相關申請的相互參照
本申請基于2015年2月16日申請的日本專利申請編號2015-27739號和2015年7月1日申請的日本專利申請編號2015-132650號,并將其記載內容作為參照編入本申請。
本發明涉及一種使空氣向形成于車輛用座椅的緩沖部件的空氣通路流動的送風單元。
背景技術:
作為具有這種送風單元的裝置,以往就已知例如專利文獻1所記載的車輛用座椅空調裝置。在該專利文獻1所記載的車輛用座椅空調裝置是特別地通過防振構造來抑制振動的傳遞的裝置。該專利文獻1的車輛用座椅空調裝置是將風從座椅座面吹出的吹出式的裝置。因此,車輛用座椅空調裝置所具有的送風機的吸氣口向車室內或者車輛用座椅的內部開放。另外,送風機的外殼繞吸氣口具有喇叭口,送風機能夠通過該喇叭口而將風高效地向在送風機內部旋轉的多片葉片的彼此之間取入。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2006-176059號公報
專利文獻1的車輛用座椅空調裝置是吹出式,但是,根據使座空調性能提高的需要,風量增加同時送風方式吸入式化得到發展。此外,近年來根據將車輛用座椅薄型化的需要,送風機的扁平化也得到發展。
那么一說,在送風機的外殼向風扇的軸向鼓起的喇叭口是增加送風機的軸向厚度的一個原因,因此考慮到能夠通過不設有該喇叭口來降低送風機的軸向厚度。然而,僅僅是在送風機中移除喇叭口,喇叭口起到的對向送風機的吸氣口吸入的空氣進行引導的作用也不再存在,向送風機的葉片的彼此之間流入的空氣流紊亂。其結果,產生送風機的噪音惡化的問題。發明人的詳細的研究的結果是發現以上事項。
技術實現要素:
本發明鑒于上述問題,其目的在于提供一種能夠抑制送風機的噪音惡化并且實現送風機的扁平化的送風單元。
為了達成上述目的,根據本發明的一個觀點,送風單元具備:
空氣通路形成部件,該空氣通路形成部件形成有與在車輛用座椅的緩沖部件形成的緩沖空氣通路連結的連結空氣通路,且具有構成該連結空氣通路的壁面的空氣通路內壁面;以及
送風機,該送風機具有送風機殼體和離心風扇,其中,送風機殼體形成有與連結空氣通路的緩沖空氣通路側的相反側連結的吸氣口,離心風扇被收容于該送風機殼體內,且通過繞風扇軸心旋轉而依次經由連結空氣通路和吸氣口來吸入緩沖空氣通路內的空氣,
空氣通路形成部件以如下方式配設:在連結空氣通路的空氣流下游端,在連結空氣通路流動的空氣中的沿著空氣通路內壁面流動的空氣形成朝向風扇軸心的軸向的空氣流,或者形成與朝向該軸向的空氣流相比,朝向風扇軸心的徑向外側的空氣流。
這樣一來,空氣通路形成部件以如下方式配置:在連結空氣通路的空氣流下游端,沿著空氣通路內壁面流動的空氣形成朝向風扇軸心的軸向的空氣流,或者形成與朝向該軸向的空氣流相比,朝向風扇軸心的徑向外側的空氣流。因此,即使不在送風機殼體設有與喇叭口相當的部位,也能夠以向送風機的葉片的彼此之間流入的空氣流難以紊亂的方式,使空氣被向空氣通路內壁面引導且向送風機的吸氣口吸入。因此,不需要喇叭口就能夠抑制送風機的噪音惡化,并且能夠實現送風機的扁平化。
附圖說明
圖1是表示在第一實施方式中車輛用座椅空調裝置和通過該車輛用座椅空調裝置來通風的車輛用座椅的立體圖。
圖2是圖1的ii-ii剖視圖。
圖3是表示圖2所示的送風機單體的外觀的立體圖。
圖4是圖3的iv-iv剖視圖。
圖5是圖2的v-v剖視圖。
圖6是與圖5相當的第一送風單元的剖視圖,是在風扇軸心的右側圖示第一實施方式的第一送風單元、另一方面,在風扇軸心的左側,圖示與第一實施方式進行對比的第一比較例的第一送風單元的圖。
圖7是與第一實施方式進行對比的第二比較例的第一送風單元的剖視圖,是與第一實施方式的圖5相當的圖。
圖8是在送風機的風扇效率上對第一實施方式和圖7的第二比較例進行比較的圖。
圖9是表示第二實施方式的第一送風單元的概略結構的v-v(參照圖2)剖視圖,是與第一實施方式的圖5相當的圖。
圖10是表示第三實施方式的第一送風單元的概略結構的v-v(參照圖2)剖視圖,是與第一實施方式的圖5相當的圖。
圖11是表示第四實施方式的第一送風單元的概略結構的v-v(參照圖2)剖視圖,是與第一實施方式的圖5相當的圖。
圖12是第五實施方式的第一送風單元的局部剖視圖,是將與圖9的xii部分相當的部分放大的圖。
圖13是圖12的xiii部分的放大圖。
圖14是在第五實施方式與第二實施方式之間對送風機的流量系數和比噪音的關系進行對比的圖表,用曲線ns2表示第二實施方式的上述關系,用曲線ns5表示第五實施方式的上述關系。
圖15是表示在作為第一實施方式的變形例的其他實施方式中第一送風單元的概略結構的v-v(參照圖2)剖視圖,是與第一實施方式的圖5相當的圖。
具體實施的方式
以下,基于附圖對本發明的實施方式進行說明。此外,在以下的各實施方式彼此中,在圖中對于彼此相同或者等同的部分標注相同符號。
(第一實施方式)
圖1是表示在第一實施方式中車輛用座椅空調裝置10和通過該車輛用座椅空調裝置10來通風的車輛用座椅12的立體圖。在圖1中,箭頭dr1表示車輛的左右方向dr1即車輛寬度方向dr1,箭頭dr2表示車輛的上下方向dr2即車輛上下方向dr2,箭頭dr3表示車輛的前后方向dr3即車輛前后方向dr3。另外,在圖1中局部地剖視圖示車輛用座椅12。
