JPH02123221A - ラジエータ用シュラウド - 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、主として自動車用のラジェータに取付けられ
てファンを包囲し、ラジェータ通過風量を増加させると
共に手が直接ファンに触れないように保護するシュラウ
ドの構造に関する。

（従来の技術） ラジェータ用のシュラウドは、ファンを包囲して周辺空
気の誘引を防止し、ラジェータ通過風量を増大させてラ
ジェータの冷却効率を高めることを主な目的としており
、はとんど全ての自動車用ラジェータに装備されている
。

しかしながら、高速で回転するファンの羽根の半径方向
先端部とシュラウドとの間で空気流の流速が局所的に増
大し、羽根の先端部でいわゆるチップポルテックス（翼
端渦）によるノイズが発生すると共に、ファンの軸線方
向後端部で羽根から空気流が剥離して乱流渦が発生し中
高周波の渦音が発生する。また、この乱流はラジェータ
の通過風量を低下させているとも考えられる。

特開昭６２−２７６２９８号「ファンシュラウド構造」
では、ファンシュラウドの一部に多数の小孔を設けて騒
音の低下を図っているが、この小孔から周辺空気を誘引
して冷却効率が低下するという欠点がある。また、シェ
ラウドの剛性が低下してシェラウド自身の共鳴音が発生
するおそれがある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の目的は、ラジェータの通過風量を増大させる効
率の良いシュラウドを提供することにある。

本発明の他の目的は、空気流の濁音を低下させることが
可能なシュラウドを提供することにある。

（問題点を解決するための手段とその作用）本発明の前
述した目的は、ラジェータ側から冷却ファンの外側へと
ファン中心軸線と概ね平行又はテーパ状に延伸しかつ冷
却ファンの外縁の一部を覆った状態で終端する筒形部分
を備えて成るラジェータ用シュラウドにおいて、前記筒
形部分の内周でファンからラジェータ側に寄った位置に
多数の整流板が円周方向に間隔をあけて配置されている
ラジェータ用シュラウドによって達成される。

かかる構成に基づき、本発明のシェラウドによれば、従
来シュラウドの内面に沿って旋回しながらファン側へと
流れていた不規則な流れが整流板に沿って流れることに
より、規則的な軸線方向への流れが形成され、空気抵抗
が減少してラジェータの通過風量が増大し、これに伴っ
てファンの流量効率も上昇する０本発明者らの実験では
風量が約２０％増大し、ファンの流量効率が約３０％向
上することが判明した。騒音については、整流板を設け
ることにより全体の騒音レベルはわずかに増大するが、
風量も増大する結果、風量あたりの騒音は約１０％減少
することが判明した。また、シュラウドの内周面に整流
板が取付けられることにより、シュラウドの剛性が高く
なって共鳴音が減少し、さらに耐久性が向上するという
利点も得られる。

多くの実験の結果、各整流板はラジェータ側からファン
側へと幅が減少する略三角形又は台形状の平板とし、そ
の平板を延長した平面内にファン中心軸線が含まれるよ
うに、すなわちファン中心軸線から放射状に配置するこ
とが最適であることがわかった。

本発明の他の特徴および利点は、添付図面の実施例を参
照した以下の記載により明らかとなろう。

（実施例） 第１図及び第２図は、本発明の好適な実施例によるラジ
ェータ用シェラウドとラジェータコア及びファンの相対
関係を表わしており、第３図はファンの羽根のねじれと
整流板（フィン）との関係を表わしている。

第４図乃至第１０図は、整流板の取付角度その他を変化
させた時の風量と静圧の変化を測定したグラフである。

すなわち、第４図はフィンの取付角度を変化させた場合
、第５図はフィンの高さを変化させた場合、第６図はフ
ィンの個数を変化させた場合、第７図はフィンとラジェ
ータの間の距離を変化させた場合、第８図はフィンを途
中から折り曲げてその角度を変化させた場合、第９図は
フィン（四角形）と羽根の間の間隔を変化させた場合、
第１Ｏ図はフィン（三角形）と羽根の間の距離を変化さ
せた場合のデータをそれぞれ表わしている。

第１図において、ラジェータ１０側からファン３０側へ
と矢印方向に空気が流れており、ラジェータ１０はコア
部１２とシュラウド１４とを有し、ファン３０は羽根（
ブレード）３２とハブ３４とを有している。一般に、シ
ェラウド１４は図示する如くラジェータ側からファンの
外側へとファン中心軸線と概ね平行又は次第に細くなる
テーパ状に延伸する筒形部分１６を有し、この筒形部分
はファンの外縁の一部を覆った位置で終端するように構
成されている。

本発明に従い、第１図乃至第３図に示すように、筒形部
分１６の内周でファンからラジェータ側に寄った位置に
８個のフィン１Ｂが円周方向に等間隔で配置されている
。フィン１８はラジェータ側からファン側へと幅が減少
する三角形平板で形成され、ファン中心軸線から放射状
に配置されている。これらのフィン１８はプラスチック
の一体成形あるいは板金プレス等で容易に製作すること
ができる。

このような軸流ファンの場合、ファンを通過する空気は
矢印Ｆの方向に流れるが、これを回転方向の分力ＦＦと
軸線方向の分力Ｆｘとに分けて考えると、回転方向のエ
ネルギが少なく軸線方向のエネルギが大きい程エネルギ
損失が小さくなって効率の良いファンが得られることに
なる０回転方向の空気流はシェラウドに衝突して流れに
乱れを生じ、あとから来る空気に抵抗を与えることにな
るから、これをフィン１８を配置して乱れの発生を減少
させかつ速やかに軸線方向に案内することと、特にブレ
ードの半径方向に関する効率点付近での流れを整流する
ことにより、ファンの流量効率が高められるというのが
本発明の基本的な考え方である。

