JP2005207335A

JP2005207335A - ラジエータ冷却用ファン

Info

Publication number: JP2005207335A
Application number: JP2004015408A
Authority: JP
Inventors: Kazuhide Kimura; 和秀木村; Kota Shimada; 行太島田
Original assignee: T Rad Co Ltd
Current assignee: T Rad Co Ltd
Priority date: 2004-01-23
Filing date: 2004-01-23
Publication date: 2005-08-04

Abstract

【課題】風量、騒音、軸動力等が最適な値となり、送風効率の向上が図れる被せ率を有するラジエータ冷却用ファンを提供する。
【解決手段】本発明は、ラジエータ２の下流側であって且つ駆動源のエンジン３の上流側に設けられたラジエータ冷却用ファン１であって、エンジン３の駆動により回転可能な翼部５と、翼部５の外周に設けられたリング部６とを備え、翼端部９の前後方向の長さに対する、翼端部９をリング部６が被う部分の前後方向の長さの比Ｃ_Ｒが０．６７〜０．８０の範囲になるように構成されていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、トラックや建設機械等において、エンジンにより駆動されるラジエータ冷却用ファンに関する。

一般に、トラックや建設機械等には、ラジエータの冷却用ファンとして、エンジン駆動の軸流ファンが設けられている。このエンジン駆動の軸流ファンは、乗用車等で通常使用されている電動モータ駆動のファンと比べてサイズが大きく、エンジンに近接して設置されるという特徴がある。そのため、ラジエータを通過し、軸流ファンに吸い込まれた空気は、その軸流ファンを出た後、エンジンに衝突し、軸流ファンであるにも拘らず、径方向に流出する。そして、軸流ファンは、エンジンに衝突した際に、渦を発生させ、大きな流体抵抗を受け、大きく圧力を損失するため、送風効率の向上が図れないといった問題があった。そこで、従来、軸流ファンを出た空気を外側に向かって斜めに流出させ、軸流ファンの性能を向上させるようにしたファンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭５６−１７００２５号公報

しかしながら、上記した従来のラジエータ冷却用ファンでは、軸流ファンを出た空気を滑らかに外部に流出させることだけに着目し、エンジン駆動により回転する翼部の外周にリング部が設けられたラジエータ冷却用ファンにおいて、翼端部の前後方向の長さと該翼端部を前記リング部が被う部分の前後方向の長さとの比、いわゆる、被せ率についてはまったく着目していなかった。そのため、必ずしも、ラジエータ冷却用ファンを最適な送風状態に保つことができないといった問題があった。

本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、リング部を備えたエンジン駆動のラジエータ冷却用ファンにおいて、風量、騒音、軸動力等が最適な値となり、送風効率の向上が図れる被せ率を有するラジエータ冷却用ファンを提供しようとするものである。

本発明は、ラジエータ２の下流側であって且つ駆動源のエンジン３の上流側に設けられたラジエータ冷却用ファン１であって、エンジン３の駆動により回転可能な翼部５と、翼部５の外周に設けられたリング部６とを備え、翼端部９の前後方向の長さに対する、翼端部９をリング部６が被う部分の前後方向の長さの比Ｃ_Ｒが０．６７〜０．８０の範囲になるように構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、被せ率の最適な範囲が明らかとなるため、風量、騒音、軸動力等の値を最適な値に保つことができ、送風効率の向上を図ることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。

以下、図１及び図２を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係るラジエータ冷却用ファンの要部を示す側面図である。

このラジエータ冷却用ファン１は、ラジエータ２のコア１３を通過した冷却空気を吸い込むように、ラジエータ２の後方下流側に近接して設けられており、より具体的には、ラジエータ２のコア１３から約６０ｍｍ、離間して配置されている。また、ラジエータ冷却用ファン１は、駆動源であるエンジン３の前方上流側に近接して設けられており、より具体的には、エンジン３から約５０〜１５０ｍｍ、離間して配置されている。

ラジエータ冷却用ファン１は軸流ファンであり、回転軸４を介して連結されたエンジン３の駆動により回転可能な翼部５と、翼部５の外周に設けられたリング部６と、リング部６の外周に設けられたシュラウド７とを備えている。そして、リング部６にはベルマウス８が形成されており、リング部６の冷却空気入口側及び冷却空気出口側はそれぞれ外側に湾曲され、拡径されている。

