(57)【要約】【課題】  吐出圧を増大すると共に騒音低減にも寄与するブレード形状を備えた多翼遠心ファンを提供する。【解決手段】  回転軸に固装されるボス部と、このボス部から連接されるコーン部と、回転軸の軸方向に立設されると共にコーン部の外周縁に沿って複数設けられた前向きブレード４とを具備し、吸込口部より流入された空気をコーン部に沿ってブレード４へ導き、ブレード間を通過させるようにした多翼遠心ファンにおいて、ブレード４を成形型の上下型抜きにより成形し、ブレード４の翼前縁部４ｅをエッジ形状に形成する。【選択図】        図４
2005127241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸に固装されるボス部と、このボス部から連接されるコーン部と、前記回転軸の軸方向に立設されると共に前記コーン部の外周縁に沿って複数設けられた前向きブレードとを具備し、吸込口部より流入された空気を前記コーン部に沿って前記ブレードへ導き、ブレード間を通過させるようにした多翼遠心ファンにおいて、
前記ブレードは、成形型の上下型抜きにより成形され、翼前縁部がエッジ形状に形成されていることを特徴とする多翼遠心ファン。
【請求項２】
前記ブレードは、径方向中程を境にして、径方向内側で軸方向の一端から他端にかけて徐々に肉薄状に形成され、径方向外側で軸方向の前記他端から前記一端にかけて徐々に肉薄状に形成されていることを特徴とする多翼遠心ファン。
【請求項３】
前記ブレードは、翼前縁部のエッジが均一な曲率半径を有するＲ＝０．１５ｍｍ以下の曲面によって形成されていることを特徴とする請求項２記載の多翼遠心ファン。
【請求項４】
前記ブレードは、隣り合うブレード間の径方向外側部分と径方向内側部分とを分ける境界域に型割面を有する上下型抜きの成形型によって成形されることを特徴とする請求項２又は３記載の多翼遠心ファン。
【請求項５】
前記ブレードは、負圧面の径方向外側部位を除いて、軸方向の一端から他端にかけて徐々に肉薄状に形成され、前記負圧面の前記径方向外側部位において、軸方向の前記他端から前記一端にかけて徐々に肉薄状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の多翼遠心ファン。
【請求項６】
前記ブレードは、隣り合うブレード間の負圧面側の径方向外側部分とそれ以外の部分とを分ける境界域に型割面を有する上下型抜きの成形型によって成形されることを特徴とする請求項５記載の多翼遠心ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用空調装置などに用いられる多翼遠心ファンに関し、特に、上下型抜きの成形型により成形される多翼遠心ファンの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用空調装置などに用いられる多翼遠心ファンは、回転軸に固装されるボス部と、このボス部から連接されるコーン部と、前記回転軸の軸方向に立設されると共に前記コーン部の外周縁の円周方向に沿って複数設けられた前向きブレードとを具備し、吸込口部より流入された空気をコーン部に沿ってブレードへ導き、ブレードとブレードとの間を通過させて径方向外側へ圧送させるようにしたものであり、最近のものにおいては、ブレード間の中央部で径方向内側の型と径方向外側の型とを型合わせし、一方の成形型をファンの軸方向の一方（上方）へ型抜きし、他方の成形型をファンの軸方向の他方（下方）へ型抜きすることでブレードを成形するものが増えてきている。下記する特許文献１もそのように成形するものであり、この遠心ファンにおいては、径方向内側の型を吸入口部が形成される側（上側）へ抜き、径方向外側の型を吸入口部と反対側（下側）へ抜くようにしたものである。
また、同公報には、型割面の付近の領域でブレードの抜き勾配を小さくし（抜き勾配＝０’〜６’）、型割面付近以外の部位で普通の抜き勾配とし（抜き勾配＝２０’〜３０’）、その間の部位は抜き勾配を徐々に変化させるように設定する構成も開示されている。