第１図に示した各寸法の例として、直径りが４４０鶴、
幅Ｗが８２鶴、羽根の数９枚のファン３０を用いた場合
は、シュラウド内径Ａが５００鶴、シュラウドの筒形部
分長さＴが１２０ｆｉ、シュラウドがファンを覆ってい
るカプリ化Ｓが４８鶴、三角形フィン１８の底辺と高さ
を共に８０ｆｌにして８枚を等間隔で放射状に配置した
時に、最も効率の良い結果が得られた。

第４図乃至第１０図のグラフは、ＪＩＳＢ８３３０ｒ送
風機の試験及び検査方法」に基づき、風洞を使用して測
定した結果を表わしている。

第４図は、フィンがない場合と、８個のフィン１８の取
付角度を第３図に示す軸線と平行な位置（０°）にした
場合と、羽根と同じ方向に３０”傾斜させた場合と、羽
根と反対方向に１５°１頃斜させた場合の４種類につい
て、ファン回転数Ｎを２２０Ｏｒｐｍに保ちながら風量
と静圧を測定し、各データをグラフにしたものである０
通気抵抗の線と交差する点の値から、フィンがない場合
に比べて、フィンを軸線平行位置に配置した場合は、風
量Ｑが１分間あたり５２．２ｍ’から６３．２ｍ”へと
２１％増大することがわかる。フィンの取付角度を傾斜
させた場合はいずれも風量が低下しており、傾斜させる
ことは不利であることが判明した。これと同時に行なっ
た吸収馬力の測定結果がらファンの流量効率を算定した
ところ、約３０％向上することが判明した。

第５図は、フィンがない場合と、三角形フィン１８の突
出端を水平にカットしていった場合の５種類について各
データをグラフにしたものである。

カットする量が増えるにつれて三角形の面積が減少し、
フィンの効果が低下することがわかる。

第６図は、フィンがない場合と、台形のフィンを用いて
その個数を４個から１６個まで変化させた場合の６種類
について各データをグラフにしたものである。フィンの
個数は８個を等間隔にしたときが最も効果的であること
がわかる。

第７図は、フィンがない場合と、台形のフィン８個を用
いてラジェータのコア後端からフィンまでの距！ＳＬを
変化させた場合の４種類について各データをグラフにし
たものである。距離りの変化は風量や静圧にほとんど影
響を与えないことがわかる。

第８図は、フィンがない場合と、台形のフィン８個をそ
れぞれ真っ直ぐにした場合と、途中がら時計回り（ＣＷ
）と反時計回り（ＣＣＷ）とに折り曲げた場合の４種類
について各データをグラフにしたものである。フィンを
折り曲げた場合はいずれもフィンの効果が低下して不利
であることがわかる。

第９図は、フィンがない場合と、四角形のフィン８個の
側端をカットしていった場合の５種類について各データ
をグラフにしたものである。カットする量が増えるにつ
れてフィンの効果が低下することがわかる。

第１０図は、フィンがない場合と、台形のフィン８個を
用いてファンとの間の距！Ｉｌｂを変化させた場合の６
種類について各データをグラフにしたものである。ファ
ンとの間の距＠ｂが増加するにつれてフィンの効果が低
下することがわかる。

騒音レベルについは１、ファン回転数ｔｓｏ。

ｒｐｍでファン中心軸線から垂直にＩｎの位置で測定し
たところ、フィンがない場合が８４．２　ｄ　Ｂ（Ａス
ケール）、底辺１１０ｆｌ、高さ６０ｍｍのフィンを８
個等間隔配置した場合が８６．９ｄＢ（Ａスケール）で
あった、ただし、風量が増大しているので風量あたりで
喚算すると、フィンを取付けたことにより１．６　ｄ　
Ｂから１．４　ｄ　Ｂへと１２．５９／６低下している
ことが判明した。

（発明の効果） 以上詳細に説明した如（、本発明によれば、整流板を設
けたことにより空気抵抗が減少して通過風量が大幅に増
大し、ファンの流量効率が著しく向上する。また風量あ
たりの騒音レベルが低下すると共に、シェラウドの剛性
が高くなって共鳴音も減少する。加えて、シュラウドの
耐久性が向上する等、その技術的効果には極めて顕著な
ものがある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な実施例によるラジェータ用シュ
ラウドとラジェータコア及びファンの相対関係を表わす
概略断面図、第２図は中央付近の右側面図、第３図は第
１図の線■−■に沿う水平断面図、第４図はフィンの取
付角度を変化させた場合の風景と静圧の変化を表わすグ
ラフ、第５図はフィンの高さを変化させた場合のグラフ
、第６図はフィンの個数を変化させた場合のグラフ、第
７図はフィンとラジェータの間の距離を変化させた場合
のグラフ、第８図はフィンを途中から折り曲げてその角
度を変化させた場合のグラフ、第９図は四角形フィンと
羽根の間の距離を変化させた場合のグラフ、第１０図は
三角形フィンと羽根の間の距離を変化させた場合のグラ
フである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ラジエータ側から冷却ファンの外側へとファン中心
   軸線と概ね平行又はテーパ状に延伸しかつ冷却ファンの
   外縁の一部を覆った状態で終端する筒形部分を備えて成
   るラジエータ用シュラウドにおいて、 前記筒形部分の内周でファンからラジエータ側に寄った
   位置に多数の整流板が円周方向に間隔をあけて配置され
   ていることを特徴とするラジエータ用シュラウド。 ２、前記各整流板はラジエータ側からファン側へと幅が
   減少する略三角形又は台形状の平板で形成され、各平板
   を延長した平面内にファン中心軸線が含まれるように放
   射状に配置されている請求項１記載のシュラウド。