JP3082378B2 - 送風ファン - Google Patents
送風ファンInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/38—Blades
- F04D29/384—Blades characterised by form
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
ンとして好適な送風ファンに関する。
に伴い、エンジン冷却性能の向上が必要となってきた。
またCAFE規制の強化等により、低燃費への要求も高
くなっている。従って、車両用冷却ファンは、低騒音の
みならず高効率であることが要求されている。そこで、
特公昭63−13040号公報では、翼端部の取付角度
を大きくして、翼とシュラウドとのすき間によって生じ
る翼端渦の影響を小さくすることで低騒音かつ高効率化
を図る技術が開示されている。
の流れを調べると、図7に示すように、シュラウド10
0側である翼101の先端部に生じる翼端渦の他に、ボ
ス102側である翼元部において流速の非常に小さなよ
どみ域が生じており、主流は、その翼端渦やよどみ域の
影響を受けて流れの向きを変えている。従って、従来技
術では、翼全体を有効に活用することができず、さらに
高効率化および低騒音化するためには、翼元部のよどみ
域を低減する必要がある。本発明は上記事情に基づいて
成されたもので、その目的は、翼元部のよどみ域を低減
することで、高効率化および低騒音化を図った送風ファ
ンの提供にある。
成するために、以下の技術的手段を採用する。請求項1
では、外部より回転力を受けて回転駆動されるボスと、
このボスの周囲に連結された複数枚の翼とを備えた送風
ファンにおいて、前記翼のそり高さを翼弦長で割った値
をそり比と呼ぶ時に、前記翼は、翼端から翼中央部にか
けて前記そり比が略一定であり、前記翼中央部のそり比
より翼元のそり比が3倍以上且つ5倍以下に設けられて
いる。
央部から翼元にかけてそり比を急激に増大させたことに
より、下述のように、翼全体を有効に活用することがで
きる。翼が有効な仕事をするためには、通風抵抗に応じ
た全圧を発生する必要があるが、翼元部では翼端部より
周速度が小さいため、要求全圧を満足するためには大き
な揚力を発生する必要がある。この揚力を大きくする手
段としては、翼の取付角度を大きくする、翼弦長を大き
くする、あるいは翼元部のそり高さを大きくする等の方
法が考えられる。
には、失速を生じて効果が得られない。また、翼弦長を
大きくする方法も製造上限界がある。従って、最適な翼
弦長を決定して翼元部のそり高さを大きくする、つまり
翼中央部から翼元にかけてそり比を大きくすることによ
り、翼全体を有効に活用することができる。なお、翼元
部のみそり高さを大きくしたのは、翼中央部ではボス、
シュラウドといった流れを減速する要因の影響を受けな
いため、低い全圧でも良好な流れを得ることができ、ま
た、翼端部では周速度が大きいため、容易に全圧が得ら
れるからである。
ないし図6を基に説明する。図1(a)は翼の平面図、
図1(b)は図1(a)のA−A断面図である。本実施
例の送風ファン1は、図6(送風ファン1の搭載例を示
す概略図)に示すように、車両のエンジンルーム2に搭
載されたラジエータ3および冷凍サイクルの冷媒凝縮器
4に送風するもので、ラジエータ3より車両用後方側に
設置されている。この送風ファン1は、電動モータ5に
よって回転駆動されるボス6と、このボス6の周囲に放
射状に配された複数枚の円弧翼7より成り、その円弧翼
7は、迎え角α、取付角βを成すように設けられてい
る。なお、図1(b)において、翼7への流入方向をW
で示す。翼7の外周には、翼7の回転によって強制的に
発生された風を、ラジエータ3より効率的に導くファン
シュラウド8が設けられている。
周端を翼端、翼の半径方向内周端(ボス側)を翼元、翼
の半径方向中央部を翼中央部と呼び、図1(b)に示す
翼のそり高さhを翼弦長lで割った値(h/l)をそり
