JP2001182690A - 軸流送風機 - Google Patents

軸流送風機

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JP2001182690A
JP2001182690A JP36530199A JP36530199A JP2001182690A JP 2001182690 A JP2001182690 A JP 2001182690A JP 36530199 A JP36530199 A JP 36530199A JP 36530199 A JP36530199 A JP 36530199A JP 2001182690 A JP2001182690 A JP 2001182690A
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wing
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嘉啓 伊藤
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成により送風騒音の低減と送風量との
増大とを共に図る。 【解決手段】回転軸が固定されるボス部2の外周に、複
数の翼3を配設する。各翼3は、その送風機半径方向中
間部が、そのボス部側の翼根元部3dおよびその反対側
の翼先端部3eよりも空気吸込側へ突出するように折曲
され、この突出頂部3hから上記翼根元部および翼先端
部に向けて内側,外側下り傾斜面3i,3jを形成して
なる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のラ
ジエータ用冷却ファン、家庭用換気扇や扇風機のファン
等の軸流送風機に係り、特に送風騒音の低減と送風量の
増大とを共に図った軸流送風機に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の軸流送風機のうち、送風
騒音の低減を図ったものとしては特公昭63−1304
0号公報に掲載されたものがある。この軸流送風機は、
ボス部に複数の翼を取り付ける取付角を連続的に減少さ
せる領域と、取付角が連続的に増加する領域を各翼に形
成している。
【0003】また、他の従来の軸流送風機としては、基
本翼形状は周知形状のままで各翼に補助ブレードを設け
たり、翼先端部を内方に折り曲げ、あるいはファンの外
周に配されるハウジングを末広がり形状に形成したりし
て翼面上で二次的に派生する気流の改良を図っている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の軸流送風機では、送風騒音の低減と送風量の
増大とを共に図ることが容易ではないという課題があ
る。また、各翼の取付角を連続的に変化させたり、補助
ブレードを設ける等により各翼の形状が複雑であるの
で、これらの軸流ファンを例えばプラスチックスの射出
成形により製造する場合に使用される金型が複雑にな
り、そのために金型が高価になるという課題がある。
【0005】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は簡単な構成により送風騒音の低減
と送風量との増大とを共に図ることができる軸流送風機
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、回転
軸が固定されるボス部の外周に、複数の翼を配設する軸
流送風機において、上記各翼は、その送風機半径方向中
間部が、そのボス部側の翼根元部およびその反対側の翼
先端部よりも空気吸込側へ突出するように折曲され、こ
の突出頂部から上記翼根元部および翼先端部に向けて下
り傾斜面を形成してなることを特徴とする軸流送風機で
ある。
【0007】この発明によれば、各翼がボス部の中心軸
周りに回転すると、空気が各翼の負圧から吸い込まれ、
この負圧面の突出頂部を境に、その両側の下り傾斜面に
沿って流れる斜流を強制的に生ぜしめ、各翼の翼先端外
側において正圧面側から負圧面側へ巻き込まれて逆流す
る空気の巻込みを低減ないし防止することができる。
【0008】したがって、この空気の巻込みの乱流や渦
流により発生する送風騒音を低減ないし防止することが
できると共に、この正圧面側から負圧面側への空気の巻
込みを低減ないし防止できる分だけ正圧面側からの送風
量もさらに増大させることができ、送風効率を向上させ
ることができる。また、各翼を、その送風機半径方向中
間部が空気吸込み側へ突出するように折曲するという簡
単な構成であるので、その製造用の金型のコスト低減を
図ることができると共に、量産性の向上を図ることがで
きる。
【0009】請求項2の発明は、各翼の突出頂部は、各
翼の送風機半径方向全長の20〜80%の範囲内にて形
成されていることを特徴とする請求項1記載の軸流送風
機である。
【0010】この発明によれば、各翼の突出頂部を、各
翼の送風機半径方向全長の20〜80%の範囲内に配置
したので、送風騒音の低減と送風量の増大とを共に図る
ことができる。
【0011】請求項3の発明は、各翼は、その突出頂部
の稜線が各翼の送風機、半径方向全長のほぼ等分位置に
て送風機周方向に沿う全幅に亘って円弧状に表われるよ
うに折曲形成されていることを特徴とする請求項1また
は2記載の軸流送風機である。
