JP2001512805A - 自己冷却モータ付き軸ファン - Google Patents

自己冷却モータ付き軸ファン

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JP2001512805A
JP2001512805A JP2000506456A JP2000506456A JP2001512805A JP 2001512805 A JP2001512805 A JP 2001512805A JP 2000506456 A JP2000506456 A JP 2000506456A JP 2000506456 A JP2000506456 A JP 2000506456A JP 2001512805 A JP2001512805 A JP 2001512805A
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    • F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/5806—Cooling the drive system

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気モータ駆動される軸ファン、特に自動車エンジン冷却の応用技術に用いるファンを提供する。 【解決手段】 回転インペラブレード（２４）を含み、遠心インペラを用いてモータの改善された冷却を提供するファン（１０）および電気モータ（１２）の組合せ。前記インペラブレードは、インペラ入口とインペラ出口の間にまたがっており、それらは回転してモータの冷却を助ける。冷却気流は、また、インペラ出口がインペラファンブレードの後縁（９２）とハブ（２０）との交点の上流に位置するインペラの配置により助けられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の技術分野） 本発明は、電気モータ駆動される軸ファンの一般分野、特に自動車エンジン冷
却の応用技術に用いられるファンに属する。 （発明の背景） 内部モータ温度は、電気モータの性能と耐久性に対して重大な影響を有する。
電気モータの内部温度は、モータの発熱に起因して周囲温度よりも大きい。電気
モータが車両のボンネットの下にあるような、自動車のエンジン冷却の適用にお
いては、その問題は、車両のエンジンによって生じる高い周囲温度によって一層
過酷になる。ある特徴は、周囲温度の上昇に対するモータ温度上昇を低減するよ
うに動作するかも知れない。 ＭｃＬａｎｅ−Ｇｏｅｔｚらによる米国特許第５，１８０，２７９号は、モー
タの背後を横切るいくつかの軸ファンの気流を方向転換させるための軸ファンの
下流のスクープを含むファンを開示している。 ＤｅＦｉｌｉｐｐｉｓによる米国特許第５，２１７，３５３号は、外部から空
気を取り込み且つモータ内部の換気のための穴の空いた固定されたモータケーシ
ングを有し、前記モータは、内部モータの換気のための排気ダクトとして動作す
る穴の空いた回転部品も有する遠心的な送風機モータを開示している。 モータにより駆動されるファンの元来構造的なリブは、モータの冷却という付
加的な利益を有している。
【０００２】 （発明の概要） 本発明の１つの態様は、モータの改良された冷却を提供するファンと電気モー
タの組合せ（あるいはそのような組合せで使用されるように適合されたファン）
を特徴としている。本発明のこの態様は、概して、入口、出口および回転ブレー
ドを有する遠心インペラを特徴としている。入口は、モータ冷却気流を受けるよ
うに配置される。回転ブレードは、インペラ出口においてインペラ入口における
よりも大きな圧力を生じさせる。モータ冷却気流の圧力は、ファンブレードの後
縁とハブとの交点の上流にインペラ出口を配置することにより、さらに上昇する
（ここで、上流とは、局部的な例外にかかわらず概括的な、大部分の気流という
意味で解釈される）。それ故、軸ファンにまたがる少なくともいくらかの（望ま
しくは全ての）圧力上昇が、インペラの圧力上昇に加えられる。インペラ出口が
、さらにまだ上流、例えばファンブレードの前縁とハブとの交点の上流、に配置
