JPH0861065A - ファンシュラウド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファンシュラウド５の性能確保と、上下型抜
きによる樹脂成形とを実現するとともに、側方からの飛
び石等の異物の進入を強度の高い円筒状壁部１２ａで防
止できるようにする。 【構成】 ２重円筒部１０のリング状連結部１０ｅにベ
ルマウス状の空気吸入口１０ｆを形成するとともに、こ
の空気吸入口１０ｆの空気上流側に異物進入防止用のリ
ング体１２を形成する。このリング体１２の最外周側の
位置で、かつ２重円筒部１０の内周側円筒部１０ｂより
さらに内周側に円筒状壁部１２ａを配置する。これによ
り、ベルマウス状の空気吸入口１０ｆを形成しても、上
下型抜きによる一体成形で、ファンシュラウド５を製作
できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軸流ファンの送風空気を
案内するファンシュラウドに関するもので、例えば自動
車用空調装置の冷媒凝縮器、自動車用ラジェータ等の熱
交換器の送風ファンに用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動車用空調装置、例えばワンボ
ックスタイプの車両に用いられる空調装置では、車両床
下の前輪の前部に、冷媒凝縮器を略水平方向に設置し、
この凝縮器の上部に軸流ファンと樹脂製ファンシュラウ
ドとを組み合わせた送風装置を配設し、軸流ファンの作
動によりファンシュラウドの空気吸入口から空気を吸入
し、この吸入空気を凝縮器に送風し、凝縮器の冷却を行
うようにしている。

【０００３】ここで、空気吸入口は、ファンへの空気吸
入を円滑にしてファン性能の向上を図るためにベルマウ
ス形状に形成するとともに、シュラウドの剛性の向上を
図るために、このベルマウス状空気吸入口を２重円筒部
で形成することが従来提案されている。ところで、この
ような自動車用熱交換器の送風装置では、飛び石等の異
物が進入して、軸流ファンのブレードや熱交換器のコア
部が破損したりすることがある。そこで、ファンシュラ
ウドのベルマウス状空気吸入口の周囲の全周にわたっ
て、径２〜３ｍｍ程度のピンを１ｃｍ程度の細かい間隔
で一体成形して、このピンによりベルマウス状空気吸入
口の側方から飛び石等が進入するのを防止するようにし
ている。また、軸流ファンを駆動するモータを保持する
ステーをベルマウス状空気吸入口の空気上流側に一体成
形するとともに、このステーに多数の同心円形状のネッ
トを一体成形し、このネットによりベルマウス状空気吸
入口の前方から飛び石等が進入するのを防止している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、上記ピンが通風抵抗とならないように、径２〜３ｍ
ｍ程度の細径に成形しているので、飛び石に対する強度
が不足し、飛び石により上記ピンが損傷することがあ
る。また、このような強度不足を解消するため、ファン
シュラウドの空気吸入口に円筒状の壁部を一体成形し
て、飛び石等の進入防止を図ることも考えられるが、こ
の場合には、樹脂成形の型抜きの都合から、上記壁部を
ストレートの円筒形状に成形せざるを得ないので、ベル
マウス形状を維持できず、その結果ベルマウス形状によ
る効率のよい空気吸入を行うことができず、ファン性能
の低下を招くという問題がある。

