JP2009531599A - 還流を少なくするためにコアンダ効果を用いる冷却ファン - Google Patents
還流を少なくするためにコアンダ効果を用いる冷却ファン Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 通常、冷却システムのファンは、ファンを囲んでいるシュラウドの内部で回転する。従来技術の冷却システムでは、ファン排気が上流に戻り、再度、ファンを通過することによって、ファンブレードの先端とシュラウドとの間に、漏洩空気流が発生する。本発明においては、ファンの下流に、漏洩空気流に対するバリア面を配置することによって、漏洩空気流が低減される。このバリア面は、ファン排気が下流方向に流れ続けて、漏洩空気として上流に戻らないように促進するために、コアンダ効果を利用する。
【選択図】図4
Description
1.本発明の一形態と、符号を追加して図12に示した、図2Dの従来技術の装置との間には、いくつかの相違が存在する。図12においては、曲面48Dの内部は中空であり、中空内部空間内への空気進入に対するバリアは存在しない。すなわち、矢印Aによって示すように、空気は進入することができる。空気は、進入後、曲面48D内を循環することができる。
4 モータ
5 ハブ
6、7、8、8A、27、A 矢印
9、24D ファンリング
12、26D シュラウド
18 ストラット
21、37D ステータベーン
22D ファン
24 空間
28D ベーン
30 コアンダリング
33、S1 内面
34 空気流
36 中心軸
39 水飲みコップ
42 水流
45 水栓
48 壁
48D、CS 曲面
60 ラジエータ
63 排気
66 エンジンブロック
69 漏洩空気流
72 破線
73 ループ
90 前方バリア
93 流出口
100 コアンダリング、ファン
105 補強用リブ、矢印
110 らせん状の経路
120 長方形
A1、A2、P1〜P7 点
AS 軸方向範囲
AS1、AS2 軸方向位置
PB 流出点
RA、RB 内径
T 先端
Claims (37)
- a)下流のステータベーンに流入する排気を発生させるファンと、
b)完全に、前記ファンとステータベーンとの間に位置し、ファンの効率を増加させる手段とを備えてなる、車両用の冷却システム。 - 前記手段は、前記ファンと、ファンを囲んでいるシュラウドとの間の漏洩を低減するための、コアンダ効果を利用したデバイスを有する、請求項1に記載の冷却システム。
- a)漏洩流を含む排気を発生させるファンであって、前記漏洩流を、前記ファンのブレードを越えて、前記ファンの上流に漏洩させるようになっているファンと、
b)前記ファンの下流に位置し、前記漏洩流を低減するための手段とを
備えている、車両用の冷却システム。 - 前記手段は、前記排気を囲む円環状リングを備えており、前記排気は、該排気が下流に進行するにつれて次第に広くなる、前記円環状リングの内縁によって閉じ込められる、請求項3に記載の冷却システム。
- コアンダ効果によって、前記排気が、前記円環状リングに付着するようになっている、請求項4に記載の冷却システム。
- 空気流が、前記円環状リングの全ての点に付着するようになっている、請求項5に記載の冷却システム。
- a)流出口直径Dを有するファンと、
b)ファン排気を囲み、前記流出口直径Dと等しい流入口直径を有し、かつ、
c)コアンダ効果を含むメカニズムによって、前記ファン排気を半径方向に外側にそらすコアンダリングと、
d)完全に、前記コアンダリングの下流にあって、前記ファン排気が通り過ぎるステータベーンとを備えてなる、車両用の冷却システム。 - 前記ファン排気は、少なくとも1セットの動作状態中、付着流として、前記コアンダリングに沿って流れるようになっている、請求項7に記載の冷却システム。
- 前記ファン排気は渦を含み、この渦は、実質的に妨害を受けることなく、前記コアンダリングを通過するようになっている、請求項7に記載の冷却システム。
- 前記コアンダリングは中空である、請求項7に記載の冷却システム。
- 前記コアンダリング内に、ベーンが存在しない、請求項7に記載の冷却システム。
- a)流出口直径Dを有するファンと、
b)前記流出口直径Dに等しい流入口直径と、前記流出口直径Dより大きい流出口直径とを有している、前記ファンのすぐ下流のダクトであって、
c)前記ファンを駆動するのに必要なトルクを低減するダクトとを
備えている、車両用の冷却システム。 - 前記ダクトは、前記ファンの下流の圧力上昇を増加させるようになっている、請求項12に記載の冷却システム。
- 前記ダクトによって、ダクトの表面の近傍の排気が、この表面に付着して、方向反転せず、前記ファンの上流に漏洩しないようになっている、請求項12に記載の冷却システム。
- 前記排気は、コアンダ効果によって、前記表面に付着するようになっている、請求項14に記載の冷却システム。
- 前記ダクトは、前記ファンの回転軸と平行な流入方向、および、前記回転軸から遠ざかる流出方向を有する、請求項12に記載の冷却システム。
- a)中心軸を定められているコアンダリングと、
b)前記コアンダリングに隣接しているが、その内部にはない、放射状配列のステータベーンとを備えている、車両用の冷却システム。 - 前記コアンダリングは、
