JP7522674B2 - ファンシュラウド及び送風装置 - Google Patents

ファンシュラウド及び送風装置 Download PDF

Info

Publication number
JP7522674B2
JP7522674B2 JP2021016086A JP2021016086A JP7522674B2 JP 7522674 B2 JP7522674 B2 JP 7522674B2 JP 2021016086 A JP2021016086 A JP 2021016086A JP 2021016086 A JP2021016086 A JP 2021016086A JP 7522674 B2 JP7522674 B2 JP 7522674B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wind
shroud
opening
fan
wall surface
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.)
Active
Application number
JP2021016086A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2022119091A (ja
Inventor
涼 野中
秀岳 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsuba Corp filed Critical Mitsuba Corp
Priority to JP2021016086A priority Critical patent/JP7522674B2/ja
Priority to CN202210089702.6A priority patent/CN114856788A/zh
Priority to US17/585,565 priority patent/US11578639B2/en
Publication of JP2022119091A publication Critical patent/JP2022119091A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7522674B2 publication Critical patent/JP7522674B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P1/00Air cooling
    • F01P1/06Arrangements for cooling other engine or machine parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/18Arrangements or mounting of liquid-to-air heat-exchangers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00457Ventilation unit, e.g. combined with a radiator
    • B60H1/00464The ventilator being of the axial type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/10Guiding or ducting cooling-air, to, or from, liquid-to-air heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/12Filtering, cooling, or silencing cooling-air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P5/06Guiding or ducting air to, or from, ducted fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/002Axial flow fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/16Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/161Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/164Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps of an axial flow wheel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541Specially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/545Ducts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541Specially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/545Ducts
    • F04D29/547Ducts having a special shape in order to influence fluid flow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • F04D29/582Cooling; Heating; Diminishing heat transfer specially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P1/00Air cooling
    • F01P2001/005Cooling engine rooms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P5/04Pump-driving arrangements
    • F01P2005/046Pump-driving arrangements with electrical pump drive
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2260/00Function
    • F05D2260/60Fluid transfer
    • F05D2260/606Bypassing the fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Description

