(57)【要約】      （修正有）【課題】送風機組立体に入る空気の体積を回転させる装置を具備し、コスト、空気流の制限、及び複雑さが最小化され、効率が最大化される送風機組立体を提供する。【解決手段】車両に使用するための送風機組立体１０が開示され、送風機組立体は、送風機ハウジング１２、１６と、送風機ハウジングに配置されたファンと、送風機ハウジングの入り口に配置され、送風機組立体に入る空気の方向を変化させるプレ旋回翼１４を備え、プレ旋回翼は送風機ハウジングと一体的に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機組立体であって、この送風機組立体が、
流体入口及び離間した流体出口を備えた送風機ハウジングと、
この送風機ハウジングに配置されたファンと、
送風機ハウジングの入口に配置され且つ送風機ハウジングと一体的に形成されているプレ旋回翼と、
を有することを特徴とする送風機組立体。
【請求項２】
送風機組立体は、車両に配置されるようになっている請求項１に記載の送風機組立体。
【請求項３】
プレ旋回翼は、送風機ハウジングに対して実質的に静止している請求項１に記載の送風機組立体。
【請求項４】
プレ旋回翼は、中心ハブから半径方向外方へ延びて、外側リングにて終端してなる、複数の羽根を具備している請求項１に記載の送風機組立体。
【請求項５】
羽根は、前縁と後縁とを備えている請求項４に記載の送風機組立体。
【請求項６】
羽根は、前縁と後縁との間に延在してなる、外側縁を具備している請求項５に記載の送風機組立体。
【請求項７】
プレ旋回翼は、第１の羽根を具備している請求項５に記載の送風機組立体。
【請求項８】
プレ旋回翼は、第２の羽根を具備している請求項５に記載の送風機組立体。
【請求項９】
送風機組立体であって、この送風機組立体が、
流体入口及び離間した流体出口を備えた送風機ハウジングと、
送風機ハウジングの入口に配置されたプレ旋回翼であって、中心ハブと、外側リングと、中心ハブから半径方向外方へ延びて、外側リングにて終端してなる、複数の羽根とを具備している、上記プレ旋回翼と、
を有することを特徴とする送風機組立体。
【請求項１０】
送風機組立体は、車両に配置されるようになっている請求項９に記載の送風機組立体。
【請求項１１】
プレ旋回翼は、送風機ハウジングと一体的に形成されている請求項９に記載の送風機組立体。
【請求項１２】
プレ旋回翼は、送風機ハウジングに対して実質的に静止している請求項９に記載の送風機組立体。
【請求項１３】
羽根は、前縁と後縁とを備えていることを特徴とする請求項９に記載の送風機組立体。
【請求項１４】
羽根は、前縁と後縁との間に延在してなる、外側縁を具備している請求項１３に記載の送風機組立体。
【請求項１５】
プレ旋回翼は、第１の羽根を具備している請求項９に記載の送風機組立体。
【請求項１６】
プレ旋回翼は、第２の羽根を具備している請求項９に記載の送風機組立体。
【請求項１７】
送風機ハウジングに配置された、ファンをさらに備えている請求項１１に記載の送風機組立体。
【請求項１８】
送風機組立体であって、この送風機組立体が、
流体入口及び離間した流体出口を備えた送風機ハウジングと、
送風機ハウジングに配置されたファンと、
送風機ハウジングの入口に配置された、プレ旋回翼であって、中心に形成されたハブと、外側リングと、複数の羽根であって、中心に形成されたハブから外側リングへ半径方向外方に延びてなる、上記複数の羽根と、を備え、羽根は、前縁と、後縁と、前縁と後縁との間に形成された表面とを具備し、プレ旋回翼は、送風機ハウジングと一体的に形成されていることを特徴とする送風機組立体。
【請求項１９】
プレ旋回翼は、５枚の羽根を具備している請求項１８に記載の送風機組立体。
【請求項２０】
プレ旋回翼は、７枚の羽根を具備している請求項１８に記載の送風機組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機組立体に関し、より詳しくは、送風機組立体に入る空気の方向を変化させるためのプレ旋回翼を具備してなる、送風機組立体に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心ファン又は送風機は、一般的に、自動車や、空気の取扱い、及び換気産業において、空調要素を通して強制的な空気流を導くために使用されている。代表的な送風機組立体においては、空気は、回転する送風機又はファンによって、入口開口を通してハウジングに引き込まれる。送風機組立体は、代表的に、電気的に駆動されるインペラを具備し、インペラは、ハウジング内において、所定の方向に回転する。インペラは、１又は複数の屈曲したブレードを具備し、インペラの中に、回転軸線に沿って、軸線方向に、空気を引き込み、半径方向外方へ空気を放出する。
【０００３】
