(57)【要約】【課題】  複数枚の遠心翼片の強度を高めることができ、しかも、製造容易でかつ製造コストが安上がりになるファン装置を提供する。【解決手段】  周方向に複数枚の軸流翼片２４を有する軸流ファン１７と、軸流翼片２４の外周に位置しかつ軸方向にプーリ筒部２１と遠心ファン筒部２２とを有するファン筒体１８とが同心一体に形成されており、遠心ファン筒部２２の外周がプーリ筒部２１の外周よりも小径に形成され、遠心ファン筒部２２の外周に複数枚の遠心翼片１９が周方向に間隔をおいて配置されたファン装置であって、遠心ファン筒部２２の外周に遠心翼片１９が一体に形成され、この遠心翼片１９の端部１９ｂがプーリ筒部２１の端面２１ａに一体に設けられている。【選択図】図１
2014173557.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周方向に複数枚の軸流翼片（２４）を有する軸流ファン（１７）と、軸流翼片（２４）の外周に位置しかつ軸方向にプーリ筒部（２１）と遠心ファン筒部（２２）とを有するファン筒体（１８）とが同心一体に形成されており、
遠心ファン筒部（２２）の外周がプーリ筒部（２１）の外周よりも小径に形成され、遠心ファン筒部（２２）の外周に複数枚の遠心翼片（１９）が周方向に間隔をおいて配置されたファン装置であって、
遠心ファン筒部（２２）の外周に遠心翼片（１９）が一体に形成され、この遠心翼片（１９）の端部（１９ｂ）がプーリ筒部（２１）の端面（２１ａ）に一体に設けられていることを特徴とするファン装置。
【請求項２】
遠心翼片（１９）の径方向の外端部（１９ｃ）がプーリ筒部（２１）の外周面よりも径方向内方に没入され、遠心翼片（１９）の軸方向の外端部（１９ｄ）が遠心ファン筒部（２２）の外端面（２２ａ）よりも軸方向内方に没入されていることを特徴とする請求項１に記載のファン装置。
【請求項３】
遠心翼片（１９）は、軸流翼片（２４）に対応して配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のファン装置。
【請求項４】
ベルト溝（２９）がファン筒体（１８）の軸方向の略中央部に位置するようにプーリ筒部（２１）の外周面の遠心ファン筒部（２２）寄りに配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のファン装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧縮機や発電機等に搭載される冷却ファン装置等のファン装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
圧縮機に搭載された冷却ファン装置には、周方向に複数枚の軸流翼片を有する軸流ファンと、軸流翼片の外周に位置しかつ軸方向にプーリ筒部と遠心ファン筒部とを有するファン筒体とが同心一体に形成され、遠心ファン筒部の外周に複数枚の遠心翼片が周方向に間隔をおいて配置されたものがあり、この場合、軸流ファンの外周側に、遠心ファン筒部と複数枚の遠心翼片とを有する遠心ファンが形成され、冷却ファン装置が圧縮機本体に比して小径であっても、プーリ筒部の回転によって軸流ファンと遠心ファンとを回転駆動して、軸流ファンで軸方向の冷却風を発生して、圧縮機本体の中央部側を冷却し、遠心ファンで、圧縮機本体の外周部側を冷却できるようにしている。
【０００３】
