JP2003161299A - 送風機 - Google Patents

送風機

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JP2003161299A
JP2003161299A JP2001357449A JP2001357449A JP2003161299A JP 2003161299 A JP2003161299 A JP 2003161299A JP 2001357449 A JP2001357449 A JP 2001357449A JP 2001357449 A JP2001357449 A JP 2001357449A JP 2003161299 A JP2003161299 A JP 2003161299A
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Japan
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movable flap
air
axial fan
attack
angle
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JP2001357449A
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Takuya Usami
卓也 宇佐見
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Denso Corp
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Denso Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 送風量の増減によらず、送風効率を高く維持
する。 【解決手段】 軸流ファンの回転翼111の後流側に静
止翼132を設けるとともに、静止翼132の後端側に
回転自在に可動フラップ134を連結する。さらに、静
止翼132と可動フラップ134とを1つの翼と見なし
たとき、この1つの翼の低速状態における迎え角αが最
適となるように、静止翼132及び可動フラップ134
のストッパ133eを設定する。これにより、可動フラ
ップ134は、風見鶏のごとく可動フラップ134に作
用する風圧が最小となるように回転するので、低速状態
においては効率よく空気流れを整流し、高速状態におい
ては空気抵抗を小さくすることができる。したがって、
送風量の増減によらず、送風効率を高く維持する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸流ファン(JI
S B 0132 番号1012参照)の後流側に、軸
流ファンから吹き出す空気の旋回成分を整流する静止翼
が設けられた送風機に関するもので、車両用ラジエータ
に冷却風を送風する送風機に適用して有効である。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】軸流フ
ァンは、周知のごとく、径方向に延びる複数枚の回転翼
を回転させて空気が軸方向に通り抜けるものであるが、
軸方向に流れる空気には、軸方向成分に加えて軸流ファ
ンの回転方向の成分を含んでおり、この回転方向成分の
空気を整流して軸方向、つまり後流側に流すと、送風効
率が向上することが知られている。
【0003】そこで、車両用ラジエータに冷却風を送風
する送風機では、軸流ファンを駆動するモータの取付ス
テーの断面形状を翼形状として、整流効果を発揮させて
送風効率の向上を図っているものがある。
【0004】しかし、通常、翼形断面を有する取付ステ
ーの迎え角は、車速が略0km/hとなり、ラジエータ
に供給される冷却風の風量が送風機による送風量のみと
なるような状態において最適となるように設定されてい
るため、高速走行時等の冷却風が増大したときには、こ
の翼形断面を有する取付ステーが空気抵抗となり、ラジ
エータに供給される冷却風が速度に応じて上昇せず、却
って、ラジエータへの送風効率が低下するおそれがあ
る。
【0005】本発明は、上記点に鑑み、送風量の増減に
よらず、送風効率を高く維持することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、請求項1に記載の発明では、径方向に延
びる複数枚の回転翼(111)を有し、回転することに
より空気が軸方向に通り抜ける軸流ファン(110)
と、軸流ファン(110)を回転させる駆動源(12
0)と、軸流ファン(110)の後流側に設けられ、軸
流ファン(110)から吹き出す空気流れに対して所定
の迎え角を有して駆動源(120)に対して静止した複
数枚の静止翼(132)とを備え、静止翼(132)の
前縁側及び後縁側のうち少なくとも一方には、空気流れ
に応じて迎え角が変化する可動フラップ(134)が設
けられていることを特徴とする。
【0007】これにより、可動フラップ(134)に作
用する風圧が最小となるように、つまり軸流ファン(1
10)の後流側における空気流れに沿うように可動フラ
ップ(134)を作動させることができるので、送風量
の増減によらず、送風効率を高く維持することができ
る。
【0008】なお、請求項2に記載の発明のごとく、ヒ
ンジ部(133)を介して可動フラップ(134)を静
止翼(132)の後縁側に回転可能に設け、可動フラッ
