JPS62195494A - 内燃機関用冷却装置 - Google Patents

内燃機関用冷却装置

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JPS62195494A
JPS62195494A JP61036870A JP3687086A JPS62195494A JP S62195494 A JPS62195494 A JP S62195494A JP 61036870 A JP61036870 A JP 61036870A JP 3687086 A JP3687086 A JP 3687086A JP S62195494 A JPS62195494 A JP S62195494A
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JP
Japan
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fan
ring
shroud
range
cylindrical
Prior art date
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Pending
Application number
JP61036870A
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English (en)
Inventor
Masaharu Hayashi
正治 林
Masato Itakura
正人 板倉
Kanefumi Shintou
兼史 新堂
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Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Publication date
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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
    • F04D29/326—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans comprising a rotating shroud
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00—Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02—Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P5/06—Guiding or ducting air to, or from, ducted fans

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、ブレード外周にリングを有する内燃機関用冷
却装置に関するものである。
（従来の技術） 通常の冷却ファン構造は、第１２図及び第１３図に示す
ように人力部材と結合するためのボス部ｌと、このボス
部ｌ外周からほぼ径方向に突設した複数個のブレード２
とからなる。しかｌ−この形状においては、第１２図に
示すようにブレード２の先端とシュラウド３との隙間４
を通って、吐出側から吸入側へ逆流Ａが生じることによ
り風量減の問題がある。また第１３図に示すようなブレ
ード２の先端部に生じる渦流Ｂによる騒音などの問題も
ある。
従来もこの点を改良するため実開昭５２−１１２０３号
公報に示す送風装置が提案されている。これは第１４図
に示すようにブレード４の外周にリング５を一体成形し
てなるものであるが、この従゛来例では第１５図（Ａ）
（Ｂ）の形状が、成形性及び車両への組付性からみて実
用的と考えられる。
この場合、リング５の形状はその最大外径は円筒部外径
の１．０〜１．３倍にするのが一般的であり。
また円筒部から最大外径部への曲率は概略層らかに結ば
れるものである。更に７ユラウド３とのかふりについて
は、リングのない通常のファンも含めて、ファンの軸方
向巾寸法の２／４〜４／４の範囲で適宜選択されている
。
一方騒音しベルの低いリング付ファンという点において
は、実公昭６０−２１５１８号公報、特開昭５６−５６
９２６号公報、実開昭５０−５８３０５号公報等に示さ
れるような、吸込側に曲率な持ったベルマウス形状のリ
ングの方がむしろ効果が大きいことが確認されているが
、同外径のファンを車両に塔載するためには、車両モデ
ルのラジェータサイズを１５〜２０％アップする必要が
あることも明らかである。
ここで車両開発時の冷却系の設計においては、先ずラジ
ェータの放熱量を確保する点からそのサイズが決定さ肚
、それを通過する十分な風量を得るためのファンが決定
される。つまりラジェータのサイズを固定して考えると
、このタイプのファンは直径で８０〜９０％のサイズし
か確保できな（なる。実験によると、その時の風量は５
８〜７７％程度で効率は悪い。従って風量を得るには、
回転数を１．３〜１．７倍にする必要があジ、その場合
の騒音レベルは大巾に高（なり、更に車両へファン及び
シュラウドを組付げる場合の作業能率も低いなどの問題
がある。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従来のリング付ファンにおける騒音レベルが
高く、かつ組付性が悪いなどの問題点を解決しようとす
るものである。
〔発明の構成〕
（問題点を解決するための手段） このため本発明は１人力部材と結合するためのボス部と
、該ボス部からほぼ径方向へ放射状に突設した複数個の
ブレードと、該ブレードの外周部に前記ボス部と同心軸
を持った薄肉円筒形のリングを有するファンと、該ファ
ンの外周にファンと一定の間隔をおいて配設された円筒
形のシュラウドを少な（とも有する内燃機関用冷却装置
において、前記リングの形状が、前記ファンの吸入側近
傍では円筒形であり、ファンの吐出側端面に向っては曲
率をもって外周側へ拡がっており、かつその最大径が、
最大径／（円筒部外径＋シュラウドとの間隔×２）の値
が０．９７〜１，０４０範囲を満たすように設定され、
また前記曲率の半径／円筒部外径の値が、０．０５〜０
．０８の範囲を満たすように設定されており、更にその
ように設定されたリングを有するファンと、前記シュラ
ウドとが一定の間隔をもって係合する軸方向の巾と前記
ファンの軸方向の巾の比、所謂かぶり率が０９１７〜０
．７０の範囲を満たすように設定された構成を有し、こ
れを問題点解決のための手段とするものである。
（作　　用） 内燃機関のクランク軸より回転力がベルトによってプー
リ及び周知の粘性流体継手の入力軸に伝達され、ファン
が所定の方向に回転する。ファンの外周にはクリアラン
スをもってシュラウドが配置されており、これが導風ダ
クトの役目をもってファンは風をラジェータを通過させ
、外周後方へ流すことができ、この時の騒音レベルは低
い。
（実施例） 以下本発明を図面の実施例について説明すると、第１図
〜第３図は本発明の実施例を示し、エンジン６９図示し
ないクランク軸よジ回転力がベルト７によってプーリ８
及び粘性流体継手９の入力軸に伝達され、ファン１０が
所定の方向に回転するようになっている。ファン１ｏの
外周にはクリアランスＣをもってシュラウド１１が配置
されており、これが導風ダクトの役目をなし、ファン１
０は職をラジェータ１２を通過させ点線矢印Ｃの如（外
周後方へ流すようになっている。またファン１０の外周
後方には、外側に向は湾曲したりング１３が一体に設け
られている。
本発明の要点は、第３図においてり、／（Ｄ、＋ＣＸ２
）の値が０．９７〜１．０４の範囲にあジ、かつＲ／Ｄ
ｌの値が０．０５〜０．０８の範囲にあるリング１３を
有するファン１０が、ｔ／Ｂの値が０．１７〜０．７０
の範囲でシュラウド■１に配設されている点である。
また第３図において、リング最大径Ｄ＊−４７０ダ。
円筒外径り、＝４ＬＯダ、リング曲率半径Ｒ＝３０、フ
ァン巾Ｂ＝７０、かぶり代＝３０とすると、Ｄ、　／Ｄ
。
＋２Ｃ！；１．０２、ＭＤ、鴇０．０７３、ｔ／Ｂ：０
．４３となり、リング無しの４１００の外径をもつ通常
のファンを用いたものとの騒音レベルを比較すると遥か
に優れている（第１θ図）。
一方第２図においてファンブレード１４は、その同一半
径位置断面における前縁から４０％の点を結んだ基準線
が、ファン回転面内でボス部１５からリング１３に至る
に従い回転方向前方に向って曲線状に傾斜し、かつファ
ン回転軸を含む面内で同様に曲線状に吸込側に傾斜して
℃・る。この特徴を持つファンはペンドファンと称し１
通常の直径方向放射直線形の基準線を持つファンに比べ
て騒音が少ない利点がある。
ところで第４図において、Ｄ２が大きい程点線矢印りで
示した風の逆流を抑えられることは明らかであるが、車
両への塔載条件によってその最大値には自ら限界がある
。いまＤｔ　／　Ｄ＋　＋　２　Ｃの値を典型的な車両
モデルによって、騒音レベル／単位風量で評価した結果
を第５図に示す。第５図においてり、　／ＤＩ　＋２０
）０．９７の範囲では特性はほぼフラットである。また
上限は車種によって変化すべきであるが、巨視的には画
一的であると判断し、本発明では経験的に１．０４に限
定した。
一方Ｒ／Ｄ、の値については、第６図に示すようにその
値が小さいとリング１３の両側で風の流れに（いは（離
、衝突を生じ、風量、騒音面で好ましくない結果になる
。また逆に大きい場合は、第７図に示すように風の斜流
成分が抑えられてしまう。
このことはエンブロックや補機類に風が衝突することＫ
なり、そのため干渉音が増大し、また通風系の抵抗が太
き（なることにより風量が減少するという欠点がある。
この場合の車両モデルによる評価結果を第８図に示す。
このよ５にＲ／ＤＩの値を０．０５〜０．０８に限定す
ると、騒音レベルの低いファンが得られることが分る。
次に第９図に示すように、ｔ／Ｂ　（かぶり率）の値は
通常のリング無しファンに比べて倉音的には影響が少な
い。こｎはリング内の風の流れはリングの外周にあるシ
ュラウドによって影響を殆んど受けないことによる。こ
の場合本発明では、ｔ／Ｂ＝Ｏ，１７〜０．７０の範囲
に限定することにより、騒音レベルの低いファンヲ得り
。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明した如（本発明は構成されているので、
従来に比べ同風量の場合騒音レベルが低（、また車両へ
ファン及びシュラウドを組付ける場合の作業能率も遥か
に有利となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例を示す冷却装置の正面図、第２
図は同側断面図、第３図は同ファンの側断面図、第４図
はり、を犬きくした場合の説明図。 第５図はり、／’ＤＩ−１−２Ｃと騒音レベルとの関係
を示す線図−筑６図はＲ小の場合、筆７図はＲ大の場合
の夫々の欠点を示す説明図、第８図はＲ／Ｄ、と騒音レ
ベルとの関係を示す線図、第９図はｔ／Ｂと騒音レベル
との関係を示す線図、第１Ｏ図は風量と騒音レベルとの
関係を示す線図、第１１図は周波数と騒音レベルとの関
係を示す線図、第１２図及び第１３図は夫々従来のブレ
ードと風の流れを示す説明図、第１４図は従来のリング
付ファンを示す斜視図、第１５図（Ａ）　（Ｂ）は第１
４図における風の流れを示すファンの側面図である。 図の主要部分の説明 ６・・・エンジン　　１０　・・ファン　　１１・・・
シュラウド１２・・・ラジェータ　　１３・・・リング
　　１４・・・ブレード１５・・・ボス部 第２図 第３図 ｄ８（Ａ）　　　第８図 １０Ｑ 「＼ ＝） 第９区 馳 第１１図 問う皮数 第１５図 （Ａ）　　　ＣＢ）