されると、インペラの圧力上昇は、軸ファンにまたがる全てまたはほぼ全ての圧
力上昇によって上昇する。最終的な圧力上昇は、モータ冷却流路の圧力損失に打
ち勝ち、より大きなモータ冷却気流に帰結する。 軸流ファンを参照すれば、軸ファンを通過する概括的な気流が、完全に軸上で
あるか、または、流れが混合され、その場合、そこには放射方向の流れの重要な
成分が存在するであろうことを認識する。 典型的に、しかし必然的にではなく、モータは、外部ケーシングを含むであろ
う。本発明は、封止された外部ケーシングを有し、インペラが、モータケーシン
グの外部に沿ってモータ冷却気流を生成するモータにいくらかの利点を提供する
。本発明は、少なくとも１つのケーシング入口、およびインペラ入口近傍に配置
される少なくとも１つのケーシング出口を備えたケーシングを有し、前記インペ
ラの回転がモータの内部を通る、すなわち、ケーシング入口を通り、モータケー
シングの内部に入り、そしてケーシング出口を通って、インペラ入口に至る、モ
ータ冷却気流を助けるモータに特に有利である。
【０００３】 １つの実施形態においては、インペラブレードは、ハブの前方向きの中央領域
と、前記前方向き中央ハブ領域の前方に軸方向に離間する底板との間に配置され
る。前記中央ハブ領域は、遠心インペラの天板として機能する。逆に、天板を、
ハブと底板から離間させるようにしてもよい。 他の実施形態においては、ファンハブは、底板として機能すべく構成された後
面向きの凹面の中央領域と、前記ハブ中央領域に対して軸方向後方に離間する天
板を備えている。インペラブレードは、前記後面向き領域と前記天板との間に配
置される。典型的に、インペラブレードは、ハブの回転がインペラブレードを駆
動するようにファンハブに接続される。逆に、モータケーシングは、天板または
天板の一部として機能する。この実施形態においては、モータケーシングは、遠
心インペラの天板の少なくとも一部として機能するように構成されたフランジを
含んでいてもよい。 モータケーシングの少なくとも一部がファンハブと共に回転するモータのため
に、インペラブレードはモータケーシングに連結されていてもよい。モータケー
シングが固定されているモータのために、その組立はケーシングとハブの間のギ
ャップを減小させるための封止材（例えば、ハブからケーシングへの延長、ケー
シングからハブへの延長、またはそれらの両方）を含んでいてもよい。
【０００４】 回転可能なモータ駆動板(driveplate)がモータに連結されていてもよく、イン
ペラブレードの少なくとも一部が、前記駆動板に連結されていてもよく、そして
、モータはインペラブレードを駆動する。前記駆動板は、天板か底板のいずれか
として機能してもよい。前記駆動板は、封止材を含む。前記インペラブレードお
よび駆動板は、モータから冷却気流への熱転送を改善すべく金属製であってもよ
い。 ファンとインペラブレードは、射出成型されたプラスチック材料により形成さ
れていてもよい。いくつかの場合には、ファンとインペラブレードは、単一のユ
ニットとして成型されている。ファン、インペラブレードおよび、天板と底板の
いずれかまたは両方とを単一のユニットとしてモールド成型することもできる。
他の場合には、インペラブレードと、天板と底板のいずれかまたは両方とを単一
のユニットとしてモールド成型することもできる。 上述したファンおよびモータの組合せは、車両における隣接する熱交換器を通
して空気を移送するのに用いることができる。 上述したファン／モータの組合せは、前記ファンに前記モータを連結すること
により組立てることができる。 他の特徴、および利点は、以後の記述およびクレームにより明確になるであろ
う。
【０００５】 （好ましい実施形態の説明） 図１Ａおよび図１Ｂにおいて、軸ファン１０は、ファンの上流（気流の主流の
観点から）の熱交換器１１を通して空気を「引き込む」ために用いられる。ファ
ン１０は、モータケーシング１４に収容されたモータ１２により駆動される。フ
ァン１０は、回転バンド１８およびリブ２１により構造的に補強されたハブ２０
に一体的に接続された一連のブレード１６を含む。ブレード１６は、各々前縁９
０および後縁９２を有し、ファンおよびモータの軸２２におおむね垂直な平面内
