JP3247021U - ファンユニット - Google Patents

Abstract

本開示は、開口を形成する周縁と、開口を通る流れを構築するように配置されたインペラとを備えるファンユニットを提供する。インペラは、回転軸を中心とする回転に適合され、複数のブレードを支えるハブを備える。各ブレードは、ハブとリング要素との間で径方向に延びており、リング要素は、周縁の内表面に向く外表面を備える。周縁は、開口においてインペラに対して軸方向にオフセットして配置された複数の拡散要素を備え、拡散要素は、回転軸を中心として回転不能に配置された中央部分から周縁の内表面まで延びている。外表面および内表面のうちの一方は、内表面および外表面のうちの対応する一方から上方に突出し、第１自由端において終端した第１壁部を備える。第１壁部は、リング要素の周りを周方向に延びている。外表面および内表面のうちの他の一方は、内表および外表面のうちの対応する一方に沿って周方向に延びた第１溝を形成し、第１壁部および第１溝は、互いに向き合っている。

Description

本開示は、開口を形成する周縁と、開口に少なくとも部分的に配置されたインペラとを備えるファンユニットに関する。インペラは、回転軸を中心とする回転に適合し、複数のブレードを支えるハブを備えており、ここで、各ブレードは、ハブとリング要素との間で径方向に延びている。

従来、インペラおよび周縁は、インペラの外表面と周縁との間にクリアランスを設けて取り付けられる。クリアランスは、振動および公差のために必要である。しかし、このクリアランスの距離は、空力損失を増加させ、騒音を増加させ、性能を低下させる。

本開示の実施形態の目的は、改良されたファンユニットを提供することである。

本開示の実施形態の更なる目的は、空力損失および騒音を低減するファンユニットを提供することである。

本開示は、第１態様において、開口を形成する周縁と、前記開口を通る流れを構築するように配置されたインペラとを備え、前記インペラは、回転軸を中心とする回転に適合され、複数のブレードを支えるハブを備え、各ブレードは、前記ハブとリング要素との間で径方向に延びているファンユニットであって、前記リング要素は、前記周縁の内表面に向く外表面を備え、前記周縁は、前記開口において前記インペラに対して軸方向にオフセットして配置された複数の拡散要素を備え、前記拡散要素は、前記回転軸を中心として回転不能に配置された中央部分から前記周縁の前記内表面まで延びており、前記外表面および前記内表面のうちの一方は、前記内表面および前記外表面のうちの対応する一方から上方に突出し、第１自由端において終端した第１壁部を備え、前記第１壁部は、前記リング要素の周りを周方向に延びており、前記外表面および前記内表面のうちの他の一方は、前記内表面および前記外表面のうちの対応する一方に沿って周方向に延びた第１溝を形成し、前記第１壁部および前記第１溝は、互いに向き合っている、ファンユニットを提供する。

したがって、第１実施形態において、本開示は、開口を形成する周縁と、前記開口を通る流れを構築するように配置されたインペラとを備え、前記インペラは、回転軸を中心とする回転に適合され、複数のブレードを支えるハブを備え、各ブレードは、前記ハブとリング要素との間で径方向に延びているファンユニットであって、前記リング要素は、前記周縁の内表面に向く外表面を備え、前記周縁は、前記開口において前記インペラに対して軸方向にオフセットして配置された複数の拡散要素を備え、前記拡散要素は、前記回転軸を中心として回転不能に配置された中央部分から前記周縁の前記内表面まで延びており、前記外表面は、前記外表面から上方に突出し、第１自由端において終端した第１壁部を備え、前記第１壁部は、前記リング要素の周りを周方向に延びており、前記内表面は、前記内表面に沿って周方向に延びた第１溝を形成し、前記第１壁部および前記第１溝は、互いに向き合っている、ファンユニットを提供する。

