JP5597261B2 - 省エネルギーファン - Google Patents

Description

本願は、冷却ファンに関し、特に、自動車冷却システムにおけるファンに関するものである。

従来の冷却ファンは、例えば支え板、ハブ及び羽根からなる。ハブ和羽根は一般的にプラスチック注型方法によって一体で形成される。材料を節約するなめに、ハブの厚さを小さくしたほうがいい。大きい羽根とハブが接続した時に、羽根の根部を曲がらなければハブと接続できません。しかし、この構造は、羽根の根部が裂け易い。羽根とハブの接続強度を向上するために、以下の技術が出現した。例えば、公開番号がW02008/141253A1でありかつ公開日が2008年11月20日である出願は、一つのハブアセンブリと、ハブの直径方向に沿って外へ延びる複数の羽根部品と、螺旋状に分布する複数の三角シートを備え、三角シートの数量は羽根の数量に対応し、毎三角シートは一つの羽根に近いハブから一つの近い羽根の後縁に延びることを特徴とするファン構造を開示された。該技術では、三角シートによって羽根とハブとの接続強度を強める。この三角シートは羽根の接続強度を向上できるが、該接続構造が応力集中を形成し易く、羽根の強度を下げられ、羽根が折れ易い。なお、この構造も羽根の風量、効率を下げる。

本願は、上記技術問題点に鑑みてなされたものであって、強度高く、流動エネルギーの損失が小さく、効率が高く、かつコストが低い省エネルギーファンを提供することを目的とする。

本願の省エネルギーファンは、支え板と、前記支え板に接続されるハブと、前記ハブから直径に沿って外へ延びる複数の曲面状な羽根を備え、隣り合う前記羽根の根部は曲面状な接続部によって接続され、前記接続部は前の羽根の後縁から後の羽根の前縁方向へ延びるように形成され、毎前記羽根の風受け面には後縁の曲がり角から前記ハブに到る第一リブが形成され、毎前記羽根の風避け面には前縁の曲がり角から前記ハブに到る第二リブが形成され、毎前記羽根の風避け面には前記ハブから後縁方向へ向こう第三リブが形成される。

また、本願の省エネルギーファンは、さらに以下の付加技術特徴を備える。
前記第一リブは、前記羽根の後縁の曲がり角前の成り行きに沿って前記ハブに接続される。
前記第二リブは、前記羽根の前縁の曲がり角所前の成り行きに沿って前記ハブに接続される。

前記第三リブと前記ハブとの接続点は、前記羽根の前縁に近づく、かつ進風方向に沿って延びる。
前記第三リブと前記ハブとの接続点は、前記羽根の投影幅の3/5ないし4/5の箇所に位置する。

前記ハブには厚さ方向に沿って複数の円穴を設けられ、前記円穴内にバランス調節スチールボールが取り付けられる。
前記支え板は一回伸びられる構造であり、前記支え板の縁と前記ハブはプラスチック注型方法によって一体で形成される。
前記支え板は平板構造であり、前記支え板の縁と前記ハブはプラスチック注型方法によって一体で形成される。

毎前記羽根は本体、根部及び端部を備え、前記本体を等距離で五段に分割されて六個の切断面が形成され、前記根部に近い切断面から端部に近い切断面まで、毎切断面の弦線と水平線とが形成される角はそれぞれに:40.5度-42.5度、39.5度-41.5度、37.9度-39.9度、36.3度-38.3度、34.9度-36.9度、33.8度-36度である。
前記第一リブ、第二リブ及び第三リブの高さは1.5mm-5.0mmである。

従来の技術に比べ、本願の省エネルギーファンには、以下の利点がある。第一は、本願において、羽根の風受け面と風避け面の根部にそれぞれにリブが設けられるので、羽根根部の強度を向上でき、羽根の根部が折れ難く、羽根の使用寿命を向上できる。第二は、本願の隣り合う羽根の根部は曲面状な接続部によって接続されて一緒にハブと接続されることによって、羽根とハブの接続強度を増加でき、かつ、該接続部が曲面状であるので、進風に対する影響を下げる。第三は、本願には、ハブには複数の円穴を設けられ、調節羽根バランスの必要に従って異なる箇所に位置する円穴の中にスチールボールを取り付けることによって、バランス調節の目的が達成できる。標準部品であるスチールボールを使用してバランスをコスト最小的に調節でき、スチールボールが標準部品であるので、コストが低く、一回にバランス量に従って若干のスチールボールを置いて、一回に押し取り付けられる。スチールボールは押されることによって飛び出ない。他の伝統のバランス調節にいて用いられるバランス塊、挿入シート、リベット、ねじ、ボアホールなどの方法は、その操作効率が低いである。あるのは非標準部品であり、あるのは仕入量が小さくかつコストが高く、一回に押し取り付けられません。

