特許 6409410 軸流送風機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6409410

(24)【登録日】2018年10月5日

(45)【発行日】2018年10月24日

(54)【発明の名称】軸流送風機

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/32 20060101AFI20181015BHJP

   F04D 29/66 20060101ALI20181015BHJP

【ＦＩ】

   F04D29/32 E

   F04D29/32 G

   F04D29/66 M

   F04D29/66 J

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-169584(P2014-169584)

(22)【出願日】2014年8月22日

(65)【公開番号】特開2016-44604(P2016-44604A)

(43)【公開日】2016年4月4日

【審査請求日】2017年3月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】特許業務法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】小村 正人

(72)【発明者】

【氏名】吉田 憲司

(72)【発明者】

【氏名】武内 康浩

【審査官】 岩田 健一

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５６−０１３５９６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開２００２−２０１９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１６２９９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ ２９／３２

Ｆ０４Ｄ ２９／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ファン軸心（ＣＬ１）の周りに配置された複数の羽根（１２）と、前記複数の羽根のそれぞれの外周端部と連結され、前記ファン軸心を中心とするリング部（１３）とを有する軸流ファン（１０）と、
少なくとも前記リング部の径方向外側で前記リング部に対向する筒状の部分（２２）を有し、前記軸流ファンに向かって空気が流れる空気流路（２０ｃ）を形成するシュラウド（２０）とを備え、
前記リング部は、内周面（１３１ａ）と外周面（１３１ｂ）とを有する円筒状の側壁（１３１）と、前記側壁に設けられ、前記内周面と前記外周面を貫通する貫通部（４０）とを有し、
前記貫通部は、前記側壁のうち、少なくとも前記側壁の円周方向における前記羽根と連結する連結部（１３２）が形成されている範囲（Ｒ１）内であって、前記連結部よりも空気流れ下流側に設けられており、
前記側壁の内周面上における前記貫通部の開口中心（Ｂ１）の位置を基準位置として、前記基準位置を通って前記ファン軸心に垂直な線を基準線（Ｃ１）とするとともに、前記基準位置から前記リング部の外側に向かって、前記貫通部の中心軸（ＣＬ２）に沿って延びる仮想直線を引いたとき、
前記仮想直線が前記基準線に対して前記軸流ファンの回転方向側に傾くとともに、前記仮想直線が前記基準線に対してなす角度（α）が鋭角となるように、前記貫通部が形成されていることを特徴とする軸流送風機。

【請求項2】

さらに、前記仮想直線が前記基準線に対して前記軸流ファンを通過する空気流れの上流側に傾くとともに、前記仮想直線が前記基準線に対してなす角度（β）が鋭角となるように、前記貫通部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の軸流送風機。

【請求項3】

ファン軸心（ＣＬ１）の周りに配置された複数の羽根（１２）と、前記複数の羽根のそれぞれの外周端部と連結され、前記ファン軸心を中心とするリング部（１３）とを有する軸流ファン（１０）と、
少なくとも前記リング部の径方向外側で前記リング部に対向する筒状の部分（２２）を有し、前記軸流ファンに向かって空気が流れる空気流路（２０ｃ）を形成するシュラウド（２０）とを備え、
前記リング部は、内周面（１３１ａ）と外周面（１３１ｂ）とを有する円筒状の側壁（１３１）と、前記側壁に設けられ、前記内周面と前記外周面を貫通する貫通部（４０）とを有し、
前記貫通部は、前記側壁のうち、少なくとも前記側壁の円周方向における前記羽根と連結する連結部（１３２）が形成されている範囲（Ｒ１）内であって、前記連結部よりも空気流れ下流側に設けられており、
前記側壁の内周面上における前記貫通部の開口中心（Ｂ１）の位置を基準位置として、前記基準位置を通って前記ファン軸心に垂直な線を基準線（Ｃ１）とするとともに、前記基準位置から前記リング部の外側に向かって、前記貫通部の中心軸（ＣＬ２）に沿って延びる仮想直線を引いたとき、
前記仮想直線が前記基準線に対して前記軸流ファンを通過する空気流れの上流側に傾くとともに、前記仮想直線が前記基準線に対してなす角度（β）が鋭角となるように、前記貫通部が形成されていることを特徴とする軸流送風機。

【請求項4】

前記基準位置、前記基準線および前記仮想直線を、それぞれ、第１基準位置、第１基準線および第１仮想直線とし、前記側壁の外周面上における前記貫通部の開口中心（Ｂ２）の位置を第２基準位置とし、前記第２基準位置を通って前記ファン軸心に垂直な線を第２基準線（Ｃ２）としたときであって、
前記第２基準位置から前記リング部の外側に向かって、前記貫通部の中心軸（ＣＬ２）に沿って延びる第２仮想直線を引いたとき、
前記第２仮想直線が、前記第２基準線に対して前記軸流ファンを通過する空気流れにおける上流側に傾くとともに、前記第２仮想直線が前記第２基準線に対してなす角度（γ）が鋭角となるように、前記貫通部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の軸流送風機。

