JP2008303830A

JP2008303830A - ファン装置

Info

Publication number: JP2008303830A
Application number: JP2007152950A
Authority: JP
Inventors: Yukio Osawa; 幸雄大沢
Original assignee: Mitsuba Corp
Current assignee: Mitsuba Corp
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2007-06-08
Publication date: 2008-12-18

Abstract

【課題】スライド金型を省いて上型と下型だけによるファンとシュラウドの成形を可能にする。
【解決手段】ファン１９は、ボス部から放射状に延出する複数のブレード部２２と、ブレード部２２の先端を連結するリング部２３とを備え、シュラウド１８内に収容配置してある。ファン１９は、リング部２３の外周面でファン負圧面側に寄った箇所からファン径方向に延出するフランジ部２４と、フランジ部２４とリング部２３の外周面に対向して断面Ｌ型の隙間を形成すようにシュラウド１８に設ける段部２５と、段部２５に向けてフランジ部２４からファン軸方向に延出する凸部２６とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ブレード部の先端をリング部で連結したファンをシュラウド内に収容配置してなるファン装置に関し、特に、自動車のラジエータの冷却に好適なものに関する。

近年、この種のファン装置では、ファンの大型化と薄肉化が進み、ファンの剛性確保が課題となっている。このため、ブレード部の先端をリング部で連結してファンの剛性を高めている。しかし、この構造では、ファン両側の気圧差によって、空気流の一部がリング部とシュラウドの隙間から逆流し、騒音増大の原因となる。そこで、空気の逆流を抑制するため、リングとシュラウドに突起をラップするように設けた構造が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００５−１８６９１１号公報

しかし、このファン装置では、リングとシュラウドの突起が径方向に沿って延びているため、これら突起の成形にはスライド金型を使用しなければならず、金型の構造が複雑化し、成形コストが嵩むという問題がある。

本発明の目的は、スライド金型を省いて上型と下型だけによるファンとシュラウドの成形を可能にすることにある。

本発明のファン装置は、回転軸を有するモータと、上記回転軸に連結されるボス部と、該ボス部から放射状に延出する複数のブレード部と、該複数のブレード部の先端同士を連結するリング部と、上記リング部の外周面からファン径方向に延出するように形成されたフランジ部とを備えたファンと、上記ファンが収容配置され、上記フランジ部と上記リング部外周面に対向して断面Ｌ型の隙間を構成するための段部が形成されたシュラウドとを有し、上記モータの回転によりファンを回転駆動し、上記ファンの一方の面に負圧、他方の面に正圧を発生させ、上記負圧の一方の面から上記正圧の他方の面へ送風するファン装置であって、上記ファンは、上記フランジ部から上記シュラウドの段部に向けて延出する凸部が形成されていることを特徴とする。

本発明のファン装置は、回転軸を有するモータと、上記回転軸に連結されるボス部と、該ボス部から放射状に延出する複数のブレード部と、該複数のブレード部の先端同士を連結するリング部と、上記リング部の外周面からファン径方向に延出するように形成されたフランジ部とを備えたファンと、上記ファンが収容配置され、上記フランジ部と上記リング部外周面に対向して断面Ｌ型の隙間を構成するための段部が形成されたシュラウドとを有し、上記モータの回転によりファンを回転駆動し、上記ファンの一方の面に負圧、他方の面に正圧を発生させ、上記負圧の一方の面から上記正圧の他方の面へ送風するファン装置であって、上記シュラウドは、該段部から上記ファンのフランジ部に向けて延出する凸部が形成されていることを特徴とする。