【特許文献１】特開平５−２３１３８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、本発明者らの研究によれば、ファンの騒音や吐出圧（送風量）は、ブレードの型割面付近の抜き勾配のみならず、ブレードの先端形状にも左右されることが確認されており、ブレード先端部の形状を適切に設定しないと、騒音は小さくなるものの、吐出圧（送風量）が低下してしまう等の不都合が生じる。このため、上述したブレードは、型割面付近の形状に主眼を置いているが、同文献の図１や図６に示されるように、ブレード先端部が大きなＲ形状に形成されているので、この先端のＲ形状の影響で十分な騒音低減が図れないだけでなく、送風空気の吐出圧を上げることができず、送風量の十分な増加を見込めなくなる不都合がある。
【０００４】
そこで、この発明においては、上述した不都合を回避し、吐出圧の増大を可能にすると共に騒音低減にも寄与するブレード形状を備えた多翼遠心ファンを提供することを主たる課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、この発明に係る多翼遠心ファンは、回転軸に固装されるボス部と、このボス部から連接されるコーン部と、前記回転軸の軸方向に立設されると共に前記コーン部の外周縁に沿って複数設けられた前向きブレードとを具備し、吸込口部より流入された空気を前記コーン部に沿って前記ブレードへ導き、ブレード間を通過させるようにした構成において、前記ブレードは、成形型の上下型抜きにより成形され、翼前縁部がエッジ形状に形成されていることを特徴としている（請求項１）。
【０００６】
本発明者らの研究によれば、吐出圧を増大させると共に騒音を小さくするには、ブレードの先端部のＲ形状を小さくすることが好ましいとの知見が得られており、本発明は、ブレードの先端部を先端に向うほど徐々に薄くしてエッジ形状に形成することで、従来の送風ファンに比べて、低騒音で送風量の増大を図るようにしたものである。
【０００７】
ここで、前記ブレードの具体的な形状としては、径方向中程を境にして、径方向内側で軸方向の一端から他端にかけて徐々に肉薄状に形成し、径方向外側で軸方向の前記他端から前記一端にかけて徐々に肉薄状に形成するようにしても（請求項２）、負圧面の径方向外側部位を除いて、軸方向の一端から他端にかけて徐々に肉薄状に形成し、負圧面の径方向外側部位を、軸方向の前記他端から前記一端にかけて徐々に肉薄状に形成するようにしてもよい（請求項５）。
【０００８】
ここで、前者のブレードは、翼前縁部のエッジを均一な曲率半径を有するＲ＝０．１５ｍｍ以下の曲面によって形成するものであっても（請求項３）、隣り合うブレード間の径方向外側部分と径方向内側部分とを分ける境界域に型割面を有する上下型抜きの成形型によって成形するものであってもよい（請求項４）。また、後者のブレードは、隣り合うブレード間の負圧面側の径方向外側部分とそれ以外の部分とを分ける境界域に型割面を有する上下型抜きの成形型によって成形するものであってもよい（請求項６）。
【発明の効果】
【０００９】
以上述べたように、この発明によれば、多翼遠心ファンのブレードの翼前縁部をエッジ形状に形成したので、吸込口より流入されてブレード間を通過して吐出する空気の吐出圧を増加させることが可能になると共に、騒音を低減することが可能になる。
【００１０】
特に、ブレードの翼前縁部のエッジを均一な曲率半径を有するＲ＝０．１５ｍｍ以下の曲面によって形成することで従来よりもブロワ性能を向上させることが可能となる。また、負圧面の径方向外側部位を除いて、軸方向の一端から他端にかけて徐々に肉薄状に形成し、前記負圧面の前記径方向外側部位において、軸方向の前記他端から前記一端にかけて徐々に肉薄状に形成することで、翼前縁部を薄肉にでき、シャープなエッジを形成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、この発明の最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１において、この発明に係る多翼遠心ファンの構成例が示されている。この多翼遠心ファン１は、図示しないスクロール状のケースに収容され、ケースに装着されたモータの回転軸に固着されて回動されるようになっている。