【請求項5】

ファン軸心（ＣＬ１）の周りに配置された複数の羽根（１２）と、前記複数の羽根のそれぞれの外周端部と連結され、前記ファン軸心を中心とするリング部（１３）とを有する軸流ファン（１０）と、
少なくとも前記リング部の径方向外側で前記リング部に対向する筒状の部分（２２）を有し、前記軸流ファンに向かって空気が流れる空気流路（２０ｃ）を形成するシュラウド（２０）とを備え、
前記リング部は、内周面（１３１ａ）と外周面（１３１ｂ）とを有する円筒状の側壁（１３１）と、前記側壁に設けられ、前記内周面と前記外周面を貫通する貫通部（４０）とを有し、
前記貫通部は、前記側壁のうち、少なくとも前記側壁の円周方向における前記羽根と連結する連結部（１３２）が形成されている範囲（Ｒ１）内であって、前記連結部よりも空気流れ下流側に設けられており、
前記側壁の外周面上における前記貫通部の開口中心（Ｂ２）の位置を基準位置とし、前記基準位置を通って前記ファン軸心に垂直な線を基準線（Ｃ２）とするとともに、前記基準位置から前記リング部の外側に向かって、前記貫通部の中心軸（ＣＬ２）に沿って延びる仮想直線を引いたとき、
前記仮想直線が、前記基準線に対して前記軸流ファンを通過する空気流れにおける上流側に傾くとともに、前記仮想直線が前記基準線に対してなす角度（γ）が鋭角となるように、前記貫通部が形成されていることを特徴とする軸流送風機。

【請求項6】

前記貫通部は、前記側壁の円周方向における前記連結部が形成されている第１範囲（Ｒ１）と前記連結部が形成されていない第２範囲（Ｒ２）のうち、前記第１範囲内のみに設けられていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の軸流送風機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、軸流送風機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の軸流送風機には、複数の羽根を有する軸流ファンの外周部に、軸流ファンの軸心（以下、ファン軸心という）の位置を中心とするリング部を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。このリング部は、軸流ファンとシュラウドとの間に発生する逆流を抑制して、軸流送風機で発生する騒音を低減することを目的とするものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２−２０１９４４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、軸流ファンの外周部にリング部を設けた場合、上記した逆流を抑制できるが、下記の理由によって、騒音低減の効果が十分に得られないことがわかった。

【0005】

軸流ファンに流入する空気流れは、ファン軸心に垂直な方向の速度成分を有する。また、軸流ファンを通過する空気流れは、軸流ファンの外周側よりも内側の方が流速が速い。これらにより、軸流ファンからの流出直後の空気流れは、軸流ファンの径方向中心側に収束した流れ、すなわち、縮流となる。

【0006】

このため、リング部の内周面近傍であって、リング部と羽根が連結する連結部の空気流れ下流側の領域に、空気流れのよどみが発生する。このよどみの発生により、よどみの周囲に渦が形成され、軸流ファンから流出の空気流れに乱れが生じる。また、このよどみの発生により、上記した軸流ファンの外周側と内側の流速差が拡大する。この流速差の拡大により、リング部とシュラウドとの間に発生する逆流が増大し、この逆流する空気流れが軸流ファンの吸入側の空気流れと衝突することで、軸流ファンの吸入側の空気流れに乱れが生じる。このように、よどみの発生により生じる空気流れの乱れが、新たな騒音発生の原因となるため、単にリング部を設けるだけでは、騒音低減の効果が十分に得られない。

【0007】

なお、熱交換器の冷却用に用いられる軸流送風機のように、シュラウドの空気流入口の一方向での幅が軸流ファンの直径よりも大きい場合、軸流ファンからの流出直後の空気流れが縮流となる傾向が強いので、上記したよどみの発生が顕著となる。

【0008】

本発明は上記点に鑑みて、軸流ファンの外周部にリング部が設けられた軸流送風機において、リング部の内周面近傍に発生するよどみを低減できる軸流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】

