WO2013105193A1 - 送風装置 - Google Patents

送風装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2013105193A1
WO2013105193A1 PCT/JP2012/008277 JP2012008277W WO2013105193A1 WO 2013105193 A1 WO2013105193 A1 WO 2013105193A1 JP 2012008277 W JP2012008277 W JP 2012008277W WO 2013105193 A1 WO2013105193 A1 WO 2013105193A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fan
air
blower
shroud
edge portion
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/008277
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
吉田 憲司
卓洋 岩崎
由博 加藤
成明 堀之内
Original Assignee
株式会社デンソー
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社デンソー filed Critical 株式会社デンソー
Priority to KR1020147018025A priority Critical patent/KR101631837B1/ko
Priority to US14/370,120 priority patent/US9829010B2/en
Priority to DE112012006370.8T priority patent/DE112012006370T5/de
Priority to CN201280066662.8A priority patent/CN104040186B/zh
Publication of WO2013105193A1 publication Critical patent/WO2013105193A1/ja

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • F04D29/541Specially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/08Sealings
    • F04D29/16Sealings between pressure and suction sides
    • F04D29/161Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/164Sealings between pressure and suction sides especially adapted for elastic fluid pumps of an axial flow wheel
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/06Arrangement in connection with cooling of propulsion units with air cooling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P5/00Pumping cooling-air or liquid coolants
    • F01P5/02Pumping cooling-air; Arrangements of cooling-air pumps, e.g. fans or blowers
    • F01P5/06Guiding or ducting air to, or from, ducted fans
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/325Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
    • F04D29/326Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans comprising a rotating shroud
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/522Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/526Details of the casing section radially opposing blade tips
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/54Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • F04D29/661Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
    • F04D29/667Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps by influencing the flow pattern, e.g. suppression of turbulence

Definitions

  • the blower device 1 includes an axial flow type fan 3 having a plurality of blades 31 for blowing air, a cylindrical portion 23 that surrounds the outer periphery of the fan 3 with a space therebetween, and a guide for guiding the air sucked by the fan 3.
  • a fan shroud 2 having a wind portion 24.
  • the fan shroud 2 has a narrow edge 21 that is shorter than the other parts of the outer edge of the fan shroud 2 compared to the outer periphery of the fan shroud 2, and proceeds from the narrow edge 21 in the rotation direction R of the fan 3. It has a projecting edge portion 22 that is formed at the vertical position and projects toward the upstream side of the intake air from the fan 3 and projects outward from the air guide portion 24.

Abstract

 送風装置は、空気を送風する複数個のブレード(31)を有する軸流型のファン(3)と、ファン(3)の外周を間隔を開けて取り囲む筒部(23)、及びファン(3)により吸入される空気を誘導する導風部(24)を有するファンシュラウド(2)と、を備える。ファンシュラウド(2)は、ファンシュラウド(2)の外縁部のうち、ファン(3)の外周までの距離が他の部分に比べて短い狭小縁部(21)を有し、狭小縁部(21)から回転方向(R)に進んだ位置に形成され、ファン(3)よりも吸入空気の上流に向かって突出するとともに、導風部(24)よりも外向きに突出する突出縁部(22)を有する。これにより、回転騒音を低減可能なファンシュラウド(2)を有する送風装置を提供することができる。

