JP4644994B2

JP4644994B2 - 送風装置

Info

Publication number: JP4644994B2
Application number: JP2001271738A
Authority: JP
Inventors: 和宏竹内
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2001-09-07
Filing date: 2001-09-07
Publication date: 2011-03-09
Anticipated expiration: 2021-09-07
Also published as: JP2003083293A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファンモータにより回転駆動されると空気流を生じさせる複数の翼を有する軸流ファンの金属ボス部または樹脂ボス部の内壁面に複数の補強用リブを筋状に設けた送風装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、熱交換器に冷却風を与える熱交換器用送風装置は、図５および図６に示したように、回転駆動されると空気流を生じさせる複数枚の翼１０１を有する軸流ファン１０２と、この軸流ファン１０２を回転駆動するブラシ付き電動ファンモータ（以下ファンモータと略す）１０５とを備えている。ここで、軸流ファン１０２は、複数枚の翼１０１と一体成形された樹脂ボス部１０３等から構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そして、上記のようなファンモータ１０５は、作動中のブラシ温度が上昇すると、ブラシの整流子（コンミテータ）との摩耗速度が上昇し、寿命が短くなる可能性がある。そこで、ファンモータ１０５を冷却するために、回転軸１０６が突出するモータハウジング１０７の一端面に開放穴１０８を明けたものがあるが、ファンモータ１０５の内部への被水により故障に至る可能性がある。また、ファンモータ１０５の回転軸１０６の外周に嵌め合わされる樹脂ボス部１０３の筒状部の内径を大きくし、ファンモータ１０５のモータハウジング１０７の外周と樹脂ボス部１０３の筒状部の内周との間に所定値以上の隙間を形成すると、熱交換器用送風装置としての送風性能の低下を生じてしまうという問題がある。
【０００４】
ここで、従来の熱交換器用送風装置においては、ファンモータ１０５の冷却性を向上させる目的で、樹脂ボス部１０３の筒状部の内壁面に筋状に設けられた複数の補強用リブ１０９によってファンモータ１０５の周囲の空気を攪拌することは良く行われ、一定の冷却効果を得ている。しかしながら、ファンモータ１０５のモータハウジング１０７の外周と樹脂ボス部１０３の筒状部の内周との間に熱風が籠もることから、満足する冷却効果を得ることができなかった。
【０００５】
【発明の目的】
本発明の目的は、複数の突条部によって攪拌された熱風を速やかにボス部の外へ逃がすことにより、ファンモータの冷却効果を高めることのできる送風装置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に記載の発明によれば、ファンモータの回転軸により回転駆動される軸流ファンのボス部に、ファンモータの回転軸の外周に取り付けられて、ファンモータの軸方向の一端側を覆うように環状部を設け、この環状部の外周より軸方向の他端側に延長されて、ファンモータの径方向外方側を覆うように筒状部を設けると共に、この筒状部の内周に複数の突条部を設け、且つこの筒状部に排出口を設けたことにより、複数の突条部によってファンモータの外周とボス部の筒状部の内周との間に存する熱風を攪拌すると共に、その複数の突条部によって攪拌した熱風を筒状部に形成した排出口を介して筒状部の外へ逃がすことができるので、ファンモータの冷却効果を高めることができる。
【０００８】
