JPH07217434A - 熱交換器用ファンシュラウドおよび熱交換器 - Google Patents

熱交換器用ファンシュラウドおよび熱交換器

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JPH07217434A
JPH07217434A JP3097994A JP3097994A JPH07217434A JP H07217434 A JPH07217434 A JP H07217434A JP 3097994 A JP3097994 A JP 3097994A JP 3097994 A JP3097994 A JP 3097994A JP H07217434 A JPH07217434 A JP H07217434A
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JP
Japan
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fan
shroud
heat exchanger
main body
bell mouth
Prior art date
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Pending
Application number
JP3097994A
Other languages
English (en)
Inventor
Noriyuki Ishii
紀之 石井
Toshimichi Kobayashi
俊道 小林
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Toyo Radiator Co Ltd
Original Assignee
Toyo Radiator Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH07217434A publication Critical patent/JPH07217434A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱交換器コアの背面に取付けられその内部に
ファンが収納されて、コアの前面側から背面側に起風す
るものにおいて、コンパクトで且つ起風力を向上させる
ファンシュラウドを提供すること。 【構成】 シュラウド本体2の後端部にベルマウス状に
後方に末広がりの後部ベルマウス8を形成する。そし
て、その後部ベルマウス8に多数の翼部6を周方向に互
いに離間し且つ互いに平行にシュラウド本体2と一体的
に配置する。この翼部6は、その曲面が本体の軸線に平
行であると共に、その曲面の各部において、軸線を中心
とする半径Rとのなす角θが半径方向外方ほど小さくな
るように湾曲されたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関用熱交換器或
いは空調用熱交換器のコア背面に取付けられるファンシ
ュラウドに関し、ファンの起風能力を向上させるものに
関する。
【0002】
【従来の技術】熱交換器コアの背面に短い筒状体よりな
るファンシュラウドを取付け、そのシュラウド内部にフ
ァンを配置したものが広く知られている。ファンシュラ
ウドはファンの翼外周を取り囲み、ファンの起風能力を
向上させるものである。又、ファンは空調用及び車両用
共に軸流ファンと呼ばれるものが使用され、主としてそ
の回転軸線方向の空気流を起風するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらファンは
外周ほど周速度が大きいため、外周部の空気流は軸方向
速度成分と周方向ならびに半径方向の速度成分とを合わ
せもっている。そこで、各速度成分をもつ空気流を円滑
に導くため、シュラウドの後端部はベルマウス状に形成
されたものが存在した。ファンの実用域において従来の
シュラウドは、半径方向の空気流の速度成分を円滑に導
くものの、周方向速度成分を熱交換器背面の負圧として
回収し、起風力に結びつけることが少なかった。即ち、
周方向速度成分を回収して熱交換器背面側に負圧を発生
させ、その負圧により起風力を向上させる効果が少なか
った。
【0004】なお、ファンの翼部後方に空気流案内板を
配置することも考えられるが、その場合には次の問題が
ある。即ち、その案内板の軸方向の幅が相当必要とな
り、それらを含む熱交換器全体のコンパクト性に欠ける
欠点があった。また、それを車両に取付けた場合、軸方
向走行風に対して案内板が空気抵抗となる欠点がある。
さらには、その案内板により空気流の周方向及び半径方
向速度成分を充分に起風力に結び付けることができない
欠点があった。このような従来のファンシュラウドにお
いて、その起風能力をさらに向上させ且つ、コンパクト
で狭小な場所に配置できるものが望まれていた。本発明
は、コンパクトで且つ起風能力をさらに向上させるため
に次の構成をとる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のファンシュラウ
ドは、熱交換器コア1の背面に短い筒状体よりなるシュ
ラウド本体2の軸方向前端が配置され、そのシュラウド
本体2に、ファン4が内装され、そのファン4の回転軸
がシュラウド本体2の軸線上に位置されて、熱交換器コ
ア1の前面側から背面側に起風されるように構成したも
のであり、シュラウド本体2の後端部にベルマウス状に
後方に末広がりの後部ベルマウス8が形成され、その後
部ベルマウス8に多数の翼部6が周方向に互いに離間し
