JP6583551B2 - 送風装置 - Google Patents

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Description

関連出願への相互参照
本出願は、2016年6月9日に出願された日本出願番号2016−115434号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。
本開示は、軸流ファンの外側を囲むように配されるファンシュラウドを備える送風装置に関する。
従来、熱交換器を通過する気流を発生させる軸流ファン、および熱交換器から軸流ファンに気流を導くファンシュラウドを備える送風装置が知られている。
この種の送風装置のファンシュラウドは、熱交換器側の空気導入部の形状が熱交換器の外形状に対応する矩形状となると共に、軸流ファン側の空気導出部の形状が軸流ファンの外側を囲む円環形状となっている。このような形状を有するファンシュラウドは、軸流ファンの径方向において、空気導入部と軸流ファンの外周側部位との距離(以下、導風部長さとも呼ぶ。)が長い部分と短い部分とが存在する。
ファンシュラウドにおける導風部長さが短い部分では、導風部長さが長い部分に比べて、熱交換器側から軸流ファンに流入する空気の風量が低下し易い。また、ファンシュラウドにおける導風部長さが短い部分では、導風部長さが長い部分に比べて、気流の向きが安定し難い。
このため、ファンシュラウドにおける導風部長さが短い部分では、気流が大きく乱れることで、軸流ファンの外周側付近に生ずる周期的な圧力変動が、その周囲に比べて極端に大きくなる傾向がある。これにより、ファンシュラウドにおける導風部長さが短い部分は、軸流ファンの回転に伴う騒音(すなわち、回転騒音)が発生し易くなっている。
これに対して、例えば、特許文献1には、ファンシュラウドにおける導風部長さが短い部分から回転方向に進んだ位置に、外向きに突出する突出縁部を設ける構成とし、導風部長さが短い部分の風量を増加させることが開示されている。
特開2013−142374号公報
しかしながら、特許文献1に記載の如く、ファンシュラウドに対して外向きに突出縁部を設ける構成とすると、ファンシュラウドの外形状が大型化することになり、送風装置の搭載性が悪化してしまう。
本開示は、搭載性を悪化させることなく、回転騒音を抑制可能な送風装置を提供することを目的とする。
本開示の1つの観点によれば、送風装置は、熱交換器を通過する気流を発生させる軸流ファンと、軸流ファンが収容されると共に、軸流ファンにて発生した気流が通過するファンシュラウドと、を備える。
ファンシュラウドは、
熱交換器の外周形状に対応する形状を有すると共に、熱交換器を通過する気流が導入される空気導入部と、
空気導入部から導入された気流を導出させる空気導出部と、
空気導入部および空気導出部を繋ぐと共に、空気導入部から導入された空気を空気導出部に導く空気通路を形成する通路形成部と、を含んで構成されている。
通路形成部には、熱交換器に向かって突出する少なくとも1つのリブが立設されている。そして、リブは、軸流ファンの径方向において空気導入部と軸流ファンの外周側部位とが近接する狭小部位にかかる範囲に設けられている。
このように、ファンシュラウドにおける狭小部位にかかる範囲にリブを立設する構成とすれば、狭小部位の周囲におけるリブと軸流ファンの外周側部位との距離が、狭小部位におけるリブと軸流ファンの外周側部位との距離に近づく。
これにより、狭小部位付近を通過する気流の乱れが抑えられるので、狭小部位における軸流ファンの外周側付近の圧力変動が、その周囲に比べて極端に大きくなってしまうことを抑えることができる。この結果、送風装置の回転騒音を抑制することができる。
さらに、リブは、ファンシュラウドの通路形成部に、熱交換器に向かって突出するように立設されているので、ファンシュラウドの外形状が大型化してしまうこともない。
従って、搭載性を悪化させることなく、回転騒音を抑制可能な送風装置を実現することができる。
第1実施形態に係る送風装置の模式的な正面図である。 図1の送風装置を矢印IIで示す方向から見た矢視図である。 図1のIII−III断面図である。 図1のIV−IV断面図である。 第1実施形態のファンシュラウドの模式的な正面図である。 図5のVI部における斜視図である。 比較例に係る送風装置のファンシュラウドの狭小部位付近における空気の流れを説明するための説明図である。 比較例に係る送風装置のファンシュラウドの狭小部位付近における音圧の変動を説明するための説明図である。 第1実施形態の送風装置のファンシュラウドの狭小部位付近における音圧の変動を説明するための説明図である。 第1実施形態の送風装置における比較例の送風装置に対する音圧レベルの低下量を示す特性図である。 第1実施形態の送風装置のファンシュラウドの変形例を示す模式的な正面図である。 図11のXII部における斜視図である。 第2実施形態の送風装置の模式的な正面図である。 第2実施形態のファンシュラウドの模式的な正面図である。 第2実施形態の送風装置のファンシュラウドの変形例を示す模式的な正面図である。 第3実施形態のファンシュラウドの狭小部位付近の斜視図である。 第4実施形態のファンシュラウドの狭小部位付近の斜視図である。 第5実施形態の送風装置の模式的な正面図である。 第5実施形態のファンシュラウドの模式的な正面図である。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。