本発明は、ファンシュラウド及び送風装置に関する。
例えば、車両に搭載されるラジエータ等の熱交換器の冷却用として、この熱交換器の進行方向後方に送風装置が設けられる。送風装置は、ファンモータと、ファンモータのシャフトに取り付けられたファンと、ファンの周囲をカバーするファンシュラウドと、を備えている。ファンシュラウドは、車両に固定される。ファンモータは、ファンシュラウドに固定される。ファンとしては、例えば軸流ファンが用いられる。
このような構成のもと、ファンが回転するとファンブレードによって熱交換器よりも進行方向前方から空気が引き込まれ、熱交換器、ファンの順で風が通る。このように熱交換器に風を通過させることにより、熱交換器の冷却が促進される。
ここで、このような送風装置では、シャフトに近い箇所の風速は十分確保することができるが、シャフトから径方向に離間するほど風速が遅くなる。また、車両の走行時にはファンシュラウドが壁となり、送風装置を通る走行風の抜けが悪い。このため、ファンシュラウドに、素通しフレーム部を設けた技術が開示されている。素通しフレーム部は、走行風等の通過を許容する開口を有している。これにより、送風装置を通る走行風の抜けを向上できる。また、ファン回転時において、シャフトから径方向に離間した箇所の風速を補うことができる。
国際公開第2017/170029号
ところで、熱交換器は、車両のエンジンルームの前部に設けられる場合が多い。すなわち、熱交換器、送風装置の順で通過する風は、この送風装置を抜けてエンジンルーム内のエンジン等に当たる。エンジンによって反射された風が逆流して素通しフレーム部の開口を通過すると、送風装置の風量性能が低下してしまう可能性があった。
そこで、本発明は、ファン回転時において、シャフトから径方向に離間した箇所の風速を確保するとともに、例えば車両走行時における走行風の抜けを向上させつつ、風量性能が低下してしまうことを防止できるファンシュラウド及び送風装置を提供する。
上記の課題を解決するために、本発明に係るファンシュラウドは、回転軸線回りに回転するシャフトにファンが取り付けられているファンモータを固定するためのファンシュラウドにおいて、前記回転軸線に直交する径方向に沿って前記ファンの周囲に広がるシュラウド壁面と、前記シュラウド壁面に、前記シュラウド壁面の厚さ方向に貫通形成され、前記ファンモータにより生成される風の通過を許容する複数の通風開口部と、を備え、前記通風開口部は、前記回転軸線方向からみて一定方向に長いスリット状に形成されており、前記回転軸線方向からみて複数の前記通風開口部の長手方向に沿ってそれぞれ設けられ、前記風を一定の方向に誘導する偏向ルーバーを有し、各前記偏向ルーバーは、前記シュラウド壁面の法線方向のうち、前記風の上流に向かって、かつ前記シュラウド壁面の面方向と交差する方向に沿って斜めに突出する傾斜壁と、前記傾斜壁における前記シュラウド壁面とは反対側端から前記シュラウド壁面の面方向に沿ってそれぞれ同一方向に向かって突出する横壁と、を有し、前記通風開口部は、前記シュラウド壁面に形成される壁面側開口部と、隣接する前記横壁間に形成される横壁側開口部と、を有し、前記通風開口部の短手方向において、前記壁面側開口部と前記横壁側開口部とのうち、前記風の下流側に位置する開口部の幅は、前記風の上流側に位置する開口部の幅よりも小さく、前記通風開口部における前記風の下流側の開口面積は、前記通風開口部における前記風の上流側の開口面積よりも小さいことを特徴とする。
本発明によれば、通風開口部の上流側と下流側とで圧力差を生じさせることができる。つまり、通風開口部の下流側の圧力は、通風開口部の上流側の圧力よりも高くなる。このため、通風開口部を介して風が逆流してしまうことを防止できる。よって、ファン回転時のシャフトから径方向に離間した箇所の風速を確保するとともに、例えば車両走行時における走行風の抜けを向上させつつ、風量性能が低下してしまうことを防止できる。
本発明の実施形態における車両のエンジンルームの構造を例示する斜視図。 本発明の実施形態における送風装置を前方からみた斜視図。 本発明の実施形態におけるファンシュラウドを後方からみた斜視図。 図3のA-A線に沿う断面図。 本発明の実施形態におけるシュラウド壁面の一部を前方からみた拡大斜視図。 本発明の実施形態における偏向ルーバーを通過する風の流れを示す説明図。 本発明の実施形態におけるファンモータを駆動させた際の通風開口部を通過する風のシミュレーション結果を示す図。 本発明の実施形態における車両の走行時における通風開口部を通過する風のシミュレーション結果を示す図。 本発明の実施形態の第1変形例におけるファンシュラウドを後方からみた斜視図。 本発明の実施形態の第2変形例におけるファンシュラウドを後方からみた斜視図。 本発明の実施形態の第4変形例における偏向ルーバーの軸方向に沿う断面図。 本発明の実施形態の第5変形例におけるシュラウド壁面の一部断面図。
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
<車両>
図1は、送風装置1を備える車両100のエンジンルーム101の構造を例示する斜視図である。なお、図1では説明を分かりやすくするために車載熱交換器102を透過した状態(2点鎖線)で示している。