プ(134)に作用する風圧を受けて可動フラップ(1
34)がヒンジ部(133)を中心として回転するよう
に構成すれば、可動フラップ(134)は、風見鶏のご
とく自動的に回転するので、送風量の増減によらず、送
風効率を自動的に高く維持することができる。
【0009】請求項3に記載の発明では、静止翼(13
2)の迎え角は、風量が所定量以下のときに発生する損
失が、風量が所定量を越えたときに発生する損失に比べ
て小さくなるように設定されていることを特徴とする。
【0010】これにより、風量が少なくなる場合の送風
効率を高くしながら、風量が多くなる場合の空気抵抗の
増大を抑制できるので、送風量の増減によらず、確実に
送風効率を高く維持することができる。
【0011】請求項4に記載の発明では、風量が所定量
以下のときにおける可動フラップ(134)の迎え角が
所定角度以上となるように可動フラップ(134)の回
転を規制するストッパ手段(133e)が設けられてい
ることを特徴とする。
【0012】これにより、風量が少なくなる場合におい
て、軸流ファン(110)の後流側における空気流れの
旋回成分を効率よく整流することができるので、送風効
率を確実に高くしながら、風量が多くなる場合の空気抵
抗の増大を抑制できる。
【0013】因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後
述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す
一例である。
【0014】
【発明の実施の形態】本実施形態は、本発明に係る送風
機を車両用ラジエータに冷却風を送風する送風機に適用
したものであり、図1は本実施形態に係る送風機100
を後流側から見た模式図である。
【0015】送風機100は、軸流ファン110、軸流
ファン110を回転駆動する電動モータ120、シュラ
ウド130等から構成されている。
【0016】ここで、軸流ファン110は、径方向に延
びる複数枚の回転翼111を有し、回転することにより
空気が軸方向に通り抜けるファンであり、シュラウド1
30は、電動モータ120及び軸流ファン110を支持
するとともに、ラジエータ(図示せず。)と軸流ファン
110との隙間を覆って軸流ファン110により誘起さ
れた空気流がラジエータを迂回して流れることを防止す
る樹脂成形品である。
【0017】なお、本実施形態では、軸流ファン110
は、ラジエータの空気流れ下流側に配置されており、電
動モータ120及び軸流ファン110は、シュラウド1
30を介してラジエータに固定されている。
【0018】また、シュラウド130には、軸流ファン
110の後流側に位置し、電動モータ120が取り付け
られる複数本の取付ステー131が一体形成されてお
り、この取付ステー131は、図2に示すように、その
断面形状が翼形状となるように形成されている。
【0019】具体的には、軸流ファン110から吹き出
す空気流れに対して所定の迎え角を有して電動モータ1
20に対して静止した静止翼132と、ヒンジ部133
を介して静止翼132の後縁側に回転可能に連結された
可動フラップ134とによって取付ステー131を構成
するとともに、主に静止翼132により電動モータ12
0を支持しつつ、可動フラップ133と共に軸流ファン
110から吹き出す空気を整流する。
【0020】なお、翼の迎え角とは、周知のごとく、翼
の前縁と後縁とを結ぶ翼弦と、翼に向かって流れる空気
とのなす角を言う。
【0021】ここで、ヒンジ部133は、図3に示すよ
うに、静止翼132の後縁端に円形断面を有するシャフ
ト部133aを設け、可動フラップ134の前端側にシ
ャフト部133aの外周面に対して摺動する溝部133
b及び円弧状突起部133cを設けて、シャフト部13
3aを溝部133bと円弧状突起部133cとの間に填
め込むことにより、可動フラップ134が静止翼132
に対して可動することができるようにしたものである。
【0022】なお、静止翼132のシャフト部133a
側には、円弧状突起部133cが摺動可能に挿入される
ガイド穴133dが形成されている。
【0023】また、ヒンジ部133には、車速が略0k
m/h程度と遅くなり、ラジエータに供給される冷却風
の風量が軸流ファン110による送風量のみとなるよう
な状態、つまりラジエータへの風量が所定量V以下の状
態において、静止翼132に衝突して可動フラップ13
4の迎え角が所定角度以上となるように可動フラップ1
34の回転を規制するストッパ133eが可動フラップ
134に一体形成されている。
【0024】そして、本実施形態では、静止翼132の
迎え角は、風量が前記所定量V以下のときに発生する損
失が、風量が前記所定量Vを越えたときに発生する損失
に比べて小さくなるように、つまりラジエータに供給さ
れる冷却風の風量が軸流ファン110による送風量のみ
となるような状態において、空気流れが最適となるよう
に設定されている。
【0025】そしてさらに、ストッパ133eが静止翼
132に衝突して可動フラップ134の回転が規制され
た場合、つまりラジエータに供給される冷却風の風量が
軸流ファン110による送風量のみとなるような状態に
おいて、静止翼132と可動フラップ134とを1枚の
翼と見なしたときに、この1枚と見なされた翼の迎え
角、すなわち静止翼132の前端と可動フラップ124
の後端とを結ぶ線と空気流れとのなす角が最適となるよ
うにストッパ133eが設定されている。