(第1実施形態)
本実施形態の送風装置1について、図1〜図10を参照して説明する。各図面において、図示した矢印DR1、矢印DR2、矢印DR3は、送風装置1を車両に搭載した際の方向を示している。すなわち、矢印DR1が車両上下方向を示し、矢印DR2が車両左右方向(すなわち、車両幅方向)を示し、矢印DR3が車両前後方向を示している。また、各図面において図示したARは、後述する軸流ファン10の回転方向を示している。
本実施形態では、本開示の送風装置1を車両のエンジン等を冷却するために搭載されたラジエータ2に車室外空気を供給する装置に適用した例について説明する。ラジエータ2は、エンジンの冷却水を車室外空気と熱交換させることで冷却する熱交換器である。
図1に示す送風装置1は、図2に示すように、ラジエータ2に対して車両後方側に配置されている。具体的には、送風装置1は、ラジエータ2を通過した空気が車両後方へ吹き出されるように、ラジエータ2の空気流れ下流側に設けられている。
送風装置1は、軸流ファン10と、ファンシュラウド20と、軸流ファン10を回転駆動する図示しない電動機とを備える。電動機は、図示しないモータホルダーおよびステーを介してファンシュラウド20に固定されている。
軸流ファン10は、ラジエータ2の空気流れ下流側に配置され、ラジエータ2を通過する気流を発生させる羽根車である。軸流ファン10は、図示しない電動機の回転軸に連結されており、回転軸の回転に伴って、その回転中心である軸心SCを中心に回転する。
軸流ファン10は、電動機の回転軸と一体に回転するように連結されたボス部12、軸流ファン10の軸心SCに対して放射状に延びる複数のブレード14、および複数のブレード14の外周側に設けられたリング部18を有する。
複数のブレード14は、ボス部12から放射状に延びている。複数のブレード14は、ボス部12の周囲に所定の間隔をあけて配置されている。本実施形態の複数のブレード14は、それぞれ後退翼になっている。
リング部18は、複数のブレード14の外周側の端部を軸流ファン10の周方向に繋ぐ部材である。リング部18は、軸流ファン10の軸心SCを中心とする円環状の部材で構成されている。本実施形態では、リング部18が軸流ファン10の外周側部位を構成している。
本実施形態の軸流ファン10は、ボス部12、複数のブレード14、およびリング部18が、それぞれポリプロピレン等の樹脂で構成されている。そして、ボス部12、複数のブレード14、およびリング部18は、一体成形物として構成されている。
ファンシュラウド20は、ラジエータ2を通過した空気を軸流ファン10に導くダクトとして機能する。ファンシュラウド20には、軸流ファン10が収容されている。ファンシュラウド20の内部は、軸流ファン10にて発生した気流が通過する。本実施形態のファンシュラウド20は、ボルト等の締結部材によりラジエータ2に固定されている。また、本実施形態のファンシュラウド20は、ポリプロピレン等の樹脂で構成されている。
図3および図4に示すように、ファンシュラウド20は、空気導入部22、空気導出部24、通路形成部26を含んで構成されている。ファンシュラウド20には、空気流れ上流側から順に、空気導入部22、通路形成部26、空気導出部24が配設されている。
空気導入部22は、ファンシュラウド20において、ラジエータ2を通過する気流が導入される部位である。空気導入部22は、ラジエータ2に隣接すると共に、ラジエータ2に対して連結されている。空気導入部22は、ラジエータ2を通過した空気が流入するように、ラジエータ2に対向する部位が開口している。
空気導入部22は、ラジエータ2の外周形状に対応する形状を有している。具体的には、空気導入部22は、車両前後方向DR3から見た形状が、車両幅方向DR2に延びる長辺、車両上下方向DR1に延びる短辺を有する矩形状となっている。
空気導出部24は、ファンシュラウド20において、空気導入部22から導入された気流を車両後方側に導出させる部位である。空気導出部24は、その内部に軸流ファン10が配置されている。
空気導出部24は、空気導入部22から導入された気流が流出するように開口している。本実施形態の空気導出部24は、ファンシュラウド20における車両幅方向DR2の略中央部に開口している。なお、空気導出部24の開口面積は、空気導入部22の開口面積よりも小さくなっている。