【００１３】
この多翼遠心ファン１は、モータの回転軸に固着されるボス部２と、このボス部２から円錐状に径方向へ広がるコーン部３と、このコーン部３の外周縁から軸方向に立設し、外周縁に沿って複数設けられた前向きブレード４とを有して構成されている。
【００１４】
また、軸方向のコーン部３と対向する部分には、ブレード４によって囲まれた吸入口部５が形成され、ファンがモータによって回転すると、吸入口部５から空気が流入し、この流入した空気がコーン部３に沿って流れ、ブレード４間を通過して径方向外側へ圧送されるようになっている。
【００１５】
各ブレード４は、ブレード出口が回転方向へ傾くように形成された前向きブレードによって構成されているもので、軸方向（上方）に一体に設けられた所定巾のリング６によってブレード頂部４ａ（吸入口部側の端部）が連結されており、図２及び図３に示されるような形状を有している。図２において実線αは、ブレード頂部４ａの端面形状を表し、同図の破線は、ブレード底部４ｂ（コーン部側の端部）の端面形状を表している。これら図面から判るように、ブレード４は、径方向中程を境にして翼後部４ｃにおいてはブレード底部４ｂからブレード頂部４ａにかけて徐々に肉薄に形成され、翼前部４ｄにおいてはブレード頂部４ａからブレード底部４ｂにかけて徐々に肉薄に形成されている。そして、径方向中程においては、翼後部４ｃから翼前部４ｄにかけて連続的に移行するよう軸方向中程を境にしてブレード底部側が翼後部４ｃから翼前部４ｄにかけて徐々に肉薄に形成され、ブレード頂部側が翼前部４ｄから翼後部４ｃにかけて徐々に肉薄に形成されている。
【００１６】
そして、各ブレード４は、翼前縁部４ｅが先端に向って徐々に肉薄に形成され、先端がエッジ形状に形成されている。実際には、翼前縁部４ｅの先端を、ブレード底部４ｂからブレード頂部４ａにかけてＲ＝０．１５ｍｍ以下の均一な曲面に形成することでエッジ形状が形成されている。
【００１７】
このようなブレード４は、図４に示されるように、隣り合うブレード間の径方向外側部分と径方向内側部分とを分ける境界域に型割面γが形成され、径方向外側と径方向内側とで抜き勾配が逆になる上型および下型によって成形される。具体的には、リング６の内周縁に合わせて型割面が形成され、径方向内側の成形型を上方へ型抜きされる上型Ａとし、径方向外側の成形型を図１で示す下方へ型抜きされる下型Ｂとしている。
【００１８】
上型Ａのキャビティに付けた抜き勾配は、型割面γ付近を除いて通常の抜き勾配に形成され、型割面γ付近において抜き勾配を変化させるようにしている。また、下型Ｂのキャビティに付けた抜き勾配は、型割面γ付近を除いて通常の抜き勾配に形成され、型割面γ付近において抜き勾配を変化させるようにしている。また、翼前縁部４ｅを成形する下型Ｂのキャビティの先端部は、翼前縁部４ｅの先端に均一なエッジが成形されるよう形成されている。以上のブレード形状を有する多翼遠心ファンをＮＥＷタイプ１とする。
【００１９】
図５において、この発明に係る多翼遠心ファン１の他の構成例が示されている。この例における多翼遠心ファン１のブレード７は、前記ブレード４と同様、ブレード出口が回転方向へ傾くように形成された前向きブレードによって構成されており、径方向外側に一体に設けられたリング８によってブレード頂部７ａ（吸入口部側の端部）が連結されており、図６及び図７に示されるような形状を有している。
【００２０】
図６において実線αは、ブレード頂部７ａの端面形状を表し、同図の破線は、ブレード底部７ｂ（コーン部側の端部）の端面形状を表している。これら図面から判るように、ブレード７は、負圧面７ｄの径方向外側を除いて、ブレード底部７ｂからブレード頂部７ａにかけて徐々に肉薄状に形成され、負圧面７ｄの径方向外側においては、ブレード頂部７ａからブレード底部７ｂにかけて徐々に肉薄状に形成されている。そして、ブレード７の翼前縁部７ｃは、ブレード底部７ｂからブレード頂部７ａにかけて徐々に巾広に形成され、回転方向の先端がシャープなエッジ形状に形成されている。
【００２１】
