JPH0742857B2 - ファンシュラウド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、熱交換器を効果的に冷却する冷却ファンのフ
ァンシュラウドの改良に関するものである。

「従来の技術」 熱交換器の熱交換部に、冷却風を導入するために、該熱
交換面に対応して配置される冷却ファンは、騒音の発生
を抑えるため通常可能な限り低速回転で駆動されるが、
冷却効率を維持するためファン径を大きくして、十分な
送風量を確保しなければならない。また熱交換器を設置
又は搭載するスペース等の関係から、冷却ファンの中心
位置が熱交換部の中心に対して片寄った位置に偏心して
設けられる場合がある。このような場合、回転する冷却
ファンの回転翼の一部が、前記熱交換部に対応しないで
はみ出ることになり、この冷却ファンを覆うファンシュ
ラウドには、前記はみ出し部に解放部が形成され、冷却
風以外の風が流入する。このため、該解放部を遮蔽板に
より塞いでいる（実公昭61−29937号及び実公昭61−299
37号）。

「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、前記のように遮蔽板を設けて冷却風以外
の風のまわり込み流入を防ぐと、冷却ファンの回転時の
回転翼への冷却風の流入状態は、熱交換部に対向する部
分と、遮蔽板に対向する部分とでは通風抵抗，軸流速度
及び迎え角等の変動が著しいため大きく変動する。また
その変動は局所的であり周期的に生じる。このため、フ
ァン翼面の圧力分布が大きく変動し、特に回転騒音と云
われる回転翼の通過周波数及びその倍音からなるいわゆ
る回転騒音が非常に大きくなって、乗員等に不快感を与
える不都合が生じ、静粛性確保の面から解決すべき課題
となっていた。

本発明は、前記の点に鑑みファン騒音の低減を図ること
ができるファンシュラウドを提供することを目的とする
ものである。

「課題を解決するための手段」 前記目的を達成するための本発明のファンシュラウド
は、熱交換器の熱交換部に効果的に冷却風を導入するた
めに配置される冷却ファンのファンシュラウドにおい
て、熱交換器の熱交換部を覆う覆い板と、該覆い板に形
成され、一部が前記熱交換部に対応しないはみ出し部を
有する円形のファン開口と、該ファン開口の前記はみ出
し部に形成される遮蔽板とを備え、該遮蔽板に前記ファ
ン開口の周方向における通風抵抗を全周に亙って均一化
させるための複数の通風孔を軸方向に設けたことを特徴
とする。

「作用」 本発明のファンシュラウドによれば、ファン開口の熱交
換部からのはみ出し部分に形成される解放部を塞ぐ遮蔽
板に、軸方向の通風孔を形成して大気の流入を許容する
ことにより、冷却ファンの回転時の周方向での局所的か
つ周期的な通風抵抗の変動を全周に亙って均一化し、回
転翼への流入状態の変動を極力抑えて騒音の発生を抑制
する。

「実施例」 本発明の一実施例を添付図面に基づいて説明する。

本発明に係るファンシュラウド１は、第1,2図に示すよ
うに、熱交換器２の熱交換部３を覆う覆い板４に、ファ
ン開口５を形成して冷却ファン６を設置するとともに、
その冷却ファン６の回転翼７の外周を取り囲む円筒部８
からなる。

冷却ファン６は、熱交換器２の熱交換部３に冷却風を導
入するために、電動機（図示せず）等の外部駆動源によ
り駆動されるが、騒音の発生を抑えるため極力低速回転
で行い、そのかわり回転翼径を大きくして十分な風量の
冷却風を導入し冷却効率、即ち熱交換効率の低下を防止
するようにしている。このため冷却ファン６の回転翼７
の一部が、寸法的に熱交換器２の熱交換部３に対応しな
いではみ出すことになる。従って前記ファンシュラウド
１を構成する覆い板４に形成したファン開口５の熱交換
部３の上下のはみ出し部に前記円筒部８に連通する解放
部９を生じるから、遮蔽板10により塞ぐとともに、該遮
蔽板10に複数の通風孔11を軸方向に形成する。この遮蔽
板10として穴あき鋼板、パンチングメタル或いは線材を
編んで形成した網材を用いることもできる。またファン
シュラウド１と前記遮蔽板10とを合成樹脂により一体成
形することもできる。