Description

送風装置 関連出願の相互参照
 本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、2012年1月12日に出願された日本特許出願2012-004332を基にしている。
 本開示は、軸流型ファンの外側を囲むように配されるファンシュラウドを備える送風装置に関する。
 特許文献1には、自動車のラジエータの冷却に用いられる送風装置として軸流型ファンを備えるものが記載されている。この軸流型ファンにおいては、ファンシュラウド全体の形状に起因する圧力変動が騒音発生の一要因になることがわかっている。
 そこで、特許文献1の送風装置は、ファンの外周に所定の間隔を介して配置される筒状部と、ファンの中心点を中心とした、扇状に筒状部を窪ませることによって形成した圧力変動抑制空間と、を形成したファンシュラウドを備えている。このファンシュラウドの形状により、上記の圧力変動が緩和されて、発生する騒音を小さくすることができる。
 また、特許文献1に記載の送風装置では、円形のファンの周囲を囲む長方形のファンシュラウドを備えることにより、例えば、ファンの先端部とファンシュラウドの外縁部との距離が長い部分と短い部分が存在する。このため、ファンに吸入される空気風量が当該距離の短い部分では、長い部分に比べて少なくなるおそれがある。したがって、ファンの先端部の全周域における吸入空気風量が不均一になるため、ファン全周域における空気の流れに不均衡が生じ、ファンの回転に伴う騒音、いわゆる回転騒音が発生する場合がある。
 特に、ハイブリッド自動車、電気自動車等のようにモータ駆動により走行する車両においては、エンジン音等の大きな音源の発生が少ない、または皆無であるため、車両搭載のファンの回転騒音が車両周囲へ目立って伝わりやすく、周辺環境の騒音問題の原因になることがある。
特開2010-222974号公報
 そこで、本開示は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転騒音を低減可能なファンシュラウドを有する送風装置を提供することである。
 本開示の第1態様において、送風装置は、空気を送風する複数個のブレードを有する軸流型のファンと、ファンの外周を間隔を開けて取り囲む筒部、及びファンにより吸入される空気を誘導する導風部を有するファンシュラウドを備えている。ファンシュラウドはさらに、ファンシュラウドの外縁部のうち、ファンの外周までの距離が外縁部の他の部分に比べて短い狭小縁部と、ファンの回転方向において、狭小縁部からずれた位置に形成され、ファンよりも吸入空気の流れ方向上流側に位置するとともに、導風部よりも外側に位置する突出縁部を有する。
 一般的に、ファンシュラウドの外縁部内側に位置する導風部において、他の部分に比べてファンの外周までの距離が短い狭小縁部では、導風部に沿うようにファンの外周から吸入される空気が他の部分よりも少なくなる。また、ファンへ流入する空気の流入方向がファンシュラウドの外縁部内側とファンの外周までの距離によって変わる。このため、ファンの外周への吸入空気量は、ファンの外周全域において少ない部分が生じ、かつファンへの流入方向も周方向において不均一になるおそれがあり、ファンの回転による騒音、いわゆる回転騒音の発生を引き起こすおそれがある。なお、回転騒音は、例えば、高速回転体と周辺空気との干渉現象によって著しく増大し、単一周波数成分で特に高い音圧となる。
 そこで、本開示の第1態様によれば、突出縁部に沿って引き込まれる空気流を形成することができる。この突出縁部からのファン吸入空気量の増加及び、ファンへの流入がファン中心に向かって周方向において均一となり、ファン外周全体の吸入方向及び吸入空気量を均一な状態に近づけることができる。したがって、回転騒音を低減可能なファンシュラウドを有する送風装置を提供することができる。
 本開示の第2態様によると、狭小縁部は、ファンシュラウドの外縁部のうち、ファンの外周までの距離が最も短い部分であってもよい。これによれば、最も回転騒音の要因となりうる狭小縁部からファン回転方向に進んだ位置に突出縁部を形成することにより、ファン外周への吸入空気量を効果的に増加させることができる。また、ファンへの流入空気方向も、狭小縁部からファン回転方向に進んだ位置でファンのブレードと流入空気の干渉が大きくなることを抑制して、ファン中心に向かって周方向に均一となる。このため、ファンシュラウドに形成する突出縁部の個数や大きさを抑制しても、効果的に回転騒音を低減する送風装置を提供できる。
 本開示の第3態様によると、突出縁部は、ファン側に湾曲状の内壁面を有してもよい。これによれば、吸入空気を前方から突出縁部の内側に引きこむときに、突出縁部の内壁面の湾曲形状に沿う気流が形成されるため、吸入空気をスムーズにファンの外周に導入することができる。これにより、突出縁部を経てファン外周に導入する空気量を効果的に増加させることができ、ファンの吸入空気量の不均衡是正が促進され、回転騒音の顕著な低減を実現できる。
 本開示の第4態様において、送風装置は、空気を送風する複数個のブレードを有する軸流型のファンと、ファンの外周を間隔を開けて取り囲む筒部、及びファンにより吸入される空気を誘導する導風部を有するファンシュラウドを備える。ファンシュラウドはさらに、ファンシュラウドの外縁部のうち、ファンの外周までの距離が外縁部の他の部分に比べて短い狭小縁部と、当該狭小縁部からファンの回転方向にずれた位置で、かつファンよりも吸入空気の流れ方向下流側に配置されて、筒部からファンの中心側に向かって所定長さ延びる遮蔽板を有する。
 発明者らの鋭意研究により以下のことがわかっている。送風装置のファンシュラウドにおいて、ファン外周から吹き出される空気量は、狭小縁部に相当する位置からファンの回転方向に進んだ位置で他の位置からの空気量よりも多い。そして、この位置で吹き出される空気量が多いため、ファン外周全体における吹出し空気量が不均一になっている。このような不均一な吹き出し空気量の分布がファンの回転騒音の発生を引き起こす要因となっている。
 そこで、本開示の第4態様によれば、狭小縁部からファンの回転方向にずれた位置で、かつファンよりも吸入空気の流れ方向下流に配置される遮蔽板を有することにより、遮蔽板による吹出し空気の遮蔽効果により、ファンからの吹出し空気量を狭小縁部から回転方向に進んだ位置において抑制することができる。この遮蔽板による吹出し空気量の減少により、ファン外周からの吹出し空気量を均一な状態に近づけることができ、吹出し空気量の周方向のバランスを改善することができる。したがって、回転騒音を低減可能なファンシュラウドを有する送風装置を提供することができる。また、この送風装置によれば、ファンシュラウドの高さ寸法等の体格を大きくすることなく、回転騒音を低減することができる。
