JPH0822140B2 - 電気的に操作される機械のファン - Google Patents
電気的に操作される機械のファンInfo
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- JPH0822140B2 JPH0822140B2 JP2509278A JP50927890A JPH0822140B2 JP H0822140 B2 JPH0822140 B2 JP H0822140B2 JP 2509278 A JP2509278 A JP 2509278A JP 50927890 A JP50927890 A JP 50927890A JP H0822140 B2 JPH0822140 B2 JP H0822140B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D25/00—Pumping installations or systems
- F04D25/02—Units comprising pumps and their driving means
- F04D25/08—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation
- F04D25/082—Units comprising pumps and their driving means the working fluid being air, e.g. for ventilation the unit having provision for cooling the motor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/325—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/58—Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
- F04D29/5806—Cooling the drive system
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/14—Arrangements for cooling or ventilating wherein gaseous cooling medium circulates between the machine casing and a surrounding mantle
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、電気的に操作される機械のファンに関し、
該ファンは、機械のまわりに軸方向に配置されて、ハブ
と、該ハブに取付けられて該ハブからほぼ半径方向へ突
出す何枚かのブレードとを有するプロペラと，該プロペ
ラの吸込み側の開口部と、冷却されるべき機械部分内に
通風空気を流通するための圧力側の開口部とを有し前面
および側部において該プロペラを包囲するカバーとを備
えている。
該ファンは、機械のまわりに軸方向に配置されて、ハブ
と、該ハブに取付けられて該ハブからほぼ半径方向へ突
出す何枚かのブレードとを有するプロペラと，該プロペ
ラの吸込み側の開口部と、冷却されるべき機械部分内に
通風空気を流通するための圧力側の開口部とを有し前面
および側部において該プロペラを包囲するカバーとを備
えている。
この型式のファンは、米国特許第2,479,233号および
西独公開第3207448号によって公知であり、ここに、前
者は、軸流ファンに関し、後者は、ラジアルファンに関
する。
西独公開第3207448号によって公知であり、ここに、前
者は、軸流ファンに関し、後者は、ラジアルファンに関
する。
適正に作用するため、代表的な軸流ファンは、空気流
の制御のためのプロペラの一側部または両側部のガイド
ベーン組立体と、プロペラのまわりのフードとを備えね
ばならない。プロペラの寸法と、ブレードのブレード角
度とは、意図される使用個所の寸法に比較的正確に対応
する様に寸法を定められねばならない。漏洩損失のため
に、ブレードとフードとの間と、ブレードとハブとの間
との間隙は、最小限にされねばならない。ガイドベーン
により、プロペラによって作られる接線流成分の部分、
即ち、その動圧は、静圧ないし所謂有効圧力に変換され
てもよい。ガイドベーンが設けられなければ、この比較
的大きい流れ部分は、損失に変わり、これは、ファンに
よって作られる静圧と、ファンの効率との対応する低減
を含む。
の制御のためのプロペラの一側部または両側部のガイド
ベーン組立体と、プロペラのまわりのフードとを備えね
ばならない。プロペラの寸法と、ブレードのブレード角
度とは、意図される使用個所の寸法に比較的正確に対応
する様に寸法を定められねばならない。漏洩損失のため
に、ブレードとフードとの間と、ブレードとハブとの間
との間隙は、最小限にされねばならない。ガイドベーン
により、プロペラによって作られる接線流成分の部分、
即ち、その動圧は、静圧ないし所謂有効圧力に変換され
てもよい。ガイドベーンが設けられなければ、この比較
的大きい流れ部分は、損失に変わり、これは、ファンに