送風装置1は、車両100のラジエータやコンデンサ等の車載熱交換器102を冷却するために用いられる。以下の説明では、車両100の進行方向前方を単に前方、進行方向後方を単に後方、重力方向上方を単に上方、重力方向下方を単に下方と称する。また、以下の説明において、送風装置1における前方、後方、上方、下方は、車両100に送風装置1を取り付けた姿勢での方向を指しているものとする。
図1に示すように、車両100は、車室前方のエンジンルーム101内にエンジン105が搭載され、エンジン105の前方に、車載熱交換器102が搭載されている。前後方向で車載熱交換器102とエンジン105との間に、送風装置1が設けられている。送風装置1は、車載熱交換器102の通風面(後方の面)に対向して、車載熱交換器102に強制冷却風を流通させる。本実施形態では、送風装置1を1つ設けているが、送風装置1の個数は1つに限られるものではない。例えば、車幅方向に送風装置1を2つ並べて配置してもよい。
<送風装置>
図2は、送風装置1を前方からみた斜視図である。
図2に示すように、送風装置1は、駆動源であるファンモータ2と、ファンモータ2により回転駆動されるファン3と、送風装置1の外郭を形成し、車載熱交換器102に固定されるファンシュラウド4と、を備えている。なお、以下の説明では、ファンモータ2の回転軸線Cと平行な方向を単に軸方向、ファンモータ2の回転方向を周方向、軸方向、及び周方向に直交する方向を径方向と称する。ファンモータ2の軸方向は、前後方向と一致している。
<ファンモータ>
ファンモータ2は、ハウジング5と、ハウジング5内に収納された図示しないステータ、及びステータに対して回転自在に設けられたロータ6と、を備えている。ロータ6のシャフト7は、ハウジング5から突出されている。この突出されたシャフト7の先端に、ファン3が取り付けられている。
ファン3は、いわゆる軸流ファンである。ファン3は、ファンモータ2を駆動することによって車載熱交換器102を介して空気を前方から吸引するように回転される。ファン3は、シャフト7の先端に取り付けられる有底筒状のファンボス8と、ファンボス8の外周面から径方向外側に向かって放射状に突設される複数(例えば、本実施形態では7個)のファンブレード9と、複数のファンブレード9の径方向外側を環状に連結する円筒状のリング部10と、を備えている。ファンボス8は、シャフト7と同軸に設けられている。ファンボス8は、後方に向けて開口されており、内側にファンモータ2のハウジング5の前端部が収容されている。リング部10は、シャフト7と同軸上に配置されている。
<ファンシュラウド>
図3は、ファンシュラウド4を後方からみた斜視図である。
図3に示すように、ファンシュラウド4は、樹脂により形成されている。ファンシュラウド4は、中央にファンモータ2及びファン3を配置してファン3を径方向外側から取り囲むシュラウド壁面11を有している。シュラウド壁面11は、ファン3の周囲に車幅方向及び上下方向に沿って広がっている。
より具体的には、シュラウド壁面11は、ファン3から離間するに従って僅かに前方(車載熱交換器102側)に向かって傾斜するようにスカート状に広がるように形成されている。前後方向からみてシュラウド壁面11の外形は、車幅方向に僅かに長い長方形状に形成されている。シュラウド壁面11によって車載熱交換器102の後面全体が覆われている。すなわち、シュラウド壁面11は、車載熱交換器102の後面全体を覆うことにより、ファン3の周囲と車載熱交換器102との間を塞ぐ壁板に相当している。
シュラウド壁面11の中央に形成された開口部12は、軸方向(前後方向)からみて円形である。開口部12の周縁には、後方に向かって立ち上がる円筒状のリング部13が一体成形されている。リング部13の径方向中央には、軸方向からみて環状のモータ取付枠14が設けられている。モータ取付枠14は、リング部13に複数のステー15を介して支持されている。
モータ取付枠14に、ファンモータ2のハウジング5が固定されている。この状態では、ファンモータ2のシャフト7が後方(エンジン105側)に向かって突出されている。また、モータ取付枠14には、ハウジング5の底面側に、遮熱板26が取り付けられている。遮熱板26は、ファンモータ2をエンジン105から遮熱する役割を有している。
シュラウド壁面11の外側縁には、全周に渡って外枠17が一体成形されている。外枠17は、シュラウド壁面11の外側縁から前方(車載熱交換器102側)に向かって突出されている。外枠17には、取付座18が車幅方向外側に向かって突出形成されている。取付座18は、外枠17の車幅方向両外側に、それぞれ2つずつ配置されている。取付座18は、ファンシュラウド4を車載熱交換器102に固定するためのものである。
シュラウド壁面11の後面11aには、リング部13のステー15が連結されている箇所と取付座18とに跨る複数のリブ19が一体成形されている。また、シュラウド壁面11の後面11aには、リブ19とリング部13とで囲まれた領域に、それぞれ補リブ20が1つずつ一体成形されている。これらリブ19及び補リブ20は、シュラウド壁面11の機械的強度を高めるためのものである。
