JP4199358B2

JP4199358B2 - 送風装置

Info

Publication number: JP4199358B2
Application number: JP04106899A
Authority: JP
Inventors: 敏雄椿田
Original assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 1999-02-19
Publication date: 2008-12-17
Anticipated expiration: 2019-02-19
Also published as: JP2000240456A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラジエータ用冷却ファン等の屋外の空気を取り入れる送風装置に関するもので、特に凍結によるファンロックを防止するためのシュラウドの構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は車両に搭載されたラジエータを冷却するための送風装置の配置を示す図で、図７（ａ）は上記送風装置をＰ方向から見た図（背面図）、図７（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図である。同図において、２０は車両、２１はエンジン室、２２は上記エンジン室２１の前部に配置されたコンデンサ、２３はラジエータ、２４は車両２０の前方に設けられた吸い込みグリル、１０Ａは上記ラジエータ２３の片面側に対向するファン１と、上記ラジエータ２３を外周部から覆うシュラウド２Ａと、上記ファン１を駆動するモータ３と、上記モータ３を支承する複数本のモータステイ４とを備えた送風装置である。この送風装置１０Ａは、吸い込みグリル２４から車両２０外部の空気を取込みラジエータ２３を冷却するもので、送風装置１０Ａのファン１はその中心でモータ３の回転軸３ａと連結され、上記モータ３は上記回転軸３ａとは反対側に設けられたモータ取付足３ｂを介してとモータステイ４に取付けられている。なお、図７（ａ），（ｂ）において符号５で示すファン１の羽根部１Ｆの先端部１Ｋとシュラウド２Ａの上記羽根部１Ｆに対向する面２Ｋとの間隙の大きさ（以下、チップクリアランスという）が保たれている箇所を、以下クリアランス部という。
ところで、送風装置においては、上記チップクリアランスの大きさは、効率や騒音等のファン性能に大きな影響を与える。このチップクリアランスの大きさは小さい程良く、ファンやシュラウドの寸法精度及びそれらの組立精度から、ファンとシュラウドの干渉に至らない最小寸法で設計するのが理想的である。また、近年、加工技術の向上に伴って上記チップクリアランスの大きさは小さくなる傾向にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、チップクリアランスを小さくすると、クリアランス部５、特にファン１の羽根部１Ｆ直下のクリアランス部５Ｚに異物が挟まり、ファン１の回転が止まる現象（ファンロック）が発生することがある。
特に、送風装置１０Ａが、車両用ラジエータの送風装置のように屋外の空気を取り入れるような送風装置である場合には、凍結によるファンロックが発生する場合がある。すなわち、ファン１の羽根部１Ｆの先端部１Ｋとシュラウド２Ａの上記羽根部１Ｆに対向する面２Ｋとの間隙が狭いため、特にファン１の羽根部１Ｆの停止位置が最下方の位置に近い場合には、図７（ｂ）に示すように、水滴がファン１とシュラウド２Ａとにまたがって付着するため排水性が悪くなる。したがって、夜間の車両停止中にファン１の羽根部１Ｆの先端部１Ｋから水滴が滴下する際に、この水滴が外気温の低下により冷却され、ファン１とシュラウド２Ａとの間に貯まった状態で凍結してしまい、この氷結によりファンロックが発生することがある。
【０００４】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、全体としてチップクリアランスを小さく保ちながら、ファンロックの発生を防止することのできるシュラウド構造を有する送風装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の送風装置は、ファンの羽根部の先端と、上記ファンの外周を囲むように形成された筒状のシュラウドの内壁との隙間がファンの下方側において大きく、かつ、上記隙間の間隔が滑らかに変化するように上記シュラウドを形成するとともに、上記隙間を、ファンの羽根部の直下位置で最大となるようにしたものである。
【０００７】
請求項２に記載の送風装置は、上記隙間が、ファン下方側において、ファンの前面に向かう方向に徐々に大きくなるようにしたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
実施の形態１．
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の実施の形態１に係わる送風装置１０の構成を示す図で、（ａ）図は正面図、（ｂ）図はそのＡ−Ａ断面図である。この送風装置１０は、ファン１と、このファン１の外周を覆うように形成された筒状のシュラウド２と、上記ファンの裏面側に取付けられ上記ファンを駆動するモータ３と、半径方向に延長してこのモータ３を支承する複数本のモータステイ４とを備え、ファン１の前面側から屋外の空気を導入するものである。
本実施の形態１の送風装置１０は、ファン１の羽根部１Ｆの先端部１Ｋとシュラウド２の上記羽根部１Ｆに対向する面２Ｋとの間隙の大きさ（チップクリアランス）を全体として小さくなるように設計するとともに、ファン１の羽根部１Ｆ直下のチップクリアランスが大きくなるようにシュラウド２を形成したものである。すなわち、シュラウド２の内壁側の断面形状を、図１（ａ）に示すように、下部に台形状のクリアランス部５Ｚを設けた円形状に形成し、ファン１の羽根部１Ｆ直下のチップクリアランスのみを広げるようにしている。詳細には、クリアランス部５Ｚを除く部分のクリアランスの大きさをｄとすると、ファン１の羽根部１Ｆの先端部１Ｋから距離ｄ_z(ｄ_z＞ｄ)だけ離した水平な底部２ａを形成するとともに、上記底部２ａから斜め上方に延長する斜面部２ｂを設け、上記斜面部２ｂで上記クリアランスｄを保持するように形成されたシュラウド２の円形部２ｃと連結させて台形状のクリアランス部５Ｚを構成することにより、ファン１の下方側のクリアランスを大きくなるようにしている。