に延在する。各ブレード１６は、ファン１０のおおむね上流側方向に面した低圧
面１３およびファン１０のおおむね下流側に向かう高圧面（図示していない）を
有する。 モータ１２を冷却するため、多数の（例えば、少なくとも５個の）インペラブ
レード２４が底板２５に連結され、そしてそれらは底板２５とハブ２０との間に
延在する。ブレード２４は、おおむね軸２２に対して垂直に延びる。ハブ２０、
底板２５とおよびブレード２４の組合せは、その出口から内方へ放射状をなす入
口を有する遠心送風機の流路を決定する。好ましい実施形態においては、ブレー
ド２４および底板２５は、図１Ｃ（明確にする目的で、部品はハブ２０から分離
したブレード２４として分解図により示されている）に示されるように一体にモ
ールド成型され、そしてファン１０は他のユニットとしてモールド成型される。 ハブ２０は、（例えば、少なくとも３個の）駆動板アームに連結され、明確に
するためにそれらのうちのアーム２６のみが示されており、そしてそれらはシャ
フト２８に一体的に接続されている。使用に際しては、モータケーシング１４は
、静止したままであり、そしてモータ１２は、他の全ての上述した接続された要
素が軸２２の廻りを単一ユニットとして回転するようにシャフト２８を回転させ
る。
【０００６】 図１Ｄには、ファン／送風機ユニットにより誘起される気流パターンが示され
ている。ファン１０が軸２２の廻りを回転するにつれて、ブレード１６はファン
１０の上流領域（Ｕ）から、空気を引き込み、そしてそれらは、（図１Ｂにも示
されるように）矢印３０で示されるようにファン１０を通して空気をおおむね下
流領域（Ｄ）へ移動させる。誘起されたファン１０を通る気流は、圧力の増大Δ
Ｐ2を経験する。 前記空気は、流れ矢印３２で示されるように、領域（Ｄ）から入口開口３１を
通ってモータケーシング１４へ引き込まれる。前記空気は、モータ１２の内部を
通り、それによって冷却し、流れ矢印３４で示されるように冷却開口３３を通し
て放出される。それから、気流は、冷却開口３３からインペラブレード２４の入
口（Ｉ）を通って、前記ブレードの出口（Ｏ）へ動き、流れ矢印３５で示される
ように、おおむね軸方向で且つ接線方向から、おおむね放射状で且つ接線方向に
切り替えられる。空気が遠心送風機のインペラブレード２４を通って動くとき、
圧力上昇ΔＰ1を生じる。 インペラブレード２４を通しての圧力上昇ΔＰ1と、ファン１０を通してのΔ Ｐ2は、モータ１２を通り、開口３１を通って入り、開口３３を通って出るとき に生じる圧力低下ΔＰ3によって、次に示される関係でバランスされる。 ΔＰ1＋ΔＰ2＝ΔＰ3 ファン／モータが動作中であるときは、ちょうど記述したような気流パターン
がモータ１２の内部を連続的に冷却する。モータ１２の内部部品を一層除熱する
ために、そしてモータの性能および耐久性を改善するために、モータケーシング
の内部を気流が確実に通り、ケーシングの外部に沿わないようにするために、封
止装置４０が採用される。封止装置４０は、ハブ２０の延長でありモータケーシ
ングの天板３８に向かって軸方向に延び、製造上の許容誤差および設計思想によ
って決定される間隙ギャップ４２を決定する。封止装置４０の、軸２２からの、
内部放射状部は、冷却開口３３を出る気流が干渉しないように冷却開口３３の外
周縁よりも若干大きい。
【０００７】 図１Ｅを参照するに、モータ／ファンの組合せは、空気を、矢印４９で示され
る方向に、ファンの下流の（主流の気流の観点から）熱交換器１１を通して「押
し込む」。モータ冷却空気は、モータケーシング１４を出て、矢印３４で示され
るように、インペラブレード２４の入口（Ｉ）に入り、そして、インペラ内を流
通し、出口（Ｏ）に出る。出口（Ｏ）から、冷却気流は、矢印３５で示される主
流の気流に入る。他の全ての識別要素は、図１Ｂを参照して上述したのと同様で
ある。 図１Ｆを参照するに、封止モータケーシング３００が示されている。この実施
形態においては、モータ冷却空気は、おおむね矢印３０１の方向に、モータケー
シング３００の外部に沿って流れる。気流は、矢印３０４で示されるように、イ
ンペラの入口（Ｉ）に入り、インペラブレード２４を通過する。インペラの出口