しかし、この種の従来のファン装置では、一対の環状板間に周方向に間隔をおいて複数枚の遠心翼片を略放射状に配置固定してなる遠心ファン本体が、ファン筒体とは別個に構成されており、遠心ファン本体をファン筒体とは別個に製作して、ファン筒体の遠心ファン筒部に外嵌してファン筒体に固定ねじで取り付けるようにしていた（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−３１９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従って、従来の場合、複数枚の遠心翼片はファン筒体とは別体であるため、複数枚の遠心翼片の強度を高めることは困難であった。また、ファン筒体側と複数枚の遠心翼片側とを別個に製作し、その製作後に遠心翼片をファン筒体側に取り付ける必要があり、製造が面倒で製造コストが高く付いた。
本発明は上記問題点に鑑み、複数枚の遠心翼片の強度を高めることができ、しかも、製造容易でかつ製造コストが安上がりになるファン装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明における課題解決のための具体的手段は、次の通りである。
この技術的課題を解決する本発明の技術的手段は、周方向に複数枚の軸流翼片２４を有する軸流ファン１７と、軸流翼片２４の外周に位置しかつ軸方向にプーリ筒部２１と遠心ファン筒部２２とを有するファン筒体１８とが同心一体に形成されており、
遠心ファン筒部２２の外周がプーリ筒部２１の外周よりも小径に形成され、遠心ファン筒部２２の外周に複数枚の遠心翼片１９が周方向に間隔をおいて配置されたファン装置であって、
遠心ファン筒部２２の外周に遠心翼片１９が一体に形成され、この遠心翼片１９の端部１９ｂがプーリ筒部２１の端面２１ａに一体に設けられている点にある。
【０００７】
また、本発明の他の技術的手段は、遠心翼片１９の径方向の外端部１９ｃがプーリ筒部２１の外周面よりも径方向内方に没入され、遠心翼片１９の軸方向の外端部１９ｄが遠心ファン筒部２２の外端面２２ａよりも軸方向内方に没入されている点にある。
また、本発明の他の技術的手段は、遠心翼片１９は、軸流翼片２４に対応して配置されている点にある。
【０００８】
また、本発明の他の技術的手段は、ベルト溝２９がファン筒体１８の軸方向の略中央部に位置するようにプーリ筒部２１の外周面の遠心ファン筒部２２寄りに配置されている点にある。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、遠心ファン筒部の外周に遠心翼片が一体に形成されることによって、
複数枚の遠心翼片を遠心ファン筒部の外周に強固に連結することができると共に、遠心翼片の端部がプーリ筒部の端面に一体に設けられていることによって、複数枚の遠心翼片をプーリ筒部の端面にも強固に連結することができ、複数枚の遠心翼片の強度を効果的に高めることができる。
【００１０】
しかも、複数枚の遠心翼片はプーリ筒部と遠心ファン筒部とに跨ってそれぞれ強固に連結されるため、複数枚の遠心翼片によってプーリ筒部と遠心ファン筒部との境界部分を補強するリブの機能を果たすことができ、このリブ機能によってファン筒体を効果的に補強することができ、ファン装置全体をより頑丈なものになし得る。
さらに、軸流ファンとプーリ筒部と遠心ファンとが一体に成形されるため、従来のように、ファン筒体側と複数枚の遠心翼片側とを別個に製作し、その製作後に遠心翼片をファン筒体側に固定ねじ等で取り付けるような面倒がなくなり、ファン筒体側と複数枚の遠心翼片側とを、鋳物や合成樹脂等による一体成形によって簡単に製造することができ、ファン装置を容易でかつ安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図２】同図３のＢ線矢視図である。
【図３】同冷却ファン装置の正面図である。
【図４】同圧縮機の側面断面図である。