よって作られる静圧と、ファンの効率との対応する低減
を含む。
大抵の場合には、電気的に操作される機械に関連する
ファンを最良の可能な態様に構成することは、可能では
ない。軸方向の空間は、通常限られており、従ってガイ
ドベーンは、使用不能であり、フードも短くされねばな
らない。その他の寸法は、いづれも最適化不能である。
更に、流れは、大抵の適用ではプロペラの圧力側で急に
方向を変えるかまたは分散されねばならず、これは、こ
の型式のファンでは著しい損失を含む。
ファンを最良の可能な態様に構成することは、可能では
ない。軸方向の空間は、通常限られており、従ってガイ
ドベーンは、使用不能であり、フードも短くされねばな
らない。その他の寸法は、いづれも最適化不能である。
更に、流れは、大抵の適用ではプロペラの圧力側で急に
方向を変えるかまたは分散されねばならず、これは、こ
の型式のファンでは著しい損失を含む。
西独公開第3207448号のラジアルファンは、その理論
的な構造原理上でかなりな妥協を要することなく電気的
に操作される機械に一層容易に取付け可能である。しか
しながら、この種類のラジアルファンは、カバーの前方
および後方の部分で著しい乱流を形成し、これは、効率
を低減する。
的な構造原理上でかなりな妥協を要することなく電気的
に操作される機械に一層容易に取付け可能である。しか
しながら、この種類のラジアルファンは、カバーの前方
および後方の部分で著しい乱流を形成し、これは、効率
を低減する。
本発明の目的は、それによって上述の問題が克服可能
で、高い効率および低い騒音レベルの構造的に簡単なフ
ァンを達成可能である電気的に操作される機械のファン
を提供することである。本発明のファンは、次の特徴の
組合わせ、即ち、ブレードが、曲率半径を有し、これ等
が、25゜と70゜との間のブレード角度でハブに取付けら
れ，軸方向において吸込み開口部またはその円筒形延長
部とプロペラのブレードとの間に限定される間隙が、プ
ロペラの外径の20％よりも大きくなく，プロペラの前の
吸込み開口部の内径が、プロペラの外径の0.8倍から1.6
倍までであり，カバーの内径が、プロペラの外径または
吸込み開口部の内径の大きさ方に依存して少くとも1.2
倍であることによって特徴づけられる。
で、高い効率および低い騒音レベルの構造的に簡単なフ
ァンを達成可能である電気的に操作される機械のファン
を提供することである。本発明のファンは、次の特徴の
組合わせ、即ち、ブレードが、曲率半径を有し、これ等
が、25゜と70゜との間のブレード角度でハブに取付けら
れ，軸方向において吸込み開口部またはその円筒形延長
部とプロペラのブレードとの間に限定される間隙が、プ
ロペラの外径の20％よりも大きくなく，プロペラの前の
吸込み開口部の内径が、プロペラの外径の0.8倍から1.6
倍までであり，カバーの内径が、プロペラの外径または
吸込み開口部の内径の大きさ方に依存して少くとも1.2
倍であることによって特徴づけられる。
軸流ファンとラジアルファンとの間の中間である本発
明のファンは、一方向でのみ作用する。ファンプロペラ
のブレード角度αと、巾ｌと、曲率半径Ｒとは、ブレー
ドが比較的強い半径方向速度成分を流れに与える様に選
択される。回転の方向で前方へブレードを変位すること
により、この特性は、一層効果的にすることが可能であ
り、騒音レベルおよび損失は、低減可能である。得られ
る半径方向流れは、エジェクタと同様に作用し、プロペ
ラと空気ガイドとの間に限定される比較的大きい間隙か
ら空気を同伴し、これ等の両者は、プロペラの方向へ回
転し乱流である。この流れは、ファンの全体の空気流を
増大し、一方プロペラを通る流れを減少し、従って、プ
ロペラは、一層小さくされてもよい。次に、これは、フ
ァンの騒音レベルを低減する。使用されるべきプロペラ
が通常の軸流ファンに使用されるものに構造的に非常に
類似していても、その寸法と、作用とは、完全に異なっ
ている。通常の円筒形のフードでは、この種類のプロペ
ラは、該寸法がプロペラに失速を生じさせて激しい軸方
向および半径方向の乱流を生じるため、全くではないに
しても不充分に作用する。従って、本発明のファンに通
常のフードを使用することは、可能ではない。該半径方
向の乱流が一層自由に形成し得る様に、カバー部分が半
径方向でプロペラから比較的大きい距離にあれば、それ
は、作用に対する利点であって、吸込み効果を増大す
る。該カバー部分は、通常の軸流ファンの代表的なフー
ド効果をいづれも形成しない。原理的に螺旋状フード
は、ラジアルファンにおけると同様に圧力側で非常に有
用である。
明のファンは、一方向でのみ作用する。ファンプロペラ
のブレード角度αと、巾ｌと、曲率半径Ｒとは、ブレー
ドが比較的強い半径方向速度成分を流れに与える様に選
択される。回転の方向で前方へブレードを変位すること
により、この特性は、一層効果的にすることが可能であ
り、騒音レベルおよび損失は、低減可能である。得られ
る半径方向流れは、エジェクタと同様に作用し、プロペ
ラと空気ガイドとの間に限定される比較的大きい間隙か
ら空気を同伴し、これ等の両者は、プロペラの方向へ回
転し乱流である。この流れは、ファンの全体の空気流を
増大し、一方プロペラを通る流れを減少し、従って、プ
ロペラは、一層小さくされてもよい。次に、これは、フ