（Ｏ）を出るときに、矢印３０６で示される気流は、気流の主流に入り、おおむ
ね矢印３０８の方向に流れる。 さて、本発明の他の実施形態について述べる。図１Ａから図１Ｄにおいて用い
たのと同じ要素番号が、図２から図８において、同様の要素を識別するのに用い
られるであろう。
【０００８】 図２において、底板２５は、分離形成片であり、インペラブレード２４は、フ
ァンハブ２０の頂部に一体的に接続されて、インペラブレード２４とファン１０
が単一のユニットとしてモールド成型される。インペラブレード２４をファン１
０と一緒にモールド成型することにより、インペラブレード２４は、ハブ２０に
付加的な構造的支持を提供する。底板２５は、図示上の目的でインペラブレード
２４とは分離されて示されている。動作に際しては、底板２５は、溝２３により
ハブ２０に対して中央に位置し、インペラブレード２４に例えば熱ウェルディン
グ処理により、接続されている。他の実施形態では、底板２５は、ハブ２０上に
取り付けられる。図２に示されるファン／モータの動作は、冷却開口３３を出る
ときの気流が、ブレードを通過してインペラブレードの出口（Ｏ）領域への移動
に先立って、インペラブレード２４の入口（Ｉ）近傍に配置されたハブ穴５３を
通って流れることを除き、図１Ａから図１Ｄに関連して記述されたのとおおむね
同様である。 図３を参照するに、ある実施形態の図が示されており、底板２５がファン１０
と一体的にモールド成型された一組のインペラブレード２４に連結されていて、
ここでは、底板２５はインペラブレード２４の外側放射状部の外部に延びていな
い。加えて、ハブ２０により形成された天板５０は、インペラブレード２４の内
部放射状部に向かって内方に延びておらず、それによって、インペラブレード２
４によってのみ分岐される環状ギャップ５２を形成している。このことは、ファ
ン１０、インペラブレード２４、および底板２５を、単一のユニットとしてモー
ルド成型することを可能としている。 他の実施形態においては、図４に示されるように、モータケーシング１４に接
続されてハブ２０に向かって外方に延びるフランジ１９が天板として機能する。
逆に、モータケーシングは、フランジを有しておらず、前記モータケーシングの
直径が充分に大きく、前記モータケーシングの少なくとも一部が天板として機能
するようにしてもよい。ファン／モータが動作中は、空気は、冷却開口３３を通
り、矢印３４で示される方向にモータケーシング１４を流通する。気流は、フラ
ンジ１９、インペラブレード２４および底板２５の組合せにより形成される一連
の流路を通って方向変換しつつ流れ、前記底板２５はシャフト２８に一体的に接
続された駆動板２７に連結されている。封止材は、フランジ１９と、ハブ２０と
の間のギャップ４１を最小化することにより形成される。
【０００９】 図５を参照するに、ファン／モータの実施形態が示されており、そこでは、フ
ァン１０、インペラブレード２４、および底板２５を、回転可能な外部モータケ
ーシング１５に、例えばねじ６２により、連結される単一片を形成するように一
緒に接続することができる。前記ファン／モータが使用中の時、ファン１０、イ
ンペラブレード２４、底板２５および外部モータケーシング１５は、軸２２の廻
りを回転するとともに、内部モータケーシング１７は固定されたままである。空
気は、モータ１２の内部におおむね矢印６０の方向に、入口開口３１を通り、冷
却開口３３を通ってモータケーシング１５の外部に出て、最終的にインペラブレ
ード２４を通って放射方向で且つ接線方向に移動して流れる。上述した実施形態
（図１Ｃ）と同様に、封止装置６４は、気流がモータケーシング１５の外側を通
って流れるのを防止し、流れが、確実にモータ１２の内部を通過するようにする
が、図１Ｃに示されたのとは異なり、ハブ２０は、外部モータケーシング１５に
密接していてもよい。 逆に、外部モータケーシング１５は、インペラブレード２４に一体に接続する
ことができ、ファンハブ２０と一体化された底板２５がねじ６２により外部モー
タケーシング１５に連結される。 他の構成においては（図示していない）、図１Ｂ、図２および図７（後述する
）に示されており、各々固定ケーシング１４を有するモータを示しているファン