【０００５】本発明は上記点に鑑みてなされたもので、
空気吸入口におけるベルマウス形状を維持できるととも
に、簡単な上下型抜きで樹脂成形することができ、しか
も強度の高い円筒状壁部にて側方からの飛び石等の異物
の進入を防止できるファンシュラウドを提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、以下の技術的手段を採用する。請求項１記載
の発明では、軸流ファン（６）を支持するとともに、こ
の軸流ファン（６）の送風空気を案内するファンシュラ
ウド（５）であって、前記軸流ファン（６）の外周上に
微小間隔を介して位置する円筒部（１０ｂ、１０ｄ）
と、この円筒部（１０ｂ、１０ｄ）の空気上流側に形成
され、前記軸流ファン（６）の先端部に対向する部分が
滑らかな円弧形状の断面形状を持つように形成されたベ
ルマウス状空気吸入口（１０ｆ）と、前記円筒部（１０
ｂ、１０ｄ）より送風空気の上流側に配置され、前記送
風空気の上流側から異物が進入するのを防止する異物進
入防止部材（１２）と、この異物進入防止部材（１２）
の最外周側の位置で、かつ前記円筒部（１０ｂ、１０
ｄ）の軸方向投影面積の範囲外の位置に配置され、前記
送風空気上流側の側方から異物が進入するのを防止する
円筒状壁部（１２ａ）とを具備し、前記円筒部（１０
ｂ、１０ｄ）、前記異物進入防止部材（１２）、および
前記円筒状壁部（１２ａ）が樹脂にて一体成形されてい
るファンシュラウドを特徴としている。

【０００７】請求項２記載の発明では、軸流ファン
（６）を支持するとともに、この軸流ファン（６）の送
風空気を案内するファンシュラウド（５）であって、前
記軸流ファン（６）の外周上に微小間隔を介して位置す
る内周側円筒部（１０ｂ）と、この内周側円筒部（１０
ｂ）の外周上に所定間隔を介して位置する外周側円筒部
（１０ｄ）と、この両円筒部（１０ｂ、１０ｄ）の送風
空気上流側端部において、この両端部を連結するように
前記ファンの径方向に延びるリング状連結部（１０ｅ）
と、前記リング状連結部（１０ｅ）に、前記軸流ファン
（６）の先端部に対向する部分が滑らかな円弧形状の断
面形状を持つように形成されたベルマウス状空気吸入口
（１０ｆ）と、前記両円筒部（１０ｂ、１０ｄ）より送
風空気の上流側に配置され、前記送風空気の上流側から
異物が進入するのを防止する異物進入防止部材（１２）
と、この異物進入防止部材（１２）の最外周側の位置
で、かつ前記両円筒部（１０ｂ、１０ｄ）および前記連
結部（１０ｅ）の軸方向投影面積の範囲外の位置に配置
され、前記送風空気上流側の側方から異物が進入するの
を防止する円筒状壁部（１２）とを具備し、前記両円筒
部（１０ｂ、１０ｄ）、前記連結部（１０ｅ）、前記異
物進入防止部材（１２）、および前記円筒状壁部（１２
ａ）が樹脂にて一体成形されているファンシュラウドを
特徴としている。

【０００８】請求項３記載の発明では、請求項２に記載
のファンシュラウドにおいて、前記外周側円筒部（１０
ｄ）の送風空気下流側端部に、半径方向に径が次第に拡
大するスカート状の延長部（１０ｇ）が形成されてお
り、前記円筒状壁部（１２ａ）が前記内周側円筒部（１
０ｂ）よりさらに内周側に位置するように配設されてい
ることを特徴とする。

【０００９】請求項４記載の発明では、請求項２に記載
のファンシュラウドにおいて、前記外周側円筒部（１０
ｄ）がその軸方向に直線状に形成されており、前記円筒
状壁部（１２ａ）が前記外周側円筒部（１０ｄ）より外
周側に位置するように配設されていることを特徴とす
る。請求項５記載の発明では、請求項１ないし４のいず
れか１つに記載のファンシュラウドにおいて、前記異物
進入防止部材は同心円状に多数形成されたリング体（１
２）であることを特徴とする。

【００１０】請求項６記載の発明では、請求項１ないし
５のいずれか１つに記載のファンシュラウドにおいて、
前記異物進入防止部材（１２）は軸流ファン（６）を支
持するステー（１１）と一体成形されていることを特徴
とする。なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する
実施例記載の具体的手段との対応関係を示すものであ
る。

【００１１】

【発明の作用効果】請求項１〜６記載の発明によれば、
上記技術的手段を有しているため、強度の高い円筒状壁
部（１２ａ）にて側方からの飛び石等の異物の進入を防
止でき、従来の径２〜３ｍｍ程度の細径のピンのごとく
飛び石に対する強度が不足して損傷するといった不具合
が発生しない。