空気導出部24は、軸流ファン10の外側を囲む形状を有している。具体的には、空気導出部24は、車両前後方向DR3から見た形状が、軸流ファン10の外形状に合わせて円環形状となっている。なお、空気導出部24は、その内部で軸流ファン10が回転可能なように、軸流ファン10のリング部18との間に所定の隙間が生ずる大きさに形成されている。
本実施形態の空気導出部24には、図示しないが、電動機を保持するモータホルダーを支持するステーが取り付けられている。なお、モータホルダーおよびステーは、ファンシュラウド20と一体成形されている。
図3および図4に戻り、通路形成部26は、空気導入部22および空気導出部24を繋ぐと共に、空気流れ上流側の空気導入部22から導入された空気を空気流れ下流側の空気導出部24に導く空気通路20aを形成する部材である。
本実施形態のファンシュラウド20は、空気導入部22および空気導出部24の形状が異なっている。このため、本実施形態の送風装置1は、軸流ファン10の径方向において、ファンシュラウド20の空気導入部22と軸流ファン10のリング部18との距離が、軸流ファン10の軸心SCまわりの周方向の位置によって異なる大きさとなっている。なお、軸流ファン10の径方向とは、軸流ファン10の軸心SCに対して直交する方向である。
本実施形態のファンシュラウド20では、車両上下方向DR1の両端側であって、車両幅方向DR2の略中央部が、空気導入部22と軸流ファン10の外周側部位であるリング部18とが近接する狭小部位20b、20cとなっている。すなわち、本実施形態のファンシュラウド20には、2つの狭小部位20b、20cが形成されている。なお、狭小部位20b、20cは、軸流ファン10の径方向において、空気導入部22とリング部18との距離が最も近づいた部位として解釈することができる。
本実施形態の送風装置1は、図1、図4、図5に示すように、ファンシュラウド20の通路形成部26における狭小部位20b、20cにかかる範囲に、空気流れ上流側のラジエータ2に向かって突出するリブ28が立設されている。
本実施形態のリブ28は、通路形成部26における狭小部位20b、20cから狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに進んだ部位にわたる範囲に設けられている。リブ28は、例えば、狭小部位20b、20cから狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに所定角度(例えば、5°〜20°程度)進んだ部位にわたる範囲に設けられている。なお、リブ28は、軸流ファン10の径方向において、空気導入部22と軸流ファン10のリング部18とが最も離れた部位に設けられていない。
また、本実施形態のリブ28は、空気導出部24の周縁部に沿って湾曲した形状となっている。具体的には、リブ28は、軸流ファン10の軸心SCを中心とする円弧形状となっている。これにより、狭小部位20b、20cの周囲におけるリブ28とリング部18との距離が、狭小部位20b、20cにおけるリブ28とリング部18との距離と同程度となっている。
さらに、本実施形態のリブ28は、ファンシュラウド20の外形状が大きくならないように、軸流ファン10の軸方向における高さが、ラジエータ2に接触しない大きさとなっている。また、本実施形態のリブ28は、図6に示すように、軸流ファン10の軸方向における高さが、狭小部位20b、20cから離れるに伴って小さくなっている。具体的には、本実施形態のリブ28は、周方向の端部が傾斜した形状となっている。
次に、本実施形態の送風装置1の作動を説明する。送風装置1は、図示しない電動機の回転軸の回転に伴って軸流ファン10が回転する。これにより、ラジエータ2側から軸流ファン10に吸い込まれた空気が、軸流ファン10の軸心SCの延びる方向、すなわち、軸流ファン10の軸方向に沿って車両後方側に吹き出される。
ここで、図7は、本実施形態の比較例となる送風装置CEの模式的な正面図である。比較例となる送風装置CEは、ファンシュラウドFSに対してリブ28が設けられていない点が、本実施形態の送風装置1と異なっている。なお、説明の便宜上、図7では、比較例の送風装置CEにおける本実施形態の送風装置1と同様の構成について同一の参照符号を付している。
比較例の送風装置CEでは、軸流ファン10の回転により、ラジエータ2側から軸流ファン10に吸い込まれた空気が、軸流ファン10の軸方向に沿って車両後方側に吹き出される。この際、比較例の送風装置CEでは、図7に示すように、ファンシュラウドFSの内部での空気流れが、一点鎖線矢印AF1で示すように、横方向流れが支配的となる。
そして、ファンシュラウドFSの狭小部位20b、20c付近では、横方向に流れる気流が衝突することで、気流の乱れが生じ易い。乱れた気流が軸流ファン10のブレード14に衝突すると、回転騒音の発生要因となる周期的な圧力変動が大きくなる。なお、軸流ファン10の回転に伴って生ずる回転騒音は、BPF(Blade Passing Frequencyの略)騒音とも呼ばれる。