【図５】他の実施形態を示す冷却ファン装置の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図４は本発明の一実施形態を示している。図３及び図４において、圧縮機１は、冷却ファン装置２を搭載する搭載機器であり、圧縮機本体５、モータ、タンク等を備える。圧縮機本体５は、クランクケース６と、該クランクケース６に回転可能に設けられたクランク軸７と、クランクケース６上に設けられた一対の気筒９，１０とによって構成されている。
【００１３】
圧縮機本体５は、図示省略のモータによってクランク軸７が回転駆動されることにより、各気筒９，１０のシリンダ内でピストンがそれぞれ往復動する。これにより、各気筒９，１０は、空気を吸込んで圧縮し、この圧縮空気はタンクに貯留される。
クランク軸７は、クランクケース６の前壁にベアリング１１を介して回転自在に支持されると共に、クランクケース６の後壁にベアリング１２を介して回転自在に支持されている。クランク軸７にクランクケース６から後側に突出した突出軸部１４が設けられており、この突出軸部１４に冷却ファン装置２が取り付けられている。
【００１４】
次に、冷却ファン装置２について説明する。
図１〜図４において、冷却ファン装置２は、軸流ファン１７と円筒状のファン筒体１８と複数枚の遠心翼片１９とを備え、これらは鋳物により一体に形成されている。ファン筒体１８は、軸流ファン１７（後述する軸流翼片２４）の外周に位置し、軸方向に円筒形のプーリ筒部２１と円筒形の遠心ファン筒部２２とを一体に有し、軸流ファン１７とファン筒体１８とは同心一体に形成されている。
【００１５】
軸流ファン１７は周方向に複数枚の軸流翼片２４を有すると共に、中央部に円筒状の連結ボス２５を有し、連結ボス２５がクランク軸７の突出軸部１４に外嵌固定されている。複数枚の軸流翼片２４は連結ボス２５からファン筒体１８に向けて放射状に延びており、連結ボス２５からファン筒体１８に向かうに従って徐々に幅広になる薄板状に形成されている。複数の軸流翼片２４の径方向外端部がその略全幅に亘りかつプーリ筒部２１と遠心ファン筒部２２とに跨るようにファン筒体１８の内周に一体に形成されている。
【００１６】
従って、軸流翼片２４はファン筒体１８内から軸方向に突出することなくファン筒体１８内に収まっており、また、ファン筒体１８と複数枚の軸流翼片２４とが強固に連結され、この点から、冷却ファン装置２全体がコンパクトで頑丈なものになっている。
プーリ筒部２１の外周面に、ベルト２８が巻装されるＶ字状のベルト溝２９が環状に形成されている。ベルト溝２９はファン筒体１８の軸方向の略中央部に位置するようにプー
リ筒部２１の外周面の遠心ファン筒部２２寄りに配置されている。
【００１７】
遠心ファン筒部２２の外周がプーリ筒部２１の外周よりも小径に形成されて、遠心ファン筒部２２の外周がプーリ筒部２１の外周から径方向内方に階段状に没入されている。
遠心ファン筒部２２の外周に複数枚の遠心翼片１９が周方向に等間隔をおいて配置されている。複数枚の遠心翼片１９は長方形の板状に形成され、略径方向外方に放射状に配置されている。
【００１８】
遠心翼片１９は遠心ファン筒部２２の外周に一体に形成され、この遠心翼片１９の軸方向の内端部１９ｂがプーリ筒部２１の端面２１ａに一体に設けられている。従って、遠心翼片１９の径方向の内端部１９ａが遠心ファン筒部２２の外周に一体に形成されると同時に、遠心翼片１９の軸方向の内端部１９ｂがプーリ筒部２１の端面２１ａに一体に形成されている。
【００１９】
而して、ファン筒体１８の遠心ファン筒部２２と複数枚の遠心翼片１９とで遠心ファン３１が構成されている。また、軸流ファン１７の外周側にプーリ筒部２１と遠心ファン３１とがあり、軸方向の圧縮機本体５側に遠心ファン３１（遠心ファン筒部２２及び遠心翼片１９）が配置され、圧縮機本体５とは反対側にプーリ筒部２１が配置されている。また、冷却ファン装置２は、プーリ筒部２１と軸流ファン１７と遠心ファン３１とによって構成され、これらが同心に一体化されている。
