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公開番号2021085400
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210603
出願番号2019217021
出願日20191129
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 20060101AFI20210507BHJP(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】内外気二層モード時に外気に対する内気の混入率を低減することの可能な送風機を提供する。
【解決手段】空気導入箱10内に設けられる導入ダクト20は、内外気二層モードの設定時に、第1空気が導入ダクト20の内側を流れ、第2空気が導入ダクト20の外側を流れるように設けられる。フィルタ50は、導入ダクト20の下流側で羽根車40の上流側に設けられる。分離筒60は、筒状に形成されて羽根車40の内側に設けられる。第1空気が内気、第2空気が外気である場合、分離筒60の空気入口部61の内壁は、羽根車40の回転軸Ax方向から視て、全周に亘り導入ダクト20の空気出口部21の内壁よりも外側に設けられる。一方、第1空気が外気、第2空気が内気である場合、分離筒60の空気入口部61の内壁は、羽根車40の回転軸Ax方向から視て、全周に亘り導入ダクト20の空気出口部21の内壁よりも内側に設けられる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
第1空気と第2空気とを区分して車室内に供給する内外気二層モードを設定可能な空調装置に用いられる送風機において、
第1空気が導入される第1導入口(11、12、101、102)および第2空気が導入される第2導入口(13、103)が形成された空気導入箱(10)と、
前記空気導入箱内に設けられる導入ダクト(20)であって、内外気二層モードの設定時に、第1空気が前記導入ダクトの内側を流れ、第2空気が前記導入ダクトの外側を流れるように設けられる前記導入ダクトと、
前記空気導入箱の下流側に第1空気および第2空気が流れる通風路を形成するケーシング(30)と、
前記ケーシングの内側に設けられる羽根車(40)であって、前記空気導入箱に導入される第1空気および第2空気を吸い込み、前記羽根車より下流側に形成される第1通風路(31)および第2通風路(32)へ吹き出す前記羽根車と、
前記導入ダクトの下流側で前記羽根車の上流側に配置され、前記導入ダクトの内側および外側から前記羽根車へ流れる空気に含まれる異物を捕捉するフィルタ(50)と、
筒状に形成されて前記羽根車の内側に配置され、前記フィルタ側に設けられた空気入口部(61)から前記羽根車の内側を通って径方向外側に拡がるように形成される分離筒(60)と、を備え、
第1空気が車室内空気、第2空気が車室外空気である場合、前記羽根車の回転軸方向から視て、前記分離筒の前記空気入口部の内壁は全周に亘り前記導入ダクトの空気出口部(21)の内壁よりも外側に設けられ、
第1空気が車室外空気、第2空気が車室内空気である場合、前記羽根車の回転軸方向から視て、前記分離筒の前記空気入口部の内壁は全周に亘り前記導入ダクトの前記空気出口部の内壁よりも内側に設けられている、送風機。
続きを表示(約 1,300 文字)【請求項2】
前記フィルタに設けられ、前記導入ダクトの前記空気出口部から流出した空気が前記フィルタを経由して前記分離筒の前記空気入口部に流入するように前記フィルタの内側の空間を複数の領域に仕切る仕切板(55、56)をさらに備える請求項1に記載の送風機。
【請求項3】
第1空気と第2空気とを区分して車室内に供給する内外気二層モードを設定可能な空調装置に用いられる送風機において、
第1空気が導入される第1導入口(11、12、101、102)および第2空気が導入される第2導入口(13、103)が形成された空気導入箱(10)と、
前記空気導入箱内に設けられる導入ダクト(20)であって、内外気二層モードの設定時に、第1空気が前記導入ダクトの内側を流れ、第2空気が前記導入ダクトの外側を流れるように設けられる前記導入ダクトと、
前記空気導入箱の下流側に第1空気および第2空気が流れる通風路を形成するケーシング(30)と、
前記ケーシングの内側に設けられる羽根車(40)であって、前記空気導入箱に導入される第1空気および第2空気を吸い込み、前記羽根車より下流側に形成される第1通風路(31)および第2通風路(32)へ吹き出す前記羽根車と、
前記導入ダクトの下流側で前記羽根車の上流側に配置され、前記導入ダクトの内側および外側から前記羽根車へ流れる空気に含まれる異物を捕捉するフィルタ(50)と、
