JPH0442559B2 - - Google Patents
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- JPH0442559B2 JPH0442559B2 JP57214982A JP21498282A JPH0442559B2 JP H0442559 B2 JPH0442559 B2 JP H0442559B2 JP 57214982 A JP57214982 A JP 57214982A JP 21498282 A JP21498282 A JP 21498282A JP H0442559 B2 JPH0442559 B2 JP H0442559B2
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- Prior art keywords
- fan
- blade
- tip
- guide
- fan blade
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- Expired - Lifetime
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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
- F04D29/38—Blades
- F04D29/384—Blades characterised by form
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は軸流フアンに関するもので、例えばエ
ンジンのラジエターフアン、換気扇のフアン、扇
風機のフアンとして用いて有効である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an axial flow fan, and is effective for use as, for example, a radiator fan for an engine, a fan for a ventilation fan, and a fan for an electric fan.
従来、種々の低騒音フアンが考え出され、その
中には翼先端付近の翼取付角を大きくして軸流速
度を増加させ、次、翼端渦の翼への干渉を小さく
して騒音低減を図つたものがあつた。 In the past, various low-noise fans have been devised, some of which increase the axial velocity by increasing the blade installation angle near the blade tip, and then reduce noise by reducing the interference of the blade tip vortex with the blade. I found something that was planned.
しかし、このようなものでは翼取付角を大きく
したために、翼先端における揚力変化が大きくな
り、それだけ翼端渦の渦度も多きくなる。その結
果、翼面の圧力変化が大きくなり、騒音が発生す
るという問題点があつた。 However, in such a structure, since the blade attachment angle is increased, the change in lift at the blade tip increases, and the vorticity of the blade tip vortex increases accordingly. As a result, there was a problem in that pressure changes on the blade surface became large and noise was generated.
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので
あり、翼先端付近の軸流速度は下げずに翼端渦の
発生を抑制し、低騒音軸流フアンを提供すること
を目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a low-noise axial flow fan that suppresses the generation of blade tip vortices without reducing the axial flow velocity near the blade tip.
この目的を達成するために、ボスと、このボス
の周囲に配設された複数のフアンブレードとを有
し、このフアンブレードのフアンブレードの吸入
面側の先端部に、このフアンブレードの回転方向
前端から後端に向かつて徐々にフアン回転中心か
ら遠くなるよう構成したガイドを設け、かつフア
ンブレードの吐出面側の先端部に、フアンブレー
ドの回転中心から遠くなるよう構成したガイドを
設けるという技術的手段を採用したものである。 In order to achieve this purpose, the fan blade has a boss and a plurality of fan blades arranged around the boss, and the tip of the fan blade on the suction surface side is provided with a direction of rotation of the fan blade. A technique in which a guide is provided that is configured to gradually move away from the center of rotation of the fan from the front end to the rear end, and a guide that is configured to move away from the center of rotation of the fan blade is provided at the tip of the fan blade on the discharge surface side. This method adopted the following methods.
次に本発明をラジエターフアンに用いた場合の
第１実施例を図に基づいて説明する。 Next, a first embodiment in which the present invention is applied to a radiator fan will be described based on the drawings.
第１図は軸流フアン１の吸入側面を示すもの
で、図中矢印方向に回転する軸流フアン１を構成
するフアンブレード２の吸入側面３の先端部に
は、ガイド４が設けられている。このガイド４は
フアン回転方向前方の端部５から、フアン回転方
向後方の端部６に向かつて徐々に軸流フアン１の
回転中心までの距離が長くなつている。 FIG. 1 shows the suction side of the axial fan 1. A guide 4 is provided at the tip of the suction side 3 of the fan blade 2 that constitutes the axial fan 1 rotating in the direction of the arrow in the figure. . The distance from the center of rotation of the axial fan 1 to the guide 4 gradually increases from the front end 5 in the fan rotation direction to the rear end 6 in the fan rotation direction.