本発明のファン装置は、回転軸を有するモータと、上記回転軸に連結されるボス部と、該ボス部から放射状に延出する複数のブレード部と、該複数のブレード部の先端同士を連結するリング部と、上記リング部の外周面からファン径方向に延出するように形成されたフランジ部とを備えたファンと、上記ファンが収容配置され、上記フランジ部と上記リング部外周面に対向して断面Ｌ型の隙間を構成するための段部が形成されたシュラウドとを有し、上記モータの回転によりファンを回転駆動し、上記ファンの一方の面に負圧、他方の面に正圧を発生させ、上記負圧の一方の面から上記正圧の他方の面へ送風するファン装置であって、上記ファンには上記フランジ部から上記シュラウドの該段部に向けて延出する第１の凸部が形成され、上記シュラウドには該第１の凸部とラップするようにして上記段部から上記ファンのフランジ部に向けて延出する第２の凸部が形成されていることを特徴とする。

本発明のファン装置は、回転軸を有するモータと、上記回転軸に連結されるボス部と、該ボス部から放射状に延出する複数のブレード部と、該複数のブレード部の先端同士を連結するリング部と、上記リング部の外周面からファン径方向に延出するように形成されたフランジ部とを備え、前記モータの回転により回転駆動されるファンと、上記ファンが収容配置され、上記フランジ部と上記リング部外周面に対向して断面Ｌ型の隙間を構成するための段部が形成されたシュラウドとにより構成されるファン装置であって、上記ファンのフランジ部と、上記シュラウドの段部の対向する箇所には、上記フランジ部または上記段部の少なくともいずれか一方からそれぞれ対向する方向へ凸部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ファンのフランジ部から軸方向に延出する突起が成形されるので、上型と下型のみによるファン成形が可能になり、成形コストが大幅に低減できる。

また、シュラウドの段部から軸方向に延出する突起が成形されるので、上型と下型のみによるファン成形が可能になり、成形コストが大幅に低減できる。

さらに、ファンのフランジ部とリング部外周面に対向する段部をシュラウド内面に設けることで、ファンとシュラウドの間に断面Ｌ型の隙間を形成してあるので、軸方向寸法の増加が抑えられ、装置のコンパクト化にも役立つ。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の一実施形態であるファン装置を搭載した車両の概略を示している。

この車両１１の前端には、複数の通風口１２を備えたフロントグリル１３が装着してあり、ここから冷却風ｃがエンジンルーム１４内に取り込まれる。エンジンルーム１４内にはラジエータ１５、ファン装置１６及びエンジン１７が設けられている。つまり、ファン装置１６は、回転することでラジエータ１５の車両背面側に負圧を発生させ、ラジエータ１５の車両正面側からラジエータ１５を通る空気を案内している。

ラジエータ１５は、冷却水を案内するチューブと、これに取り付けられる放熱フィンとを備え、この放熱フィンの間に冷却風ｃを流すことにより、冷却水からの熱を冷却風ｃに放出する。エンジン１７の内部にはウォータジャケットが形成されており、このウォータジャケットをラジエータ１５と接続して冷却水の循環流路を形成してある。ウォータジャケット内でエンジン１７からの熱を吸収した冷却水は、ラジエータ１５内でその熱を外部に放出した後に再びウォータジャケットに送り込まれる。

ファン装置１６は、ラジエータ１５に取り付けたシュラウド１８と、シュラウド１８内に収容配置したファン１９と、ファン１９を回転させるモータ２０とで構成してある。なお、モータ２０はステー（図示せず）を介してシュラウド１８に取り付けてある。

図２は図１のファン装置をラジエータから取り外して示す正面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４はファン成形金型の断面図である。

このファン装置１６には、モータ２０の回転軸に連結されるボス部２１と、ボス部２１から放射状に延出する複数のブレード部２２と、ブレード部２２の先端を連結するリング部２３とからなるファン１９が用いられている。ファン１９は所定の隙間ｃを介してシュラウド１８内に収容配置してある。

リング部２３の外周面には、図３に示すように、ファン負圧面側に寄った箇所からファン径方向に延出するフランジ部２４を設けてある。そして、このフランジ部２４とリング部２３の外周面に対向して断面Ｌ型の隙間を形成すようにシュラウド１８に段部２５を設けてある。フランジ部２４の先端には、段部２５側に向けてファン軸方向に延出する凸部２６を設けてある。