【００２０】
遠心翼片１９は、図３に示すように、各軸流翼片２４の回転方向の先行端部２４ａと後行端部２４ｂとに略対応して配置されている。従って、遠心翼片１９の枚数は軸流翼片２４の枚数の２倍あって、複数の遠心翼片１９が遠心ファン筒部２２の外周に等間隔おきに配置され、全ての遠心翼片１９は軸流翼片２４に対応する位置に配置されている。
遠心翼片１９の径方向の外端部１９ｃがプーリ筒部２１の外周面よりも径方向内方に没入され、遠心翼片１９の軸方向の外端部１９ｄが遠心ファン筒部２２の外端面２２ａよりも軸方向内方に没入されている。従って、遠心翼片１９の軸方向の内端部１９ｂが径方向の全長に亘ってプーリ筒部２１の遠心ファン筒部２２側の端面２１ａに一体に形成され、遠心翼片１９の径方向の内端部１９ａが軸方向の全長に亘って遠心ファン筒部２２の外周面に一体に形成されている。
【００２１】
プーリ筒部２１はベルト２８によって駆動プーリを介して図示省略のモータの出力軸に連結されており、モータは、ベルト２８を介して圧縮機本体５を駆動すると共に、冷却ファン装置２を回転駆動するようになっている。即ち、圧縮機１の運転時には、モータが作動することにより、ベルト２８を介してプーリ筒部２１が回転駆動され、この回転がクランク軸７と軸流ファン１７と遠心ファン３１とに伝達されるようになっている。
【００２２】
ここで、ベルト２８は、高伝動力のＶベルトにより構成され、このベルト２８は耐油性、耐熱性、耐老化性等の優れた物理性能を有しており、前述の如くベルト溝２９がファン筒体１８の軸方向の略中央部に位置することと相俟って、１本のベルト２８でモータの回転動力をファン筒体１８に十分に伝達できるようになっている。
そして、クランク軸７の突出軸部１４（連結ボス２５）を中心として軸流ファン１７と遠心ファン３１とが一体に回転し、軸流ファン１７は軸方向の冷却風を発生し、遠心ファン３１は径外方向の冷却風を発生している。このため、軸流ファン１７だけの場合（遠心ファン３１がない場合）では冷却風が前後方向に対して上下左右に４５°程度の角度で広がるような冷却風が圧縮機本体５に向けて送風されていたものが、軸流ファン１７及び遠心ファン３１の冷却風が互いに影響し合い、図１、図２、図４に矢印ａで示す如く前後方向に対して上下左右に８０°〜６０°程度の角度で広がるような冷却風が圧縮機本体５に向けて送風されるようになり、冷却ファン装置２が圧縮機本体５に比して小径であっても、主として軸流ファン１７の冷却風によって圧縮機本体５のクランクケース６側を冷却し、主として遠心ファン３１の冷却風によって圧縮機本体５の気筒９，１０側を冷却するようになっている。
【００２３】
前記実施形態によれば、モータが作動すると、その回転がベルト２８及びファン筒体１８を介して圧縮機本体５のクランク軸７に伝達され、クランク軸７が回転する。この結果、各気筒９，１０では、シリンダ内でピストンが往復動することにより、シリンダ内に空
気が吸込まれ、この空気は圧縮されてタンクに貯留される。
一方、モータの作動時には、ファン筒体１８（プーリ筒部２１）が回転することによって軸流ファン１７と遠心ファン３１とが回転駆動される。軸流ファン１７は、軸方向の冷却風を発生して、圧縮機本体５のクランクケース６側を効率よく冷却し、遠心ファン３１は、径外方向の冷却風を発生して、気筒９，１０側を効率よく冷却する。
【００２４】
また、前記実施形態では、遠心ファン筒部２２の外周に遠心翼片１９が一体に形成され、この遠心翼片１９の端部１９ｂがプーリ筒部２１の端面２１ａに一体に設けられているので、遠心ファン筒部２２の外周に遠心翼片１９が一体に形成されることによって、複数枚の遠心翼片１９を遠心ファン筒部２２の外周に強固に連結することができると共に、遠心翼片１９の端部１９ａがプーリ筒部２１の端面２１ａに一体に設けられていることによって、複数枚の遠心翼片１９をプーリ筒部２１の端面２１ａにも強固に連結することができ、複数枚の遠心翼片１９の強度を効果的に高めることができる。