筒状に形成されて前記羽根車の内側に配置され、前記フィルタ側に設けられた空気入口部(61)から前記羽根車の内側を通って径方向外側に拡がるように形成される分離筒(60)と、
前記フィルタに設けられ、前記導入ダクトの空気出口部(21)から流出した空気が前記フィルタを経由して前記分離筒の前記空気入口部に流入するように前記フィルタの内側の空間を複数の領域に仕切る仕切板(55、56)と、を備える送風機。
【請求項4】
前記仕切板は、前記導入ダクトおよび前記分離筒とは別部材で構成され、前記フィルタに固定されている、請求項2または3に記載の送風機。
【請求項5】
前記導入ダクトの前記空気出口部側の部位が前記フィルタの内側の空間に延びることで、前記導入ダクトと前記仕切板(55)とは一体に構成されている、請求項2または3に記載の送風機。
【請求項6】
前記分離筒の前記空気入口部側の部位が前記フィルタの内側の空間に延びることで、前記分離筒と前記仕切板(56)とは一体に構成されている、請求項2、3、5のいずれか1つに記載の送風機。
【請求項7】
前記仕切板は、
前記導入ダクトの前記空気出口部側の部位が前記フィルタの内側の空間に延びることで、前記導入ダクトと一体に構成された上仕切板(55)と、
前記分離筒の前記空気入口部側の部位が前記フィルタの内側の空間に延びることで、前記分離筒と一体に構成された下仕切板(56)とを有している、請求項2、3、5、6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】
本発明は、内外気二層モードを設定可能な車両用空調装置に用いられる送風機に関するものである。
続きを表示(約 8,000 文字)【背景技術】
【0002】
従来、内外気二層モードを設定可能な車両用空調装置に用いられる送風機として、特許文献1に記載のものが知られている。特許文献1に記載の送風機は、車室外空気(以下、外気という)と車室内空気(以下、内気という)を同時に吸い込み、区分して吹き出すことが可能な片側吸込式の送風機である。この送風機は、空気導入箱とスクロールケーシングの内側に、導入ダクト、フィルタ、分離筒および羽根車などを備えている。導入ダクトと分離筒は、フィルタを挟んで略同軸に配置されている。そして、導入ダクトのうちフィルタ側の空気出口部の内径と、分離筒のうちフィルタ側の空気入口部の内径とが略一致する構成とされている。
【0003】
この送風機は、内外気二層モードが設定されると、空気導入箱に形成された内気導入口から導入される内気は、導入ダクトの内側を流れ、フィルタを通過した後、分離筒の内側を流れて羽根車に吸い込まれ、羽根車の外側の第1通風路へ吹き出される。一方、空気導入箱に形成された外気導入口から導入される外気は、導入ダクトの外側を流れ、フィルタを通過した後、分離筒の外側を流れて羽根車に吸い込まれ、羽根車の外側の第2通風路へ吹き出される。
【0004】
送風機の第1通風路と第2通風路を流れた空気は、空調装置が備える空調ユニットに供給され、温度および湿度を調整された後、各吹出口から車室内に吹き出される。そのうち、送風機の第2通風路を流れる外気は、空調ユニットを経由した後、車室内のデフロスタ吹出口などからフロントウィンドシールドなどに吹き出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
仏国特許出願公開第3072054A1号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に記載の送風機は、導入ダクトと分離筒との間にフィルタが設けられている。そのため、内外気二層モードの設定時に、内気導入口から導入ダクトの内側を流れた内気がフィルタを通過する際に拡散し、その一部が分離筒の外側の流路へ混入することが考えられる。上述したように、分離筒の外側の流路を流れる外気は、空調ユニットを経由してデフロスタ吹出口から車両のフロントウィンドシールドに吹き出される。そのため、この送風機は、分離筒の外側の流路を流れる外気に対する内気の混入率が増加すると、フロントウィンドシールドに曇りが発生するといった問題がある。
【0007】
本発明は上記点に鑑みて、内外気二層モード時に外気に対する内気の混入率を低減することの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】
【0008】
上記目的を達成するため、請求項1に係る発明は、第1空気と第2空気とを区分して車室内に供給する内外気二層モードを設定可能な空調装置に用いられる送風機において、
第1空気が導入される第1導入口(11、12、101、102)および第2空気が導入される第2導入口(13、103)が形成された空気導入箱(10)と、
空気導入箱内に設けられる導入ダクト(20)であって、内外気二層モードの設定時に、第1空気が導入ダクトの内側を流れ、第2空気が導入ダクトの外側を流れるように設けられる導入ダクトと、
