開口部７１のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積より大きく構成されている。したがって、第２開口部７２の流路断面積は、第１開口部７１の流路断面積より大きく構成されている。よって、第２実施形態も、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

（第３実施形態）
図８および図９に示すように、第３実施形態では、分離筒６０が有する空気導入板６１は、第１開口部７１側の部位より第２開口部７２側の部位がベルマウス５０から遠くなるように、ベルマウス５０に対して傾斜している。なお、第３実施形態でも、内外気箱１０の中心１０１は、羽根車３０の回転軸３０１および分離筒６０が有する筒状部６３の中心軸６０１に対し第２開口部７２側にずれた位置にある。

上述した構成により、第３実施形態においても、第２開口部７２のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積は、第１開口部７１のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積より大きく構成されている。したがって、第２開口部７２の流路断面積は、第１開口部７１の流路断面積より大きく構成されている。よって、第３実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第４実施形態）
図１０に示すように、第４実施形態も、分離筒６０が有する空気導入板６１は、第１開口部７１側の部位より第２開口部７２側の部位がベルマウス５０から遠くなるように、ベルマウス５０に対して傾斜している。さらに、第４実施形態では、図１０の矢印Ｓに示すように、空気導入板６１のうち空気入口部６２の径方向外側の部位は、空気入口部６２の周方向においてベルマウス５０に対する傾斜率が一定となるようなスロープ状に形成されている。なお、第４実施形態でも、内外気箱１０の中心１０１は、羽根車３０の回転軸３０１および分離筒６０が有する筒状部６３の中心軸６０１に対し第２開口部７２側にずれた位置にある。

上述した構成により、第４実施形態においても、第２開口部７２のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積は、第１開口部７１のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積より大きく構成されている。したがって、第２開口部７２の流路断面積は、第１開口部７１の流路断面積より大きく構成されている。よって、第４実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

さらに、第４実施形態では、空気導入板６１のうち空気入口部６２の径方向外側の部位を上述したスロープ状に形成することで、分離筒６０の裏側の流路４７を周方向に流れる風の圧力損失を低減することができる。

（第５実施形態）
図１１および図１２に示すように、第５実施形態では、分離筒６０が有する空気導入板６１と筒状部６３との接続部のうち第２開口部７２側の部位の曲率半径Ｒ２は、第１開口部７１側の部位の曲率半径Ｒ１よりも小さく形成されている。なお、第５実施形態でも、内外気箱１０の中心１０１は、羽根車３０の回転軸３０１および分離筒６０が有する筒状部６３の中心軸６０１に対し第２開口部７２側にずれた位置にある。

上述した構成により、第５実施形態においても、第２開口部７２のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積は、第１開口部７１のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積より大きく構成されている。したがって、第２開口部７２の流路断面積は、第１開口部７１の流路断面積より大きく構成されている。よって、第５実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第６実施形態）
図１３および図１４に示すように、第６実施形態では、内外気箱１０の中心１０１と羽根車３０の回転軸３０１とは、ほぼ重なる位置にある。そして、第６実施形態では、分離筒６０が有する筒状部６３の中心軸６０１は、羽根車３０の回転軸３０１および内外気箱１０の中心１０１に対し第１開口部７１側にずれた位置にある。

上述した構成により、第６実施形態においても、第２開口部７２の流路断面積は、第１開口部７１の流路断面積より大きく構成されている。詳細には、第２開口部７２のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積は、第１開口部７１のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積より大きく構成されている。また、第２開口部７２のうち羽根車３０の径内側の領域の流路断面積も、第１開口部７１のうち羽根車３０の径内側の領域の流路断面積より大きく構成されている。したがって、第６実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第７実施形態）
図１５および図１６に示すように、第７実施形態では、内外気箱１０および空気導入板６１は、その一部が、スクロールケーシング４０の外縁よりも外側に位置している。そして、スクロールケーシング４０の外周より径方向外側の領域には、円弧状の外側流路４８が形成されている。外側流路４８は、スクロールケーシング４０の外周より径方向外側において、スクロールケーシング４０の上面４９およびベルマウス５０に対し空気導入板６１とは反対側の領域を含むように形成されている。これにより、第７実施形態では、フィルタ２０を通過した空気の一部が、第２開口部７２から外側流路４８を経由して羽根車３０に吸い込まれるように流れる。