 本開示の第5態様によると、狭小縁部は、ファンシュラウドの外縁部のうち、ファンの外周までの距離が最も短い部分であってもよい。これによれば、最も回転騒音の要因となりうる、狭小縁部からファンの回転方向にずれた位置であってファンよりも下流に、遮蔽板を設けることにより、当該位置でのファン外周からの吹出し空気量を効果的に減少することができる。このため、ファンシュラウドに形成する遮蔽板の個数や大きさを抑制しても、効果的に回転騒音を低減することが可能になる。また、回転騒音を低減できる限りにおいて、遮蔽板の個数や大きさを抑制できるので、ファンの下流側での通風抵抗を抑制することができる。
本開示の第1実施形態に係る送風装置の背面図である。 図1のII-II断面図である。 図1のIII-III断面図である。 第1実施形態の送風装置と比較例の送風装置について、騒音レベルを比較した実験結果を示す図である。 本開示の第2実施形態に係る送風装置の背面図である。 図5のVI-VI断面図である。 本開示の第3実施形態に係る送風装置の背面図である。 第3実施形態のファンシュラウドの一部の断面図である。 比較例の送風装置について騒音レベルを測定した実験結果を示す図である。 第3実施形態の送風装置について騒音レベルを測定した実験結果を示す図である。
 以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合わせることも可能である。
(第1実施形態)
 本開示の第1実施形態の送風装置1について図1~図4にしたがって説明する。第1実施形態では、送風装置の一例として、車両にエンジン等を冷却するために搭載されるラジエータに対して送風を提供する装置について説明する。図1は、第1実施形態の送風装置1を説明するための背面図である。図2は、図1のII-II断面を矢印方向に見たときの、ファンシュラウド2についての部分断面図である。図3は、図1のIII-III断面を矢印方向に見たときの、ファンシュラウド2についての部分断面図である。なお、図1~3において、ファン3を回転駆動するモータ及びモータステーは、図示していない。また、図において矢印は、送風装置1が吸入する空気の流れ方向を示している。
 送風装置1は、1個の軸流型のファン3と、ファン3を回転駆動するモータを支持し、ファン3が吸入する空気を導くファンシュラウド2と、を備える。図1に示すように、ファン3は、回転の中心となるボス部30と、ボス部30から放射状に延びる複数個のブレード31と、を備える。複数個のブレード31は、その一端はボス部30と接続され、他端は円形のリング部32に接続されている。ファン3は、回転動力を与えるモータを備えている。モータは、回転軸であるモータシャフトを有する。モータシャフトと、ボス部30とは固定部材により連結されている。モータは、電動式であり、例えばフェライト式の直流モータで構成する。モータには、アーマチャへ電力を供給するためのハーネス部が接続され、このハーネス部はコネクタ等を介して車両のバッテリに接続されている。
 ファン3は、ラジエータ4よりも吸入空気の下流側に配置されている。これにより、ファン3は、モータが回転駆動されることにより、車両前面のグリル側からエンジン側に向けて外気を吸引する。
 ファンシュラウド2は、エンジン冷却水の熱を放熱させるためのラジエータ4に冷却風を提供するファン3を覆うように支持する部材である。ファンシュラウド2は、ファン3のモータを支持固定するとともに、ラジエータ4に一体に取り付けられる。例えば、ファンシュラウド2は、その鉛直方向下部及び鉛直方向上部にねじ等が挿通可能な貫通孔を備えた下側取付部及び上側取付部を有し、下側取付部及び上側取付部のそれぞれを、ラジエータ4に設けられた各雌ねじ部にねじで螺合することにより、ラジエータ4に一体に取り付けられる。
 ファンシュラウド2は、横長の矩形状であり、ラジエータ4のコア部に対して冷却風を通過させるファン3を1個配置できる構成を有している。ファンシュラウド2は、ファン3のモータが取り付けられるモータ取付部と、モータ取付部から放射状に複数本延設されるモータステーと、ファン3の外周を間隔を開けて取り囲む筒部23と、ファン3により吸入される空気を誘導する導風部24と、を備えている。筒部23は、ファン3のボス部30から放射状に延びる5枚のブレード31の外周(ファンの外周)を囲む円形状を呈し、モータステーの放射方向端部と一体に形成され、モータステーを介してモータ取付部を支持する。
 図2及び図3に示すように、ファンシュラウド2は、その外縁部と筒部23との間に滑らかに傾斜、または湾曲する形状の導風部24を備えている。この導風部24は、ラジエータ4のコア部の全面に外気を効率的に吸い込む機能を果たす。ファンシュラウド2のラジエータ側外縁部から筒部23の内縁部に至る導風部24によって形成される筒状部分は、風洞部を構成し、外気の効率的な吸込み気流の形成に寄与する。
 ファンシュラウド2は、ファンシュラウド2の外縁部のうち、ファン3の外周までの距離が外縁部の他の部分に比べて短い狭小縁部21を有する。すなわち、図1に図示するように、狭小縁部21は、横長矩形状のファンシュラウド2の外縁部の中で、長辺に位置する部分であり、短辺に位置する広大縁部20よりもファン3の外周までの距離が短くなっている。言い換えると、狭小縁部21からファン3の外周までの距離よりも広大縁部20からファン3の外周までの距離の方が長い。狭小縁部21は、筒部23までの距離が、広大縁部20の場合よりも短く、狭小縁部21から筒部23までに形成される導風部24の面積が非常に狭くなっている。広大縁部20は、ファン3の外周まで、または筒部23までの距離が、狭小縁部21の場合よりも長く、広大縁部20から筒部23までに形成される導風部24の面積が狭小縁部21の場合に比べて大きくなっている。
 さらにファンシュラウド2は、狭小縁部21からファン3の回転方向Rに進んだ位置に形成され、ファン3よりも吸入空気の上流に向かって突出するとともに、導風部24よりも外向きに突出する突出縁部22を有する。突出縁部22は、ファン側の内壁面22aが湾曲状である。また、突出縁部22の外壁面もファン側の内壁面22aにならって湾曲状であることが好ましく、これによりファンシュラウド2の外形寸法を抑制することができる。特に、突出縁部22が設けられている位置に対応する狭小縁部21は、ファンシュラウド2の外縁部のうち、ファン3の外周もしくは筒部23までの距離が最も短い部分であることが好ましい。