第２図は軸流フアン１の吐出側面を示すもので
あり、図中矢印方向に回転する。そして、フアン
ブレード２の吐出側面７の先端部にもガイド８が
設けられている。このガイド８はフアン回転方向
後方の端部９からフアン回転方向前方の端部１０
に向かつて徐々に軸流フアン１の回転中心までの
距離が長くなつている。 FIG. 2 shows the discharge side of the axial fan 1, which rotates in the direction of the arrow in the figure. A guide 8 is also provided at the tip of the discharge side surface 7 of the fan blade 2. This guide 8 extends from an end 9 at the rear in the fan rotation direction to an end 10 at the front in the fan rotation direction.
The distance to the center of rotation of the axial fan 1 gradually increases as the distance increases.
つまり第３図に示すように、図中矢印方向にフ
アンブレード２が回転するとき、フアン回転方向
前方の端部５，９における流入角は0°である。ま
た、フアン回転方向後方の端部６における流出角
α及び端部１０における流出角βは共に約10°〜
80°であり、内でも20°〜30°が最適である。従つて
吸入側面３のガイド５は遠心方向に凹であり、吐
出面側７のガイド８は遠心方向に凸である。尚、
このガイド５，８の幅は２〜10mmである。 That is, as shown in FIG. 3, when the fan blade 2 rotates in the direction of the arrow in the figure, the inflow angle at the front end portions 5 and 9 in the direction of rotation of the fan is 0°. Further, the outflow angle α at the rear end 6 in the fan rotation direction and the outflow angle β at the end 10 are both about 10° to
80°, with 20° to 30° being optimal. Therefore, the guide 5 on the suction side 3 is concave in the centrifugal direction, and the guide 8 on the discharge side 7 is convex in the centrifugal direction. still,
The width of these guides 5, 8 is 2 to 10 mm.
第４図はフアンブレード２の斜視図であり、こ
のフアンブレード２を設けたガイド４，８の形状
がこの図より一目瞭然である。 FIG. 4 is a perspective view of the fan blade 2, and the shape of the guides 4, 8 on which the fan blade 2 is provided is clearly seen from this figure.
第５図はフアンブレード２の横断図面である。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the fan blade 2.
尚、このフアンの材質はポリプロピレンを用い
ている。 The material used for this fan is polypropylene.
次に、以上の様に構成した軸流フアンをラジエ
ターフアンとしてエンジンとラジエータの間に配
設した時の作用を従来のガイドなしのフアンの作
用と関連させながら説明する。 Next, the operation when the axial flow fan configured as described above is disposed as a radiator fan between an engine and a radiator will be explained in relation to the operation of a conventional fan without a guide.
第６図に示す様な従来のフアン１が回転する
と、第７図に示す様にフアンブレード２の吸入側
面３には負圧が生じる。そのため、吐出側面３の
吸入側面７との間に圧力差が生じ、その圧力差に
よつて吐出側面７の先端部から吸入側面３の先端
部へと空気がまわり込んでいる。その結果翼端渦
１１が発生し第８図の様にこの翼端渦１１がフア
ンブレード２の後方のフアンブレード２′の表面
と干渉し、騒音の原因となつていた。そこで、本
発明ではエンジン又はモータから回転力を受けて
フアンが回転すると、その回転によつてラジエー
タを貫通した空気は、吸入側面３ではガイド４に
沿つて遠心方向に流れ、吐出側面７ではガイド８
に沿つて中心方向に流れる。これを第９図に示す
と、吸入側面３の先端部の流れは図中のＤ、吐出
側面７の先端部の流れは図中のＣとなり、翼端渦
１１の発生原因である回り込み空気の吸入側面３
の先端部の流れＢ、吐出側面７の先端部の流れＡ
に対し、互いに逆方向となる。 When a conventional fan 1 as shown in FIG. 6 rotates, negative pressure is generated on the suction side 3 of the fan blade 2 as shown in FIG. Therefore, a pressure difference is generated between the discharge side surface 3 and the suction side surface 7, and air flows around from the tip of the discharge side 7 to the tip of the suction side 3 due to the pressure difference. As a result, a blade tip vortex 11 is generated, and as shown in FIG. 8, this blade tip vortex 11 interferes with the surface of the fan blade 2' at the rear of the fan blade 2, causing noise. Therefore, in the present invention, when the fan rotates in response to rotational force from the engine or motor, the air that passes through the radiator due to the rotation flows centrifugally along the guide 4 on the intake side 3 and guides on the discharge side 7. 8
flows toward the center along. When this is shown in FIG. 9, the flow at the tip of the suction side 3 is D in the figure, and the flow at the tip of the discharge side 7 is C in the figure. Suction side 3
Flow B at the tip of , flow A at the tip of the discharge side 7
However, the directions are opposite to each other.