【００１２】また、送風空気の上流側から異物が進入す
るのを防止する異物進入防止部材（１２）の最外周側の
位置で、かつ円筒部（１０ｂ、１０ｄ）の軸方向投影面
積の範囲外の位置に、円筒状壁部（１２ａ）を配置して
いるから、空気吸入口（１０ｆ）におけるベルマウス形
状を維持できるとともに、簡単な上下型抜きで樹脂成形
することができ、その結果ベルマウス形状による効率の
よい空気吸入を行って、ファン性能を確保しつつ、ファ
ンシュラウドを低コストで樹脂成形することができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。 （第１実施例）図１〜図５は本発明を自動車用空調装置
の冷媒凝縮器の送風装置用ファンシュラウドに適用した
第１実施例を示しており、図４において、１はワンボッ
クスタイプの自動車の車体、２は自動車用空調装置の冷
媒凝縮器で、車体１の床下の前輪３の前方位置に略水平
方向に配設されている。

【００１４】４は冷媒凝縮器２の上部に一体に配設され
た送風装置で、その上部から空気を吸入し、凝縮器２へ
空気を送風する押し込み式のものである。この送風装置
４は後述する図１に示すように、ファンシュラウド５と
軸流ファン６とを組み合わせたものである。なお、ワン
ボックスタイプの自動車では、冷媒凝縮器２が上記のご
とく車体１の床下の前輪３の前方位置に略水平方向に配
設されているため、自動車のブレーキング時には、図４
（ｂ）の矢印Ｂ方向からの飛び石を受けやすい。従っ
て、この飛び石等の異物の進入に対する対策を施す必要
がある。

【００１５】図１〜３において、７は軸流ファン６の複
数枚（例えば４枚）の樹脂製ファンブレードで、ファン
駆動用電動モータ８の回転軸のボス部８ａに結合され、
モータ８の回転軸（図示せず）と一体に回転にする。９
は樹脂製シュラウド５の中央部に形成されたモータ保持
用円筒部で、モータ８のケース８ｂがねじ止め固定され
るようになっている。また、樹脂製シュラウド５には、
軸流ファン６のブレード７の外周上に微少間隙を介して
位置する２重円筒部１０が形成されている。

【００１６】さらに、この２重円筒部１０と前記モータ
保持用円筒部９との間を連結するように複数本（図２の
例では１２本）の折曲がった板状のステー１１が一体成
形されている。図２において、１２はシュラウド５のモ
ータ保持用円筒部９と２重円筒部１０との間に同心円状
に多数形成された異物進入防止用リング体であり、１２
ａはこのリング体１２の最外周位置に位置している円筒
状壁部である。なお、図１では、円筒状壁部１２ａの内
周側に隣接するリング体１２のみを図示し、他のリング
体１２は図示を省略している。

【００１７】前記円筒状壁部１２ａはファンシュラウド
５へ飛び石等の異物が側方から進入するのを防ぐために
形成されたもので、そのために前記リング体１２に比し
て円筒状壁部１２ａの軸方向長さＬ1 は図３に示すよう
に長く設定されており、ファンシュラウド５の半径方向
からみたとき、円筒状壁部１２ａの空気下流端が２重円
筒部１０の空気上流端１０ａと近接する位置まで円筒状
壁部１２ａは空気下流側へ延びている。

【００１８】また、後述するファンシュラウド５の樹脂
成形を容易にするため、ファンシュラウド５の半径方向
において、円筒状壁部１２ａは２重円筒部１０の内周面
より内周側に位置するようにしてある。換言すれば、円
筒状壁部１２ａは２重円筒部１０の軸方向投影面積の範
囲外の位置に配置してある。１３は２重円筒部１０より
半径方向外方の４箇所に一体成形された取付部ブラケッ
トで、このブラケット１３部分にてシュラウド５は凝縮
器２にねじ止め固定されるようになっている。