また、本発明者らの検討によれば、ファンシュラウドFSの狭小部位20b、20c付近に生ずる圧力変動は、狭小部位20b、20cから狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに進んだ部位の範囲で特に生じ易いことが判っている。
この点について説明すると、狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに遅れた部位では、図7の太線矢印AF2で示すように、気流の向きが、軸流ファン10の回転方向ARに沿った流れとなる。
一方、狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに進んだ部位では、図7の太線矢印AF3で示すように、気流の向きが、軸流ファン10の回転方向ARと対向する流れとなる。
そして、狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに進んだ部位では、狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに遅れた部位に比べて、軸流ファン10に対する気流の相対的な速度が大きく、圧力(すなわち、音圧)が低下し易くなる。
このため、図8に示すように、狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに進んだ部位では、音圧の振幅Am1が、狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに遅れた部位の音圧の振幅Am2に比べて大きくなる傾向がある。
これに対して、本実施形態の送風装置1は、ファンシュラウド20における狭小部位20b、20cに係る範囲にリブ28が立設されている。このため、ファンシュラウド20は、狭小部位20b、20cの周囲におけるリブ28と軸流ファン10のリング部18との距離が、狭小部位20b、20cにおけるリブ28と軸流ファン10のリング部18との距離に近づく。
これにより、狭小部位20b、20c付近から軸流ファン10に流入する気流の乱れが抑えられるので、狭小部位20b、20cにおける軸流ファン10の外周側付近の圧力変動が、その周囲に比べて極端に大きくなってしまうことを抑えることができる。
ここで、図9は、本実施形態の送風装置1のファンシュラウド20の狭小部位20b、20c付近における音圧の変動を説明するための説明図である。なお、図9では、本実施形態の送風装置1の狭小部位20b、20c付近の音圧の変動を実線Aで示し、比較例の送風装置CEの狭小部位20b、20c付近の音圧の変動を破線Bで示している。
図9に示すように、本実施形態の送風装置1は、狭小部位20b、20c付近の音圧のピーク値P1が比較例の送風装置CEの狭小部位20b、20cの音圧のピーク値P2に比べて小さくなっている。すなわち、図9に示す特性によれば、本実施形態の送風装置1は、比較例の送風装置CEに比べて、BPF騒音の発生要因となる圧力変動を抑制可能であることが判る。
また、図10は、本実施形態の送風装置1における比較例の送風装置CEに対する軸流ファン10を回転させた際の音圧レベルSPL(Sound Pressure Levelの略)の低下量を示している。具体的には、図10は、O.A.(Over Allの略)のSPLの低下量、および回転の次数成分毎のSPLの低下量を示している。図10では、回転の1次数成分をBPF1、回転の2次数成分をBPF2、回転の3次数成分をBPF3として表示している。なお、O.A.は、全周波数のSPLの積和である。
図10に示すように、本実施形態の送風装置1は、SPLのO.A.が比較例の送風装置CEのSPLに比べて小さくなっており、全体として騒音の低減効果が得られていることが判る。特に、本実施形態の送風装置1では、BPF1の騒音の低減効果が大きいことが判る。
以上説明した本実施形態の送風装置1は、ファンシュラウド20における狭小部位20b、20cにかかる範囲にリブ28が立設されている。これによれば、狭小部位20b、20cにおける軸流ファン10の外周側付近の圧力変動が、その周囲に比べて極端に大きくなってしまうことを抑えることができるので、送風装置1の回転騒音を抑制することができる。
さらに、本実施形態のリブ28は、ファンシュラウド20の通路形成部26に、空気流れ上流側のラジエータ2向かって突出するように立設されているので、ファンシュラウド20の外形状が大型化してしまうこともない。
従って、本実施形態の送風装置1によれば、車両への搭載性を悪化させることなく、回転騒音、すなわち、BPF騒音を抑制することが可能となる。
また、本実施形態では、リブ28が空気導出部24の周縁部に沿って湾曲した形状となっている。これによれば、狭小部位20b、20cの周囲におけるリブ28と軸流ファン10のリング部18との距離が、狭小部位20b、20cにおけるリブ28とリング部18との距離と同程度となる。このため、狭小部位20b、20cにおける軸流ファン10の外周側付近の圧力変動が、その周囲に比べて極端に大きくなることを充分に抑えることができる。
