JP4723515B2 - 軸流ファン - Google Patents

Description

本発明は、軸流ファンに関する。

より正確には、本発明のファンは、車両、特に以下で説明する農業用車両、のエンジンを冷却するためのシステムに使用することができるが、このことは本発明の範囲を限定するものではない。

一般的に言って、エンジン冷却システムは、ラジエーターを備え、ラジエーターは、内部で循環する液体がエンジンから運んだ熱を周囲に消散させるように設計された、冷却回路の一部であり、更に、軸流ファンを備え、軸流ファンは、ラジエーターを通る強制空気流れを発生し、前述の熱の消散を促進する。

ファンは、電動モーターで駆動することができ、インペラを備え、インペラの回転は電動モーターの軸により駆動される。冷却回路の液体の温度を検出するサーモスタットは、電動モーターの起動を制御し、電動モーターは、検出された冷却液の温度があらかじめ定めた制限値より下になるまで運転を続ける。他の実施例では、ファンは様々なタイプの公知の作動装置、例えばエンジンにより駆動される流体継手又は電磁カップリングにより駆動される。

インペラは複数のブレードを備え、各ブレードは、電動モーターの軸に同軸に固定されたハブに、各ブレードの基部で固定される。ブレードは、ハブから半径方向に延び、様々な形状を有し、ハブの回転軸と様々な角度を成すことができ、多くの場合、基部と反対側のブレードの端部は、補強リングに固定され、補強リングはブレードを取り囲み、インペラの回転軸に心合わせされる。

ハブは、普通、円筒状のカップ形状を有し、少なくとも部分的に電動モーターを取り囲み、保護する。

上述のタイプの軸流ファンは、特に、もし農業用車両の冷却回路に使用されると、様々な不利益を有する。農業用車両の最も普通の運転条件では、水、砂、土が電動モーター又は流体継手とインペラハブとの間の空間に堆積しやすく、ファンの運転に問題を生じるスラッジを発生する。

本発明の１つの目的は、特に困難な環境条件で運転する場合でも信頼性のある、改良された軸流ファンを提供することである。

本発明の他の目的は、製造するのに簡単で経済的な、改良された軸流ファンを提供することである。

本発明の更なる他の目的は、現在の製造ラインを修正することなく、現在の製造ラインで組立てることができる、改良された軸流ファンを提供することである。

本発明の１実施例により、本発明は、請求項１に定義されるような軸流ファンを提供する。

従属請求項は、本発明の好ましい、有利な実施例を記載する。

添付図面は、本発明の好ましい実施例を示すが、このことは本発明の適用範囲を制限するものではない。

図１を参照すると、符号１は、農業用車両（図示せず）のエンジンの冷却回路（図示せず）で使用すると特に有利な、軸流ファンのインペラを示す。

インペラ１は、回転中心軸３の周りにほぼ対称に延びる中空の中心ハブ２と、軸３に心合わせされハブ２を取り囲む補強リング４と、図１に示す実施例では８枚であり、それぞれハブ２とリング４の間を軸３を横切る方向へ延びる複数のブレード５とを備える。

公知の方法では、ハブ２は、インペラ１及びハブ２を軸３の周りに、図１と図２で示すＶ方向に回転させる、電動モーター又は作動装置（図示せず）の軸に同心に固定される。

図１に示す実施例では、ブレード５は、軸３の周りに配置され、ハブ２から半径方向に、軸３に関して決定された形状と角度で延び、リング４がブレード５及びインペラ１全体を固定する。

本発明がまた、補強リングのあるなしにかかわらず、どのような配置の、異なったブレードの構成にも適用できることは明らかである。

図２と図３に詳細を示すハブ２は、円筒状のカップの形状を有し、電動モーター又は他の駆動装置を少なくとも部分的に囲み、保護する。

ハブ２は、底の壁６とリング形状の側壁７から成り、軸３に関して対称に延び、電動モーター又は他の作動装置を取り囲み、保護する。ブレード５は、ブレードの基部で壁７の外面に接続され、外側先端部でリング４に接続される。