このため、フアンブレード２の吸入側面３の先
端部においてはガイド４による空気流れＤと上記
回り込み空気の流れＢとが逆方向により互いに打
ち消し合い、またフアンブレードの吐出側面７の
先端部においてはガイド８による空気流れＣと上
記回り込み空気の流れＡとが逆方向により互いに
打ち消し合い、従つて本実施例によれば翼端渦の
発生が著しく低減し、この渦の発生による騒音低
減を図ることができる。 Therefore, at the tip of the suction side 3 of the fan blade 2, the air flow D caused by the guide 4 and the above-mentioned wraparound air flow B cancel each other in opposite directions, and at the tip of the discharge side 7 of the fan blade, the air flow D caused by the guide 4 and the above-mentioned wraparound air flow B cancel each other out The air flow C caused by 8 and the above-mentioned wraparound air flow A cancel each other out in opposite directions. Therefore, according to this embodiment, the generation of blade tip vortices is significantly reduced, and it is possible to reduce the noise caused by the generation of these vortices. can.
なお、上記作用を果たすにはガイド４，８の流
出角α，βが幅寸法が必要であり、これの最適範
囲はフアンブレード２の大きさ等により設定され
る。 In order to achieve the above effect, the outflow angles α and β of the guides 4 and 8 require width dimensions, and the optimum range thereof is set by the size of the fan blade 2 and the like.
またガイド４，８はフアンブレード２の先端部
に存在しているため、フアン自体の送風機能には
大きく影響しない。 Furthermore, since the guides 4 and 8 are present at the tip of the fan blade 2, they do not greatly affect the air blowing function of the fan itself.
第１０図は本発明者による騒音測定結果を示す
もので、従来の軸流フアン（実線イ）と本実施例
の軸流フアン（破線ロ）との騒音レベルを比較し
たものである。この第１０図により、翼端渦によ
り乱流騒音成分である周波数1KHz〜5KHzにかけ
ての騒音が低下していることが明らかである。 FIG. 10 shows the results of noise measurements made by the present inventor, in which the noise levels of a conventional axial flow fan (solid line A) and an axial flow fan of this embodiment (broken line B) are compared. From FIG. 10, it is clear that the noise in the frequency range of 1 KHz to 5 KHz, which is a turbulent noise component, is reduced by the blade tip vortices.
尚、本実施例ではフアンブレード２の両面にガ
イドを一条ずつ設けたが、第１１図に示す様に複
数配設してもよい。 In this embodiment, one guide is provided on each side of the fan blade 2, but a plurality of guides may be provided as shown in FIG. 11.
また、第１２図に示す様にガイドを途中から複
数に分離して配設してもよい。 Further, as shown in FIG. 12, the guide may be separated into a plurality of parts and arranged in the middle.
さらにまた、第１３図に示す様に翼厚が比較的
厚い場合翼厚を変化させることにより、ガイドを
構成してもよい。第１４図は第１３図の−
断面図である。第１４図に示す様に、吐出側面
７に翼厚の深い部分１２を設け、この翼厚の厚い
部分１１の長さd1を回転方向前端から後端に向け
て長くしていく。また、吸入側面３に溝部１３を
設け、この溝部１２の長さd2を回転方向前端から
後端に向けて短かくしていく。この翼厚の厚い部
分１２と溝部１３とがガイドを構成し、騒音を低
減させる。 Furthermore, as shown in FIG. 13, when the blade thickness is relatively thick, the guide may be configured by changing the blade thickness. Figure 14 is - of Figure 13.
FIG. As shown in FIG. 14, a thicker blade portion 12 is provided on the discharge side surface 7, and the length d1 of the thicker blade portion 11 is increased from the front end to the rear end in the rotational direction. Further, a groove portion 13 is provided on the suction side surface 3, and the length d2 of this groove portion 12 is decreased from the front end to the rear end in the rotational direction. The thick portion 12 of the blade and the groove portion 13 constitute a guide and reduce noise.