【００１９】上記２重円筒部１０を図１に基づいてさら
に詳述すると、１０ｂは内周側円筒部で、ファン６のブ
レード７の外周上に微小間隙ｃ（例えば３ｍｍ程度）を
介して位置するもので、その空気下流側端部１０ｃは本
例では図１に示すようにブレード７の空気下流側端部よ
り若干空気上流側に位置するように設定されている。１
０ｄは外周側円筒部で、前記内周側円筒部１０ｂの外周
上に所定間隙を介して位置している。

【００２０】１０ｅはこの両円筒部１０ｂ、１０ｄの空
気上流側端部において、この両端部を連結するようにフ
ァン６（シュラウド５）の径方向に延びるリング状連結
部で、本例では、ブレード７の空気上流側端部より若干
空気下流側の位置に位置するようになっている。また、
リング状連結部１０ｅはファン６への空気流入を円滑に
するために、滑らかな円弧形状の断面形状を持ったベル
マウス状に成形され、ベルマウス状の空気吸入口１０ｆ
を形成している。

【００２１】そして、前記円筒状壁部１２ａの空気下流
側先端と２重円筒部１０のベルマウス状空気吸入口１０
ｆとの間の空気流路面積を決定する間隙ｄは、本発明者
らの実験検討等によれば、ファン性能の確保、飛び石等
の異物進入防止等の観点から７ｍｍ程度の大きさに設定
することが好ましい。１０ｇはスカート状延長部で、前
記外周側円筒部１０ｄの空気下流側端部に連結され、前
記内周側円筒部１０ｂの空気下流側端部１０ｃよりも更
に空気下流側に向かって延長するものであって、本例で
はその径が空気下流側に向かって順次拡大するスカート
状に成形されている。このように、延長部１０ｇをスカ
ート状に成形することにより、その端部１０ｈの径を外
周側円筒部１０ｄの径より充分大きくすることができ、
その結果シュラウド５による凝縮器２の熱交換部密閉面
積を増大できる。

【００２２】また、シュラウド５は樹脂の一体成形で製
作する際、図３に拡大図示した断面形状であるため、図
５（ａ）、（ｂ）に示すように上割り型Ｄと下割り型Ｅ
の２つの割り型のみで、シュラウド５を一体成形でき
る。図５の矢印は各型Ｄ、Ｅの成形後の型抜き方向であ
る。図５（ａ）はシュラウド５のステー１１部を成形す
る部位を示し、図５（ｂ）はシュラウド５のステー１１
が位置しない部分を成形する部位を示している。この両
部位のいずれにおいても、上下の２つの割り型Ｄ、Ｅの
みで容易にシュラウド５を樹脂成形できる。

【００２３】次に、上記構成において本実施例の作動を
説明する。モータ８に通電され、モータ８が回転する
と、軸流ファン６のブレード７が回転し、図１の矢印イ
方向に空気が送風され、その送風空気は凝縮器２の熱交
換部を通過して、この熱交換部のチューブ内を通過する
冷媒と熱交換し、冷媒を冷却し、凝縮する。ここで、フ
ァン６は凝縮器２の空気上流側に位置して、押し込み式
ファンとして作用する。その際、本例では、シュラウド
５の形状として下記の工夫した形状を採用しているた
め、ファン送風性能を効果的に向上できる。

【００２４】すなわち、ファンブレード７の外周上に
位置する円筒部を２重円筒部１０としているため、円筒
形状部の剛性が高くなり、そのため内周側円筒部１０ｂ
の真円度を保持しやすくなり、ファンブレード７先端と
の間隙ｃを小さくでき、送風性能の向上を図ることがで
きる。 内周側円筒部１０ｂの空気下流側端部１０ｃ直後から
空気をスカート状延長部１０ｇの内周面に沿ってスムー
ズに拡大しながら送風でき、送風性能を向上できる。こ
のスカート状延長部１０ｇは、図４に示すような車両走
行に伴って発生するラム圧（走行動圧）を利用して、送
風量増加を図ることができない配置レイアウトになって
いる送風装置において有効である。