空気導入箱の下流側に第1空気および第2空気が流れる通風路を形成するケーシング(30)と、
ケーシングの内側に設けられる羽根車(40)であって、空気導入箱に導入される第1空気および第2空気を吸い込み、羽根車より下流側に形成される第1通風路(31)および第2通風路(32)へ吹き出す羽根車と、
導入ダクトの下流側で羽根車の上流側に配置され、導入ダクトの内側および外側から羽根車へ流れる空気に含まれる異物を捕捉するフィルタ(50)と、
筒状に形成されて羽根車の内側に配置され、フィルタ側に設けられた空気入口部(61)から羽根車の内側を通って径方向外側に拡がるように形成される分離筒(60)と、を備え、
第1空気が車室内空気、第2空気が車室外空気である場合、羽根車の回転軸方向から視て、分離筒の空気入口部の内壁は全周に亘り導入ダクトの空気出口部(21)の内壁よりも外側に設けられる。
第1空気が車室外空気、第2空気が車室内空気である場合、羽根車の回転軸方向から視て、分離筒の空気入口部の内壁は全周に亘り導入ダクトの空気出口部の内壁よりも内側に設けられている。
【0009】
これによれば、第1空気が内気、第2空気が外気である場合、内外気二層モードの設定時に導入ダクトの内側を流れる第1空気としての内気は、フィルタを通過した後、その殆ど全てが分離筒の空気入口部に流入する。そのため、内外気二層モードの設定時に、分離筒の外側の流路へ内気が混入することが抑制されるので、分離筒の外側の流路を流れる外気に対する内気の混入率が少なくなる。したがって、その外気をデフロスタ吹出口から吹き出す場合、窓曇りを防ぐことができる。
【0010】
一方、第1空気が外気、第2空気が内気である場合、内外気二層モードの設定時に導入ダクトの外側を流れる第2空気としての内気は、フィルタを通過した後、その殆ど全てが分離筒より外側の流路へ流れる。そのため、内外気二層モードの設定時に、分離筒の内側の流路へ内気が混入することが抑制されるので、分離筒の内側の流路を流れる外気に対する内気の混入率が少なくなる。したがって、その外気をデフロスタ吹出口から吹き出す場合、窓曇りを防ぐことができる。
【0011】
また、請求項3に係る発明は、第1空気と第2空気とを区分して車室内に供給する内外気二層モードを設定可能な空調装置に用いられる送風機において、
第1空気が導入される第1導入口(11、12、101、102)および第2空気が導入される第2導入口(13、103)が形成された空気導入箱(10)と、
空気導入箱内に設けられる導入ダクト(20)であって、内外気二層モードの設定時に、第1空気が導入ダクトの内側を流れ、第2空気が導入ダクトの外側を流れるように設けられる導入ダクトと、
空気導入箱の下流側に第1空気および第2空気が流れる通風路を形成するケーシング(30)と、
ケーシングの内側に設けられる羽根車(40)であって、空気導入箱に導入される第1空気および第2空気を吸い込み、羽根車より下流側に形成される第1通風路(31)および第2通風路(32)へ吹き出す羽根車と、
導入ダクトの下流側で羽根車の上流側に配置され、導入ダクトの内側および外側から羽根車へ流れる空気に含まれる異物を捕捉するフィルタ(50)と、
筒状に形成されて羽根車の内側に配置され、フィルタ側に設けられた空気入口部(61)から羽根車の内側を通って径方向外側に拡がるように形成される分離筒(60)と、
フィルタに設けられ、導入ダクトの空気出口部(21)から流出した空気がフィルタを経由して分離筒の空気入口部に流入するようにフィルタの内側の空間を複数の領域に仕切る仕切板(55、56)と、を備える。
【0012】
これによれば、内外気二層モードの設定時に導入ダクトの空気出口部から流出する第1空気は、フィルタを通過する際に仕切板によって仕切られた内側の領域を流れ、その殆ど全てが分離筒の空気入口部に流入する。そのため、第1空気を内気、第2空気を外気とした場合、内外気二層モードの設定時に、分離筒の外側の流路へ内気が漏れることが抑制されるので、分離筒の外側の流路を流れる外気に対する内気の混入率が少なくなる。したがって、その外気をデフロスタ吹出口から吹き出す場合、窓曇りを防ぐことができる。なお、第1空気を外気、第2空気を内気とした場合でも、上記と同様に、窓曇りを防ぐことができる。
【0013】
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】
【0014】
第1実施形態に係る送風機の断面図である。
図1のII−II線の断面図である。
第1実施形態の変形例において、図2に相当する図である。
第2実施形態に係る送風機の断面図である。
第2実施形態に係る送風機が備えるフィルタの斜視図である。
第2実施形態に係る送風機が備えるフィルタの分解図である。
第2実施形態の変形例において、図5に相当する図である。