比と呼ぶ時に、本実施例の送風ファンは、図2のグラフ
Bに示すように、翼端から翼中央部にかけて前記そり比
が略一定(僅かに大きくなる)で、翼中央部からボスに
接する翼元にかけて前記そり比が急激に増大する翼形状
を有している。具体的には、翼端のそり比(約2.7
%)に対して翼中央部(半径位置0.5)のそり比(約
3%)が僅かに大きくなっているのに対し、翼中央部の
そり比に対して翼元のそり比(約12%)は略4倍も大
きくなっている。 次に、翼中央部から翼元までのそり比
を変化させた場合のファン効率を図 に示す。なお、図
3における各点(A〜E)は、図2の各そり比分布を示
すグラフA〜Eに対応している。この図3に示すよう
に、翼元でのそり比が4%に設定された従来の送風ファ
ンと比較すると、翼元のそり比が大きくなるに連れてフ
ァン効率は向上するが、翼元のそり比が12%を超える
と、逆にファン効率は次第に悪化する。
圧面から流れが剥離し易くなるためであり、図4に示す
ように、そり比が12%を越えると抗揚比ε(抗力係
数:CD /揚力係数:CL )が急激に増大して翼性能が
悪化するためである。従って、本実施例では、翼元のそ
り比が12%に設定され、翼端のそり比(約2.7%)
に対して4倍以上の大きさに設けられている。なお、図
4は、円弧翼7(迎え角α=10度)におけるそり比と
抗力係数および揚力係数との関係を示すグラフである。
このように、翼中央部から翼元にかけてそり比を急激に
増大させたことにより、翼7全体を有効に活用すること
ができ、翼元部に生じる流速の非常に小さなよどみ域を
低減することができる。なお、翼中央部では、ボス6や
ファンシュラウド8の流れを減速する要因の影響を受け
ないため、低い全圧でも良好な流れを得ることができ、
翼端部では、周速度が大きいため容易に全圧が得られ
る。従って、翼端から翼中央部にかけては、そり比を大
きくする必要はない。
2%)と従来の送風ファン(翼元のそり比4%)とのフ
ァン性能を比較し、その結果を図5に示す。図5は、送
風量Vaに対する静圧差ΔPs、騒音、およびファン効
率ηの変化を比較したもので、本実施例の送風ファン1
を実線で示し、従来の送風ファンを破線で示す。この図
5に示すように、本実施例の送風ファン1は、低風量域
から高風量域にかけての広い風量域において、従来の送
風ファンよりファン効率が向上し、且つ騒音低減の効果
も得られた。
%と設定したが、翼元のそり比を8〜12%の範囲、あ
るいは翼元のそり比が翼端のそり比に対して3〜5倍の
範囲で設定しても高いファン効率および騒音低減の効果
を得ることが可能である。また、図2に示したように、
翼中央部から翼元にかけてそり比を急激に増大させた
が、翼中央部から翼元と翼中央部との間にかけてそり比
を急激に増大させ、そのまま翼元までそり比を一定値
(最大値のまま)としても良い。本発明は、翼の正面形
状に関わらず適用することができ、回転方向に翼を傾斜
させた前進翼、逆方向の後退翼、流入方向に翼を傾斜さ
せた前傾翼、逆方向の後傾翼等に用いることができる。
同様に、翼の外周にリングを設けたリング付ファンに適
用することも可能である。
活用して、翼元部に生じるよどみ域を低減することがで
き、その結果、ファン効率の向上および騒音の低減を図
ることができる。
る。
ラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】外部より回転力を受けて回転駆動されるボ
スと、このボスの周囲に連結された複数枚の翼とを備え
た送風ファンにおいて、 前記翼のそり高さを翼弦長で割った値をそり比と呼ぶ時
に、 前記翼は、翼端から翼中央部にかけて前記そり比が略一
定であり、前記翼中央部のそり比より翼元のそり比が3
倍以上且つ5倍以下に設けられていることを特徴とする
送風ファン。
Priority Applications (4)
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