圖1所示的車輛用座椅12是相比于未圖示的后座配置于車輛前方的前座,是通過座椅通風系統即車輛用座椅空調裝置10來通風的對象的通風對象座椅。如圖1所示,車輛用座椅12具備:成為就座于車輛用座椅12的乘員即就座者的靠背的座椅靠背部121;和對就座者的臀部及大腿部進行支承的座椅座部122。車輛用座椅12在車輛寬度方向dr1上形成對稱的形狀。
車輛用座椅空調裝置10是從座椅表面吸入空氣的吸入式的座椅空調裝置。車輛用座椅空調裝置10構成為包含第一送風單元101和第二送風單元102,其中,第一送風單元101為了使空氣流入至座椅靠背部121而設于座椅靠背部121,第二送風單元102為了使空氣流入至座椅座部122而設于座椅座部122。
如圖2所示,車輛用座椅12的座椅靠背部121具有:具有彈性的發泡聚氨酯制的緩沖部件121a;設為覆蓋緩沖部件121a的就座者側的表面的表皮罩121b;以及背面罩121g。該圖2是圖1的ii-ii剖視圖。
座椅靠背部121的表皮罩121b是具備通氣性的罩。例如,表皮罩121b由形成有多個微細孔的天然皮革或者人工皮革即帶有穿孔的表皮、或者布制的表皮構成。
另外,在緩沖部件121a形成有在緩沖部件121a的內部分支的緩沖空氣通路121c。緩沖空氣通路121c分支,因此在緩沖部件121a形成有多個作為向表皮罩121b側開口的緩沖空氣通路121c的上游端的緩沖通風孔121e。由此,在作為與就座者接觸的座椅表面且表皮罩121b所具有的罩表面121d中,空氣被向緩沖部件121a側吸入的部位遍布范圍廣。
另外,緩沖空氣通路121c具有作為在緩沖部件121a的厚度方向上向表皮罩121b側的相反側開口的下游端的開口端121f。即,多個緩沖通風孔121e分別在緩沖部件121a的內部并排地向緩沖空氣通路121c的開口端121f連通。
座椅靠背部121的背面罩121g在座椅靠背部121的厚度方向上覆蓋座椅靠背部121的表皮罩121b側的相反側。背面罩121g設為在該背面罩121g與緩沖部件121a之間形成緩沖背面空間121h。在該緩沖背面空間121h配設有第一送風單元101。
第一送風單元101不能相對移動地安裝于緩沖部件121a。第一送風單元101具備離心式的送風機30和將緩沖空氣通路121c與送風機30連接的空氣通路形成部件42。
送風機30如圖3那樣地呈扁平的圓盤狀。圖3是表示送風機30單體的外觀的立體圖。另外,圖3的iv-iv剖視圖、即、被包含風扇軸心cl的平面切斷的送風機30的軸向剖視圖由圖4表示。圖4的箭頭dra表示風扇軸心cl的軸向即風扇軸心方向dra。
如圖3及圖4所示,送風機30是全周吹出型的離心式送風機,詳細而言,是具有后掠翼的渦輪風扇。送風機30具備作為該送風機30的框體的送風機殼體32、旋轉軸34、電動機36以及離心風扇38等。
送風機殼體32收容電動機36及離心風扇38,且由第一殼體部件321和第二殼體部件322構成。并且,送風機殼體32保護電動機36及離心風扇38避免外部的塵埃及污染等。
第一殼體部件321構成送風機殼體32中的風扇軸心方向dra的緩沖部件121a側的部分即一側的部分,第二殼體部件322構成送風機殼體32中的另一側的部分。該緩沖部件121a如圖2所示。
如圖3及圖4所示,第一殼體部件321及第二殼體部件322彼此由小螺釘連結等而成為一體。例如,第一殼體部件321及第二殼體部件322的一方在周緣部分具有多個向另一方側突出的筒狀的支柱,第一殼體部件321及第二殼體部件322通過分別插通于該多個支柱的小螺釘而彼此連結。
在第一殼體部件321形成有供送風機30吸入空氣的吸氣口30a。該吸氣口30a呈圓形狀,吸氣口30a的中心與風扇軸心cl相同。但是,在本實施方式的送風機30中未形成通常在離心式送風機中中繞吸氣口設置的喇叭口。即,在第一殼體部件321的吸氣口30a周圍不存在朝向風扇軸心方向dra的殼體外側的隆起。總之,吸氣口30a形成于在風扇軸心方向dra朝向緩沖空氣通路121c側的送風機殼體32的外表面321b,形成有該吸氣口30a的送風機殼體32的外表面321b設為平滑面。
另外,第一殼體部件321的周緣部分321a和第二殼體部件322的周緣部分322a在風扇軸心方向dra彼此離開地設置,該周緣部分321a、322a彼此之間成為供送風機30吹出空氣的吹出口30b。該送風機30的吹出口30b遍及以風扇軸心cl為中心的送風機殼體32的全周而形成。因此,送風機30從以風扇軸心cl為中心的送風機殼體32的全周吹出空氣。
如圖4所示,旋轉軸34是圓柱形狀的棒材,且經由軸承341支承于第二殼體部件322。因此,旋轉軸34以風扇軸心cl為中心而相對于第二殼體部件322旋轉自如。另外,旋轉軸34向送風機殼體32內突出,離心風扇38的主板383不能相對旋轉地與該突出的部分連結。由此,旋轉軸34以風扇軸心cl為中心與離心風扇38一體地旋轉。
電動機36是外轉子型無刷直流電動機,在風扇軸心方向dra配置于離心風扇38的主板383與第二殼體部件322之間。并且,第二殼體部件322構成為也起到電動機36的電動機外殼的功能。
電動機36被通電從而使離心風扇38以風扇軸心cl為中心旋轉。電動機36具備電動機轉子361和電動機定子362。
電動機轉子361構成為包含永久磁鐵,且固定于離心風扇38的主板383。電動機定子362構成為包含線圈,且設于電動機轉子361的內周側。并且,電動機定子362相對于第二殼體部件322固定。