ァンの騒音レベルを低減する。使用されるべきプロペラ
が通常の軸流ファンに使用されるものに構造的に非常に
類似していても、その寸法と、作用とは、完全に異なっ
ている。通常の円筒形のフードでは、この種類のプロペ
ラは、該寸法がプロペラに失速を生じさせて激しい軸方
向および半径方向の乱流を生じるため、全くではないに
しても不充分に作用する。従って、本発明のファンに通
常のフードを使用することは、可能ではない。該半径方
向の乱流が一層自由に形成し得る様に、カバー部分が半
径方向でプロペラから比較的大きい距離にあれば、それ
は、作用に対する利点であって、吸込み効果を増大す
る。該カバー部分は、通常の軸流ファンの代表的なフー
ド効果をいづれも形成しない。原理的に螺旋状フード
は、ラジアルファンにおけると同様に圧力側で非常に有
用である。
吸込み開口部が円筒形延長部を有し、プロペラの外径
がプロペラの前の吸込み開口部の直径よりも大きけれ
ば、エジェクタ効果も延長部の外側の空間に向けられ、
即ち、ブレードの尖端の領域内の乱流は、短縮される傾
向があり、これは、ファンの作用、効率および騒音レベ
ルに鑑みて欠点である。吸込み開口部が一層大きく作り
得なければ、この流れは、リング状の半径方向または円
錐形のガイドを吸込み開口部の後方端縁に取付けること
によって防止可能であり、これにより、該ガイドは、ブ
レードの尖端に少くとも同じ高さに半径方向へ延びる。
がプロペラの前の吸込み開口部の直径よりも大きけれ
ば、エジェクタ効果も延長部の外側の空間に向けられ、
即ち、ブレードの尖端の領域内の乱流は、短縮される傾
向があり、これは、ファンの作用、効率および騒音レベ
ルに鑑みて欠点である。吸込み開口部が一層大きく作り
得なければ、この流れは、リング状の半径方向または円
錐形のガイドを吸込み開口部の後方端縁に取付けること
によって防止可能であり、これにより、該ガイドは、ブ
レードの尖端に少くとも同じ高さに半径方向へ延びる。
本発明のファンの作用は、ファンが半径方向のブレー
ドと、斜めの背後板とを備える西独公開第3207448号の
ものと同様である。しかしながら、この従来技術のファ
ンとは別のものとして、本発明のファンでは、乱流がカ
バーの前部および後部に形成され、対応する損失が小さ
く、騒音レベルが著しく低い。
ドと、斜めの背後板とを備える西独公開第3207448号の
ものと同様である。しかしながら、この従来技術のファ
ンとは別のものとして、本発明のファンでは、乱流がカ
バーの前部および後部に形成され、対応する損失が小さ
く、騒音レベルが著しく低い。
本発明のファンによって形成される静圧は、同一の直
径のガイドベーンを備える軸流ファンによって得られる
圧力よりも高いかまたは同一のオーダのものである。し
かしながら、本発明の構造は、同様に、後方へ湾曲する
ブレードを備える対応するラジアルファンに比較される
とき、著しく簡単かつ安価である。また、真直な半径方
向ブレードを備え両方向で作用する対応するファンより
も、騒音レベルが非常に低く、効率が著しく高い。本発
明のファンの操作性が吸込み開口部およびプロペラの相
対的な寸法に厳密に依存しないため、効率および／また
は通風の騒音レベルは、１つで同一のカバーを有する異
なる寸法のプロペラを使用することによって著しい影響
を受け得る。この様にして、同一のプロペラは例えば同
一の型式であるが異なる速度の機械に、または同一のシ
リーズであるが異なる軸高さ、即ち、異なる回転速度
と、異なる騒音レベルの要件とを有する機械にさえも使
用可能であり、これは標準化を可能にする。
径のガイドベーンを備える軸流ファンによって得られる
圧力よりも高いかまたは同一のオーダのものである。し
かしながら、本発明の構造は、同様に、後方へ湾曲する
ブレードを備える対応するラジアルファンに比較される
とき、著しく簡単かつ安価である。また、真直な半径方
向ブレードを備え両方向で作用する対応するファンより
も、騒音レベルが非常に低く、効率が著しく高い。本発
明のファンの操作性が吸込み開口部およびプロペラの相
対的な寸法に厳密に依存しないため、効率および／また
は通風の騒音レベルは、１つで同一のカバーを有する異
なる寸法のプロペラを使用することによって著しい影響
を受け得る。この様にして、同一のプロペラは例えば同
一の型式であるが異なる速度の機械に、または同一のシ
リーズであるが異なる軸高さ、即ち、異なる回転速度
と、異なる騒音レベルの要件とを有する機械にさえも使
用可能であり、これは標準化を可能にする。
下記では、電気的に操作される機械に対する本発明の
ファンは、添付図面に参照して詳細に説明され、ここ
に、 第１図は、電気的に操作される機械に取付けられると
きの本発明の断面図であり、 第２図は、ファンプロペラの吸込み側から（プロペラ
の前方から）見た本発明のファンを示し、 第３図は、本発明のプロペラの側面図である。
ファンは、添付図面に参照して詳細に説明され、ここ
に、 第１図は、電気的に操作される機械に取付けられると
きの本発明の断面図であり、 第２図は、ファンプロペラの吸込み側から（プロペラ
の前方から）見た本発明のファンを示し、 第３図は、本発明のプロペラの側面図である。
第１図は、本発明のファンの全体的な構造の図であ