自動車用の送風機組立体には、プレ旋回翼が取り付けられ、送風機組立体に入る空気に、回転又は渦巻を生じさせている。プレ旋回翼によって、空気は、好ましい角度にて、送風機組立体のインペラに入る。空気が充分に回転しないならば、抗力、雑音、振動、及び送風機組立体の効率の低下が生じる。従って、空気が、事前に回転して、所望の回転量をもって、インペラのブレードに入るならば、送風機組立体の効率は最大化する。
【０００４】
上述した問題点を解決するために、米国特許第３，７８１，１２７号明細書に開示されている遠心送風機は、複数の回転誘導入口ブレードと、遠心送風機の入口の外壁のまわりに、ブレードをピボット式に支持する機構とを具備している。この構成においては、送風機に入る空気の量が制御されて、入って来る空気に、回転が伝えられる。代わりに、ブレードを完全に閉じて、従って、送風機に流入する空気流を制限し、入って来る空気に最大の回転を伝えても良い。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第３，７８１，１２７号明細書
【０００６】
’１２７号特許に示された組立体は、送風機に入る空気の量を変化させる上で有効であるけれども、組立体は、高価で、製造が複雑である。さらに、組立体は、送風機ハウジングに対してそれぞれのブレードの回転量を制御する機構を必要とし、さらに、コストと複雑さとが加えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
送風機組立体に入る空気の体積を回転させる装置を具備し、コスト、空気流の制限、及び複雑さが最小化され、効率が最大化されるような、送風機組立体を作り出せるならば、望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明と調和した、送風機組立体は、送風機組立体に入る空気の体積を回転させるための装置を具備し、コスト、空気流の制限、及び複雑さが最小化され、効率が最大化されるような、送風機組立体が驚くことに発見された。
【０００９】
ひとつの実施形態においては、送風機組立体は、流体入口及び離間した流体出口を備えた送風機ハウジングと、送風機ハウジングに配置された、ファンと、送風機ハウジングの入口に配置された、プレ旋回翼であって、送風機ハウジングと一体的に形成されているプレ旋回翼と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
他の実施形態においては、送風機組立体は、流体入口及び離間した流体出口を備えた送風機ハウジングと、送風機ハウジングの入口に配置された、プレ旋回翼であって、中心ハブと、外側リングと、中心ハブから半径方向外方へ延びて、外側リングにて終端してなる、複数の羽根とを具備している、上記プレ旋回翼と、を備えていることを特徴とする。
【００１１】
別の実施形態においては、送風機組立体は、流体入口及び離間した流体出口を備えた送風機ハウジングと、送風機ハウジングに配置された、ファンと、送風機ハウジングの入口に配置された、プレ旋回翼であって、中心に形成されたハブと、外側リングと、複数の羽根であって、中心に形成されたハブから外側リングへ半径方向外方に延びてなる、上記複数の羽根と、を備え、羽根は、前縁と、後縁と、前縁と後縁との間に形成された表面とを具備し、プレ旋回翼は、送風機ハウジングと一体的に形成されている、ことを特徴とする。
【００１２】
本発明の上述の及びその他の目的及び利点については、添付図面を考慮しつつ、以下の本発明の好ましい実施形態に関する詳細な説明を読むことで、当業者に容易に明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下の詳細な説明と添付図面とは、本発明の様々な例示的な実施形態を開示している。説明及び図面は、当業者が本発明を生産及び使用することを可能にする働きをもち、決して、本発明の範囲を制限することを意図していない。
【００１４】
図１は、送風機組立体１０を示していて、プレ旋回翼１４が形成されてなる、第１のハウジング部分１２と、第２のハウジング部分１６と、ファンホイール１８とを具備している。送風機組立体１０は、車両（図示せず）に配置されるべく適合している。
【００１５】
実施形態において、第１のハウジング部分１２は、プラスチックから形成されている。第１のハウジング部分１２は、所望の別の材料から形成しても良いことを理解されたい。第１のハウジング部分１２は、入口開口部２０と、出口開口部（図示せず）とを形成されて具備している。プレ旋回翼１４は、入口開口部２０に配置される。プレ旋回翼１４は、第１のハウジング部分１２と一体的に形成され、または、所望に応じて別々に形成することができることを理解されたい。また、入口開口部２０の位置と、第１のハウジング部分１２に設けられるプレ旋回翼２０の位置とは、所望に応じて移動させても良いことを理解されたい。
【００１６】