第3実施形態に係る送風機の断面図である。
第3実施形態に係る送風機が備えるフィルタと導入ダクトの斜視図である。
第3実施形態に係る送風機が備えるフィルタと導入ダクトの分解図である。
第4実施形態に係る送風機の断面図である。
第4実施形態に係る送風機が備えるフィルタと分離筒の分解図である。
第5実施形態に係る送風機の断面図である。
第5実施形態に係る送風機が備えるフィルタと導入ダクトと分離筒の分解図である。
第6実施形態に係る送風機の断面図である。
図15のXVI−XVI線の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
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。なお、以下の説明において、上、下、左、右の用語は、説明の便宜上用いるものであり、その部材などが設置される方向を意味するものではない。
【0016】
(第1実施形態)
第1実施形態について図1および図2を参照して説明する。第1実施形態の送風機1は、車両用の空調装置に用いられる。その空調装置は、第1空気と第2空気とを区分して車室内に供給する内外気二層モードを設定可能に構成されている。第1実施形態では、第1空気が車室内空気(以下、「内気」という)であり、第2空気が車室外空気(以下、「外気」という)である場合について説明する。すなわち、第1実施形態の送風機1は、第1空気としての内気と、第2空気としての外気を同時に吸入し、区分して吹き出すことの可能な構成である。送風機1から吹き出される空気(すなわち、内気と外気)は、空調装置が備える図示しない空調ユニットに供給される。その空調ユニットは、送風機1から供給される空気の温度および湿度を調整した空調風を生成し、その空調風を各吹出口から車室内に吹き出すことが可能である。
【0017】
<送風機1の構成>
図1および図2に示すように、送風機1は、空気導入箱10、導入ダクト20、スクロールケーシング30、羽根車40、フィルタ50、および分離筒60などを備えている。
なお、以下の説明では、羽根車40の回転軸Ax上の任意の点を中心として羽根車40の回転軸Axと直交する平面上に描かれた仮想円の径方向を「羽根車40の径方向」といい、その仮想円の周方向を「羽根車40の周方向」ということがある。なお、羽根車40の回転軸Axは、羽根車40の軸芯と一致しているものとする。
【0018】
空気導入箱10は、送風機1の上部に配置されている。空気導入箱10には、第1内気導入口11、第2内気導入口12および外気導入口13が形成されている。第1内気導入口11と第2内気導入口12は、空気導入箱10の内側に内気を導入するための開口である。外気導入口13は、空気導入箱10の内側に外気を導入するための開口である。なお、第1内気導入口11および第2内気導入口12は、第1空気が導入される第1導入口の一例である。また、外気導入口13は、第2空気が導入される第2導入口の一例である。
【0019】
空気導入箱10の内側には、内外気ドア14、内気ドア15、外気ドア16および導入ダクト20などが設けられている。内外気ドア14は、第1内気導入口11および外気導入口13から導入ダクト20に選択的に空気を導入するためのドアである。内気ドア15は、第2内気導入口12を開閉するドアである。外気ドア16は、外気導入口13を開閉するドアである。内外気ドア14は、ロータリドアで構成されている。内気ドア15と外気ドア16はバタフライドアで構成されている。
なお、内外気ドア14は、ロータリドア以外のドア(例えば、バタフライドア)で構成されていてもよい。また、内気ドア15と外気ドア16は、バタフライドア以外のドア(例えば、ロータリドア)で構成されていてもよい。
【0020】
導入ダクト20は、筒状に形成され、空気導入箱10の内側において内外気ドア14とフィルタ50の間に設けられている。導入ダクト20は、内外気ドア14により選択的に開閉される第1内気導入口11および外気導入口13から導入される空気を、フィルタ50の所定の領域に導くように構成されている。第1実施形態では、導入ダクト20の形状は、その軸に垂直な断面が円形とされている。ただし、導入ダクト20の形状は、それに限らず、軸に垂直な断面が、楕円形、多角形、角を丸くした多角形など、種々の形状を採用することができる。
【0021】
フィルタ50は、空気導入箱10の内側に形成される通風路において、導入ダクト20の下流側、且つ、羽根車40および分離筒60の上流側に設けられている。具体的には、フィルタ50は、導入ダクト20の空気出口部21に当接または隣接するように設けられている。また、フィルタ50は、分離筒60の空気入口部61に当接または隣接するように設けられている。フィルタ50は、例えば、所定の通気性を有する不織布などの除塵用の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50は、上方(すなわち、羽根車40の回転軸Ax方向)から視て、その外形が空気導入箱10に形成される通風路に対応した形状(具体的には、略矩形状)とされている。フィルタ50は、導入ダクト20の内側の流路および外側の流路から羽根車40に向けて流れる空気に含まれる粒子などの異物を捕捉する。