図4は、図3のA-A線に沿う断面図である。図5は、シュラウド壁面11の一部を前方からみた拡大斜視図である。
図3から図5に示すように、シュラウド壁面11には、リング部13を挟んで車幅方向両側に、複数の通風開口部21がシュラウド壁面11の厚さ方向に貫通形成されている。また、各通風開口部21は、リング部13と同心円上に配置され、軸方向(前後方向)からみて円弧状で、周方向に長いスリット状に形成されている。
各通風開口部21の短手方向両側辺のうち、リング部13側(径方向内側)の側辺には、それぞれ偏向ルーバー22が一体成形されている。偏向ルーバー22は、鎧戸状に形成されている。すなわち、偏向ルーバー22は、シュラウド壁面11から前方(法線方向一方)に向かって突出された傾斜壁23と、傾斜壁23の前端から車幅方向内側に向かって屈曲延出された横壁24と、横壁24の長手方向両端とシュラウド壁面11との間を塞ぐ縦壁25と、を有している。
傾斜壁23は、シュラウド壁面11から前方に向かうに従って徐々に車幅方向内側を向くように、シュラウド壁面11の法線方向に対して(面方向に対して)斜めに延出されている。横壁24は、シュラウド壁面11とほぼ平行である。縦壁25は、シュラウド壁面11の法線方向に沿っている。
偏向ルーバー22を設けることにより、通風開口部21は、シュラウド壁面11に面して形成された壁面側開口部21aと、車幅方向(横壁24の短手方向、通風開口部21の短手方向)で隣り合う横壁24の間に形成された横壁側開口部21bと、で構成される。これら壁面側開口部21a及び横壁側開口部21bもリング部13と同心円上に配置され、軸方向(前後方向)からみて円弧状で、周方向に長いスリット状に形成されている。
ここで、壁面側開口部21aの短手方向の幅をWaとし、横壁側開口部21bの短手方向の幅をWbとしたとき、各幅Wa,Wbは、
Wa<Wb ・・・(1)
を満たす。
<ファンシュラウドの作用>
次に、図2、図6、図7に基づいて、ファンシュラウド4の作用について説明する。
図6は、ファンシュラウド4の偏向ルーバー22を通過する風の流れを示す説明図である。図6は、前述の図4に対応している。
図2、図6に示すように、ファンモータ2を駆動させると、ファン3は車載熱交換器102を介して空気を前方から吸引するように回転される(図2、図3、図6における矢印Y1参照)。ファン3を介してリング部13内を通過する風は、エンジンルーム101(図1参照)へと流れる(図2、図3における矢印Y2参照)。
一方、シュラウド壁面11の通風開口部21にもファン3によって吸引された風が通過する。このとき、偏向ルーバー22によって、通風開口部21を通過する風の向きが変わる。すなわち、偏向ルーバー22は、シュラウド壁面11から前方に向かうに従って徐々に車幅方向内側を向く傾斜壁23と、傾斜壁23の前端から車幅方向内側に向かって屈曲延出された横壁24と、を有する。このため、風の下流に向かうに従って前後方向に対して徐々に車幅方向外側に向く風の流路が形成される。よって、通風開口部21を介して後方に抜ける風の向きは、車幅方向外側に偏向される(図2、図3、図6における矢印Y3)。
より具体的には、通風開口部21及び偏向ルーバー22は、リング部13と同心円上に配置され、軸方向(前後方向)からみて円弧状で、周方向に長いスリット状に形成されている。このため、通風開口部21を介して後方に抜ける風の向きは、リング部13を中心として径方向に広がる放射状になる。
また、通風開口部21は、シュラウド壁面11に面して形成された壁面側開口部21aと、シュラウド壁面11の前方に形成された横壁側開口部21bと、で構成されている。このため、風は、横壁側開口部21bを通り、次いで壁面側開口部21aを通り、後方(エンジンルーム101内)へと流れていく。
ここで、壁面側開口部21aの短手方向の幅Wa、及び横壁側開口部21bの短手方向の幅Wbは、上記式(1)を満たしている。すなわち、通風開口部21のうち、風の下流側に位置する壁面側開口部21aの開口面積は、通風開口部21のうち、風の上流側に位置する横壁側開口部21bの開口面積よりも小さい。この結果、横壁側開口部21bでの風圧(風の上流側での風圧)よりも壁面側開口部21aでの風圧(風の下流側での風圧)が高くなる。
ところで、送風装置1を介して後方へと流れる風は、エンジンルーム101内の部品(例えば、エンジン105等)によって反射される。そして、この風が通風開口部21を介して前方へと逆流しようとする。しかしながら、通風開口部21での風の上流側と下流側とで圧力差が生じている。すなわち、通風開口部21は、この通風開口部21における風の下流側となる壁面側開口部21aでの風圧が風の上流側となる横壁側開口部21bでの風圧よりも高い。この圧力差と、風の下流側となる壁面側開口部21aでの風圧が高いこと、とにより、通風開口部21を介した風の逆流が阻止される。
図7は、ファンモータ2を駆動させた際の通風開口部21を通過する風のシミュレーション結果を示す図である。図7中、ラインLは車載熱交換器102の後面に相当する。つまり、図7において、上部が前方(車載熱交換器102側)であり、下部がエンジン105側である。