図２に、より明確に示されるように、プレ旋回翼１４は、中心ハブ２４から半径方向外方へ延びた、間隔を隔ててなる羽根２２のアレイを具備している。図示の実施形態においては、プレ旋回翼１４は、５枚の羽根２２を具備している。所望に応じて、追加的な又はより少数の羽根２２を使用しても良いことを理解されたい。羽根２２は、ハブ２４から外側リング２６へと延び、外側リングは、第１のハウジング部分１２に取り付けられる。プレ旋回翼１４が第１のハウジング部分１２と一体的に形成される場合には、外側リング２６は、第１のハウジング部分１２の一部分として形成されることを理解されたい。プレ旋回翼１４は、第１のハウジング部分１２に対して、実質的に静止していることに留意されたい。図１及び図２に示した、プレ旋回翼１４における外側リング２６は、略円形の形状になっているけれども、所望に応じて、プレ旋回翼１４は任意の形状を有することができる。
【００１７】
プレ旋回翼１４における羽根２２はそれぞれ、実質的に直線状の前縁２８を、羽根２２の全長に沿って延在させている。また、羽根２２は、前縁２８から間隔を隔ててなる後縁３０を具備し、前縁２８に対して角度を付けて、ハブ２４から半径方向及び軸線方向の外方に延在させている。後縁３０は、所望に応じて、ハブ２４から別の方向に延びても良いことを理解されたい。実質的に軸線方向に延びた外側縁部３１は、前縁２８を後縁３０に結合させている。外側縁３１は、屈曲した又は丸められた縁部であるが、外側縁は、所望に応じて、例えば直線状など、別の形状を有していても良い。所望に応じて、別の構成を用いることもでき、例えば、前縁２８と後縁３０とが一点（図示せず）に合併し、それから、縁部２８，３０が外側リング２６に達する、などとしても良いことを理解されたい。羽根２２は、第１の表面２９と、反対側の第２の表面（図示せず）とを具備し、前縁２８から後縁３０へと延びている。第１の表面２９と第２の表面とは、所望に応じて、屈曲しているか、又は、実質的に平坦でも良いことを理解されたい。プレ旋回翼１４における隣接する羽根２２の間には、空間３２が形成されている。
【００１８】
第２のハウジング部分１６は、出口開口部３４を形成されて具備している。任意的には、第２のハウジング部分１６は、モータ（図示せず）に機械的に結合される軸３８を受け入れるための、入口開口部３６を形成されて具備している。また、軸３８は、モータをファンホイール１８に結合するために、ファンホイール１８に機械的に結合される。
【００１９】
第１のハウジング部分１２と第２のハウジング部分１４とは、一緒に結合されて、協働して、ファンホイール１８を取り囲む。ファンホイール１８は、入口リング４２とハブ４４とのまわりに配置された、複数のファンブレード４０を具備している。第１のハウジング部分１２における出口開口部と、第２のハウジング部分１６における出口開口部３４とは、協働して、送風機組立体１０における空気出口４６を形成している。
【００２０】
使用に際しては、ファンホイール１８は、モータによって駆動され、回転軸線Ａを中心として回転する。ファンホイール１８が回転すると、第１のハウジング部分１２における入口開口部２０を通して、空気が流れる。
【００２１】
羽根２２における第１の表面２９は、第１の表面に対して実質的に平行な方向に、空気の方向を変化させる。また、羽根２２における第２の表面も、空気の方向を変化させることを理解されたい。従って、入口開口部２０から流出する空気流は、入口開口部２０に入る空気とは、異なる方向になる。その後、ファンホイール１８は、空気出口４６を通して、所望の領域（図示せず）へ向けて、送風機組立体の外へ空気を流出させる。
【００２２】
存在する羽根２２の数は、従来技術の組立体に比べて少ないので、羽根２２と空気との間の接触による摩擦損失は、最小化される。さらに、送風機組立体１０の構造は簡単であるので、送風機組立体１０のコストと製造の複雑さは、最小化される。従来技術の要素は、可動な羽根を動かすことを必要としていたのと比べて、機構の複雑さは最小化され、本発明による送風機組立体１０においては、そうした羽根を動かすための戦略は必要ではない。さらに、送風機組立体１０の効率を最大化するために、ファンホイール１８に入る空気の部分は、半径方向外方に移動する。プレ旋回翼１４の羽根２２によって空気に伝えられる、回転又は方向の変化は、空気が半径方向外方に入ることを容易にする。
【００２３】
図１及び図２に示して上述した送風機組立体１０は、ファンホイールの速度が３２００〜３４００ｒｐｍで、空気流が１分あたり３００立方フィート（ｃｆｍ）より大きいとき、最適な性能を提供することが見い出された。羽根２２のピッチを変更するために、第１の表面２９の軸線角度を変更することと、羽根２２の数を変更することとの、両方を使用して、流れの制限と、羽根２２によって伝えられる方向変化の量とを改変できることを理解されたい。これは、異なる量の空気流は、羽根２２によって影響を受けるために、生じる。
【００２４】