 ファンシュラウド2は、樹脂成形部材であり、所定の金型を用いた射出成形等によって成形される。この樹脂成形部材は、例えばガラス繊維やタルク材によって強度が高められたポリプロピレン樹脂等によってできている。
 ラジエータ4は、内部にエンジンの冷却水が流れ、例えば長手方向が上下方向を向くようにして複数配列されるチューブ及びチューブ間に配設されるフィンからなるコア部を有し、さらにチューブの長手方向両端部が接続される上側タンクおよび下側タンクを有して構成されている。
 上記構成において、エンジンからの冷却水は、ウォータポンプが駆動されることによってラジエータ回路を通って上側タンクに流入した後、コア部のチューブ内を上側から下側に向けて流れ、ファン3により提供される車室外空気との間で熱交換されて冷却された後、下側タンクから流出してエンジンに戻るようになっている。
 図4は、発明者らが、本実施形態の送風装置1と比較例の送風装置について騒音レベルを測定し、比較した実験結果である。送風装置1と比較例の送風装置との違いは、送風装置1にはファンシュラウド2に突出縁部22が形成されているか否かである。つまり、比較例の送風装置におけるファンシュラウドの外縁部は、長辺及び短辺に外向きの突出部がない横長矩形状である。その他の実験条件は、それぞれの送風装置について、ラジエータを一体に取り付けた状態で、モータに13.5Vの電圧印加し、ファンから吸入空気の上流へ1m地点での騒音を測定した。図4に示す音圧レベルは、A特性周波数重み付けを用いて測定したものである。
 図4において、太線で示す結果が送風装置1の騒音特性であり、細線で示す結果が比較例の送風装置の騒音特性である。図からわかるように、周波数200Hz付近(2400rpm×5枚/60)において、ともにピーク値が測定され、送風装置1の音圧レベルが比較例の送風装置の音圧レベルよりも19dB低下する結果が得られた。送風装置1によれば、このように人の聴覚に対して、不快な騒音であると感じられやすい低周波域での音圧レベルを大きく低減することができるので、純音であって人に不快感を与えうる回転騒音を低下することができる。
 以下に、本実施形態の送風装置がもたらす作用効果について述べる。送風装置1は、空気を送風する複数個のブレード31を有する軸流型のファン3と、ファン3の外周を間隔を開けて取り囲む筒部23、及びファン3により吸入される空気を誘導する導風部24を有するファンシュラウド2と、を備える。ファンシュラウド2は、ファンシュラウド2の外縁部のうち、ファン3の外周までの距離が他の部分に比べて短い狭小縁部21を有し、狭小縁部21からファン3の回転方向Rに進んだ位置に形成され、ファン3よりも吸入空気の上流に向かって突出するとともに、導風部24よりも外向きに突出する突出縁部22を有する。
 この構成によれば、狭小縁部21からファン3の回転方向Rに進んだ位置に、ファン3よりも吸入空気の上流に向かって突出し導風部24よりも外向きに突出する突出縁部22を有することにより、突出縁部22に沿ってファン外周に引き込まれる空気流を形成することができる。この突出縁部22からのファン外周への吸入方向をファン中心に向かって周方向で均一化でき、さらに吸入空気量の増加により、ファン外周への吸入空気を均一な状態に近づけ、吸入空気の周方向のバランスを改善することができる。
 比較例のファンシュラウドの外縁部内側に位置する導風部においては、狭小縁部で導風部に沿うようにファン外周から吸入される空気が他の部分よりも少なくなる。したがってファン外周への吸入空気量がファン外周全域において少ない部分が生じて不均一になり、回転騒音の発生を引き起こされるおそれがある。本実施形態の送風装置1によれば、不均一な吸入空気量による回転騒音の発生を抑止できる。
 また、狭小縁部21は、ファンシュラウド2の外縁部のうち、ファン3の外周までの距離が最も短い部分である。この構成によれば、最も回転騒音の要因となりうる狭小縁部21からファン3の回転方向Rに進んだ位置に突出縁部22を形成することにより、ファン外周への吸入空気量を効果的に増加させることができる。このため、ファンシュラウド2に形成する突出縁部22の個数や大きさを少なくして設計された製品であっても、効果的に回転騒音を低減することが可能になる。そして、ファンシュラウド2の寸法を抑制することができるので、送風装置1の小型化に貢献することができる。
 また、突出縁部22は、ファン側の内壁面22aが湾曲状となるように形成されている。この構成によれば、吸入空気を前方から突出縁部22の内側に引きこむときに、突出縁部22の内壁面22aの湾曲形状に沿う気流が形成されるため、吸入空気をスムーズにファン外周に導入することができる。これにより、突出縁部22を経てファン外周に導入する空気量を効果的に増加させることができるので、ファン外周への吸入空気量の不均衡が改善され、回転騒音の低減に貢献することができる。
(第2実施形態)
 第2実施形態は、送風装置1Aの構成について、第1実施形態を変更する実施形態である。図5は、第2実施形態の送風装置1Aを説明するための背面図である。図6は図5のVI-VI断面を矢印方向に見たときの、ファンシュラウド2Aについての部分断面図である。
 図5及び図6に示すように、送風装置1Aは、第1実施形態の送風装置1に対して、ファンシュラウド2Aの外縁部のうち、突出縁部22の対辺側にも突出縁部22Aを備えることが相違している。特に説明しない形態は、第1実施形態と同様とし、以下、異なる形態を主に説明する。
 ファンシュラウド2Aは、上部の突出縁部22に加え、下部に位置する狭小縁部21Aからファン3の回転方向Rに進んだ位置に形成され、ファン3よりも吸入空気の上流に向かって突出するとともに、導風部24よりも外向きに突出する突出縁部22Aを有する。突出縁部22Aは、ファン3の中心について突出縁部22の点対称となる位置に設けられているともいえる。突出縁部22Aは、ファン側の内壁面22aaが湾曲状である。また、突出縁部22Aの外壁面もファン側の内壁面22aaにならって湾曲状であることが好ましい。特に、突出縁部22Aが設けられている位置に対応する狭小縁部21Aも、ファンシュラウド2Aの外縁部のうち、ファン3の外周もしくは筒部23までの距離が最も短い部分であることが好ましい。