【0009】

上記目的を達成するため、請求項１、３、５に記載の発明では、
ファン軸心（ＣＬ１）の周りに配置された複数の羽根（１２）と、複数の羽根のそれぞれの外周端部と連結され、ファン軸心を中心とするリング部（１３）とを有する軸流ファン（１０）と、
少なくともリング部の径方向外側でリング部に対向する筒状の部分（２２）を有し、軸流ファンに向かって空気が流れる空気流路（２０ｃ）を形成するシュラウド（２０）とを備え、
リング部は、内周面（１３１ａ）と外周面（１３１ｂ）とを有する円筒状の側壁（１３１）と、側壁に設けられ、内周面と外周面を貫通する貫通部（４０）とを有し、
貫通部は、側壁のうち、少なくとも側壁の円周方向における羽根と連結する連結部（１３２）が形成されている範囲（Ｒ１）内であって、連結部よりも空気流れ下流側に設けられていることを特徴としている。

【0010】

請求項１、３、５に記載の発明では、リング部に貫通部を設けているので、リング部の内周面近傍における連結部の空気流れ下流側の領域から貫通部を介してリング部とシュラウドの隙間に流入し、軸流ファンの吸入側に向かって流れる空気流れを生じさせることができる。したがって、請求項１、３、５に記載の発明によれば、リング部の内周面近傍に発生するよどみを低減できる。

【0011】

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】第１実施形態における軸流送風機の正面図である。

【図2】図１のII−II線断面図である。

【図3】図１のIII−III線断面図である。

【図4】図２のIV部拡大図である。

【図5】図４中の貫通孔の開口形状を示すリング部の外周面の平面図である。

【図6】図１の軸流ファンのVI部拡大図である。

【図7】比較例１における軸流ファンの一部断面図である。

【図8】軸流ファンのリング部に設けた複数の貫通孔の総開口面積と騒音レベルとの関係を示す図である。

【図9】第２実施形態における軸流ファンの一部正面図である。

【図10】第３実施形態における軸流ファンの一部正面図である。

【図11】第４実施形態における軸流ファンの一部断面図である。

【図12】他の実施形態における貫通孔の形状を示すリング部の断面図である。

【図13】他の実施形態における貫通孔の形状を示すリング部の断面図である。

【図14】他の実施形態における貫通孔の開口形状を示すリング部の外周面の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

【0014】

（第１実施形態）
図１〜３を用いて、本実施形態の軸流送風機１の全体構成について説明する。なお、図１は、空気流れ上流側から見た軸流送風機１の正面図である。

【0015】

本実施形態の軸流送風機１は、車両用のラジエータ２に装着され、ラジエータ２に空気を供給する車両用の軸流送風機１である。ラジエータ２は、車両の走行用エンジンの冷却水と空気との熱交換により、冷却水を冷却する熱交換器である。

【0016】

図２、３に示すように、軸流送風機１は、ラジエータ２に対して、車両後方側であって、ラジエータ２を通過する空気流れの下流側に配置されている。軸流送風機１は、ラジエータ２を通過した空気を吸引して車両後方に向けて吹き出すものである。

【0017】

軸流送風機１は、軸流ファン１０と、シュラウド２０と、モータ３０とを備えている。モータ３０は、軸流ファン１０を回転駆動する電動機である。モータ３０は、回転軸３１を有している。モータ３０は、ステー３２によってシュラウド２０に固定されている。ステー３２は、モータ３０を支持する支持部材である。

【0018】

軸流ファン１０は、モータ３０によって軸流ファン１０のファン軸心ＣＬ１を中心に回転する。図１中の矢印ＤＲ１方向が軸流ファン１０の回転方向である。軸流ファン１０は、モータ取付部１１と、複数の羽根１２と、リング部１３とを有して構成されている。

【0019】

モータ取付部１１は、モータ３０の回転軸３１に取り付けられている円筒状の部材である。モータ取付部１１は、その側壁の外側に複数の羽根１２を支持している。なお、モータ取付部１１は、ボス部とも呼ばれる。

【0020】

複数の羽根１２は、モータ取付部１１から放射状に延びている。複数の羽根１２は、モータ取付部１１の周囲に主に等間隔で配置されている。

【0021】

リング部１３は、軸流ファン１０の外周部に設けられた円環状の部材である。より具体的には、リング部１３は、図１に示すように、ファン軸心ＣＬ１を中心とした円環状であって、図２、３に示すように、ファン軸心ＣＬ１方向に所定長さ延びた円筒状の部材である。

【0022】

リング部１３は、円筒状の側壁１３１を有している。リング部１３は、複数の羽根１２のそれぞれの外周端部と連結している。換言すると、リング部１３の側壁１３１には、複数の羽根１２のそれぞれと連結する連結部１３２が形成されている。なお、ここでいう連結とは、別体として形成された羽根１２とリング部１３とが繋がっている状態だけでなく、一体として形成された羽根１２とリング部１３とが連続している状態も含む意味である。本実施形態では、モータ取付部１１、複数の羽根１２およびリング部１３は、ポリプロピレンなどの樹脂にて一体に成形されている。

