JP2002106500A

JP2002106500A - ファンの水抜き構造

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Publication number: JP2002106500A
Application number: JP2000301085A
Authority: JP
Inventors: Kota Shimada; 行太島田; Koichi Oyama; 耕一大山
Original assignee: Toyo Radiator Co Ltd
Current assignee: T Rad Co Ltd
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-09-29
Publication date: 2002-04-10
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: JP4676599B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ファンとシュラウドとの間隙に付着した水を
効率よく外部に排出する水抜き構造の提供。【解決手段】複数の翼１の先端部を互いに連結する短
い筒状のリング２と、その外側に小隙を介して配置され
るシュラウド４の筒状部５とを有するものにおいて、そ
の筒状部５の下端部の幅方向の端面に一以上の縦溝10を
配置する。【作用】ファンとシュラウドとの両者の間隙部に付着
した水は、シュラウドの筒状部５の下端部の縦溝10に導
かれ、その溝表面を伝って外部に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車のラジエータ
冷却用などに使用されるファンの水抜き構造に関し、詳
しくはファンの間隙部に付着した雨水や洗車時の水が冬
季に凍って、ブリッジを形成することを防止するために
有効なファンの水抜き構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車のラジエータ冷却用などとして軸
流型または斜流型のファンが多く使用されている。この
ようなファンはエンジンやモータ等の駆動源により回転
するボス部に放射状に設けた複数の翼を備え、その翼の
回転により軸方向に起風するようになっている。

【０００３】一般に軸流型または斜流型のファンでは、
下流側への送風の一部が翼周囲から上流側に逆流する現
象がある。このような逆流現象は送風効率を低下させ、
騒音も大きくなるので好ましくない。そこで従来から、
翼の外側を取り囲むようにシュラウドを配置して逆流を
抑制する方法があるが、逆流を効果的に抑制するために
は、各翼の先端部を互いにリングで連結し、そのリング
の外周面とシュラウドにおける筒状部の内周面の間隙を
小さくした構造が採用される。

【０００４】さらに、逆流の抑制効果をより高めるため
に上記間隙にラビリンスシール部を形成する場合もあ
る。図９はラビリンスシール構造の１例を示す模式的な
断面図であり、回転側である翼１の先端部を互いに一体
に連結するリング２の外周面３と、固定側であるシュラ
ウド４における筒状部５の内周面６が小さい間隙Ｇで対
向する。ファン13のリング２の幅方向両端部がベルマウ
ス状に拡開し、それらと中央部の突条とが夫々絞り片Ｓ
を構成し、その先端部とシュラウド４の筒状部５の内周
面６の間隙ｇは前記の間隙Ｇより小さな値になる。そし
てこの小さい間隙ｇによる流体抵抗と間隙Ｇ部分の膨張
室によりラビリンスシール部が形成される。なお、端部
のベルマウス状の絞り片Ｓは片側のみ設けられることも
ある。また、ラビリンスシール構造を形成しない場合
は、リング２の外周面３とシュラウド４における筒状部
５の内周面６の間隙は上記間隙ｇと同じように狭く設定
される。

【０００５】一方、自動車に搭載されるファンは雨水や
洗車水の付着が避けられない。ファンに付着した水の大
部分は翼やシュラウドを伝わって下方に流れ落ちるが、
前記ファンのリング２と、シュラウド４の筒状部５の狭
い間隙部に入り込んだ水は、筒状部５の最下部にブリッ
ジ状に溜まってなかなか抜け落ちないことがある。間隙
部に滞留した水は冬季など外気温度が低下すると氷結
し、ファン起動時にそれを損傷する虞があり、甚だしい
場合はファンが起動できなくなる。その対策として、間
隙Ｇ（または間隙ｇ）を大きくすることも考えられる
が、それに応じて逆流が増加するので実用的ではない。

【０００６】他の対策として、筒状部５の最下部に水溜
部７を設け、その底面部の真中に穿設した小さい水抜き
孔から溜まった水を外部に排出する方法もあり、現実に
採用されている。図１０はそのような水抜き部を設けた
筒状部６の最下部付近をファンの軸方向から見た模式的
な図である。筒状部５の最下部に水抜き孔８を有する水
溜部７が設けられ、リング2 の外周面３と筒状部５の内
周面６の間隙に入り込んだ水は水滴となって間隙を伝っ
て流下し、水溜部７に集まりその水抜き孔８から外部に
落下する。しかしこの方法は水抜き孔８の直径が小さい
と、水滴Ｗの表面張力の作用により水抜き孔８から水が
排出しにくいという問題があり、表面張力の影響を受け
ない程度に水抜き孔８の直径を大きくすると、そこから
の空気リークが増大して逆流抑制の効果が低下するとい
う別の問題が発生する。