図7に示すように、通風開口部21を介した風の逆流が阻止されていることが確認できる。
また、車両100の走行時には、シュラウド壁面11に通風開口部21が形成されているので、通風開口部21を介して走行風が前方から後方へとスムーズに通過する。この際、偏向ルーバー22によって、通風開口部21を介して後方に抜ける風の向きは、車幅方向外側になる。このため、エンジンルーム101内の風を当てたくない部品に風が当たってしまうこと等を抑制できる。
図8は、車両100の走行時における通風開口部21を通過する風のシミュレーション結果を示す図である。図8は、図7に対応している。
図8に示すように、車両100の走行時には、通風開口部21を介して走行風が前方から後方へとスムーズに通過していることが確認できる。また、エンジンルーム101内の部品に走行風が当たり、通風開口部21を介して風が逆流してしまうのが阻止されていることが確認できる。
このように、上述の実施形態におけるファンシュラウド4は、ファン3の周囲に広がるシュラウド壁面11と、シュラウド壁面11に、シュラウド壁面11の厚さ方向に貫通形成された通風開口部21と、を備えている。通風開口部21のうち、風の下流側に位置する壁面側開口部21aの開口面積は、通風開口部21のうち、風の上流側に位置する横壁側開口部21bの開口面積よりも小さい。このため、通風開口部21における風の上流側と下流側とで圧力差を生じさせることができる。つまり、通風開口部21における風の下流側の壁面側開口部21aの圧力は、通風開口部21における風の上流側の横壁側開口部21bの圧力よりも高くなる。したがって、通風開口部21を介して風が逆流してしまうことを防止できる。よって、ファン3の回転時のシャフト7から径方向に離間した箇所の風速を確保するとともに、車両100の走行時における走行風の抜けを向上させつつ、風量性能が低下してしまうことを防止できる。
また、各通風開口部21の短手方向両側辺のうち、リング部13側(径方向内側)の側辺に偏向ルーバー22を一体成形することにより、壁面側開口部21aと横壁側開口部21bとを形成している。そして、壁面側開口部21aの短手方向の幅Waと横壁側開口部21bの短手方向の幅Wbとを上記式(1)を満たすようにしている。このため、通風開口部21における風の上流側と下流側との圧力差を容易に生じさせることができる。また、偏向ルーバー22によって通風開口部21を通過する風の風向きを任意に偏向でき、この偏向された風を利用することで、送風装置1の後方の部品(エンジン105等)の冷却効果をコントロールできる。
偏向ルーバー22は、シュラウド壁面11から前方に向かって突出された傾斜壁23と、傾斜壁23の前端から車幅方向内側に向かって屈曲延出された横壁24と、横壁24の長手方向両端とシュラウド壁面11との間を塞ぐ縦壁25と、を有している。このような偏向ルーバー22によって、前後方向に対して車幅方向外側に向く風の流路を確実に形成することができる。このため、偏向ルーバー22によって通風開口部21を通過する風の風向きをより確実に偏向できる。
傾斜壁23は、シュラウド壁面11から前方(法線方向一方)に向かって突出されている。このため、風の上流側において、通風開口部21を通過しようとする風は、まず、傾斜壁23に当たって通風開口部21内へと流入される。よって、通風開口部21を通過する風の風向きを確実に偏向できる。
とりわけ、上述の実施形態のように、前後方向で車載熱交換器102とエンジン105との間に設けられた送風装置1において、エンジン105等によって反射された風が逆流して通風開口部21を通過してしまうことを確実に防止できる。このため、ファン3の回転時のシャフト7から径方向に離間した箇所の風速を確保するとともに走行風の抜けを向上させつつ、風量性能が低下してしまうことを防止できる送風装置1を提供できる。
なお、上述の実施形態では、通風開口部21は、リング部13と同心円上に配置され、軸方向(前後方向)からみて円弧状で、周方向に長いスリット状に形成されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、通風開口部21の形状は、種々変更可能である。例えば、以下に変形例を挙げて説明する。
[第1変形例]
<ファンシュラウド>
図9は、第1変形例におけるファンシュラウド4を後方からみた斜視図である。図9は、前述の図3に対応している。
図9に示すように、通風開口部21を、車幅方向に長いスリット状に形成してもよい。この場合、複数の通風開口部21を、上下方向に並べて配置する。ここで、各通風開口部21のうち、上半分に配置されている通風開口部21には、通風開口部21を通過後の風向きが上方向となるように偏向ルーバー22が形成されている。一方、各通風開口部21のうち、下半分に配置されている通風開口部21には、通風開口部21を通過後の風向きが下方向となるように偏向ルーバー22が形成されている。
このように構成した場合であっても、前述の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、偏向ルーバー22による通風開口部21を通過する風の風向きのバリエーションを増やすことができる。