【０００９】
このように、本実施の形態１の送風装置１０では、ファン１の羽根部１Ｆとシュラウド２との隙間をファン１の下方側において大きくなるようにシュラウド２を形成したので、図１（ｂ）に示すように、冬場の昼間にファン１に付着した雨水等の水滴がファン１の羽根部１Ｆの先端部１Ｋから滴下した場合でも、上記水滴が羽根部１Ｆの先端部１Ｋと上記底部２ａとにまたがって付着することがないので、羽根部１Ｆの先端部１Ｋから滴下した水滴は速やかにシュラウドの下方から排水される。したがって、外気温の低下により上記水滴が冷却され氷結した場合でも、上述したように、水滴がファン１とシュラウド２とにまたがって付着していないので、凍結によるファンロックの発生を確実に防止することができる。また、水滴によるファンロックの他、泥水の付着等に起因するファンロックの発生も防止することができる。
【００１０】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、シュラウド２の内周側の下部に台形状のクリアランス部５Ｚを設けファン１とシュラウド２との隙間をファン１の下方側において大きくなるようにしたが、図２に示すように、上記クリアランス部５Ｚの形状をファン１の羽根部１Ｆの直下位置でクリアランスが最大ｄ_maxとなるＵ字形に形成してもよい。これにより、ファン１とシュラウド２との間隔が滑らかに変化するので、凍結によるファンロックの発生を確実に防止することができるとともに、クリアランス部５Ｚでの空気の乱れを小さくすることができ、騒音の悪化を抑制することができる。
【００１１】
また、図３に示すように、シュラウド２の内周側の形状を、下半分だけ楕円状としてファン１とシュラウド２との隙間をファン１の下方側において大きくするようにすれば、チップクリアランスの変化を更に滑らかにすることができ、送風効率を向上させることができるとともに、騒音の悪化を抑制することができる。
【００１２】
実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３に係わる送風装置１０の構成を示す図で、本実施の形態３では、ファン１の下方側の隙間を、ファン１の前面方向（モータ３と反対側の方向）に向かって大きくなるようにシュラウド２を形成し、ファン１に付着した雨水等の水滴の排水性を向上させ、水滴がファン１とシュラウド２とにまたがって付着することがないようにしたものである。すなわち、シュラウド２のファン１下方側の内壁形状を、ファン１の下方側との隙間がファン１の前面方向に向かって大きくなるように傾斜を付けた形状とすることより、ファン１の羽根部１Ｆの先端部１Ｋからシュラウド２の傾斜部２Ｚに落下してきた水滴を速やかに排水することができるので、凍結によるファンロックの発生を確実に防止することができる。
【００１３】
なお、上記実施の形態１〜３では、バンドのないファンを備えた送風装置について説明したが、図５に示すように、バンド付きのファン６を備えた送風装置においても、上記実施の形態１と同様に、下部に台形状のクリアランス部５Ｚを設け、ファン６Ｆの外周側に取付けられたバンド６Ｂとシュラウドとの隙間ｄ_zをファンの下方側において大きくすることにより、凍結によるファンロックの発生を防止することができる。更に、上記実施の形態２のようにクリアランスを滑らかに変化させるとともに、上記実施の形態３のようにシュラウド２のファン１下方側の内壁に傾斜を付けることにより、ファンロックの防止効果を更に向上させることができる。
なお、従来のバンド付きのファンでは、ファンの停止位置に関わらずファンの下方側の隙間は一定なので、バンド付きのファンに対して本発明を適用することは特に有効である。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、ファンの羽根部とシュラウドとの隙間をファンの下方側において大きく、かつ、上記隙間の間隔が滑らかに変化するようにシュラウドを形成するとともに、上記隙間が、ファンの羽根部の直下位置で最大となるようにしたので、ファンから滴下した水滴を速やかに排水することができる。したがって、外気温の低下により上記水滴が冷却され氷結した場合でも、凍結によるファンロックの発生を確実に防止することができる。また、上記隙間の間隔が滑らかに変化しているので、騒音悪化の抑制を図ることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、上記隙間が、ファン下方側において、ファンの前面に向かう方向に徐々に大きくなるようにしたので、シュラウドに落下してきた水滴を速やかに排水することができ、凍結によるファンロックの発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係わる送風装置の構成を示す図である。
【図２】本実施の形態２に係わる送風装置の構成を示す図である。
【図３】本実施の形態２に係わる送風装置の他の構成を示す図である。
【図４】本実施の形態３に係わる送風装置の構成を示す図である。
【図５】ラジエータ用送風装置の配置を示す図である。
【図６】ラジエータを冷却するための送風装置の配置を示す図である。
【図７】従来の送風装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１ファン、１Ｆファンの羽根部、１Ｋ羽根部の先端部、２シュラウド、
２ａシュラウドの底部、２ｂシュラウドの斜面部、２ｃシュラウドの円形部、
２Ｚシュラウドの傾斜部、３モータ、４モータステイ、５クリアランス部、
５Ｚ羽根部の直下に位置するクリアランス部、１０送風装置。

Claims

ファンと、上記ファンを回転させるモータと、上記ファンの外周を囲むように形成され上記モータを支承するモータステイを介して上記ファンを鉛直方向に支持する筒状のシュラウドとを備えた送風装置において、ファンの羽根部の先端とシュラウドの内壁との隙間がファンの下方側において大きく、かつ、上記隙間の間隔が滑らかに変化するように上記シュラウドを形成するとともに、上記隙間を、ファンの羽根部の直下位置で最大となるようにしたことを特徴とする送風装置。
上記隙間が、ファン下方側において、ファンの前面に向かう方向に徐々に大きくなるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の送風装置。