る。該ファンは、電気的に操作される機械の軸に装着さ
れるプロペラ１と、ファンカバー２と、プロペラの前方
のカバーにおける吸込み開口部３と、保護カバーとして
の吸込み開口部の前方の網、孔明き板等４と、吸込み開
口部のあり得る円筒形延長部５と、延長部５に多分取付
けられる空気ガイド６とを備えている。軸方向間隙Ｓ
は、吸込み開口部３またはもしあればその延長部５との
プロペラとの間に限定される。この間隙の寸法は、場合
次第で変化し、圧力側のプロペラの直径DSの最大20％で
ある。電気的に操作される機械の構造に依存して、機械
フレームは、通常のプロペラの背後に設置される。プロ
ペラ１および吸込み開口部３の半径方向外側のカバー２
は、プロペラから比較的大きい距離にあり、軸流ファン
のプロペラに通常必要なフードを形成しない。カバー２
の内径は、大きい方に依存してプロペラの外径DSまたは
吸込み開口部の内径DAの少くとも1.2倍であるべきであ
る。圧力側では、カバーは、開口部７を有し、通風空気
（流れの矢印で示される）は、開口部７から熱交換器ま
たは冷却されるべきその他の機械部分に対して該機械の
外側の冷却リブ10へ所望の態様で方向づけられる。ファ
ンカバー２の形状と、開口部７の形状および位置とは、
機械のその他の構造的特徴と、機械におけるファンの位
置とに依存する。第１図の例では、カバー２の直径は、
電気的に操作される機械の外径にほぼ等しい。
る。該ファンは、電気的に操作される機械の軸に装着さ
れるプロペラ１と、ファンカバー２と、プロペラの前方
のカバーにおける吸込み開口部３と、保護カバーとして
の吸込み開口部の前方の網、孔明き板等４と、吸込み開
口部のあり得る円筒形延長部５と、延長部５に多分取付
けられる空気ガイド６とを備えている。軸方向間隙Ｓ
は、吸込み開口部３またはもしあればその延長部５との
プロペラとの間に限定される。この間隙の寸法は、場合
次第で変化し、圧力側のプロペラの直径DSの最大20％で
ある。電気的に操作される機械の構造に依存して、機械
フレームは、通常のプロペラの背後に設置される。プロ
ペラ１および吸込み開口部３の半径方向外側のカバー２
は、プロペラから比較的大きい距離にあり、軸流ファン
のプロペラに通常必要なフードを形成しない。カバー２
の内径は、大きい方に依存してプロペラの外径DSまたは
吸込み開口部の内径DAの少くとも1.2倍であるべきであ
る。圧力側では、カバーは、開口部７を有し、通風空気
（流れの矢印で示される）は、開口部７から熱交換器ま
たは冷却されるべきその他の機械部分に対して該機械の
外側の冷却リブ10へ所望の態様で方向づけられる。ファ
ンカバー２の形状と、開口部７の形状および位置とは、
機械のその他の構造的特徴と、機械におけるファンの位
置とに依存する。第１図の例では、カバー２の直径は、
電気的に操作される機械の外径にほぼ等しい。
プロペラ１は、25゜と70゜との間のブレード角度αに
おいてハブ８に取付けられる複数の主に半径方向のブレ
ード９によって形成される。最も簡単には、ブレード
は、シート金属から曲げられる。これ等は巾ｌと、曲率
半径Ｒとを有し、溶接によってハブ８に取付けられる。
おいてハブ８に取付けられる複数の主に半径方向のブレ
ード９によって形成される。最も簡単には、ブレード
は、シート金属から曲げられる。これ等は巾ｌと、曲率
半径Ｒとを有し、溶接によってハブ８に取付けられる。
第２図、第３図の例示する構造的配置では、プロペラ
１のブレード９の数は、５枚であり、これ等は、奇数の
分布でハブに取付けられる。更に、ブレードは、回転の
方向で前方へ、ブレード巾ｌの０から0.8倍である距離
ｅにわたって変位され、距離ｅは、ブレードの曲率に対
応する弦の中心とハブの中心点を通りブレードの主な方
向に平行に延びる線との間の距離として定められる。代
りに、ブレードは、偶数の分布で設置されてもよい。し
かしながら、この場合には、ブレード周波数（＝ブレー
ドの数×回転周波数）の音成分と、その高調波倍数と
は、該ファンによって生じる音から騒々しく区別可能で
あり得る。勿論、均等な厚さのシート金属ブレードの代
りに、好ましくはハブに統合される樹脂または金属の塑
造または鋳造される輪郭付きブレードを使用することも
可能である。
１のブレード９の数は、５枚であり、これ等は、奇数の
分布でハブに取付けられる。更に、ブレードは、回転の
方向で前方へ、ブレード巾ｌの０から0.8倍である距離
ｅにわたって変位され、距離ｅは、ブレードの曲率に対
応する弦の中心とハブの中心点を通りブレードの主な方
向に平行に延びる線との間の距離として定められる。代
りに、ブレードは、偶数の分布で設置されてもよい。し
かしながら、この場合には、ブレード周波数（＝ブレー
ドの数×回転周波数）の音成分と、その高調波倍数と
は、該ファンによって生じる音から騒々しく区別可能で
あり得る。勿論、均等な厚さのシート金属ブレードの代
りに、好ましくはハブに統合される樹脂または金属の塑
造または鋳造される輪郭付きブレードを使用することも
可能である。
流れ損失を低減するため、吸込み開口部３は、端縁等
で丸められる円錐形でもよい。それは、円筒形部分５に
よって延長されてもよい。吸込み開口部は、外方へ開口
する吸込み円錐の形状でもよく、カバーの前部は、円錐