[第2変形例]
<ファンシュラウド>
図10は、第2変形例におけるファンシュラウド4を後方からみた斜視図である。図10は、前述の図3に対応している。
図10に示すように、通風開口部21を、上下方向に長いスリット状に形成してもよい。この場合、複数の通風開口部21を、車幅方向に並べて配置する。このような構成のもと、通風開口部21を通過後の風は、車幅方向外側に向かう。
したがって、上述の第2変形例によれば、前述の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、偏向ルーバー22による通風開口部21を通過する風の風向きのバリエーションを増やすことができる。
[第3変形例]
また、上述の実施形態では、偏向ルーバー22は、シュラウド壁面11から前方(法線方向一方)に向かって突出された傾斜壁23と、傾斜壁23の前端から車幅方向内側に向かって屈曲延出された横壁24と、横壁24の長手方向両端とシュラウド壁面11との間を塞ぐ縦壁25と、を有している場合について説明した。さらに、傾斜壁23は、シュラウド壁面11から前方に向かうに従って徐々に車幅方向内側を向くように、シュラウド壁面11の法線方向に対して(面方向に対して)斜めに延出されている場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、傾斜壁23を、シュラウド壁面11から後方に向かって突出させてもよい。
この場合、傾斜壁23を、シュラウド壁面11から後方に向かうに従って徐々に車幅方向外側を向くように延出する。これにより、通風開口部21を介して後方に抜ける風の向きは、車幅方向外側になる。
また、この場合、通風開口部21のうち、壁面側開口部21aが風の上流側に位置することになり、横壁側開口部21bが風の下流側に位置することになる。このため、壁面側開口部21aの短手方向の幅Wa、及び横壁側開口部21bの短手方向の幅Wbは、
Wa>Wb ・・・(2)
を満たす。
このように構成することで、通風開口部21を介した風の逆流を阻止できる。
[第4変形例]
また、偏向ルーバー22を、以下のように形成してもよい。
図11は、第4変形例における偏向ルーバー22の軸方向に沿う断面図である。
図11に示すように、偏向ルーバー22を傾斜壁23のみで構成してもよい。横壁24(図4参照)を形成しなくてもよい。このように構成した場合であっても、壁面側開口部21aの短手方向の幅Wa、及び横壁側開口部21bの短手方向の幅Wbを、上記式(1)を満たすようにすることにより、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
[第5変形例]
図12は、第5変形例におけるシュラウド壁面11の一部断面図である。
上述の実施形態では、通風開口部21に偏向ルーバー22を一体成形し、壁面側開口部21aの短手方向の幅Wa、及び横壁側開口部21bの短手方向の幅Wbを、上記式(1)を満たすようにすることにより、通風開口部21における風の下流側の風圧を風の上流側の風圧よりも高くする場合について説明した。
しかしながらこれに限られるものではなく、図12に示すように、通風開口部21の断面形状において、風の下流側における開口幅Kaを、風の上流側における開口幅Kbよりも小さくしてもよい。このように構成することで、前述の実施形態と同様の効果を奏することができる。
[第6変形例]
上述の実施形態では、通風開口部21を一方向(周方向、上下方向及び車幅方向のいずれか)に長いスリット状に形成した場合について説明した。しかしながらこれに限られるものではなく、通風開口部21はさまざまな形状とすることができる。例えば、通風開口部21を前後方向(軸方向)からみて円形状に形成し、この通風開口部21をシュラウド壁面11上に複数配置してもよい。
このように構成した場合であっても、上述の第5変形例のように通風開口部21における風の下流側の開口面積を風の上流側の開口面積よりも小さくすることにより、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。通風開口部21の開口面積の大きさは、シュラウド壁面11の前後の面で風圧の圧力差が生じる大きさとする。
その他、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態に種々の変更を加えたものを含む。
例えば、上述の実施形態では、送風装置1は、車両100の車載熱交換器102等を冷却するために用いられる場合について説明した。しかしながら、これに限られるものではなく、さまざまな冷却装置として送風装置1を用いることができる。
1…送風装置
2…ファンモータ
3…ファン
4…ファンシュラウド
7…シャフト
11…シュラウド壁面
21…通風開口部
21a…壁面側開口部
21b…横壁側開口部
22…偏向ルーバー
23…傾斜壁
24…横壁
100…車両
102…車載熱交換器(熱交換器)
105…エンジン
C…回転軸線
Wa,Wb…幅
Ka,Kb…開口幅

