JPH0640318U - 吸い込みファン用ラジエータ冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 吸い込みファンを用いたエンジン冷却水放熱
装置において、ラジエータを通過する風量の増大ならび
に風速分布の均一化を図り、有効な熱交換ができるよう
にする。 【構成】 アウタリング１とインナリング２との間に複
数枚の円弧翼状のブレード３を放射状に挟着して整流体
１０を構成する。前記ブレード３は、ファンの回転によ
ってラジエータのコアに吸い込まれた空気流に抵抗を与
えずにファンに導くため、ラジエータ側端末部がラジエ
ータに垂直となる角度に固定されている。ブレード３
は、ファンの出口における空気流の旋回成分が“０”な
いし微小となる曲線形状を有することにより、風量を増
大させる。また、インナリング２内に装着したコーン４
により、ラジエータの風速分布を均一化させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、吸い込みファン用ラジエータ冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

車両系建設機械、自動車、発電機等に搭載したエンジンの冷却水を放熱するた め、前記エンジンの近傍にはラジエータが設けられ、エンジンの回転に伴って回 転するファンによって発生する空気流が前記ラジエータのコアを通過することに よって、コアチューブ内を流下するエンジン冷却水の放熱を行っている。前記フ ァンの外周に近接してファンとラジエータとの間にシュラウドが取着され、ファ ンの風量損失を防止している。そして、ラジエータのコアを通過する空気流の流 速分布を均一化して熱交換を有効に行うため、図８および図９に示すように、複 数枚の円形フィン１１を同心円状に配設した整流体１２をラジエータ９と吸い込 みファン８との間に介在させたラジエータ冷却装置を用いることもある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

複数枚の円形フィンを同心円状に配設した従来の整流体を用いると、次のよう な問題点がある。 （１）吸い込まれた外気がラジエータ９のフィンの隙間を出る時点における空気 流の向きが、図８に示す矢印Ａのようにフィンの隙間に平行、すなわちラジエー タの中心線Ｘ−Ｘに平行であるのに対し、整流体１２の入口部で矢印Ｂのように 方向転換を余儀なくされるため、整流体１２が空気流に対する抵抗体となってし まい、風量が低下する。前記抵抗を小さくするためには、ラジエータ中心線Ｘ− Ｘに対する円形フィン１１の角度θをできるだけ小さくし、整流体１２の軸方向 長さＬを非常に大きくしなければならない。また、円形フィン１１の枚数を減ら すと、ラジエータ９の風速分布を均一にする効果が低下してしまう。 （２）整流体１２を構成している同心円状の円形フィン１１をそれぞれ所定の位 置に固定するため、図９に示すように少なくとも１本のステー１３を設ける必要 があるが、このステー１３も空気の流れの抵抗体となり、風量の低下を引き起こ す。また、空気の流れも乱れる。

【０００４】 本考案は上記従来の問題点に着目してなされたもので、ラジエータを通過する 風量の増大ならびに風速分布の均一化を図ることによって、有効な熱交換ができ るような吸い込みファン用ラジエータ冷却装置を提供することを目的としている 。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案に係る吸い込みファン用ラジエータ冷却装置 は、エンジン冷却水用ラジエータと、吸い込みファンと、前記ラジエータとファ ンとの間に挟着する整流体とからなるエンジン冷却水放熱装置において、前記整 流体をアウタリング、インナリングおよび前記アウタリングとインナリングとの 間に放射状に挟着する複数枚の円弧状のブレードによって構成し、前記ブレード はファンの出口における空気流の旋回成分を“０”ないし微小とする曲線形状を 備えているものとした。また、このようなラジエータ冷却装置において、 整流体のインナリング内にコーンを装着することにより、ラジエータの風速分 布を均一化することにした。

【０００６】

【作用】

上記構成によれば、アウタリング、インナリングおよび複数枚の円弧翼状のブ レードによって整流体を構成し、アウタリングとインナリングとの間に放射状に 挟着するブレードを、ファンの出口における空気流の旋回成分を“０”ないし微 小とする曲線形状を備えているものとしたので、ファン出口における空気流の旋 回成分をファンによる静圧上昇に変えることができ、風量の増大が可能となる。 更に、前記整流体のインナリング内にコーンを装着することにより、ラジエータ の風速分布を均一化することができる。

【０００７】

【実施例】 以下に本考案に係る吸い込みファン用ラジエータ冷却装置の実施例について、 図面を参照して説明する。図１は整流体の斜視図で、整流体１０は、アウタリン グ１の内周とインナリング２の外周との間に２０〜３０枚の円弧状のブレード３ を放射状に挟着し、インナリング２内にコーン４を装着したものである。前記ア ウタリング１は、複数の取り付けブラケット５，６を介してシュラウド７に固着 されている。前記取り付けブラケット５，６の形状、寸法および取り付け位置に は特に制約はなく、シュラウド７に整流体１０を固着することができればよい。