且つ互いに平行にシュラウド本体2と一体的に配置され
る。さらに翼部6の曲面がシュラウド本体2の軸線に平
行であり且つ、その曲面の各部における前記軸線を中心
とする半径線Rとのなす角半径θが、半径方向外方程小
さくなるように湾曲したものである。
【0006】又、本発明の熱交換器は上記構成を有する
ファンシュラウドの内部にファン4のファン翼5後端部
が、ファンシュラウドの翼部6の後部より突出しないよ
うに内装されたことを特徴とする。本発明の好ましい実
施態様は、シュラウド本体2の中心側における翼部6の
端縁がその本体内面の最小半径位置から、その本体の軸
線に平行に延長されたものである。
【0007】
【発明の作用・効果】本発明の熱交換器用ファンシュラ
ウドは、そのシュラウド本体2の後端部に形成された末
広がりの後部ベルマウス8に多数の翼部6が軸方向に互
いに離間し且つ互いに平行に配置されると共に、翼部6
の曲面がシュラウド本体2の軸線に平行であり、その曲
面の各部における軸線を中心とする半径線Rとのなす角
θが半径方向外方程小さくなるように湾曲したから、フ
ァンの翼の先端部近傍における起風力が増大する。即
ち、熱交換器コア1の前面側から背面側に起風するファ
ン外周に取付けられるファンシュラウドにおいて、その
ファンによって生じる空気流は軸方向後方及び半径方向
ならびに円周方向の各速度成分をもって流通する。特
に、ファンの翼の先端部では円周方向速度成分及び半径
方向速度成分が大きいので、その流通方向に整合する翼
部6によって、円滑にその空気流が整流されて、起風能
力が全体として向上する。
【0008】しかも、この翼部6はシュラウド本体2の
後部ベルマウス8に一体的に設けられ、それがシュラウ
ド本体2の軸線に平行に配置されているから、軸方向に
流通する空気流の流通の邪魔をすることがない。そし
て、この翼部6はシュラウド本体2と一体的に配置され
ているから、構造が簡単で取付け易く、特に狭小な場所
で使用される熱交換器に最適である。そして、夫々の翼
部6の曲面が軸線に平行に形成されているため、成形し
易く、量産性に適する。又、本発明の熱交換器はそのフ
ァンシュラウド7の翼部6よりも、ファン4のファン翼
5が後方に突出しないように配置されるため、翼部6自
体がファン4のファンガードを兼ねさせることができ危
険防止の効果がある。即ち、ファン4の外周には翼部6
が配置されているため、誤って回転中のファン4のファ
ン翼5に人が接触する危険を防止できる。
【0009】
【実施例】次に、図面に基づいて本発明の実施例につき
説明する。図1は本シュラウドを熱交換器に取付けた状
態を示すもので、ファン4を分離して図示したもの、図
2は同シュラウドを有する熱交換器の要部縦断面図であ
り、図3は同平面図、図4は図3のIV部拡大図である。
又、図5は本発明の熱交換器用ファンシュラウドのファ
ン性能試験結果を示す曲線であり、点線が従来型ファン
シュラウドの特性曲線を示し、実線が本発明のファンシ
ュラウドの特性曲線を示す。このファンシュラウドは、
シュラウド本体2とそのシュラウド本体2の後部ベルマ
ウス8に多数一体的に突設された翼部6とを有する。シ
ュラウド本体2は短い筒状に形成され、その前端開口部
に前部ベルマウス14が形成され、後端開口部に後部ベル
マウス8が形成されている。そしてこの後部ベルマウス
8に多数の翼部6が周方向に互いに離間し互いに平行で
あると共に、その曲面がシュラウド本体2の軸線に平行
である。
【0010】さらに、翼部6の熱交換器コア1の中心側
における端縁がその熱交換器コア1内面の最小半径位置
から本体の軸線に平行に延在されている。そして、図4
に示す如くその曲面の各部における前記軸線を中心とす
る半径Rとのなす角θが、半径方向外方ほど小さくなる
ように湾曲して形成されている。このシュラウドは、射
出成形機により一体的に容易に成形できる。例えば、シ
ュラウドの軸方向に開閉する一対の金型と半径方向に開
閉する他の一対の金型とにより、キャビティを形成し、
内部に合成樹脂を射出して形成すればよい。このように
してなるファンシュラウド7が、熱交換器コア1の背面
に取付けられる。この熱交換器コア1の上下両端には一
対のタンク9が配置され、熱交換器コア1の夫々のチュ
ーブ10の両端部がそれに連通する。熱交換器コア1は、
互いに並列した多数のチューブ10とその外面に接触固定
されたフィンとからなる。そして、ファンシュラウド7
の前端縁が適宜手段で熱交換器のタンク9やサイドメン
バー等の強度部材に固定される。なお、シュラウド本体
2の前端部は各種熱交換器の形状や用途に合わせて適宜
設計変更される。又、シュラウド本体2の前端部外周に
は取付け用ブラケットが突設される場合があり、そのブ
ラケットを介して本シュラウドを熱交換器に取付けるこ
ともある。
【0011】このようにして取付けられたファンシュラ
ウド7の内部には、図1〜図3に示す如くファン4が内
装され、そのファン翼5の先端がシュラウド本体2の円
筒部3に近接する。そして、シュラウド本体2の軸線と
ファン翼5の回転軸の軸線とが整合するように配置され
る。このファン4は図3に示す方向に回転され、熱交換
器コア1の前面側から背面側に起風する。そして、空気
流15(図4)は軸方向速度成分と周方向速度成分と半径
方向速度成分とを有し、特に本シュラウド近傍では図4
の如く矢印方向に流出する。このとき、本シュラウドの
翼部6により空気流15が案内されて円滑に外方に流通さ
れる。なお、ファン翼5は図2に示す如くその後端縁が
シュラウド本体2内に完全に収納するように配置され
る。
【0012】
【性能試験】次に、図5に基づき本発明のファンシュラ