さらに、本実施形態では、リブ28が、ファンシュラウド20における狭小部位20b、20cから狭小部位20b、20cよりも軸流ファン10の回転方向ARに進んだ部位にわたって形成されている。これによれば、軸流ファン10の外周側付近の圧力変動を効果的に抑えることができる。
さらにまた、本実施形態では、リブ28の高さが、狭小部位20b、20cから離れるに伴って小さくなっている。これによると、ファンシュラウド20におけるリブ28が設けられた部位とリブ28が設けられていない部位との境目に、新たな騒音の発生要因となる気流の乱れが生ずることを抑えることができる。
(第1実施形態の変形例)
上述の第1実施形態では、リブ28が通路形成部26における狭小部位20b、20cから狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに進んだ部位にわたる範囲に設けられている例について説明したが、これに限定されない。
図11および図12に示すように、送風装置1は、リブ28が、通路形成部26における狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに遅れた部位から狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに進んだ部位にわたる範囲に設けられる構成となっていてもよい。
このように構成される送風装置1によれば、第1実施形態の送風装置1と同様に、車両への搭載性を悪化させることなく、回転騒音、すなわち、BPF騒音を抑制することが可能となる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態について、図13、図14を参照して説明する。本実施形態では、ファンシュラウド20の空気導出部24が、車両幅方向の一方に偏って形成されている例について説明する。
図13および図14に示すように、本実施形態の空気導出部24は、ファンシュラウド20における車両幅方向DR2の一方に偏って開口している。具体的には、本実施形態の空気導出部24は、その一部が空気導入部22の一方の短辺に近接するように開口している。
本実施形態のファンシュラウド20では、車両上下方向DR1の両端側であって車両幅方向DR2の略中央部、および車両幅方向DR2の一端側であって車両上下方向DR1の略中央部が、狭小部位20b、20c、20dとなっている。すなわち、本実施形態のファンシュラウド20には、3つの狭小部位20b、20c、20dが形成されている。
本実施形態の送風装置1は、ファンシュラウド20の通路形成部26における狭小部位20b、20c、20dに係る範囲に、空気流れ上流側のラジエータ2に向かって突出するリブ28が立設されている。
本実施形態のリブ28は、通路形成部26における狭小部位20b、20c、20dから狭小部位20b、20c、20dよりも回転方向ARに進んだ部位にわたる範囲に設けられている。なお、リブ28は、軸流ファン10の径方向において、空気導入部22と軸流ファン10のリング部18とが最も離れた部位に設けられていない。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の送風装置1は、第1実施形態の送風装置1と共通の構成から奏される作用効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
本実施形態では、ファンシュラウド20における3つの狭小部位20b、20c、20dそれぞれに対応してリブ28を設ける構成としている。これによれば、複数の狭小部位20b、20c、20dにおける軸流ファン10の外周側付近の圧力変動を抑えることができるので、送風装置1の回転騒音を効果的に抑制することができる。
(第2実施形態の変形例)
上述の第2実施形態では、リブ28が通路形成部26における狭小部位20b、20c、20dから狭小部位20b、20c、20dよりも回転方向ARに進んだ部位にわたる範囲に設けられている例について説明したが、これに限定されない。
送風装置1は、本変形例の如く、リブ28が、図15に示すように、狭小部位20b、20c、20dよりも回転方向ARに遅れた部位から狭小部位20b、20c、20dよりも回転方向ARに進んだ部位にわたる範囲に設けられる構成となっていてもよい。
このように構成される送風装置1によれば、第2実施形態の送風装置1と同様に、車両への搭載性を悪化させることなく、回転騒音、すなわち、BPF騒音を抑制することが可能となる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態について、図16を参照して説明する。図16は、本実施形態のファンシュラウド20の狭小部位20b付近の斜視図である。なお、図16は、第1実施形態の図5に対応する図である。