 本実施形態の送風装置1Aによると、ファンシュラウド2Aの上部及び下部に形成される狭小縁部21,21Aによって、突出縁部22と突出縁部22Aの両方に沿ってファン外周に引き込まれる空気流を形成することができる。このようにファンシュラウド2Aの外縁部の対辺部位に位置する2つの突出縁部からファン外周へ流入する空気量が増加することにより、ファン外周全体の吸入空気量を確実に均一な状態に近づけ、吸入空気量の周方向のバランス改善を促進することができる。
(第3実施形態)
 第3実施形態は、送風装置1Bの構成について、第1実施形態を変更する実施形態である。図7は、第3実施形態の送風装置1Bを説明するための背面図である。図8は、第3実施形態のファンシュラウド2Bについての側断面図の一部である。
 図7及び図8に示すように、送風装置1Bは、第1実施形態の送風装置1に対して、回転騒音を低減するための特徴的構成として、突出縁部の代わりに遮蔽板25,25Aを備えることが相違している。特に説明しない形態は、第1実施形態と同様とし、以下、異なる形態を主に説明する。
 図7及び図8に示すように、ファンシュラウド2Bは、ファン3が吹き出す空気流の一部が衝突する位置に遮蔽板25及び遮蔽板25Aを備えている。遮蔽板25は、狭小縁部21からファン3の回転方向Rに進んだ位置で、かつファン3よりも吸入空気の下流に配置されて、筒部23からファン3の中心側に向かって所定長さ延びる板状の部材である。遮蔽板25Aは、遮蔽板25に対して対辺部位、もしくはファン3の中心について遮蔽板25の点対称となる位置に設けられ、ファンシュラウド2Bの下部に位置する狭小縁部21Aからファン3の回転方向Rに進んだ位置で、かつファン3よりも吸入空気の下流に配置されて、筒部23からファン3の中心側に向かって所定長さ延びている。また、遮蔽板25,25Aは、ファン3の周方向にも所定長さ延びる形状で、当外周方向に長い短冊状を呈している。
 換言すれば、遮蔽板25,25Aは、モータ33を支持するモータステー34とファン3のブレード31との間であって、回転するブレード31の先端及び筒部23とブレード31の先端との間の隙間を少なくとも覆うように設けられている。これにより、ファン3が吹き出す空気流をファン外周付近において部分的に遮る障害壁となる。
 図9は、発明者らが比較例の送風装置について騒音レベルを測定した実験結果である。図10は、発明者らが本実施形態の送風装置1Bについて騒音レベルを測定した実験結果である。送風装置1Bと比較例の送風装置との違いは、送風装置1Bにはファンシュラウド2Bに遮蔽板25,25Aが形成されているか否かである。つまり、比較例の送風装置におけるファンシュラウドの外縁部は、ファン3の空気下流側に空気流れを遮る遮蔽板がない。その他の実験条件は、それぞれの送風装置について、ラジエータを一体に取り付けた状態で、モータに13.5Vの電圧印加し、ファンから吸入空気の上流へ1m地点での騒音を測定した。図9及び図10に示す音圧レベルは、A特性周波数重み付けを用いて測定したものである。
 両図からわかるように、周波数200Hz付近において、ともにピーク値が測定され、送風装置1Bの音圧レベルNBが比較例の送風装置の音圧レベルNAよりも約13dB低下する結果が得られた。送風装置1Bによれば、このように人の聴覚に対して、不快な騒音であると感じられやすい低周波域での音圧レベルを大きく低減することができるので、人に不快感を与えうる回転騒音を低下することができる。
 発明者らは、鋭意研究により、比較例の送風装置に係るファンシュラウドにおいて、ファン外周から後方に吹き出される空気が、狭小縁部に相当する位置からファン3の回転方向Rに進んだ位置で他の部位よりも多いことを認識している。そして、この部位で吹き出される空気量が多いことによって、ファン外周全体における吹出し空気量が不均一になっていることをつきとめている。このような不均一な吹き出し空気の分布がファンの回転騒音の発生を引き起こしている。
 そこで、本実施形態の送風装置1Bによれば、狭小縁部21,21Aからファン3の回転方向Rに進んだ位置で、かつファン3よりも吸入空気の下流に配置される遮蔽板25,25Aを有する。この遮蔽板25または遮蔽板25Aの遮蔽効果により、狭小縁部21または狭小縁部21Aから回転方向Rに進んだ位置においてファン3から吹き出される空気量を抑制することができる。この遮蔽板25または遮蔽板25Aによる吹出し空気量の減少により、ファン外周からの吹出し空気量を均一な状態に近づけ、吹出し空気量の周方向のバランスを改善することができる。
 また、遮蔽板25または遮蔽板25Aは、ファンシュラウド2Bの高さ方向等に突出する構成でないため、ファンシュラウド2Bの体格を大きくすることない。よって、装置の大型化を防止できる。
 また、狭小縁部21または狭小縁部21Aは、ファンシュラウド2Bの外縁部のうち、ファン3の外周までの距離が最も短い部分である。この構成によれば、狭小縁部21からファン3の回転方向Rに進んだ位置であってファン3よりも下流に、遮蔽板25や遮蔽板25Aを設けることにより、当該位置でのファン外周からの吹出し空気量を効果的に減少することができる。このため、ファンシュラウド2Bに形成する遮蔽板の個数や大きさを低減して設計された製品であっても、効果的に回転騒音を低減することが可能になる。そして、ファンシュラウド2Bの寸法を抑制することができるので、送風装置1の小型化に貢献することができる。
(他の実施形態)
 以上、本開示の好ましい実施形態について説明したが、本開示は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
 上記実施形態の送風装置1,1A,1Bは、車両のエンジン冷却水を冷却するためのラジエータに対して冷却風を提供する装置であるが、本開示はこの形態に限定して適用されるものではない。例えば、空調装置、給湯装置等の室外機に搭載されて冷却風を提供する装置、コンピュータ、電子部品等を冷却する冷却風を提供する装置等に適用することができる。
 上記実施形態の送風装置1,1A,1Bは、ラジエータ4よりも空気流れの下流に配置されているが、この形態に限定するものではない。例えば、送風装置1,1A,1Bが吹き出した空気を熱交換器等に供給するように配置されるものであってもよい。
 上記の第3実施形態の送風装置1Bは、遮蔽板25と遮蔽板25Aを備えているが、これらのうちいずれかの遮蔽板を備える構成であってもよく、一方の遮蔽板によっても上記の回転騒音を低減する作用効果を奏することができる。