／ハブ／インペラの組合せが、回転可能な外部ケース１５を有するモータと組み
合わせて用いることもできる。
【００１０】 図６Ａおよび図６Ｂに示した実施形態では、インペラブレード２４は、ファン
／モータ駆動板アタッチメント７２と一体化され、駆動板／インペラブレードユ
ニットは天板として機能する。底板２５は、穴７０を通って配置されるねじ切り
ボルト（図示していない）により駆動板アタッチメント７２に連結され、駆動板
アタッチメントのねじ部(threaded portion)７４にしっかりと係止される。駆動
板アタッチメント７２の一部は、ハウジング１４に向かって軸方向に延び、ギャ
ップ７１を決定する。このギャップを最小化することにより、封止装置が形成さ
れる。使用にあたっては、空気は、インペラブレード２４、底板２５、および駆
動板アタッチメント７２によって形成される流路を通ってモータケーシング１４
の冷却開口３３を出て流れ出し、矢印３５で示されるように、スロット７６を通
って出る。 図６Ｃを参照すると、ファン／モータ組合せが示されており、そこには、駆動
板４００がインペラブレード２４と一体化され、その駆動板／インペラブレード
ユニットが、底板として機能する。気流は、矢印３４で示されるようにモータケ
ーシング１４およびインペラブレード２４を通る。インペラを出た後は、気流は
、矢印３５で示されるように、方向転換して主流の気流に入る。 他の構成において、インペラブレード２４およびファン／モータ駆動板アタッ
チメント７２は、金属製とすることができる。このような金属部品は、熱交換器
のように作用し、モータ作動部からシャフトを通して熱を奪い、熱をモータブレ
ードから誘起された冷却空気に捨てる。
【００１１】 図７Ａおよび図７Ｂに示された実施形態において、インペラブレード２４は、
ハブ２０の下方に一体的にモールド成型され、ハブ２０が底板として機能するよ
うにする。分離した円環状をなす天板８２は、インペラブレード２４の底部に一
連の流路を形成するように連結され、各流路は、両側に２つの隣接するインペラ
ブレードを有し、且つ底部側および頂部側に、それぞれハブ２０および天板８２
を有している。この構成は、モータケーシングを出た気流は、規定された流路を
通って移動し、ハブ２０の周辺近傍に配置したスロット８０を通って出ることを
可能とする。スロット８０の位置は、ブレード１６の低圧面１３近傍にそれぞれ
配置するように指示される。天板８２の内部放射状部近傍の領域と、モータケー
シング１４との間の間隔により定義される間隙８４は、気流が、モータケーシン
グの外側周囲でなく、モータの内部を通って動くことを確実にするための封止材
を形成すべく最小化される。 図８Ａおよび図８Ｂに示されているのは、モータ／ファンの組合せであり、矢
印９３の方向に流れる冷却空気がモータケーシングを出て、インペラブレードを
通過して流れ、インペラ出口（Ｏ）を通って排出され、出口（Ｏ）は、ファンブ
レード１６の前縁９０の下流で、且つ後縁の上流に配置される。その他の、同一
要素は、上述したものと同様である。
【００１２】 図９を参照すると、モータケーシング１４は、モータケーシング１４の側方で
、且つインペラブレード２４の入口（Ｉ）の近傍に配置された冷却開口３３を含
んでいる。この構造においては、モータ冷却空気は、矢印３４で示されるように
、おおむね放射方向に且つ接線方向に、冷却開口３３を通ってモータケーシング
１４から出る。冷却空気は、インペラブレード２４を介して移動し、前記インペ
ラブレードの出口（Ｏ）において前記インペラから出る。矢印３５により示され
るように、冷却気流は、出口から出て、おおむね矢印２００の方向に主流の気流
を移動させる。この実施形態は、インペラブレードをモータケーシングの側部に
より一般的に沿う位置に移動させることによる全体のパッケージの高さを低減し
得る付加的な利益を有する。 他の実施形態は、図１から図９を参照して詳述した１つまたはそれ以上の特徴
を包含し、請求項の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１Ａおよび図１Ｂは、電気モータのための軸冷却ファンの図形的表現である
。
【図２】 図１Ｃは、底板および組立の残りの部分から分離したインペラブレードを示す