【0023】

リング部１３は、側壁１３１の空気流れ上流側端部に、断面円弧状のベルマウス１３３が形成されている。

【0024】

シュラウド２０は、ラジエータ２を通過した空気が軸流ファン１０に向かって流れる空気流路２０ｃを形成している。シュラウド２０は、ポリプロピレンなどの樹脂で成形されている。シュラウド２０は、ラジエータ２側に空気が流入する空気流入口２０ａが形成されており、その反対側に空気が流出する空気流出口２０ｂが形成されている。シュラウド２０の内部のうち空気流出口２０ｂ側の部分に、軸流ファン１０が配置されている。

【0025】

より具体的には、シュラウド２０は、空気流入部２１と、空気流出部２２と、中間部２３とを有している。

【0026】

空気流入部２１は、空気流入口２０ａが形成されている部分である。空気流入部２１の空気流入側がラジエータ２に連結されている。空気流入口２０ａは、ラジエータ２に対向してファン軸心ＣＬ１方向に開口している。空気流入口２０ａの中心位置は、ファン軸心ＣＬ１に一致している。

【0027】

空気流入口２０ａは、ラジエータ２の形状に対応した形状である。すなわち、空気流入口２０ａは、図１に示すように、ファン軸心ＣＬ１方向から見たとき、車両上下方向Ｄ１に延びる辺よりも、車幅方向Ｄ２に延びる辺の方が長い横長の長方形形状である。このため、車両左右方向Ｄ２における空気流入部２１の内壁と軸流ファン１０との距離Ｌ２は、車両上下方向Ｄ１における空気流入部２１の内壁と軸流ファン１０との距離Ｌ１よりも大きくなっている。

【0028】

空気流出部２２は、空気流出口２０ｂが形成されている部分であって、内部に軸流ファン１０が配置されている部分である。軸流ファン１０が回転するので、空気流出部２２は、リング部１３との間に隙間、すなわち、クリアランス部２４を有するように形成されている。したがって、本実施形態では、空気流出部２２が、リング部１３の径方向外側でリング部１３に対向する筒状の部分を構成している。

【0029】

空気流出口２０ｂは、ファン軸方向ＣＬ１方向に開口している。空気流出口２０ｂは、軸流ファン１０に対応した形状である。すなわち、空気流出口２０ｂは、ファン軸心ＣＬ１方向から見たとき、円形状である。空気流出口２０ｂの中心位置は、ファン軸心ＣＬ１に一致している。

【0030】

また、本実施形態では、空気流出口２０ｂの半径がリング部１３の下流側端部の内径と同じとなるように、空気流出部２２の空気流れ最下流部２２１は、リング部１３と対向する部分２２２よりも内側に突出した形状となっている。空気流出部２２の空気流れ最下流部２２１とリング部１３との間に、クリアランス部２４へ空気が流入する空気入口２５が形成されている。

【0031】

中間部２３は、空気流入部２１から空気流出部２２まで空気を導く空気流路を形成している。中間部２３は、車両左右方向Ｄ２における空気流入部２１の内壁と軸流ファン１０との距離Ｌ２が、空気流入部２１から空気流出部２２に向かって徐々に小さくなっている。したがって、中間部２３は、流路断面積（開口面積）が、空気流入部２１から空気流出部２２に向かって徐々に小さくなっている。

【0032】

このような構成の軸流送風機１では、モータ３０の回転軸３１が回転することによって、軸流ファン１０が回転すると、図２、３中の矢印Ｆ１のように、ラジエータ２を通過した空気が、軸流ファン１０に吸い込まれ、軸流ファン１０からファン軸心ＣＬ１に平行に吹き出される。

【0033】

このとき、軸流ファン１０の回転により、空気流路２０ｃ内の空気を空気流出口２０ｂに送るため、シュラウド２０内における空気流出口２０ｂ側の位置Ａ１での圧力は軸流ファン１０の空気吸入側の位置Ａ２での圧力よりも高い。このため、図２、３中の矢印Ｆ２のように、軸流ファン１０から流出した空気の一部が、空気入口２５からクリアランス部２４を通って、軸流ファン１０の吸入側に逆流する。本実施形態では、軸流ファン１０の外周にリング部１３を設けているので、リング部１３を設けない場合と比較して、この逆流Ｆ２が低減されている。さらに、リング部１３の先端側にベルマウス１３３を設けているので、ベルマウス１３３を設けない場合と比較して、逆流Ｆ２が合流する軸流ファン１０の空気流入側の乱流が抑制されている。

【0034】

次に、図４、５、６を用いて、本実施形態の軸流送風機１の主な特徴部分について説明する。なお、図６は、軸流ファン１０を空気流れ上流側から見た軸流ファン１０の一部を図示している。図６では、貫通孔４０の説明のために、リング部１３のベルマウス１３３を省略して側壁１３１のみを示している。