なお、図３に実施例の一例を示す。各部の寸法は次のように設定してある。

Ａ：５ｍｍ、Ｂ：３ｍｍ、Ｃ：７ｍｍ、Ｄ：６ｍｍ、Ｅ：２ｍｍ
また、実施例を詳細に調査した結果、ＢおよびＣの寸法関係であるＢ／Ｃは０．３〜０．７に設定することで騒音低減に効果があることがわかった。

このファン装置１６では、ファン１９を回転させると、シュラウド１８内の空気が排出される。その際、ファン１９の両側に気圧差が生じ、空気流の一部がリング部２３とシュラウド１８の隙間ｃを通って逆流しようとするが、凸部２６によって逆流が抑制され、騒音の抑制が図られる。

ところで、ファン１９の凸部２６はフランジ部２４からファン軸方向に延出しているので、図４に示すようにファン１９の成形が上型２７と下型２８のみで可能になり、成形コストの大幅な削減が期待できる。さらに、ファン１９のフランジ部２４とリング部２３の外周面に対向するようにしてシュラウド１８に段部２５を設けることで、ファン１９とシュラウド１８の間に断面Ｌ型の隙間を形成してあるので、軸方向寸法の増加が抑えられ、装置のコンパクト化にも役立つ。

図５と図６は図３の変形例を示している。

図５に示すように、シュラウド１８の段部２５に凸部２９を設けてもよい。この凸部２９は段部２５からファン１９のフランジ部２４に向けてシュラウド軸方向に延出しているので、シュラウド１８の成形が上型と下型のみで可能になり、成形コストの大幅な削減が期待できる。

あるいは、図６に示すようにファン１９とシュラウド１８のそれぞれに凸部２６,２９を設けてもよい。このようにすると、逆流抑制の効果が高くなり、騒音の大幅な抑制が可能になる。

図７は凸部２６,２９による騒音抑制効果を示している。

同図において、Ａは凸部２６,２９のない場合の騒音値、Ｂはファン１９に凸部２６を設けた場合の騒音値、Ｃはシュラウド１８に凸部２９を設けた場合の騒音値を示している。すなわち、ファン１９に凸部２６を設けると、オーバーオールで０.６ｄｂ(Ａ)の騒音低減効果があり、シュラウド１８に凸部２９を設けると、オーバーオールで０.７ｄｂ(Ａ)の騒音低減効果があるのが確認できた。

図８は、ファン１９に凸部２６を設けた場合の騒音低減効果を示している。

同図において、Ａは凸部２６のない場合を示し、Ｂは凸部２６のある場合を示している。すなわち、ファン１９に凸部２６を設けると、２５０〜７５０Ｈｚの周波数帯において騒音低減効果があるのが確認できた。

図９は、シュラウド１８に凸部２９を設けた場合の騒音低減効果を示している。

同図において、Ａは凸部２９のない場合を示し、Ｂは凸部２９のある場合を示している。すなわち、シュラウド１８に凸部２９を設けると、１００〜１５００Ｈｚの周波数帯において騒音低減効果があるのが確認できた。

なお、以上の実験において、ファン１９の直径は３４０ｍｍ、その回転速度は２０００ＲＰＭである。

本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、以上の本実施形態では、シュラウド１８の壁全体に段部２５を形成してあるが、シュラウド１８の内面だけに段部を設けてもよい。

本発明の一実施形態であるファン装置を搭載した車両の概略を示す図である。図１のファン装置をラジエータから取り外して示す正面図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。ファン成形金型の断面図である。図３の変形例を示す図である。図３の変形例を示す図である。本発明の騒音抑制効果を示す実験データである。本発明の騒音抑制効果を示す実験データである。本発明の騒音抑制効果を示す実験データである。