【0022】
フィルタ50は、空気導入箱10の中に設けられたフィルタ設置部17に設置されている。フィルタ設置部17は、空気導入箱10の中にフィルタ50を設置できるように形成された部位である。空気導入箱10の外壁には、フィルタ設置部17に対してフィルタ50を着脱するための開口部18が設けられている。その開口部18は、蓋部材19によって閉じられている。蓋部材19は、例えば、ねじまたはスナップフィットなどにより、空気導入箱10の外壁に固定されている。
【0023】
空気導入箱10の下流側にはスクロールケーシング30が設けられている。スクロールケーシング30は、空気導入箱10と共に空気の流れる通風路を形成している。フィルタ50を通過した空気は、スクロールケーシング30の通風路へ流れる。そのスクロールケーシング30の内側に羽根車40が収容されている。
【0024】
羽根車40は、電動モータ41の駆動により回転する遠心ファンである。具体的には、羽根車40は、シロッコファンで構成されている。なお、羽根車40は、それに限らず、ラジアルファンまたはターボファンなどで構成されていてもよい。電動モータ41の駆動により羽根車40が回転すると、羽根車40は、回転軸Ax方向の一方側から空気を吸い込み、その吸い込んだ空気を回転軸Axから遠ざかる方向に向けて吹き出す。
【0025】
羽根車40は、主板42、複数の第1ブレード43、複数の第2ブレード44、および分離板45を有している。
主板42は、円盤状に形成されている。主板42の中心部には電動モータ41のシャフト46が固定されている。主板42に対して複数の第1ブレード43が設けられている。複数の第1ブレード43のフィルタ50側に分離板45を介して複数の第2ブレード44が設けられている。
【0026】
複数の第1ブレード43と複数の第2ブレード44はいずれも、羽根車40の周方向に所定の間隔をあけて配置されている。複数の第1ブレード43同士の間には、空気が流れる第1ブレード間流路47が形成されている。複数の第2ブレード44同士の間には、空気が流れる第2ブレード間流路48が形成されている。分離板45は、第1ブレード間流路47と第2ブレード間流路48とを区分している。そして、分離板45は、複数の第1ブレード43と複数の第2ブレード44とを接続している。
【0027】
スクロールケーシング30は、羽根車40の径方向外側に通風路31、32を形成している。通風路31、32には、仕切壁33が設けられている。仕切壁33は、羽根車40の分離板45に対応する位置に設けられている。仕切壁33は、羽根車40の径方向外側の通風路31、32を、羽根車40の回転軸Ax方向の一方(図1の下側)の第1通風路31と、羽根車40の回転軸Ax方向の他方(図1の上側)の第2通風路32とに区分している。第1通風路31と第2通風路32は、羽根車40から放射状に吹き出される気流を羽根車40の周方向への流れに整流し、その気流を図示しない空調ユニットに供給するように構成されている。
【0028】
スクロールケーシング30のうち羽根車40の回転軸Ax方向の一方には、第2通風路32の上壁を構成する吸込口形成部34が設けられている。吸込口形成部34のほぼ中央には、羽根車40に吸い込まれる空気の吸込口を形成するための環状のベルマウス35が設けられている。すなわち、ベルマウス35の内側の流路が、羽根車40に吸い込まれる空気の吸込口となる。ベルマウス35は、フィルタ50と羽根車40との間に設けられ、フィルタ50を通過した空気が羽根車40の吸込口に円滑に流れるよう、断面が円弧状に湾曲した形状とされている。
【0029】
羽根車40が有する第1ブレード43および第2ブレード44の径方向内側の空間(以下、単に「羽根車40の内側」という)には、分離筒60が設けられている。分離筒60は、羽根車40の回転軸Ax方向に延びる筒状の部材であり、その軸方向の両端が開口している。分離筒60のうち、フィルタ50側の開口を空気入口部61と呼び、フィルタ50とは反対側の開口をフレア開口部62と呼ぶこととする。
【0030】
第1実施形態では、分離筒60の形状は、その軸に垂直な断面が円形とされている。ただし、分離筒60の形状は、それに限らず、軸に垂直な断面が、楕円形、多角形、角を丸くした多角形など、種々の形状を採用することができる。
(【0031】以降は省略されています)

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