また、第２実施形態において、本開示は、開口を形成する周縁と、前記開口を通る流れを構築するように配置されたインペラとを備え、前記インペラは、回転軸を中心とする回転に適合され、複数のブレードを支えるハブを備え、各ブレードは、前記ハブとリング要素との間で径方向に延びているファンユニットであって、前記リング要素は、前記周縁の内表面に向く外表面を備え、前記周縁は、前記開口において前記インペラに対して軸方向にオフセットして配置された複数の拡散要素を備え、前記拡散要素は、前記回転軸を中心として回転不能に配置された中央部分から前記周縁の前記内表面まで延びており、前記内表面は、前記内表面から上方に突出し、第１自由端において終端した第１壁部を備え、前記第１壁部は、前記リング要素の周りを周方向に延びており、前記外表面は、前記外表面に沿って周方向に延びた第１溝を形成し、前記第１壁部および前記第１溝は、互いに向き合っている、ファンユニットを提供する。

本開示の文脈において、「インペラ」という用語は、インペラの回転軸と実質的に平行な方向に流体、典型的には空気などの気体を動かすように適合された要素として理解されたい。空気の流れの方向は、径方向成分を有してもよく、インペラは、軸方向成分および径方向成分を有する空気の流れを提供してもよい。本明細書で「空気」は、任意の流体に及ぶと理解されるべきであり、したがって、本開示の文脈における「空気の流れ」は、気体の流れなどの流体の流れに及ぶ。

インペラは、エンジンの冷却のために使用されてもよい。エンジンは、例えば、トラクター、もしくはコンバイン収穫機、もしくは同様の農業機械、または掘削機、ブルドーザー、クレーン、もしくはオンハイウェイ用またはオフハイウェイ用の同様の建設機械の一部を形成することがある。また、インペラは、例えば、海上、風車、家畜、および建物の換気に関連して、換気のために使用されてもよい。

ハブは、回転軸を中心とする回転に適合しており、通常、電動モータなどのモータにより回転されるシャフトに接続されている。この回転によって、ハブが回転し、空気が移動する。

ハブは、複数のブレードを支えている。ブレードは、ハブと一体に形成されてもよく、または各ブレードは、ハブに取り付けられる別個の部品として形成されてもよい。後者の場合、ブレードは、ハブに取り外し可能に取り付けられてもよい。

各ブレードは、ハブとリング要素との間で径方向に延びており、このリング要素は、ハブの周りを周方向に配置されており、各ブレードは、ハブの外表面からリング要素の内表面へ延びている。

一実施形態では、ハブとブレードとは、ブレードのピッチがブレードのハブへの取り付けに関連して設定され得るように設計されてもよい。この実施形態では、ブレードのピッチは、ブレードをハブから取り外すか、またはハブとブレードとの間の接合部を緩め、その後、新たなピッチ角でブレードをハブに取り付けるか固定することにより、変更することができる。

ブレードとハブとが単一の要素として形成される代替的な実施形態では、ブレードのピッチは、固定されている。

インペラは、例えば３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個などの複数のブレードを備える。ブレードは、通常、ハブの外表面に沿って周方向に等間隔に配置される。しかし、ブレードは、ハブの外表面に沿って非対称に配置されてもよい。ブレードの長さは、５０ミリメートルから１２００ミリメートルまでの範囲で、例えば、１００ミリメートル、例えば２５０ミリメートル、例えば５００ミリメートル、例えば７５０ミリメートル、例えば１０００ミリメートル、例えば１２００ミリメートルであってもよい。軸方向に沿ったインペラの大きさは、１０ミリメートルから１０００ミリメートルまでの範囲であってもよい。

ブレードの長さは、リング要素の端部に固定された先端から、ブレードがハブに固定された根元端までの距離、すなわち、リング要素の内表面とハブの外表面との間の距離として理解されたい。

開口を形成する周縁は、一例として、非回転チャネルであってもよい。空気の流れの方向は、インペラの直径に対する、回転軸に沿った流路の大きさに依存することがある。

周縁は、代替的には、例えばベルマウス、例えばオリフィスプレート、例えば開口部が切断または打ち抜かれた金属プレートなどの入口であってもよいことを理解されたい。

インペラは、開口を通る流れを構築するように配置されており、少なくとも部分的に開口に配置されている。周縁がチャネルにより形成されている実施形態では、インペラの大部分が開口に配置されてもよい。

