(57)【要約】【課題】ブレードを傾斜させて配置して成り、ブレードの良好な強度が得られる送風機を提供すること。【解決手段】送風機１は、軸線を中心として回転可能な主板２と、主板２の端縁２１に沿って複数設けられ、一端部が主板２に固定されるブレード３と、ブレード３の他端部を支持する環状の支持リング４と、を備え、ブレード３は、一端部よりも他端部が主板２の径方向外側に位置するように傾斜して配置され、主板２に接続され、ブレード３における回転方向の前面に接続される主板側リブ５と、支持リング４に接続され、ブレード３における回転方向の後面に接続されるリング側リブ６と、が設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸線を中心として回転可能な主板と、
主板の端縁に沿って複数設けられ、一端部が主板に固定されるブレードと、
ブレードの他端部を支持する環状の支持リングと、を備え、
ブレードは、一端部よりも他端部が主板の径方向外側に位置するように傾斜して配置され、
主板に接続され、ブレードにおける回転方向の前面に接続される主板側リブと、
支持リングに接続され、ブレードにおける回転方向の後面に接続されるリング側リブと、が設けられている、
送風機。
【請求項２】
主板側リブは、一のブレードにおける主板の径方向外側に位置する端縁部と、隣接するブレードにおける回転方向の後面とを接続する、
請求項１に記載の送風機。
【請求項３】
一のブレードにおける主板の径方向外側に位置する端縁部と接続される、隣接するブレードの部位は、
隣接するブレードのリング側リブにおける主板の径方向内側の端部を起点として、主板の軸線に沿って延在する仮想線と隣接するブレードの一端部との接点と、
隣接するブレードの回転方向の後面における主板の径方向内側の端縁部と、の間である、
請求項２に記載の送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心式の送風機は回転することによって、ブレードが気体を押圧して送風する。送風時にはブレードに対して空気抵抗等が作用するので、ブレードはある程度の強度を有している必要がある。
従来においては、例えば特許文献１及び２等に記載された発明のように、ブレードの良好な強度の保持と送風性能の向上との両立を図ってきた。
なお、送風機の性能向上方法の一つとして、ブレードを傾斜させて配置する方法が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７７４６３７号
【特許文献２】実開平２−１３９３９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ブレードを傾斜させて配置されて成る送風機においては、従来のブレードが傾斜せずに配置されて成る送風機におけるブレードの補強構造がそのまま適用することができない場合があった。
よって、本発明が解決しようとする課題は、ブレードを傾斜させて配置して成り、ブレードの良好な強度が得られる送風機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するための手段として、送風機は、軸線を中心として回転可能な主板と、主板の端縁に沿って複数設けられ、一端部が主板に固定されるブレードと、ブレードの他端部を支持する環状の支持リングと、を備え、ブレードは、一端部よりも他端部が主板の径方向外側に位置するように傾斜して配置され、主板に接続され、ブレードにおける回転方向の前面に接続される主板側リブと、支持リングに接続され、ブレードにおける回転方向の後面に接続されるリング側リブと、が設けられている。
【０００６】
送風機は、主板側リブは、一のブレードにおける主板の径方向外側に位置する端縁部と、隣接するブレードにおける回転方向の後面とを接続することが好ましい。
【０００７】
送風機は、一のブレードにおける主板の径方向外側に位置する端縁部と接続される、隣接するブレードの部位は、隣接するブレードのリング側リブにおける主板の径方向内側の端部を起点として、主板の軸線に沿って延在する仮想線と隣接するブレードの一端部との接点と、隣接するブレードの回転方向の後面における主板の径方向内側の端縁部と、の間である、ことが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、主板側リブ及びリング側リブによって、傾斜して配置されるブレードを補強することができるので、ブレードの良好な強度が得られる送風機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明に係る送風機の一実施形態を示す側面図である。
