JPH0587296U - 軸流ファン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１の目的は、ハブ部及びファンブレードを
有する軸流ファンにおいて、騒音防止と送風効率確保と
の両立を図ること。第２の目的は、第１の目的に加え、
より高い騒音防止を達成すること。 【構成】 第１の構成は、ファンブレード２の後縁部の
みに、軸方向に所定の幅を持つ多孔質体３を設けた。第
２の構成は、多孔質体を、ファンブレード２に対し取付
角度が調整可能な多孔質フラップ４とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、車両のラジエータファンや空調装置の冷却ファン等として適用され る軸流ファンに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、ラジエータファン等として適用される軸流ファンとしては、一般に、図 ５に示すような、回転駆動されるハブ部に径方向配置でファンブレードが設けら れた軸流ファンが知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来の軸流ファンにあっては、ファンブレードの後流位置 に発生する渦対策を何もしていない為、この渦による騒音問題が起きている。

【０００４】 つまり、高速回転時にブレード下面を流れる空気の流れを見ると、ブレード前縁 から後縁に向かうにしたがって流速を増すが、後縁部では限界流速を超えて剥離 を生じて失速する。これにより、ブレード上面を流れる空気の流速がブレード下 面を流れる空気の流速より速くなるというように大きな速度差を生じ、ブレード の後縁を出たところではブレード上面を流れてきた空気がブレード下面側に回り 込み、図５に示すように、ファンブレードの後流位置に渦が発生する。

【０００５】 これに対し、例えば、実開昭５８−４０５９９号公報には、例えば、図６に示 すように、ハブ部及びファンブレードの少なくとも一部の表面に、多孔質の吸音 材を付着し、ファンブレードの表面を流れる流速を小さくし、ファンブレードの 後流位置に発生する渦の生成を低減させる技術が提案されている。

【０００６】 しかしながら、この従来の軸流ファンは、ファンブレードの表面に多孔質の吸音 材を付着しているものである為、ファンブレードにより与えられる流速エネルギ 自体が多孔質の吸音材で減衰されることで、渦の生成を抑えれば抑えるほど、送 風効率を低下させてしまうという問題がある。

【０００７】 本考案は、上記のような問題に着目してなされたもので、ハブ部及びファンブ レードを有する軸流ファンにおいて、騒音防止と送風効率確保との両立を図るこ とを第１の課題とする。

【０００８】 第１の課題に加え、より高い騒音防止を達成することを第２の課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記第１の課題を解決するため請求項１記載の軸流ファンでは、ファンブレー ドの後縁部のみに、軸方向に所定の幅を持つ多孔質体を設けた。

【００１０】 即ち、回転駆動されるハブ部と、該ハブ部に径方向配置で設けられたファンブレ ードとを有する軸流ファンにおいて、前記ファンブレードの後縁部のみに、軸方 向に所定の幅を持つ多孔質体を設けたことを特徴とする。

【００１１】 上記第２の課題を解決するため請求項２記載の軸流ファンでは、請求項１記載 の軸流ファンにおいて、前記多孔質体を、ファンブレードに対し取付角度が調整 可能な多孔質フラップとしたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】

請求項１記載の考案の作用を説明する。

【００１３】 ファン回転駆動時、ファンブレード上面とファンブレード下面とには前縁から後 縁に向かうにしたがって次第に流速を増す空気の流れが生じるが、ファンブレー ドの後縁部において、圧力の高いファンブレード下面側から圧力の低いファンブ レード上面側に向かって多孔質体を通過する空気の流れが生じ、ファンブレード 下面を流れる空気流の一部がファンブレード下面に向かって流れることにより失 速を引き起こす剥離の発生を防止し、ファンブレード上面を流れる空気流へエネ ルギを与えてファンブレード上下面での空気流の速度差を小さく抑える。したが って、この剥離防止作用と速度差抑制作用によりファンブレードの後流位置にお いて渦が発生しにくくなる。

【００１４】 一方、送風効率をみると、ファンブレードの後縁部のみに、軸方向に所定の幅を 持つ多孔質体が設けられているため、この多孔質体を除くファンブレード部分で は減衰することなく流速エネルギが与えられ、一般に知られる軸流ファンとほぼ 同じレベルの送風効率を確保することができる。