【0035】

図４に示すように、本実施形態の軸流送風機１では、リング部１３の側壁１３１に複数の貫通孔４０が設けられている。貫通孔４０は、側壁１３１の内周面１３１ａと外周面１３１ｂの両方を貫通する貫通部である。貫通孔４０は、クリアランス部２４と、リング部１３の内側の空間とを連通させている。

【0036】

複数の貫通孔４０は、それぞれ、リング部１３の側壁１３１のうち連結部１３２よりも軸流ファン１０を通過する空気流れの下流側に設けられている。１つの貫通孔４０は、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２がファン軸心ＣＬ１に対して垂直となるように形成されている。なお、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２とは、貫通孔４０の開口中心を通る中心線である。

【0037】

図５に示すように、１つの貫通孔４０は、その開口形状が円形状である。貫通孔４０を構成する内壁４１は、貫通孔４０の周方向全域で連続している。

【0038】

複数の貫通孔４０は、側壁１３１の円周方向に並んで配置されている。具体的には、図６に示すように、複数の貫通孔４０は、それぞれ、側壁１３１の内周面１３１ａのうち側壁１３１の円周方向における連結部１３２が形成されている第１範囲Ｒ１と連結部１３２が形成されていない第２範囲Ｒ２のうち、第１範囲Ｒ１内のみに設けられている。本実施形態では、１つの羽根１２に対して、１つの貫通孔４０が設けられている。

【0039】

また、図６に示すように、リング部１３の側壁１３１の内周面１３１ａ上における貫通孔４０の開口中心Ｂ１の位置を通り、ファン軸心ＣＬ１に垂直な線を基準線Ｃ１としたとき、１つの貫通孔４０は、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２が基準線Ｃ１と重なるように、すなわち、平行となるように形成されている。なお、図６では、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２と基準線Ｃ１とを区別するために、両者をずらして図示している。

【0040】

ここで、本実施形態の軸流送風機１と図７に示す比較例１の軸流送風機Ｊ１とを比較する。比較例１の軸流送風機Ｊ１は、リング部１３に貫通孔４０が形成されていない点のみが、本実施形態の軸流送風機１と異なるものである。

【0041】

発明が解決しようとする課題の欄での説明の通り、本実施形態および比較例１の軸流送風機１、Ｊ１では、軸流ファン１０に流入する空気流れは、軸流ファン１０のファン軸心ＣＬ１に垂直な方向の速度成分を有する。また、軸流ファン１０を通過する空気流れは、軸流ファン１０の最外周よりも内側の方が流速が速い。これらにより、軸流ファン１０からの流出直後の空気流れは、縮流となる。

【0042】

さらに、本実施形態および比較例１の軸流送風機１、Ｊ１では、上述の通り、シュラウド２０内の流路断面積は、空気流入部２１から空気流出部２２に向かって徐々に小さくなっているため、縮流の傾向が強くなっている。特に、車両左右方向Ｄ２における空気流入部２１の内壁と軸流ファン１０との距離Ｌ２が、車両上下方向Ｄ１における空気流入部２１の内壁と軸流ファン１０との距離Ｌ１よりも大きくなっているため、空気流出部２２を流れる空気は、車両左右方向において、縮流の傾向が強くなっている。

【0043】

このため、比較例１の軸流送風機Ｊ１においては、リング部１３の内周面近傍における連結部１３２の空気流れ下流側の領域Ａ３に、空気流れのよどみが発生する。このよどみの発生により、よどみの周囲に渦ｆ１が形成され、軸流ファン１０から流出の空気流れに乱れｆ２が生じる。また、このよどみの発生により、上記した軸流ファン１０の外周側と内側の流速差が拡大する。この流速差の拡大により、クリアランス部２４に発生する逆流Ｆ２が増大し、この逆流する空気流れが軸流ファン１０の吸入側の空気流れと衝突することで、軸流ファン１０の吸入側の空気流れに乱れｆ３が生じる。このように、よどみの発生により生じる空気流れの乱れｆ２、ｆ３が、騒音発生の原因となるため、軸流ファン１０の外周部にリング部１３を単に設けるだけでは、騒音低減の効果が十分に得られない。

【0044】

これに対して、本実施形態では、リング部１３の側壁１３１のうち、連結部１３２が形成されている第１範囲Ｒ１内であって、連結部１３２よりも空気流れ下流側の位置に、貫通孔４０を設けている。リング部１３の内周面１３１ａ近傍における連結部１３２の空気流れ下流側の領域Ａ３の圧力は、軸流ファン１０の空気吸入側の位置Ａ２での圧力よりも高い。このため、図４に示すように、リング部１３の内周面１３１ａ近傍における連結部１３２の空気流れ下流側の領域Ａ３から貫通孔４０を介してクリアランス部２４に流入し、クリアランス部２４を軸流ファン１０の空気吸入側に向かって流れる空気流れＦ３が生じる。