形でもよい。吸込み開口部またはプロペラの前のその延
長部の内径DAは、プロペラの外径DSの0.8倍から1.6倍で
ある。軸方向において吸込み開口部またはその円筒形延
長部とプロペラとの間に限定される間隙Ｓは、開口部お
よびプロペラの寸法、ファンの回転速度等に依存する
が、大きくてもプロペラの外径の20％である。吸込み開
口部の円筒形延長部は、プロペラ１から保護カバーとし
て作用する網４への距離を増大するのに使用されてもよ
い。
で丸められる円錐形でもよい。それは、円筒形部分５に
よって延長されてもよい。吸込み開口部は、外方へ開口
する吸込み円錐の形状でもよく、カバーの前部は、円錐
形でもよい。吸込み開口部またはプロペラの前のその延
長部の内径DAは、プロペラの外径DSの0.8倍から1.6倍で
ある。軸方向において吸込み開口部またはその円筒形延
長部とプロペラとの間に限定される間隙Ｓは、開口部お
よびプロペラの寸法、ファンの回転速度等に依存する
が、大きくてもプロペラの外径の20％である。吸込み開
口部の円筒形延長部は、プロペラ１から保護カバーとし
て作用する網４への距離を増大するのに使用されてもよ
い。
以上述べたところをまとめると、本発明の特徴的構成
は次の通りである。
は次の通りである。
１） ブレード９が、曲率半径Ｒを有し、これらが25゜
と70゜との間のブレード角度αにおいてハブ８に取付け
られていること。
と70゜との間のブレード角度αにおいてハブ８に取付け
られていること。
２） 軸方向において吸込み開口部３またはその円筒形
延長部５とプロペラ１のブレード９との間に限定される
間隙Ｓが、プロペラ１の外径の20％よりも大きくないこ
と。
延長部５とプロペラ１のブレード９との間に限定される
間隙Ｓが、プロペラ１の外径の20％よりも大きくないこ
と。
３） プロペラ１の前の吸込み開口部３の内径DAが、プ
ロペラ１の外径Dsの0.8倍から1.6倍までであること。
ロペラ１の外径Dsの0.8倍から1.6倍までであること。
４） カバー２の内径がプロペラ１の外径Dsまたは吸込
み開口部３の内径DAの大きい方に依存して少くとも1.2
倍であること。
み開口部３の内径DAの大きい方に依存して少くとも1.2
倍であること。
第１図に矢印を付して記した空気の流れを下から流れ
Ａ、流れＢ、流れＣ、及びトロイダル流れＤと称するこ
とにして説明すると、流れＡは純粋の軸流であり、流れ
Ａの大きさは、プロペラ１の背後の流れに対する自由空
間の大きさ、ブレード９の寸法（ブレード角度α、ブレ
ード巾ｌ、曲率半径Ｒ及び外径Ds）、ブレード９の数、
及びファンによって形成される圧力に依存して複雑に定
まる。流れＡは開口部７を通る流れA,B,Cのうちで最も
小さい。
Ａ、流れＢ、流れＣ、及びトロイダル流れＤと称するこ
とにして説明すると、流れＡは純粋の軸流であり、流れ
Ａの大きさは、プロペラ１の背後の流れに対する自由空
間の大きさ、ブレード９の寸法（ブレード角度α、ブレ
ード巾ｌ、曲率半径Ｒ及び外径Ds）、ブレード９の数、
及びファンによって形成される圧力に依存して複雑に定
まる。流れＡは開口部７を通る流れA,B,Cのうちで最も
小さい。
流れＢ（半径方向の流れ）の大きさは、ブレード角度
α、ブレード巾ｌ、曲率半径Ｒ及び外径Dsに依存して定
まる。流れＢが生じると同時にトロイダル流れＤも生じ
る。
α、ブレード巾ｌ、曲率半径Ｒ及び外径Dsに依存して定
まる。流れＢが生じると同時にトロイダル流れＤも生じ
る。
流れＣは、半径方向の流れＢの追い出し効果によって
主として形成される。流れＣの大きさは特に間隙Ｓ、DA
/Ds、及び流れＢの大きさに依存して定まる。
主として形成される。流れＣの大きさは特に間隙Ｓ、DA
/Ds、及び流れＢの大きさに依存して定まる。
この流れＣは、ファンにとって極めて有用なものであ
る。何故ならば、流れＣは、そのエネルギーを半径方向
の流れＢとトロイダル流れＤとから得るのであり、ファ
ンの作業効率を良好ならしめるとともに、低い騒音しか
出さない流れとなるからである。
る。何故ならば、流れＣは、そのエネルギーを半径方向
の流れＢとトロイダル流れＤとから得るのであり、ファ
ンの作業効率を良好ならしめるとともに、低い騒音しか
出さない流れとなるからである。
もし、この流れＣを他の流れA,B,Dに対比して大とな
し得るのであれば、プロペラの外径Dsを小さくしても良
いことになり、これはファンの騒音を低減させるのに有
利である。
し得るのであれば、プロペラの外径Dsを小さくしても良
いことになり、これはファンの騒音を低減させるのに有
利である。
大きな圧力はプロペラの外径Dsが開口部３の内径DAに
対して大きくて、間隙Ｓが小さい場合に得られる。勿
論、ブレード９の寸法α、ｌ及びＲは適切に選択されて
いなければならない。
対して大きくて、間隙Ｓが小さい場合に得られる。勿
論、ブレード９の寸法α、ｌ及びＲは適切に選択されて
いなければならない。
然し、間隙Ｓが増大すると、前述したように有用な流
れＣの方は増大される。ところがファンで作られる圧力
の方は減少してしまう。従って、間隙Ｓの大きさは或る
最大値を有する。もし、圧力が低くても良いのであれ
ば、開口部３の内径DAを増大させ、プロペラの外径Dsを
減少させることによって、有用な流れＣを増大し且つ騒
音を減少し得る。
