JPH06167300A - ファンとシュラウドとの組立体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファンとシュラウドが結合されたファンと
シュラウド組立体を提供する。 【構成】 複数個のブレードを有するファンと、前記
ブレード端部の回転軌跡に沿って形成されたハウジング
部を有するシュラウドとを含むファンとシュラウドの結
合体に関するもので、前記ハウジング部の吐き出し口側
に気流案内部が形成されている。 【効果】 これにより、ファンの送風効率を大幅に向
上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファンとシュラウドの組
立体に係り、更に詳細には熱交換器に装着され熱交換器
への空気の流動を発生するファンと、このファンより発
生した空気の再循環を防ぐシュラウドが結合されたファ
ンとシュラウドの組立体に関する。

【０００２】

【従来の技術】通常のファンとシュラウドの組立体は図
１に示したようにファン１０とシュラウド２０が結合さ
れたもので、前記ファン１０は電動モーター或いはエン
ジンの回転軸と結合されるハブ１１とこのハブ１１の外
周面に備えられた複数個のブレード１２を備えて構成さ
れる。そして、前記シュラウド２０は前記ファン１０の
ブレード１２の端部と隣接する部分を所定の幅で取り囲
むハウジング部２１と、このハウジング部２１から一定
の距離にあり、ファンと同一の軸上に位置したモーター
支持部２２を連結する複数個の固定子（ｓｔａｔｏｒ
（２３））を具備する。

【０００３】前記のように構成されたファンとシュラウ
ドの組立体は、ファン１０が回転することにより空気を
低圧側（流入側）から高圧側（吐き出し側）に流動させ
るが、この流動は比較的複雑である。即ち、ファン１０
が回転することによりブレード１２が軸に対して傾いた
方向へ駆動され空気流動が発生する。従って、ファン１
０のブレード１２により吐き出される気流は軸方向成分
と回転方向成分を有するが、この回転方向の成分はファ
ン１０の中央部からブレード１２の端部に行くほど大き
くなる。従って、前記ファンの縁より吐き出される気流
は軸方向に対して外側に所定の角度を持って吐き出さ
れ、前記シュラウド２０のハウジング部２１の内面にぶ
つかるようになり、ひいてはファン１０から発生する送
風力を阻害する大きい定圧を発生する。このような定圧
の発生はファン１０の送風効率を低下させるだけでなく
騒音発生の原因となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の問題点
を解決するために案出されたもので、その目的はファン
の駆動の際吐き出し側の気流の流れを円滑にすることに
よりファンの効率を増大させ騒音の発生を減らすことの
できるファンとシュラウドの組立体を提供することであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に本発明は複数個のブレードを有するファンと、前記ブ
レード端部の回転軌跡に沿って形成されたハウジング部
を持つシュラウドとを備えるファンとシュラウドの結合
体に於て、前記ハウジング部の吐き出し口の側に気流案
内部が形成されたことをその特徴とする。

【０００６】

【作用】前記ハウジング部の吐き出し口の側に、気流案
内部を形成することによって前記ファンの回転の際、遠
心力による気流の半径方向成分によって軸方向と所定の
角度で吐き出される気流を案内させてファンの送風効率
が向上できる。

【０００７】

【実施例】図２にはファンとシュラウドとの組立体の一
実施例を示す。

【０００８】これは気流の流れを誘発させるファン３０
と、このファン３０を回転させるモーター４０と、ファ
ン３０の送風の時その縁の空気の再循環を抑制するシュ
ラウド５０を含んで構成される。

【０００９】前記ファン３０はモーター４０の回転軸４
１と結合されるハブ３１を有し、このハブ３１の外周面
には等間隔で複数個のブレード３２が備えられ、このブ
レード３２の端部にはこれらを連結するバンド３３が備
えられる。