【0045】

したがって、本実施形態によれば、リング部１３の内周面１３１ａ近傍における連結部１３２の空気流れ下流側の領域Ａ３に発生するよどみを低減できる。これにより、比較例１の軸流送風機Ｊ１で発生する軸流ファン１０から流出の空気流れの乱れｆ２を抑制できる。さらに、よどみの低減により、比較例１の軸流送風機Ｊ１と比較して、上記した軸流ファン１０の外周側と内側の空気流れの流速差を小さくでき、空気入口２５からクリアランス部２４に流入する空気の流量を低減できる。これにより、クリアランス部２４を逆流して、軸流ファン１０の吸入側の空気流れと衝突する空気の流量を低減でき、比較例１の軸流送風機Ｊ１で発生する軸流ファン１０の吸入側の空気流れの乱れｆ３を抑制できる。

【0046】

この結果、本実施形態によれば、貫通孔４０を設けていない比較例１と比較して、騒音を低減させることが可能となる。

【0047】

図８は、リング部１３に設けた複数の貫通孔４０の総開口面積と騒音レベルとの関係を調査した実験結果である。図８の横軸において、０（貫通孔無し）が、比較例１の軸流送風機Ｊ１に相当し、Ｓ、２Ｓ、３Ｓ、４Ｓのそれぞれが、本実施形態の軸流送風機１に相当する。２Ｓ、３Ｓ、４Ｓは、それぞれ、Ｓのときの総開口面積に対して、総開口面積を２倍、３倍、４倍としたときの結果である。具体的には、総開口面積がＳのときでは、一枚の羽根１２に対して、１つの貫通孔４０を形成した。総開口面積が２Ｓのときでは、総開口面積がＳのときに対して、１つの貫通孔４０の開口面積を２倍に変更した。総開口面積が３Ｓのときでは、総開口面積がＳのときに対して、１つの貫通孔４０の開口面積を３倍に変更した。総開口面積が４Ｓのときでは、総開口面積が２Ｓのときの同じ開口面積の貫通孔４０を、一枚の羽根１２に対して２つ形成した。

【0048】

図８からわかるように、ファン回転数が低回転数のとき、貫通孔４０を形成することで、貫通孔４０を形成しない場合と比較して、騒音レベルが低下する。そして、総開口面積が所定の大きさ（図８では３Ｓ）のときまでは、総開口面積が増大するにつれて騒音レベルが低下する傾向がある。このため、１つの貫通孔４０の開口面積を大きくしたり、リング部１３に設ける貫通孔４０の数を増大させたりして、総開口面積を大きくすることが好ましい。ただし、総開口面積が所定の大きさを超えると、騒音レベルが上がる傾向がある。これは、総開口面積が大きくなりすぎると、貫通孔４０からクリアランス部２４を通って軸流ファン１０の吸入側へ逆流する空気の量（逆流量）が増大し、騒音が増大してしまうためである。そこで、騒音低減の効果が大きくなるように、総開口面積を設定することが好ましい。

【0049】

また、ファン回転数が低回転数の場合では、総開口面積がＳ以上のときに、貫通孔無しのときと比較して、騒音レベルが低下するが、ファン回転数が高回転数の場合では、総開口面積が２Ｓ以上のときに、貫通孔無しのときと比較して、騒音レベルが低下する。このように、ファン回転数が低い場合に騒音低減の効果が得られても、ファン回転数が高い場合に騒音低減の効果が得られない場合がある。このため、騒音レベルが特に問題視される、ファン回転数が高い場合でも、騒音低減の効果を得られるように、貫通孔４０の総開口面積を大きく設定することが好ましい。

【0050】

（第２実施形態）
図９に示すように、本実施形態の軸流送風機１は、貫通孔４０が、リング部１３の側壁１３１の円周方向における第１範囲Ｒ１と第２範囲Ｒ２の両方に設けられたものであり、その他の構成は第１実施形態の軸流送風機１と同じである。

【0051】

本実施形態においても、第１範囲Ｒ１内に貫通孔４０を設けているので、第１実施形態と同様の効果が得られる。

【0052】

ただし、本実施形態のように、第２範囲Ｒ２に貫通孔４０を設けることによって、複数の貫通孔４０の総開口面積が大きくなりすぎると、リング部１３が持つ機能の一つである軸流ファン１０の補強機能が低下し、軸流ファン１０の強度が低下してしまう。

