JPH08254119A - フローガイド付背板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、旋回気流とはく離流れを矯
正し、スムースな軸流流れとすることによりファンの旋
回流れで損失していた動圧分の回収をはかると共に、熱
交換器の冷却効果を高め、ファン騒音の低下と軸駆動力
の減少が実現できる冷却ファン用フローガイド付背板を
提供するにある。 【構成】 本発明は冷却ファンの後方にファンと逆ピッ
チでファン外径より大径でないフローガイド付で２等分
割された装着が容易な背板を設置したことを特徴として
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主として大型車輛用ある
いは建設機械に設置される熱交換器の冷却ファンのフロ
ーガイド付背板に関する。

【０００２】

【従来の技術】熱交換器を冷却するためのファンは熱交
換器の下流側に設けられ、シュラウドケーシング２内で
エンジン及びモータによって回転されて冷却を行ってい
るが、冷却能力を向上させるためには、ファンの性能向
上及びファン外径とファン回転数を増大することによっ
て対応している。

【０００３】図５は従来例を示す。ファン３の上流に高
負荷の熱交換器等が設けられると、翼内部の冷却風の軸
方向の吸い込み流れＣは、斜流的、遠心的流れとなるた
め急激な曲りを生じ、翼後縁部のハブ側では、斜流的ま
たは遠心的主流からはく離した気流ｄが逆流するため、
気流が乱れファンの空力性能の低下及びファン騒音の増
加となっている。また放出された気流は旋回流となり損
失エネルギとなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、冷却ファン
の吐出流れは、熱交換器の通気抵抗が大きくなるに従っ
て軸方向の流れから斜流的流れ、遠心的流れと変化する
と共に、ファン回転と同一方向に旋回する旋回流が増大
する。この旋回気流の運動エネルギは冷却システム系で
は損失エネルギとなり、ファンの空力性能が低下すると
共に旋回流による気流乱れによってファン騒音の増大と
なっているのが現状である。

【０００５】また高負荷の熱交換器が設けられると、フ
ァンの作動点は低流量で圧力上昇が著しい領域となる。
このとき翼の内部流れは軸方向吸い込み流れから、斜流
的から遠心流れとなるため急激な曲がりを生じ、翼後縁
部のハブ側は斜流的または遠心的主流から、はく離した
気流が逆流（再流入）するため、気流が乱れ、ファンの
空力性能の低下とファン騒音の増大となっている。

【０００６】本発明の目的は、前記旋回気流とはく離流
れを矯正し、スムーズな流れにすることによってファン
の空力性能における損失エネルギの回収をはかるととも
に、熱交換器の冷却効果を高めファン騒音の低下と軸動
力の減少が実現できる冷却ファン用フローガイド付背板
を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１発明は熱交換器用冷
却ファン３の吐出側にファン外径より大径でない円板形
背板６に数枚の円弧形フローガイド（整流板）５を半径
方向で且ファンシュラウドケーシング２の下流側に装備
したことを特徴としている。第２発明は第１発明におい
て、前記フローガイドがファン３の先端部からファン後
縁側に沿った形状であり、ファンと逆ピッチの整流板で
あることを特徴としている。

【０００８】第３発明は第１発明において、前記フロー
ガイド付背板は２等分割されシュラウドケーシング２へ
の装着を容易にしたことを特徴としている。第４発明は
第１発明において、前記背板がある部分には安全保護網
を設ける必要がなくなり、コスト低減をはかったことを
特徴としている。

【０００９】

【作用】従来方式では高負荷の熱交換器を設けるとファ
ン吐出流れは軸流的流れから斜流的、遠心的流れとな
り、翼後縁部のハブ側には主流からのはく離流れを生じ
る。このはく離が生じる部分に本発明のフローガイド５
付き背板６を、ファン直後に設置することにより前記は
く離が生じなくなり、背板６に沿ったスムースな旋回流
れとして放出される。

【００１０】このままの状況では、旋回気流は損失エネ
ルギとなるため、この放出部分にファン３と逆ピッチの
円弧形のフローガイド５を設けることにより、フローガ
イド５の曲面に沿った軸流方向成分の流れに矯正でき
る。