Claims (5)

  1.  空気を送風する複数個のブレード(31)を有する軸流型のファン(3)と、
     前記ファンの外周を間隔を開けて取り囲む筒部(23)、及び前記ファンにより吸入される空気を誘導する導風部(24)を有するファンシュラウド(2)を備え、
     前記ファンシュラウドはさらに、
     前記ファンシュラウドの外縁部のうち、前記ファンの外周までの距離が外縁部の他の部分に比べて短い狭小縁部(21)と、
     前記ファンの回転方向(R)において、前記狭小縁部からずれた位置に形成され、前記ファンよりも前記吸入空気の流れ方向上流側に位置するとともに、前記導風部よりも外側に位置する突出縁部(22)を有する送風装置。
  2.  前記狭小縁部(21)は、前記ファンシュラウドの外縁部のうち、前記ファンの外周までの距離が最も短い部分である請求項1に記載の送風装置。
  3.  前記突出縁部(22)は、前記ファン側に湾曲状の内壁面(22a)を有する請求項1または請求項2に記載の送風装置。
  4.  空気を送風する複数個のブレード(31)を有する軸流型のファン(3)と、
     前記ファンの外周を間隔を開けて取り囲む筒部(23)、及び前記ファンにより吸入される空気を誘導する導風部(24)を有するファンシュラウド(2)を備え、
     前記ファンシュラウドはさらに、
     前記ファンシュラウドの外縁部のうち、前記ファンの外周までの距離が外縁部の他の部分に比べて短い狭小縁部(21,21A)と、
     当該狭小縁部から前記ファンの回転方向(R)にずれた位置で、かつ前記ファンよりも前記吸入空気の流れ方向下流側に配置されて、前記筒部から前記ファンの中心側に向かって所定長さ延びる遮蔽板(25,25A)を有する送風装置。
  5.  前記狭小縁部(21,21A)は、前記ファンシュラウドの外縁部のうち、前記ファンの外周までの距離が最も短い部分である請求項4に記載の送風装置。
PCT/JP2012/008277 2012-01-12 2012-12-25 送風装置 WO2013105193A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020147018025A KR101631837B1 (ko) 2012-01-12 2012-12-25 송풍 장치
US14/370,120 US9829010B2 (en) 2012-01-12 2012-12-25 Blower device
DE112012006370.8T DE112012006370T5 (de) 2012-01-12 2012-12-25 Gebläsevorrichtung
CN201280066662.8A CN104040186B (zh) 2012-01-12 2012-12-25 鼓风机设备