離心風扇38是離心式多葉片風扇即離心式送風機的葉輪。離心風扇38具備繞風扇軸心cl配置的多塊板381、環狀的側板382以及主板383。
離心風扇38繞風扇軸心cl旋轉,從而經由吸氣口30a從送風機30的外部吸入空氣,并且經由吹出口30b將該吸入的空氣向送風機30的外部吹出。換言之,送風機30通過離心風扇38的旋轉,將空氣從吸氣口30a吸入至送風機30內,并且將空氣從吹出口30b向送風機30的外部吹出。另外,如圖2及圖4所示,從送風機30的吹出口30b向包含送風機30的外部的空間的緩沖背面空間121h吹出的空氣在車室內從緩沖背面空間121h向車輛用座椅12外流動。
如圖2的v-v剖視圖即圖5所示,空氣通路形成部件42在風扇軸心方向dra夾裝于緩沖部件121a與送風機30之間,例如被緩沖部件121a和送風機30夾持。空氣通路形成部件42具有:筒狀的管道部422;從管道部422的緩沖部件121a側的一端擴展為凸緣狀的第一法蘭部423;以及從管道部422的送風機30側的另一端擴展為凸緣狀的第二法蘭部424。空氣通路形成部件42由例如橡膠等彈性材料構成,空氣通路形成部件42的管道部422、第一法蘭部423以及第二法蘭部424一體成形。另外,在管道部422的內側形成有連結空氣通路421。
第一法蘭部423在風扇軸心方向dra被向緩沖部件121a按壓。并且,第二法蘭部424在風扇軸心方向dra經由填充件44被向送風機30的第一殼體部件321按壓,其中,填充件44繞風扇軸心cl形成為環狀且由例如發泡聚氨酯構成。
由此,連結空氣通路421的一端與緩沖空氣通路121c的開口端121f連結,并且,連結空氣通路421的緩沖空氣通路121c側的相反側(即送風機30側)的另一端與送風機30的吸氣口30a連結。換言之,送風機30的吸氣口30a經由連結空氣通路421與緩沖空氣通路121c連通,緩沖空氣通路121c內的空氣經由空氣通路形成部件42被向送風機30的吸氣口30a引導。并且,送風機30的離心風扇38繞風扇軸心cl旋轉從而依次經由連結空氣通路421和吸氣口30a吸入緩沖空氣通路121c內的空氣。
另外,空氣通路形成部件42的管道部422在該管道部422的內側具有空氣通路內壁面425。該空氣通路內壁面425構成連結空氣通路421的壁面。該連結空氣通路421的通路截面呈以風扇軸心cl為中心的圓形狀。該通路截面是與連結空氣通路421內的空氣流向正交的截面。
空氣通路內壁面425在連結空氣通路421內的空氣流的下游側的端即送風機30側的端具有下游側端緣425a。該下游側端緣425a以風扇軸心cl為中心連接成圓形狀,形成連結空氣通路421中的向送風機30的吸氣口30a連接的連接端421a即空氣流下游端421a。換言之,空氣通路內壁面425的下游側端緣425a與該連結空氣通路421所具有的空氣流下游端421a的周緣421b相同。
另外,如圖4及圖5所示,連結空氣通路421的空氣流下游端421a的直徑即通路下游端口徑d1ps與送風機30的吸氣口30a的直徑即吸氣口徑din相同。例如,優選通路下游端口徑d1ps與吸氣口徑din的關系是“(d1ps-din)/din≤±0.05”。
并且,如上所述,連結空氣通路421的空氣流下游端421a的中心位置和送風機30的吸氣口30a的中心位置都與風扇軸心cl相同。由此可以說,連結空氣通路421以在從風扇軸心方向dra觀察時連結空氣通路421的空氣流下游端421a的周緣421b和送風機30的吸氣口30a的周緣30c對齊的方式配設。
此外,空氣通路形成部件42的空氣通路內壁面425在風扇軸心方向dra的空氣通路內壁面425的中途具有縮頸部425b。該縮頸部425b是向風扇軸心cl的徑向drr內側鼓起的凸面,使風扇軸心方向dra上的連結空氣通路421的中途縮頸。
另外,縮頸部425b的頂點的直徑d2ps設為空氣通路內壁面425的最小內徑即連結空氣通路421的最小通路直徑,因此縮頸部425b的頂點的直徑d2ps比連結空氣通路421的通路下游端直徑d1ps小。因此,空氣通路內壁面425在該空氣通路內壁面425中的空氣流下游側、具體而言在縮頸部425b的頂點的空氣流下游側具有傾斜面425c。
該傾斜面425c以使連結空氣通路421的通路截面越靠近連結空氣通路421的空氣流下游端421a越擴展的方式形成連結空氣通路421。總之,傾斜面425c形成為越處于空氣通路內壁面425內的空氣流下游側則空氣通路內壁面425的內徑越大。并且,傾斜面425c與縮頸部425b部分地重疊,在風扇軸心方向dra上設于從縮頸部425b的頂點遍及至下游側端緣425a的范圍。
空氣通路形成部件42如以上那樣地構成,因此在該空氣通路形成部件42的連結空氣通路421流動的空氣如箭頭fl1、fl2那樣地從連結空氣通路421經由送風機30的吸氣口30a向離心風扇38流動。圖5的箭頭fl1、fl2表示從連結空氣通路421經由送風機30的吸氣口30a向離心風扇38流動的空氣流fl1、fl2,特別是,箭頭fl1表示沿著空氣通路內壁面425流動的空氣流fl1。