しかも、排出口の回転方向の前方側の突条部は、筒状部の内周からの突出量を小さく設定し、且つ排出口の回転方向の後方側の突条部は、筒状部の内周からの突出量を大きく設定したことにより、複数の突条部によって攪拌した熱風を排出口を介して筒状部の外へ速やかに逃がすことができるので、ファンモータの冷却効果を更に高めることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、複数の突条部として、ボス部の筒状部の内壁面より等間隔で軸心方向に突出し、且つ軸方向に筋状に設けられた複数の補強用リブを用いたことにより、複数の突条部によって軸流ファン、特にボス部を補強することができる。また、請求項３に記載の発明によれば、排出口として、ボス部の筒状部の軸方向の他端に形成される開口端の一部を切り込んだ切欠き部を用いたことにより、加工がし易く、熱風が抜け易くなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［第１実施形態の構成］
図１ないし図３は第１実施形態として本発明が適用されていない参考例を示したもので、図１および図２は熱交換器用送風装置を示した図で、図３（ａ）、（ｂ）は軸流ファンおよびファンモータを示した図である。
【００１１】
本実施形態の熱交換器用送風装置は、自動車の前進方向より後退方向へ向けて、エンジン冷却水を空冷するためのラジエータ等の熱交換器１０およびエンジンへ強制的に空気を送る押込型送風装置（電動ファン）で、熱交換器１０およびエンジンよりも自動車の前進方向側に配置されている。
【００１２】
そして、本実施形態の熱交換器用送風装置は、通電を受けると回転するブラシ付き電動ファンモータ（以下ファンモータと略す）１と、このファンモータ１のファン駆動軸（回転軸）２により回転駆動される軸流ファン３と、軸流ファン３の外周を覆う円筒状のシュラウド部４０とを一体的に設けた樹脂製のファンシュラウド４とから構成されている。なお、ファンシュラウド４の内周側には、複数の取付用ステー部４１が一体成形され、複数の取付用ステー部４１の内周側には、ファンモータ１を取り付けるためのモータ取付部４２が設けられている。
【００１３】
ファンモータ１は、周知の構造を内蔵したモータハウジング１１、およびこのモータハウジング１１の前端面（一端面）より軸方向の前方側（熱交換器１０側）に突出するように設けられたファン駆動軸（回転軸）２を有している。ファンモータ１は、コネクタ（図示せず）およびモータハーネス（給電線）１２を介して車載電源（バッテリー：図示せず）より電力が供給されるとファン駆動軸２が回転する。
【００１４】
ここで、モータハウジング１１の天地方向の地方向側には、モータハウジング１１内に浸入した水を排水するためのゴム製のドレーンパイプ１３が取り付けられている。このドレーンパイプ１３内には、水の浸入を防止するための内周突起部（図示せず）が一体成形されている。また、モータハウジング１１の外周には、ファンシュラウド４のモータ取付部４２に締結ねじ等の締結具（図示せず）を用いて締め付け固定される取付用ステー１４が溶接等の手段を用いて複数個接合されている。
【００１５】
軸流ファン３は、図１および図３に示したように、ファンモータ１のファン駆動軸２に対して相対回転することなく、ファンモータ１のファン駆動軸２と一体的に回転するようにファンモータ１のファン駆動軸２の外周に取り付けられている。軸流ファン３は、ファンモータ１のファン駆動軸２の外周に嵌め合わされて、ファン駆動軸２により回転駆動される金属ボス部（図示せず）と、この金属ボス部の外周に樹脂一体成形された樹脂ボス部５と、この樹脂ボス部５の外周から放射状に設けられた複数枚（本例では５、６枚）の冷却翼６とから構成されている。なお、金属ボス部は、アルミニウム合金製の鋳造成形品よりなり、ファン駆動軸２の外周に締め付け固定されており、樹脂ボス部５の内周にインサート成形されている。
【００１６】
樹脂ボス部５は、ファンモータ１のファン駆動軸２の外周に取り付けられて、ファンモータ１のモータハウジング１１の前端面（一端面）を覆うように設けられた円環状部５１、およびこの円環状部５１の外周より軸方向の他端側に延長されて、ファンモータ１のモータハウジング１１の外周（径方向外方）側を覆うように設けられた円筒状部５２を有している。その円筒状部５２の内周には、ファンモータ１のモータハウジング１１の外周と円筒状部５２の内周との間に存する空気を攪拌することが可能な複数の補強用リブ（突条部）７が設けられている。複数の補強用リブ７は、樹脂ボス部５の円筒状部５２の内壁面より等間隔で軸心方向に突出し、且つ軸方向に筋状に設けられている。
【００１７】