出願人は、上記したような構成のラジエータ冷却用ファン１において、翼端部９の前後方向の長さ（図１中のＬ）に対する、翼端部９をリング部６が被う部分の前後方向の長さ（図１中のｌ）の比ｌ／Ｌ＝Ｃ_Ｒ（以降、「被せ率」と称す）を変化させながら、ベンチ上での単体試験及び実車試験を行った。

図２及び図３は、翼部５の回転数を２０００ｒｐｍとし、被せ率（Ｃ_Ｒ）を０．６，０．７，０．８，０．９と変化させた場合のラジエータ冷却用ファン１における単体試験の結果を示す線図であり、図２はファンの静圧ＰＳと風量Ｑとの関係を示すＰＳ−Ｑ線図、図３はファンの静圧効率η_Ｓと風量Ｑとの関係を示すη_Ｓ−Ｑ線図である。

図２及び図３によると、ファンの静圧又は静圧効率が低い領域においては、被せ率が大きい程、ファンの風量が大きくなるが、ファンの静圧又は静圧効率が高い領域では、反対に、被せ率が大きい程、ファンの風量が低下する傾向のあることが分かった。そして、実車での作動領域に相当するファンの風量が１．５〜２．０ｍ^３／ｓの実用域においては、被せ率（Ｃ_Ｒ）を０．９にした場合に最も送風性能が良くなることが分かった。

図４はラジエータ冷却用ファン１をトラック１０に搭載し、実車試験をしている状態を示す側面図であり、この状態で、被せ率（Ｃ_Ｒ）を０．６〜０．９の間で変化させ、風量、騒音、軸動力を測定した。なお、この試験では、翼部５の回転数を３０００ｒｐｍとし、トラック１０の前面グリル１１から前方１ｍの地点において、地上１ｍの高さに騒音測定用マイクロフォン１２を設置した。

そして、以下の表１に示すような、試験結果を得た。なお、表１中、風量及び軸動力の値は、被せ率（Ｃ_Ｒ）が０．６７の時の値を１００とし、比率で表している。

表１から分かるように、ベンチ上の単体試験において最も送風性能が良いと思われた被せ率（Ｃ_Ｒ）０．９の時の風量、騒音、及び軸動力の値はいずれも、実車試験では、良い結果を示さず、被せ率（Ｃ_Ｒ）が０．６７〜０．８０の範囲になるようにした時に最も送風性能が良くなることが分かった。これは、実車の状態ではラジエータ冷却ファン１の後方に近接してエンジン３が配置されているため、図１中において矢印で示すように、ファン１から出た空気が、エンジン３に衝突し、翼部５の根元部分において渦状に逆流が発生すると共に、ベンチ上の単体試験の時よりも強制的に強く外側径方向に流出させられ、リング部６の冷却空気出口側のベルマウス８と干渉するからであると考えられる。また、この結果、被せ率（Ｃ_Ｒ）はベンチ上の単体試験の結果とは別に調整されるべきであることも分かった。

本発明の実施の形態に係るラジエータ冷却用ファンを部分的に示す側面図である。本発明の実施の形態に係るラジエータ冷却用ファンの単体試験の結果を示す線図である。本発明の実施の形態に係るラジエータ冷却用ファンの単体試験の結果を示す線図である。本発明の実施の形態に係るラジエータ冷却用ファンの実車試験の状態を示す側面図である。

符号の説明

１ラジエータ冷却用ファン
２ラジエータ
３エンジン
５翼部
６リング部
９翼端部

Claims

ラジエータの下流側であって且つ駆動源のエンジンの上流側に設けられたラジエータ冷却用ファンであって、
前記エンジンの駆動により回転可能な翼部と、
該翼部の外周に設けられたリング部と、
を備え、翼端部の前後方向の長さに対する、該翼端部を前記リング部が被う部分の前後方向の長さの比が０．６７〜０．８０の範囲になるように構成されていることを特徴とするラジエータ冷却用ファン。