インペラが少なくとも部分的に開口に配置されているため、リング要素の外表面の少なくとも一部が周縁の内表面に向く。リング要素の外表面と周縁の内表面との衝突を避けるために、リング要素を含むインペラの外径は、周縁の内径よりも小さくてもよい。リング要素の外表面と周縁の内表面との間の距離により、ファンユニットの一方側からファンユニットの他方側への空気流路が提供されることがある。この空気流路を通る空気の流れが増加すると、ファンユニットの性能が低下するため、衝突を避けつつ、ファンユニットに可能な限り小さい空気流路を提供することは、利点となる場合がある。

インペラから離れる空気の流れの速度を低下させるために、周縁は、開口においてインペラに対して軸方向にオフセットして配置された複数の拡散要素を備え、拡散要素は、回転軸を中心として回転不能に配置された中央部分から周縁の内表面まで延びている。拡散要素は、移動する空気の運動エネルギーを圧力のポテンシャルエネルギーに変換してもよい。拡散要素の数は、ブレードの数と等しくてもよい。代替的には、拡散要素の数は、ブレードの数と異なってもよい。通常、拡散要素の数は、ブレードの数よりも多い。一例として、拡散要素の数は、要求される騒音レベル、要求される拡散要素の効率のレベルなどに依存する。

一実施形態では、リング要素は、外表面から上方に突出した第１壁部、すなわち周縁の内表面に向く外表面上に設けられた第１外側延在壁部を備える。第１外側延在壁部は、第１自由端で終端しており、リング要素に沿って周方向に配置されている。したがって、第１外側延在壁部は、リング要素の外表面に沿って第１リング形状要素を形成してもよい。

この実施形態では、周縁は、インペラに向く内表面に沿って周方向に第１溝を形成している。リング要素に第１外側延在壁部を設け、周縁に第１溝を設けることにより、インペラと周縁との間の空気流路での空気の流れが部分的に捕捉され、空気の流れが直線に沿った流れから逸脱する。これにより、乱流が増加することで、流れのための空気流路内での圧力抵抗が増加し、その結果、全体的な気流性能と音性能を向上させる。さらに、流れが減少することで、騒音が低減する。外側延在壁部の更なる利点は、リング要素の剛性を向上させ、それによりインペラの全体的な剛性を向上させ、これにより全体的な機械的性能および耐久性能を向上させることができる。

代替的な実施形態では、第１壁部は、周縁の内表面から上方に突出する一方で、リング要素の外表面は、外表面に沿って周方向に第１溝を形成する。

第１壁部と第１溝とは、回転軸に沿った回転平面への第１外側延在壁部の投影が、回転平面への第１溝の投影に少なくとも部分的に重複するように、重複した状態で互いに向き合うように配置されてもよい。

一実施形態では、第１溝の投影は、第１壁部の投影よりも大きくてもよく、第１壁部の投影が第１溝の投影内に位置してもよい。

第１溝を第１壁部よりも幅広に設けること、すなわち第１溝の投影を第１外側延在壁部の投影よりも大きくすることで、インペラおよびベーンに振動および／または変形が生じても第１溝と第１外側延在壁部との衝突の危険性を大幅に低減することができるか、または回避することができる。インペラが周縁に衝突すると、高速回転により破損することがある。

以下、第１壁部がリング要素の外表面に設けられ、第１溝が周縁の内表面に設けられている実施形態を説明する。本開示は、第１壁部が周縁の内表面に設けられ、第１溝がリング要素の外表面に設けられている実施形態に関連して同様に適用可能であることを理解されたい。

リング要素は、外表面において、リング要素に沿って周方向に第２壁部を備えてもよく、周縁は、インペラに向く内表面に沿って周方向に第２溝を形成してもよい。第２壁部と第２溝とは、インペラと周縁との間の空気流路での空気の流れを、さらに妨げ、捕捉することにより直線的な空気の流れから逸脱させる。これにより、この空気流路での流れ抵抗がさらに増加し、システム全体の性能、すなわち、気流性能、音性能、および機械的性能を向上することができる。