図３は、本発明の別の実施形態による、プレ旋回翼１１４を示している。プレ旋回翼１１４は、図１及び図２に示して上述したプレ旋回翼１４と同様に、送風機組立体（図示せず）の開口部（図示せず）に配置されるように適合している。プレ旋回翼１１４は、所望に応じて、送風機ハウジングと一体的に、または、別々に形成することができる。
【００２５】
プレ旋回翼１１４は、中心ハブ１２４から半径方向外方へ延びた、間隔を隔ててなる羽根１２２のアレイを具備している。図示の実施形態においては、プレ旋回翼１１４は、７枚の羽根１２２を具備している。所望に応じて、追加的な又はより少数の羽根１２２を使用しても良いことを理解されたい。羽根１２２は、ハブ１２４から外側リング１２６へと延び、外側リングは、送風機ハウジングに取り付けられる。プレ旋回翼１１４が送風機ハウジングと一体的に形成される場合には、外側リング１２６は、送風機ハウジング一部分として形成されることを理解されたい。プレ旋回翼１１４は、送風機ハウジングに対して、実質的に静止していることに留意されたい。図３に示した、プレ旋回翼１１４における外側リング１２６は、略円形の形状になっているけれども、所望に応じて、プレ旋回翼１１４は任意の形状を有することができる。
【００２６】
プレ旋回翼１１４における羽根１２２はそれぞれ、実質的に直線状の前縁１２８を、羽根１２２の全長に沿って延在させている。また、羽根１２２は、前縁１２８から間隔を隔ててなる後縁１３０を具備し、前縁１２８に対して角度を付けて、ハブ１２４から半径方向及び軸線方向に延在させている。図３に示した羽根１２２のピッチは、図１及び図２に示して上述したものよりも、小さくなっている。後縁１３０は、所望に応じて、ハブ１２４から別の方向に延びても良いことを理解されたい。実質的に軸線方向に延びた外側縁部１３１は、前縁１２８を後縁１３０に結合させている。外側縁１３１は、屈曲した又は丸められた縁部であるが、外側縁１３１は、所望に応じて、例えば直線状など、別の形状を有していても良い。所望に応じて、別の構成を用いることもでき、例えば、前縁１２８と後縁１３０とが一点（図示せず）に合併し、それから、縁部１２８，１３０が外側リング１２６に達する、などとしても良いことを理解されたい。羽根１２２は、第１の表面１２９と、反対側の第２の表面（図示せず）とを具備し、前縁１２８から後縁１３０へと延びている。第１の表面１２９と第２の表面とは、所望に応じて、屈曲しているか、又は、実質的に平坦でも良いことを理解されたい。プレ旋回翼１１４における隣接する羽根１２２の間には、空間１３２が形成されている。
【００２７】
送風機組立体（図示せず）におけるプレ旋回翼１１４の使用は、図１及び図２にて上述したプレ旋回翼１４と同様である。プレ旋回翼１１４における羽根１２２は、送風機ハウジングに入る空気の方向を変化させる。羽根１２２のピッチは、図１及び図２にて上述したものに比べて小さいので、プレ旋回翼１１４は、送風機ハウジングに入る空気に、少ない回転を伝える。さらに、プレ旋回翼１１４は、図１及び図２にて上述したプレ旋回翼１４に比べて、多くの羽根１２２を具備しているので、多くの量の空気流が、羽根１２２によって影響を受ける。プレ旋回翼１１４は、ファンホイール（図示せず）の速度が３０００〜３２００ｒｐｍで、空気流が２５０〜３００ｃｆｍのとき、最適な性能を提供することが見い出された。
【００２８】
図示の実施形態においては、羽根１２２のピッチ及び数の両方は、図１及び図２にて上述した羽根２２のピッチ及び数に比べて、改変されている。羽根１２２のピッチ又は数のいずれかを独立して調整して、所望に応じて、所望のホイール速度及び所望の空気流範囲に対して、送風機組立体の性能を最適化できることを理解されたい。
【００２９】
プレ旋回翼１４，１１４は、第１の送風機ハウジング部分１２，１１２に配置されるものとして示したけれども、プレ旋回翼１４，１１４は、本発明の精神及び範囲から逸脱すること無く、所望に応じて、例えば、スクロールハウジングなど、異なるタイプの送風機ハウジングに用いることができることを理解されたい。
【００３０】
以上の説明から、当業者は、容易に、本発明の本質的な特性を確かめることができ、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに、本発明に様々な変更及び改変を施して、様々な用途及び条件に適合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】図１は、本発明の実施形態による、送風機組立体を示した分解斜視図である。
【図２】図２は、図１の送風機組立体における、プレ旋回翼を示した部分的な正面立面図である。
【図３】図３は、本発明の別の実施形態における、プレ旋回翼を示した部分的な正面立面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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