i)前記中心軸のまわりの回転面と、
ii)軸方向位置AS1における内径RAと、
iii)軸方向位置AS2における内径RBとを有する内側コアンダ面(S1)を備えており、
前記軸方向位置AS2は、前記軸方向位置AS1よりも前記放射状配列のステータベーンに近く、かつ、前記内径RBは前記内径RAよりも大きい、請求項17に記載の冷却システム。 - 前記コアンダリングは、
i)流入口と、前記放射状配列のステータベーンに隣接した流出口と、
ii)前記流出口の直径よりも小さい、前記流入口の直径とを
有する内面(S1)を備えている、請求項17に記載の冷却システム。 - c)ファンによって冷却される熱交換器を有する車両であって、前記コアンダリングは、前記ファンの下流に位置しており、前記ファンの排気の一部は、コアンダ効果によって前記コアンダリングに付着する車両をさらに備えている、請求項17に記載の冷却システム。
- エンジンは、前記コアンダリングの下流に位置しており、前記コアンダリングは、前記エンジンのまわりのファン排気の一部を方向転換させるようになっている、請求項20に記載の冷却システム。
- a)1つの軸に中心を有する円筒リングと、
b)i)前記軸に中心を有し、
ii)前記円筒リングに隣接しており、かつ、
iii)前記軸のまわりの回転面(S1)を備えているコアンダリングであって、前記回転面(S1)は、
A)前記円筒リングの近傍の内径D1と、
B)前記円筒リングからの軸方向の距離が増加するにつれて増加する内径(RA、RB)とを有しているコアンダリングと、
c)i)前記軸に中心を有しており、かつ、
ii)前記コアンダリングに隣接している、放射状配列のステータベーンとを備えている冷却装置。 - d)前記円筒リングは、ファンと組み合ってアセンブリを形成するように作られており、ファンリングを介して、互いに先端で連結されている複数のファンブレードを囲んでおり、
e)前記ファンリングは、前記内径D1に等しい内径を有しており、
f)前記アセンブリにおいて、前記ファンブレードからの排気が、前記回転面(S1)に付着して、前記回転面(S1)を伝うようになっている、請求項22に記載の冷却装置。 - g)ファンによって冷却される熱交換器を有する車両であって、前記コアンダリングは、このファンの下流に位置しており、このファンの排気の一部は、前記コアンダリングに付着するようになっている車両をさらに備えている、請求項23に記載の冷却装置。
- エンジンが、前記コアンダリングの下流に位置しており、前記コアンダリングは、前記エンジンのまわりのファン排気の一部を方向転換させるようになっている、請求項24に記載の冷却装置。
- 前記ステータベーンの先端(T)は、ステータリングによって連結されていない、請求項17に記載の冷却システム。
- 隣接し合う2つのステータベーンの先端(T)間に、この先端間で半径方向に外側に向かう空気流を遮るバリアが存在しない、請求項17に記載の冷却システム。
- 前記ステータベーンの先端(T)は、ステータリングによって連結されていない、請求項22に記載の冷却装置。
- 隣接し合う2つのステータベーンの先端(T)間に、この先端間で半径方向に外側に向かう空気流を遮るバリアが存在しない、請求項22に記載の冷却装置。
- a)中心軸と、先端で、内径D2のファンリングに連結されている回転可能なブレードとを有するファンと、
b)前記中心軸に中心を有しており、かつ、前記ファンリングを囲んでいる固定円筒リングと、
c)i)概ね、前記中心軸に中心を有しており、
ii)前記固定円筒リングに隣接しており、かつ、
iii)内面(S1)を有しているコアンダリング(30)であって、
前記内面(S1)は、
A)前記ファンリング(9)の近傍に位置する、前記内径D2に等しい内径D1の流入口と、
B)前記流入口からの軸方向の距離が増加するにつれて増加する内径(RA、RB)とを有しているコアンダリング(30)と、
d)i)概ね、前記中心軸(36)に中心を有しており、かつ、
ii)前記コアンダリングの下流に位置している、放射状配列のステータベーンとを備えている冷却装置。 - 前記ファンの排気の一部は、前記内面(S1)に付着して、半径方向の速度成分を得る、請求項30に記載の冷却装置。
- e)前記ファンによって冷却される熱交換器を有する車両をさらに備えている、請求項30に記載の冷却装置。
- エンジンが、前記コアンダリングの下流に位置しており、前記コアンダリングは、前記エンジンのまわりのファン排気の一部を方向転換させる、請求項32に記載の冷却装置。
- 前記ステータベーンの先端(T)は、ステータリングによって連結されていない、請求項30に記載の冷却装置。
- 隣接し合う2つのステータベーンの先端(T)間に、該先端間で半径方向に外側に向かう空気流を遮るバリアが存在しない、請求項30に記載の冷却装置。
- 前記手段は、ファン効率を、少なくとも3パーセント増加させるようになっている、請求項1に記載の冷却システム。
- さらに、前記コアンダリングの内部に、補強用リブを有する、請求項10に記載の冷却システム。
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