また、リング要素の剛性を更に向上させることができ、インペラの全体的な剛性を向上させ、これにより、機械的性能および耐久性能を更に向上させることができる。

第２壁部は、第１壁部と実質的に平行に配置されてもよく、これにより２つの実質的に平行なリング形状要素がリング要素の外表面に沿って設けられる。

当該表面から上方に突出する第１，第２壁部の大きさおよび形状は、一実施形態では、実質的に同一であってもよい。したがって、径方向断面における第１壁部の断面形状と第２壁部の断面形状とは、実質的に同一であってもよい。

しかし、第１，第２壁部の大きさおよび／または形状は、異なってもよいことを理解されたい。

さらに代替的な実施形態では、リング要素は、外表面において、リング要素に沿って周方向に２個より多い壁部を備えてもよく、空気流路を直線的な空気流路から更に逸脱させ、捕捉してもよい。

第１壁部は、リング要素の外表面から第１壁部の第１自由端までの距離である高さと、高さに交差する幅とを有してもよく、幅は、第１壁部が実質的に四角形状断面を有するように、高さに沿って実質的に均一であってもよい。

第１壁部の幅は、高さの５０％から１５０％までの範囲にあってもよく、例えば、７５％から１２５％までの範囲にあってもよい。

第１壁部の高さは、インペラの直径の０．１％から３．０％までの範囲にあってもよく、ここで、直径は、インペラの径方向寸法であり、リング要素の外表面から測定される。

代替的な実施形態では、第１壁部の断面形状は、三角形、または他の形状であってもよい。第１壁部および／または第２壁部および／または追加の壁部の外表面のうちの少なくとも１つは、少なくとも部分的にアーチ型の表面を形成してもよい。

第１溝は、回転軸に沿った溝の寸法である幅を有してもよく、第１溝の幅は、第１壁部の幅よりも大きくてもよい。一実施形態では、第１溝は、実質的に四角形状断面を形成してもよく、これにより、幅は、第１溝の底に向かって均一であってもよい。代替的な実施形態では、幅は、第１溝の底に向かって減少してもよく、これにより、台形状を形成する溝を設けてもよい。第１溝および／または第２溝は、代替的に他の断面形状を有してもよい。第１溝の断面形状は、第２溝の断面形状と異なってもよいことを理解されたい。

周縁とリング要素との間の空気流路を介してファンユニットを通る空気の量を制限するために、リング要素の外表面と周縁の内表面との間の距離であるクリアランス比は、インペラの直径の３．０％未満であってもよく、例えば２．５％未満、例えば２．０％未満、例えば１．５％未満、例えば１．０％未満であってもよく、ここで、直径は、リング要素の外表面から測定される。

ファンユニットは、リング要素の外表面、例えば壁部から周縁に向かって延びたブラシをさらに備えてもよく、これによりブラシはリング要素と周縁との間の空気流路を介した漏れを低減することができるか、またはこの空気流路をシールすることができる。一例として、ブラシは、空気流路の３０パーセントから１００パーセント、例えば５０パーセントから９５パーセントをブロックすることができ、これにより、空力損失を最小化でき、より高い性能を保証することができる。代替として、ブラシは、周縁の内表面、例えば溝からリング要素の外表面に向かって延びてもよい。

「リング要素から周縁に向かって延びたブラシ」という用語は、ブラシが周縁に直接向く０度の角度で径方向に延びたブラシだけではなく、０度とは異なる角度で延びたブラシにも及ぶことを理解されたい。一例として、ブラシは、＋／－３０度の範囲、例えば＋／－２０度の範囲、例えば＋／－１５度の範囲にある角度で延びてもよい。

ブラシは、一列に配置され得る毛の束で形成されてもよい。毛は、プラスチック材料、例えば様々なポリアミド、例えばＰＡ６、ナイロン、ケブラー、またはポリエステルの繊維を含んでもよい。代替として、毛は、炭素繊維または様々な天然繊維、例えば植物からの繊維を含んでもよい。

