JP2585360Y2 - 軸流ファン - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、車両のラジエータファ
ンや空調装置の冷却ファン等として適用される軸流ファ
ンに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ラジエータファン等として適用さ
れる軸流ファンとしては、一般に、図５に示すような、
回転駆動されるハブ部に径方向配置でファンブレードが
設けられた軸流ファンが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の軸流ファンにあっては、ファンブレードの後流位置
に発生する渦対策を何もしていない為、この渦による騒
音問題が起きている。

【０００４】つまり、高速回転時にブレード下面を流れ
る空気の流れを見ると、ブレード前縁から後縁に向かう
にしたがって流速を増すが、後縁部では限界流速を超え
て剥離を生じて失速する。これにより、ブレード上面を
流れる空気の流速がブレード下面を流れる空気の流速よ
り速くなるというように大きな速度差を生じ、ブレード
の後縁を出たところではブレード上面を流れてきた空気
がブレード下面側に回り込み、図５に示すように、ファ
ンブレードの後流位置に渦が発生する。

【０００５】これに対し、例えば、実開昭５８−４０５
９９号公報には、例えば、図６に示すように、ハブ部及
びファンブレードの少なくとも一部の表面に、多孔質の
吸音材を付着し、ファンブレードの表面を流れる流速を
小さくし、ファンブレードの後流位置に発生する渦の生
成を低減させる技術が提案されている。

【０００６】しかしながら、この従来の軸流ファンは、
ファンブレードの表面に多孔質の吸音材を付着している
ものである為、ファンブレードにより与えられる流速エ
ネルギ自体が多孔質の吸音材で減衰されることで、渦の
生成を抑えれば抑えるほど、送風効率を低下させてしま
うという問題がある。

【０００７】前記従来技術のような問題を改善して、ハ
ブ部及びファンブレードを有する軸流ファンにおいて、
騒音防止と送風効率確保との両立を図るものが提案され
た（実開昭６２−４５３９５号公報，実開昭５７−１７
８１９８号公報）。

【０００８】即ち、前記提案に係る考案は、図１及び図
２に示すように、回転駆動されるハブ部と、該ハブ部に
径方向配置で設けられたファンブレードとを有する軸流
ファンにおいて、前記ファンブレードの後縁部のみに、
軸方向に所定の幅を持つ多孔質体を設けたことを特徴と
する。

【０００９】しかしながら、前記提案の軸流ファンにお
いても、ある範囲の回転域では騒音が大きくなるという
問題がある。

【００１０】本考案は、上記のような問題に着目してな
されたもので、ハブ部及びファンブレードを有する軸流
ファンにおいて、より高い騒音防止と送風効率確保との
両立を図ることを課題とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の軸流ファンでは、回転駆動されるハブ部
と、該ハブ部に径方向配置で設けられたファンブレード
とを有する軸流ファンにおいて、前記ファンブレードの
後縁部のみに、軸方向に所定の幅を持つ多孔質体を設
け、該多孔質体を、ファンブレードに対し取付角度が調
整可能な多孔質フラップとしたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】請求項１記載の考案の作用を説明する。

【００１３】ファン回転駆動時、ファンブレード上面と
ファンブレード下面とには前縁から後縁に向かうにした
がって次第に流速を増す空気の流れが生じるが、ファン
ブレードの後縁部において、圧力の高いファンブレード
下面側から圧力の低いファンブレード上面側に向かって
多孔質体を通過する空気の流れが生じ、ファンブレード
下面を流れる空気流の一部がファンブレード下面に向か
って流れることにより失速を引き起こす剥離の発生を防
止し、ファンブレード上面を流れる空気流へエネルギを
与えてファンブレード上下面での空気流の速度差を小さ
く抑える。したがって、この剥離防止作用と速度差抑制
作用によりファンブレードの後流位置において渦が発生
しにくくなる。

【００１４】一方、送風効率をみると、ファンブレード
の後縁部のみに、軸方向に所定の幅を持つ多孔質体が設
けられているため、この多孔質体を除くファンブレード
部分では減衰することなく流速エネルギが与えられ、一
般に知られる軸流ファンとほぼ同じレベルの送風効率を
確保することができる。

