(57)【要約】【課題】  遠心ファン回転駆動時の騒音を大幅に低減させると共に、風量性能も充分に確保し得る送風機を提供する。【解決手段】  湾曲形状とした複数枚のブレード１０を回転基板の外周縁部に所定間隔で取り付け固定した遠心ファンと、この遠心ファンを収納させるケースと、該遠心ファンを回転駆動させるブラシレスモータとを備えた送風機において、ブレード１０の圧力面１０ａ側に、少なくともブレード１０の高さ方向両側縁１０Ａ、１０Ｂ間を結ぶ糸状の空気ばたつき防止部材１５を、該圧力面１０ａに対し非接触として設けた。これにより、遠心ファンの内部に吸い込んだ空気を、この空気ばたつき防止部材１５によって分断して整流させることができ、結果として騒音を低減できる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲形状とした複数枚の翼（１０）を回転基板（９）の外周縁部に所定間隔で取り付け固定した遠心ファン（３）と、この遠心ファン（３）を収納させるケース（２）と、該遠心ファン（３）を回転駆動させるファン回転駆動手段（４）とを備えた送風機において、
前記翼（１０）の圧力面（１０ａ）側に、少なくとも該翼（１０）の高さ方向両側縁（１０Ａ、１０Ｂ）間を結ぶ糸状の空気ばたつき防止部材（１５）を、該圧力面（１０ａ）に対し非接触として設けた
ことを特徴とする送風機。
【請求項２】
請求項１に記載の送風機であって、
前記空気ばたつき防止部材（１５）を、前記翼（１０）の高さ方向に所定間隔で複数設けた
ことを特徴とする送風機。
【請求項３】
請求項２に記載の送風機であって、
前記空気ばたつき防止部材（１５）を螺旋状とした
ことを特徴とする送風機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車両用空調装置などに用いられる送風機に関し、詳細には、遠心ファンの騒音低減技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両用空調装置などに用いられる送風機は、遠心ファンと、この遠心ファンを回転駆動させるモータと、該遠心ファンを収容させるケースとから構成されている（例えば、特許文献１、２など参照）。
【０００３】
図８および図９は、一般的な送風機の一例である。この送風機は、複数のブレード（翼）１０１を外周縁部に所定間隔を置いて固定させたディスク１０２を有してなる遠心ファン１０３を、ブラシレスモータ１０４で回転させることにより、このブラシレスモータ１０４の駆動軸１０５方向より吸入した空気を径外側方向へ吹き出す構造としている。
【０００４】
ディスク１０２は、上下抜き型により一体成形されるドーム形状の樹脂製品からなり、ブラシレスモータ１０４の駆動軸１０５を挿入固定させるシャフト孔１０６を有している。かかるディスク１０２は、ブラシレスモータ１０４からの駆動力によりブレード１０１に対して回転力の伝達を行うと共に、回転するブレード１０１により吸引される空気を駆動軸１０５から遠心方向に滑らかに誘導するガイドとしての役目を果たしている。
【特許文献１】特開平１０−３０６７９６号公報（第３頁、第２７図）
【特許文献２】特開２００１−５０１９３号公報（第２頁及び第３頁、第２図及び第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この送風機では、通常、風は、ブレード１０１に吸い込まれる直前まで回転方向の速度（予旋回）を持たない。このため、遠心ファン１０３が高速回転することによって、ブレード１０１は、吸込流に対し約２０ｍ／ｓ前後の速度で風をすくい込む形で前記各ブレード１０１間に流入させる。
【０００６】
このため、ブレード１０１が回転方向に対し前を向いている前向き遠心ファン（シロッコファン）では、図１０に示すように、ブレード１０１間を流れる風（空気流）は、ブレード１０１の負圧面から空気流が離れた、いわゆる剥離流入（図中Ａ部）が常態となる。
【０００７】
また、この送風機では、風を駆動軸１０５方向から吸い込み遠心方向に吐出すため、風はブレード１０１に対して斜め方向から吸い込まれることになる。このため、ブレード１０１間の剥離流れは強く、非常に複雑な状態になっているものと思われる。
【０００８】
本発明者が行った実験結果によれば、前向き遠心ファンでは、空気流入部を中心に騒音が発生していることが確認された。騒音の原因は、遠心ファン１０３の空気流入部から流入した風がブレード１０１間で強く剥離すること、および剥離に伴う乱れがブレード１０１の高さ方向（上下方向）に暴れるためと考えられる。つまり、剥離により直接発生する騒音と、二次的にブレード１０１の上下方向に風がばたつくことによって、騒音が発生するものと考えられる。
【０００９】
そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、遠心ファン回転駆動時の騒音を大幅に低減させると共に、風量性能も充分に確保し得る送風機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、湾曲形状とした複数枚の翼を回転基板の外周縁部に所定間隔で取り付け固定した遠心ファンと、この遠心ファンを収納させるケースと、該遠心ファンを回転駆動させるファン回転駆動手段とを備えた送風機において、前記翼の圧力面側に、該翼の高さ方向両側縁間を結ぶ糸状の空気ばたつき防止部材を、該圧力面に対し非接触として設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の送風機であって、前記空気ばたつき防止部材を、前記翼の高さ方向に所定間隔で複数設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の送風機であって、前記複数の空気ばたつき防止部材を螺旋状としたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載の発明によれば、翼の圧力面側に、この翼の高さ方向両側縁間を結ぶ糸状の空気ばたつき防止部材を該圧力面と非接触に設けたので、遠心ファンの内部に吸入された空気（主流）を、前記空気ばたつき防止部材によって分断し整流させることができる。その結果、遠心ファン回転時の騒音を低減させることができる。
【００１４】
請求項２記載の発明によれば、空気ばたつき防止部材を翼の高さ方向に所定間隔で複数設けたので、遠心ファンの内部に吸入された空気を、これら複数の空気ばたつき防止部材によって、より多く分断させることができる。その結果、翼の高さ方向ので空気のばたつきがより一層抑えられ、遠心ファン回転時の騒音をさらに低減させることができる。
【００１５】
請求項３記載の発明によれば、複数の空気ばたつき防止部材を螺旋状としたので、遠心ファンの内部に吸入された空気を効果的に分断して整流させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態は、車両用空調装置の送風機に本発明を適用した例である。
【００１７】
［送風機の構成］
図１は本実施の形態の送風機の斜視図、図２は送風機の平面図、図３は遠心ファンの斜視図、図４はブレードの一部を破断して示す遠心ファンの断面図、図５（ａ）はブレードの断面図、図５（ｂ）はブレードの斜視図、図６はブレード間を流れる空気流の状態図、図７は発生騒音の特性図である。
【００１８】
本実施の形態の送風機１は、図１から図４に示すように、ケース２と、このケース２内に回転可能に収納させる遠心ファン３と、この遠心ファン３を回転駆動させるファン回転駆動手段であるブラシレスモータ４とを備えている。
【００１９】
ケース２は、図１および図２に示すように、内部に遠心ファン３を回転可能に収納させる収納部を有し、この遠心ファン３の内部に空気を導入させるための円形状の吸入口５を有している。そして、このケース２には、遠心ファン３を取り囲むように狭い流路から次第に広い流路となる渦巻き状に１周回する導入案内路６が形成されている。また、このケース２には、導入案内路６から遠心ファン３の接線方向へ突出する空気吐出流路７が形成されている。さらに、このケース２には、空気吐出流路７の先端に、空気を外方へ吹き出すための吹出口８が形成されている。
【００２０】
遠心ファン３は、図３および図４に示すように、回転基板９と、この回転基板９の外周縁部に所定間隔で固定された複数枚の翼であるブレード１０と、これら複数枚のブレード１０の上端部に固定された環状の連結プレート１１とから構成されている。
【００２１】
回転基板９は、ブラシレスモータの回転駆動力をブレード１０に伝達すると同時に、回転するブレード１０により吸引される空気を遠心方向に向かって誘導するガイドとしての役割をする。この回転基板９は、ブレード１０を固定させる外周縁部をフランジ形状としたドーム型のディスクとして形状とされており、内部にブラシレスモータ４のロータ部１２を収納させるようになっている。この回転基板９には、ブラシレスモータ４の駆動軸１３を挿入固定させる駆動軸挿入孔１４が形成されている。
【００２２】
ブレード１０は、図３に示すように、湾曲形状をなす細長い翼として形成され、その高さ方向の一端部を回転基板９の外周縁部に固定させ、他端部を連結プレート１１に固定させている。このブレード１０は、内側に湾曲する内面を圧力面１０ａとし、その裏面である外面を負圧面１０ｂとしている。このブレード１０には、図５に示すように、ケース２の中央に開口された吸入口５より遠心ファン３の内部に導入された空気（風）を分断して整流させるための空気ばたつき防止部材１５が設けられている。
【００２３】
空気ばたつき防止部材１５は、湾曲形状をなすブレード１０に対して、糸状の線材をその高さ方向に沿って所定間隔（所定ピッチ）で略平行となるよう螺旋状に巻き付けることにより形成されている。この空気ばたつき防止部材１５は、圧力面１０ａ側では、ブレード１０の高さ方向における両側縁１０Ａ、１０Ｂ間を結んで弛みなく引っ張った状態とされ、且つ圧力面１０ａに対して非接触状態とされている。つまり、圧力面１０ａ側の空気ばたつき防止部材１５は、いわゆる弓における弦のようにピンと張った状態でブレード１０に螺旋状として巻き付けられている。なお、この空気ばたつき防止部材１５には、例えば糸や金属線などが使用できる。
【００２４】
ブラシレスモータ４は、図４に示すように、ロータ部１２を回転基板９の内部に収納させ、このロータ部１２の上端に突出した駆動軸１３を前記回転基板９の駆動軸挿入孔１４に挿入させることにより、前記遠心ファン３と一体化されて該遠心ファン３を回転可能とする。なお、ブラシレスモータ４は、ロータ部１２のみが遠心ファン３の内部に挿入され、その他の部分は遠心ファン３の外側に配置される。
【００２５】
［空気ばたつき防止部材による作用］
