JPH04503391A - 減少量を有する軸流リングファン - 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】 ′　る軸流リングファン 背　び　の概 本発明は、軸流リングファンに関し、特にファンの運転効率を高めかつファンの 騒音を減少せしめることのできる軸流リングファンに関する。

公知の軸流リングファンの例が、米国特許第４，３５８．２４５号辰び第４，５ ６９，６３２号明細書に開示されている。前者の特許明細書には、羽根が前方に 湾曲しているファンが示されている０通常の形式では、ハブ、羽根及びリングが 一体構造となるように、これらのファンは射出成形されたプラスチックから製作 されている。

本発明のファンは前方に曲がった（スキューした）羽根を有しており、その各々 前縁は、外周方向で見た場合幾分サインカーブの形状を成して半径方向で減少し ている。

このサインカーブの形状は、羽根の半径方向の領域に沿う羽根のためのピッチ比 の変化によって規定されている。更に明確に云えば、平均ピッチ比に対するピッ チ比の比として羽根の無次元半径の函数として規定されている。その場合の特性 は、無次元半径が０．４と０．４９５との間ではほぼ一定であり、無次元半径が ０．４９５と０．５５との間では減少し、無次元半径が０．５５と０．６７５と の間ではほぼ一定であり、無次元半径が０．６７５と０．８５との間では増加し 、また無次元半径が０．８５より大きい場合は減少している。ある特定の無次元 半径におけるピッチ比は、無次元半径の６．２８倍であり、該無次元半径は角Ｑ のタンジェント倍であり、該角Ｑは、特定の無次元半径に沿った、羽根の前縁と 後縁とを結ぶ平面への羽根の横断面の投影でみて羽根の前縁と後縁との間を延び ている第１の線と、後総点を貫通して延びかつ前記投影の方向に鉛直である第２ の線とが成す鋭角である０羽根の平均ピッチ比は、少くとも実際の平均値に充分 近似した、羽根の無次元半径の数値におけるピッチ比の平均値である。ここに開 示したファンの場合平均ピッチ比に対するピッチ比は、無次元半径が０．４と０ ゜４９５との間では約１．０７、無次元半径が０．５５と０．６７５との間では 約１．０４４、また無次元半径が０．８５では約り、１０５である。

半径方向における減少量は減少比によって規定される。減少比の分子は、羽根の 半径方向の横断面で測定された、羽根の半径方向の最外方と最内方との間の軸方 向の距離によって決定される。その分母は、この２点間の半径方向の距離によっ て決定される。

本発明の原理に基いて製作されたファ〉にあっては、軸方向流れの改善、内部運 転効率の改善、及びファン騒音の減少が達成されており、該騒音は、回転騒音成 分が著しく減少して、ファンの音質の改善が実現されている。次に本発明の特徴 を、発明を実施するための現時点で考えられる最良の形態に基いて製作された有 利な実施例を図示している添付の図面に沿って説明することにする。

の簡単な説 図１は本発明の原理を具体化したファンの軸方向の正面図である。

図２はＩＩＩのファンの側面図である。

図３は図１の線３−３に沿った拡大横断面図である。

図４は、図１の矢印４−４の方向でみた拡大断面図である。

図５は、図１の矢印５−５の方向でみた拡大断面図である。

図６は、図１の矢印６−６の方向でみた拡大断面図である。

図７乃至図１６は、図１の夫々の横断線７乃至１６に沿って切断された拡大投影 横断面図である。

図１７はファンの羽根に含まれている一定の関係を図示したグラフである。

Ｊな　施　の説 図１及び図２は、本発明の原理を実現している軸流リングファン２０の、一般的 な構成と配置とを示している。ファン２０は、中心ハブ部２２と、外方リング２ ４と、ハブ部２２と外方リング２４との間を半径方向に延びている多数の羽根２ ６と、を有している。羽根２６は、ファンの回転方向で前方に湾曲している。

羽根の前扉は符号２８で、後縁は符号３０で示されている。図３の断面は、各羽 根の前縁の典型的な形状を表わしている。図３でみられるように、この形状は幾 分サインカーブの形状を成しており、該形状は軸方向に押し下げられた領域３２ を有し、該領域３２は、軸方向に押し揚げられた領域３４の、半径方向で内方に 位置している０図１の軸方向にみられるような押し下げられた領域３２は、破線 ３６にほぼ等しいゾーンを占有しており、１方半径方向に押し揚げられた領域３ ４は、破線３８にほぼ等しいゾーンを占有している。

その際この破線３６及び３８は、はっきりした移行部を表わしているのではな（ 、むしろこのゾーンは、互いにスムーズに入り混って羽根の残部に移行している と考えるべきである。