Claims (3)

  1. 回転軸線回りに回転するシャフトにファンが取り付けられているファンモータを固定するためのファンシュラウドにおいて、
    前記回転軸線に直交する径方向に沿って前記ファンの周囲に広がるシュラウド壁面と、
    前記シュラウド壁面に、前記シュラウド壁面の厚さ方向に貫通形成され、前記ファンモータにより生成される風の通過を許容する複数の通風開口部と、を備え、
    前記通風開口部は、前記回転軸線方向からみて一定方向に長いスリット状に形成されており、
    前記回転軸線方向からみて複数の前記通風開口部の長手方向に沿ってそれぞれ設けられ、前記風を一定の方向に誘導する偏向ルーバーを有し、
    各前記偏向ルーバーは、
    前記シュラウド壁面の法線方向のうち、前記風の上流に向かって、かつ前記シュラウド壁面の面方向と交差する方向に沿って斜めに突出する傾斜壁と、
    前記傾斜壁における前記シュラウド壁面とは反対側端から前記シュラウド壁面の面方向に沿ってそれぞれ同一方向に向かって突出する横壁と、
    を有し、
    前記通風開口部は、
    前記シュラウド壁面に形成される壁面側開口部と、
    隣接する前記横壁間に形成される横壁側開口部と、
    を有し、
    前記通風開口部の短手方向において、前記壁面側開口部と前記横壁側開口部とのうち、前記風の下流側に位置する開口部の幅は、前記風の上流側に位置する開口部の幅よりも小さく、
    前記通風開口部における前記風の下流側の開口面積は、前記通風開口部における前記風の上流側の開口面積よりも小さい
    ことを特徴とするファンシュラウド。
  2. 前記傾斜壁は、前記シュラウド壁面から前記風の上流側に向かって突出しており、
    前記壁面側開口部の前記幅は、前記横壁側開口部の前記幅よりも小さいことを特徴とする請求項に記載のファンシュラウド。
  3. 熱交換器及び前記熱交換器よりも後方に配置されたエンジンを有する車両に取り付けられる請求項1又は請求項に記載のファンシュラウドと、
    前記ファンシュラウドに固定される前記ファンモータと、を備え、
    前記風によって前記熱交換器を冷却する送風装置であって、
    前記熱交換器と前記エンジンとの間に、前記ファンシュラウドが配置されていることを特徴とする送風装置。
JP2021016086A 2021-02-03 2021-02-03 ファンシュラウド及び送風装置 Active JP7522674B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021016086A JP7522674B2 (ja) 2021-02-03 2021-02-03 ファンシュラウド及び送風装置
CN202210089702.6A CN114856788A (zh) 2021-02-03 2022-01-25 风扇护罩及送风装置
US17/585,565 US11578639B2 (en) 2021-02-03 2022-01-27 Fan shroud and blower device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021016086A JP7522674B2 (ja) 2021-02-03 2021-02-03 ファンシュラウド及び送風装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022119091A JP2022119091A (ja) 2022-08-16
JP7522674B2 true JP7522674B2 (ja) 2024-07-25