図１Ａおよび図１Ｂのファンを説明するための分解図である。
【図３】 図１Ｄは、図１Ａのモータケーシングおよびハブの拡大図である。
【図４】 図１Ｅは、電気モータのための熱交換器を通して空気を送り込む軸冷却ファン
の図形的表現である。
【図５】 図１Ｆは、封止されたモータケーシングの模式図である。
【図６】 図２は、軸ファンのハブに一体的に接続されたインペラブレードを有する軸冷
却ファンの模式図である。
【図７】 図３Ａおよび図３Ｂは、底板の半径よりも大きな外部半径を有するインペラブ
レードを有する軸冷却ファンの模式図である。
【図８】 図４は、天板として機能するフランジを有するモータケーシングを有する軸冷
却ファンの模式図である。
【図９】 図５は、回転モータケースを有する軸冷却ファンの模式図である。
【図１０】 図６Ａおよび図６Ｂは、ファン／モータ駆動板アタッチメントと一体化したイ
ンペラブレードを有する軸冷却ファンの模式図である。
【図１１】 図６Ｃは、駆動板が底板として機能するファン／モータの組合せの模式図であ
る。
【図１２】 図７Ａおよび図７Ｂは、ファンハブの後方に形成されたキャビティに配置した
インペラブレードを有する軸冷却ファンの模式図である。
【図１３】 図８Ａおよび図８Ｂは、ファンブレードの前縁の下流にインペラ出口が配置さ
れた軸冷却ファンの模式図である。
【図１４】 図９は、モータケーシングが、冷却空気が放射方向に排出されるように冷却開
口が配置されたファン／モータの組合せの模式図である。
【符号の説明】
１０ ファン（軸ファン）、１１ 熱交換器、１２ モータ、１３ 低圧面、１
４ モータケーシング（ハウジング、固定ケーシング）、１５ 外部モータケー
シング（外部ケース、モータケーシング）、１６ ブレード、１７ 内部モータ
ケーシング、１８ 回転バンド、１９ フランジ、２０ ハブ（ファンハブ）、
２１ リブ、２２ 軸、２３ 溝、２４ インペラブレード（ブレード）、２５
底板、２６ アーム、２７、４００ 駆動板、２８ シャフト、３０、４９、
６０、９３、２００，３０１、３０４、３０６、３０８ 矢印、３１ 入口開口
（開口）、３２ 流れ矢印、３３ 冷却開口、３４、３５ 流れ矢印（矢印）、
３８、５０、８２ 天板、４０、６４ 封止装置、４１、７１ ギャップ、４２
間隙ギャップ、５２ 環状ギャップ、５３ ハブ穴、６２ ねじ、７０ 穴、
７２ ファン／モータ駆動板アタッチメント（駆動板アタッチメント）、７４
ねじ部、７６、８０ スロット、８４ 間隙、９０ 前縁、９２ 後縁、３００
封止モータケーシング（モータケーシング）、Ｕ 上流領域、Ｉ 入口、Ｏ
出口、Ｄ 下流領域（領域）、△Ｐ1 圧力上昇、△Ｐ2 圧力の増大、△Ｐ3 圧力低下。
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１２月１８日（２０００．１２．１８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図面の簡単な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１Ａおよび図１Ｂは、電気モータのための軸冷却ファンの図形的表現である
。
【図２】 図１Ｃは、底板および組立の残りの部分から分離したインペラブレードを示す
図１Ａおよび図１Ｂのファンを説明するための分解図である。
【図３】 図１Ｄは、図１Ａのモータケーシングおよびハブの拡大図である。
【図４】 図１Ｅは、電気モータのための熱交換器を通して空気を送り込む軸冷却ファン
の図形的表現である。
【図５】 図１Ｆは、封止されたモータケーシングの模式図である。
【図６】 図２は、軸ファンのハブに一体的に接続されたインペラブレードを有する軸冷
却ファンの模式図である。
【図７】 図３Ａおよび図３Ｂは、底板の半径よりも大きな外部半径を有するインペラブ
レードを有する軸冷却ファンの模式図である。
【図８】 図４は、天板として機能するフランジを有するモータケーシングを有する軸冷
却ファンの模式図である。
【図９】 図５は、回転モータケースを有する軸冷却ファンの模式図である。
