JPS59183099A - 軸流フアン - Google Patents
軸流フアンInfo
- Publication number
- JPS59183099A JPS59183099A JP5696283A JP5696283A JPS59183099A JP S59183099 A JPS59183099 A JP S59183099A JP 5696283 A JP5696283 A JP 5696283A JP 5696283 A JP5696283 A JP 5696283A JP S59183099 A JPS59183099 A JP S59183099A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- blade
- drag
- increased
- noise
- determined
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は軸流ファンに関するもので、例えばラジェータ
用冷却ファン、家庭用換気扇のファン、扇風機のファン
として用いて有効である。
用冷却ファン、家庭用換気扇のファン、扇風機のファン
として用いて有効である。
従来の軸流ファンにおいて翼先端部における軸流速度が
小さいと、第１図に示すように１つの翼２ｆから発生し
た翼端渦８は後方の翼２ｒと干渉を生じ、翼表面の圧力
変動が著しくなる結果、騒音の大きな原因となる。反対
に翼先端部における軸流速度が大きいと第２図に示すよ
うに、１つの１４ｉ２ｆから発生した翼端渦８は後方の
翼２ｒと干渉をおこさず翼２ｆの後方に流出していき、
後方の翼２ｒは圧力変動も小さく、騒音も発生しない。
小さいと、第１図に示すように１つの翼２ｆから発生し
た翼端渦８は後方の翼２ｒと干渉を生じ、翼表面の圧力
変動が著しくなる結果、騒音の大きな原因となる。反対
に翼先端部における軸流速度が大きいと第２図に示すよ
うに、１つの１４ｉ２ｆから発生した翼端渦８は後方の
翼２ｒと干渉をおこさず翼２ｆの後方に流出していき、
後方の翼２ｒは圧力変動も小さく、騒音も発生しない。
そこで従来の軸流ファンは第３図に示すようにボス部１
の円周上に翼２を取り付けており、図中矢印Ｑ方向に回
転する。この翼２の翼取付角βと軸流ファンの中心から
の半径位ｉｘとの関係及び軸流速度Ｃａと半径位置Ｘと
の関係は第４図のようであった。第３図及び第４図中の
Ｄｈはボス部１の外径であり、ｐｔは軸流ファン全体の
外径、Ｄｍは平均位置ファン径を示し、ｌ）ｍ＝（ｐｈ
＋Ｄｔ）／２である。また翼取付角βとは、第５図に示
すように翼２の横断面を考えた時、その前縁５と後縁６
を結んだ直線ｐと軸流ファン回転方向を示す図中矢印Ｑ
とのなす角を言い、直線ｇと主流方向を示す図中矢印Ｐ
とのなす角を迎え角αとする。第２図かられかるように
従来の軸流ファンは、その翼２の半径位置Ｘがｘ ＝
ｌ） ｍ ／ ２のときよりｘ ＝ ｐ ｔ ／ ２の
ときの方が、翼取付角βが人きくなっており、その結果
、半径位ＵＸが中心から外方になるほど軸流速度Ｃａは
大きくなっている。ここで、取付角βに比例する迎え角
αと揚力係数Ｃし、抗力係数Ｃ，）との関係を第６図に
示す。
の円周上に翼２を取り付けており、図中矢印Ｑ方向に回
転する。この翼２の翼取付角βと軸流ファンの中心から
の半径位ｉｘとの関係及び軸流速度Ｃａと半径位置Ｘと
の関係は第４図のようであった。第３図及び第４図中の
Ｄｈはボス部１の外径であり、ｐｔは軸流ファン全体の
外径、Ｄｍは平均位置ファン径を示し、ｌ）ｍ＝（ｐｈ
＋Ｄｔ）／２である。また翼取付角βとは、第５図に示
すように翼２の横断面を考えた時、その前縁５と後縁６
を結んだ直線ｐと軸流ファン回転方向を示す図中矢印Ｑ
とのなす角を言い、直線ｇと主流方向を示す図中矢印Ｐ
とのなす角を迎え角αとする。第２図かられかるように
従来の軸流ファンは、その翼２の半径位置Ｘがｘ ＝
ｌ） ｍ ／ ２のときよりｘ ＝ ｐ ｔ ／ ２の
ときの方が、翼取付角βが人きくなっており、その結果
、半径位ＵＸが中心から外方になるほど軸流速度Ｃａは
大きくなっている。ここで、取付角βに比例する迎え角
