JP3021823B2 - 軸流送風機 - Google Patents
軸流送風機Info
- Publication number
- JP3021823B2 JP3021823B2 JP3222958A JP22295891A JP3021823B2 JP 3021823 B2 JP3021823 B2 JP 3021823B2 JP 3222958 A JP3222958 A JP 3222958A JP 22295891 A JP22295891 A JP 22295891A JP 3021823 B2 JP3021823 B2 JP 3021823B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fan
- radiator
- axial
- heat exchanger
- area
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は軸流送風機に関する。
【０００２】
【従来の技術】特開平２−１５７４９６号公報には、シ
ュラウド内にシュラウドと同軸にファンが取付けられ、
ファンの羽根の先端とシュラウド内周面との隙間が全周
にわたってほぼ一定である軸流送風機が開示されてい
る。ところで、例えば、車両のラジエータ冷却用の軸流
送風機においては、エンジンルームの過密化によって、
軸流送風機の搭載上の便宜のため、図２および図３に示
すようにラジエータ１の中心に対して横方向に偏心して
軸流ファン２が取付けられる。
ュラウド内にシュラウドと同軸にファンが取付けられ、
ファンの羽根の先端とシュラウド内周面との隙間が全周
にわたってほぼ一定である軸流送風機が開示されてい
る。ところで、例えば、車両のラジエータ冷却用の軸流
送風機においては、エンジンルームの過密化によって、
軸流送風機の搭載上の便宜のため、図２および図３に示
すようにラジエータ１の中心に対して横方向に偏心して
軸流ファン２が取付けられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところがこのようにフ
ァン２をラジエータ１に対して偏心して配置すると、騒
音が増大するという問題を生ずる。この問題は前述の公
知の軸流送風機によっても解決することができない。
ァン２をラジエータ１に対して偏心して配置すると、騒
音が増大するという問題を生ずる。この問題は前述の公
知の軸流送風機によっても解決することができない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明によれば、空気通路上流に熱交換器を設け、熱
交換器に対向させると共に熱交換器に対して偏心して空
気通路内に軸流ファンを設け、軸流ファンの羽根の先端
に対向する空気通路の内周面と羽根の先端との隙間を、
熱交換器の中心線であって軸流ファンの回転軸線に平行
な中心線から内周面までの距離が大きい程小さくなるよ
うにしている。
め本発明によれば、空気通路上流に熱交換器を設け、熱
交換器に対向させると共に熱交換器に対して偏心して空
気通路内に軸流ファンを設け、軸流ファンの羽根の先端
に対向する空気通路の内周面と羽根の先端との隙間を、
熱交換器の中心線であって軸流ファンの回転軸線に平行
な中心線から内周面までの距離が大きい程小さくなるよ
うにしている。
【０００５】
【実施例】図２は車両のラジエータ１に取付けられた軸
流ファン２の正面図を、図３は図２の平面図を示す。図
２を参照すると、ファン２はラジエータ１の中心に対し
て右方向に偏心して取付けられる。ファン２はハブ３の
周りに複数の羽根４を有する。
流ファン２の正面図を、図３は図２の平面図を示す。図
２を参照すると、ファン２はラジエータ１の中心に対し
て右方向に偏心して取付けられる。ファン２はハブ３の
周りに複数の羽根４を有する。
【０００６】図３を参照すると、ファン２はラジエータ
１に対向して近接配置される。ラジエータ１は全面にわ
たってほぼ等しい流路抵抗を有する。シュラウド５は、
ラジエータ１からファン２に至る通路を形成しており、
ファン２はシュラウド５右端部内に配置される。ファン
２はモータによって回転駆動せしめられ、ファン２が回
転すると、ラジエータ１からファン２に向かって空気が
図中右方向に流れる。
１に対向して近接配置される。ラジエータ１は全面にわ
たってほぼ等しい流路抵抗を有する。シュラウド５は、
ラジエータ１からファン２に至る通路を形成しており、
ファン２はシュラウド５右端部内に配置される。ファン
２はモータによって回転駆動せしめられ、ファン２が回
転すると、ラジエータ１からファン２に向かって空気が
図中右方向に流れる。
【０００７】ところで、図２および図３に示すようにフ
ァン２をラジエータ１に対して偏心して配置すると、以
下に述べるように、騒音が増大するという問題を生ず
る。図３を参照すると、ファン２の中心線Ｃより上方を
Ａ領域、下方をＢ領域とする。Ａ領域およびＢ領域にお
いて、ファン２の上流および下流について空気の仕事量
を考えてみる。
ァン２をラジエータ１に対して偏心して配置すると、以
下に述べるように、騒音が増大するという問題を生ず
る。図３を参照すると、ファン２の中心線Ｃより上方を
Ａ領域、下方をＢ領域とする。Ａ領域およびＢ領域にお
いて、ファン２の上流および下流について空気の仕事量