即,空氣通路形成部件42以如下方式配設:在連結空氣通路421的空氣流下游端421a,與形成朝向風扇軸心方向dra的空氣流相比,在連結空氣通路421流動的空氣中的沿著空氣通路內壁面425流動的空氣,形成朝向風扇軸心cl的徑向drr外側的空氣流(即、空氣流fl1)。在圖5中,沿著空氣通路內壁面425流動的空氣流fl1在連結空氣通路421的空氣流下游端421a相對于風扇軸心cl傾斜且朝向徑向drr外側。
在這樣地構成的第一送風單元101的送風機30中,通過由外部電源通電的電動機定子362的線圈而在其磁心產生磁通變化,產生吸引固定于電動機轉子361的永久磁鐵(換言之,磁鐵)的力。該電動機轉子361相對于旋轉軸34固定,因此承受吸引上述永久磁鐵的力而繞風扇軸心cl旋轉運動,其中,旋轉軸34經由軸承341支承于第二殼體部件322的中心件。另外,離心風扇38固定于電動機轉子361,旋轉軸34及電動機轉子361一體地旋轉運動,因此離心風扇38的多塊板381將動量傳給空氣,由該離心風扇38的外周部送出空氣。并且,從送風機30的吸氣口30a吸入且由離心風扇38的板381送出的空氣經由送風機30的吹出口30b向外部放出。
總之,送風機30通過該送風機30的動作而產生如圖2的箭頭flin所示的空氣流。即,送風機30通過該送風機30的動作而產生從座椅表面側依次通過表皮罩121b、緩沖部件121a的緩沖空氣通路121c、空氣通路形成部件42的連結空氣通路421的空氣流。并且,該送風機30如箭頭flout所示地將空氣向緩沖背面空間121h吹出。
設于圖1的車輛用座椅12的座椅靠背部121的第一送風單元101的構造如上所述,而且設于座椅座部122的第二送風單元102的構造也與該第一送風單元101的構造相同。
如上所述,根據本實施方式,如圖5所示,空氣通路形成部件42以如下方式配設:在連結空氣通路421的空氣流下游端421a,與形成朝向風扇軸心方向dra的空氣流相比,在連結空氣通路421流動的空氣中的沿著空氣通路內壁面425流動的空氣形成朝向風扇軸心cl的徑向drr外側的空氣流(即、空氣流fl1)。因此,即使不將在送風機30的吸氣口30a周圍向扇軸心方向dra突出的喇叭口設于送風機殼體32,也能夠以向離心風扇38的板381彼此之間流入的空氣流難以紊亂的方式,使空氣被引導至管道部422的空氣通路內壁面425且被向送風機30的吸氣口30a吸入。因此,不需要上述喇叭口就能夠抑制送風機30的噪音惡化并且能夠實現送風機30的扁平化。
在此,用圖6對上述的送風機30的扁平化的效果進行具體地說明。圖6是與圖5相當的第一送風單元101的剖視圖,是在風扇軸心cl的右側圖示本實施方式的第一送風單元101、另一方面在風扇軸心cl的左側圖示與本實施方式進行對比的第一比較例的第一送風單元101的圖。如圖6所示,在第一比較例中在第一送風單元101所具有的送風機30的第一殼體部件321設有喇叭口46,但是在本實施方式的送風機30未設有喇叭口46。
如圖6所示,在本實施方式的送風機30沒有喇叭口46,因此風扇軸心方向dra上的本實施方式的送風機30的厚度h2比第一比較例的送風機30的厚度h1小。即,通過省略喇叭口46,從而在本實施方式中與第一比較例相比,實現風扇軸心方向dra上的送風機30的扁平化。其結果,本實施方式的第一送風單元101的總厚度、即包含送風機30和空氣通路形成部件42的總厚度與第一比較例的第一送風單元101的總厚度相比減小。例如,在圖6的截面中第一比較例的喇叭口46的外形呈例如半徑2.5mm的程度的圓弧形狀,在本實施方式中與第一比較例相比,送風機30的厚度大約扁平化10%的程度(=1-h2/h1)。
接著,用圖7及圖8對抑制上述的送風機30的噪音惡化的效果進行具體地說明。圖7是與本實施方式進行對比的第二比較例的第一送風單元101的剖視圖,是與本實施方式的圖5相當的圖。另外,圖8是將本實施方式和圖7的第二比較例在送風機30的風扇效率上進行比較的圖。此外,與圖5所示的本實施方式的空氣通路形成部件42相同地,圖7的管道48是將從緩沖空氣通路121c流出的空氣向送風機30的吸氣口30a引導的導管。另外,在圖7中記載于管道48內及送風機30內的多個箭頭表示空氣流。另外,包含于圖7的第二比較例的送風機30與本實施方式的送風機30相同,第二比較例將第一實施方式的空氣通路形成部件42置換為管道48。
如圖7的第二比較例所示,在單純地將管道48與不具有圖6的喇叭口46的送風機30的吸氣口30a連接時,在送風機30的吸氣口30a,在用虛線箭頭表示的空氣流產生縮流。因此,在板381的空氣流上游端即板前緣部381a的風速分布中風速的波動增大,送風機30的風扇效率惡化。具體而言,在板前緣部381a中的偏向吸氣口30a的區域q1空氣流縮流且風速的波動增大。
相對于這樣的第二比較例在本實施方式中,具有如下效果。即,通過圖5所示的空氣通路形成部件42的連結空氣通路421的空氣流下游端421a與送風機30的吸氣口30a的相對的位置關系、及連結空氣通路421的縮頸形狀,能夠如圖5的箭頭fl1、fl2所示地抑制在上述吸氣口30a的縮流。并且,能夠順暢地將向送風機30的吸氣口30a流入的空氣向徑向drr外側引導。
總之,能夠使空氣效率良好地向送風機30的板381彼此之間流入。因此,在本實施方式中,能夠抑制伴隨著送風機30的風扇效率惡化的送風機30的性能及噪音的惡化。例如如圖8所示,用實線表示的本實施方式的送風機30的風扇效率比用虛線表示的第二比較例的送風機30的風扇效率高。