また、樹脂ボス部５の円筒状部５２の軸方向の他端に形成される開口端５３には、複数の補強用リブ７によって攪拌した空気を径方向外方へ排出するための複数の切欠き部（排出口）８が等間隔（例えば補強用リブ７の２つ置き）に設けられている。これらの切欠き部８は、樹脂ボス部５の後方側に開放された開口端５３の一部を切り込んだ略三角形状の切欠きであり、樹脂ボス部５の円筒状部５２の内周面と外周面とを連通する連通口である。そして、複数枚の冷却翼６は、回転駆動されて空気流を生じさせるＰＰ樹脂よりなる樹脂ファンブレードで、樹脂ボス部５の円筒状部５２の外周に樹脂一体成形されている。
【００１８】
［第１実施形態の作用］
次に、本実施形態の熱交換器用送風装置の作用を図１ないし図３に基づいて簡単に説明する。
【００１９】
ファンモータ１が通電されると、ファンモータ１のファン駆動軸２が回転するため、ファン駆動軸２の回転が金属ボス部、樹脂ボス部５および複数の冷却翼６に伝わることにより、軸流ファン３が回転する。この軸流ファン３が回転すると、複数枚の冷却翼６の働きによって、自動車の進行方向よりファンシュラウド４内に吸入した空気を、ラジエータ等の熱交換器１０およびエンジンへ向けて吹き出す。このため、ラジエータ内を流れるエンジン冷却水は、軸流ファン３の回転によって生じた冷却風により冷却される。
【００２０】
ここで、ファンモータ１が作動すると、モータハウジング１１内のブラシ温度が上昇し、モータハウジング１１自体が昇温する。そして、ファンモータ１のモータハウジング１１の外周と円筒状部５２の内周との間に存する空気が昇温される。上述のように、ファンモータ１が通電されて軸流ファン３が回転すると、樹脂ボス部５の円筒状部５２の内壁面より内側に突出するように設けられた複数の補強用リブ７によってファンモータ１のモータハウジング１１の外周と円筒状部５２の内周との間に存する熱風が攪拌される。そして、複数の補強用リブ７によって攪拌した熱風は、樹脂ボス部５の円筒状部５２の開口端５３に形成された複数の切欠き部８から樹脂ボス部５の円筒状部５２の径方向外方へ排出される。このため、ファンモータ１が冷却され、ブラシ温度の上昇が抑えられ、ブラシの整流子（コンミテータ）との摩耗速度が遅くなり、ブラシ寿命が長寿命となる。
【００２１】
［第１実施形態の効果］
以上のように、本実施形態の熱交換器用送風装置は、樹脂ボス部５の円筒状部５２の内壁面に複数の補強用リブ７を設け、且つ樹脂ボス部５の円筒状部５２の開口端５３に複数の切欠き部８を設けることにより、樹脂ボス部５の円筒状部５２の内周側の補強用リブ７で攪拌した熱風（ファンモータ１の作動により発生する熱）を、遠心力によって樹脂ボス部５の円筒状部５２の径方向外方へ排出することができる。
【００２２】
なお、本実施形態の熱交換器用送風装置は、ファンモータ１を冷却するために、ファンモータ１のモータハウジング１１の一端面に開放穴を明けたものではないため、ファンモータ１の内部への被水を減らすことができる。また、本実施形態の熱交換器用送風装置は、樹脂ボス部５の円筒状部５２の内径を大きくし、ファンモータ１のモータハウジング１１の外周と樹脂ボス部５の円筒状部５２の内周との間に所定値以上の隙間を形成するものではないため、熱交換器用送風装置としての送風性能の低下を招くことなく、ファンモータ１の冷却効果を高めることができる。
【００２３】
［第２実施形態］
図４は第２実施形態として本発明が適用された実施例を示したもので、図４は軸流ファンおよびファンモータを示した図である。
【００２４】
本実施形態では、樹脂ボス部５の円筒状部５２の内壁面に設ける複数の補強用リブを次のように変更している。先ず、切欠き部８の回転方向の前方側の補強用リブ（突条部）７１は、樹脂ボス部５の円筒状部５２の内壁面からの突出量を第１実施形態の補強用リブ７と比べて小さく設定している。また、切欠き部８の回転方向の後方側の補強用リブ（突条部）７２は、樹脂ボス部５の円筒状部５２の内壁面からの突出量を第１実施形態の補強用リブ７と比べて大きく設定している。
【００２５】
上記の構成を採用することによって、複数の補強用リブ７１、７２によって攪拌した熱風を複数の切欠き部８を介して樹脂ボス部５の円筒状部５２の外へ速やかに逃がすことができるので、上記第１実施形態の効果をより高めることができる。つまり、ファンモータ１の冷却効果を第１実施形態のものと比べてより高めることができる。
【００２６】
［他の実施形態］