を考えてみる。
【０００８】まず、ラジエータ１とファン２の間の中点
におけるＡ領域の点Ａ１、およびＢ領域の点Ｂ１につい
て考えてみる。Ａ１およびＢ１における仕事量ＬA1およ
びＬ B1は夫々次式によって示される。 ＬA1＝ＶA1・（ＰO −ＰA1）・ΔＳ ＬB1＝ＶB1・（ＰO −ＰB1）・ΔＳ ここでＶA1はＡ１における流速、ＰA1はＡ１における絶
対圧、ＶB1はＢ１における流速、ＰB1はＢ１における絶
対圧、ＰO はファン２下流の絶対圧、ΔＳは単位面積で
ある。
におけるＡ領域の点Ａ１、およびＢ領域の点Ｂ１につい
て考えてみる。Ａ１およびＢ１における仕事量ＬA1およ
びＬ B1は夫々次式によって示される。 ＬA1＝ＶA1・（ＰO −ＰA1）・ΔＳ ＬB1＝ＶB1・（ＰO −ＰB1）・ΔＳ ここでＶA1はＡ１における流速、ＰA1はＡ１における絶
対圧、ＶB1はＢ１における流速、ＰB1はＢ１における絶
対圧、ＰO はファン２下流の絶対圧、ΔＳは単位面積で
ある。
【０００９】Ａ領域およびＢ領域の空気の流量が等しい
とすると、Ａ１における流路断面積ＳA1はＢ１における
流路断面積ＳB1より小さいために、ＶA1はＶB1より大き
くなる。Ａ領域におけるラジエータ１を流れる空気の流
速がＢ領域におけるラジエータ１を流れる空気の流速よ
り大きいために、Ａ領域におけるラジエータ１の流路抵
抗がＢ領域におけるラジエータ１の流路抵抗より大き
く、このためＰA1はＰB1より低下する。従って（ＰO −
ＰA1）は（ＰO −ＰB1）より大きくなる。
とすると、Ａ１における流路断面積ＳA1はＢ１における
流路断面積ＳB1より小さいために、ＶA1はＶB1より大き
くなる。Ａ領域におけるラジエータ１を流れる空気の流
速がＢ領域におけるラジエータ１を流れる空気の流速よ
り大きいために、Ａ領域におけるラジエータ１の流路抵
抗がＢ領域におけるラジエータ１の流路抵抗より大き
く、このためＰA1はＰB1より低下する。従って（ＰO −
ＰA1）は（ＰO −ＰB1）より大きくなる。
【００１０】この結果、Ａ１における仕事量ＬA1はＢ１
における仕事量ＬB1より大きい。一方、ファン２下流の
Ａ２およびＢ２における仕事量ＬA2およびＬB2は夫々次
式によって示される。 ＬA2＝ＶA2・ＰO ・ΔＳ ＬB2＝ＶB2・ＰO ・ΔＳ ここで、ＶA2はＡ２における流速、ＶB2はＢ２における
流速を夫々示す。ここで、ＶA2＜ＶB2となる。このため
ＬA2＜ＬB2となる。
における仕事量ＬB1より大きい。一方、ファン２下流の
Ａ２およびＢ２における仕事量ＬA2およびＬB2は夫々次
式によって示される。 ＬA2＝ＶA2・ＰO ・ΔＳ ＬB2＝ＶB2・ＰO ・ΔＳ ここで、ＶA2はＡ２における流速、ＶB2はＢ２における
流速を夫々示す。ここで、ＶA2＜ＶB2となる。このため
ＬA2＜ＬB2となる。
【００１１】以上のように、ファン２上流ではＬA1＞Ｌ
B1であり、ファン２下流ではＬA2＜ＬB2となる。すなわ
ち、Ａ領域ではファン２上下流での仕事量の減少が非常
に大きい。すなわち、Ａ領域で失なわれた多量の仕事量
はレイノルズ・シェア・ストレス（ＲＳＳ）に転稼した
ものと考えられ、ＲＳＳが大きくなるために騒音が増大
する。
B1であり、ファン２下流ではＬA2＜ＬB2となる。すなわ
ち、Ａ領域ではファン２上下流での仕事量の減少が非常
に大きい。すなわち、Ａ領域で失なわれた多量の仕事量
はレイノルズ・シェア・ストレス（ＲＳＳ）に転稼した
ものと考えられ、ＲＳＳが大きくなるために騒音が増大
する。
【００１２】図４にはファン回転数一定で流路抵抗をパ
ラメータとして、チップクリアランスｔを変化させたと
きの騒音レベルの変化の実験結果を示す。ここでチップ
クリアランスｔとは、図５に示すように、ファン２の羽
根４の最先端部とシュラウド５内壁面との距離ｔであ
る。図４を参照すると、流路抵抗によって、騒音が最小
となるチップクリアランス（以下「最適チップクリアラ
ンス」という）が存在し、この最適チップクリアランス
は流路抵抗が高い程小さくなる。
ラメータとして、チップクリアランスｔを変化させたと
きの騒音レベルの変化の実験結果を示す。ここでチップ
クリアランスｔとは、図５に示すように、ファン２の羽
根４の最先端部とシュラウド５内壁面との距離ｔであ
る。図４を参照すると、流路抵抗によって、騒音が最小
となるチップクリアランス（以下「最適チップクリアラ
ンス」という）が存在し、この最適チップクリアランス
は流路抵抗が高い程小さくなる。
【００１３】再び図３を参照すると、ラジエータ１から
ファン２までにおいて、Ｂ領域の流路断面積に対してＡ
領域の流路断面積は全体的に小さいために、この領域に
同風量流れるとするとＡ領域の流路抵抗はＢ領域の流路
抵抗より高い。従って、図４を考慮すると、Ａ領域の最
適チップクリアランスはＢ領域の最適チップクリアラン
スより小さくなる。
ファン２までにおいて、Ｂ領域の流路断面積に対してＡ
領域の流路断面積は全体的に小さいために、この領域に
同風量流れるとするとＡ領域の流路抵抗はＢ領域の流路
抵抗より高い。従って、図４を考慮すると、Ａ領域の最
適チップクリアランスはＢ領域の最適チップクリアラン
スより小さくなる。
【００１４】そこで図１に示すように、シュラウド内周
５ａの左半分を半円状とし、シュラウド５ａの右半分を