返回到圖5,根據本實施方式,空氣通路形成部件42的連結空氣通路421以如下方式配設:在從風扇軸心方向dra觀察時,連結空氣通路421的空氣流下游端421a的周緣421b和送風機30的吸氣口30a的周緣30c對齊。在此,假設設定連結空氣通路421的空氣流下游端421a的周緣421b是在風扇軸心cl的徑向drr相對于送風機30的吸氣口30a的周緣30c位于外側的結構。在為這樣地設定的結構的情況下,沿著空氣通路內壁面425從連結空氣通路421流出的空氣流與形成吸氣口30a的周緣30c的第一殼體部件321的一部分碰撞而朝向徑向drr內側。例如,如由圖6的箭頭flm或者圖7的箭頭fln表示的空氣流那樣地朝向徑向drr內側。
即,在本實施方式中,能夠避免這樣地沿著空氣通路內壁面425從連結空氣通路421流出的空氣流朝向徑向drr內側。詳細而言,能夠避免如下情況:起因于連結空氣通路421相對于送風機30的吸氣口30a的配置,沿著空氣通路內壁面425流動的空氣在連結空氣通路421的空氣流下游端421a朝向風扇軸心cl的徑向drr內側。并且,能夠抑制連結空氣通路421的空氣流下游端421a的空氣流的紊亂。
因此,通過包含于空氣通路內壁面425的縮頸部425b的引導,能夠在連結空氣通路421的空氣流下游端421a,使在沿著空氣通路內壁面425流動的空氣形成與風扇軸心方向dra相比朝向風扇軸心cl的徑向drr外側的空氣流(即、圖5的空氣流fl1)。并且,在送風機30中,能夠將向離心風扇38的板381彼此之間流入的空氣流設為與風扇軸心方向dra相比朝向風扇軸心cl的徑向drr外側的空氣流。
另外,根據本實施方式,空氣通路形成部件42的空氣通路內壁面425具有使連結空氣通路421的中途縮頸的縮頸部425b。即,通過設有縮頸部425b,空氣通路內壁面425在縮頸部425b的頂點的空氣流下游側具有傾斜面425c,該傾斜面425c使連結空氣通路421的通路截面越靠近連結空氣通路421的空氣流下游端421a越擴展。因此,能夠在連結空氣通路421的空氣流下游端421a形成相對于風扇軸心方向dra傾斜地朝向風扇軸心cl的徑向drr外側的空氣流。
(第二實施方式)
接著,對第二實施方式進行說明。在本實施方式中,主要對與所述的第一實施方式不同的點進行說明,對于與第一實施方式相同或者等同的部分省略或者簡化地說明。在后述的第三實施方式以后也相同。
圖9是表示本實施方式的第一送風單元101的概略結構的v-v(參照圖2)剖視圖,是與第一實施方式的圖5相當的圖。如圖9所示,在本實施方式中空氣通路形成部件42的管道部422的形狀與第一實施方式不同。
具體而言,空氣通路形成部件42的管道部422呈沿風扇軸心方向dra延伸的直管形狀。因此,形成于該管道部422內的連結空氣通路421遍及連結空氣通路421的全長以恒定的通路截面沿風扇軸心方向dra延伸。即,連結空氣通路421的通路直徑d3ps遍及連結空氣通路421的全長都是相同大小,該通路直徑d3ps大小與通路下游端口徑d1ps大小相同。
并且,與上述的第一實施方式同樣地,連結空氣通路421的通路下游端口徑d1ps與送風機30的吸氣口徑din相等。即使在本實施方式中也優選例如通路下游端口徑d1ps與吸氣口徑din的關系是“(d1ps-din)/din≤±0.05”。
本實施方式的空氣通路形成部件42如上那樣地構成,因此在該空氣通路形成部件42的連結空氣通路421流動的空氣如箭頭fl3、fl4那樣地從連結空氣通路421經由送風機30的吸氣口30a向離心風扇38流動。圖9的箭頭fl3、fl4表示從連結空氣通路421經由送風機30的吸氣口30a向離心風扇38流動的空氣流fl3、fl4,特別是,箭頭fl3表示沿著空氣通路內壁面425流動的空氣流fl3。
即,空氣通路形成部件42以如下方式配設:在連結空氣通路421的空氣流下游端421a,在連結空氣通路421流動的空氣中的沿著空氣通路內壁面425流動的空氣形成朝向風扇軸心方向dra的空氣流(即、空氣流fl3)。
在本實施方式中,與第一實施方式同樣地,能夠獲得由與所述的第一實施方式共同的結構所起到的效果。
另外,根據本實施方式,空氣通路形成部件42的連結空氣通路421以恒定的通路截面沿風扇軸心方向dra延伸。因此,與連結空氣通路421的中途縮頸的第一實施方式相比,作為連結空氣通路421整體相對于送風機30的吸氣口30a通路截面的面積變化減少,因此,能夠抑制向送風機30的吸氣口30a流入的空氣流的壓力損失。
此外,如圖5的箭頭fl1,在第一實施方式中,沿著空氣通路內壁面425流動的空氣流在連結空氣通路421的空氣流下游端421a相對于風扇軸心cl傾斜地朝向徑向drr外側。相對于此,在本實施方式中,如圖9的箭頭fl3,沿著該空氣通路內壁面425流動的空氣流在連結空氣通路421的空氣流下游端421a朝向風扇軸心方向dra。因此,在本實施方式中,不能期望與第一實施方式相同程度的抑制向離心風扇38的板381彼此之間流入的空氣流的紊亂的效果,但是相比于圖7的第二比較例能夠較大地獲得該效果。
(第三實施方式)
接著,對第三實施方式進行說明。在本實施方式中,主要對與所述的第一實施方式不同的點進行說明。
