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公開番号2021067211
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210430
出願番号2019192075
出願日20191021
発明の名称送風機
出願人株式会社デンソー
代理人特許業務法人ゆうあい特許事務所
主分類F04D 29/44 20060101AFI20210402BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】空気を効率的に吸い込むことが可能な送風機を提供する。
【解決手段】送風機1の分離筒70は、外気および内気を内外に分離した状態でファンに導く筒状体72と、筒状体72の内側に空気を流入させる空気入口710を形成する筒上端部71と、を備える。筒上端部71は、吸込口形成部60と内外気箱との間であってファン軸方向において吸込口61および吸込口形成部60それぞれの一部と重なり合う位置に配置されている。ファン軸方向における筒上端部71と吸込口形成部60との間隔は、筒上端部71と吸込口形成部60との間に形成される隙間流路80の流路入口に比べて、隙間流路80における流路入口から離れた奥側の方が小さくなっている。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項1】
第1流体および第2流体を区別して同時に吸入することが可能な送風機であって、
前記第1流体が導入される第1導入口(11)および前記第2流体が導入される第2導入口(12、13)が形成された流体導入箱(10)と、
ファン軸心(CL)を中心に回転することで、前記流体導入箱に導入される前記第1流体および前記第2流体の少なくとも一方を前記ファン軸心の軸方向の一方側から吸い込み、前記ファン軸心から遠ざかる方向に向けて吹き出すファン(30)と、
前記ファンを収容するケーシング(50)と、
少なくとも一部が前記ファンの内側に配置され、前記第1流体および前記第2流体を内外に分離した状態で前記ファンに導く筒状体(72)と、
前記筒状体における前記軸方向の一方側に接続されるとともに前記筒状体の内側に空気を流入させる空気入口を形成する筒上端部(71)と、を備え、
前記ケーシングは、前記ファンへの空気の吸込口(61)を形成する吸込口形成部(60)が前記軸方向の一方側に設けられており、
前記筒上端部は、前記吸込口形成部と前記流体導入箱との間であって前記軸方向において前記吸込口および前記吸込口形成部それぞれの一部と重なり合う位置に配置され、
前記軸方向における前記筒上端部と前記吸込口形成部との間隔は、前記筒上端部と前記吸込口形成部との間に形成される隙間流路(80)の流路入口(81)に比べて、前記隙間流路における前記流路入口から離れた奥側の方が小さくなっている、送風機。
続きを表示(約 880 文字)【請求項2】
前記筒上端部は、前記吸込口形成部に対向するとともに前記軸方向に厚みを有する板状部位(715)を含み、前記板状部位の板面が前記吸込口の開口面に対して傾斜した姿勢で配置されている、請求項1に記載の送風機。
【請求項3】
前記流体導入箱と前記筒上端部との間には、前記流体導入箱から導入される前記第1流体および前記第2流体を濾過するフィルタ(20)が配置されており、
前記軸方向における前記フィルタと前記筒上端部との間隔は、前記流路入口から離れるに伴って大きくなっている、請求項1または2に記載の送風機。
【請求項4】
前記流体導入箱と前記筒上端部との間には、前記流体導入箱から導入される前記第1流体および前記第2流体を濾過するフィルタ(20)が配置されており、
前記軸方向における前記吸込口形成部と前記フィルタとの間隔は、前記吸込口形成部における前記流路入口側に比べて、前記流路入口から離れた奥側の方が小さくなっている、請求項1または2に記載の送風機。
【請求項5】
前記流体導入箱と前記筒上端部との間には、前記流体導入箱から導入される前記第1流体および前記第2流体を濾過するフィルタ(20)が配置されており、
前記軸方向における前記フィルタと前記筒上端部との間隔は、前記流路入口から離れるに伴って大きくなっており、
前記軸方向における前記吸込口形成部と前記フィルタとの間隔は、前記吸込口形成部における前記流路入口側に比べて、前記流路入口から離れた奥側の方が小さくなっている、請求項1または2に記載の送風機。
【請求項6】