【００１１】従って従来旋回流れにより損失していた動
圧分が回収され、風量が増加し、冷却効果が向上すると
共にファン騒音の低下が得られる。又円弧形フローガイ
ドを不等ピッチに設置することによってフローガイドに
よる風切り音を低減させることができる。また２等分割
にする事によって装着性が容易化される。

【００１２】

【実施例】以下図１〜４により本発明の一実施例につい
て発明する。図１は本発明の第１実施例に係るファンの
組立断面図、図２は図１のII−II断面図、図３は本発明
に係るフローガイド付背板の取付け状況図、図４は同上
背板へのフローガイド取付け方向説明図である。図１〜
２に示すようにファン３はシュラウドケーシング２内に
おいて、駆動装置（エンジン及びモータ）７により回転
駆動される。なお図中で１はファンの上流側に配置され
た熱交換器で本系での負荷となる。

【００１３】図１〜４に示すようにファン３の直後の円
板形の背板６にはファン先端部から後縁部に沿って円弧
形ファンと逆ピッチの数枚のフローガイド（整流板）５
を半径方向に等又は不等ピッチで溶接又はリベット止め
で装着している。

【００１４】なおフローガイド５の内側にはファン先端
から等ピッチで安全保護網４が設けられ回転しているフ
ァン３に触れないようにしている。またフローガイド付
背板６は２等分割されており、その水平両端部及び周方
向に止め板８が数枚溶接され、この止め板８によりフロ
ーガイド付背板６はシュラウドケーシング２に取付られ
るようになっている。

【００１５】以上の構成として高負荷の熱交換器等が設
けられると、ファンの作動点は低流量で圧力上昇が著し
い領域となる。しかもこの場合は熱交換器からの気流ａ
は斜流及び遠心的流れとなって、背板６に沿ったスムー
スな流れとなり、ファン先端へと旋回気流で流れる。こ
の旋回気流はフローガイド５の円弧面に沿って軸流的成
分の流れｂに矯正され、スムースな流れとなって放出さ
れる。

【００１６】

【発明の効果】本発明を実施することによって次項のよ
うな効果が得られる。 （１）ファンの後方に発生していた斜流的及び遠心的流
れによる気流のはく離を無くし、スムースな流れとする
ことができる。 （２）旋回気流での放出による損失エネルギを、フロー
ガイドにより軸流方向成分の流れに矯正して、損失して
いた動圧分を回収可能とした。

【００１７】（３）背板及びフローガイドの効果により
風量が増加し冷却効果が向上した。 （４）背板及びフローガイド効果によりファン騒音の低
下が得られた。 （５）ファン動力の減少が得られた。

【００１８】（６）背板部分にはファンガード（ファン
が回転しているため触れると危険の無い様にする安全保
護網）を設置する必要がないため、コスト低減となる。 （７）円弧形フローガイドを不等ピッチに設置する事で
フローガイドによる風切り音の干渉を低減することがで
きる。 （８）フローガイド付背板を２等分割したので、シュラ
ウドケーシングへの装着が容易になった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るファンの組立断面
図。

【図２】図１のII−II断面図。

【図３】本発明に係るフローガイド付背板の取付状況
図。

【図４】同上フローガイド取付方向の説明図。

【図５】従来例の図１応当図。

【符号の説明】

１…熱交換器、２…ファンシュラウドケーシング、３…
ファン、４…安全保護網、５…円弧形フローガイド、６
…円板形背板、７…駆動装置（エンジン及びモータ）、
８…フローガイド付背板の止め板、矢印ａ〜ｄ…気流。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器用冷却ファンの吐出側にファン
   外径より大径でない円板形背板に数枚の円弧形フローガ
   イド（整流板）を半径方向で且ファンシュラウドケーシ
   ングの下流側に装備したことを特徴とするフローガイド
   付背板。
2. 【請求項２】 前記フローガイドがファンの先端部から
   ファン後縁側に沿った形状であり、ファンと逆ピッチの
   整流板であることを特徴とする請求項１記載のフローガ
   イド付背板。
3. 【請求項３】 前記フローガイド付背板は２等分割され
   てシュトラウドケーシングへの装着を容易にしたことを
   特徴とする請求項１記載のフローガイド付背板。
4. 【請求項４】 前記背板がある部分には安全保護網４を
   設けないようにしてコスト低減をはかったことを特徴と
   する請求項１記載のフローガイド付背板。