壁６は、壁６をモーター又は他の作動装置の軸に固定するために、中心の貫通穴８を有する。

壁６はまた、複数の貫通穴９を有し、複数の貫通穴９は、図の実施例では１０個で、軸３を中心とし壁７に近接する円に沿って均等に配置される。

穴９の各々は、ほぼ三角形のプリズム形状を有し、軸３の方向及びＶ方向に関して、半径方向及び壁６に対して直角な平面の状態の平らな外壁１０と、半径方向と平行で、軸３の方向に関してあらかじめ定めた角度”α”によって後方に角度をつけられた平面の状態の平らな後方の壁１１と、半径方向に関して斜めで壁６に対して直角な平面の状態の平らな内壁１２とにより、境界を定められている。

また軸３の方向及びＶ方向に関して、壁１０と１１は、後方の外側にカーブした頂上壁１３の方向に収束し、壁１１と１２は後方の内側にカーブした頂上壁１４の方向に収束し、壁１０と１２は、前方のカーブした頂上壁１５の方向に収束する。従って、壁１３、１４、及び１５は、接続壁として作用し、また、穴９の境界を定める。

角度”α”は、30度と60度の間が好ましく、図３に示すように45度に等しいとより好ましく、穴９をハブ２の内側から外側に後方に裾広がりにする。言い換えれば、符号１６と１７は、それぞれ壁６の外面と内面を示し、壁１０から１５及び面１６は、穴９の外側開口１８を形成し、その面積は壁１０から１５及び面１７により形成された穴９の内側開口１９の面積より大きく、より正確に言えば、Ｖ方向と反対の方向に長い。

開口１８と１９は、壁１３、１４、及び１５の曲率により、丸めた頂点を備えた三角形形状を有する。

ハブ２の空洞に向けて、壁６の面１７から、リング形状の側壁７の内面に当接する複数の長い補強リブ２０が、高さが直角方向に半径長さ方向に延びる。

穴９の数は、リブ２０の数に等しく（図示の実施例では10）、回転方向Ｖに関して各リブ２０の直前で、それぞれの角度を付けた壁１１をリブに接近させて配置されている。

以下に説明するように、各リブ２０は、ハブ２を補強する要素であると同時に、ごみ（及び／又は水、結露等）を集める要素でもあり、ごみをハブ２の内側に排出する。

その結果、穴９と壁１１は、上述のごみ、及び／又は水、結露等の自然排出口を形成する。

穴９は、もし電動モーター（又は他の作動装置）とハブ２の間に堆積するままにしておくとファンの運転に問題を生じる、ごみ、特に水、砂、土、及びスラッジ、の排出を促進するように意図されている。

穴９を通るごみの排出は、壁７に近い穴９の外側位置により、また、リブ２０が穴９に近いということにより促進される。

排出されるごみは、リブ２０に押され、遠心力で飛ばされて壁７に向かって流れ、一方は壁７で他方はリブ２０で形成される二重障壁が、ごみが穴９を通るように導く。

ハブ２の内側から外側へ、穴９を通るごみの流れは、上述の後方の壁１１が後ろ向きに角度がつけられていることにより促進される。言い換えれば、壁７は、各リブ２０とともに、インペラの回転方向Ｖに関して、リブ２０の前の領域に、底の壁６のコーナー領域の境界を定める。排出されるごみは、前記コーナー領域に集まり、ごみの排出用穴９は、そのコーナー領域に配置されている。

コーナー領域では、穴９は、壁１０が壁７の延長として実質的に作用し、壁１１がリブ２０の延長として実質的に作用するように配置される。

穴９のために選択された形状はまた、音響強度が低くなるようにし、インペラ１の回転中に空力的な笛吹き音を発生しない。

図示しない実施例では、穴９及びリブ２０の数は、１０以外のあらかじめ定めた数とすることが、以上の説明から直ちに演繹できる。

本発明は、請求項に示されるように、本発明の概念の範囲から離れることなく、他の実用的な、用途上の修正を受けることができる。

本発明により製作された軸流ファンのインペラを示す図。 図１のインペラの詳細を示す平面図。 図２の直線III-IIIによる断面図。

符号の説明

１ インペラ
２ ハブ
３ インペラの回転軸
４ リング
５ ブレード
６ ハブ底の壁
７ ハブ側壁
８ ハブの中心穴
９ ハブ内の外側の穴
１０−１５ 穴９の境界壁
１６ 壁６の外面
１７ 壁６の内面
１８ 穴９の外側開口
１９ 穴９の内側開口
２０ リブ
Ｖ インペラの回転方向
α 角度