【００２５】リング状連結部１０ｅを、ブレード７の
空気上流側端部より若干空気下流側の位置に位置させ、
かつリング状連結部１０ｅに滑らかな円弧形状の断面形
状を持ったベルマウス状空気吸入口１０ｆを成形してい
るため、外部の空気を円滑にファン６部に流入させるこ
とができ、送風性能を向上できる。 本実施例装置によれば、上記、、の効果が相乗さ
れて、送風性能を大幅に向上できる。

【００２６】しかも、飛び石等の異物の進入に対しても
以下の構成により確実に阻止できる。すなわち、２重円
筒部１０の内周側開口部分の空気上流側は、同心円状に
多数形成された異物進入防止用リング体１２と、その最
外周に位置する円筒状壁部１２ａとにより細かい間隔
（例えば９ｍｍ）でネット状に覆っているため、２重円
筒部１０の内周側開口部分の空気上流側から進入しよう
とする異物は上記リング体１２と円筒状壁部１２ａとに
より確実に阻止できる。

【００２７】また、２重円筒部１０の空気上流側の側方
から進入しようとする異物に対しては、上記円筒状壁部
１２ａにより確実に阻止できる。この壁部１２ａは従来
技術のピンとは異なり、円筒状に連結されたものである
から、その機械的強度をピンに比して大幅に向上できる
ので、飛び石等により損傷する恐れもなくなる。 （第２実施例）図６、図７は第２実施例であり、第１実
施例のシュラウド５に設けたスカート状の筒状円筒部１
０ｇを廃止した場合である。乗用車用空調装置では、通
常、凝縮器２がエンジン冷却水冷却用ラジエータの空気
上流側に、ほぼ垂直に立てて配設されるため、車両走行
によるラム圧が凝縮器２が効果的に加わり、このラム圧
による冷却風量の増加を充分期待できる。

【００２８】このように、ラム圧による冷却風量の増加
を期待できる配置レイアウトの送風装置では、シュラウ
ド５のスカート状延長部１０ｇを廃止することができ、
その結果２重円筒部１０の外周側円筒部１０ｄの外周面
が直線状となり、樹脂成形時に２重円筒部１０の外周面
側で、その上方から下方に向かって図５の下割り型Ｅを
型抜きできるようになる。

【００２９】そのため、円筒状壁部１２ａを本第２実施
例では、２重円筒部１０の外周側円筒部１０ｄの外周面
より更に外周側に配置している。本例でも、ｄ寸法（図
７参照）は７ｍｍ程度が好ましい。 （第３実施例）図８は第３実施例であり、第２実施例の
シュラウド５における２重円筒部１０の外周側円筒部１
０ｄに相当する部分を廃止して、ベルマウス状空気吸入
口１０ｆと内周側円筒部１０ｂに相当する円筒部１０
ｂ′のみで、２重円筒部１０に対応する空気案内部分を
形成している。

【００３０】本例では、ベルマウス状空気吸入口１０ｆ
の最大外径部よりさらに外周側に円筒状壁部１２ａを配
置しているので、上下の２つの割り型Ｄ、Ｅのみで容易
にシュラウド５を樹脂成形できる。 （第４実施例）図９は第４実施例であり、第１実施例の
シュラウド５における２重円筒部１０の内周側円筒部１
０ｂよりさらに所定寸法Ｌ２だけ内周側の位置に、円筒
状壁部１２ａを配置することにより、この寸法Ｌ２部分
にハッチングＤ２に示す略矩形断面を持った突出部を上
割り型Ｄに形成する。

【００３１】これにより、図５（ｂ）のＤ１に示すシャ
ープな突出部が上割り型Ｄに形成されないようにするこ
とができ、シャープな突出部の磨耗による型寿命の低下
という不具合を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の断面図である。