αと揚力係数Ｃし、抗力係数Ｃ，）との関係を第６図に
示す。
揚力係数Ｃしとは、第５図に示すようにＭ２に対して主
流方向Ｐ直角に働く力である揚力りをρ■２Ｓ／２（ρ
：空気密度、 Ｖ：主流の速度、Ｓ：翼面積）で割った
ものであり、抗力係数ＣＯとは翼２に対して主流方向Ｐ
に働く力である抗力りをρＶ ２Ｓ／２で割ったもので
ある。この第６図かられかるように迎え角αを大きくす
ると、つまり翼取付角βを大きくすると揚力係数Ｃしも
大きくなり軸流速度Ｃａは大きくなるが、同時に抗力係
数ＣＤも大きくなっている。この抗力係数ＣＤが増大し
ていくというのは言い換えると第７図に示すように翼の
負圧面１１において境界層の剥離１２が増大していくの
と同等であり、それだけファンの騒音も大きくなってい
く。
流方向Ｐ直角に働く力である揚力りをρ■２Ｓ／２（ρ
：空気密度、 Ｖ：主流の速度、Ｓ：翼面積）で割った
ものであり、抗力係数ＣＯとは翼２に対して主流方向Ｐ
に働く力である抗力りをρＶ ２Ｓ／２で割ったもので
ある。この第６図かられかるように迎え角αを大きくす
ると、つまり翼取付角βを大きくすると揚力係数Ｃしも
大きくなり軸流速度Ｃａは大きくなるが、同時に抗力係
数ＣＤも大きくなっている。この抗力係数ＣＤが増大し
ていくというのは言い換えると第７図に示すように翼の
負圧面１１において境界層の剥離１２が増大していくの
と同等であり、それだけファンの騒音も大きくなってい
く。
そこで本発明では上記問題点に鑑み、翼端渦とファンと
の干渉による騒音を低減し、しかも翼表面での境界層の
剥離による騒音を低減させることを目的とする。
の干渉による騒音を低減し、しかも翼表面での境界層の
剥離による騒音を低減させることを目的とする。
この目的を達するため本発明では、ボス部の円周上に内
側靴を配設し、この内側靴の外周に外側翼を設け、この
外側翼の迎え角を抗力係数がその最小値から最小値の２
倍の値をとるまでに対応する迎え角とし、外側翼の枚数
を内側靴の枚数より多くした。
側靴を配設し、この内側靴の外周に外側翼を設け、この
外側翼の迎え角を抗力係数がその最小値から最小値の２
倍の値をとるまでに対応する迎え角とし、外側翼の枚数
を内側靴の枚数より多くした。
次に本発明をラジェータ用冷却ファンとして用いた場合
の第１実施例について述べる。ラジェータとは自動車走
行用エンジンの冷却水用熱交換器で、冷却ファンはこの
ラジェータの後方に取り付けられ、ラジェータに冷却風
を送って熱交換を助けている。
の第１実施例について述べる。ラジェータとは自動車走
行用エンジンの冷却水用熱交換器で、冷却ファンはこの
ラジェータの後方に取り付けられ、ラジェータに冷却風
を送って熱交換を助けている。
第８図は第１実施例の正面図であり、第９図は第８図の
Ａ−Ａ断面図である。自動車走行用エンジン（図示せず
）から駆動力を受は回転するボス部１には、４枚の内側
！２ａが放射状に配設されている。この内側靴２ａの外
周端には厚さ約２〜３龍、幅約３Ｑｉ＊の円筒状をした
リング３が配設されており、このリング３の外周には７
枚の外側翼２ｂが設けられている。これらボス部１．内
側翼２ａ、外側翼２ｂ、 リング３はポリプロピレン
■１脂よりできており、一体成型されている。リング３
の直径をＤｈ、 リング内径をＤｒ、冷却ファン全体
の外径をＩ） ｔとすると、Ｄｈ＝９０ｍｍ。
Ａ−Ａ断面図である。自動車走行用エンジン（図示せず
）から駆動力を受は回転するボス部１には、４枚の内側
！２ａが放射状に配設されている。この内側靴２ａの外
周端には厚さ約２〜３龍、幅約３Ｑｉ＊の円筒状をした
リング３が配設されており、このリング３の外周には７
枚の外側翼２ｂが設けられている。これらボス部１．内
側翼２ａ、外側翼２ｂ、 リング３はポリプロピレン
■１脂よりできており、一体成型されている。リング３
の直径をＤｈ、 リング内径をＤｒ、冷却ファン全体
の外径をＩ） ｔとすると、Ｄｈ＝９０ｍｍ。
Ｄｒ＝２４０＋ｕ、Ｄｔ＝３００ｍｍである。冷却ファ
ン中心からの半径位置Ｘと翼取付角βの関係は第１０図
に示すとおりであるが、翼先端部における迎え角α−α
ｔは、第６図に示すような迎え角αと抗力係数ＣＤの関
係におい“ζ、抗力係数ＣＤが最小値からその２倍の値