【図２】図２（Ａ）は、図１に示した送風機の平面図である。図２（Ｂ）は図２（Ａ）の裏側を示す概略図である。
【図３】図３（Ａ）は、図２（Ａ）の斜視図である。図３（Ｂ）は図２（Ｂ）の一部拡大斜視図である。
【図４】図４は、図３（Ａ）の一部拡大斜視図である。
【図５】図５（Ａ）は、図１に示した送風機の裏側を示す一部拡大斜視図である。図５（Ｂ）は、図２（Ａ）に示した送風機の一部拡大断面図である。
【図６】図６（Ａ）は、図２（Ａ）の一部拡大概略図である。また、図６（Ｂ）は、本発明に係る送風機の他の実施形態を示す一部拡大概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明に係る送風機の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。図１は送風機１の側面図である。また、図２（Ａ）は送風機１の平面図、つまり送風機１を図１におけるＸ方向に見た図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の裏側を示す概略図、つまり送風機１を図１におけるＹ方向に見た図である。図３（Ａ）は、図２（Ａ）の斜視図であり、図３（Ｂ）は図２（Ｂ）の一部拡大斜視図である。
【００１１】
図１〜図３に示すように、送風機１は、主板２と、ブレード３と、支持リング４と、主板側リブ５と、リング側リブ６と、を備える。
【００１２】
主板２は、特に図１に示すように、中央部が隆起して成るドーム形状を有しており、外形は円形状を有する、軸線Ａを中心として回転可能な部材である。主板２の回転方向は、主板２の略中央部に矢印で示している。なお、主板２の端縁２１は、図２及び図３において破線で示されている。主板２の中央部には貫通孔を有する挿入部７が設けられている。適宜の電源によって駆動するモータに接続されて成る軸体が挿入部７に挿入されることによって、主板２が回転し、主板２に直接的及び間接的に固定される各部材も回転して、結果として送風機１全体が回転することになる。
【００１３】
ブレード３は、湾曲して成る矩形板であり、主板２の端縁２１に沿って、主板２の端縁２１より外側に突出して複数設けられ、一端部が主板２に固定される部材である。詳述すると、ブレード３は、回転方向に臨む面を有するように配置されている。また、主板２の径方向外側に位置するブレード３の端縁部が主板２の端縁２１より外側に突出し、主板２の径方向内側に位置するブレード３の端縁部が主板２の端縁２１より内側に食い込むようにして固定されている。
【００１４】
支持リング４は、ブレード３の他端部を支持する環状部材である。支持リング４の内周面において、各ブレード３の他端部における外側端縁部が固定されている。
【００１５】
各ブレード３は、特に図１に示すように、図１の下方に位置するブレード３の一端部よりも、上方に位置するブレード３の他端部が外側に位置するように、傾斜して配置されている。つまり、支持リング４の大きさは、主板２の大きさ、及びブレード３の傾斜角度等に基づいて決定される。
【００１６】
主板側リブ５は、略扇形を成す板体であり、主板２から外側に突出し、ブレード３における回転方向の前面Ｆに接続される部材である。また、リング側リブ６は、略三角形を成す板体であり、支持リング４から内側に突出し、ブレード３における回転方向の後面Ｒに接続される部材である。なお、以下において、ブレード３における回転方向の前面を正圧面Ｆと称し、回転方向の後面を負圧面Ｒと称する。
【００１７】
上述した送風機１は、本発明の目的を達成することができる限り、その材料に制限は無く、例えば合成樹脂、金属、石膏等を用いることができる。また、送風機１の製造方法としては、材料に応じて決定すれば良く、例えば射出成形、削り出し、３Ｄプリンタ又は３Ｄプロッタ等を採用することができる。なお、本発明に係る送風機においては、金型を用いて合成樹脂を射出成形する態様であると、材料の調達容易性、製造の容易性、大量生産性等の観点から好ましい。
【００１８】
合成樹脂を用いて射出成形によって送風機１を製造する場合、主板２、ブレード３、支持リング４、主板側リブ５、リング側リブ６及び挿入部７を、一体成形によって同時に形成するのが良い。これにより、仮に各部材を別体で成形する場合に比べて、成形後の組立作業が不要となり、製造効率が向上するので好ましい。