【０００７】さらに水抜き孔８を有する水溜部７を設け
たとしても、図１０のように水溜部７の近傍の間隙部が
狭いと、そこに成長しながら流下する水滴が表面張力に
より途中でブリッジＢを形成し、水溜部７に到達せずに
滞留するという問題もある。とくに間隙部が絞り片Ｓに
よって形成される狭い間隙ｇ部分で滞留を起こしやす
い。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明はこのよ
うなファンのリングとシュラウドにおける筒状部との間
隙部に水滴が滞留して排出されにくいという問題の解決
を課題とし、そのための新しいファンの水抜き構造を提
供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、回転
軸から放射状に配置された複数の翼(1) を有し、その翼
の先端間を短い筒状のリング(2) が一体的に連結したフ
ァン(13)と、そのリング(2) の外側に小隙を介して配置
される筒状部(5) を有するシュラウド(4) と、を具備
し、そのファン(13)のリング(2) の外周面(3) とシュラ
ウド(4) の筒状部(5) の内周面(6) との間に保持される
水滴を排除するファンの水抜き構造において、前記シュ
ラウド(4) の筒状部(5) の下部位置で、その幅方向の端
面に水抜き用の縦溝(10)が重力方向に向けて設けられて
いることを特徴とするファンの水抜き構造である。（請
求項１）

【００１０】このように筒状部の下部における幅方向の
端面に水抜き用の縦溝を設けると、間隙部を流下してき
た水滴は縦溝に吸い込こまれるように入り込み、その表
面をすべり落ちて容易に外部に排出される。また縁部が
閉鎖系である前記の図１０のような水抜き孔８の場合
は、水滴の表面張力によって孔の周縁にブリッジが形成
されて水が排出しにくくなるが、本発明のように片面が
大気開放された縦溝の場合は、その表面張力が水を縦溝
に導いて下方に排出する作用を助けるという予想外の効
果を奏する。

【００１１】上記水抜き構造において、前記ファン(13)
のリング(2) の幅方向の縁部がベルマウス状に拡開し、
そのベルマウス(11)の先端部が前記シュラウド(4) の縦
溝(10)に対向するように構成できる。（請求項２）。前
記ファンのリング(2) のベルマウス(11)の先端面が前記
シュラウド(4) に投影されたときの幅をｔとし、そのシ
ュラウド(4) の縦溝(10)の底から投影面の内縁までの幅
をｄとしたとき、ｄ≦0.5 ｔとすることができる。( 請
求項３）

【００１２】上記いずれかの水抜き構造において、シュ
ラウド(4) の縦溝(10)をその筒状部(5) の周方向に所定
の間隔で複数設けることができる。（請求項４）上記い
ずれかの水抜き構造において、シュラウド(4) の筒状部
(5) の最下部に階段状の凹部(17)が設けられ、その筒状
部(5) の縁部に向かい下さがりに成形されたその凹部(1
7)の周方向の両側に縦溝(10)を重力方向に設けることが
できる。（請求項５）

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１は本発明における水抜き構造の１
例を図１０に準じて示した模式的な図であり、図１０と
同じ部分には同一符号が付されている。また、図２
（ａ）は図１のａ−ａ断面略図であり（ｃ）は、図１の
ｃ−ｃ断面略図である。この水抜き構造は、シュラウド
４の筒状部５の下部における幅方向の端面に複数本（こ
の例では４本）の水抜き用の縦溝１０を設けることによ
り構成されている。なお筒状部５の最下部には水抜き孔
８を有する水溜部７が設けられ、縦溝１０はその水溜部
７の左右に２つずつ配列される。

【００１４】その縦溝１０の断面は図２（ａ）の如くＶ
型に形成されている。なお図２（ｂ）のように、円弧状
の頂角を有するＶ型の縦溝１０でもよい。水滴をスムー
ズに排出するには、図２（ｃ）において、ファンのリン
グ２のベルマウス状の絞り片Ｓの先端面が前記シュラウ
ド４に投影されたときの幅をｔとし、そのシュラウド４
の縦溝１０の底から投影面の内縁までの幅をｄとしたと
き、ｄ≦0.5 ｔである。また縦溝１０をＶ型に形成する
場合において、そのＶ型の角度は４０°〜１２０°程度
とすることが望ましい。