上述した構成により、第７実施形態においても、第２開口部７２の流路断面積は、第１開口部７１の流路断面積より大きく構成されている。したがって、第７実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（第８実施形態）
図１７および図１８に示すように、第８実施形態では、内外気箱１０の中心１０１は、羽根車３０の回転軸３０１に対し第２開口部７２側にずれた位置にある。さらに、第８実施形態では、分離筒６０が有する筒状部６３の中心軸６０１は、羽根車３０の回転軸３０１に対し第１開口部７１側にずれた位置にある。

上述した構成により、第８実施形態においても、第２開口部７２の流路断面積は、第１開口部７１の流路断面積より大きく構成されている。詳細には、第２開口部７２のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積は、第１開口部７１のうち羽根車３０より空気導入板６１側の領域の流路断面積より大きく構成されている。また、第２開口部７２のうち羽根車３０の径内側の領域の流路断面積も、第１開口部７１のうち羽根車３０の径内側の領域の流路断面積より大きく構成されている。したがって、第８実施形態も、第１実施形態等と同様の作用効果を奏することができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

例えば、上記第１実施形態の説明では、上通風路４５に外気が流れ、下通風路４６に内気が流れる状態について説明したが、これに限られるものではない。遠心式送風機１は、内外気箱１０の第１切替ドア１４と第２切替ドア１５の位置調整により、上通風路４５と下通風路４６の両方に、外気のみ又は内気のみが流れるようにすることも可能であるし、内気と外気とを混合した空気が流れるようにすることも可能である。

また、例えば、上記第１実施形態の説明では、スクロールケーシング４０の車幅方向右側にノーズ部４１と空調ケーシングを配置したが、これに限られるものではない。遠心式送風機１は、スクロールケーシング４０の車幅方向左側にノーズ部４１と空調ケーシングを配置する構成としてもよい。

また、例えば、上記第１実施形態の説明では、内外気箱１０は、車両前方側から順に、外気導入口１１、第１内気導入口１２および第２内気導入口１３を有するものとして説明したが、これに限られるものではない。内外気箱１０は、外気導入口１１、第１内気導入口１２および第２内気導入口１３を、車幅方向に配置してもよく、または、車両後方側から順に配置してもよい。

（まとめ）
上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、内外気二層流式の空調装置に適用され、車室内空気と車室外空気を区分しつつ同時に吸入することが可能な片側吸込式の遠心式送風機は、内外気箱、羽根車、スクロールケーシング、ベルマウス、仕切壁および分離筒を備える。内外気箱は、車室外空気が導入される外気導入口と車室内空気が導入される内気導入口とを有する。羽根車は、モータの駆動により回転し、内外気箱に導入された空気を回転軸方向の一方から吸入し、径方向外側に吹き出す。スクロールケーシングは、羽根車の径方向外側を囲い、外周の一部に設けられたノーズ部から周方向の一方に向かい次第に流路面積が拡大する通風路を形成する。羽根車への空気の吸込口を形成するベルマウスは、環状に形成され、スクロールケーシングのうち羽根車の回転軸方向の一方の端面に設けられる。仕切壁は、羽根車の径方向外側に形成される通風路を羽根車の軸方向の一方の上通風路と軸方向の他方の下通風路とに仕切る。分離筒は、羽根車に対し内外気箱側の領域の一部に設けられる空気導入板、およびその空気導入板に形成される空気入口部から羽根車の径方向内側を通って径方向外側に拡がる形状の筒状部を有する。この遠心式送風機は、内外気箱から空気導入板に流れる空気が空気入口部から筒状部の内側を通り羽根車を介して下通風路に流れ、内外気箱から空気導入板を除く領域に流れる空気が筒状部の外側を通り羽根車を介して上通風路に流れるように構成されている。ここで、内外気箱から上通風路に空気が流れる流路のうち空気導入板の外縁を含み羽根車の回転軸に平行な仮想平面上の流路断面において、分離筒を挟んでノーズ部に近い側の流路断面を第１開口部、ノーズ部から遠い側の流路断面を第２開口部と呼ぶ。このとき、第２開口部の流路断面積は、第１開口部の流路断面積より大きく構成されている。

第２の観点によれば、内外気箱の中心は、羽根車の回転軸および分離筒が有する筒状部の中心軸に対し第２開口部側にずれた位置にある。これにより、第２開口部のうち羽根車より空気導入板側の領域の流路断面積を、第１開口部のうち羽根車より空気導入板側の領域の流路断面積より大きく構成することが可能である。
これによれば、遠心式送風機における羽根車の回転軸方向（すなわち遠心式送風機の高さ方向）の体格を大きくすることなく、また、内外気箱の構成および分離筒の構成を大きく変更することなく、第１開口部と第２開口部の流路断面積を調整することが可能である。