【0012】この発明によれば、各翼の突出頂部の稜線
が各翼の送風機半径方向ほぼ等分位置において送風機周
方向に沿う全幅に亘って形成され、各翼のほぼ同位置に
形成されているので、ボス部を中心とした左右対称性を
全周に亘って向上させることができる。このために、空
気の吸込みと送風の対称性も向上させることができるの
で、送風騒音と送風量の増大をさらに向上させることが
できる。
【0013】請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれ
か1項に記載の軸流送風機と、この軸流送風機からの送
風を自動車用熱交換器に導風するファンケーシングと、
を具備していることを特徴とする自動車用熱交換器の冷
却ファンである。
【0014】この発明によれば、請求項1〜3のいずれ
かに1項記載の軸流送風機を具備しているので、自動車
用ラジエータ等の熱交換器の冷却用ファンとしてもこれ
ら発明と同一の作用効果を奏することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図1
〜図5に基づいて説明する。これらの図中、同一または
相当部分には同一符号を付している。
【0016】図1は図2で示す本発明の一実施形態に係
る軸流送風機1の正面図のI−I線に沿う切断部の断面
図、図3は図2の背面図である。
【0017】図1〜図3に示すように軸流送風機1は図
示しないモータ等の回転軸が挿入されて固定される有底
円筒状のボス部2の外周側面に、複数の翼3,3…を周
方向に例えば等ピッチ、かつ所定の取付角で一体に取り
付けており、これらボス部2と各翼3は例えばプラスチ
ックスの射出成形等により一体に連成されている。
【0018】ボス部2は、複数の翼3を一体に連成する
有底円筒状のボス本体部2aと、このボス本体部2aの
内底部中央部上に突設されて、図示しないモータ等駆動
手段の回転軸を挿入せしめて固定する環状の固定スリー
ブ2bと、この固定スリーブ2bとボス本体部2aとを
一体に連結して強度の補強を図る環状や棒状の複数のリ
ブ2cと、を一体に連成している。
【0019】一方、各翼3は、正面形状がほぼ矩形に形
成された翼本体3aを有し、この翼本体3aにおける図
2,3中、白矢印で示す送風機回転方向に対する前縁3
bと後縁3cとを、その送風機回転方向に沿って円弧状
に前傾させる円弧面に形成すると共に、ボス部2の外周
側面に一体に取り付けられる翼根元部3dから送風機半
径方向外方の翼先端部3eに向けて、送風機周方向に沿
う翼幅を翼先端部3eへ行くに従って漸次拡幅して翼本
体3aを末広形状に形成している。
【0020】また、図1にも示すように各翼3は、図中
太矢印で示す空気の吸込み側に対向する面を負圧面3f
に、その裏面側を正圧面3gにそれぞれ形成し、空気を
負圧面3側から吸い込み、正圧面3g側から軸方向外方
へ送風するようになっている。
【0021】そして、図1に示すように、各翼3は、送
風機半径方向ほぼ等分位置の中間部が翼根元部3dと翼
先端部3eよりも空気吸込側へ所定量突出するように翼
本体3aをほぼくの字状に折曲し、この突出頂部3h
と、翼根元部3dおよび翼先端部3eとの各間の翼面
に、内側,外側下り傾斜面3i,3jをそれぞれ一体に
連成している。このために、図2に示すように各翼3の
突出頂部3hの稜線が負圧面3f上の送風機半径方向ほ
ぼ等分位置にて送風機周方向に沿う翼幅の全幅に亘って
円弧状に形成され、この各翼3の各突出頂部3hの稜線
は送風機回転中心Oからほぼ同一円周上に表わされる。
【0022】したがって、この軸流送風機1が回転駆動
されると、図1の太線矢印に示すように空気が負圧面3
f側から吸い込まれ、各翼3の負圧面3fの各突出頂部
3hから内側と外側下り傾斜面3i,3jをそれぞれ流
下する斜流が強制的に発生される。
【0023】そして、この斜流のうち外側傾斜面3jを
それぞれ流下する斜流は、その風速と送風量とを増大さ
せて、各翼先端部3eの外側にて負圧面3f側から正圧
面3g側へ送風される。
【0024】このように各外側下り傾斜面3j上を流下
して風速と送風量とを共に増大させた送風は、各翼3の
翼先端部3e外側にて圧力差により正圧面3gから負圧
面3f側へ巻き込まれて逆流する空気の巻込みを低減な
いし防止することができる。
【0025】したがって、この空気の巻込みの乱流や渦
流により発生する送風騒音を低減することができる。ま
た、この空気の巻込みを低減できる分だけ、さらに送風
量を増大させて送風効率を向上させることができる。
【0026】また、各翼3の突出頂部3hの稜線が各翼
3の送風機半径方向ほぼ等分位置において送風機周方向
に沿う全幅に亘って形成され、各翼3のほぼ同位置に形
成されているので、ボス部2を中心とした左右対称性を
全周に亘って向上させることができる。このために、空
気の吸込みと送風の対称性も向上させることができるの
で、送風騒音と送風量の増大をさらに向上させることが
できる。
【0027】なお、上記実施形態では突出頂部3hを各
翼3の送風機半径方向ほぼ等分位置に位置させる場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、各翼3の送風機半径方向全長の20〜80%の長
さの領域に形成すれば、ほぼ同様の効果を奏することが
できる。
【0028】図4は、本発明の第2の実施形態に係る自