れＣの方は増大される。ところがファンで作られる圧力
の方は減少してしまう。従って、間隙Ｓの大きさは或る
最大値を有する。もし、圧力が低くても良いのであれ
ば、開口部３の内径DAを増大させ、プロペラの外径Dsを
減少させることによって、有用な流れＣを増大し且つ騒
音を減少し得る。
本発明は、前述した如き相互の関係を勘案して、前記
の数値限定を導いたものである。
の数値限定を導いたものである。
ブレードが或る曲率半径を有し、ブレード角度αが25
゜〜70゜であるという数値限定は、ブレードが強い半径
方向速度成分の流れＢを作るために定められたものであ
る。このように定めると、半径方向の流れＢは大となっ
てファン全体の空気流を増大させる一方、プロペラを通
る流れＡを減少させて、ファンの騒音レベルを低減す
る。
゜〜70゜であるという数値限定は、ブレードが強い半径
方向速度成分の流れＢを作るために定められたものであ
る。このように定めると、半径方向の流れＢは大となっ
てファン全体の空気流を増大させる一方、プロペラを通
る流れＡを減少させて、ファンの騒音レベルを低減す
る。
間隙Ｓ、吸込み開口部の内径DA、及びプロペラの外径
Dsの限定と、カバー２の内径の限定とは、トロイダル流
れを自由に形成して空気流の吸込み効果を増大させると
ともに、有用な流れＣを増大させるという観点から定め
られたものである。
Dsの限定と、カバー２の内径の限定とは、トロイダル流
れを自由に形成して空気流の吸込み効果を増大させると
ともに、有用な流れＣを増大させるという観点から定め
られたものである。
かくて、本発明によれば、同じ寸法の従来の軸流ファ
ンと比較して、より大なる軸線方向の流れと、より大な
る圧力とを生成するとともに、同じ寸法の従来のラジア
ルファンと比較して、騒音をより低いものとする。
ンと比較して、より大なる軸線方向の流れと、より大な
る圧力とを生成するとともに、同じ寸法の従来のラジア
ルファンと比較して、騒音をより低いものとする。
なお、ブレードを回転方向で前方へ距離ｅにわたって
変位させることは、強い半径方向速度成分を流れに与え
ることに役立つが、距離ｅがブレード巾ｌの0.8倍を越
えると、その効果は低減されてしまう。
変位させることは、強い半径方向速度成分を流れに与え
ることに役立つが、距離ｅがブレード巾ｌの0.8倍を越
えると、その効果は低減されてしまう。
本発明のファンは、一例示実施例によって上記で説明
され、添付請求の範囲に記載される範囲から逸脱するこ
となく種々な態様に変更可能なことが理解されるべきで
ある。従って、プロペラのブレードの数は、変更されて
もよく、該ブレードは、上述の様に均等な巾のものでも
よく、または、該巾は、例えば尖端に向って低減または
増大して変更されてもよい。第１図の構造では、プロペ
ラは、冷却されるべき電気的に操作される機械の軸に取
付けられ、これにより、該軸から操作用動力を得る。し
かしながら、該プロペラは、それ自体の操作用モータの
軸に結合され、冷却されるべき機械に軸方向に設置され
ても該機械の軸に全く結合されない様な態様で該機械の
軸に装着されてもよい。この配置は、主として、冷却さ
れるべき機械の回転速度が非常に低く、従って、充分な
冷却がプロペラを機械に装着することによって得られな
い場合に役に立つ。
され、添付請求の範囲に記載される範囲から逸脱するこ
となく種々な態様に変更可能なことが理解されるべきで
ある。従って、プロペラのブレードの数は、変更されて
もよく、該ブレードは、上述の様に均等な巾のものでも
よく、または、該巾は、例えば尖端に向って低減または
増大して変更されてもよい。第１図の構造では、プロペ
ラは、冷却されるべき電気的に操作される機械の軸に取
付けられ、これにより、該軸から操作用動力を得る。し
かしながら、該プロペラは、それ自体の操作用モータの
軸に結合され、冷却されるべき機械に軸方向に設置され
ても該機械の軸に全く結合されない様な態様で該機械の
軸に装着されてもよい。この配置は、主として、冷却さ
れるべき機械の回転速度が非常に低く、従って、充分な
冷却がプロペラを機械に装着することによって得られな
い場合に役に立つ。
Claims (3)
- 【請求項１】ハブ（８）と、該ハブに取付けられ該ハブ
からほぼ半径方向へ突出す何枚かのブレードとを有し機
械のまわりに軸方向に配置されるプロペラ（１）と，該
プロペラ（１）の吸込み側の吸込み開口部（３）と、冷
却されるべき機械部分内へ通風空気を流通するための圧
力側の開口部（７）とを有し前面と、側部とにおいて該
プロペラ（１）を包囲するカバー（２）とを備え電気的
に操作される機械のファンにおいて，前記ブレード
（９）が、曲率半径（Ｒ）を有し、これ等が、25゜と70
゜との間のブレード角度（α）において前記ハブ（８）
に取付けられ，軸方向において前記吸込み開口部（３）
またはその円筒形延長部（５）と前記プロペラ（１）の
該ブレード（９）との間に限定される間隙（Ｓ）が、該
プロペラ（１）の外径の20％よりも大きくなく，該プロ
ペラ（１）の前の該吸込み開口部（３）の内径（DA）
が、該プロペラの外径（DS）の0.8倍から1.6倍までであ
り，前記カバー（２）の内径が、該プロペラの外径
（DS）または該吸込み開口部の内径（DA）の大きい方に