第３の観点によれば、空気導入板は、第１開口部側に位置する第１面と、第２開口部側に位置し第１面よりもベルマウスから遠くに配置される第２面と、第１面と第２面とを接続する段差面とを有している。これにより、第２開口部のうち羽根車より空気導入板側の領域の流路断面積を、第１開口部のうち羽根車より空気導入板側の領域の流路断面積より大きく構成することが可能である。

第４の観点によれば、空気導入板は、第１開口部側の部位より第２開口部側の部位がベルマウスから遠くなるようにベルマウスに対して傾斜している。これにより、第２開口部のうち羽根車より空気導入板側の領域の流路断面積を、第１開口部のうち羽根車より空気導入板側の領域の流路断面積より大きく構成することが可能である。

第５の観点によれば、空気導入板のうち空気入口部の径方向外側の部位は、空気入口部の周方向においてベルマウスに対する傾斜率が一定となるようなスロープ状に形成されている。これにより、分離筒の裏側の流路を周方向に流れる風の圧力損失を低減することができる。

第６の観点によれば、空気導入板と筒状部との接続部のうち第２開口部側の部位の曲率半径は、第１開口部側の部位の曲率半径よりも小さく形成されている。これにより、第２開口部のうち羽根車より空気導入板側の領域の流路断面積を、第１開口部のうち羽根車より空気導入板側の領域の流路断面積より大きく構成することが可能である。

第７の観点によれば、分離筒が有する筒状部の中心軸は、羽根車の回転軸および内外気箱の中心に対し第１開口部側にずれた位置にある。これにより、第２開口部の流路断面積を、第１開口部の流路断面積より大きく構成することが可能である。
これによれば、遠心式送風機における羽根車の回転軸方向（すなわち高さ方向）の体格、および羽根車の回転軸方向に垂直な方向（すなわち幅方向）の体格を大きくすることなく、第１開口部と第２開口部の流路断面積を調整することが可能である。

第８の観点によれば、内外気箱の中心は、羽根車の回転軸に対し第２開口部側にずれた位置にあり、且つ、分離筒が有する筒状部の中心軸は、羽根車の回転軸に対し第１開口部側にずれた位置にある。これにより、第２開口部の流路断面積を、第１開口部の流路断面積より大きく構成することが可能である。

第９の観点によれば、内外気箱および空気導入板の外縁は、スクロールケーシングの外縁よりも外側に位置している。そして、スクロールケーシングの外周より径方向外側の領域、且つ、ベルマウスに対し空気導入板とは反対側の領域を含むように外側流路が形成されている。そして、内外気箱に導入された空気の一部が第２開口部から外側流路を経由して羽根車に吸い込まれるように構成されている。これにより、第２開口部の流路断面積を第１開口部の流路断面積よりも大きくすることが可能である。