本願の正面図である。 本願の平面図である。 本願の背面図である。 本願の右側面図である。 本願の正面斜視図である。 本願の背面斜視図である。 図3におけるA-A横断面図である。 図3におけるB-B横断面図である。 図3におけるC-C横断面図である。 図3におけるD-D横断面図である。 図3におけるE-E横断面図である。 図3におけるF-F横断面図である。 図1におけるG-G横断面図である。 本願の他の実施例の正面図である。 図14におけるH-H横断面図である。

図1ないし図6に示すように、本願は、上記技術問題点に鑑みてなされたものであって、強度高く、流動エネルギーの損失が小さく、効率が高く、かつコストが低い省エネルギーファンを提供することを目的とする。

本願の実施例である省エネルギーファンは、支え板１と、前記支え板１に接続されるハブ2と、前記ハブ2から直径に沿って外へ延びる複数の曲面状な羽根３を備え、隣り合う前記羽根３の根部３１は曲面状な接続部３2によって接続され、前記接続部３2は前の羽根の後縁３３から後の羽根の前縁３４方向へ延びるように形成され、毎前記羽根３の風受け面（凹面）３５には後縁３３の曲がり角３３１から前記ハブ2に到る第一リブ４１が形成され、毎前記羽根３の風避け面（凸面）３６には前縁３４の曲がり角３４１から前記ハブ2に到る第二リブ４2が形成され、毎前記羽根３の風避け面（凸面）３６には前記ハブ2から後縁３３方向へ向こう第三リブ４３が形成される。前記風受け面35は羽根3の凹面である。前記風避け面36は羽根3の凸面である。

本願の支え板１は一般的に金属材料で製造され、駆動機構との接続することに用いられるため、支え板１にも取り付けに用いるための複数の固定穴が設けられる。前記ハブと前記羽根3は一体で形成され、製造される際に一般的に支え板１とハブ2をプラスチック注型方法によって一体で形成させる。本願のハブ2の厚さが羽根の幅により小さいので，支え板１と駆動機構の接続に有利である。ハブ2の厚さが羽根の幅により小さいので、羽根3の根部31がハブに接続される時に、根部31の形状をハブ2の厚さに適応するように変われる必要がある。しかし、その形状を変われる後、羽根3とハブ2の接続強度が低くなる。本願では、羽根3の根部31の接続強度を向上するように、隣り合う羽根3の根部31は曲面状な接続部によって接続され、各羽根3が一つの整体になり、根部31とハブ2の接続面積も増加され、接続強度を向上される。

本願の羽根3包括本体38、根部31と端部39を備え、本体38と根部31の隣接箇所には曲がり角が形成され、羽根3の後縁33は接続部32の外縁321によって隣接する羽根3の前縁34に接続される。該三つの部分が接続された正投影はU型またはV型である構造に近似する。
本願では、毎羽根3の根部31にリブが設置することによって、毎羽根3の根部31の強度を向上でき、羽根3が折れ難く、羽根の使用寿命を増加できる。

図1と図5に示すように、本願の前記実施例では、前記第一リブ41は、前記羽根3の後縁33の曲がり角331前の成り行きに沿って前記ハブ2に接続される。第一リブ41は前記羽根3の本体38の後縁33に接続され、第一リブ41と後縁33は一体構造になる。該第一リブ41は、羽根3の強度を向上するだけでなく、羽根3の風受け面(凹面)の性能もより良くする。

図3と図6に示すように、本願の前記実施例では、前記第二リブ42は、前記羽根3の前縁34の曲がり角341前の成り行きに沿って前記ハブ2に接続される。第二リブ42は前記羽根3の本体38の前縁34に接続され、第二リブ42と前縁34は一体構造になる。該第二リブ42は、羽根3の強度を向上するだけでなく、羽根3の風避け面(凸面)性能もより良くする。

図3と図6に示すように、本願の前記実施例では、前記第三リブ43と前記ハブ2との接続点21は、前記羽根3の前縁34に近づく、かつ進風方向に沿って延びる。前記第三リブ43と前記ハブ2との接続点21は、前記羽根投影幅の3/5ないし4/5の箇所に位置する。本実施例では、2/3の箇所に位置する。第三リブ43が風避け面(凸面)に形成され、かつその成り行きは実質的に気流方向に沿って設置し、気流に影響を与えません。

図1と図13に示すように、本願の前記実施例では、前記ハブ2には厚さ方向に沿って複数の円穴22を設けられ、前記円穴22内にバランス調節スチールボール23が取り付けられる。前記円穴22がハブ2に沿って一周で設置される。バランス必要に従って、異なる箇所に位置する円穴22の中にスチールボール23を取り付けることによって、ファンのバランス調節問題を解決できる。標準部品であるスチールボールを使用してバランスをコスト最小的に調節でき、スチールボールが標準部品であるので、コストが低く、一回にバランス量に従って若干のスチールボールを置いて、一回に押し取り付けられる。スチールボールは押されることによって飛び出ない。他の伝統のバランス調節にいて用いられるバランス塊、挿入シート、リベット、ねじ、ボアホールなどの方法は、その操作効率が低いである。あるのは非標準部品であり、あるのは仕入量が小さくかつコストが高く、一回に押し取り付けられません。