依存して少くとも1.2倍である組合わせを特徴とするフ
ァン。 - 【請求項２】請求の範囲第１項に記載のファンにおい
て，前記プロペラ（１）のブレード（９）が、ブレード
巾（ｌ）の０から0.8倍である距離（ｅ）にわたって回
転の方向において前方へ変位され，該距離（ｅ）が、該
ブレードの曲率に対応する弦の中心と前記ハブの中心点
を通り該ブレードの主な方向に平行に延びる線との間の
距離として定義されることを特徴とするファン。 - 【請求項３】請求の範囲第１項または第２項に記載のフ
ァンにおいて，前記プロペラ（１）の外径が前記吸込み
開口部（３）の内径（DA）よりも大きく、該吸込み開口
部が円筒形延長部（５）を備えるとき、該延長部の端縁
が、該プロペラ（１）の前記ブレード（９）の劣端に少
くとも同じ高さで半径方向へ延びるリング状の半径方向
または円錐形のガイド（６）を備えることを特徴とする
ファン。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI893435 | 1989-07-14 | ||
| FI893435A FI893435A (fi) | 1989-07-14 | 1989-07-14 | Flaekt foer elektrisk maskin. |
| PCT/FI1990/000182 WO1991001586A1 (en) | 1989-07-14 | 1990-07-12 | A fan for an electrically operated machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04506746A JPH04506746A (ja) | 1992-11-19 |
| JPH0822140B2 true JPH0822140B2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=8528766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2509278A Expired - Fee Related JPH0822140B2 (ja) | 1989-07-14 | 1990-07-12 | 電気的に操作される機械のファン |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5149997A (ja) |
| EP (1) | EP0482032B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0822140B2 (ja) |
| AT (1) | ATE112428T1 (ja) |
| CA (1) | CA2063586C (ja) |
| DE (1) | DE69012995T2 (ja) |
| DK (1) | DK0482032T3 (ja) |
| ES (1) | ES2061048T3 (ja) |
| FI (2) | FI893435A (ja) |
| WO (1) | WO1991001586A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5614774A (en) * | 1995-03-09 | 1997-03-25 | Ingersoll-Rand Company | Air inducer for electric power tool |
| DE19963471B4 (de) | 1999-12-29 | 2008-10-09 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Verhinderung von Raubkopien von Computerprogrammen |
| US6680552B2 (en) * | 2002-01-24 | 2004-01-20 | Visteon Global Technologies, Inc. | Flow path for a liquid cooled alternator |
| US6674188B2 (en) | 2002-03-01 | 2004-01-06 | Visteon Global Technologies, Inc. | Liquid cooled alternator |
| JP4311250B2 (ja) * | 2004-03-24 | 2009-08-12 | ダイキン工業株式会社 | モータの冷却装置 |
| JP4375075B2 (ja) * | 2004-03-24 | 2009-12-02 | ダイキン工業株式会社 | モータの冷却装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55150759A (en) * | 1979-05-10 | 1980-11-22 | Toshiba Corp | Totally-enclosed outer fan-cooled rotating machine |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2479233A (en) * | 1946-08-29 | 1949-08-16 | Bendix Aviat Corp | Air-cooled generator |