このようなブレード７は、図８に示されるように、隣り合うブレード間の一方のブレードの負圧面側の径方向外側部分とそれ以外の部位とに分ける境界域に型割面を有し、負圧面側の径方向外側部分とそれ以外の部分（負圧面側の径方向内側部分と正圧面側の部分）とで抜き勾配が逆になる上型Ａおよび下型Ｂによって成形される。具体的には、ブレードの負圧面７ｄの径方向外側部位を成形する径方向外側の成形型を図５で示す下方に型抜きされる下型Ｂとし、それ以外の部分を成形する径方向内側の成形型を上方に型抜きされる上型Ａとしており、ブレードの径方向外側部位を上下型の型合わせによって成形するようにしている。
【００２２】
上型Ａのキャビティに付けた抜き勾配は、型割面付近を除いて通常の抜き勾配に形成され、型割面付近において抜き勾配を小さくするようにしている。また、下型Ｂのキャビティに付けた抜き勾配は、型割面付近を除いて通常の抜き勾配に形成され、型割面付近において抜き勾配を小さくし形成している。したがって、このような成形型を用いてブレード７を成形する場合には、ブレード７の翼前縁部７ｃのエッジが上型Ａと下型Ｂとによって型合わせによって成形されるので、シャープなエッジ形状に形成することが可能となる。
【００２３】
尚、他の構成は前記構成例と同様であるので、同一箇所に同一番号を付して説明を省略する。このようなブレード形状を有する多翼遠心ファンをＮＥＷタイプ２とする。
【００２４】
以上のＮＥＷタイプ１とＮＥＷタイプ２の多翼遠心ファン１を翼前縁部のＲが大きく形成され、型の抜き勾配に合わせてＲが０．４５ｍｍから０．７８ｍｍにかけて徐々に変化している従来のブレード形状を有する多翼遠心ファン（従来タイプ）とを性能面で比較すると、下記の表１に示されるような実測値が得られた。ここで示される、吐出圧は、所定の回転速度で回転させた場合の１時間当りの吐出風量（ｍ3 ／ｈ）として表されるもので、従来タイプを１００とした場合の相対値で表されている。また、比騒音は、同様の回転数で回転させた場合の騒音レベルであり、従来タイプを１００とした場合の相対値で表されている。
【００２５】
【表１】
2005127241.tif 000003
【００２６】
この表１から明らかなように、成形型の上下型抜きによって成形される上述したブレードを備えたＮＥＷタイプ１及びＮＥＷタイプ２の多翼遠心ファンにおいては、吐出圧（送風量）が増加することが確認された。また、通常においては、吐出圧（送風量）が増加すると騒音レベルも大きくなるが、いずれのＮＥＷタイプの多翼遠心ファンにおいても従来に比べて比騒音が低減することが確認された。よって、多翼遠心ファンのブレードの翼前縁部をエッジ形状に形成したことにより、吐出圧を増大させると共に騒音を低減することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明に係る多翼遠心ファンの構成例を示す斜視図である。
【図２】図２は、図１の多翼遠心ファンのブレードを上方（吸入口側）から見た図である。
【図３】図３は、図２に示すブレードの斜視図である。
【図４】図４は、図１の多翼遠心ファンのブレードとこれを成形する成形型との関係を説明する図である。
【図５】図５は、本発明に係る多翼遠心ファンの他の構成例を示す斜視図である。
【図６】図６は、図５の多翼遠心ファンのブレードを上方（吸入口側）から見た図である。
【図７】図７は、図６に示すブレードの斜視図である。
【図８】図８は、図４の多翼遠心ファンのブレードとこれを成形する成形型との関係を説明する図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  多翼遠心ファン
２  ボス部
３  コーン部
４，７  ブレード
４ｅ，７ｃ  翼前縁部
Ａ  上型
Ｂ  下型
【図１】
2005127241.tif 000004
【図２】
2005127241.tif 000005
【図３】
2005127241.tif 000006
【図４】
2005127241.tif 000007
【図５】
2005127241.tif 000008
【図６】
2005127241.tif 000009
【図７】
2005127241.tif 000010
【図８】
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