をとる範囲に対応する迎え角αである。尚、抗力係数Ｃ
Ｏの最小値より２倍以−ヒの値をとる範囲に対応する迎
え角αであると、抗力）〕が極度に増大するので、従来
の段重法Ｊ−り抗力係数ＣＤが最小値からその２倍の値
をとる範囲に対応する迎え角αとしている。揚力（。
ン中心からの半径位置Ｘと翼取付角βの関係は第１０図
に示すとおりであるが、翼先端部における迎え角α−α
ｔは、第６図に示すような迎え角αと抗力係数ＣＤの関
係におい“ζ、抗力係数ＣＤが最小値からその２倍の値
をとる範囲に対応する迎え角αである。尚、抗力係数Ｃ
Ｏの最小値より２倍以−ヒの値をとる範囲に対応する迎
え角αであると、抗力）〕が極度に増大するので、従来
の段重法Ｊ−り抗力係数ＣＤが最小値からその２倍の値
をとる範囲に対応する迎え角αとしている。揚力（。
はＬ −Ｃ＋−ρｖ２Ｓ／２と表われるので、外側翼２
ｂの枚数を増すことによって翼面積Ｓを増やし、その結
果揚力Ｉ、を増加さセーＣいる。抗力りも１つ−ＣＤρ
■２Ｓ／２と表わされるので、射面ＭＳを増せば抗力り
も増加することになるが、抗力Ｉ〕は翼表面の摩擦抗力
成分と、騒音に関係する剥離による形状抵抗成分とから
なり、翼面積Ｓの増加によって増す抗力りは前記摩擦力
成分である。従って、翼面積Ｓの増加に伴う抗力りの増
加はほとんど剥離騒音には関与していない。
ｂの枚数を増すことによって翼面積Ｓを増やし、その結
果揚力Ｉ、を増加さセーＣいる。抗力りも１つ−ＣＤρ
■２Ｓ／２と表わされるので、射面ＭＳを増せば抗力り
も増加することになるが、抗力Ｉ〕は翼表面の摩擦抗力
成分と、騒音に関係する剥離による形状抵抗成分とから
なり、翼面積Ｓの増加によって増す抗力りは前記摩擦力
成分である。従って、翼面積Ｓの増加に伴う抗力りの増
加はほとんど剥離騒音には関与していない。
尚、この実施例では外側体２１）の枚数を７枚としたが
、さらに枚数を増やせば翼面ｖＪ、Ｓが増加し揚力りも
増加さ−ヒることができる。
、さらに枚数を増やせば翼面ｖＪ、Ｓが増加し揚力りも
増加さ−ヒることができる。
以上述べた実施例のようなる却ファンを用いれば、翼先
端部の軸流速度を下げずに、翼２に加わる抗力りを減少
させ、境界層の剥離を防止して騒音を低減することがで
きる。
端部の軸流速度を下げずに、翼２に加わる抗力りを減少
させ、境界層の剥離を防止して騒音を低減することがで
きる。
第１１図及び第１２図は本発明の第２実施例を示すもの
で、内側靴２ａの外周端に直接外側翼２ｂを配設してい
る。このようにすれば第１実施例のようなリング３を必
要としないので、その分材月を節約することができる。
で、内側靴２ａの外周端に直接外側翼２ｂを配設してい
る。このようにすれば第１実施例のようなリング３を必
要としないので、その分材月を節約することができる。
その他の構成及び効果は第１実施例と同様である。
以上説明した本発明の軸流ファンを用いれば、翼端渦と
ファンとの干渉による騒音を低減し、同時に翼表面での
境界層の剥離による騒音を低減させることができる。
ファンとの干渉による騒音を低減し、同時に翼表面での
境界層の剥離による騒音を低減させることができる。
第１図及び第２図は翼端渦の流れを示す図、第３図及び
第４図は従来のファンに関するもので、第３図は正面図
、第４図は半径位置と翼取付角、軸流速度との関係を示
す図、第５図は翼の断面図、第６図は迎え角と揚力係数
、抗力係数との関係を示す図、第７図は翼の断面図、第
８〜１０図は本発明の第１実施例に関するもので、第８
図は正面図、第９図は第８図の／ｌ−Ａ断面図、第１０
図は半径位置と翼取付角との関係を示す図、第１１図及
び第１２図は第２実施例に関するもので、第１１図は正
面図、第１２図は翼を上から見た図である。 １・・・ボス部、２ａ・・・内側翼、２ｂ・・・外側翼
。 代理人弁理士 岡 部 隆 第 ４ 図 Ｃ１＾ 第５図 第６図 Ｌ
第４図は従来のファンに関するもので、第３図は正面図
、第４図は半径位置と翼取付角、軸流速度との関係を示
す図、第５図は翼の断面図、第６図は迎え角と揚力係数
、抗力係数との関係を示す図、第７図は翼の断面図、第
８〜１０図は本発明の第１実施例に関するもので、第８
図は正面図、第９図は第８図の／ｌ−Ａ断面図、第１０