図6と図13に示すように、本願の前記実施例では、前記支え板15は一回伸びられる構造である。その伸びられる深さは取り付けの必要により任意に調節できる。前記支え板の縁と前記ハブはプラスチック注型方法によって一体で形成される。伸びられる構造が異なって設置されることによって、取り付け位置が調節でき、羽根の新設は必要がなく、羽根の加工が便利になる。

図3に示すように、本願の前記実施例では、前記羽根3の本体38を等距離で五段に分割されて六個の切断面が形成され、前記根部に近い切断面から端部10に近い切断面まで、毎切断面の弦線と水平線とが形成される角はそれぞれに:40.5度-42.5度、39.5度-41.5度、37.9度-39.9度、36.3度-38.3度、34.9度-36.9度、33.8度-36度である。該箇所の六個の切断面位置は図3における横断線で示される。本実施例では、即ちA-A横断線乃至F-F横断線である。図7ないし図12に示すように、各位置の弦線と水平線とが形成される角はそれぞれに：aが41.5度、bが40.5度、cが38.5度、dが37度、eが35.5度、fが34.5度である。該形状がある羽根はより良い性能を備え、流量、エネルギー消費及び効率が一番良くなる。

図5と図6に示すように、本願の前記実施例では、前記第一リブ41、第二リブ42及び第三リブ43の高さは1.5mm-5.0mmである。本実施例のは3.5mmである。該高さがあるリブは羽根強度要求をより良く満たされ、羽根3の強度を向上でき、羽根3が折れ難い。

図14と図15に示すように、本願の他の実施例では、前記支え板1は平板構造であり、前記支え板の縁と前記ハブ2はプラスチック注型方法によって一体で形成される。
本願のファンは吸風ファンがいい、排風ファンもいい。

Claims (9)

1. 支え板と、前記支え板に接続されるハブと、前記ハブから直径に沿って外へ延びる複数の曲面状な羽根を備え、
   隣り合う前記羽根の根部は曲面状な接続部によって接続され、前記接続部は前の羽根の後縁から後の羽根の前縁方向へ延びるように形成され、各前記羽根の風受け面には後縁の曲がり角から前記ハブに到る第一リブが形成され、各前記羽根の風避け面には前縁の曲がり角から前記ハブに到る第二リブが形成され、各前記羽根の風避け面には前記ハブから後縁方向へ向かう第三リブが形成され、
   前記第一リブは、三次元的に、前記羽根の後縁の曲がり角前の曲線の傾向に沿って前記ハブに接続されることを特徴とする省エネルギーファン。
2. 前記第二リブは、三次元的に、前記羽根の前縁の曲がり角前の曲線の傾向に沿って前記ハブに接続されることを特徴とする請求項１に記載の省エネルギーファン。
3. 前記第三リブと前記ハブとの接続点は、前記羽根の前縁に近く、かつ前記第三リブは、気流方向に沿って延びることを特徴とする請求項１に記載の省エネルギーファン。
4. 前記第三リブと前記ハブとの接続点は、前記後縁を基準として前記羽根の投影幅の3/5ないし4/5の箇所に位置することを特徴とする請求項３に記載の省エネルギーファン。
5. 前記ハブには厚さ方向に沿って軸の延びる複数の円穴が設けられ、前記円穴内にバランス調節スチールボールが取り付けられることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の省エネルギーファン。
6. 前記支え板は中央部、外周部、及び前記中央部と前記外周部との接続部とを有する構造を有し、前記中央部は、前記ハブの厚み方向に沿って前記外周部から突出し、前記接続部は筒状であり、前記外周部と前記ハブはプラスチック注型方法によって一体で形成されることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の省エネルギーファン。
7. 前記支え板は平板構造であり、前記支え板の縁と前記ハブはプラスチック注型方法によって一体で形成されることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の省エネルギーファン。
8. 各前記羽根は本体、根部及び端部を備え、前記本体を等距離で五段に分割されて六個の切断面が形成され、前記根部に近い切断面から端部に近い切断面まで、各切断面の弦線と回転軸に直交する水平線とが形成される角はそれぞれに:40.5度-42.5度、39.5度-41.5度、37.9度-39.9度、36.3度-38.3度、34.9度-36.9度、33.8度-36度であることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の省エネルギーファン。
9. 前記第一リブ、第二リブ及び第三リブの前記羽根の表面からの高さは1.5mm-5.0mmであることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の省エネルギーファン。
   
   

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