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 入力部材と結合するためのボス部と、該ボス部からほぼ
    径方向へ放射状に突設した複数個のブレードと、該ブレ
    ードの外周部に前記ボス部と同心軸を持った薄肉円筒形
    のリングを有するファンと、該ファンの外周にファンと
    一定の間隔をおいて配設された円筒形のシュラウドを少
    なくとも有する内燃機関用冷却装置において、前記リン
    グの形状が、前記ファンの吸入側近傍では円筒形であり
    、ファンの吐出側端面に向っては曲率をもって外周側へ
    拡がっており、かつそのリング最大径が、最大径／（円
    筒部外径＋シュラウドとの間隔×２）の値が０．９７〜
    １．０４の範囲を満たすように設定され、また前記曲率
    の半径／円筒部外径の値が０．０５〜０．０８の範囲を
    満たすように設定されており、更にそのように設定され
    たリングを有するファンと、前記シュラウドとが一定の
    間隔をもって係合する軸方向の巾と前記ファンの軸方向
    の巾の比、所謂かぶり率が０．１７〜０．７０の範囲を
    満たすように設定されていることを特徴とする内燃機関
    用冷却装置。
JP61036870A 1986-02-21 1986-02-21 内燃機関用冷却装置 Pending JPS62195494A (ja)

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