ブラシは、第１端において、自由端から距離のある取り付け点において壁部に取り付けられてもよく、これにより、ブラシの長さの一部に沿って壁部とブラシとの間に重なりを生じさせることができる。ブラシがこの重なりにおいて壁部に取り付けられていないため、ブラシは、この重なりにおいて移動可能であり、ブラシと周縁との間に衝撃が加わった場合または代替的にはブラシとリング要素との間に衝撃が加わった場合に曲げられることができる。

代替的に、または追加的に、リング要素は、径方向断面において、周縁の外縁に沿って延びた自由端において終端しているアーチ型縁部を形成してもよい。アーチ型縁部は、周縁とリング要素との間の領域への入口を部分的に妨げることができるため、周縁とリング要素との間の空気流路でファンユニットを通る空気の量を制限することができる。また、アーチ型縁部は、通風筒を実質的に形成することができるため、インペラへの空気の流れを促進することができる。

周縁の外縁は、リング要素のアーチ型部分に適合するアーチ型縁部を形成してもよく、これにより、周縁の外縁に沿った周縁とリング要素との間の距離を最小化することができる。

ファンユニットの音性能を改善するために、拡散要素の数は、一実施形態では、ブレードの数の少なくとも２倍であってもよい。これにより、ファンユニットの効率性を改善することができる。

ファンユニットの効率を向上させるために、複数のブレードのそれぞれのピッチ角は、一実施形態では、１度から８９度までの範囲、例えば７度から７０度までの範囲、例えば１５度から５０度までの範囲であってもよい。

ファンユニットは、回転軸を中心として配置されたモータをさらに備えてもよい。この実施形態では、中央部分は、モータの周りに周方向に配置されてもよい。

一実施形態では、複数のブレードおよびリング要素は、ポリマー材料、例えば熱可塑性および熱硬化性ポリマー材料などを用いて一体に形成されてもよい。一例として、当該材料は、以下のうちの１つであってもよい：ＰＡ、ＰＰ、ＰＡＧ、ＰＰＧ、ＰＡＣなど。しかし、他の材料も適用可能であることを理解されたい。第１壁部がリング要素の外表面に配置されている実施形態では、複数のブレード、リング要素、および第１壁部は、ポリマー材料を用いて一体に形成されてもよい。

リング要素および第１外側延在壁部は、鋳造、３Ｄ印刷プロセス、またはＣＮＣ機械加工プロセスにより一体に形成されてもよい。

ファンユニットは、周縁の外表面に解放可能に取り付けられたリム部をさらに備えてもよく、ここでリム部および外表面は適合した係合要素を備える。一実施形態では、適合した係合要素は、リム部をインペラの圧力側および吸込側との両方から取り付けるように構成されてもよく、空気を引き込むための構成および空気を押し出すための構成においてファンユニットを設置することができる。

本開示の追加の態様において、第１態様のいずれかに係るファンユニットの使用が提供されてもよく、インペラは、１分当たり－６０００回転から６０００回転までの範囲の回転速度で回転させられ、ここで、負の数は、インペラの逆流を示している。そのような逆流は、ファンユニットの清掃に使用されてもよい。

当業者であれば、本開示の第１態様と組み合わせて説明された任意の特徴を本開示の第２態様に組み合わせることができ、その逆も同様であることを容易に認識するであろうことを理解されたい。したがって、ファンユニットに関して上述された言及は、その使用に関連して同様に適用可能である。

本開示の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は、ファンユニットの断面図を図示している。 図２は、図１のファンユニットの分解図を図示している。 図３は、ファンユニットにより動かされる空気の量を模式的に図示している。 図４は、手前側にインペラがあるファンユニットの２つの異なる図を図示している。 図５は、手前側に拡散要素をあるファンユニットの２つの異なる図を図示している。 図６は、第１，第２外側延在壁部の拡大図を図示している。 図７Ａは、外側延在壁部の様々な実施形態を図示している。 図７Ｂは、外側延在壁部の様々な実施形態を図示している。 図７Ｃは、外側延在壁部の様々な実施形態を図示している。