【００１０】前記シュラウド５０はそのフード５２に前
記ブレード３１の最外端の回転軌跡に沿いブレード３１
の端部と接触しないようハウジング部５１が形成され、
このハウジング部５１の吐き出し側の端部には気流案内
部６０が形成されている。この気流案内部６０は、図３
に示したように、前記ハウジング部５１の吐き出し側の
端部よりブレード３２の端部とハウジング部５１の内側
面との間に折り曲げられて形成される。ここで、前記気
流案内部６０の開始点Ｐは、ブレード３２の端部から気
流案内部６０の開始点までの垂直の長さ即ち、開始点か
ら水平方向への延長線とブレード３２の端部より垂直に
延長した延長線の交叉する点から前記ブレード端部まで
の長さＬ１を、ｔａｎ２０°乃至ｔａｎ３０°の値で割
った値に当たるブレードの端部から吐き出し側への長さ
Ｌ２内に位置させることが望ましい。そして、この気流
案内部６０の形成角度はファン３０の回転軸方向に対し
て２０°乃至３０°の角度を持つ。

【００１１】図４には気流案内部の他の実施例を示す。

【００１２】この気流案内部６０′はハウジング部５１
の吐き出し側の端部からブレード３２の端部の側に折り
曲げられ、そしてその開始点６１が前記ブレード３２の
端部に形成されたバンド３３の端部と同軸上に位置する
よう形成され、気流案内部６０′の角度と開始点の位置
は前述した実施例と同一である。

【００１３】そして、前記シュラウド５０のハウジング
部５１の縁にはファン３０の軸方向へ延長するサポート
５４が形成され、各サポート５４の端部には半径方向の
内側に延長する固定子５５が形成され、モーター支持部
５６と連結されている。この固定子５５は空気の流動屈
折面を備えており、前記サポート５４は構造的強度を向
上させるためにチャネル形から形成されている。

【００１４】前述のように構成されたファンとシュラウ
ドとの組立体は、ファン３０がモーター４０により回転
することにより、回転軸４１に対して傾いた方向即ち、
ファン３０の回転軸４１とファン３０の半径方向の平面
の間の角度で空気流動を発生させる。従って、ファン３
０のブレード３２により吐き出される気流は回転軸方向
成分と回転方向成分を有している。しかしながら、前記
軸方向の成分と回転方向の成分はブレード３２の各部分
で異なるので吐き出される気流の吐き出し角度も又各部
分で異なる。

【００１５】本願発明人は前述した回転軸方向成分と回
転方向成分とを有する吐き出し気流の回転軸４１に対す
る半径方向吐き出し角度と無次元半径（ハブの中心より
ブレードの任意の点までの距離からハブ半径を引いた値
をファンの半径からハブの半径を引いた値で割った値）
との関係を実験を通じて図５に示したようなグラフを得
た。

【００１６】グラフで分かるように、ファン３０の無次
元半径が０．５以上の際にファン３０による気流の吐き
出し角がその軸方向に対し急激に大きくなる。又、無次
元半径が０．７から１．０の間にある際ブレード３２の
端部側での気流吐き出し角が２０度乃至３０度になるこ
とが分かる。

【００１７】ところが、本発明によるシュラウド５０の
内ハウジング部５１の吐き出し側の端部には２０度乃至
３０度に気流案内部６０、６０′が形成されているの
で、前記ブレード３２の縁部より吐き出される気流は気
流案内部６０、６０′により案内され、ハウジング部５
１の内壁に打ちつけられることが防止できる。従って、
ハウジング部が気流の流動を強制的に変化させることに
より、吐き出し側での定圧発生が根本的に除け、気流の
急変化による騒音の発生を減らせる。特に、前記ファン
３０の吐き出し口側での定圧発生を減らせるので、ファ
ン３０の送風効率を向上できるが、本願発明人の実験に
よれば、図６に示したように本発明によるシュラウド５
０を使用した場合（グラフのＡ線）、従来のファンとシ
ュラウドとの組立体を使用した場合（グラフのＢ線）に
比べ、吐き出し圧力と風量が約１５％位向上されること
が分かる。

【００１８】

【発明の効果】このように、本発明のファンとシュラウ
ドとの組立体は、ファンの縁から吐き出される気流が、
シュラウドのハウジング部に衝突することを防ぎ、ファ
ンの効率を極大化させることができ、ファンのブレード
端部より発生する気流が再循環することを防げる。