【００１９】
一体成形に好適な形状の一例として、例えば図１〜３に示した送風機１の形状を挙げることができる。次に、送風機１の各部材において、一体成形に必要な形状について説明する。
【００２０】
続いて、図４には、図２（Ａ）及び図３（Ａ）に示したブレード３の他端部、支持リング４及びリング側リブ６の一部を拡大して示している。図４に示すように、リング側リブ６は、支持リング４の内周面からブレード３の負圧面Ｒに当接するまで内側に張り出して形成されている。換言すると、ブレード３の他端部が負圧面Ｒ側において、主板２の略径方向外側に向かって支持リング４に当接するまで拡張して形成されている。
【００２１】
送風機１が回転することによって、ブレード３は正圧面Ｆにおいて気体を押圧するので、正圧面Ｆに気体からの抵抗が作用することになる。ブレード３の他端部における外側端縁部のみが支持リング４に対して固定されている態様に比べて、図４に示すように負圧面Ｒ側にリング側リブ６を形成する態様は、気体からの抵抗が作用するブレード３を後方から支持しているのでブレード３の良好な強度を得ることができる。
【００２２】
更に、図５には、図２及び図３に示した主板２、ブレード３の一端部及び主板側リブ５の一部を拡大して示している。図５（Ａ）は、送風機１の一部拡大斜視図である。図５（Ｂ）は、図２（Ａ）における主板２の端縁２１近傍で切断した送風機１の一部拡大断面図である。
【００２３】
図５（Ａ）に示すように、主板側リブ５は、主板２の端縁２１からブレード３の正圧面Ｆに当接するまで外側に張り出して形成されている。換言すると、ブレード３の一端部が正圧面Ｆ側において、主板２の略径方向内側に向かって主板２に当接するまで延在して形成されている。
【００２４】
図５（Ｂ）に示すように、各ブレード３の外側端縁部３１を結んで成る仮想線３２と、ブレード３の負圧面Ｒと、主板側リブ５とで囲まれる領域が、切り欠かれた状態となっている。この領域を、以下において切欠Ｎと称する。
【００２５】
切欠Ｎは、主板２の端縁２１の外径より、ブレード３の外側端縁部３１を結んだ仮想線３２の外径が大きく、任意のブレード３の負圧面Ｒ側と隣接するブレードの正圧面Ｆ側とを接続した場合に形成される。
【００２６】
切欠Ｎの形状及び大きさは、本発明に係る送風機全体の一体成形による製造の可否を決定することになる。これについては、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）を参照しつつ詳述する。
【００２７】
続いて示す図６（Ａ）は、図２（Ａ）の一部拡大概略図である。また、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）における主板側リブ５及びリング側リブ６の形状を変更した変形例を示す一部拡大概略図である。
【００２８】
上述した送風機１はブレード３の一端部において、特に図６（Ａ）から明らかなように、一のブレード３Ａの外側端縁部３１と、隣接するブレード３Ｂにおける負圧面Ｒとを接続している。なお、ブレード３Ａ及びブレード３Ｂは、いずれもブレード３の一例であり、以下の説明のために分けているに過ぎない。よって、以下において、ブレード３Ａ又はブレード３Ｂを単にブレード３と称することがある。
【００２９】
更に詳述すると、ブレード３Ｂにおいてブレード３Ａの外側端縁部３１と接続される部位３４は、ブレード３Ｂのリング側リブ６の内側端部６１を起点として主板２の軸線に沿って延在する二点鎖線で示した仮想線６２とブレード３Ｂの一端部との接点６３と、ブレード３Ｂの内側端縁部３３との間に位置している。
【００３０】
図１〜図６（Ａ）に示した実施形態に係る送風機１は、主板２側から配置される金型と、支持リング４側から配置される金型との組合せによって、一体成形が可能である。具体的には、図２（Ａ）に示す面が表面、図２（Ｂ）に示す面が裏面とすると、主板２側から配置される金型は、主板２の裏側、主板側リブ５の裏側、リング側リブ６の下方に形成されるブレード３の負圧面Ｒの一部、リング側リブ６の裏側、及び支持リング４の外周面を形成する。また、支持リング４側から配置される金型は、主板２の表側、主板側リブ５の表側、ブレード３の正圧面Ｆ、負圧面Ｒの一部、リング側リブ６の表側、及び支持リング４の内周面を形成する。送風機１は、図６（Ａ）を参照しつつ説明したように、ブレード３Ｂにおいてブレード３Ａの外側端縁部３１と接続される部位３４が接点６３とブレード３Ｂの内側端縁部３３との間に位置する形状を有している。したがって、図２（Ａ）に示すように俯瞰した場合に、主板２の軸線方向において重複している部材が無い。これにより、送風機１は射出成形による一体成形が可能となっている。