さらに熱交換器２の設置又は搭載するスペース等の関係
から、冷却ファン６を配置するファン開口５が熱交換部
３の中心に対して、第３図に示すように片寄った位置に
形成される場合があり、この場合も前記と同様にファン
開口５が熱交換部３に対応しないはみ出し部を生じ、該
はみ出し部に形成されるファンシュラウド１の円筒部８
に連通する解放部９を遮蔽板10により塞ぎ、複数の通風
孔11を軸方向に形成する。

前記に説明したファンシュラウド１を装備した熱交換器
２の冷却ファン６を回転駆動すると、回転翼７は交互に
熱交換部３と遮蔽板10により塞がれた部分に対向して通
過することを周期的に繰り返す。そこで遮蔽板10に複数
の通風孔11を軸方向に形成することにより、大気の流入
が許容されて遮蔽板10で塞がれた部分の通風抵抗値を下
げ、比較的低い熱交換部３の通風抵抗値との差が縮めら
れる。従って遮蔽板10に通風孔11を形成しない従来装置
の様に回転翼への流入状態の急激な変動を回避すること
ができ、ファン騒音、特に回転騒音の主な原因である迎
え角変動による回転翼の翼面上の圧力変動（揚力変動）
が低減され、これに伴ってファン騒音の低減が可能とな
る。

第４図は、遮蔽板10に軸方向に通風孔11を形成した本発
明のファンシュラウドと、通風孔を形成しない従来のフ
ァンシュラウドとの実機での迎え角の測定結果を示し、
縦軸に迎え角（α゜）を、横軸を回転翼上の迎え角（α
゜）の測定位置ｒを回転翼半径Ｒとの比率（％）で表し
たものである。また、測定場所は回転翼７がはみ出すＡ
−Ａ位置と、はみ出ないＢ−Ｂ位置の２ケ所である。

本図によれば、回転翼７の先端部の迎え角のＡ−Ａ部と
Ｂ−Ｂ部での変動量が発明品の方が少ないことが判る。

第５図は、はみ出し部密閉率と回転一次騒音レベル（dB
（Ａ））との関係を表したもので、はみ出し部密閉率は
遮蔽部分面積（＝はみ出し部面積−通風孔の面積）／は
み出し部面積により求められる。

本図によればはみ出し部密閉率30〜70％程度で回転一次
騒音レベルが低下していることが判る。

第６図は、狭帯域周波数分析結果を示し、回転一次騒音
成分値（図中↓で示す）が、同図（ａ）で示される従来
のものより同図（ｂ）で示される本発明によるものの方
が低く表れている。

以上の各測定に際しては、実際の使用条件を考慮し、熱
交換部を通過する風量を同一とする回転数により測定を
行って、測定条件を一致させた。

「発明の効果」 本発明は、前記し構成及び作用の説明により明らかにし
たように、ファン開口の熱交換部からのはみ出し部分に
形成される解放部を塞ぐ遮蔽板に、軸方向の通風孔を形
成して大気の流入を許容することにより、遮蔽板で塞が
れた部分の通風抵抗値を下げ、冷却ファンの回転時の周
方向での局所的かつ周期的な通風抵抗の変動を、円形の
ファン開口の周方向で全周に亙って均一化するようにし
たから、特に回転騒音の主な原因となる迎え角の変動に
よる回転翼の翼面上の圧力変動（揚力変動）を、熱交換
部からはみ出る回転翼の先端部において極力低減でき、
ファン騒音の発生を抑制できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

添付図面は、本発明の一実施例を示し、第１図は熱交換
器に本発明のファンシュラウド１を装着した一部切欠背
面図、第２図は同断面図、第３図は他のはみ出し態様を
示した熱交換器の背面図、第４〜６図は測定結果を示す
グラフであって、それぞれ第４図は迎え角と回転翼上の
測定位置との関係を示し、第５図ははみ出し部密閉率と
回転一次騒音レベルとの関係を示し、第６図は狭帯域周
波数分析結果を示したものである。 １……ファンシュラウド、２……熱交換器、３……熱交
換部、４……覆い板、５……ファン開口、９……解放
部、10……遮蔽板、11……通風孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱交換器の熱交換部に効果的に冷却風を導
   入するために配置される冷却ファンのファンシュラウド
   において、 熱交換器の熱交換部を覆う覆い板と、 該覆い板に形成され、一部が前記熱交換部に対応しない
   はみ出し部を有する円形のファン開口と、 該ファン開口の前記はみ出し部に形成される遮蔽板とを
   備え、 該遮蔽板に、前記ファン開口の周方向における通風抵抗
   を全周に亙って均一化させるための複数の通風孔を軸方
   向に設けたことを特徴とするファンシュラウド。