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012004332A JP5549686B2 (ja) 2012-01-12 2012-01-12 送風装置
JP2012-004332 2012-01-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2013105193A1 true WO2013105193A1 (ja) 2013-07-18

Family

ID=48781172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/008277 WO2013105193A1 (ja) 2012-01-12 2012-12-25 送風装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9829010B2 (ja)
JP (1) JP5549686B2 (ja)
KR (1) KR101631837B1 (ja)
CN (1) CN104040186B (ja)
DE (1) DE112012006370T5 (ja)
WO (1) WO2013105193A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108291375A (zh) * 2015-11-25 2018-07-17 佩朗股份有限公司 具有低反作用力矩的便携式电动鼓风机

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6292888B2 (ja) * 2014-01-10 2018-03-14 株式会社クボタ コンバイン
JP2015151925A (ja) * 2014-02-14 2015-08-24 株式会社デンソー 送風装置
US10174481B2 (en) * 2014-08-26 2019-01-08 Cnh Industrial America Llc Shroud wear ring for a work vehicle
JP6409666B2 (ja) * 2014-09-18 2018-10-24 株式会社デンソー 送風機
WO2016072068A1 (ja) * 2014-11-03 2016-05-12 株式会社デンソー 送風装置
JP6406068B2 (ja) * 2014-11-03 2018-10-17 株式会社デンソー 送風装置
JP6350240B2 (ja) * 2014-11-24 2018-07-04 株式会社デンソー ファンシュラウド
JP6394409B2 (ja) * 2015-01-19 2018-09-26 株式会社デンソー 送風装置
CN105799496B (zh) * 2015-01-21 2019-10-18 翰昂汽车零部件有限公司 车辆用风扇护罩
JP6418221B2 (ja) * 2015-12-25 2018-11-07 株式会社デンソー 熱交換モジュール
US9638480B1 (en) * 2016-02-05 2017-05-02 Ford Global Technologies, Llc System and method for cooling vehicle computing device
JP6493427B2 (ja) 2016-05-11 2019-04-03 株式会社デンソー ファンシュラウド
WO2017212893A1 (ja) 2016-06-09 2017-12-14 株式会社デンソー 送風装置
JP6845766B2 (ja) * 2017-08-22 2021-03-24 川崎重工業株式会社 鞍乗型車両及びラジエータ導風装置
KR102500528B1 (ko) * 2018-03-22 2023-02-15 엘지전자 주식회사 공기 조화기의 실외기
US11028858B2 (en) 2019-09-19 2021-06-08 Brose Fahrzeugteile GmbH & Co. Kommanditgesellschaft, Würzburg Integrated downstream funnel
KR20220113050A (ko) * 2021-02-05 2022-08-12 한온시스템 주식회사 팬 쉬라우드 조립체