動車のラジエータ用冷却ファン1Aの一部切欠側断面
図、図5はその背面図である。この冷却ファン1Aは図
示しない自動車の熱交換器の一種である例えばラジエー
タに空気を送風して冷却するものであり、上記軸流送風
機1をファンケーシング11に組み付けることにより構
成されている。ファンケーシング11は、両端が開口し
た偏平角筒状のケーシング本体11aと、このケーシン
グ本体11a内のほぼ中央部に配設される円筒状のベル
マウス11bと、このベルマウス11bをケーシング本
体11aの内側背面に連結する板状や棒状等の複数のリ
ブ11cと、ベルマウス11bの中央部背面側(吐出口
側)に同心状に配設されて軸流送風機1を回転駆動する
モータ12を固定せしめる円板状のモータ固定台11d
と、このモータ固定台11dの外周に放射状に形成され
てこのモータ固定台11dをベルマウス11bとケーシ
ング本体11aの背面に連結する複数の連結リブ11e
とを、例えば合成樹脂のモールド成形等により一体に連
成している。
【0029】そして、ベルマウス11b内に上記軸流送
風機1を同心状に配設し、そのボス部2の固定スリーブ
2b内にモータ12の回転軸の先端部を挿入して固定し
ている。
【0030】したがって、このラジエータ用冷却ファン
1Aは上記軸流送風機1をファンケーシング11に組み
付けているので、この軸流送風機1と同様に送風騒音の
低減と送風量の増大とを共に図ることができる。
【0031】図6はこの冷却ファン1Aを図示しない自
動車のラジエータに組み付けた状態の送風量と騒音の相
互関係を、従来周知のラジエータ用冷却ファンのものと
比較して示すグラフである。この図6に示すように本実
施形態に係る冷却ファン1Aは、従来の冷却ファンより
も、例えば約600〜900m/hrの送風量の全域
に亘って約1〜5dB程度の騒音を低減することがで
き、特に従来例に比して送風量が増大するに従って騒音
低減効果を向上させることができる。
【0032】さらに、図7はこの冷却ファン1Aを図示
しない自動車のラジエータに組み付けた状態の消費電力
と送風量との相互関係を、上記従来のラジエータ用冷却
ファンのものと比較して示すグラフである。この図6に
示すように本実施形態に係る冷却ファン1Aは、従来の
冷却ファンよりも、例えば約30〜98Wのモータ12
の消費電力(回転速度)の全域に亘って約40〜50m
/hr程度の送風量を増大させることができる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、各翼を、
その送風機半径方向中間部が翼根元部と翼先端部よりも
空気吸込側へ突出するように折曲して、この突出頂部の
両側に傾斜面を形成したので、送風騒音の低減と送風量
の増大とを共に図ることができる。また、各翼を、その
送風機半径方向中間部が空気吸込み側へ突出するように
折曲するという簡単な構成であるので、その製造用の金
型のコスト低減を図ることができると共に、量産性の向
上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図2のI−I線に沿う切断部の断面図。
【図2】本発明の一実施形態に係る軸流送風機の正面
図。
【図3】図2の背面図。
【図4】本発明の第2実施形態に係る自動車のラジエー
タ用冷却ファンの一部切欠縦断面図。
【図5】図4の背面図。
【図6】図4,図5で示す冷却ファンの送風量と騒音の
相互関係を示すグラフ。
【図7】図4,図5で示す冷却ファンの送風量と消費電
力の相互関係を示すグラフ。
【符号の説明】
1 軸流送風機 1A ラジエータ用冷却ファン 2 ボス部 3 翼 3a 翼本体 3b 前縁部 3c 後縁部 3d 翼根元部 3e 翼先端部 3f 負圧面 3g 正圧面 3h 突出頂部 3i 内側下り傾斜面 3j 外側下り傾斜面 11 ファンケーシング 11a ファンケーシング本体 11b ベルマウス 12 モータ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転軸が固定されるボス部の外周に、複
    数の翼を配設する軸流送風機において、 上記各翼は、その送風機半径方向中間部が、そのボス部
    側の翼根元部およびその反対側の翼先端部よりも空気吸
    込側へ突出するように折曲され、この突出頂部から上記
    翼根元部および翼先端部に向けて下り傾斜面を形成して
    なることを特徴とする軸流送風機。
  2. 【請求項2】 各翼の突出頂部は、各翼の送風機半径方
    向全長の20〜80%の範囲内にて形成されていること
    を特徴とする請求項1記載の軸流送風機。
  3. 【請求項3】 各翼は、その突出頂部の稜線が各翼の送
    風機半径方向全長のほぼ等分位置にて送風機周方向に沿
    う全幅に亘って円弧状に表われるように折曲形成されて
    いることを特徴とする請求項1または2記載の軸流送風
    機。
  4. 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか1項に記載の軸
    流送風機と、 この軸流送風機からの送風を自動車用熱交換器に導風す
    るファンケーシングと、を具備していることを特徴とす
    る自動車用熱交換器の冷却ファン。
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