【０００８】 図２は整流体の周辺を側面から見た模式図、図３は吸い込みファンを用いてエ ンジン冷却水の放熱を行う場合の整流体とファンとの関係を平面的に示した模式 図である。整流体１０のブレード３は、ファン８のブレード８ａの回転によって ラジエータ９のコアに吸い込まれた空気流に抵抗を与えずにファン８に導くため 、ラジエータ側端末部３ａがラジエータ９の端面に対して垂直になる角度、すな わち、図３においてラジエータ９の中心線Ｘ−Ｘに平行になる角度に固定されて いる。ブレード３の曲線形状は、ファンの出口における空気流の旋回成分を“０ ”ないし微小とするような曲線形状を備えていて、ファン側端末部３ｂとラジエ ータ中心線Ｘ−Ｘとのなす角度θ1 はたとえば５０〜６０°で、ファン側端末部 ３ｂは図３において上向きに固定されている。ファン８のブレード８ａは、ラジ エータ中心線Ｘ−Ｘに対してたとえば５０〜６０°のねじれ角θ2 を有し、図の 下方に回転する。ブレード８ａの回転によってラジエータ９の外方から吸い込ま れた空気は、ラジエータ中心線Ｘ−Ｘに平行に設けられたラジエータ９の空隙を 通り、整流体１０に流入する。そしてブレード３の曲面に沿って進み、ブレード ８ａによってエンジン側に流れる。

【０００９】 上記整流体をラジエータと吸い込みファンとの間に挟着した場合、ファン入口 における速度三角形は図４のようになる。同図において、ｗ₁ はファン入口相対 速度、ｃ₁ はファン入口絶対速度、ｖ₁ は平均風速、Ｕはファンの回転速度（周 速）である。また、ファン出口における速度三角形は図５のようになる。同図に おいて、ｗ₂ はファン出口相対速度、ｃ₂ はファン出口絶対速度である。旋回成 分ｌを“０”とするように整流体を配設した場合、ファンによる静圧上昇分をΔ Ｐfan とし、空気密度をρとすると、 ΔＰfan ＝１／２×ρ（ｗ₁ ² −ｗ₂ ² ） ＝１／２×ρ｛（Ｕ＋ｌ）² −Ｕ² ｝ ＝１／２×ρ（２Ｕｌ＋ｌ² ）・・・・・・（１） となる。一方、ラジエータと吸い込みファンとの間に整流体を配設しない場合の ファン入口における速度三角形は図６のようになる。同図において、ｗ₁ ′はフ ァン入口相対速度、ｃ₁ ′はファン入口絶対速度、ｖ₁ およびＵは図４の場合と 同一である。また、ファン出口における速度三角形は図７のようになる。同図に おいて、ｗ₂ ′はファン出口相対速度、ｃ₂ ′はファン出口絶対速度である。フ ァンによる静圧上昇分をΔＰ′fan とし、旋回成分をｌ、空気密度をρとすると 、 ΔＰ′fan ＝１／２×ρ（ｗ₁′² −ｗ₂′² ） ＝１／２×ρ｛Ｕ² −（Ｕ−ｌ）² ｝ ＝１／２×ρ（２Ｕｌ−ｌ² ）・・・・・（２） となる。上記（１）式と（２）式との差は、 ΔＰfan −ΔＰ′fan ＝ρｌ² ＞０ 従って、ラジエータと吸い込みファンとの間に本整流体を挟着すると、整流体を 挟着しない場合よりもファンによる静圧が上昇し、静圧上昇分だけ風量が増大す る。また、整流体の中心に配設したコーンにより風速分布を均一化することがで きる。

【００１０】 整流体のブレード表面に吸音材を貼着すれば、シュラウドと整流体とによって 形成されるダクト中を流れる空気流がもつ騒音成分が前記吸音材に吸収され、騒 音を低減させることができる。

【００１１】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、複数枚の円弧翼状のブレードをアウタリ ング、インナリングの間に放射状に挟着するとともに、前記インナリングの中に コーンを装着して整流体を構成し、ファン出口の空気流の旋回成分が“０”ない し微小とするような曲線形状を前記ブレードに与えたので、ファン出口における 空気流の旋回成分をファンによる静圧上昇に変えることができ、風量の増大が可 能となる。また、インナリング内に装着したコーンにより、ラジエータの風速分 布を均一化することができる。このように、風量の増大とラジエータの風速分布 の均一化とによって、エンジン冷却水の熱交換を有効に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】整流体の斜視図である。

【図２】整流体およびその周辺を側面から見た模式図で
ある。

【図３】整流体とファンとの関係を平面的に示した模式
図である。

【図４】本考案による整流体をラジエータと吸い込みフ
ァンとの間に挟着した場合の、ファン入口における速度
三角形を示す図である。

【図５】本考案による整流体をラジエータと吸い込みフ
ァンとの間に挟着した場合の、ファン出口における速度
三角形を示す図である。

【図６】ラジエータと吸い込みファンとの間に整流体を
配設しない場合の、ファン入口における速度三角形を示
す図である。

【図７】ラジエータと吸い込みファンとの間に整流体を
配設しない場合の、ファン出口における速度三角形を示
す図である。

【図８】円形フィンを同心円状に配設した従来の整流体
およびその周辺を側面から見た模式図である。

【図９】円形フィンを同心円状に配設した整流体の正面
図である。

【符号の説明】

１ アウタリング ２ インナリング ３，８ａ ブレード ４ コーン ８ ファン ９ ラジエータ １０，１２ 整流体

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン冷却水用ラジエータと、吸い込
   みファンと、前記ラジエータとファンとの間に挟着する
   整流体とからなるエンジン冷却水放熱装置において、前
   記整流体をアウタリング、インナリングおよび前記アウ
   タリングとインナリングとの間に放射状に挟着する複数
   枚の円弧状のブレードによって構成し、前記ブレードは
   ファンの出口における空気流の旋回成分を“０”ないし
   微小とする曲線形状を備えていることを特徴とする吸い
   込みファン用ラジエータ冷却装置。
2. 【請求項２】 整流体のインナリング内にコーンを装着
   することにより、ラジエータの風速分布を均一化したこ
   とを特徴とする請求項１の吸い込みファン用ラジエータ
   冷却装置。