本開示の精神および範囲内での様々な変更および修正が、この詳細な説明から当業者に明らかとなるため、詳細な説明および具体例は、本開示の実施形態を示しつつ、例示のみのために与えられていることを理解されたい。

図１は、ファンユニット１の一実施形態の断面図である。ファンユニット１は、開口３を形成する周縁２と、開口３に少なくとも部分的に配置されたインペラ４とを備える。

インペラ４は、ファンユニット１の中心を通って延びた回転軸（図示せず）を中心とする回転に適合したハブ５を備える。ハブ５は、複数のブレード６、図示された実施形態では合計５つのブレード６（図４参照）を支えている。

各ブレード６は、ハブ５とリング要素７との間で径方向に延びている。リング要素７の外表面は、周縁２の内表面に向いている。リング要素７の外表面には、第１自由端９（図６参照）で終端した第１外側延在壁部８が設けられている。第１外側延在壁部８は、リング要素７に沿って周方向に配置されている。図示された実施形態では、リング要素７は、第２外側延在壁部１０を追加的に備える。第２外側延在壁部１０は、同様に、リング要素７に沿って周方向に配置されている。

周縁２は、インペラに向いた内表面に沿って周方向に第１溝１１を形成している。また、第２溝１２が内表面に沿って第１溝１１と平行に形成されている。

図示された実施形態では、壁部８，１０は、リング要素７の外表面に配置される一方で、溝１１，１２は、周縁２の内表面に形成されている。代替的な実施形態（図示せず）では、壁部８，１０が周縁２の内表面に配置される一方で、溝１１，１２がリング要素７の外表面に形成されることを理解されたい。

モータ１３は、回転軸に沿ってファンユニット１の中心に搭載されている。モータ１３は、ハブ２においてインペラに取り付けられており、複数のブレード６を有するインペラ４を回転させるように構成されている。

インペラ４から離れる空気流の速度を低減するため、周縁２は、開口３においてインペラ４に対して軸方向にオフセットして配置された複数の拡散要素１４を備える。図示された実施形態では、周縁２は、合計１４個の拡散要素１４（図５参照）を備える。拡散要素１４は、中央部分から周縁２の内表面まで延びている。

図２は、図１に図示されたファンユニット１の分解図を図示している。ファンユニット１は、開口３を形成する周縁２と、インペラ４とを備える。インペラ４は、ハブ５を有し、複数のブレード６を支えている。また、ファンユニットの図示された実施形態は、開口３においてインペラ４に対して軸方向にオフセットして配置された複数の拡散要素を有する周縁２を備える。ファンユニット１の図示された実施形態は、また、インペラ４を回転させるためのモータ１３を備える。

図示された実施形態では、ファンユニット１は、インペラ４の前方に配置されたガード１５を更に備え、回転するブレード６と指および身体の他の部分との偶発的な接触を防止し、ファンユニットの劣化、さらには故障につながる可能性のある他の物体による接触を防止する。

ファンユニット１は、周縁２の外表面に解放可能に取り付けられたリム部１６をさらに備えてもよい。リム部１６と外表面とは、適合した係合要素１７Ａ，１７Ｂを備え、リム部１６を周縁２に解放可能に取り付ける。図示された実施形態では、適合した係合要素１７Ａ，１７Ｂは、インペラ４の圧力側およびインペラ４の吸込側の両方からリム部１６を取り付けるように構成されており、空気を引き込むための構成と空気を押し出すための構成とにおいてファンユニット１を設置することができる。リム部１６は、ガード１５と組み合わせて搭載されてもよい。

図３は、ファンユニット１により動かされる空気の量を模式的に図示している。空気の量は、円筒を形成する影付きの領域２０により図示されている。空気の量２０は、開口３を介してファンユニット１を通って動く。

図４は、インペラ４が図の手前部分にあるファンユニット１の２つの異なる図を図示している。ファンユニット１は、図１および図２に図示されたファンユニット１と同一である。インペラ４は、ハブ５を備え、５つのブレード６を支えている。