図16に示すように、本実施形態のリブ28は、軸流ファン10の軸方向における高さが、周方向において均一な寸法となっている。すなわち、本実施形態のリブ28は、第1実施形態と異なり、周方向の端部が傾斜しない形状となっている。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の送風装置1は、第1実施形態の送風装置1と共通の構成から奏される作用効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態について、図17を参照して説明する。図17は、本実施形態のファンシュラウド20の狭小部位20b付近の斜視図である。なお、図17は、第1実施形態の図5に対応する図である。
図17に示すように、本実施形態のファンシュラウド20には、通路形成部26における狭小部位20b、20cから狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに進んだ部位にわたる範囲に2つのリブ28A、28Bが設けられている。
第1のリブ28Aは、通路形成部26における狭小部位20b、20cから狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに進んだ部位にわたる範囲に設けられている。そして、第1のリブ28Aは、空気導出部24の周縁部に沿って湾曲した形状となっている。
一方、第2のリブ28Bは、第1のリブ28Aに対して周方向に間隔をあけて配置されている。具体的には、第2のリブ28Bは、第1のリブ28Aよりも回転方向ARに進んだ位置に設けられている。
そして、第2のリブ28Bは、空気導出部24の周縁部に沿って湾曲した形状となっている。なお、第2のリブ28Bは、ファンシュラウド20における設けられる位置が異なるものの、その形状等が第1のリブ28Aと同様に構成されている。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の送風装置1は、第1実施形態の送風装置1と共通の構成から奏される作用効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
特に、本実施形態では、ファンシュラウド20に複数のリブ28A、28Aを立設しているので、狭小部位20b、20c付近から軸流ファン10に流入する気流の乱れを抑えることができる。
ここで、本実施形態では、通路形成部26における狭小部位20b、20cから狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに進んだ部位にわたる範囲に2つのリブ28A、28Bを設ける例について説明したが、これに限定されない。送風装置1は、例えば、通路形成部26における狭小部位20b、20c付近に3つ以上のリブ28が設けられた構成となっていてもよい。
(第5実施形態)
次に、第5実施形態について、図18、図19を参照して説明する。図18および図19に示すように、本実施形態のリブ28は、狭小部位20b、20cから離れるに伴って軸流ファン10の径方向における空気導出部24との距離が大きくなっている。換言すれば、狭小部位20b、20cの周囲におけるリブ28とリング部18との距離が、狭小部位20b、20cにおけるリブ28とリング部18との距離よりも大きくなっている。
具体的には、本実施形態のリブ28は、空気導出部24の周縁部に沿って湾曲した形状となっている。そして、本実施形態のリブ28は、空気導出部24の周縁部の曲率よりも小さくなっている。
その他の構成は、第1実施形態と同様である。本実施形態の送風装置1は、第1実施形態の送風装置1と共通の構成から奏される作用効果を第1実施形態と同様に得ることができる。
本実施形態の送風装置1のリブ28は、狭小部位20b、20cから離れるに伴って軸流ファン10の径方向における空気導出部24との距離が大きくなっている。このため、本実施形態の送風装置1では、ファンシュラウド20におけるリブ28が設けられた部位とリブ28が設けられていない部位との境目に、新たな騒音の発生要因となる気流の乱れが生ずることを抑えることができる。
(他の実施形態)
以上、本開示の代表的な実施形態について説明したが、本開示は、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。
上述の各実施形態では、本開示の送風装置1をラジエータ2に対して空気を送風する装置に適用した例について説明したが、これに限定されない。送風装置1は、ラジエータ2以外の他の熱交換器に対して空気を送風する装置に適用することができる。また、送風装置1は、車両に搭載された熱交換器に限らず、家庭や工場に配設された熱交換器に空気を送風する装置に適用することができる。
上述の各実施形態では、軸流ファン10のブレード14が後退翼で構成された例について説明したが、これに限定されない。軸流ファン10のブレード14は、例えば、前進翼または直線翼で構成されていてもよい。
