JP3629110B2

JP3629110B2 - 軸流ファン

Info

Publication number: JP3629110B2
Application number: JP32267896A
Authority: JP
Inventors: 重雅小松; 裕二山井
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Calsonic Kansei Corp
Priority date: 1996-12-03
Filing date: 1996-12-03
Publication date: 2005-03-16
Anticipated expiration: 2016-12-03
Also published as: JPH10159797A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボス部の外周に所定角度を置いて複数の翼を配置してなる軸流ファンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ボス部の外周に所定角度を置いて複数の翼を配置してなる軸流ファンとして、例えば、特公平４−４２５５８号公報等に開示されるものが知られている。
図５は、この種の軸流ファンを示すもので、この軸流ファンでは、ボス部１の外周に所定角度を置いて４枚の翼２が配置されている。
【０００３】
そして、ファンの半径をｒＴ、ボス部の半径をｒＨとすると、任意の半径ｒでの翼２の展開断面は、図６に示すようになる。
ここで、ＧＥＮが弦長、Ｄθが取付角であり、ＤＥＰが側面投影長である。
また、図５の（ｂ）において、翼元２ａの側面投影長の中心Ｈと、翼端２ｂの側面投影長の中心Ｔとを結んだ直線と、ボス部１の軸長方向に垂直な直線とがなす角度θが翼２の前傾角度として定義される。
【０００４】
そして、この軸流ファンでは、図７に示すように、各翼２の取付角Ｄθが翼元２ａ（ｒＨ位置）から翼端２ｂ（ｒＴ位置）に向けて漸次減少されている。
また、弦長ＧＥＮが、翼元２ａ（ｒＨ位置）から翼端２ｂ（ｒＴ位置）に向けて漸次増大されている。
さらに、側面投影長ＤＥＰが、翼元２ａ（ｒＨ位置）から翼端２ｂ（ｒＴ位置）に向けて略同一とされている。
【０００５】
また、図５の（ｂ）に示したように、翼元２ａがボス部１の軸長方向の略全幅にわたって位置されている。
そして、従来、このような軸流ファンでは、図８の（ａ）に示す前傾角度θをパラメータとして、ファン効率との関係を求めると、図８の（ｂ）に示すように、前傾角度θが増大するほどファン効率が増大することが実験により求められている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような軸流ファンでは、ファン効率を増大するために前傾角度θを増大すると、図８の（ａ）に示したように、ボス部１の風上側端１ａから翼２の風上側端が、例えば長さａだけ突出し軸長方向幅ｂが増大し、例えば、自動車のラジエータ用ファンでは、ラジエータへの搭載性が悪化するという問題があった。
【０００７】
本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、軸長方向幅を増大することなくファン効率を増大することができる軸流ファンを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の軸流ファンは、ボス部の外周に所定角度を置いて複数の翼を配置してなる軸流ファンにおいて、前記各翼の取付角、弦長および側面投影長を、翼元から翼端に向けて漸次増大し、前記翼元を翼後縁が前記ボス部の風下端から突出しない範囲で前記ボス部の風下端側に位置させるとともに、前記翼端の風上側端を前記ボス部の風上側端面より風下側に位置させ、翼前縁と翼後縁とを前記ボス部の前記風上側端面と前記風下端との間に位置させてなることを特徴とする。
【０００９】
（作用）
請求項１の軸流ファンでは、各翼の取付角、弦長および側面投影長が、翼元から翼端に向けて漸次増大され、また、翼元がボス部の風下端側に位置され、翼端の風上側端がボス部の風上側端面より内側に位置される。
そして、翼前縁と翼後縁とが、ボス部の風上側端面と風下端との間に位置される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細を図面に示す実施形態について説明する。
【００１１】
図１の（ａ），（ｂ）は、本発明の軸流ファンの一実施形態を示しており、この軸流ファンは、例えば、自動車のラジエータに冷却ファンとして配置されて使用される。
この軸流ファンでは、ボス部１１の外周に所定角度を置いて４枚の翼１３が配置されている。
【００１２】
そして、ファンの半径をｒＴ、ボス部１１の半径をｒＨとすると、任意の半径ｒでの翼１３の展開断面は、図２に示すようになる。
図２において、ＧＥＮが弦長、Ｄθが取付角であり、ＤＥＰが側面投影長である。