【００２５】
しかも、複数枚の遠心翼片１９はプーリ筒部２１と遠心ファン筒部２２とに跨ってそれぞれ強固に連結されるため、複数の遠心翼片１９によってプーリ筒部２１と遠心ファン筒部２２との境界部分を補強するリブの機能を果たすことができ、このリブ機能によってファン筒体１８を効果的に補強することができ、冷却ファン装置２全体をより頑丈なものになし得る。
【００２６】
さらに、軸流ファン１７とプーリ筒部２１と遠心ファン３１とが一体に成形されるため、従来のように、ファン筒体１８側と複数の遠心翼片１９側とを別個に製作し、その製作後に遠心翼片１９をファン筒体１８側に固定ねじ等で取り付けるような面倒がなくなり、ファン筒体１８側と複数の遠心翼片１９側とを、鋳物や合成樹脂等による一体成形によって簡単に製造することができ、冷却ファン装置２を容易でかつ安価に製造することができる。
【００２７】
また、遠心翼片１９の径方向の外端部１９ｃがプーリ筒部２１の外周面よりも径方向内方に没入され、遠心翼片１９の軸方向の外端部１９ｄが遠心ファン筒部２２の外端よりも軸方向内方に没入されているので、遠心翼片１９はプーリ筒部２１の外周面よりも径方向外方に突出していなし、遠心翼片１９は遠心ファン筒部２２の外端面２２ａよりも軸方向外方に突出せずに済む。従って、冷却ファン装置２の収納や運搬に際して、複数の冷却ファン装置２を軸方向に積み重ねても、大きな突出部を生じさせることなく、複数の冷却ファン装置２をコンパクトに積み重ねることができ、収納や運搬に便利であるし、収納や運搬時に遠心翼片１９が外部の物と衝当して破損等するのを防止することができる。また、遠心翼片１９による突出部分がないため、冷却ファン装置２を成形するための鋳型や成形金型等も小さくて済み、この点からも冷却ファン装置２を容易かつ安価に製造することができる。
【００２８】
また、複数枚の遠心翼片１９は軸流翼片２４と対応して遠心ファン筒部２２の外周に一体に形成されているので、複数枚の遠心翼片１９と複数枚の軸流翼片２４とを相互に補強することができる。本実施形態の場合、遠心翼片１９は、各軸流翼片２４の回転方向の先行端部２４ａと後行端部２４ｂとに略対応して配置されているので、回転駆動時にビビリや振動を生じ易くて軸流翼片２４の最も弱い部分である各軸流翼片２４の回転方向の先行端部２４ａと後行端部２４ｂとを、遠心翼片１９よってより効果的に補強することが可能になり、冷却ファン装置２をより一層頑丈なものになし得る。特に、本実施形態の場合、複数枚の遠心翼片１９のうちの軸流翼片２４の回転方向の後行端部２４ｂに対応する遠心翼片１９は、軸方向にも各軸流翼片２４の回転方向の後行端部２４ｂに対応しており、これらの遠心翼片１９が軸流翼片２４の回転方向の後行端部２４ｂに対して遠心ファン筒部２２を挟んで近接するため、これら遠心翼片１９と後行端部２４ｂとの強度をより大きく高めることができる。
【００２９】
また、従来（特許文献１）ではファン筒体１８の軸方向の端部にベルト溝２９が形成されており、ファン筒体１８（冷却ファン装置２）の軸方向の端部にベルト溝２９を介してベルト２８を巻装することになるため、ファン筒体１８（冷却ファン装置２）への動力の伝達バランスが悪くなって、ファン筒体１８にガタ付きを生じたりして、モータ等の回転
を、ファン筒体１８（冷却ファン装置２）にスムーズに伝達できなくなるおそれが大であったが、本実施形態の場合、ベルト溝２９がファン筒体１８の軸方向の略中央部に位置するようにプーリ筒部２１の外周面の遠心ファン筒部２２寄りに配置されているので、ファン筒体１８の軸方向の略中央部にベルト溝２９を介してベルト２８を巻装することができ、ファン筒体１８（冷却ファン装置２）への動力の伝達バランスが良くなり、モータ等の回転をベルト２８によりファン筒体１８にガタ付きを生じさせたりすることなく良好に伝えて、軸流ファン１７と遠心ファン３１とをスムーズに回転駆動することができる。