前記吸込口形成部には、前記筒上端部を支持する筒支持部位(65)が設けられており、
前記筒上端部は、前記筒支持部位に支持される被支持部位(716)を有し、
前記被支持部位は、前記筒上端部における他の部位に比べて前記吸込口の開口面とのなす角度が小さい平坦な形状になっている、請求項1ないし5のいずれか1つに記載の送風機。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、送風機に関する。
続きを表示(約 6,000 文字)【背景技術】
【0002】
従来、車室内空気(以下、内気とも呼ぶ。)および車室外空気(以下、外気とも呼ぶ。)を区別して同時に吸入することが可能な片側吸込式の遠心送風機が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1記載の遠心送風機は、羽根車の径方向の外側の通風路が、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。羽根車の径方向の内側には、外部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。分離筒には、空気入口を形成するとともに断面が略長方形となる板状の筒上端部が設けられている。この構成により、外部から取り入れられた空気の一部は、筒上端部の空気入口から分離筒の内側を通り、羽根車を介して下通風路に流れる。また、外部から取り入れられた空気の残りは、筒上端部の空気入口を通らずに分離筒の外側を通り、羽根車を介して上通風路に流れる。このように、特許文献1記載の遠心送風機は、羽根車の軸方向の一方から吸い込んだ空気を上下の通風路に分けて吹き出す構成になっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
国際公開第2018/074339号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献1記載の遠心送風機は、羽根車を収容するケーシングのうち、空気の吸込口が形成された吸込口形成部の一部が筒上端部によって覆われている。このように、吸込口形成部の一部が筒上端部によって覆われている場合、分離筒の外側を通る空気の一部が筒上端部と吸込口形成部との間に形成される隙間流路に回り込んだ後、吸込口を介して羽根車に吸い込まれる。この際、隙間流路における回り込んだ空気は徐々に吸込口に吸い込まれるので、隙間流路における流路入口から離れた奥側では、空気の流れが殆どない領域が生じ、この領域に気流の淀みができる。これにより、隙間流路の圧力損失が大きくなるので、送風機における空気の吸込効率の悪化してしまう。これらは、特許文献1に何ら示されておらず、本発明者らの鋭意検討の末に見出された事項である。
【0005】
本開示は、空気を効率的に吸い込むことが可能な送風機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
請求項1に記載の発明は、
第1流体および第2流体を区別して同時に吸入することが可能な送風機であって、
第1流体が導入される第1導入口(11)および第2流体が導入される第2導入口(12、13)が形成された流体導入箱(10)と、
ファン軸心(CL)を中心に回転することで、流体導入箱に導入される第1流体および第2流体の少なくとも一方をファン軸心の軸方向の一方側から吸い込み、ファン軸心から遠ざかる方向に向けて吹き出すファン(30)と、
ファンを収容するケーシング(50)と、
少なくとも一部がファンの内側に配置され、第1流体および第2流体を内外に分離した状態でファンに導く筒状体(72)と、
筒状体における軸方向の一方側に接続されるとともに筒状体の内側に空気を流入させる空気入口(710)を形成する筒上端部(71)と、を備え、
ケーシングは、ファンへの空気の吸込口(61)を形成する吸込口形成部(60)が軸方向の一方側に設けられており、
筒上端部は、吸込口形成部と流体導入箱との間であって軸方向において吸込口および吸込口形成部それぞれの一部と重なり合う位置に配置され、
軸方向における筒上端部と吸込口形成部との間隔は、筒上端部と吸込口形成部との間に形成される隙間流路(80)の流路入口(81)に比べて、隙間流路における流路入口から離れた奥側の方が小さくなっている。
【0007】