【0026】次に、本実施形態の特徴的作動及びその効
果を述べる。
【0027】図4は可動フラップ134の作動を示す説
明図であり、車速が略0km/h程度と遅くなり、ラジ
エータに供給される冷却風の風量が軸流ファン110に
よる送風量のみとなる低速状態では、軸流ファン110
の後流側における空気流れに占める旋回成分が大きくな
り、軸流ファン110の後流側における空気流れは、フ
ァン軸線に対して大きく傾いた状態となる。
【0028】一方、車速が高く、ラジエータに多くの走
行風が流れ込む高速状態では、軸流ファン110の後流
側における空気流れに占める旋回成分が低速状態に比べ
て小さくなるので、軸流ファン110の後流側における
空気流れは、車速の増大に応じて次第にファン軸線に対
して平行になっていく。
【0029】このとき、可動フラップ134はヒンジ部
133を中心として回転可能になっているので、可動フ
ラップ134は、ストッパ133eにて規制された範囲
内において、風見鶏のごとく可動フラップ134に作用
する風圧が最小となるように、つまり軸流ファン110
の後流側における空気流れに沿うように自動的に回転す
る。
【0030】そして、静止翼132の迎え角は、低速状
態状態において空気流れが最適となるように設定され、
かつ、ストッパ133eが静止翼132に衝突して可動
フラップ134の回転が規制された場合、つまり低速状
態において、静止翼132と可動フラップ134とを1
枚の翼と見なしたときに、この1枚と見なされた翼の迎
え角α(>0)が最適となるようにストッパ133eが
設定されているので、ラジエータへの送風効率を高くす
ることができる。
【0031】一方、高速状態においては、1枚と見なさ
れた翼の迎え角αが負となり、静止翼132は空気流れ
に対して抵抗となるものの、可動フラップ134は、可
動フラップ134に作用する風圧が最小となるように回
転するので、例えば可動フラップ134を低速状態の位
置で固定した場合に比べて、高速状態における空気抵抗
を小さくすることができる。
【0032】なお、高速状態においては、十分な量の冷
却風を得ることができるので、高速状態における静止翼
132の空気抵抗は、実用上問題ない。
【0033】したがって、本実施形態に係る送風機10
0では、送風量の増減によらず、送風効率を高く維持す
ることができるので、ラジエータを冷却能力を高く維持
することができる。
【0034】(その他の実施形態)上述の実施形態で
は、可動フラップ134は風圧を受けて自動的に回転す
るものであったが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、航空機のフラップのごとく、アクチュエータによ
り能動的に可動フラップ134を動作させてもよい。
【0035】また、上述の実施形態では、静止翼132
の後縁側に可動フラップ134を設けたが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、静止翼132の前縁側に
可動フラップ134を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る送風機の正面図であ
る。
【図2】図1のA−A断面図である。
【図3】本発明の実施形態に係るヒンジ部の構造を示す
説明図である。
【図4】本発明の実施形態に係る可動フラップの作動説
明図である。
【符号の説明】
111…回転翼、132…静止翼、133…ヒンジ部、
134…可動フラップ。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 径方向に延びる複数枚の回転翼(11
    1)を有し、回転することにより空気が軸方向に通り抜
    ける軸流ファン(110)と、 前記軸流ファン(110)を回転させる駆動源(12
    0)と、 前記軸流ファン(110)の後流側に設けられ、前記軸
    流ファン(110)から吹き出す空気流れに対して所定
    の迎え角を有して前記駆動源(120)に対して静止し
    た複数枚の静止翼(132)とを備え、 前記静止翼(132)の前縁側及び後縁側のうち少なく
    とも一方には、空気流れに応じて迎え角が変化する可動
    フラップ(134)が設けられていることを特徴とする
    送風機。
  2. 【請求項2】 前記可動フラップ(134)は、前記静
    止翼(132)の後縁側にヒンジ部(133)を介して
    回転可能に設けられているとともに、前記可動フラップ
    (134)に作用する風圧を受けて前記ヒンジ部(13
    3)を中心として回転することを特徴とする請求項1に
    記載の送風機。
  3. 【請求項3】 前記静止翼(132)の迎え角は、風量
    が所定量以下のときに発生する損失が、風量が前記所定
    量を越えたときに発生する損失に比べて小さくなるよう
    に設定されていることを特徴とする請求項1又は2に記
    載の送風機。
  4. 【請求項4】 風量が所定量以下のときにおける前記可
    動フラップ(134)の迎え角が所定角度以上となるよ
    うに前記可動フラップ(134)の回転を規制するスト
    ッパ手段(133e)が設けられていることを特徴とす
    る請求項1ないし3のいずれか1つに記載の送風機。
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