Family

ID=82613500

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021016086A Active JP7522674B2 (ja) 2021-02-03 2021-02-03 ファンシュラウド及び送風装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11578639B2 (ja)
JP (1) JP7522674B2 (ja)
CN (1) CN114856788A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN209672468U (zh) * 2019-02-27 2019-11-22 广东美的制冷设备有限公司 新风模块、空调室内机和空调器

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007532814A (ja) 2004-04-08 2007-11-15 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 冷却システム

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0231346U (ja) * 1988-08-18 1990-02-27
US6106228A (en) * 1996-09-06 2000-08-22 Siemens Electric Limited Fan shroud air door assembly
JPH11193798A (ja) * 1997-12-26 1999-07-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送風装置
US6123051A (en) * 1998-08-12 2000-09-26 Chrysler Corporation Shroud for an engine cooling fan
US6491502B2 (en) * 2000-08-23 2002-12-10 Siemens Canada Limited Center mounted fan module with even airflow distribution features
KR100937929B1 (ko) * 2003-07-01 2010-01-21 한라공조주식회사 축류팬 쉬라우드의 스테이터
US7481287B2 (en) * 2004-04-02 2009-01-27 Deere & Company Vehicle cooling package
KR101078759B1 (ko) * 2004-05-22 2011-11-02 한라공조주식회사 팬 슈라우드 조립체
DE102005009203A1 (de) * 2005-02-25 2006-08-31 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Beeinflussung eines Luftstroms
JP2008184034A (ja) * 2007-01-30 2008-08-14 Nissan Motor Co Ltd 熱交換器冷却構造
US7922443B2 (en) * 2007-02-02 2011-04-12 Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha Portable air blower
JP2009108740A (ja) * 2007-10-29 2009-05-21 Nissan Motor Co Ltd 車両用熱交換器の軸流ファンシステム
JP2012001060A (ja) * 2010-06-15 2012-01-05 Calsonic Kansei Corp 車両用熱交換器
KR20120061201A (ko) * 2010-12-03 2012-06-13 한라공조주식회사 팬 쉬라우드 조립체
ITBO20120230A1 (it) * 2012-04-26 2013-10-27 Spal Automotive Srl Convogliatore.
US20140086722A1 (en) * 2012-09-21 2014-03-27 Robert Bosch Gmbh Ram air flap system
JP6394409B2 (ja) * 2015-01-19 2018-09-26 株式会社デンソー 送風装置
KR102510470B1 (ko) * 2015-01-21 2023-03-17 한온시스템 주식회사 차량용 팬 슈라우드
JP6157657B2 (ja) * 2015-02-06 2017-07-05 ハンオン システムズ 車両用ファンシュラウド
CN205448209U (zh) * 2015-12-30 2016-08-10 美的集团武汉制冷设备有限公司 空气整流装置及空调器
WO2017170029A1 (ja) 2016-03-30 2017-10-05 株式会社ミツバ 冷却ファン装置のファンシュラウド
CN107791826B (zh) * 2016-09-05 2022-05-24 福特环球技术公司 用于车辆的散热组件的护罩以及散热组件
KR102439434B1 (ko) * 2018-04-27 2022-09-05 한온시스템 주식회사 차량용 팬 슈라우드
JP7169219B2 (ja) * 2019-02-15 2022-11-10 株式会社ミツバ 送風装置
CN212454609U (zh) * 2020-05-19 2021-02-02 三一汽车制造有限公司 动力舱散热系统和工程设备

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007532814A (ja) 2004-04-08 2007-11-15 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 冷却システム

Also Published As

Publication number Publication date
CN114856788A (zh) 2022-08-05
US11578639B2 (en) 2023-02-14
US20220243640A1 (en) 2022-08-04
JP2022119091A (ja) 2022-08-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6630467B2 (ja) 熱交換器のためのファンモジュール
JP5549686B2 (ja) 送風装置
JP6394409B2 (ja) 送風装置
US7374408B2 (en) Engine cooling fan motor with reduced water entry protection
JP5775515B2 (ja) 車両用送風ユニット
JP6564130B2 (ja) 冷却ファン装置
CA2940267C (en) Blower shroud and blade ring
JPH08270448A (ja) ラジエータ構造
JP7522674B2 (ja) ファンシュラウド及び送風装置
WO2019054140A1 (ja) 送風装置
KR101528919B1 (ko) 차량용 냉각팬 조립체
JP6583551B2 (ja) 送風装置
JP4352982B2 (ja) 空気調和機の室外機
WO2016117374A1 (ja) 送風機
JP2017180238A (ja) シロッコファン及び遠心送風機
JP4868014B2 (ja) 空気調和機の室外機
JP2002276598A (ja) シュラウド付き軸流ファン
JP5270902B2 (ja) 電動ファン装置
JP3502256B2 (ja) 電動機用冷却ファン
JP7394609B2 (ja) 遠心送風機及び遠心送風機が搭載された車両
JP2016148300A (ja) 送風装置
JP2006132380A (ja) ラジエータ・シュラウド構造
JP6550909B2 (ja) 送風装置
JPH0247221Y2 (ja)
JP6787860B2 (ja) 送風装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20230919

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240227

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240422

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240702

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240712

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7522674

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150