このように、軸方向における筒上端部と吸込口形成部との間隔が隙間流路の流路入口よりも奥側で小さくなっていれば、隙間流路の奥側に空気の流れが殆どない無駄な領域が生じ難くなる。さらに、筒上端部は、隙間流路において空気を吸込口へ向けて案内するガイドとしても機能する。
【0008】
したがって、本開示の送風機によれば、従来の送風機に比べて空気を効率的に吸い込みことが可能となる。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。
【図面の簡単な説明】
【0009】
第1実施形態に係る送風機の模式的な断面図である。
第1実施形態に係る送風機の一部を示す模式的な平面図である。
第1実施形態に係る送風機の分離筒の模式的な平面図である。
第1実施形態に係る送風機の分離筒の模式的な側面図である。
第1実施形態に係る送風機の一部を示す模式的な斜視図である。
図3のVI−VI断面図である。
図3のVII−VII断面図である。
図2のVIII−VIII断面図である。
第1実施形態に係る送風機のフィルタ、筒上端部、吸込口との関係を説明するための説明図である。
第2実施形態に係る送風機の模式的な断面図である。
第2実施形態に係る送風機のフィルタ、筒上端部、吸込口との関係を説明するための説明図である。
第3実施形態に係る送風機のフィルタ、筒上端部、吸込口との関係を説明するための説明図である。
第4実施形態に係る送風機の一部を示す模式的な平面図である。
図13のXIV−XIV断面図である。
第5実施形態に係る送風機の分離筒の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
【0011】
(第1実施形態)
本実施形態について、図1〜図9を参照して説明する。本実施形態では、本開示の送風機1を、外気および内気を区分して車室内へ吹き出すことが可能な内外気二層式の車両用空調装置に適用した例について説明する。送風機1は、車室内の前部のインストルメントパネルの内側に配置される。
【0012】
図1に示すように、送風機1は、内外気箱10、フィルタ20、ファン30、電動モータ40、スクロールケーシング50、分離筒70を含んで構成されている。各図面における上下、前後、左右を示す矢印は、送風機1を車両に搭載した状態での上下方向DR1、前後方向DR2、左右方向DR3を示している。
【0013】
内外気箱10は、送風機1において上方側に配置されている。内外気箱10の上面には、前後方向DR2の前方側から順に、外気が導入される外気導入口11、内気が導入される第1内気導入口12、内気が導入される第2内気導入口13が形成されている。このような構成では、車室外から外気を内外気箱10に導入し易くなるとともに、車室内から内気を内外気箱10に導入し易くなる。
【0014】
内外気箱10の内側には、外気導入口11からの外気または第1内気導入口12からの内気が導入される第1導入空間101、第2内気導入口13からの内気が導入される第2導入空間102が形成されている。第1導入空間101および第2導入空間102は、連通路103を介して連通する。
【0015】
内外気箱10の内側には、第1内外気ドア14および第2内外気ドア15が設けられている。第1内外気ドア14は、外気導入口11および第1内気導入口12を選択的に開閉するドアである。第2内外気ドア15は、第2内気導入口13および連通路103を選択的に開閉するドアである。第1内外気ドア14および第2内外気ドア15はロータリドアで構成されている。なお、第1内外気ドア14および第2内外気ドア15はロータリドア以外のドアで構成されていてもよい。送風機1は、内外気箱10を備えることで、内気と外気とを区別して同時に吸入することが可能になっている。
【0016】
本実施形態では、外気導入口11が第1流体としての外気が導入される第1導入口を構成し、第1内気導入口12および第2内気導入口13が第2流体としての内気が導入される第2導入口を構成している。また、本実施形態では、内外気箱10が流体導入箱を構成している。
【0017】
フィルタ20は、内外気箱10の下方に配置されている。フィルタ20は、水平方向(例えば、前後方向DR2)に略平行となる姿勢で配置されている。フィルタ20は、内外気箱10から導入された空気を濾過して異物を捕集するものである。なお、内外気箱10およびフィルタ20は、上方側から見た形状が矩形状になっている。
【0018】
ファン30は、ファン軸心CLの軸方向の一方側から吸い込み、吸い込んだ空気を回転軸であるファン軸心CLから遠ざかる方向に向けて吹き出す遠心ファンである。ファン30は、シロッコファンで構成されている。なお、ファン30は、シロッコファンに限らず、ラジアルファン、ターボファン等で構成されていてもよい。