【００３１】
図１〜図６（Ａ）に示す実施形態において、主板側リブ５がブレード３の一端部における正圧面Ｆ全体に亘って接続されているので、主板側リブ５が正圧面Ｆ全体を補強している。また、主板側リブ５のブレード３への接続部位３４が負圧面Ｒの一部に位置しているので、主板側リブ５はブレード３の一端部において正圧面Ｆだけでなく負圧面Ｒの一部も補強している。すなわち、ブレード３は主板側リブ５及びリング側リブ６によって正圧面Ｆ側及び負圧面Ｒ側の両方から補強されていることになり、送風機１はブレード３の良好な強度を得ることができる。
【００３２】
更に、図１〜図６（Ａ）に示す実施形態において、ブレード３は、その長軸が主板２の軸線Ａに対して傾斜して配置されているので、風量増大及び送風効率の向上を図ることができる。
【００３３】
仮に、ブレード３がその長軸と主板２の軸線Ａとを平行になるように配置されている場合、支持リング４側から送風機１内に流入する気体が支持リング４近傍で方向転換仕切らずに、主板２近傍に集中することがある。主板２近傍へ集中する気体の量が過大になると、ブレード３における他端部近傍、つまり支持リング４近傍での送風効率の低下につながる可能性がある。
【００３４】
上述した実施形態のように、ブレード３が主板２の軸線Ａに対して傾斜して配置されていると、内径は主板２側よりも支持リング４側の方が大きくなるので、支持リング側において、より多くの気体を取り込むことができる。更に、ブレード３が傾斜しないように配置される場合に比べて大きな内径を有する支持リング４近傍では気体の流速が低下するので、ブレード３の他端部近傍から送出され易い。結果として、ブレード３が傾斜して配置されていることにより、風量増大及び送風効率の向上を図ることができる。
【００３５】
図６（Ｂ）には、上記主板側リブ５より小さい面積を有する主板側リブ５００と、平面形状が略半円形状を有するリング側リブ６００とを備えて成る送風機１００を示している。なお、図１〜図６（Ａ）に示した実施形態と、図６（Ｂ）に示す実施形態との相違点は主板側リブ及びリング側リブの形状であり、この相違点以外は同一の部材を用いているので共通する部材の詳細な説明は省略する。
【００３６】
図６（Ｂ）に示すように、送風機１００は、ブレード３の一端部おいて、一のブレード３Ａの正圧面Ｆの一部と、隣接するブレード３Ｂの負圧面Ｒとが接続されている。
【００３７】
更に詳述すると、ブレード３Ｂにおいてブレード３Ａの正圧面Ｆの適宜の接続部位３５と接続される部位３４は、ブレード３Ｂの負圧面Ｒにおけるリング側リブ６００の内側端部６０１を起点として主板２の軸線に沿って延在する二点鎖線で示した仮想線６０２とブレード３Ｂの一端部との接点６０３と、ブレード３Ｂの内側端縁部３３との間に位置している。
【００３８】
また、ブレード３Ａにおいて主板側リブ５００とブレード３Ａの正圧面Ｆにおいて接続される部位３５は、ブレード３Ａの外側端縁部３１より主板２の径方向内側に設定されている。該接続部位３５は、ブレード３Ａにおける主板２の径方向外側の端縁部３１から、ブレード３Ａにおける主板２の径方向内側の端縁部３３までの間であれば良い。
【００３９】
以上により、主板側リブ５及び５００、並びに、リング側リブ６及び６００の形状は適宜変更可能である。
【００４０】
送風機１００を俯瞰した場合の視認可能なリング側リブ６００の面積、つまり図６（Ｂ）に示すリング側リブ６００の面積は、送風機１のリング側リブ６の面積よりも小さい。よって、ブレード３の他端部においては、送風機１００よりも送風機１の方が良好な強度を以って補強されている。
リング側リブ６００のように面積を小さく設定すると、主板側リブ５００を主板側リブ５よりも大きく形成することができるようになる。換言すると、リング側リブ６００の面積が小さい送風機１００における接続部位３４は、送風機１における接続部位３４よりも主板２の径方向外側に設定することができるようになる。
【００４１】