圖10是表示本實施方式的第一送風單元101的概略結構的v-v(參照圖2)剖視圖,是與第一實施方式的圖5相當的圖。如圖10所示,在本實施方式中空氣通路形成部件42的管道部422的形狀與第一實施方式不同。
具體而言,空氣通路形成部件42的管道部422具有:設于連結空氣通路421內的空氣流的下游側的管道下游端部422a;和呈從該管道下游端部422a向上述空氣流的上游側延伸的圓筒直管形狀的管道筒狀部422b。該管道下游端部422a相對于管道筒狀部422b向管道部422的徑向內側鼓起,且設為以風扇軸心cl為中心的圓環狀。總之,管道下游端部422a呈與喇叭口相當的形狀。
即,管道部422的內側壁面即空氣通路內壁面425具有管道下游端部422a的內側壁面即內壁面下游端部425d和管道筒狀部422b的內側壁面即大徑壁面部425e。并且,內壁面下游端部425d設于空氣通路內壁面425的空氣流下游側,大徑壁面部425e從該內壁面下游端部425d向空氣流上游側延伸,并且具有比送風機30的吸氣口30a大的內徑d4ps。該大徑壁面部425e的通路截面遍及大徑壁面部425e的全長且恒定。另外,內壁面下游端部425d設于空氣通路內壁面425的空氣流下游側,因此內壁面下游端部425d的下游側端緣是空氣通路內壁面425的下游側端緣425a。
詳細而言,包含于空氣通路內壁面425的內壁面下游端部425d繞風扇軸心cl形成為環狀。在包含風扇軸心cl的徑向截面中,內壁面下游端部425d的截面形狀呈如圖10所示地向連結空氣通路421側鼓起的圓弧狀,例如1/4圓弧狀。呈該圓弧狀的內壁面下游端部425d的截面的半徑rs在例如2.5mm以上。另外,在上述徑向截面中,在空氣通路內壁面425的下游側端緣425a與內壁面下游端部425d接觸的切線朝向風扇軸心方向dra。
另外,本實施方式的連結空氣通路421的通路下游端口徑d1ps與送風機30的吸氣口徑din的關系和上述的第一實施方式相同。即,連結空氣通路421的通路下游端口徑d1ps與送風機30的吸氣口徑din相等。該吸氣口徑din如圖4圖示。
本實施方式的空氣通路形成部件42如上述那樣地構成,因此,如箭頭fl5、fl6,沿著該空氣通路形成部件42的空氣通路內壁面425流動的空氣從連結空氣通路421向送風機30的吸氣口30a流動。圖10的箭頭fl5、fl6表示沿著空氣通路內壁面425從連結空氣通路421向送風機30的吸氣口30a流動的空氣流fl5、fl6。特別是,箭頭fl5表示連結空氣通路421的空氣流下游端421a的空氣流fl5。
在本實施方式中,如上所述,在圖10的徑向截面中,在空氣通路內壁面425的下游側端緣425a與內壁面下游端部425d接觸的切線朝向風扇軸心方向dra。因此,連結空氣通路421的空氣流下游端421a的空氣流fl5朝向風扇軸心方向dra。即,空氣通路形成部件42以如下方式配設:在連結空氣通路421的空氣流下游端421a,在連結空氣通路421流動的空氣中的沿著空氣通路內壁面425流動的空氣形成朝向風扇軸心方向dra的空氣流(即、空氣流fl5)。
在本實施方式中,與第一實施方式同樣地能夠獲得由與所述的第一實施方式共同的結構所起到的效果。
(第四實施方式)
接著,對第四實施方式進行說明。在本實施方式中,主要對與所述的第一實施方式不同的點進行說明。
圖11是表示本實施方式的第一送風單元101的概略結構的v-v(參照圖2)剖視圖,是與第一實施方式的圖5相當的圖。如圖11所示,在本實施方式中空氣通路形成部件42的管道部422的形狀與第一實施方式不同。
具體而言,空氣通路形成部件42的管道部422具有管道筒狀部422b和越處于連結空氣通路421內的空氣流的下游側則內徑越擴大的管道擴徑部422c。該管道筒狀部422b呈從管道擴徑部422c向上述空氣流的上游側延伸的圓筒直管形狀。
管道部422的內側壁面即空氣通路內壁面425具有管道擴徑部422c的內側壁面即傾斜面425f和管道筒狀部422b的內側壁面即筒狀壁面部425g。并且,傾斜面425f設于空氣通路內壁面425的空氣流下游側。另外,傾斜面425f是錐狀,以越靠近連結空氣通路421的空氣流下游端421a越使連結空氣通路421的通路截面擴展的方式形成連結空氣通路421。
另外,包含于空氣通路內壁面425的筒狀壁面部425g從傾斜面425f向空氣流上游側延伸,并且具有比送風機30的吸氣口30a小的內徑d5ps。該筒狀壁面部425g的通路截面遍及筒狀壁面部425g的全長且恒定。另外,傾斜面425f設于空氣通路內壁面425的空氣流下游側,因此傾斜面425f的下游側端緣為空氣通路內壁面425的下游側端緣425a。
另外,本實施方式的連結空氣通路421的通路下游端口徑d1ps與送風機30的吸氣口徑din的關系和上述的第一實施方式相同。即,連結空氣通路421的通路下游端口徑d1ps與送風機30的吸氣口徑din相等。該吸氣口徑din如圖4圖示。
本實施方式的空氣通路形成部件42如上述那樣地構成,因此,如箭頭fl7、fl8,在該空氣通路形成部件42的連結空氣通路421流動的空氣從連結空氣通路421經由送風機30的吸氣口30a向離心風扇38流動。圖11的箭頭fl7、fl8表示從連結空氣通路421經由送風機30的吸氣口30a向離心風扇38流動的空氣流fl7、fl8,特別是,箭頭fl7表示沿著空氣通路內壁面425流動的空氣流fl7。