図５は、拡散要素１４が図の手前部分にあるファンユニット１の２つの異なる図を図示している。ファンユニット１は、図１および図２に図示されたファンユニット１と同一である。周縁２は、開口３を形成し、開口３においてインペラ４に対して軸方向にオフセットして配置された複数の拡散要素１４を備える。

図６は、第１，第２外側延在壁部８，１０を備えるファンユニット１の一部の拡大図を図示している。

リング要素７は、周縁２の内表面に向いた外表面上に、第１外側延在壁部８と第２外側延在壁部１０とを備える。第１，第２外側延在壁部８，１０は、自由端９で終端しており、リング要素７に沿って平行かつ周方向に配置されている。

周縁２は、インペラ４に向く内表面に沿って周方向に第１溝１１および第２溝１２を形成している。第１，第２溝１１，１２は、互いに平行に配置されている。

リング要素７に第１，第２外側延在壁部８，１０を設け、周縁に第１，第２溝１１，１２を設けることにより、インペラ４と周縁２との間の直線的な空気流路が部分的に妨げられる、すなわち、空気の流れが直線に沿った流れから逸脱する。これにより、流れ抵抗が増加し、性能が向上する。さらに、流れが減少することで、騒音が低減する。

リング要素７は、周縁２の外縁に沿って延びた自由端７Ｂで終端する、スプライン、ベル型、またはベルマウスなどのアーチ型縁部７Ａを形成している。アーチ型縁部７Ａが周縁２とリング要素７との間の領域への流入を部分的に妨げるため、アーチ型縁部７Ａは、周縁２とリング要素７との間でファンユニット１を通過する空気の量を制限する。

図７Ａ－７Ｃは、外側延在壁部８，１０の異なる実施形態を図示している。図７Ａ－７Ｃのそれぞれは、ファンユニット１の一実施形態の一部を図示している。ファンユニット１は、先の図面に図示されたファンユニットの実施形態と類似しており、開口３を形成する周縁２と、開口３に少なくとも部分的に配置されたインペラ４とを備える。

インペラ４は、複数のブレード６（図４参照）を支えるハブ５（例えば図１参照）を備える。各ブレード６は、ハブ５とリング要素７との間で径方向に延びている。リング要素７の外表面は、周縁２の内表面に向いている。

リング要素７は、リング要素７の外表面上に、第１外側延在壁部８と第２外側延在壁部１０とを備える。第１，第２外側延在壁部８，１０は、リング要素７に沿って周方向に配置されている。

周縁２は、インペラに向いた内表面に沿って周方向に第１溝１１および第２溝１２を形成している。

図７Ａに図示された実施形態では、第１，第２外側延在壁部８，１０と、第１，第２溝１１，１２との両方が、図１，２，６に図示された実施形態において図示されているように径方向断面において実質的に四角形状である。

図７Ｂに図示された実施形態では、第１，第２外側延在壁部８，１０と、第１，第２溝１１，１２とは、径方向断面において実質的に三角形状を形成している。

図７Ｃに図示された実施形態では、第１，第２外側延在壁部８，１０は、径方向断面において実質的に四角形状である一方で、第１，第２溝１１，１２は、径方向断面において実質的に三角形状を形成している。第１，第２外側延在壁部８，１０の幅は、図７Ｃに図示された実施形態の方が、図７Ａに図示された実施形態よりも非常に小さい。

図示された壁部８，１０および図示された溝１１，１２は、様々な例であり、壁部８，１０および／または溝１１，１２は、代替的な実施形態では、異なる形状であってもよいことを理解されたい。

Claims (19)