また、図１の（ｂ）において、翼元１３ａの側面投影長ＤＥＰの中心Ｈ０と、翼端１３ｂの側面投影長ＤＥＰの中心Ｔ０とを結んだ直線と、ボス部１１の軸長方向に垂直な直線とがなす角度θが、翼１３の前傾角度として定義される。
【００１３】
そして、この軸流ファンでは、図３に実線で示すように、各翼１３の取付角Ｄθ、弦長ＧＥＮおよび側面投影長ＤＥＰが、翼元１３ａ（ｒＨ位置）から翼端１３ｂ（ｒＴ位置）に向けて漸次増大されている。
なお、図３において破線は、図７に示した従来の軸流ファンの取付角Ｄθ、弦長ＧＥＮおよび側面投影長ＤＥＰである。
【００１４】
また、この実施形態では、図１の（ｂ）に示したように、翼元１３ａがボス部１１の風下端１１ａ側に位置されている。
そして、さらに、翼端１３ｂの風上側端１３ｃが、ボス部１１の風上側端面１１ｂより内側に位置されている。
上述した軸流ファンでは、各翼１３の取付角Ｄθ、弦長ＧＥＮおよび側面投影長ＤＥＰを、翼元１３ａから翼端１３ｂに向けて漸次増大し、また、翼元１３ａをボス部１１の風下端１１ａ側に位置させ、翼端１３ｂの風上側端１３ｃをボス部１１の風上側端面１１ｂより内側に位置させたので、軸長方向幅を増大することなくファン効率を増大することができる。
【００１５】
すなわち、一般に、軸流ファンの軸長方向幅を増大することなく大きな前傾角度θを得るためには、側面投影長ＤＥＰ分布の変更が必要になるが、翼元１３ａの側面投影長ＤＥＰを小さくし、翼元１３ａをボス部１１の風下端１１ａ側に位置させることにより、大きな前傾角度θを容易に得ることができる。
また、任意の各断面の側面投影長ＤＥＰは、
ＤＥＰ＝ｓｉｎＤθ×ＧＥＮ
により求められる。
【００１６】
従って、側面投影長ＤＥＰの減少は、取付角Ｄθあるいは弦長ＧＥＮの縮小により達成可能であるが、翼元１３ａの弦長ＧＥＮの縮小は、ボス部１１への付け根断面積の縮小となり、翼１３の耐久性の悪化を招くため、この実施形態では、取付角Ｄθの縮小により対応されている。
なお、取付角Ｄθの縮小による性能の低下は、翼１３の枚数を増大することで容易に対処可能である。
【００１７】
図４は、この実施形態の軸流ファンのファン効率を、図７に示した従来の軸流ファンのファン効率と比較して示すもので、（ａ）は、ファン静圧効率と流量係数との関係を示しており、曲線ａがこの実施形態の軸流ファンの場合を、曲線ｂが従来の軸流ファンの場合を示している。
【００１８】
この図から、実施形態の軸流ファンでは、殆ど全ての流量係数において従来の軸流ファンよりファン静圧効率が優れているのがわかる。
図４の（ｂ）は、圧力係数と流量係数との関係を示しており、曲線ａがこの実施形態の軸流ファンの場合を、曲線ｂが従来の軸流ファンの場合を示している。この図から、実施形態の軸流ファンでは、殆ど全ての流量係数において従来の軸流ファンより圧力係数が優れているのがわかる。
【００１９】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１の軸流ファンでは、各翼の取付角、弦長および側面投影長を、翼元から翼端に向けて漸次増大し、また、翼元をボス部の風下端側に位置させ、翼端の風上側端をボス部の風上側端面より内側に位置させ、翼前縁と翼後縁とをボス部の風上側端面と風下端との間に位置させたので、軸長方向幅を増大することなくファン効率を増大することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の軸流ファンの一実施形態を示す説明図である。
【図２】図１の翼を示す断面図である。
【図３】図１の翼の取付角，弦長および側面投影長を示す説明図である。
【図４】図１の軸流ファンの性能を示す説明図である。
【図５】従来の軸流ファンの一例を示す説明図である。
【図６】図５の翼を示す断面図である。
【図７】図５の翼の取付角，弦長および側面投影長を示す説明図である。
【図８】軸流ファンにおける前傾角度とファン効率との関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１１ボス部
１１ａ風下端
１１ｂ風上側端面
１３翼
１３ａ翼元
１３ｂ翼端
１３ｃ風上側端
Ｄθ 取付角
ＧＥＮ弦長
ＤＥＰ側面投影長

Claims

ボス部（１１）の外周に所定角度を置いて複数の翼（１３）を配置してなる軸流ファンにおいて、
前記各翼（１３）の取付角（Ｄθ）、弦長（ＧＥＮ）および側面投影長（ＤＥＰ）を、翼元（１３ａ）から翼端（１３ｂ）に向けて漸次増大し、前記翼元（１３ａ）を翼後縁が前記ボス部（１１）の風下端（１１ａ）から突出しない範囲で前記ボス部（１１）の風下端（１１ａ）側に位置させるとともに、前記翼端（１３ｂ）の風上側端（１３ｃ）を前記ボス部（１１）の風上側端面（１１ｂ）より風下側に位置させ、翼前縁と翼後縁とを前記ボス部（１１）の前記風上側端面（１１ｂ）と前記風下端（１１ａ）との間に位置させてなることを特徴とする軸流ファン。