【0053】

このため、第１実施形態のように、貫通孔４０を、側壁１３１の円周方向における第１範囲Ｒ１と第２範囲Ｒ２のうち、第１範囲Ｒ１内のみに設けることが好ましい。これにより、軸流ファン１０の強度を保ちつつ、リング部１３の内周面近傍に発生するよどみの低減が可能となる。

【0054】

（第３実施形態）
図１０に示すように、本実施形態の軸流送風機１は、第１実施形態の軸流送風機１に対して、貫通孔４０の向きを変更したものであり、その他の構成は、第１実施形態の軸流送風機１と同じである。

【0055】

本実施形態では、貫通孔４０は真直ぐに延びる円筒形状であり、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２は直線状である。また、リング部１３の側壁１３１の内周面１３１ａ上における貫通孔４０の開口中心Ｂ１の位置を第１基準位置として、この第１基準位置Ｂ１を通ってファン軸心ＣＬ１に垂直な線を第１基準線Ｃ１とする。このとき、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２が、この第１基準線Ｃ１に対して軸流ファン１０の回転方向ＤＲ１側に傾くとともに、第１基準線Ｃ１に対してなす角度（傾斜角）αが鋭角（０°＜α＜９０°）となるように、貫通孔４０が形成されている。

【0056】

ここで、第１基準位置Ｂ１からリング部１３の外側に向かって、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２に沿って延びる第１仮想直線を引いたとき、この直線の延びる方向が、リング部１３の内側から貫通孔４０内へ空気が流入する際の空気流入方向となる。本実施形態では、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２自体が、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２に沿って延びる直線に相当する。このため、貫通孔４０への空気流入方向Ｆ３ａは、軸流ファン１０の回転方向ＤＲ１側に向かう方向である。

【0057】

また、軸流ファン１０を通過する空気流れ（主流）Ｆ１は、上述の通り、縮流しており、リング部１３の内部を通過する際では、図１０中の矢印Ｆ１ａのように、軸流ファン１０の反回転方向側に向かう流れとなっている。

【0058】

したがって、本実施形態によれば、貫通孔４０の向きをこのように設定することで、主流Ｆ１ａの一部が貫通孔４０内へ流入するためには、鋭角にターンすることが必要となるので、貫通孔４０を介してクリアランス部２４へ流入して、軸流ファン１０の吸入側へ逆流する空気の流量（逆流量）が不必要に増加してしまうことを防止できる。

【0059】

（第４実施形態）
図１１に示すように、本実施形態の軸流送風機１は、第３実施形態の軸流送風機１に対して、さらに、貫通孔４０の向きを変更したものであり、その他の構成は、第３実施形態の軸流送風機１と同じである。

【0060】

リング部１３の側壁１３１の外周面１３１ｂ上における貫通孔４０の開口中心Ｂ２の位置を第２基準位置として、この第２基準位置Ｂ２を通ってファン軸心ＣＬ１に垂直な線を第２基準線Ｃ２とする。

【0061】

本実施形態では、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２が、第１基準線Ｃ１と第２基準線Ｃ２のそれぞれに対して、軸流ファン１０を通過する空気流れＦ１の上流側に傾くとともに、第１基準線Ｃ１と第２基準線Ｃ２のそれぞれとなす角度（傾斜角）β、γが鋭角（０°＜β＜９０°、０°＜γ＜９０°）となるように、貫通孔４０が形成されている。本実施形態では、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２は直線なので、角度β、γは同じ大きさである。

【0062】

本実施形態では、貫通孔４０への空気流入方向Ｆ３ｂは、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２の延伸方向であり、軸流ファン１０を通過する空気流れＦ１の上流側に向かう方向である。したがって、本実施形態においても、主流Ｆ１の一部が貫通孔４０内へ流入するためには、鋭角にターンすることが必要となるので、第３実施形態と同様の効果を奏する。

【0063】

また、第２基準位置Ｂ２からリング部１３の外側に向かって、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２に沿って延びる第２仮想直線を引いたとき、この直線の延びる方向が、貫通孔４０からクリアランス部２４に空気が流出する際の空気流出方向となる。本実施形態では、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２自体が、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２に沿って延びる直線に相当する。このため、空気流出方向Ｆ３ｃは、第２基準位置Ｂ２からリング部１３の外側に向かって、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２を直線状に延長させた方向、すなわち、軸流ファン１０を通過する空気流れＦ１の上流側に向かう方向である。

【0064】

本実施形態によれば、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２が第２基準線Ｃ２に重なる場合よりも、貫通孔４０からの空気流出方向Ｆ３ｃが、クリアランス部２４を軸流ファン１０の吸入側に逆流する空気流れ方向に近づくので、貫通孔４０から流出した空気流れがクリアランス部２４に流入する際に、空気流れが乱れることを防止できる。