1. 開口を形成する周縁と、前記開口を通る流れを構築するように配置されたインペラとを備え、前記インペラは、回転軸を中心とする回転に適合され、複数のブレードを支えるハブを備え、各ブレードは、前記ハブとリング要素との間で径方向に延びているファンユニットであって、
   前記リング要素は、前記周縁の内表面に向く外表面を備え、前記周縁は、前記開口において前記インペラに対して軸方向にオフセットして配置された複数の拡散要素を備え、前記拡散要素は、前記回転軸を中心として回転不能に配置された中央部分から前記周縁の前記内表面まで延びており、
   前記外表面および前記内表面のうちの一方は、前記内表面および前記外表面のうち対応する一方から上方に突出し、第１自由端において終端した第１壁部を備え、前記第１壁部は、前記リング要素の周りを周方向に延びており、
   前記外表面および前記内表面のうちの他の一方は、前記内表面および前記外表面のうちの対応する一方に沿って周方向に延びた第１溝を形成し、前記第１壁部および前記第１溝は、互いに向き合っている、ファンユニット。
2. 前記回転軸に沿った回転平面への前記第１壁部の投影は、前記回転平面への前記第１溝の投影に少なくとも部分的に重複している、請求項１に記載のファンユニット。
3. 前記第１溝の前記投影は、前記第１壁部の前記投影より大きく、前記第１壁部の前記投影は、前記第１溝の前記投影内にある、請求項２に記載のファンユニット。
4. 前記外表面および前記内表面のうちの一方は、前記内表面および前記外表面のうちの対応する一方から上方に突出し、第１自由端において終端した第２壁部を備え、前記第２壁部は、前記リング要素の周りを周方向に延びており、
   前記外表面および前記内表面のうちの他の一方は、前記内表面および前記外表面のうちの対応する一方に沿って周方向に延びた第２溝を形成している、請求項１から３のいずれか１項に記載のファンユニット。
5. 前記第２壁部は、前記第１壁部と実質的に平行に配置されている、請求項４に記載のファンユニット。
6. 径方向断面における前記第１壁部の断面形状および前記第２壁部の断面形状は、実質的に一致する、請求項４または５に記載のファンユニット。
7. 前記リング要素の周りを周方向に延びる２以上の壁部を備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のファンユニット。
8. 前記第１壁部は、前記外表面または前記内表面から前記第１自由端までの距離である高さと、前記高さに交差する幅とを有し、前記幅は、前記高さに沿って実質的に均一である、請求項１から７のいずれか１項に記載のファンユニット。
9. 前記幅は、前記高さの５０％から１５０％までの範囲にあり、例えば７５％から１２５％までの範囲にある、請求項８に記載のファンユニット。
10. 前記第１溝は、前記回転軸に沿った前記溝の寸法である幅を有しており、前記第１溝の前記幅は、前記第１壁部の前記幅よりも大きい、請求項８または９に記載のファンユニット。
11. 前記リング要素の前記外表面と前記周縁の前記内表面との間の距離であるクリアランス距離は、前記インペラの直径の３．０％未満である、請求項１から１０のいずれか１項に記載のファンユニット。
12. 前記リング要素は、径方向断面において、前記周縁の外縁に沿って延びた自由端で終端したアーチ型縁部を形成する、請求項１から１１のいずれか１項に記載のファンユニット。
13. 前記周縁の前記外縁は、前記リング要素の前記アーチ型縁部に適合するアーチ型縁部を有する、請求項１２に記載のファンユニット。
14. 前記複数のブレードと前記リング要素とは、ポリマー材料で一体に形成されている、請求項１から１３のいずれか１項に記載のファンユニット。
15. 拡散要素の数は、ブレードの数の少なくとも２倍である、請求項１から１４のいずれか１項に記載のファンユニット。
16. 前記複数のブレードのそれぞれのピッチ角は、１度から８９度までの範囲にあり、例えば７度から７０度までの範囲、例えば１５度から５０度までの範囲にある、請求項１から１５のいずれか１項に記載のファンユニット。
17. 前記回転軸を中心として配置されたモータをさらに備え、前記中央部分は、前記モータの周りに周方向に配置されている、請求項１から１６のいずれか１項に記載のファンユニット。
18. 前記周縁の前記外表面に解放可能に取り付けられたリム部をさらに備え、前記リム部と前記外表面とは、適合した係合要素を備える、請求項１から１７のいずれか１項に記載のファンユニット。
19. 前記インペラが、１分当たりに－６０００回転から６０００回転までの範囲の回転速度で、回転する、請求項１から１８のいずれか１項に記載のファンユニットの使用。

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