ウドを用いたファン性能試験と、同一のファンにより従
来のファンシュラウドを用いたファン性能試験を、JI
Sに規定された試験方法により比較する。この実験で用
いたファンは、空調用熱交換器の室外機として広く使用
されているいわゆる軸流ファンであって、そのファン直
径が338mmで、回転数が800rpmのものを使用
した。そして、A及びBで示される実線は本発明のシュ
ラウドの特性を示し、風量に対するファン静圧及び静圧
効率を夫々表示したものである。又、点線で示されたC
及びDのファン静圧及び静圧効率は、比較例としての従
来型ファンシュラウドの特性を示し、そのシュラウド本
体2のみの形状を全く同一とし、翼部6が存在しないも
のを用いた。そして、ファン4のファン翼5の配置位置
は、両者ともその後端縁が夫々シュラウド本体2の後端
縁と略一致するように配置した。
【0013】又、ファン翼5の先端縁とシュラウド本体
2の円筒部3とのチップクリアランスは7mmとした。
さらには、夫々のシュラウド本体2の円筒部3の直径を
402mmとし、後部ベルマウス8の外直径を476m
mとすると共に、前部ベルマウス14の前端縁外直径を5
15mmとし、シュラウド本体2の軸方向の厚みを46
mmとした。なお、本発明のシュラウドにおいては翼部
6が36個等分に配置され、その曲面における曲率半径
を42mmとして図4の如く配置した。その結果、風量
が10〜30m3 /minの間においては、起風力即
ち、ファン静圧が向上すると共に、ファン効率も向上し
た。この図において、F及びGは夫々空調用熱交換器の
室外機として広く使用されている二つの熱交換器コアの
送風抵抗を示す曲線であり、このF又はGの各曲線とフ
ァン静圧曲線であるAの交点が熱交換器と組み合わされ
たときの作動点である。即ち、この交点において使用さ
れる。
【0014】一般に広く使用されている熱交換器コアと
特性曲線Aとの作動点は、風量が15〜25m3 /mi
nの範囲であり、この範囲では本発明のファンシュラウ
ドの性能曲線が従来のそれよりもよい。逆に言えば、本
ファンシュラウドの性能曲線が従来のそれよりも劣って
いる30m3 /min以上の範囲では使用されていな
い。従って、本発明のファンシュラウド及びそれを利用
した熱交換器は、従来型のそれに比べて起風力が高く、
熱交換性能がよいことが判る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のファンシュラウドが取付けられた熱交
換器の斜視略図であり、そのファン4を分離した状態を
示すもの。
【図2】同熱交換器であって、ファン4を収納した状態
の要部縦断面図。
【図3】同平面図。
【図4】図3におけるIV部拡大図。
【図5】本発明の熱交換器用ファンシュラウドのファン
性能試験結果を示す特性曲線。
【符号の説明】
1 熱交換器コア 2 シュラウド本体 3 円筒部 4 ファン 5 ファン翼 6 翼部 7 ファンシュラウド 8 後部ベルマウス 9 タンク 10 チューブ 11 フィン 12 入口パイプ 13 出口パイプ 14 前部ベルマウス 15 空気流

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 熱交換器コア1の背面に短い筒状体より
    なるシュラウド本体2の軸方向前端が配置され、そのシ
    ュラウド本体2に内装されて、その軸線上に回転軸が位
    置され、前記コア1の前面側から前記背面側に起風する
    ファン4が内装される熱交換器用ファンシュラウドにお
    いて、 前記シュラウド本体2の後端部にベルマウス状に後方に
    末広がりの後部ベルマウス8が形成され、 その後部ベルマウス8に多数の翼部6が周方向に互いに
    離間して且つ互いに平行にシュラウド本体2と一体的に
    配置され、前記翼部6の曲面が前記本体2の軸線に平行
    であり、 且つその曲面の各部における前記軸線を中心とする半径
    線Rとのなす角θが、半径方向外方程小さくなるように
    湾曲した熱交換器用ファンシュラウド。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記本体2の中心側
    における前記翼部6の端縁がその本体内面の略最小半径
    位置から、該本体の軸線に平行に延在された熱交換器用
    ファンシュラウド。
  3. 【請求項3】 熱交換器コア1の背面にファンシュラウ
    ド本体2の軸方向前端が取付けられ、その本体2に起風
    用のファン4が内装された熱交換器において、 ファンシュラウド7は、 前記シュラウド本体2の後端部にベルマウス状に後方に
    末広がりの後部ベルマウス8が形成され、 その翼部6の後端部がシュラウド本体2よりも軸方向後
    方に突出し、 前記ファン4のファン翼5の後端縁が前記翼部6の後端
    より後方に突出しないようにそのファン4が前記ファン
    シュラウド7内に収納されたことを特徴とする熱交換
    器。
  4. 【請求項4】 請求項3において、前記熱交換器が車両
    の前端部に配置され、その車両の走行に伴う走行風がシ
    ュラウド本体2の内部を流通するもの。
  5. 【請求項5】 請求項3において、前記熱交換器が空調
    用室外機に用いられるもの。
JP3097994A 1994-02-02 1994-02-02 熱交換器用ファンシュラウドおよび熱交換器 Pending JPH07217434A (ja)

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