【００１５】上記作用説明で明らかなように、ファンブ
レード下面側からファンブレード上面側に向かって多孔
質体を通過する空気の流れをコントロールすることで、
効果的な剥離防止作用と速度差抑制作用が得られること
がわかる。

【００１６】これに対し、多孔質体を、ファンブレード
に対し取付角度が調整可能な多孔質フラップとしている
ことで、多孔質フラップを通過する空気流量を、取付角
度の大きさを変えることで調整することができる。つま
り、ファンブレード下面とファンブレード上面との圧力
差により決まる流量に対して流量の調整代となり、例え
ば、あるファン回転数域での騒音が大きい場合、その回
転数域の時に最も効果的な剥離防止作用と速度差抑制作
用が得られるように多孔質フラップの取付角度を調整す
ることで、渦による騒音を高レベルで低減させることが
できる。

【００１７】

【実施例】以下、従来例ならびに本考案の実施例を図面
に基づいて説明する。

【００１８】（従来例） 構成を説明する。

【００１９】図１は従来例の軸流ファンを示す斜視図で
ある。

【００２０】図１において、１はハブ部、２はファンブ
レード、３は多孔質体である。

【００２１】前記ハブ部１には、エンジンやモータ等の
回転軸が連結され、これらの駆動手段により回転駆動さ
れる。

【００２２】前記ファンブレード２は、ハブ部１の外周
に径方向配置で回転対称が得られる位置に複数枚設けら
れている。

【００２３】尚、ハブ部１とファンブレード２とは、例
えば、合成樹脂を素材とし射出成形等により一体に形成
される。

【００２４】前記多孔質体３は、前記ファンブレード２
の後縁部のみに、軸方向に所定の幅を持たせて設けられ
ている。

【００２５】尚、多孔質体３の断面形状は、ファンブレ
ード２のファンブレード上面２ａとファンブレード下面
２ｂとを滑らかに延長した形状とされ、ファンブレード
２に対しては接着や加熱溶着等により固定されている。

【００２６】また、多孔質体３は、内部に形成される１
つ１つの孔が独立しているものではなく、互いに連通し
て空気の流れを許す連通孔を有するもので、例えば、発
泡合成樹脂等を素材として作られる。

【００２７】作用を説明する。

【００２８】(A) 渦生成抑止作用 ファン回転駆動時、ファンブレード上面２ａとファンブ
レード下面２ｂとには前縁から後縁に向かうにしたがっ
て次第に流速を増す空気の流れが生じるが、ファンブレ
ード２の後縁部において、図１及び図２に示すように、
圧力の高いファンブレード下面２ｂ側から圧力の低いフ
ァンブレード上面２ａ側に向かって多孔質体３を通過す
る空気の流れが生じる。

【００２９】この多孔質体３を通過する空気の流れは、
ファンブレード下面２ｂを流れる空気流の一部がファン
ブレード下面２ｂに向かって流れることにより失速を引
き起こす剥離が発生するのが防止される。

【００３０】また、多孔質体３を通過する空気の流れ
は、ファンブレード上面１ａを流れる空気流へエネルギ
を与えてファンブレード上下面２ａ，２ｂでの空気流の
速度差を小さく抑える。

【００３１】したがって、ブレード下面後縁部での剥離
防止作用とファンブレード上下面２ａ，２ｂでの速度差
抑制作用によりファンブレード２の後流位置において騒
音の原因となる渦が発生しにくくなる。

【００３２】(B) 送風作用 ファン回転駆動時には、ファンブレード２の後縁部のみ
に、軸方向に所定の幅を持つ多孔質体３が設けられてい
るため、この多孔質体３を除くファンブレード２の部分
では減衰することなく流速エネルギが与えられ、駆動入
力に応じた送風が行なわれる。つまり、一般に知られる
軸流ファンとほぼ同じレベルの送風効率を確保すること
ができる。

【００３３】以上説明してきたように従来例にあって
は、ハブ部１及びファンブレード２を有する軸流ファン
において、ファンブレード２の後縁部のみに、軸方向に
所定の幅を持つ多孔質体３を設けた為、ファンブレード
２の後流位置において渦の発生を抑えることによる騒音
防止と、表面に多孔質材を有さないファンブレード２を
残したままとすることによる送風効率確保との両立を図
ることができる。