即,空氣通路形成部件42以如下方式配設:在連結空氣通路421的空氣流下游端421a,在連結空氣通路421流動的空氣中的沿著空氣通路內壁面425流動的空氣形成相對于風扇軸心方向dra傾斜且朝向徑向drr外側的空氣流(即、空氣流fl7)。
在本實施方式中,與第一實施方式同樣地能夠獲得由與所述的第一實施方式共同的結構所起到的效果。
(第五實施方式)
接著,對第五實施方式進行說明。在本實施方式中,主要對與所述的第二實施方式不同的點進行說明。
圖12是本實施方式的第一送風單元101的局部剖視圖,是放大與圖9的xii部分相當的部分的圖。如圖12所示,在本實施方式中,離心風扇38的側板382及送風機殼體32的吸氣口30a周邊部分的形狀與第二實施方式不同。
在送風機30的離心風扇38中,多塊板381分別在風扇軸心方向dra的吸氣口30a側具有一端381b,多塊板381分別在該一端381b與側板382連結。
并且,側板382具有與主板383相對的第一側面382a和該第一側面382a的相反側的側面即第二側面382b。即,在側板382中第一側面382a設于連結有板381的板連結側,第二側面382b設于該板連結側的相反側。
此外,側板382具有設于側板382的徑向內側的內側端緣部382c。該內側端緣部382c的表面由彎曲面382d構成。該內側端緣部382c的彎曲面382d是從第一側面382a彎曲至第二側面382b且連續地相連的曲面。例如,在包含風扇軸心cl的截面(例如圖12所示的截面)上,該彎曲面382d呈從第一側面382a向第二側面382b連接的圓弧形狀。
相對于此,送風機殼體32的第一殼體部件321具有與側板382的第二側面382b相對的相對壁面321c和與側板382的彎曲面382d相對的相對彎曲面321d。
詳細而言,該送風機殼體32的相對壁面321c與側板382的第二側面382b空開空隙321e地相對。并且,相對壁面321c呈沿著該第二側面382b的形狀,例如相對于第二側面382b偏移的形狀。
另外,送風機殼體32的相對彎曲面321d是從相對壁面321c連續地相連的曲面,與側板382的彎曲面382d空開空隙321f地相對。并且,相對彎曲面321d呈沿著該彎曲面382d的形狀,例如相對于彎曲面382d偏移的形狀。該彎曲面382d與相對彎曲面321d之間的空隙321f的寬度與第二側面382b與相對壁面321c之間的空隙321e的寬度相同,任一空隙321e、321f都是均勻的寬度。
在此,如上所述,在車輛用座椅12的緩沖空氣通路121c流動的空氣隨著離心風扇38的旋轉經由空氣通路形成部件42的連結空氣通路421向送風機30的吸氣口30a流入。此時,伴隨著該空氣的流動,在該吸氣口30a與圖9所示的吹出口30b之間產生壓力差。
通過該壓力差,空氣在送風機殼體32的第一殼體部件321與離心風扇38的側板382之間的空隙321e、321f逆向流動。具體而言,空氣如圖12、13的箭頭flb、flc那樣地在空隙321e、321f流動。并且,如該箭頭flb、flc那樣流動的空氣合流至從吸氣口30a流入的主流空氣。
為了抑制該合流時的空氣流的紊亂,在本實施方式中,送風機殼體32的相對彎曲面321d在風扇軸心cl的徑向drr擴及至側板382的內周端382e的內側。并且,如圖12及圖13所示,該相對彎曲面321d以合流空氣的合流角度agj為銳角的方式引導該合流空氣。該合流空氣是如箭頭flb那樣地從相對彎曲面321d與彎曲面382d之間的空隙321f向主流空氣合流的空氣,其中,主流空氣從吸氣口30a如箭頭fla那樣地向多塊板381的彼此之間流動。另外,合流空氣的合流角度agj是在該合流空氣向主流空氣合流時合流空氣的流向相對于主流空氣的流向而形成的角度。此外,圖13是圖12的xiii部分的放大圖。
在本實施方式中,與第二實施方式同樣地能夠獲得由與所述的第二實施方式共同的結構所起到的效果。
另外,根據本實施方式,在送風機30中,側板382的內側端緣部382c由從第一側面382a向第二側面382b彎曲且連續地相連的彎曲面382d構成。另外,送風機殼體32的相對壁面321c與第二側面382b空開空隙321e地相對,呈沿著該第二側面382b的形狀。在此基礎上,送風機殼體32的相對彎曲面321d從相對壁面321c連續地相連,與側板382的彎曲面382d空開空隙321f地相對并且呈沿著該彎曲面382d的形狀。
因此,在第一殼體部件321與離心風扇38的側板382之間的空隙321e、321f逆向流動的上述合流空氣被整流,并且,圖13所示的上述合流角度agj減小。由此,能夠抑制空氣流的紊亂并且能夠使合流空氣合流至主流空氣。
此外,主流空氣由空氣通路形成部件42的連結空氣通路421整流且被向吸氣口30a引導,因此能夠降低因與合流空氣合流而產生的紊流能量。
另外,根據本實施方式,送風機殼體32的相對彎曲面321d在風扇軸心cl的徑向drr擴及至側板382的內周端382e的內側。由此,在例如圖12的剖視圖中,吸氣口30a的周緣30c的延長線lex設為從側板382的第一側面382a偏移了與上述合流空氣占據的比例相應的量的曲線。因此,能夠使從彎曲面382d與相對彎曲面321d之間的空隙321f流出的合流空氣(例如,如箭頭fld那樣地流動的合流空氣)和來自吸氣口30a的主流空氣(例如,如箭頭fla那樣地流動的主流空氣)在板381的彼此之間并排地流動。此外,能夠降低由這些合流空氣及主流空氣產生的紊流能量。