| JPS55160952A (en) * | 1979-05-31 | 1980-12-15 | Toshiba Corp | Totally-enclosed external fan cooled rotary electric machine |
| DE3207448C2 (de) * | 1982-03-02 | 1985-11-07 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Lüfteranordnung für eine außenbelüftete elektrische Maschine |
| DD223585A1 (de) * | 1984-03-01 | 1985-06-12 | Sachsenwerk Elektromasch | Luefter fuer elektrische maschinen und geraete |
| JPS63144739A (ja) * | 1986-12-08 | 1988-06-16 | Hitachi Ltd | 冷却フアンを備えた回転電機 |
-
1989
- 1989-07-14 FI FI893435A patent/FI893435A/fi not_active Application Discontinuation
-
1990
- 1990-07-12 EP EP90910122A patent/EP0482032B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-12 US US07/778,113 patent/US5149997A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-07-12 CA CA002063586A patent/CA2063586C/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-12 JP JP2509278A patent/JPH0822140B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-12 FI FI903541A patent/FI101842B1/fi not_active IP Right Cessation
- 1990-07-12 DE DE69012995T patent/DE69012995T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-07-12 DK DK90910122.2T patent/DK0482032T3/da active
- 1990-07-12 WO PCT/FI1990/000182 patent/WO1991001586A1/en active IP Right Grant
- 1990-07-12 AT AT90910122T patent/ATE112428T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-07-12 ES ES90910122T patent/ES2061048T3/es not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55150759A (en) * | 1979-05-10 | 1980-11-22 | Toshiba Corp | Totally-enclosed outer fan-cooled rotating machine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FI893435A (fi) | 1991-01-15 |
| EP0482032B1 (en) | 1994-09-28 |
| US5149997A (en) | 1992-09-22 |
| WO1991001586A1 (en) | 1991-02-07 |
| DK0482032T3 (da) | 1994-11-07 |
| FI893435A0 (fi) | 1989-07-14 |
| FI101842B (fi) | 1998-08-31 |
| CA2063586C (en) | 1999-11-16 |
| FI101842B1 (fi) | 1998-08-31 |
| ATE112428T1 (de) | 1994-10-15 |
| DE69012995T2 (de) | 1995-03-09 |
| JPH04506746A (ja) | 1992-11-19 |
| DE69012995D1 (de) | 1994-11-03 |
| EP0482032A1 (en) | 1992-04-29 |
| FI903541A0 (fi) | 1990-07-12 |
| ES2061048T3 (es) | 1994-12-01 |
| CA2063586A1 (en) | 1991-01-15 |
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