なお、送風機１００は、上記送風機１と同様に、主板２側から配置される金型と、支持リング４側から配置される金型との組合せにより、成形可能である。主板２側から配置される金型と支持リング４側から配置される金型とを組合せた際の金型同士の境界が線となって現れる。この境界線をパーティングラインと称し、該パーティングラインを境にして主板２側から配置される金型によって形成される面と支持リング４側から配置される金型によって形成される面とが分かれることになる。送風機１００においてパーティングラインは、上記接点６０３とブレード３の内側端縁部３３との間の負圧面Ｒに形成される。よって、接続部位３４の位置は、金型のパーティングラインとブレード３の一端部との接点から、リング側リブ６００の形状に応じて決定する接点６０３までの間であれば、任意に設定可能である。
送風機１においても、上記接点６３とブレード３の内側端縁部３３との間の負圧面Ｒに、パーティングラインが形成される。よって、送風機１における接続部位３４の位置は、金型のパーティングラインとブレード３の一端部との接点から、リング側リブ６の形状に応じて決定する接点６３までの間に設定されている。
【００４２】
リング側リブ６００の面積が小さくなることによってブレード３の他端部における強度が低下したとしても、主板側リブ５００の補強によって、ブレード３の強度は担保される。これにより、送風機１００は、ブレード３全体において、送風機１と比べて同等の強度を得ることができる。
【００４３】
なお、接続部位３４及び３５がそれぞれ上述した範囲、つまり接続部位３４が接点６０３と内側端縁部３３との間、接続部位３５が外側端縁部３１と内側端縁部３３との間に収まっている限り、送風機１００は一体成形により製造することができる。
【００４４】
送風機１００を一体成形により製造する場合は、先ずリング側リブ６００の形状及び大きさを決定するのが良い。リング側リブ６００の形状及び大きさが決定されると、上記接点６０３の位置が決定するので、接続部位３４の範囲が決定されることになる。接続部位３５の範囲はリング側リブ６００の形状及び大きさに依らず一定であるので、接続部位３４の範囲が決定されることによって、主板側リブ５００の形状及び大きさを設定することができるようになる。以上により、リング側リブ６００と主板側リブ５００とを備える一体成形可能な送風機１００を形成することができる。
【００４５】
送風機１及び１００において、切欠Ｎの形状及び大きさは主板側リブ５及び５００の形状及び大きさに応じて決定される。送風機１及び１００を一体成形によって製造する場合は、主板側リブ５及び５００の形状及び大きさは、リング側リブ６及び６００の形状及び大きさに応じて決定される。したがって、送風機１及び１００を一体成形によって製造する場合は、切欠Ｎの形状及び大きさはリング側リブ６及び６００の形状及び大きさに応じて決定されることになる。
【００４６】
リング側リブ６００及び主板側リブ５００によるブレード３の補強形態が、ブレード３の強度を決定する。送風機１００に配置されるブレード３の数、送風機１００の回転速度、ブレード３の正圧面Ｆ及び負圧面Ｒに作用する気体からの抵抗、使用環境等を考慮してブレード３の一端部及び他端部の補強すべき箇所を決定した上で、リング側リブ６００の形状及び大きさを決定し、次いで主板側リブ５００の形状及び大きさを適宜に決定するのが良い。
【００４７】
本発明に係る送風機は、例えば種々の車両において用いられる空調装置等に内蔵される遠心式の送風機として適用することができる。
【００４８】
以上、本発明者によってなされた発明を適用した実施形態について説明したが、この実施形態による本発明の開示の一部をなす論述及び図面により、本発明は限定されることはない。すなわち、この実施形態に基づいて当業者等によりなされる他の実施形態、実施例及び運用技術等は全て本発明の範疇に含まれることは勿論であることを付け加えておく。
【符号の説明】
【００４９】
１、１００：送風機、２：主板、２１：端縁、３、３Ａ、３Ｂ：ブレード、３１：外側端縁部、３２、６２、６０２：仮想線、３３：内側端縁部、３４、３５：接続部位、４：支持リング、５、５００：主板側リブ、５１、５０１：端縁、６、６００：リング側リブ、６１、６０１：内側端部、６３、６０３：接点、Ａ：軸線、Ｆ：正圧面、Ｒ：負圧面、Ｎ：切欠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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