次に、空気ばたつき防止部材１５をブレード１０に設けたことによって、空気を分断して整流させるメカニズムについて実験結果を交えて考察する。
【００２６】
前記したように、糸状の線材をブレード１０に対して螺旋状に巻き付けて形成した空気ばたつき防止部材１５を有したブレード１０を、回転基板９に固定させてなる遠心ファン３を送風機１に使用した場合、ケース２の吸入口５から遠心ファン３の内部に吸い込まれた空気（これを主流という）は、ブレード１０の高さ方向から各ブレード６の圧力面１０ａに流れ込む。
【００２７】
そして、このブレード１０の圧力面１０ａに流れ込んだ主流は、図６の太い矢印で示すように、当該圧力面１０ａに張られた複数の空気ばたつき防止部材１５によって分断される。分断された主流は、各ブレード１０間の空隙部より遠心ファン３の外側へ吐出された後、ケース２に形成された導入案内路６へと送られる。圧力面１０ａに流れ込んだ主流は、空気ばたつき防止部材１５によって分断されると、ブレード１０の上下方向に暴れなくなるため整流になると考えられる。
【００２８】
また、主流によりエネルギー供給される負圧面１０ｂ側の流入端に生じる剥離渦１６に伴う乱れは、主流が分断されて整流されるため、剥離流へのエネルギー供給が減じる。その結果、この送風機１では、剥離渦１６による騒音も減る。また、主流の分断に伴って、図６の細い矢印で示すように、空気ばたつき防止部材１５にまとわりついて螺旋渦１７が発生する。この空気ばたつき防止部材１５にまとわりついて螺旋渦１７が発生することで、主流をより効果的に分断誘引できるものと考えられる。
【００２９】
図７は、５ｍｍピッチで糸状の線材を圧力面１０ａに張ったときの遠心ファン作動負荷時の発生騒音を示す特性図である。図７中、糸ありは、空気ばたつき防止部材１５をブレード１０に設けた場合、糸なしは、空気ばたつき防止部材１５をブレード１０に設けなかった場合を意味する。
【００３０】
この特性図から判るように、リニア特性の発生騒音量は、空気ばたつき防止部材１５を設けていない場合に比べて約１／２に低減できていることが判る。また、聴感補正したＡ特性は、やはり空気ばたつき防止部材１５を設けていない場合に比べて約３／４に低減されている。このように、空気ばたつき防止部材１５をブレード１０の圧力面１０ａに弦のように張った状態で設けることで、リニア特性およびＡ特性の何れの場合も騒音を低減できることが理解される。
【００３１】
なお、本実施の形態の送風機１では、前記実験結果により騒音を大幅に低減させることができる他、翼間流れに沿って設置するので流路を妨げず、風量性能も充分に確保できることが判った。
【００３２】
［その他の実施の形態］
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。
【００３３】
例えば、上述の実施の形態では、糸状の線材をブレード１０に対して略平行に所定間隔で螺旋状に巻くことによって空気ばたつき防止部材１５をブレード１０に形成したが、遠心ファン３の内部に吸い込んだ空気を分断して整流させるには、少なくとも圧力面１０ａに空気ばたつき防止部材１５が形成されていれば足りる。
【００３４】
すなわち、ブレード１０の両側縁１０Ａ、１０Ｂ間を結ぶようにして糸状の線材を該ブレード１０の圧力面１０ａと非接触で固定させることにより空気ばたつき防止部材１５を形成し、これら空気ばたつき防止部材１５を略平行に所定間隔を置いて複数形成する。この例では、ブレード１０の負圧面１０ｂ側には空気ばたつき防止部材１５は形成されない。
【００３５】
また、空気ばたつき防止部材１５の線材としては、引き抜き線の他に螺旋状に編んだ線材を使用することもできる。螺旋状に編んだ線材を使用すれば、遠心ファン３の内部に吸い込んだ主流をより効果的に分断して整流させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施の形態の送風機の斜視図である。
【図２】本実施の形態の送風機の平面図である。
【図３】本実施の形態の送風機における遠心ファンの斜視図である。
【図４】ブレードの一部を破断して示す遠心ファンの正面図である。
【図５】図５（ａ）はブレードの断面図、図５（ｂ）はブレードの斜視図である。
【図６】ブレード間を流れる空気流の状態図である。
【図７】発生騒音の特性図である。
【図８】従来の送風機を一部破断して示す正面図である。
【図９】従来の送風機における空気流れを示す状態図である。
【図１０】従来の送風機におけるブレード間を流れる空気流れの状態図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…送風機
２…ケース
３…遠心ファン
４…ブラシレスモータ（ファン回転駆動手段）
５…吸入口
９…回転基板
１０…ブレード（翼）
１０ａ…圧力面
１０ｂ…負圧面
１０Ａ、１０Ｂ…ブレードの両側縁
１５…空気ばたつき防止部材
【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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【図７】
2005090262.tif 000009
【図８】
2005090262.tif 000010
【図９】
2005090262.tif 000011
【図１０】
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