上述の各実施形態では、軸流ファン10として、ブレード14の外周側がリング部18で連結されるものを例示したが、これに限定されない。軸流ファン10は、例えば、ブレード14の外周側がリング部18で連結されていない構成となっていてもよい。
上述の各実施形態の如く、ファンシュラウド20の複数の狭小部位20b、20c、20dそれぞれにリブ28を設けることが望ましいが、これに限定されない。ファンシュラウド20は、例えば、複数の狭小部位20b、20c、20dのうち、一部の狭小部位にリブ28を設けられた構成となっていてもよい。
上述の各実施形態の如く、リブ28が空気導出部24の周縁部に沿って湾曲した形状となっていることが望ましいが、これに限定されない。例えば、リブ28の一部が、空気導出部24の周縁部の接線方向に延びる直線状の形状となっていてもよい。
上述の各実施形態の如く、リブ28を狭小部位20b、20cから狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに進んだ部位にわたって設けることが望ましいが、これに限定されない。送風装置1は、例えば、リブ28が狭小部位20b、20cから狭小部位20b、20cよりも回転方向ARに遅れた部位にわたって設けられた構成になっていてもよい。
上述の各実施形態では、送風装置1の軸流ファン10がラジエータ2の空気流れ下流側に配置される例について説明したが、これに限定されない。送風装置1は、ファンシュラウド20に設けたリブ28が、狭小部位20b、20c、20d付近に配置され、且つ、ラジエータ2に向かって突出する構成となっていれば、軸流ファン10がラジエータ2の空気流れ上流側に配置される構成となっていてもよい。この場合、空気導出部24については、軸流ファン10からの気流がラジエータ2に導入され易くなるように、ラジエータ2の外周形状に対応する形状とすることが望ましい。
上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。
上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。
(まとめ)
上述の実施形態の一部または全部で示された第1の観点によれば、送風装置は、ファンシュラウドの通路形成部に、熱交換器に向かって突出するリブが立設されている。そして、リブは、軸流ファンの径方向において空気導入部と軸流ファンの外周側部位とが最も近接する狭小部位にかかる範囲に設けられている。
また、第2の観点によれば、送風装置は、リブが、空気導出部の周縁部に沿って湾曲した形状となっている。これによれば、狭小部位の周囲におけるリブと軸流ファンの外周側部位との距離が、狭小部位におけるリブと軸流ファンの外周側部位との距離と同程度となる。このため、狭小部位における軸流ファンの外周側付近の圧力変動が、その周囲に比べて極端に大きくなることを充分に抑えることができる。
また、第3の観点によれば、送風装置は、リブが、少なくとも狭小部位から狭小部位よりも軸流ファンの回転方向に進んだ部位にわたって設けられている。
本発明者らの知見によれば、軸流ファンの外周側における圧力変動は、ファンシュラウドの狭小部位から軸流ファンの回転方向に遅れた位置よりも、狭小部位から軸流ファンの回転方向に進んだ位置で大きくなり易いことがわかっている。
このため、ファンシュラウドにおける少なくとも狭小部位から狭小部位よりも軸流ファンの回転方向に進んだ部位にわたってリブを形成することで、軸流ファンの外周側付近の圧力変動を効果的に抑えることができる。
また、第4の観点によれば、送風装置は、リブの少なくとも一部が、軸流ファンの軸方向における高さが、狭小部位から離れるに伴って小さくなっている。これによると、ファンシュラウドにおけるリブが設けられた部位とリブが設けられていない部位との境目に、新たな騒音の発生要因となる気流の乱れが生ずることを抑えることができる。
また、第5の観点によれば、送風装置は、リブが、狭小部位から離れるに伴って軸流ファンの径方向における空気導入部の周縁部との距離が大きくなっている。これによると、ファンシュラウドにおけるリブが設けられた部位とリブが設けられていない部位との境目に、新たな騒音の発生要因となる気流の乱れが生ずることを抑えることができる。
また、第6の観点によれば、送風装置は、リブが、狭小部位を含む一部に設けられ、軸流ファンの径方向において空気導出部と軸流ファンの外周側部位とが最も離れた部位に設けられていない。
このように、ファンシュラウドにおける狭小部位を含む一部にリブを設ける構成とすれば、狭小部位から離れた部位に意図しない圧力変動が生じてしまうことを抑えることができる。
また、第7の観点によれば、送風装置は、リブが、狭小部位よりも軸流ファンの回転方向に遅れた部位から狭小部位よりも軸流ファンの回転方向に進んだ部位にわたって設けられている。これによると、車両への搭載性を悪化させることなく、回転騒音、すなわち、BPF騒音を抑制することが可能となる。