【００３４】（実施例） 構成を説明する。

【００３５】図３は本考案実施例の軸流ファンを示す翼
部断面図である。

【００３６】図３において、２はファンブレードであ
り、４はファンブレード２に対し支軸５を中心として取
付角度が調整可能な多孔質フラップである。

【００３７】作用を説明する。

【００３８】上記従来例の作用説明で明らかなように、
ファンブレード下面２ｂ側からファンブレード上面２ａ
側に多孔質体３を通過する空気の流れをコントロールす
ることで、効果的な剥離防止作用と速度差抑制作用が得
られることがわかる。

【００３９】これに対し、実施例では、多孔質体がファ
ンブレード２に対し取付角度が調整可能な多孔質フラッ
プ４とされていることで、図４に示すように、多孔質フ
ラップ４を通過する空気流量を、取付角度の大きさを変
えることで調整することができる。

【００４０】つまり、この取付角度の大きさを変えるこ
とによりファンブレード下面２ｂを流れる空気の受け量
を大きくしたり小さくしたりすることができ、この空気
流量がファンブレード下面２ｂとファンブレード上面２
ａとの圧力差により決まる流量に対して流量の調整代と
なる。

【００４１】したがって、例えば、あるファン回転数域
での騒音が大きい場合、その回転数域の時に最も効果的
な剥離防止作用と速度差抑制作用が得られるように多孔
質フラップ４の取付角度を調整することで、渦による騒
音を高レベルで低減させることができる。また、例え
ば、大量に生産される軸流ファンでは、各ファン毎に騒
音性能にバラツキが出るが、このバラツキを多孔質フラ
ップ４の設定角度で調整することにより小さく抑えるこ
とができる。

【００４２】以上説明してきたように実施例にあって
は、ハブ部１及びファンブレード２を有する軸流ファン
において、多孔質体を、ファンブレード２に対し取付角
度が調整可能な多孔質フラップ４とした為、従来例の効
果に加え、より高い騒音防止を達成することができる。

【００４３】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
考案の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本考案に含まれる。

【００４４】例えば、実施例では、ファンブレードに対
し取付角度を調整するだけの多孔質フラップの例を示し
たが、支軸にモータアクチュエータ等を連結し、ファン
回転数に応じて最も騒音の低い最適な取付角度が得られ
るように、多孔質フラップの取付角度を、ファン回転数
や騒音等の検出値に応じて制御するような例としてもよ
い。

【００４５】

【考案の効果】請求項１記載の本考案にあっては、ハブ
部及びファンブレードを有する軸流ファンにおいて、フ
ァンブレードの後縁部のみに、軸方向に所定の幅を持つ
多孔質体を設け、該多孔質体を、ファンブレードに対し
取付角度が調整可能な多孔質フラップとした為、より高
い騒音防止と送風効率確保との両立を図ることができる
という効果が得られる。

【００４６】本考案の技術は、騒音対策が進み、高度の
静粛化が達成されているゆえに騒音として気になるよう
になる自動車のラジエータファンへの適用に有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の軸流ファンを示す斜視図である。

【図２】従来例の軸流ファンの作用説明図である。

【図３】実施例の軸流ファンを示す翼部断面図である。

【図４】実施例の軸流ファンの作用説明図である。

【図５】一般に知られる従来の軸流ファンでの渦生成作
用説明図である。

【図６】従来出典に示される渦対策軸流ファンでの渦生
成防止作用説明図である。

【符号の説明】

１ ハブ部 ２ ファンブレード ２ａ ファンブレード上面 ２ｂ ファンブレード下面 ３ 多孔質体 ４ 多孔質フラップ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動されるハブ部と、該ハブ部に径
   方向配置で設けられたファンブレードとを有する軸流フ
   ァンにおいて、 前記ファンブレードの後縁部のみに、軸方向に所定の幅
   を持つ多孔質体を設け、該多孔質体を、ファンブレード
   に対し取付角度が調整可能な多孔質フラップとしたこと
   を特徴とする軸流ファン。