Claims (7)

1. インペラ（１）が、インペラ自身の中心軸（３）の周りをあらかじめ定めた回転方向（Ｖ）に回転するようにモーター駆動されるハブ（２）と、ハブ（２）から軸（３）を横切る方向へ延びる複数のブレード（５）とを備えた、軸流ファンであって、
   前記ハブ（２）は、カップの形状を有し、底の壁（６）とリング形状の側壁（７）により形成され、
   底の壁（６）は、半径方向に配置され高さがハブ（２）の空洞に向けて延びる複数の長いリブ（２０）を有し、リブ（２０）の各々は、リング形状の側壁（７）の内面に当接し、リング形状の側壁（７）とともに、回転方向（Ｖ）に関してリブ（２０）の前の位置に底の壁（６）のコーナー領域の境界を定め、
   前記ファンが、各コーナー領域が、ごみ、特に水、砂、土、又はスラッジを、ハブ（２）の空洞部からハブ（２）の外側へ排出するための貫通穴（９）を有し、
   前記貫通穴（９）が、軸（３）を中心としリング形状の側壁（７）に近接する円に沿って均等に配置され、
   前記貫通穴（９）が、ほぼ三角形の形状を有し、
   前記コーナー領域の各々において、貫通穴（９）が少なくとも３つの壁（１０から１５）により境界を定められ、そのうちの、前記軸（３）の方向及び前記回転方向（Ｖ）に関して、半径方向及び前記底の壁（６）に対して直角な平面の状態の平らな第１の壁（１０）が、リング形状の側壁（７）の延長として実質的に作用し、
   各コーナー領域において、貫通穴（９）が少なくとも３つの壁（１０から１５）により境界を定められ、そのうちの、前記軸（３）の方向及び前記回転方向（Ｖ）に関して、半径方向と平行であって、前記軸（３）の方向に関してあらかじめ定めた角度（α）によって後方に角度をつけられた平面の状態の平らな後方の第２の壁（１１）が、リブ（２０）の延長として実質的に作用することを特徴とする、軸流ファン。
2. リブ（２）の軸（３）の方向及び回転方向（Ｖ）に関し、各貫通穴（９）が少なくとも３つの壁（１０から１５）により境界を定められ、そのうちの第１の平らな外側の壁（１０）が、半径方向及び底の壁（６）に対して直角な平面の状態であることを特徴とする、前記請求項１に記載のファン。
3. リブ（２）の軸（３）の方向及び回転方向（Ｖ）に関し、各貫通穴（９）が少なくとも３つの壁（１０から１５）により境界を定められ、そのうちの第２の平らな後方の壁（１１）が、半径方向と平行で、軸（３）の方向に関してあらかじめ定めた角度（α）によって後方に角度をつけられた平面の状態であることを特徴とする、前記請求項１から２のいずれか１項に記載のファン。
4. リブ（２）の軸（３）の方向及び回転方向（Ｖ）に関し、各貫通穴（９）が少なくとも３つの壁（１０から１５）により境界を定められ、そのうちの第３の平らな内側の壁（１２）が、半径方向に関して斜めで底の壁（６）に対して直角な平面の状態であることを特徴とする、前記請求項１から３のいずれか１項に記載のファン。
5. リブ（２）の軸（３）の方向及び回転方向（Ｖ）に関し、第１及び第２の壁（１０、１１）が後方の外側にカーブした頂上壁（１３）の方向に収束し、第２及び第３の壁（１１、１２）が後方の内側にカーブした頂上壁（１４）の方向に収束し、第１及び第３の壁（１０、１２）が前方のカーブした頂上壁（１５）の方向に収束することを特徴とする、請求項２から４のいずれか１項に記載のファン。
6. 前記あらかじめ定めた角度（α）が、３０度と６０度の間であることを特徴とする、請求項３から５のいずれか１項に記載のファン。
7. 前記あらかじめ定めた角度（α）が、４５度に等しいことを特徴とする、請求項６に記載のファン。

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