【００１５】次に、図１の水抜き構造の作用を説明す
る。ファンのリング２と、シュラウドの筒状部５の間隙
部に付着した水は水滴となって流下し、下部付近では比
較的大きく成長するが、最初の縦溝１０までくると成長
した水滴の大部分はそれに吸い込まれ、その溝の表面を
伝って外部に排出される。吸い込まれず残った水はより
小さい水滴として間隙部を伝ってさらに流下し、下流側
の縦溝１０のいずれかによって外部に排出される。な
お、最後の縦溝１０でも排出されなかった僅かな水は水
溜部７に達し、水抜き孔８から下方に落下する。したが
って、下部付近で成長した水滴がブリッジを形成して滞
留することはない。なお水溜部７においても筒状部５の
幅方向端面に縦溝１０を形成することができ、また水溜
部７を設けることなくその部分に縦溝１０のみ設けるこ
ともできる。

【００１６】図３は本発明における水抜き構造の他の例
を示す模式的な断面図で、図１と同じ部分には同一符号
が付されている。この例ではシュラウド４の筒状部５の
縁部内周面６が階段型に形成され、リング２の縁部がベ
ルマウス状に拡開され、それによる絞り片Ｓがその階段
型の凹部に進入するように形成されている。そして筒状
部５の右側端面に傾斜する縦溝１０が設けられる。そし
てそれらの間隙部に流下した水滴Ｗは縦溝１０に吸い込
まれ、溝表面を伝って落下して図示のように外部に排出
される。

【００１７】図４は本発明における水抜き構造のさらに
他の例を示す模式的な断面図で、図１と同じ部分には同
一符号が付されている。この例ではファンのリング２の
幅方向両端部と中央部に絞り片Ｓが設けられ、両端部の
絞り片Ｓに対向する筒状体５の端面に、それぞれ半径方
向に垂直な縦溝１０（図面左側）と傾斜する縦溝１０
（図面右側）が設けられる。そして図面右側の狭い間隙
部に形成された水滴Ｗは右側の縦溝１０から排出され、
図面左側の狭い間隙部に形成された水滴Ｗは左側の縦溝
１０から排出される。

【００１８】図５〜図８は図４の水抜き構造を自動車の
ラジエータ冷却用ファン13のシュラウド４に適用した例
である。図５は合成樹脂製のファン13の外周に、合成樹
脂製のシュラウド４が被嵌された状態を裏面側から見た
ものであり、図６はそのシュラウド４であって、図５の
Ａ部分を示す斜視拡大図（裏面側から見たもの）であ
り、図７は図５のVII −VII 断面拡大図である。また、
図８は図６とは逆方向からみたシュラウド４の部分斜視
図（正面側からみたもの）である。

【００１９】これらの図において、シュラウド４は筒状
部５を備え、その幅方向の背面側端部の中心部に複数の
ステー１２を介してモータ支持部１４が一体に設けら
れ、そのモータ支持部１４にファンモータ１５が取付ら
れている。そして、そのファンモータ１５の図示しない
回転軸の先端部に、ファンのボス部が固定され、そのボ
ス部より複数の翼１が放射状に突設されている。各翼１
の先端縁が互いにリング２で連結される。そしてリング
２の内周面と筒状部５の外周面が狭い間隙部を介して対
向する。なおこのシュラウド４は、その四隅が図示しな
いラジエータに支持される。

【００２０】筒状部５の最下部の正面側には階段状の凹
部１７が、その正面側へ下さがりとなる水抜き部が設け
られ、筒状部５の最下部の裏面側にはその幅方向縁部お
よび、その内面に突出された逆絞り片Ｒに夫々欠切部１
６が設けられ、その欠切部１６および凹部１７の近傍で
あって、且つそれらを挟む周方向両側に複数の縦溝１０
が設けられる。すなわち縦溝１０は筒状部５の下部の幅
方向両端面にそれぞれ６つ、合計１２本設けられる。そ
して図８に示されている６本の縦溝１０は階段状の縁に
沿って半径方向に垂直に形成され、図６，図７（または
図８）に示されている６本の縦溝１０は、突出した縁部
に僅かに形成されている。なお、これらの溝１０の作用
は図４と同様なので説明は省略する。

【００２１】

【発明の効果】以上のように本発明のファンの水抜き構
造は、そのシュラウドの筒状部の下部における幅方向の
端面に水抜き用の縦溝が重力方向に向けて設けられてい
ることを特徴とするので、間隙部を流下してきた水滴を
その縦溝で容易に外部に排出することができる。