【図１０】 図６Ａは、ファン／モータ駆動板アタッチメントと一体化したインペラブレー
ドを有する軸冷却ファンの模式図である。
【図１１】 図６Ｂは、ファン／モータ駆動板アタッチメントと一体化したインペラブレー
ドを有する軸冷却ファンの模式図である。
【図１２】 図６Ｃは、駆動板が底板として機能するファン／モータの組合せの模式図であ
る。
【図１３】 図７Ａおよび図７Ｂは、ファンハブの後方に形成されたキャビティに配置した
インペラブレードを有する軸冷却ファンの模式図である。
【図１４】 図８Ａおよび図８Ｂは、ファンブレードの前縁の下流にインペラ出口が配置さ
れた軸冷却ファンの模式図である。
【図１５】 図９は、モータケーシングが、冷却空気が放射方向に排出されるように冷却開
口が配置されたファン／モータの組合せの模式図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ (72)発明者 バンホーテン ロバート ジェイ アメリカ合衆国 01890 マサチューセッ ツ州 ウィンチェスター ロイド ストリ ート 14 Ｆターム(参考） 3H033 AA02 AA15 BB02 BB08 BB20 CC01 DD01 EE03 3H035 AA03 AA07

Claims (28)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 軸流ファンおよびモータの組合せであって、 ａ）外方に延びるファンブレードに接続されたファンハブ、前記ハブおよびフ
    ァンブレードは、ファンブレードの前縁の上流領域からファンブレード後縁の下
    流領域への気流を生成するように回転可能である、と、 ｂ）前記ファンハブを回転させるように接続された電気モータと、を具備し、
    前記ファンおよびモータの組合せは、さらに、 ｃ）回転インペラブレード、インペラ入口およびインペラ出口を備え、前記イ
    ンペラ出口が前記ファンブレード後縁と前記ハブの交点の上流に配置される遠心
    インペラを具備する。
  2. 【請求項２】 前記モータは外部ケーシングを備える請求項１の組合せ。
  3. 【請求項３】 前記モータのケーシングは、少なくとも１つのケーシング入
    口と、少なくとも１つのケーシング出口とを備え、前記ケーシング出口は、前記
    インペラ入口の近傍に配置され、それによって、インペラの回転が、前記ケーシ
    ング入口を通って、前記モータケーシングの内部に入り、そして前記ケーシング
    出口を通って前記インペラに至るモータ冷却気流を助ける請求項２の組合せ。
  4. 【請求項４】 前記インペラブレードは、ファンハブに接続され、それによ
    って、ハブの回転が前記インペラブレードを駆動する請求項１の組合せ。
  5. 【請求項５】 前記インペラ出口は、前記ファンブレード前縁の上流に配置
    された請求項１の組合せ。
  6. 【請求項６】 天板と、底板とをさらに備え、前記底板は、前記天板から離
    間され、前記天板と底板との間の空間により流路が形成され、インペラブレード
    は、前記天板と前記底板との間に配置される請求項１の組合せ。
  7. 【請求項７】 前記ハブは、天板として機能すべく構成された前面向きの中
    央領域と、前記ハブ中央領域に対して軸方向前方に離間する底板を備え、前記イ
    ンペラブレードが、前記前面向きの中央領域と前記底板との間の空間に配置され
    る請求項１の組合せ。
  8. 【請求項８】 前記ハブは、底板として機能すべく構成された後面向きの凹
    面の中央領域と、前記ハブ中央領域に対して軸方向後方に離間する天板を備え、
    前記インペラブレードが、前記後面向きの中央領域と前記天板との間の空間に配
    置される請求項１の組合せ。
  9. 【請求項９】 前記モータケーシングは、固定されている請求項２の組合せ
    。
  10. 【請求項１０】 前記回転ハブと前記固定ケーシングとの間にシールを含む
    請求項９の組合せ。
  11. 【請求項１１】 前記シールは、前記ハブから前記ケーシングへ向かう延長
    部、または前記ケーシングから前記ハブへ向かう延長部、またはこれらの両方で