【００１５】 請求項２記載の考案の作用を説明する。

【００１６】 上記作用説明で明らかなように、ファンブレード下面側からファンブレード上面 側に向かって多孔質体を通過する空気の流れをコントロールすることで、効果的 な剥離防止作用と速度差抑制作用が得られることがわかる。

【００１７】 これに対し、多孔質体を、ファンブレードに対し取付角度が調整可能な多孔質フ ラップとしていることで、多孔質フラップを通過する空気流量を、取付角度の大 きさを変えることで調整することができる。つまり、ファンブレード下面とファ ンブレード上面との圧力差により決まる流量に対して流量の調整代となり、例え ば、あるファン回転数域での騒音が大きい場合、その回転数域の時に最も効果的 な剥離防止作用と速度差抑制作用が得られるように多孔質フラップの取付角度を 調整することで、渦による騒音を高レベルで低減させることができる。

【００１８】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１９】 （第１実施例） 構成を説明する。

【００２０】 図１は本考案第１実施例の軸流ファンを示す斜視図である。

【００２１】 図１において、１はハブ部、２はファンブレード、３は多孔質体である。

【００２２】 前記ハブ部１には、エンジンやモータ等の回転軸が連結され、これらの駆動手段 により回転駆動される。

【００２３】 前記ファンブレード２は、ハブ部１の外周に径方向配置で回転対称が得られる位 置に複数枚設けられている。

【００２４】 尚、ハブ部１とファンブレード２とは、例えば、合成樹脂を素材とし射出成形等 により一体に形成される。

【００２５】 前記多孔質体３は、前記ファンブレード２の後縁部のみに、軸方向に所定の幅を 持たせて設けられている。

【００２６】 尚、多孔質体３の断面形状は、ファンブレード２のファンブレード上面２ａとフ ァンブレード下面２ｂとを滑らかに延長した形状とされ、ファンブレード２に対 しては接着や加熱溶着等により固定されている。

【００２７】 また、多孔質体３は、内部に形成される１つ１つの孔が独立しているものではな く、互いに連通して空気の流れを許す連通孔を有するもので、例えば、発泡合成 樹脂等を素材として作られる。

【００２８】 作用を説明する。

【００２９】 (A) 渦生成抑止作用 ファン回転駆動時、ファンブレード上面２ａとファンブレード下面２ｂとには 前縁から後縁に向かうにしたがって次第に流速を増す空気の流れが生じるが、フ ァンブレード２の後縁部において、図１及び図２に示すように、圧力の高いファ ンブレード下面２ｂ側から圧力の低いファンブレード上面２ａ側に向かって多孔 質体３を通過する空気の流れが生じる。

【００３０】 この多孔質体３を通過する空気の流れは、ファンブレード下面２ｂを流れる空気 流の一部がファンブレード下面２ｂに向かって流れることにより失速を引き起こ す剥離が発生するのが防止される。

【００３１】 また、多孔質体３を通過する空気の流れは、ファンブレード上面１ａを流れる空 気流へエネルギを与えてファンブレード上下面２ａ，２ｂでの空気流の速度差を 小さく抑える。

【００３２】 したがって、ブレード下面後縁部での剥離防止作用とファンブレード上下面２ａ ，２ｂでの速度差抑制作用によりファンブレード２の後流位置において騒音の原 因となる渦が発生しにくくなる。

【００３３】 (B) 送風作用 ファン回転駆動時には、ファンブレード２の後縁部のみに、軸方向に所定の幅 を持つ多孔質体３が設けられているため、この多孔質体３を除くファンブレード ２の部分では減衰することなく流速エネルギが与えられ、駆動入力に応じた送風 が行なわれる。つまり、一般に知られる軸流ファンとほぼ同じレベルの送風効率 を確保することができる。

【００３４】 以上説明してきたように第１実施例にあっては、ハブ部１及びファンブレード ２を有する軸流ファンにおいて、ファンブレード２の後縁部のみに、軸方向に所 定の幅を持つ多孔質体３を設けた為、ファンブレード２の後流位置において渦の 発生を抑えることによる騒音防止と、表面に多孔質材を有さないファンブレード ２を残したままとすることによる送風効率確保との両立を図ることができる。