并且,圖12及圖13所示的送風機殼體32的相對彎曲面321d以合流空氣的合流角度agj為銳角的方式引導該合流空氣,其中,合流空氣如箭頭flb那樣地從相對彎曲面321d與彎曲面382d之間的空隙321f向來自吸氣口30a的主流空氣合流。因此,與例如該合流角度agj為鈍角的情況相比,能夠抑制起因于該合流空氣與主流空氣的合流而產生的空氣流的紊亂。
通過以上的效果,在本實施方式中,如圖14所示,能夠降低紊流能量,且能夠降低由風扇旋轉產生的紊流噪音。該圖14是在本實施方式與所述的第二實施方式之間對送風機30的流量系數φ與比噪音ks的關系進行對比的圖表。圖14的曲線ns2表示第二實施方式的上述關系,曲線ns5表示本實施方式的上述關系。
另外,根據本實施方式,彎曲面382d與相對彎曲面321d之間的空隙321f的寬度和第二側面382b與相對壁面321c之間的空隙321e的寬度相同。因此,與例如前者的空隙321f相對于后者的空隙321e擴大的結構相比,能夠使通過這些空隙321e、321f而逆向流動的上述合流空氣的流量即送風機30的泄漏流量降低且實現送風機30的效率提高。
此外,本實施方式是基于第二實施方式的變形例,但是也能夠使本實施方式與所述的第一、第三、或者第四實施方式組合。
(其他實施方式)
(1)在上述的各實施方式中,空氣通路形成部件42由橡膠等彈性材料構成,但是不限定其材質,例如空氣通路形成部件42也可以由與橡膠等相比剛性高的塑料等構成。
另外,空氣通路形成部件42也可以由與通過壓潰而具有密封性的填充件44相同的材料、例如發泡聚氨酯等構成。這樣一來,不需要填充件44就能夠將連結空氣通路421向送風機30的吸氣口30a連結。
(2)在上述的各實施方式中,形成有連結空氣通路421的管道部422呈筒狀,但是,在管道部422的內側形成有連結空氣通路421即可,不限定該管道部422的外側形狀。
(3)在上述的各實施方式中,連結空氣通路421的通路截面呈以風扇軸心cl為中心的圓形狀,但是不限定該通路截面的形狀。例如,連結空氣通路421的通路截面也可以成為矩形形狀或者橢圓形狀。并且,對于連結空氣通路421的空氣流下游端421a的形狀也相同,該空氣流下游端421a的形狀也可以是例如矩形形狀或者橢圓形狀。即,該空氣流下游端421a不需要是與呈圓形狀的送風機30的吸氣口30a相同的形狀。
(4)在上述的第一實施方式中,如圖4及圖5所示,連結空氣通路421的通路下游端口徑d1ps與送風機30的吸氣口徑din相同,但是不限定于此,該通路下游端口徑d1ps也可以在吸氣口徑din以下。換言之,空氣通路形成部件42的連結空氣通路421也可以以如下方式配設:在從風扇軸心方向dra觀察時,連結空氣通路421的空氣流下游端421a的整體進入吸氣口30a占據的范圍內。這種情況在第二~四實施方式中也相同。
例如,作為通路下游端口徑d1ps在吸氣口徑din以下的一例的變形例如圖15圖示。在該圖15所示的變形例中,通路下游端口徑d1ps比吸氣口徑din小,小了通路下游端口徑d1ps與吸氣口徑din的寬度差δdps的量。在該結構的情況下,如上所述,連結空氣通路421以如下方式配設:在從風扇軸心方向dra觀察時連結空氣通路421的空氣流下游端421a的整體進入吸氣口30a占據的范圍內。因此,在圖15的變形例中,容易使從連結空氣通路421的空氣流下游端421a流出的空氣朝向風扇軸心cl的徑向drr外側。此外,圖15是表示第一實施方式的變形例的第一送風單元101的概略結構的v-v(參照圖2)剖視圖,是與第一實施方式的圖5相當的圖。另外,在從風扇軸心方向dra觀察的情況下,具體而言,上述吸氣口30a占據的范圍內是以風扇軸心cl為中心且以吸氣口徑din為直徑的圓形區域的范圍內。
(5)在上述的各實施方式中,車輛用座椅空調裝置10具備兩臺送風單元101、102,但是也可以具備一臺或者三臺以上送風單元。另外,車輛用座椅空調裝置10是使空氣流動至車輛用座椅12的座椅靠背部121及座椅座部122的裝置,但是也可以是使空氣流動至該座椅靠背部121及座椅座部122以外的部位的裝置。
(6)在上述的第五實施方式中,離心風扇38所具有的側板382的第二側面382b由平滑的面構成,但是也可以構成為包含凸凹。這種情況在第一~四實施方式中相同。
此外,本發明不限定于上述的實施方式,本發明也包含各種各樣的變形例和等同范圍內的變形。另外,上述各實施方式不是彼此無關系的,除了明示為不能組合的情況之外,能夠適當組合。另外,在上述各實施方式中,對于構成實施方式的要素,除了特別明示為必須的情況及原理上明顯為必須的情況等之外,不一定是必須的,這是不言而喻的。另外,在上述各實施方式中,在提及實施方式的結構要素的個數、數值、量以及范圍等數值的情況下,除了特別明示為必須的情況及原理上明顯地限定于特定的數的情況等之外,并不限定于其特定的數。另外,在上述各實施方式中,在提及結構要素等的材質、形狀及位置關系等時,除了特別明示的情況及原理上被限定為特定的材質、形狀及位置關系等的情況等之外,不限定于其材質、形狀及位置關系等。