符号の説明

１１車両
１２通風口
１３フロントグリル
１４エンジンルーム
１５ラジエータ
１６ファン装置
１７エンジン
１８シュラウド
１９ファン
２０モータ
２１ボス部
２２ブレード部
２３リング部
２４フランジ部
２５段部
２６凸部
２７上型
２８下型
２９凸部

Claims

回転軸を有するモータと、
上記回転軸に連結されるボス部と、該ボス部から放射状に延出する複数のブレード部と、該複数のブレード部の先端同士を連結するリング部と、上記リング部の外周面からファン径方向に延出するように形成されたフランジ部とを備えたファンと、
上記ファンが収容配置され、上記フランジ部と上記リング部外周面に対向して断面Ｌ型の隙間を構成するための段部が形成されたシュラウドと、
を有し、上記モータの回転によりファンを回転駆動し、上記ファンの一方の面に負圧、他方の面に正圧を発生させ、上記負圧の一方の面から上記正圧の他方の面へ送風するファン装置であって、
上記ファンは、
上記フランジ部から上記シュラウドの段部に向けて延出する凸部が形成されていることを特徴とするファン装置。
上記フランジ部は、上記リング部の外周面における上記一方の面側に配置されていることを特徴とする請求項１記載のファン装置。
回転軸を有するモータと、
上記回転軸に連結されるボス部と、該ボス部から放射状に延出する複数のブレード部と、該複数のブレード部の先端同士を連結するリング部と、上記リング部の外周面からファン径方向に延出するように形成されたフランジ部とを備えたファンと、
上記ファンが収容配置され、上記フランジ部と上記リング部外周面に対向して断面Ｌ型の隙間を構成するための段部が形成されたシュラウドと、
を有し、上記モータの回転によりファンを回転駆動し、上記ファンの一方の面に負圧、他方の面に正圧を発生させ、上記負圧の一方の面から上記正圧の他方の面へ送風するファン装置であって、
上記シュラウドは、
該段部から上記ファンのフランジ部に向けて延出する凸部が形成されていることを特徴とするファン装置。
上記フランジ部は、上記リング部の外周面における上記一方の面側に配置されていることを特徴とする請求項３記載のファン装置。
回転軸を有するモータと、
上記回転軸に連結されるボス部と、該ボス部から放射状に延出する複数のブレード部と、該複数のブレード部の先端同士を連結するリング部と、上記リング部の外周面からファン径方向に延出するように形成されたフランジ部とを備えたファンと、
上記ファンが収容配置され、上記フランジ部と上記リング部外周面に対向して断面Ｌ型の隙間を構成するための段部が形成されたシュラウドと、
を有し、上記モータの回転によりファンを回転駆動し、上記ファンの一方の面に負圧、他方の面に正圧を発生させ、上記負圧の一方の面から上記正圧の他方の面へ送風するファン装置であって、
上記ファンには上記フランジ部から上記シュラウドの該段部に向けて延出する第１の凸部が形成され、
上記シュラウドには該第１の凸部とラップするようにして上記段部から上記ファンのフランジ部に向けて延出する第２の凸部が形成されていることを特徴とするファン装置。
上記フランジ部は、上記リング部の外周面における上記一方の面側に配置されていることを特徴とする請求項５記載のファン装置。
回転軸を有するモータと、
上記回転軸に連結されるボス部と、該ボス部から放射状に延出する複数のブレード部と、該複数のブレード部の先端同士を連結するリング部と、上記リング部の外周面からファン径方向に延出するように形成されたフランジ部とを備え、前記モータの回転により回転駆動されるファンと、
上記ファンが収容配置され、上記フランジ部と上記リング部外周面に対向して断面Ｌ型の隙間を構成するための段部が形成されたシュラウドとにより構成されるファン装置であって、
上記ファンのフランジ部と、上記シュラウドの段部の対向する箇所には、上記フランジ部または上記段部の少なくともいずれか一方からそれぞれ対向する方向へ凸部が形成されていることを特徴とするファン装置。