１遠心式送風機
３０羽根車
４０スクロールケーシング
４１ノーズ部
５０ベルマウス
６０分離筒
６１空気導入板
６３筒状部
７１第１開口部
７２第２開口部

Claims

内外気二層流式の空調装置に適用され、車室内空気と車室外空気を区分しつつ同時に吸入することが可能な片側吸込式の遠心式送風機であって、
車室外空気が導入される外気導入口（１１）と車室内空気が導入される内気導入口（１２、１３）とを有する内外気箱（１０）と、
モータ（３１）の駆動により回転し、前記内外気箱に導入された空気を回転軸方向の一方から吸入し、径方向外側に吹き出す羽根車（３０）と、
前記羽根車の径方向外側を囲い、外周の一部に設けられたノーズ部（４１）から周方向の一方に向かい次第に流路面積が拡大する通風路（４２）を形成するスクロールケーシング（４０）と、
前記スクロールケーシングのうち前記羽根車の回転軸方向の一方の端面（４９）に設けられ、前記羽根車への空気の吸込口を形成する環状のベルマウス（５０）と、
前記羽根車の径方向外側に形成される前記通風路を前記羽根車の軸方向の一方の上通風路（４５）と軸方向の他方の下通風路（４６）とに仕切る仕切壁（４４）と、
前記羽根車に対し前記内外気箱側の領域の一部に設けられる空気導入板（６１）、および前記空気導入板に形成される空気入口部（６２）から前記羽根車の径方向内側を通って径方向外側に拡がる形状の筒状部（６３）を有する分離筒（６０）と、を備え、
前記内外気箱から前記空気導入板に流れる空気が前記空気入口部から前記筒状部の内側を通り前記羽根車を介して前記下通風路に流れ、前記内外気箱から前記空気導入板を除く領域に流れる空気が前記筒状部の外側を通り前記羽根車を介して前記上通風路に流れるように構成されており、
前記内外気箱から前記上通風路に空気が流れる流路のうち前記空気導入板の外縁（６４）を含み前記羽根車の回転軸に平行な仮想平面（ＶＳ）上の流路断面において、前記分離筒を挟んで前記ノーズ部に近い側の流路断面を第１開口部（７１）、前記ノーズ部から遠い側の流路断面を第２開口部（７２）と呼ぶとき、前記第２開口部の流路断面積は前記第１開口部の流路断面積より大きく構成されており、
前記空気導入板は、前記第１開口部側に位置する第１面（６５）と、前記第２開口部側に位置し前記第１面よりも前記ベルマウスから遠くに配置される第２面（６６）と、前記第１面と前記第２面とを接続する段差面（６７）とを有しており、
前記第２開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積は、前記第１開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積より大きく構成されている、遠心式送風機。
内外気二層流式の空調装置に適用され、車室内空気と車室外空気を区分しつつ同時に吸入することが可能な片側吸込式の遠心式送風機であって、
車室外空気が導入される外気導入口（１１）と車室内空気が導入される内気導入口（１２、１３）とを有する内外気箱（１０）と、
モータ（３１）の駆動により回転し、前記内外気箱に導入された空気を回転軸方向の一方から吸入し、径方向外側に吹き出す羽根車（３０）と、
前記羽根車の径方向外側を囲い、外周の一部に設けられたノーズ部（４１）から周方向の一方に向かい次第に流路面積が拡大する通風路（４２）を形成するスクロールケーシング（４０）と、
前記スクロールケーシングのうち前記羽根車の回転軸方向の一方の端面（４９）に設けられ、前記羽根車への空気の吸込口を形成する環状のベルマウス（５０）と、
前記羽根車の径方向外側に形成される前記通風路を前記羽根車の軸方向の一方の上通風路（４５）と軸方向の他方の下通風路（４６）とに仕切る仕切壁（４４）と、
前記羽根車に対し前記内外気箱側の領域の一部に設けられる空気導入板（６１）、および前記空気導入板に形成される空気入口部（６２）から前記羽根車の径方向内側を通って径方向外側に拡がる形状の筒状部（６３）を有する分離筒（６０）と、を備え、
前記内外気箱から前記空気導入板に流れる空気が前記空気入口部から前記筒状部の内側を通り前記羽根車を介して前記下通風路に流れ、前記内外気箱から前記空気導入板を除く領域に流れる空気が前記筒状部の外側を通り前記羽根車を介して前記上通風路に流れるように構成されており、
前記内外気箱から前記上通風路に空気が流れる流路のうち前記空気導入板の外縁（６４）を含み前記羽根車の回転軸に平行な仮想平面（ＶＳ）上の流路断面において、前記分離筒を挟んで前記ノーズ部に近い側の流路断面を第１開口部（７１）、前記ノーズ部から遠い側の流路断面を第２開口部（７２）と呼ぶとき、前記第２開口部の流路断面積は前記第１開口部の流路断面積より大きく構成されており、
前記空気導入板は、前記第１開口部側の部位より前記第２開口部側の部位が前記ベルマウスから遠くなるように前記ベルマウスに対して傾斜しており、
前記第２開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積は、前記第１開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積より大きく構成されている、遠心式送風機。
前記空気導入板のうち前記空気入口部の径方向外側の部位は、前記空気入口部の周方向において前記ベルマウスに対する傾斜率が一定となるようなスロープ状に形成されている、請求項２に記載の遠心式送風機。