以上要するに、本発明によればフアンブレード
先端部における翼端渦の低減を図ることができる
という優れた効果がある。 In summary, the present invention has the excellent effect of reducing the blade tip vortex at the tip of the fan blade.
第１〜５図は本発明の第１実施例を示すもの
で、第１図は吸入側から見た軸流フアンの正面
図、第２図は吐出側から見た軸流フアンの正面
図、第３図はフアンブレード要部正面図、第４図
はフアンブレード要部斜視図、第５図はフアンブ
レードの横断面図、第６〜８図は従来の軸流フア
ンを示すもので、第６図は正面図、第７図及び第
８図はフアンブレードに生じる翼端渦を示す図、
第９図は本発明の作用説明に供する図、第１０図
は従来の軸流フアンと第１実施例の軸流フアンと
の騒音レベルを比較した図、第１１図は本発明の
第２実施例を示すもので、フアンブレード要部正
面図、第１２図は本発明の第３実施例を示すフア
ンブレード要部正面図、第１３図及び第１４図は
本発明の第４実施例を示すもので、第１３図はフ
アンブレード要部正面図、第１４図は第１３図の
−断面図である。
１……ボス、２……フアンブレード、４，８…
…ガイド。
1 to 5 show a first embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a front view of an axial fan seen from the suction side, FIG. 2 is a front view of the axial fan seen from the discharge side, Fig. 3 is a front view of the main part of the fan blade, Fig. 4 is a perspective view of the main part of the fan blade, Fig. 5 is a cross-sectional view of the fan blade, and Figs. 6 to 8 show a conventional axial flow fan. Figure 6 is a front view, Figures 7 and 8 are diagrams showing wing tip vortices generated in fan blades,
FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the present invention, FIG. 10 is a diagram comparing the noise level of a conventional axial flow fan and an axial flow fan of the first embodiment, and FIG. 11 is a diagram of a second embodiment of the present invention. 12 is a front view of the main part of a fan blade, FIG. 12 is a front view of the main part of a fan blade, showing a third embodiment of the present invention, and FIGS. 13 and 14 are a front view of the main part of a fan blade, showing a fourth embodiment of the present invention. FIG. 13 is a front view of the main part of the fan blade, and FIG. 14 is a cross-sectional view taken from FIG. 13. 1... Boss, 2... Juan Blade, 4, 8...
…guide.
Claims (1)
フアンブレードとを有し、このフアンブレードの
フアンブレードの吸入面側の先端部に、このフア
ンブレードの回転方向前端から後端に向かつて
徐々にフアン回転中心から遠くなるよう構成した
ガイドを設け、かつフアンブレードの吐出面側の
先端部に、フアンブレードの回転方向後端から前
端に向かつて徐々にフアン回転中心から遠くなる
よう構成したガイドを設けたことを特徴とする軸
流フアン。1. It has a boss and a plurality of fan blades arranged around the boss, and a blade is provided at the tip of the fan blade on the suction surface side from the front end to the rear end in the rotational direction of the fan blade. A guide configured to gradually move away from the fan rotation center is provided, and the guide is configured to gradually move away from the fan rotation center from the rear end to the front end in the rotation direction of the fan blade at the tip on the discharge surface side of the fan blade. An axial flow fan characterized by the provision of a guide.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57214982A JPS59105998A (en) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | Axial flow fan |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57214982A JPS59105998A (en) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | Axial flow fan |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59105998A JPS59105998A (en) | 1984-06-19 |
| JPH0442559B2 true JPH0442559B2 (en) | 1992-07-13 |
Family
ID=16664750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57214982A Granted JPS59105998A (en) | 1982-12-08 | 1982-12-08 | Axial flow fan |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (7)
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| JP5211813B2 (en) * | 2008-04-10 | 2013-06-12 | パナソニック株式会社 | Ceiling fan |
| JP6252018B2 (en) * | 2013-07-31 | 2017-12-27 | 日本電産株式会社 | Impeller and blower |
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5548800Y2 (en) * | 1975-11-07 | 1980-11-14 | ||
| JPS57191495A (en) * | 1981-05-19 | 1982-11-25 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | Axial-flow fan |
-
1982
- 1982-12-08 JP JP57214982A patent/JPS59105998A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59105998A (en) | 1984-06-19 |
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