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09505375A (ja) * 1993-08-30 1997-05-27 エアフロー リサーチ マニュファクチュアリング コーポレーション 帯付き軸流ファンと共に使用するための再循環制御を伴うハウジング
JP3928083B2 (ja) * 2002-02-27 2007-06-13 漢拏空調株式会社 ファン及びシュラウド組立体
JP2009539033A (ja) * 2006-05-31 2009-11-12 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 軸流ファン組立体

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3980912A (en) * 1975-05-27 1976-09-14 Lord Corporation Silencer for a fan-cooled electric motor
US3976393A (en) * 1975-08-27 1976-08-24 Candaian Hurricane Equipment Ltd Portable fan housing
US4152094A (en) * 1975-10-31 1979-05-01 Hitachi, Ltd. Axial fan
US4692091A (en) * 1985-09-23 1987-09-08 Ritenour Paul E Low noise fan
US5215433A (en) * 1989-08-23 1993-06-01 Gebhardt Ventilatoren Gmbh & Co. Axial fan
US5489186A (en) 1991-08-30 1996-02-06 Airflow Research And Manufacturing Corp. Housing with recirculation control for use with banded axial-flow fans
KR100548036B1 (ko) * 1998-12-31 2006-05-09 한라공조주식회사 축류팬용 안내깃과 그 안내깃을 구비한 축류팬 슈라우드 조립체
US6309176B1 (en) * 1999-11-12 2001-10-30 Siemens Automotive Inc. Noise attenuating sound resonator for automotive cooling module shroud
JP4029035B2 (ja) 2000-11-08 2008-01-09 ロバート ボッシュ エルエルシー 高効率で流入に適した軸流ファン
US6896095B2 (en) * 2002-03-26 2005-05-24 Ford Motor Company Fan shroud with built in noise reduction
CN1288349C (zh) * 2003-03-28 2006-12-06 三星电子株式会社 轴流式风扇组件
JP5199849B2 (ja) * 2008-12-05 2013-05-15 三菱重工業株式会社 車両用熱交換モジュールおよびこれを備えた車両
JP5177037B2 (ja) 2009-03-19 2013-04-03 株式会社デンソー 送風装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09505375A (ja) * 1993-08-30 1997-05-27 エアフロー リサーチ マニュファクチュアリング コーポレーション 帯付き軸流ファンと共に使用するための再循環制御を伴うハウジング
JP3928083B2 (ja) * 2002-02-27 2007-06-13 漢拏空調株式会社 ファン及びシュラウド組立体
JP2009539033A (ja) * 2006-05-31 2009-11-12 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 軸流ファン組立体

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108291375A (zh) * 2015-11-25 2018-07-17 佩朗股份有限公司 具有低反作用力矩的便携式电动鼓风机
CN108291375B (zh) * 2015-11-25 2020-10-23 佩朗股份有限公司 具有低反作用力矩的便携式电动鼓风机

Also Published As

Publication number Publication date
CN104040186A (zh) 2014-09-10
DE112012006370T5 (de) 2015-01-29
KR101631837B1 (ko) 2016-06-20
US20140334917A1 (en) 2014-11-13
JP2013142374A (ja) 2013-07-22
JP5549686B2 (ja) 2014-07-16
CN104040186B (zh) 2016-09-28
KR20140107344A (ko) 2014-09-04
US9829010B2 (en) 2017-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013105193A1 (ja) 送風装置
JP6394409B2 (ja) 送風装置
JP2008309121A (ja) ファンシュラウド構造
JP6564130B2 (ja) 冷却ファン装置
CN207968158U (zh) 一种具有均布通风式防护罩结构的电机
KR20160089475A (ko) 송풍 장치
JP2009114906A (ja) 軸流フアンモータの自己冷却構造
JP2009109103A (ja) 熱交換モジュール
JP6390348B2 (ja) 送風装置
JP5659406B2 (ja) クロスフローファン
JP2010025026A (ja) ファンユニットおよびそれを用いた車両用冷却システム
CN109072943B (zh) 送风装置
WO2016072068A1 (ja) 送風装置
JP6406068B2 (ja) 送風装置
KR102510470B1 (ko) 차량용 팬 슈라우드
JP2008163888A (ja) 送風ファンおよび送風機
JP2009156176A (ja) 冷却装置
CN114856788A (zh) 风扇护罩及送风装置
JPH0996425A (ja) 空気調和機の室外機
KR101658131B1 (ko) 팬 슈라우드 구조
JP6550909B2 (ja) 送風装置
JP5270902B2 (ja) 電動ファン装置
WO2020050059A1 (ja) 送風機
JP2005291050A (ja) 遠心ファン
KR102573356B1 (ko) 팬 슈라우드 조립체

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12865503

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20147018025

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14370120

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120120063708

Country of ref document: DE

Ref document number: 112012006370

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12865503

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1