内外気二層流式の空調装置に適用され、車室内空気と車室外空気を区分しつつ同時に吸入することが可能な片側吸込式の遠心式送風機であって、
車室外空気が導入される外気導入口（１１）と車室内空気が導入される内気導入口（１２、１３）とを有する内外気箱（１０）と、
モータ（３１）の駆動により回転し、前記内外気箱に導入された空気を回転軸方向の一方から吸入し、径方向外側に吹き出す羽根車（３０）と、
前記羽根車の径方向外側を囲い、外周の一部に設けられたノーズ部（４１）から周方向の一方に向かい次第に流路面積が拡大する通風路（４２）を形成するスクロールケーシング（４０）と、
前記スクロールケーシングのうち前記羽根車の回転軸方向の一方の端面（４９）に設けられ、前記羽根車への空気の吸込口を形成する環状のベルマウス（５０）と、
前記羽根車の径方向外側に形成される前記通風路を前記羽根車の軸方向の一方の上通風路（４５）と軸方向の他方の下通風路（４６）とに仕切る仕切壁（４４）と、
前記羽根車に対し前記内外気箱側の領域の一部に設けられる空気導入板（６１）、および前記空気導入板に形成される空気入口部（６２）から前記羽根車の径方向内側を通って径方向外側に拡がる形状の筒状部（６３）を有する分離筒（６０）と、を備え、
前記内外気箱から前記空気導入板に流れる空気が前記空気入口部から前記筒状部の内側を通り前記羽根車を介して前記下通風路に流れ、前記内外気箱から前記空気導入板を除く領域に流れる空気が前記筒状部の外側を通り前記羽根車を介して前記上通風路に流れるように構成されており、
前記内外気箱から前記上通風路に空気が流れる流路のうち前記空気導入板の外縁（６４）を含み前記羽根車の回転軸に平行な仮想平面（ＶＳ）上の流路断面において、前記分離筒を挟んで前記ノーズ部に近い側の流路断面を第１開口部（７１）、前記ノーズ部から遠い側の流路断面を第２開口部（７２）と呼ぶとき、前記第２開口部の流路断面積は前記第１開口部の流路断面積より大きく構成されており、
前記空気導入板と前記筒状部との接続部のうち前記第２開口部側の部位の曲率半径（Ｒ２）は、前記第１開口部側の部位の曲率半径（Ｒ１）よりも小さく形成されており、
前記第２開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積は、前記第１開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積より大きく構成されている、遠心式送風機。
内外気二層流式の空調装置に適用され、車室内空気と車室外空気を区分しつつ同時に吸入することが可能な片側吸込式の遠心式送風機であって、
車室外空気が導入される外気導入口（１１）と車室内空気が導入される内気導入口（１２、１３）とを有する内外気箱（１０）と、
モータ（３１）の駆動により回転し、前記内外気箱に導入された空気を回転軸方向の一方から吸入し、径方向外側に吹き出す羽根車（３０）と、
前記羽根車の径方向外側を囲い、外周の一部に設けられたノーズ部（４１）から周方向の一方に向かい次第に流路面積が拡大する通風路（４２）を形成するスクロールケーシング（４０）と、
前記スクロールケーシングのうち前記羽根車の回転軸方向の一方の端面（４９）に設けられ、前記羽根車への空気の吸込口を形成する環状のベルマウス（５０）と、
前記羽根車の径方向外側に形成される前記通風路を前記羽根車の軸方向の一方の上通風路（４５）と軸方向の他方の下通風路（４６）とに仕切る仕切壁（４４）と、
前記羽根車に対し前記内外気箱側の領域の一部に設けられる空気導入板（６１）、および前記空気導入板に形成される空気入口部（６２）から前記羽根車の径方向内側を通って径方向外側に拡がる形状の筒状部（６３）を有する分離筒（６０）と、を備え、
前記内外気箱から前記空気導入板に流れる空気が前記空気入口部から前記筒状部の内側を通り前記羽根車を介して前記下通風路に流れ、前記内外気箱から前記空気導入板を除く領域に流れる空気が前記筒状部の外側を通り前記羽根車を介して前記上通風路に流れるように構成されており、
前記内外気箱から前記上通風路に空気が流れる流路のうち前記空気導入板の外縁（６４）を含み前記羽根車の回転軸に平行な仮想平面（ＶＳ）上の流路断面において、前記分離筒を挟んで前記ノーズ部に近い側の流路断面を第１開口部（７１）、前記ノーズ部から遠い側の流路断面を第２開口部（７２）と呼ぶとき、前記第２開口部の流路断面積は前記第１開口部の流路断面積より大きく構成されており、
前記内外気箱および前記空気導入板の外縁は、前記スクロールケーシングの外縁よりも外側に位置しており、
前記スクロールケーシングの外周より径方向外側の領域、且つ、前記ベルマウスに対し前記空気導入板とは反対側の領域を含むように外側流路（４８）が形成されており、
前記内外気箱に導入された空気の一部が前記第２開口部から前記外側流路を経由して前記羽根車に吸い込まれるように構成されている、遠心式送風機。
前記内外気箱の中心（１０１）は、前記羽根車の回転軸（３０１）および前記分離筒が有する前記筒状部の中心軸（６０１）に対し前記第２開口部側にずれた位置にあり、
前記第２開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積は、前記第１開口部のうち前記羽根車より前記空気導入板側の領域の流路断面積より大きく構成されている、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の遠心式送風機。