JPH01315697A - 軸流ファン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、軸流ファンの形状および構造に関す７るもの
で、例えばラジェータ用冷却ファン、換気扇用ファン、
扇風機用ファン等に適用される。

（従来の技術） 従来の軸流ファンとして、ファンの低騒音化を図ったも
のでは、前進翼と呼ばれる平面形状翼をもつものが一般
的に知られている。

例えば第７図〜第１０図に示すように、複数のファンブ
レード１をボス部２に取付けたファン３が環状のファン
シュラウド４に収納されている。

そして、ファンブレードｌのボス部２への取付部！ａか
ら翼端部１ｂにいくにしたがい翼弦の中心をファン回転
方向Ｉにズラした前進翼と呼ばれる平面形状翼を有して
いる。

ファンブレードｌの外径は、ファンシュラウド４のベル
マウス直管部４ａよりチップクリアランス分だけ小さく
なっており、またファンシュラウド４の形状は、ファン
ブレードｌの外径に合わせたベルマウス直管部４ａ以外
はノズル形状による広がりのため、翼端部１ｂとベルマ
ウス曲率部４ｂのクリアランスが広がっている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、従来の軸流ファンによれば、ベルマウス曲率部
４ｂ付近においてファンブレードｌの正圧面と負圧面が
むき出しとなるため、第８図に点線で示す翼端渦発生箇
所Ａにみられるように、翼端より流入する矢印■方向の
風によって翼端部１ｂ近傍における風の流れが乱れやす
く、渦の発生を避けることは困難になり、騒音を高める
原因になっている。

この前進翼形状によりつくり出される翼面上の風の流れ
は、第７図および第９図に示す矢印Ｈのように、求心方
向の流れになるため、第７図に示す斜線部１３では、有
効な送風のための風め流れが得られない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたも
ので１本発明の目的は、軸流ファンにおいて、翼面上の
送風の主流が減少している箇所と渦の発生箇所となって
いる部分を減らし、送風量の増大および低騒音化をはか
ることである。

（課題を解決するための手段） そのために、本発明の軸流ファンは、外部より動力を受
けるボス部と、前記ボス部の外周に取付けられ放射状に
配設される複数のファンブレード゛と、これらのファン
ブレードを収納する環状のファンシュラウドとを備え、
前記ファンブレードの外径が回転方向側にいくにしたが
い次第に大きくなり、そのファンブレードの最大外径値
と最小外径値の比が１．０から１．５の範囲にあること
を特徴とする。

前記ファンシュラウドは、送風方向上流側から下流側に
かけてファンブレード翼端と一定のクリアランスをもち
ながら送風方向上流側から下流側にいくにしたがいシュ
ラウド内径が次第に縮小されていることを特徴とする。

（作用） 本発明の軸流ファンによれば、ファンブレードの外径が
回転方向にいくほど大きくなっているので、ファンブレ
ードの最大外径部の翼端近傍から求心方向に流入する翼
面上の送風量を増大する。

また、ファンシュラウドとファンブレード翼端とのクリ
アランスが一定なので、翼端近傍での渦の生成が弱めら
れ、騒音が低減されるとともに翼面上には有効な風の流
れが生成される。

（実施例） 本発明の実施例を図面にもとづいて説明する。

本発明を自動車用ラジェータの冷却ファンとして用いた
場合の実施例について説明する。

第１図〜第４図に示すように、軸流ファンは、４枚のフ
ァンブレード１０をボス部１２に取付けたファン１３が
環状のファンシュラウド１４に収納されている。

ボス部１２とファンブレードｌＯは、ポリプロピレン樹
脂からなり一体成形されるが、材質はこれに限ることな
く、その他の樹脂、アルミニウム笠で構成してもよい。

これら４枚のファンブレード１０は、ボス部１２の外周
に等間隔で放射状に固定されている。

ファンブレードｌＯとボス部１２を回転させる駆動源と
なる電動子−タ１５は、その回転軸にボス部１２がネジ
またビンにより固定される。

送風源のファンブレード１０の形状は、そのボス取付部
１０ａから翼端部１０ｂにいくにしたがい翼弦の中心が
ファン回転方向にズレる前進翼と呼ばれる平面形状にな
っている。ファンブレード１０の外径は１回転方向にい
くにしたがい大きくなり、その平面形状が従来のファン
外径よりも外側に延び、ファン回転方向にファンブレー
ドを加えた形になっている。これにより、送風の求心方
向流れを強めるようになっている。