図７乃至図１６に図示の横断面は、異なった半径における投影横断面である。投 影は、ファンの中心から図１のカーブした横断面の１つに沿う異なった点へ半径 を描くことによって行われており、次に横断面の後縁点を貫通して延びている線 ４４に垂直に投影される。

横断面４２の前縁点と後縁点との間に引かれている線４６は、纏４４と交差して 角Ｑを規定している。羽根を貫通しているある特定の横断面のピッチ比は、横断 線１６を貫く図７の横断面によって代表されているように、タンジエン８０倍の 横断面の無次元半径の６゜２８倍である。各羽根は、図１７のグラフによって規 定されている特徴を有している１図１７は、羽根の無次元半径の函数として平均 ピッチ比に対するピッチ比を示している。無次元半径が０．４と０．４９５との 間にある場合の平均ピッチ比に対するピッチ比は、はぼ１．０７である。無次元 半径が０．５５と０．６７５との間にある場合の平均ピッチ比に対するピッチ比 は、はぼ１．０４４である。無次元半径が０．８５の場合の平均ピッチ比に対す るピッチ比は、はぼ１．１０５である。無次元半径が０．４９５と０．５５との 闇にある場合の平均ピッチ比に対するピッチ比は減少し、無次元半径が０．６７ ５と０．８５との間にある場合はこれが増加し、かつ無次元半径が０．８５より 大きい場合はこれが減少している０本発明の厘理に基いてファンを実際に製作す る際、無次元半径に対しプラスマイナス０．０３の公差が許容される。平均ピッ チ比は、羽根の多数の無次元半径におけるピッチ比の平均値であり、この値は少 （ともほぼ充分に実際の平均ピッチ比に等しい。

また羽根は特定の減少比を有している。減少比の分子は、羽根の半径方向の横断 面で測定された、羽根の最外方と最内方との間の軸方向の距離（図３の寸法Ｂ） によって決定される。その分母は、この２点間の半径方向の距離（図３の寸法Ａ ）によって決定される。所定のファンの各羽根に対し減少比は、各羽根の外周領 域に亘ってほぼ一定であり、かつ羽根から羽根へほぼ同一である。

典型的なファンにおける減少比は、零より大きくかつ０．２より小さい、ファン 内に減少比を設けることにより、軸方向の流れが顕著に増加することが判明した 。このことは、このファンがある自動車の冷却装置に使用された場合に特に重要 であり、それは、ラジェータを貫流して再循環されている空気の量を減少するこ とができるからである。

ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、ｌ○　ＦＩＧ、　ｌ　Ｉ 国際調査報告

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．中心のハブ部と外方リングとの間を延びて前方に湾曲した複数の羽根を有し ている軸流リングファンにおいて、各羽根が次のような特性を有している、つま り平均ピッチ比に対するピッチ比は、羽根の無次元半径の函数として、無次元半 径が０．４±０．０３と０．４９５±０．０３との間ではほぼ一定であり、無次 元半径が０．４９５±０．０３と０．５５±０．０３との間では減少し、無次元 半径が０．５５±０．０３と０．６７５±０．０３との間ではほぼ一定であり、 無次元半径が０．６７５±＝０．０３と０．８５０±０．０３との間では増加し 、かつ無次元半径が０．８５０±０．０３よりも大きい場合は減少しており、そ の際ある特定の無次元半径におけるピッチ比は、タンジェントＱ倍の無次元半径 の６．２８倍であり、その場合Ｑは、特定の無次元半径に沿った、羽根の前縁と 後縁とを結ぶ平面への羽根の横断面の投影でみて羽根の前縁と後縁との間を延び ている第１の縁と、後縁点を貫通して延びる第２の縁とが成す鋭角であって、投 影部の方向に対し鉛直であり、また羽根の平均ピッチ比は、羽根の多数の無次元 半径におけるピッチ比の平均値であって、実際の平均値に少くともほぼ充分に等 しくなっており、また各羽根は零よりも大きな減少比を有していることを特徴と する、減少量を有する軸流リングフアン。
2. ２．平身ピッチ比に対するピッチ比は、無次元半径が０．４±０．０３と０．４ ９５±０．０３との間ではほぼ１．０７であり、また無次元半径が０．５５±０ ．０３と０．６７５±０．０３との間ではほぼ１．０４４であり、また無次元半 径が０．８５０の場合はほぼ１．１０５であることを特徴とする、請求項１記載 の軸流リングファン。
3. ３．減少比が０．２よりも小さいことを特徴とする、請求項１記載の軸流リング ファン。