上下が長軸方向となるような楕円状とする。このシュラ
ウド内周内に、シュラウド内周５ａの半円状の中心と同
軸にファン２を取付ける。これによって、左側半円部に
は一定値ｔB のチップクリアランスが形成され、右側半
分部には中央部の最小のチップクリアランスｔA に向か
って徐々に小さくなるチップクリアランスが形成され
る。
５ａの左半分を半円状とし、シュラウド５ａの右半分を
上下が長軸方向となるような楕円状とする。このシュラ
ウド内周内に、シュラウド内周５ａの半円状の中心と同
軸にファン２を取付ける。これによって、左側半円部に
は一定値ｔB のチップクリアランスが形成され、右側半
分部には中央部の最小のチップクリアランスｔA に向か
って徐々に小さくなるチップクリアランスが形成され
る。
【００１５】すなわち、チップクリアランスは、ラジエ
ータ１の中心線であってファン２の中心線Ｃに平行な中
心線Ｏからシュラウド内周５ａまでの距離Ｌが大きい程
小さい。チップクリアランスｔB を一定値３mmとし、チ
ップクリアランスｔA を変化させた場合の騒音の変化を
図６に示す。この図からわかるようにｔA を１．５mmと
することによって最も効果があり、約２ｄＢ騒音を低減
せしめることができる。
ータ１の中心線であってファン２の中心線Ｃに平行な中
心線Ｏからシュラウド内周５ａまでの距離Ｌが大きい程
小さい。チップクリアランスｔB を一定値３mmとし、チ
ップクリアランスｔA を変化させた場合の騒音の変化を
図６に示す。この図からわかるようにｔA を１．５mmと
することによって最も効果があり、約２ｄＢ騒音を低減
せしめることができる。
【００１６】なお本実施例では、シュラウド内周５ａの
一部を楕円形状としたが、シュラウド内周５ａを円形と
し、ファン２の中心をシュラウド内周５ａの中心から偏
心せしめて、ラジエータ１の中心線Ｏからシュラウド内
周５ａまでの距離Ｌが大きい程チップクリアランスが小
さくなるようにしてもよい。
一部を楕円形状としたが、シュラウド内周５ａを円形と
し、ファン２の中心をシュラウド内周５ａの中心から偏
心せしめて、ラジエータ１の中心線Ｏからシュラウド内
周５ａまでの距離Ｌが大きい程チップクリアランスが小
さくなるようにしてもよい。
【００１７】
【発明の効果】軸流ファンを熱交換器に対して偏心して
設けた軸流送風機において、騒音を低減せしめることが
できる。
設けた軸流送風機において、騒音を低減せしめることが
できる。
【図１】ラジエータに取付けられた軸流ファンの略正面
図である。
図である。
【図２】ラジエータに取付けられた軸流ファンの正面図
である。
である。
【図３】図２の平面図である。
【図４】チップクリアランスと騒音との関係を示す線図
である。
である。
【図５】チップクリアランスｔを示す拡大図である。
【図６】チップクリアランスｔA と騒音との関係を示す
線図である。
線図である。
１…ラジエータ ２…軸流ファン ４…羽根 ５…シュラウド
Claims (1)
- 【請求項１】 空気通路上流に熱交換器を設け、該熱交
換器に対向させると共に該熱交換器に対して偏心して前
記空気通路内に軸流ファンを設け、該軸流ファンの羽根
の先端に対向する前記空気通路の内周面と前記羽根の先
端との隙間を、前記熱交換器の中心線であって前記軸流
ファンの回転軸線に平行な中心線から前記内周面までの
距離が大きい程小さくなるようにした軸流送風機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3222958A JP3021823B2 (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 軸流送風機 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3222958A JP3021823B2 (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 軸流送風機 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05141393A JPH05141393A (ja) | 1993-06-08 |
| JP3021823B2 true JP3021823B2 (ja) | 2000-03-15 |
Family
ID=16790550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3222958A Expired - Lifetime JP3021823B2 (ja) | 1991-09-03 | 1991-09-03 | 軸流送風機 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3021823B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-03 JP JP3222958A patent/JP3021823B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05141393A (ja) | 1993-06-08 |
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