また、第8の観点によれば、送風装置は、通路形成部に対して、狭小部位から狭小部位よりも軸流ファンの回転方向に進んだ部位にわたる範囲に、熱交換器に向かって突出する第1のリブおよび第2のリブが立設されている。そして、第2のリブは、第1のリブに対して周方向に間隔をあけて配置され、第1のリブよりも軸流ファンの回転方向に進んだ位置に設けられている。これによると、ファンシュラウドに複数のリブを立設しているので、狭小部位付近における気流の乱れを充分に抑えることができる。
また、第9の観点によれば、送風装置は、軸流ファンが、熱交換器の空気流れ下流側に配置されている。そして、空気導出部は、軸流ファンの外側を囲む形状を有している。これによると、軸流ファンが熱交換器に流入する気流の通風抵抗とならないので、熱交換器を通過する空気の流量を充分に確保することができる。

Claims (8)

  1. 空気を送風する送風装置であって、
    熱交換器(2)を通過する気流を発生させる軸流ファン(10)と、
    前記軸流ファンが収容されると共に、前記軸流ファンにて発生した気流が通過するファンシュラウド(20)と、を備え、
    前記ファンシュラウドは、
    前記熱交換器の外周形状に対応する形状を有すると共に、前記熱交換器を通過する気流が導入される空気導入部(22)と、
    前記空気導入部から導入された気流を導出させる空気導出部(24)と、
    前記空気導入部および前記空気導出部を繋ぐと共に、前記空気導入部から導入された空気を前記空気導出部に導く空気通路を形成する通路形成部(26)と、を含んで構成されており、
    前記通路形成部には、前記熱交換器に向かって突出する少なくとも1つのリブ(28、28A、28B)が立設されており、
    前記リブは、前記軸流ファンの径方向において前記空気導入部と前記軸流ファンの外周側部位とが近接する狭小部位(20b、20c、20d)にかかる範囲に設けられるとともに、前記狭小部位から離れるに伴って前記軸流ファンの径方向における前記空気導出部の周縁部との距離が大きくなっている送風装置。
  2. 前記リブは、前記狭小部位を含む一部に設けられ、前記軸流ファンの径方向において前記空気導入部と前記軸流ファンの外周側部位とが最も離れた部位に設けられていない請求項1に記載の送風装置。
  3. 前記リブは、前記狭小部位よりも前記軸流ファンの回転方向に遅れた部位から前記狭小部位よりも前記軸流ファンの回転方向に進んだ部位にわたって設けられている請求項1または2に記載の送風装置。
  4. 空気を送風する送風装置であって、
    熱交換器(2)を通過する気流を発生させる軸流ファン(10)と、
    前記軸流ファンが収容されると共に、前記軸流ファンにて発生した気流が通過するファンシュラウド(20)と、を備え、
    前記ファンシュラウドは、
    前記熱交換器の外周形状に対応する形状を有すると共に、前記熱交換器を通過する気流が導入される空気導入部(22)と、
    前記空気導入部から導入された気流を導出させる空気導出部(24)と、
    前記空気導入部および前記空気導出部を繋ぐと共に、前記空気導入部から導入された空気を前記空気導出部に導く空気通路を形成する通路形成部(26)と、を含んで構成されており、
    前記通路形成部には、前記熱交換器に向かって突出する少なくとも1つのリブ(28、28A、28B)が立設されており、
    前記リブは、前記軸流ファンの径方向において前記空気導入部と前記軸流ファンの外周側部位とが近接する狭小部位(20b、20c、20d)にかかる範囲に設けられ、
    さらに、前記リブは、前記狭小部位よりも前記軸流ファンの回転方向に遅れた部位から前記狭小部位よりも前記軸流ファンの回転方向に進んだ部位にわたって設けられ、且つ、前記軸流ファンの径方向において前記空気導入部と前記軸流ファンの外周側部位とが最も離れた部位に設けられておらず、
    前記リブの少なくとも一部は、前記軸流ファンの軸方向における高さが、前記狭小部位から離れるに伴って小さくなっている送風装置。
  5. 前記リブの少なくとも一部は、前記軸流ファンの軸方向における高さが、前記狭小部位から離れるに伴って小さくなっている請求項1ないしのいずれか1つに記載の送風装置。
  6. 前記リブは、前記空気導出部の周縁部に沿って湾曲した形状となっている請求項1ないし5のいずれか1つに記載の送風装置。
  7. 前記リブは、少なくとも前記狭小部位から前記狭小部位よりも前記軸流ファンの回転方向に進んだ部位にわたって設けられている請求項1ないし6のいずれか1つに記載の送風装置。
  8. 前記軸流ファンは、前記熱交換器の空気流れ下流側に配置されており、
    前記空気導出部は、前記軸流ファンの外側を囲む形状を有している請求項1ないしのいずれか1つに記載の送風装置。
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