ファンブレード１０を側面から見ると、最小外径部２０
ａから最大外径部２０ｂにかけての部分は、送風方向下
流側から上流側に向かって延びている。ファンブレード
１０の最大外径値は、最小外径値よりも１．０〜１．５
１ｎの範囲に設定するのが望ましい。１．５倍以内とし
たのは、翼端から回転方向に流入する風は、実験上その
翼面上の求心方向の半径の約半分の位置まで入ってその
翼面を抜は出るから、このような範囲に設定するのが適
切と考えられるためである。

導風のための環状のファンシュラウド１４は。

ベルマウス直管部１４ａとベルマウス曲率部１４ｂから
なり、風方向出口■側のベルマウス直管部１４ａは円筒
状になっている。風方向入口Ｖ側のベルマウス曲率部＋
４ｂは、風方向人口■から風方向出口■に向かって徐々
に内径が小さくなるラッパ形状をしている。

さらに詳細には、導風部になるファンシュラウド１４の
ベルマウス曲率部１４は、前述のファンブレード１０の
翼端Ｊｏｂの外径部全体と一定のチップクリアランスを
保つように曲率をもたせて構成され、この曲率は、一般
にＪＩＳでいうノズル形状に近いことが望ましい。この
形状により、同一スペースにおいてファン外径が大きく
なる分だけ相似則にしたがい送風量が増加するようにな
っている。

前述した構成によれば、ファンシュラウド１４とファン
ブレード１０とのクリアランスが一定になっているので
、ファン流入側からの渦の発生を抑ｉＩ＋１シ、さらに
求心方向流れにより翼端に生じる渦の全体的な強さを小
さくすることができ、騒音が低減される。

また、ベルマウス曲率部１４ｂの内側のスペースは、従
来例では導風にしか使用されていなかったが、この実施
例では、このスペースにブレード翼端部分を収納してい
るため、従来例に比較してファンシュラウドの同一内部
スペースあたりの送風量が増加する。

さらに、前進翼形状のファンの外径部に合わせてシュラ
ウド曲率部の形状を変更することによって、騒音の一層
の低減が可能である。

第５図および第６図は、本発明を直進翼形状の軸流ファ
ンに適用した実施例を示している。

ファンブレード３０のボス取付部３０ａから翼端部３０
ｂにかけて翼弦の中心が半径外方向に真直に延びている
。ファンブレード３０の翼端部３０ｂは、最小外径部４
０ａとその回転方向側にファンブレード３０の最大外径
部４０ｂとを有している。これにより翼端より流入する
風の乱れを抑制することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の軸流ファンによれば、ベ
ルマウス曲率部の曲面に沿ってファンブレードが延びて
いるので、ファン流入側からの渦の発生を抑制し風量を
増大することができるとともに１、ファンブレード上の
求心方向の風の流れにより翼端近傍での渦の強さを小さ
くし、騒音の低減がはかれるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の軸流ファンを説明するための
概略正面図、第２図はその概略側面図、第３図は本発明
の実施例を示す正面図、第４図はその側面図、第５図は
本発明の他の実施例を示す正面図、第６図はその側面図
であり、 第７図は従来例を説明するための概略正面図、第８図は
その概略側面図、第９図は従来例を示す正面図、第１０
図はその側面図である。 １０　　・・・ファンブレード、 ｌＯａ・−ボス取付部、 １０　ｂ　・・・翼端部、 １２　・・・ボス部、 １３　　・・・ファン、 １４　　・−ファンシュラウド、 １４ａ・・・ベルマウス直管部、 １４ｂ・・・ベルマウス曲率部、 ２０　ａ　−最小外径部、 ２０　ｂ　−・・最大外径部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外部より動力を受けるボス部と、 このボス部の外周に取付けられ、放射状に配設される複
   数のファンブレードと、 これらのファンブレードを収納する環状のファンシュラ
   ウドと を備えた軸流ファンにおいて、 前記ファンブレードの外径が回転方向側にいくにしたが
   い次第に大きくなり、そのファンブレードの最大外径値
   と最小外径値の比が１．０〜１．５の範囲にあることを
   特徴とする軸流ファン。
2. （２）前記ファンシュラウドは、送風方向上流側から下
   流側にかけてファンブレード翼端と一定のクリアランス
   をもちながら送風方向上流側から下流側にいくにしたが
   いシュラウド内径が次第に縮小されていることを特徴と
   する請求項１に記載の軸流ファン。