図は半径位置と翼取付角との関係を示す図、第１１図及
び第１２図は第２実施例に関するもので、第１１図は正
面図、第１２図は翼を上から見た図である。 １・・・ボス部、２ａ・・・内側翼、２ｂ・・・外側翼
。 代理人弁理士 岡 部 隆 第 ４ 図 Ｃ１＾ 第５図 第６図 Ｌ
Claims (1)
- 外部より動力を受けるためのボス部と、このボス部の周
囲に配設された複数枚の内側翼と、この内側翼の外周端
に設けられた複数枚の外側翼とを備え、前期性側翼の迎
え角は翼の抗力係数が最小値からその２倍の値までの範
囲に対応する値で、且つ外側翼の枚数は内側翼の枚数よ
り多いことを特徴とする軸流ファン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5696283A JPS59183099A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 軸流フアン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5696283A JPS59183099A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 軸流フアン |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59183099A true JPS59183099A (ja) | 1984-10-18 |
Family
ID=13042157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5696283A Pending JPS59183099A (ja) | 1983-03-31 | 1983-03-31 | 軸流フアン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59183099A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008261332A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Snecma | ファンブレード |
| US8317478B2 (en) | 2008-10-08 | 2012-11-27 | Nidec Servo Corporation | Impeller, fan apparatus using the same, and method of manufacturing impeller |
| JP2014224540A (ja) * | 2009-06-28 | 2014-12-04 | バルミューダ株式会社 | 軸流ファン |
| JP2017066882A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 送風機羽根車 |
-
1983
- 1983-03-31 JP JP5696283A patent/JPS59183099A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008261332A (ja) * | 2007-04-13 | 2008-10-30 | Snecma | ファンブレード |
| US8317478B2 (en) | 2008-10-08 | 2012-11-27 | Nidec Servo Corporation | Impeller, fan apparatus using the same, and method of manufacturing impeller |
| JP2014224540A (ja) * | 2009-06-28 | 2014-12-04 | バルミューダ株式会社 | 軸流ファン |
| JP2017066882A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 送風機羽根車 |
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