    あり、前記延長部は、前記ケーシングとハブとの間の空隙を減小させる請求項１
    ０の組合せ。
  12. 【請求項１２】 前記モータケーシングの少なくとも一部は、インペラブレ
    ードおよびファンハブと共に回転すべく構成された請求項２の組合せ。
  13. 【請求項１３】 前記インペラブレードは、前記モータケーシングに一体的
    に接続された請求項１２の組合せ。
  14. 【請求項１４】 前記モータは、封止された外部ケーシングを備え、前記イ
    ンペラは、前記モータケーシングの外側に沿ってモータ冷却気流を生成する請求
    項２の組合せ。
  15. 【請求項１５】 前記モータケーシングの少なくとも一部は、天板として機
    能する請求項２の組合せ。
  16. 【請求項１６】 前記モータケーシングは、フランジを含み、前記フランジ
    は前記インペラの天板として機能すべく構成された請求項１５の組合せ。
  17. 【請求項１７】 前記モータに接続された回転可能なモータ駆動板を含む請
    求項１の組合せ。
  18. 【請求項１８】 前記モータは、固定された外部ケーシングを備え、さらに
    前記駆動板と前記ケーシングとの間の封止材をさらに具備する請求項１７の組合
    せ。
  19. 【請求項１９】 前記駆動板は、天板および底板のいずれかとして機能する
    請求項１７の組合せ。
  20. 【請求項２０】 前記インペラブレードの少なくとも一部は、前記駆動板に
    連結され、それによって、モータ駆動板の回転が前記インペラブレードを駆動す
    る請求項１７の組合せ。
  21. 【請求項２１】 前記インペラブレードおよび前記駆動板は、金属からなる
    請求項２０の組合せ。
  22. 【請求項２２】 少なくとも前記ファンおよび前記インペラブレードは、射
    出成型されたプラスチック材料からなる請求項１の組合せ。
  23. 【請求項２３】 前記ファンと、少なくとも前記インペラブレードとは、一
    体に成型された請求項２２の組合せ。
  24. 【請求項２４】 前記ファン、前記インペラブレードおよび、前記天板と前
    記底板のいずれかまたは両方とが、一体に成型された請求項６，７または８の組
    合せ。
  25. 【請求項２５】 前記インペラブレードおよび、前記天板と前記底板のいず
    れかまたはそれら両方とが、一体に成型された請求項６，７または８の組合せ。
  26. 【請求項２６】 隣接する熱交換器を通して空気を移送するのに用いる射出
    成型プラスチックの軸流ファンおよびモータの組合せであって、 ａ）外方に延びるファンブレードに接続されたファンハブ、前記ハブおよびフ
    ァンブレードは、ファンブレードの前縁の上流領域からファンブレード後縁の下
    流領域への気流を生成するように回転可能である、と、 ｂ）回転インペラブレード、インペラ入口およびインペラ出口を備える遠心イ
    ンペラと、 ｃ）天板および底板、前記底板は、前記天板から離間され、上流に配置されて
    おり、前記インペラブレードは前記天板と前記底板との間に配置される、と、 ｄ）前記ファンハブを回転させるように接続された電気モータ、前記モータは
    、内部のモータ部品を囲繞する外部ケーシングを備え、前記ケーシングは、少な
    くとも１つの空気入口と、少なくとも１つの空気出口とを備え、前記ケーシング
    出口は、前記インペラ入口の近傍に配置され、前記インペラ出口は、前記ファン
    ブレード後縁と前記ハブの交点の上流に配置される、と、を具備し、 それによって、前記ファンとインペラは、前記モータケーシングの内部を通る
    モータ冷却気流を生成する。
  27. 【請求項２７】 熱交換器を通して空気を移送すべく熱交換器に隣接する請
    求項１のファン／モータの組合せを動作させることにより、車両内における熱交
    換器を通して空気を移送する方法。
  28. 【請求項２８】 モータをファンに連結することにより請求項３のファン／
    モータの組合せを組立てる方法。
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