【0019】
ここで、ファン30の軸方向は、ファン軸心CLに沿って延びる方向である。また、ファン30の径方向は、ファン軸心CLに直交するとともに、ファン軸心CLを中心として放射状に延びる方向である。本実施形態の送風機1は、ファン30の軸方向が上下方向DR1に略平行となる姿勢で配置されている。以下では、ファン30の軸方向をファン軸方向と呼び、ファン30の径方向をファン径方向と呼ぶ。
【0020】
ファン30は、複数の第1ブレード31、複数の第2ブレード32、主板33、および分離板35を有している。複数の第1ブレード31は、ファン軸心CLの周りに並んで配置されている。複数の第1ブレード31の相互間には、空気が流れる第1翼通路310が形成される。
【0021】
複数の第2ブレード32は、ファン軸心CLの周りに並んで配置されている。複数の第2ブレード32は、複数の第1ブレード31に対してファン軸方向の他方側に位置付けられている。複数の第2ブレード32の相互間には、空気が流れる第2翼通路320が形成される。
【0022】
主板33は、ファン軸心CLを中心とする円盤状の部材で構成されている。主板33は、その中心部に電動モータ40のシャフト42が相対回転不能に連結されるボス部331が設けられている。主板33は、ファン30の径方向の外側の部位に複数の第2ブレード32の下端部が固定されている。
【0023】
分離板35は、複数の第1ブレード31と複数の第2ブレード32とを接続する部材である。分離板35は、複数の第1ブレード31の相互間に形成される第1翼通路310を流れる空気と、複数の第2ブレード32の相互間に形成される第2翼通路320を流れる空気との混合を抑える部材でもある。分離板35は、ファン軸心CLを中心とするリング状であって、その板面がファン軸心CLと交差するように拡がる板状部材で構成されている。分離板35には、ファン軸方向の一方側の板面に複数の第1ブレード31の下端部が固定され、ファン軸方向の他方側の板面に複数の第2ブレード32の上端部が固定されている。
【0024】
このように構成されるファン30は、複数の第1ブレード31、複数の第2ブレード32、主板33、および分離板35が、射出成形等の成形技術によって、一体に成形された一体成形物として構成されている。
【0025】
電動モータ40は、ファン30を回転させる電動機である。電動モータ40は、ファン30を回転させるための動力を発生させる本体部41、本体部41の動力によって回転するシャフト42を有している。
【0026】
シャフト42は、本体部41からファン軸方向の一方側に向かって延伸している。シャフト42は、モータキャップ43によってファン30の主板33に固定されている。これにより、シャフト42が回転すると、ファン30が回転する。
【0027】
スクロールケーシング50は、内部にファン30が収容される筐体である。スクロールケーシング50は、ファン30から放射状に吹き出される気流をファン30の周方向への流れに整流する働きをする。スクロールケーシング50は、ファン30に対して径方向の外側に渦巻き状の通風路51を形成する。
【0028】
図2に示すように、スクロールケーシング50は、ファン軸心CLからスクロールケーシング50の外周壁までの距離であるスクロール径rsが最小となるノーズ部Ps、スクロール径rsが最大となる巻き終り部Peを有する。ノーズ部Psは、通風路51の起点となる部位であって、通風路51において流路面積が最小となる部位である。巻き終り部Peは、通風路51の終点となる部位であって、通風路51において流路面積が最大となる部位である。
【0029】
巻き終り部Peには、図示しない車両用空調装置の空調ユニットに向けて空気を吹き出す吐出路52を形成する出口通路部53が接続されている。これにより、スクロールケーシング50の内側を流れる空気は、空調ユニットに導入される。
【0030】
図示しないが、空調ユニットは、送風機1から導入された空気を所望の温度に調整して車室内へ吹き出すものである。空調ユニットは、蒸発器、ヒータコア等の熱交換器によって送風機1から導入された空気を所望の温度に調整する構成になっている。
(【0031】以降は省略されています)

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