【００３５】 （第２実施例） 構成を説明する。

【００３６】 図３は本考案第２実施例の軸流ファンを示す翼部断面図である。

【００３７】 図３において、２はファンブレードであり、４はファンブレード２に対し支軸５ を中心として取付角度が調整可能な多孔質フラップである。

【００３８】 作用を説明する。

【００３９】 上記第１実施例の作用説明で明らかなように、ファンブレード下面２ｂ側から ファンブレード上面２ａ側に多孔質体３を通過する空気の流れをコントロールす ることで、効果的な剥離防止作用と速度差抑制作用が得られることがわかる。

【００４０】 これに対し、第２実施例では、多孔質体がファンブレード２に対し取付角度が調 整可能な多孔質フラップ４とされていることで、図４に示すように、多孔質フラ ップ４を通過する空気流量を、取付角度の大きさを変えることで調整することが できる。

【００４１】 つまり、この取付角度の大きさを変えることによりファンブレード下面２ｂを流 れる空気の受け量を大きくしたり小さくしたりすることができ、この空気流量が ファンブレード下面２ｂとファンブレード上面２ａとの圧力差により決まる流量 に対して流量の調整代となる。

【００４２】 したがって、例えば、あるファン回転数域での騒音が大きい場合、その回転数域 の時に最も効果的な剥離防止作用と速度差抑制作用が得られるように多孔質フラ ップ４の取付角度を調整することで、渦による騒音を高レベルで低減させること ができる。また、例えば、大量に生産される軸流ファンでは、各ファン毎に騒音 性能にバラツキが出るが、このバラツキを多孔質フラップ４の設定角度で調整す ることにより小さく抑えることができる。

【００４３】 以上説明してきたように第２実施例にあっては、ハブ部１及びファンブレード ２を有する軸流ファンにおいて、多孔質体を、ファンブレード２に対し取付角度 が調整可能な多孔質フラップ４とした為、第１の効果に加え、より高い騒音防止 を達成することができる。

【００４４】 以上、実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成は実施例に限られる ものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があっても 本考案に含まれる。

【００４５】 例えば、第２実施例では、ファンブレードに対し取付角度が調整するだけの多 孔質フラップの例を示したが、支軸にモータアクチュエータ等を連結し、ファン 回転数に応じて最も騒音の低い最適な取付角度が得られるように、多孔質フラッ プの取付角度を、ファン回転数や騒音等の検出値に応じて制御するような例とし てもよい。

【００４６】

【考案の効果】

請求項１記載の本考案にあっては、ハブ部及びファンブレードを有する軸流フ ァンにおいて、ファンブレードの後縁部のみに、軸方向に所定の幅を持つ多孔質 体を設けた為、騒音防止と送風効率確保との両立を図ることができるという効果 が得られる。

【００４７】 請求項２記載の本考案にあっては、多孔質体を、ファンブレードに対し取付角 度が調整可能な多孔質フラップとした為、上記効果に加え、より高い騒音防止を 達成することができるという効果が得られる。

【００４８】 本考案の技術は、騒音対策が進み、高度の静粛化が達成されているゆえに騒音と して気になるようになる自動車のラジエータファンへの適用に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の軸流ファンを示す斜視図である。

【図２】第１実施例の軸流ファンの作用説明図である。

【図３】第２実施例の軸流ファンを示す翼部断面図であ
る。

【図４】第２実施例の軸流ファンの作用説明図である。

【図５】一般に知られる従来の軸流ファンでの渦生成作
用説明図である。

【図６】従来出典に示される渦対策軸流ファンでの渦生
成防止作用説明図である。

【符号の説明】

１ ハブ部 ２ ファンブレード ２ａ ファンブレード上面 ２ｂ ファンブレード下面 ３ 多孔質体 ４ 多孔質フラップ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動されるハブ部と、該ハブ部に径
   方向配置で設けられたファンブレードとを有する軸流フ
   ァンにおいて、 前記ファンブレードの後縁部のみに、軸方向に所定の幅
   を持つ多孔質体を設けたことを特徴とする軸流ファン。
2. 【請求項２】 請求項１記載の軸流ファンにおいて、 前記多孔質体を、ファンブレードに対し取付角度が調整
   可能な多孔質フラップとしたことを特徴とする軸流ファ
   ン。