【0065】

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

【0066】

（１）上記した各実施形態では、貫通孔４０の開口形状が円形状であったが、他の形状であってもよい。また、上記した各実施形態では、貫通孔４０の幅が貫通孔４０の延伸方向で均一であったが、均一でなくてもよい。例えば、図１２に示すように、貫通孔４０は、リング部１３の側壁１３１の外周面１３１ｂ側から内周面１３１ａ側に進むにつれて、貫通孔４０の開口幅が徐々に小さくなる形状であってもよい。

【0067】

（２）上記した各実施形態では、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２の全部が直線状であったが、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２の一部もしくは全部が曲線状であってもよい。

【0068】

この場合、第３実施形態に記載の第１基準位置Ｂ１からリング部１３の外側に向かって、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２に沿って延びる第１仮想直線とは、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２の第１基準位置Ｂ１の近傍部分が直線状であれば、その直線状の部分に平行に、第１基準位置Ｂ１からリング部１３の外側に向かって引いた直線である。一方、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２の第１基準位置Ｂ１の近傍部分が曲線状であれば、第１基準位置Ｂ１における曲線状の部分の接線に平行に、第１基準位置Ｂ１からリング部１３の外側に向かって引いた直線である。第４実施形態に記載の第２基準位置Ｂ２からリング部１３の外側に向かって、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２に沿って延びる第２仮想直線についても同様である。

【0069】

例えば、図１３に示すように、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２の全部が曲線となっている場合、第３、第４実施形態に記載の第１基準位置Ｂ１からリング部１３の外側に向かって、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２に沿って延びる直線とは、第１基準位置Ｂ１からリング部１３の外側に向かって、第１基準位置Ｂ１での貫通孔４０の中心軸ＣＬ２の接線に平行に引いた直線ＣＬ２ａである。

【0070】

同様に、第４実施形態に記載の第２基準位置Ｂ２からリング部１３の外側に向かって、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２に沿って延びる直線とは、第２基準位置Ｂ２からリング部１３の外側に向かって、第２基準位置Ｂ２での貫通孔４０の中心軸ＣＬ２の接線に平行に引いた直線ＣＬ２ｂである。

【0071】

（３）上記した各実施形態では、貫通孔４０を構成する内壁４１は、貫通孔４０の周方向全域で連続しており、側壁１３１の内周面１３１ａの開口部と外周面１３１ｂの開口部以外は開放されていなかったが、図１４に示すように、貫通孔４０の周方向での一部が開放されていてもよい。すなわち、貫通孔４０の内壁４１の一部に、貫通孔４０の内部空間と貫通孔４０の内部空間とは別の空間と連通する連通部４２が形成されていてもよい。ただし、この場合、連通部４２の幅を、クリアランス部２４から貫通孔４０を介してリング部１３の内側に向かう空気流れの発生を阻害しない程度の大きさとすることが必要である。

【0072】

（４）上記した各実施形態では、図１に示すように、軸流送風機１のＤ１方向を車両上下方向とし、軸流送風機１のＤ２方向を車両左右方向として配置したが、軸流送風機１のＤ１方向を車両左右方向とし、軸流送風機１のＤ２方向を車両上下方向として配置してもよい。

【0073】

（５）上記した各実施形態では、本発明の軸流送風機を、車両用のラジエータ２に空気を供給する軸流送風機に適用したが、ラジエータ２以外の熱交換器に空気を供給する軸流送風機に適用してもよい。また、本発明の軸流送風機を、熱交換器以外のものに空気を供給する軸流送風機に適用してもよい。

【0074】

（６）上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。なお、第４実施形態は、第３実施形態に記載の技術内容に対して、第４実施形態に記載の技術内容を組み合わせたものであったが、第４実施形態に記載の技術内容のみを実施するようにしてもよい。また、第４実施形態は、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２が直線状であったため、第１仮想直線が第１基準線Ｃ１に対して軸流ファン１０を通過する空気流れＦ１の上流側に傾く点と、第２仮想直線が第２基準線Ｃ２に対して軸流ファン１０を通過する空気流れＦ１の上流側に傾く点の両方を満たすように、貫通孔４０が形成されていたが、貫通孔４０の中心軸ＣＬ２の一部もしくは全部が曲線状である場合は、上記２点のどちらか一方を満たすように、貫通孔４０が形成されていてもよい。

【0075】

また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

【符号の説明】

【0076】

１ 軸流送風機
１０ 軸流ファン
１２ 羽根
１３ リング部
１３１ 側壁
１３２ 側壁と羽根の連結部
２０ シュラウド
４０ 貫通孔（貫通部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】