【００２２】上記水抜き構造において、ファンのリング
の幅方向の縁部をベルマウス状に拡開することができ、
そのベルマウスの先端部をシュラウドの筒状部の内周面
における縦溝を設けた部分に対向させることができ、そ
のようにして形成された狭い間隙部を流下する水滴を上
記縦溝で容易に外部に排出することができる。上記水抜
き構造において、ファンのリング(2) のベルマウスの先
端面が前記シュラウドに投影されたときの幅をｔとし、
そのシュラウド(4) の縦溝(10)の底から投影面の内縁ま
での幅をｄとしたとき、ｄ≦0.5 ｔとすることができ
る。それにより確実に水抜きできる。

【００２３】上記水抜き構造において、縦溝を所定の間
隔で筒状部の周方向に複数設けることができ、それによ
って筒状部を流下する水滴が外部に排出される機会を増
加することができる。上記の水抜き構造において、筒状
部の最下部に階段状の凹部を設け、その凹部の近傍に縦
溝を設けることができ、それによって筒状部の下部に流
下する水滴の排出経路を増やすことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における水抜き構造の１例を示す模式的
な図。

【図２】図１における縦溝１０部分を縦方向から見た拡
大図。

【図３】本発明における水抜き構造の他の例を示す模式
的な断面図。

【図４】本発明における水抜き構造のさらに他の例を示
す模式的な断面図。

【図５】本発明の水抜き構造を自動車のラジエータ冷却
用ファン13とシュラウド４に適用した例であり、合成樹
脂製のファン13の外周に、合成樹脂製のシュラウド４が
被嵌された状態を裏面側から見たもの。

【図６】同そのシュラウド４であって、図５のＡ部分を
示す斜視拡大図（裏面側から見たもの）。

【図７】図５のVII −VII 断面拡大図。

【図８】図６とは逆方向からみたシュラウド４の部分斜
視図（正面側からみたもの）。

【図９】ファンに形成したラビリンスシール構造の１例
を示す模式的な断面図。

【図１０】水抜き構造を設けた筒状部５の最下部付近を
ファンの軸方向から見た模式的な図。

【符号の説明】

１翼２リング３外周面４シュラウド５筒状部６内周面７水溜部８水抜き孔１０縦溝１１ベルマウス１２ステー１３ファン１４モータ支持部１５ファンモータ１６欠切部１７凹部Ｓ絞り片Ｒ逆絞り片ＢブリッジＧ間隙ｇ間隙Ｗ水滴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3H033 AA02 AA15 BB02 BB07 BB08 CC03 DD10 DD27 EE04 EE09 3H034 AA02 AA15 BB02 BB07 BB08 CC03 DD05 DD25 EE04 EE09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回転軸から放射状に配置された複数の翼
(1) を有し、その翼の先端間を短い筒状のリング(2) が
一体的に連結したファン(13)と、そのリング(2) の外側に小隙を介して配置される筒状部
(5) を有するシュラウド(4) と、を具備し、そのリング(2) の外周面３とシュラウド(4) の筒状部
(5) の内周面(6) との間に保持される水滴を排除するフ
ァンの水抜き構造において、前記シュラウド(4) の筒状部(5) の下部位置で、その幅
方向の端面に水抜き用の縦溝(10)が重力方向に向けて設
けられていることを特徴とするファンの水抜き構造。
【請求項２】請求項1 において、前記リング(2) の幅方向の縁部がベルマウス状に拡開
し、そのベルマウス(11)の先端部が前記縦溝(10)に対向
されているファンの水抜き構造。
【請求項３】請求項２において、前記ファン(13)のリング(2) のベルマウス(11)の先端面
が前記シュラウド(4)に投影されたときの幅をｔとし、
そのシュラウド(4) の縦溝(10)の底から投影面の内縁ま
での幅をｄとしたとき、ｄ≦0.5 ｔとされたファンの水
抜き構造。
【請求項４】請求項１〜請求項３のいずれかにおい
て、前記縦溝(10)がシュラウド(4) の筒状部(5) の周方向に
所定の間隔で複数設けられるファンの水抜き構造。
【請求項５】請求項１〜請求項４のいずれかにおい
て、前記シュラウド(4) の筒状部(5) の最下部に設けられた
階段状の凹部(17)が、その筒状部(5) の縁部に向かい下
さがりに成形され、その凹部(17)の周方向の両側に縦溝
(10)が重力方向に設けられたファンの水抜き構造。