【図２】第１実施例の正面図である。

【図３】（ａ）、（ｂ）は図１の要部の拡大断面図、拡
大斜視図である。

【図４】（ａ）は本発明を適用する自動車用空調装置の
凝縮器配置場所を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視
図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は第１実施例の樹脂成形型を示
す要部断面図である。

【図６】本発明の第２実施例の断面図である。

【図７】第２実施例の要部拡大断面図である。

【図８】本発明の第３実施例の断面図である。

【図９】本発明の第４実施例の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

２ 凝縮器 ４ 送風装置 ５ ファンシュラウド ６ 軸流ファン ７ ブレード １０ ２重円筒部 １０ｂ 内周側円筒部 １０ｄ 外周側円筒部 １０ｅ リング状連結部 １０ｆ ベルマウス状空気吸入口 １０ｇ スカート状延長部 １１ ステー １２ リング体 １２ａ 円筒状壁部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸流ファンを支持するとともに、この軸
   流ファンの送風空気を案内するファンシュラウドであっ
   て、 前記軸流ファンの外周上に微小間隔を介して位置する円
   筒部と、 この円筒部の空気上流側に形成され、前記軸流ファンの
   先端部に対向する部分が滑らかな円弧形状の断面形状を
   持つように形成されたベルマウス状空気吸入口と、 前記円筒部より送風空気の上流側に配置され、前記送風
   空気の上流側から異物が進入するのを防止する異物進入
   防止部材と、 この異物進入防止部材の最外周側の位置で、かつ前記円
   筒部の軸方向投影面積の範囲外の位置に配置され、前記
   送風空気上流側の側方から異物が進入するのを防止する
   円筒状壁部とを具備し、 前記円筒部、前記異物進入防止部材、および前記円筒状
   壁部が樹脂にて一体成形されていることを特徴とするフ
   ァンシュラウド。
2. 【請求項２】 軸流ファンを支持するとともに、この軸
   流ファンの送風空気を案内するファンシュラウドであっ
   て、 前記軸流ファンの外周上に微小間隔を介して位置する内
   周側円筒部と、 この内周側円筒部の外周上に所定間隔を介して位置する
   外周側円筒部と、 この両円筒部の送風空気上流側端部において、この両端
   部を連結するように前記ファンの径方向に延びるリング
   状連結部と、 前記リング状連結部に、前記軸流ファンの先端部に対向
   する部分が滑らかな円弧形状の断面形状を持つように形
   成されたベルマウス状空気吸入口と、 前記両円筒部より送風空気の上流側に配置され、前記送
   風空気の上流側から異物が進入するのを防止する異物進
   入防止部材と、 この異物進入防止部材の最外周側の位置で、かつ前記両
   円筒部および前記連結部の軸方向投影面積の範囲外の位
   置に配置され、前記送風空気上流側の側方から異物が進
   入するのを防止する円筒状壁部とを具備し、 前記両円筒部、前記連結部、前記異物進入防止部材、お
   よび前記円筒状壁部が樹脂にて一体成形されていること
   を特徴とするファンシュラウド。
3. 【請求項３】 前記外周側円筒部の送風空気下流側端部
   に、半径方向に径が次第に拡大するスカート状の延長部
   が形成されており、 前記円筒状壁部が前記内周側円筒部よりさらに内周側に
   位置するように配設されていることを特徴とする請求項
   ２に記載のファンシュラウド。
4. 【請求項４】 前記外周側円筒部がその軸方向に直線状
   に形成されており、 前記円筒状壁部が前記外周側円筒部より外周側に位置す
   るように配設されていることを特徴とする請求項２に記
   載のファンシュラウド。
5. 【請求項５】 前記異物進入防止部材は同心円状に多数
   形成されたリング体であることを特徴とする請求項１な
   いし４のいずれか１つに記載のファンシュラウド。
6. 【請求項６】 前記異物進入防止部材は軸流ファンを支
   持するステーと一体成形されていることを特徴とする請
   求項１ないし５のいずれか１つに記載のファンシュラウ
   ド。