【００１９】本発明のファンとシュラウドとの組立体を
自動車用の熱交換器に装着する場合、熱交換器の熱交換
効率を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のファンとシュラウドとの組立体を示した
立断面図。

【図２】本発明によるファンとシュラウドとの組立体を
示した立断面図。

【図３】図２に示した気流案内部を抜粋して示した断面
図。

【図４】気流案内部の他の実施例を示した断面図。

【図５】ファンの無次元半径と気流の吐き出し角との関
係を示すグラフ。

【図６】本発明のファンとシュラウドとの組立体の風量
及び圧力の関係と従来のファンとシュラウドとの組立体
の風量及び圧力関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１０ ファン １１ ハブ １２ ブレード ２０ シュラウド ２１ ハウジング部 ２２ モータ支持部 ２３ 固定子 ３０ ファン ３１ ハブ ３２ ブレード ３３ バンド ４０ モータ ４１ 回転軸 ５０ シュラウド ５１ ハウジング ５２ フード ５４ サポート ５５ 固定子 ５６ モータ支持部 ６０、６０′ 気流案内部 Ｐ 気流案内部の開始点

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数個のブレードを有するファンと、
   前記ブレード端部の回転軌跡に沿って形成されたハウジ
   ング部を有するシュラウドとを含むファンとシュラウド
   との結合体に於て、 前記ハウジング部の吐き出し口側に、この吐き出し側の
   端部よりブレード端部の側に折り曲げられて形成された
   気流案内部を備えることを特徴とするファンとシュラウ
   ドとの組立体。
2. 【請求項２】 前記気流案内部が、ファンの回転軸に
   対してファンの吐き出し側へ２０度乃至３０度の角度を
   なすことを特徴する請求項１に記載のファンとシュラウ
   ドとの組立体。
3. 【請求項３】 前記気流案内部の開始点が、 前記ブレードの端部より前記開始点までの垂直の長さを
   ｔａｎ２０°乃至ｔａｎ３０°の値で割った値に当たる
   ブレード端部から吐き出し側への水平の長さ内に位置す
   ることを特徴とする請求項１若しくは２項に記載のファ
   ンとシュラウドとの組立体。
4. 【請求項４】 前記気流案内部の開始点が、ブレード
   端の垂直下部に位置することを特徴とする請求項３に記
   載のファンとシュラウドとの組立体。
5. 【請求項５】 前記気流案内部の開始点が、ブレード
   の端とファンの軸方向へ同軸上に位置することを特徴と
   する請求項１に記載のファンとシュラウドとの組立体。
6. 【請求項６】 複数のブレードを有するファンと、前
   記ブレード端部の回転軌跡に沿って形成されたハウジン
   グ部を有するシュラウドとを含むファンとシュラウドと
   の結合体に於て、 気流案内部が、前記ハウジング部の端部よりブレードの
   端部とハウジング部の内側との間に折り曲げられて形成
   されたことを特徴とするファンとシュラウドとの組立
   体。
7. 【請求項７】 前記気流案内部の角度がファンの回転
   軸に対して２０度乃至３０度であることを特徴とする請
   求項６に記載のファンとシュラウドとの組立体。
8. 【請求項８】 前記気流案内部の開始点が、 前記ブレードの端部より開始点までの垂直の長さをｔａ
   ｎ２０°乃至ｔａｎ３０°の値で割った値に当たるブレ
   ードの端部から吐き出し側への水平の長さ内に位置する
   ことを特徴とする請求項６又若しくは７項に記載のファ
   ンとシュラウドとの組立体。
9. 【請求項９】 前記気流案内部の開始点が、ブレード
   の端の垂直下部に位置することを特徴する請求項８に記
   載のファンとシュラウドとの組立体。
10. 【請求項１０】 前記ファンが、ブレードの端部を連
    結するバンドを備えることを特徴する請求項６に記載の
    ファンとシュラウドとの組立体。