【００３０】
なお、前記実施形態では、軸流ファン１７とファン筒体１８と複数枚の遠心翼片１９とが鋳物により一体に形成されているが、これに代え、軸流ファン１７とファン筒体１８と複数枚の遠心翼片１９とを合成樹脂その他により一体成形するようにしてもよい。
また、前記実施形態では、遠心翼片１９は、各軸流翼片２４の回転方向の先行端部２４ａと後行端部２４ｂとに略対応して配置されているが、これに代え、遠心翼片１９を、各軸流翼片２４の回転方向の中央部に対応して配置するようにしてもよいし、また、遠心翼片１９を、各軸流翼片２４に対応させることなく、隣り合う軸流翼片２４間に配置するようにしてもよい。
【００３１】
また、前記実施形態では、遠心翼片１９の径方向の外端部１９ｃがプーリ筒部２１の外周面よりも径方向内方に没入され、遠心翼片１９の軸方向の外端部１９ｄが遠心ファン筒部２２の外端よりも軸方向内方に没入されているが、これに代え、遠心翼片１９の径方向の外端部１９ｃがプーリ筒部２１の外周面よりも径方向外方に突出し、又は遠心翼片１９の軸方向の外端部１９ｄが遠心ファン筒部２２の外端面２２ａよりも軸方向外方に突出するようにしてもよい。
【００３２】
また、前記実施形態では、遠心翼片１９は遠心ファン筒部２２の外周面から略径方向外方に放射状に配置されているが、これに代え、図５に実線で示すように、遠心翼片１９を遠心ファン筒部２２の外周面から径方向外方よりも遠心ファン３１の回転方向とは反対側に傾斜させるようにしてもよいし、また、図５に２点鎖線で示すように、遠心翼片１９を遠心ファン筒部２２の外周面から径方向外方よりも遠心ファン３１の回転方向に傾斜させるようにしてもよい。
【００３３】
また、前記実施形態では、圧縮機１が搭載する冷却ファン装置２に本発明を適用実施しているが、本発明のファン装置は圧縮機１が搭載するものに限定されず、エンジンや発電機が搭載する冷却ファン装置であってもよいし、また、ファン装置であればよく冷却を目的とするものであることにも限定されない。
また、前記実施形態では、遠心翼片１９の枚数は軸流翼片２４の枚数の２倍の１２枚あるが、遠心翼片１９の枚数は軸流翼片２４の枚数と同数であってもよいし、３倍又は４倍であってもよい。また、遠心翼片１９の枚数も１２枚よりも多くてもよいし、少なくてもよいことは勿論である。
【００３４】
また、前記実施形態では、プーリ筒部２１の外周面に、ベルト２８が巻装されるベルト溝２９が１本だけ環状に形成されて、１本のベルト２８でモータの回転動力をファン筒体１８に伝達するようにしているが、これに代え、プーリ筒部２１の外周面にベルト溝２９を複数本形成して、複数本のベルト２８でモータの回転動力をファン筒体１８に伝達するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
２      冷却ファン装置
１７    軸流ファン
１８    ファン筒体
１９    遠心翼片
１９ａ  径方向の内端部
１９ｂ  軸方向の内端部
１９ｃ  径方向の外端部
１９ｄ  軸方向の外端部
２１    プーリ筒部
２１ａ  端面
２２    遠心ファン筒部
２２ａ  外端面
２４    軸流翼片
２９    ベルト溝
【図１】
2014173557.tif 000003
【図２】
2014173557.tif 000004
【図３】
2014173557.tif 000005
【図４】
2014173557.tif 000006
【図５】
2014173557.tif 000007