本実施形態では、軸流ファン３の外周を樹脂製のファンシュラウド４で覆ったが、軸流ファン３の外周をファンシュラウド４のシュラウド部４０で覆わなくても良い。また、本実施形態では、本発明を、ラジエータ等の熱交換器１０およびエンジンよりも自動車の前進方向に配置される押込型送風装置（電動ファン）に適用したが、本発明を、ラジエータ等の熱交換器１０とエンジンとの間に配置される吸込型送風装置（電動ファン）に適用しても良い。また、熱交換器として車両用空気調和装置の冷媒凝縮器（コンデンサ）を適用しても良い。
【００２７】
本実施形態では、複数の補強用リブ（突条部）７、７１、７２によって攪拌した熱風（空気）を樹脂ボス部５の円筒状部５２の外、つまり樹脂ボス部５の径方向外方へ排出するための排出口として、樹脂ボス部５の後方側に開放された開口端５３の一部を切り込んだ略三角形状の切欠き部８を設けた例を説明したが、排出口として略Ｕ字形状または略Ｃ字形状または４角以上の多角形状の切欠き部を設けても良い。また、樹脂ボス部５の円筒状部５２の軸方向の一端と他端との途中に、隣設する２つの補強用リブ（突条部）７、７１、７２間に位置するように円形状または長円形状または楕円形状または多角形状の貫通穴を設けて、その貫通穴を排出口としても良い。また、隣設する２つの翼間に複数の排出口を設けても良い。
【００２８】
本実施形態では、軸流ファン３を、ファンモータ１のファン駆動軸２の外周に金属ボス部を介して取り付けられる樹脂ボス部５およびその樹脂ボス部５の円筒状部５２の外周側に一体成形された複数枚の冷却翼６により構成した例を説明したが、軸流ファン３を、ファンモータ１のファン駆動軸２の外周に直接取り付けられる金属ボス部およびこの金属ボス部の円筒状部の外周側に一体成形された金属よりなる複数枚の冷却翼６により構成しても良く、また、軸流ファン３を、ファンモータ１のファン駆動軸２の外周に直接取り付けられる樹脂ボス部およびこの樹脂ボス部の円筒状部の外周側に一体成形された樹脂よりなる複数枚の冷却翼６により構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】熱交換器用送風装置を示した斜視図である（第１実施形態）。
【図２】熱交換器用送風装置を示した正面図である（第１実施形態）。
【図３】（ａ）は軸流ファンおよびファンモータを示した断面図で、（ｂ）は軸流ファンおよびファンモータを示した部分図である（第１実施形態）。
【図４】軸流ファンおよびファンモータを示した部分図である（第２実施形態）。
【図５】熱交換器用送風装置を示した斜視図である（従来の技術）。
【図６】（ａ）は軸流ファンおよびファンモータを示した断面図で、（ｂ）は軸流ファンおよびファンモータを示した部分図である（従来の技術）。
【符号の説明】
１ファンモータ
２ファン駆動軸（回転軸）
３軸流ファン
５樹脂ボス部（ボス部）
６冷却翼
７補強用リブ（突条部）
８切欠き部（排出口）
５１円環状部（環状部）
５２円筒状部（筒状部）
５３開口端
７１補強用リブ（突条部）
７２補強用リブ（突条部）

Claims

通電を受けると回転する回転軸を有するファンモータと、このファンモータの回転軸により回転駆動されるボス部を有する軸流ファンとを備えた送風装置において、
前記ボス部は、前記ファンモータの回転軸の外周に取り付けられて、前記ファンモータの軸方向の一端側を覆うように設けられた環状部、およびこの環状部の外周より軸方向の他端側に延長されて、前記ファンモータの径方向外方側を覆うように設けられた筒状部を有しており、
前記筒状部の内周には、前記ファンモータの外周と前記ボス部の内周との間に存する空気を攪拌することが可能な複数の突条部が設けられており、
前記筒状部には、前記複数の突条部によって攪拌した空気を径方向外方へ排出するための排出口が設けられており、
前記排出口の回転方向の前方側の突条部は、前記筒状部の内周からの突出量を小さく設定し、且つ前記排出口の回転方向の後方側の突条部は、前記筒状部の内周からの突出量を大きく設定することを特徴とする送風装置。
請求項１に記載の送風装置において、
前記複数の突条部は、前記筒状部の内壁面より等間隔で軸心方向に突出し、且つ軸方向に筋状に設けられた複数の補強用リブであることを特徴とする送風装置。
請求項１または請求項２に記載の送風装置において、
前記排出口は、前記筒状部の軸方向の他端に形成される開口端の一部を切り込んだ切欠き部であることを特徴とする送風装置。