JPH0646039B2 - 静かなクラッチファンブレード - Google Patents

静かなクラッチファンブレード

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JPH0646039B2
JPH0646039B2 JP2513255A JP51325590A JPH0646039B2 JP H0646039 B2 JPH0646039 B2 JP H0646039B2 JP 2513255 A JP2513255 A JP 2513255A JP 51325590 A JP51325590 A JP 51325590A JP H0646039 B2 JPH0646039 B2 JP H0646039B2
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blade
fan
dimensionless
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leading edge
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イー ブラケット，スティーブン
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Siemens Corp
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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
    • F04D29/386—Skewed blades
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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    • F04D29/384—Blades characterised by form
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2240/00—Components
    • F05D2240/20—Rotors
    • F05D2240/30—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor
    • F05D2240/307—Characteristics of rotor blades, i.e. of any element transforming dynamic fluid energy to or from rotational energy and being attached to a rotor related to the tip of a rotor blade

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  • 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】 ［技術分野］ 本発明は、ラジエータを通して空気を引き込むために自
動車に使用される形式のファンに関するものである。な
お本発明は、一層静かにかつ一層効果的に稼働させるた
めに前記ファンのブレードを改良することも含んでい
る。
［背景技術］ クラッチファンは、エンジンが所謂「north-south」方
向に組付けられ、つまり縦置き式に組付けられているよ
うな車両で使用される。ファンはエンジンウォーターポ
ンプ軸の外側部分にクラッチを介して組付けられてい
る。クラッチのサイズ又は能力は前記ウォーターポンプ
の入力速度（通常はエンジン回転数の１．２５倍）とク
ラッチファンのトルクとによって決定される。ファンが
正しく設計されている場合には、一般に、車両を冷却す
るために要する空気流がファンのトルクを決定する。
従来慣用のブレード付きクラッチファンでは、半径方向
の（反りのない）ブレード断面型をもった或る所定数
の、通常５枚又は７枚のブレードを有するタイプが最も
典型的と云うことができる。ブレード材料は鋼又はアル
ミニウム又はプラスチックのいずれかである。これらの
ファンは、ノイズレベルが可成り許容できるとは言え、
過去においてはファンノイズ問題を犠牲にして専ら冷却
性能を考慮して使用されてきた。
［発明の構成］ 本発明によって、要求された冷却性能を達成することが
でき、或いは改善することすら可能になる一方、ファン
によって発生される音圧レベルを充分に低下させること
が可能である。更にファントルクが低下され、クラッチ
寸法を減少させることも可能になるので、経費節減が得
られる。
本発明の総括的な原理に基づいて構成されたファンブレ
ードは、内部域、回転方向に反りを増大する中間域及び
反りを減少する外部域を有する反りの変化する前縁と、
増大するブレード半径の関数として増大するピッチ比
と、前記前縁の外部域に沿ってブレード半径と先端カー
ル部を形成する角度との関数として所定の曲率で増大す
るブレードピッチとから成っている。
本発明の特徴、利点及び効果は、以下に続く説明、請求
の範囲及び、本発明を実施するに当って現時点では最良
の形態と考えられる有利な実施例を含む添付図面から明
らかである。
図面の簡単な説明 図１は本発明の１実施例によるファンの部分図である。
図２は図１の２−２線に沿って矢印の方向に見た横断面
図である。
図３は図１の３−３線に沿って矢印の方向に見た横断面
図である。
図４は図１の４−４線に沿って矢印の方向に見た横断面
図である。
図５は図１の５−５線に沿って矢印の方向に見た横断面
図である。
図６は図１の６−６線に沿って矢印の方向に見た横断面
図である。
図７は本発明のファンブレードの諸相を説明するために
使用されるダイアグラムである。
図８、図９及び図１０は本は明のファンブレードの諸相
を説明するために使用されるグラフである。
［発明を実施するための最良の形態］ 図１〜図６に示したファン２０は、ハブ２４から放射状
に延びる多数の同一形状のブレード２２を有している。
ファンは、金属部分２６とプラスチック部分２８とから
成る２部構造である。
各ブレードは前縁３０と後縁３２を有している。前縁
は、曲率の変化する反りを有し、該反りは内部区域３４
と中間区域３６と外部区域３８とから成っている。後縁
は真っ直である。なお念のために云っておくが、前縁の
外部区域３８は中間区域３６の最外端位から後縁３２の
最外端位へ続いているので、ブレードの先端部（半径方
向外側部分）は前縁の可成りの部分を占めている。
またブレードはブレード半径に伴って連続的に増大する
ピッチ比を有している。ハブの中心から所定の半径のと
ころでのピッチは次の条件式として規定された無次元ピ
ッチ比から決定することができる。すなわち： ２・π（ｒ／Ｒ）ｔａｎ（Ｏ） 但し、ｒ＝所定の断面部におけるブレード半径 Ｒ＝ハブ中心から先端部までのファン半径 Ｏ＝図７において規定したような弦角度とする。
またブレードは図２〜図６において符号４０で示した先
端カール部を有している。該先端カール部４０は、図７
において共に規定したように無次元投影幅及び無次元ブ
レード長という用語で表すこともできる。ブレードに沿
った或る特定の距離のところでの無次元投影幅は、前記
先端カール部が始まるところの無次元半径において平均
投影幅を取りかつ該平均投影幅値によって前記特定距離
における投影幅を除算することによって決定される。無
次元ブレード長は、ブレード弦長にブレード弦角度の正
弦を乗じた値でＸを除した値である（図７）。Ｘの長さ
は先端カール部に沿ったファンブレードの前縁から引出
される。
有利なブレードパラメータは、図８、図９及び図１０の
グラフによって表されている。ブレード前縁の内部域３
４は無次元半径０．４５から０．５７まで、中間域３６
は０．５７から０．８８まで、また外部域３８は０．８
８から１．００まで延びている。図１では内部域は正確
に反り無しであるようには図示されていず、むしろブレ
ードはハブに接近するにつれて拡幅するように示されて
いる。これは目的を強調するためになされた。
有利な先端カール部は無次元半径０．９１で始まりかつ
一定の曲率を有している。
ブレード長の関数としての無次元投影幅が図１０に示さ
れている。無次元ブレード長０から０．０３５までは無
次元投影幅は一定である。無次元ブレード長０．０３５
から０．２まで無次元投影幅は連続的に増大し、無次元
ブレード長０．２から１．０まで無次元投影幅は連続的
に減少する。
その他若干の考慮が重要である。ブレード反り角は無次
元半径０．８８のところで４０゜を超えてはならず、ま
た無次元半径０．７におけるブレード反り角は少なくと
も０゜でなければならない。先端カール部は無次元ブレ
ード長の少なくとも最初の３％については一定の無次元
投影幅を維持しなければならない。無次元ブレード長
０．０３から０．２までの範囲では無次元投影幅は連続
的に増大しかつ無次元半径０．９１における平均投影幅
よりも少なくとも３．５％大でなければならない。無次
元ブレード長の残りの０．２から１．０までの範囲につ
いては無次元投影幅は連続的に減少する。
ブレードの画期的な構成によってクラッチファンにとっ
て顕著なノイズ低下が可能になると同時に、ファン効率
はクラッチ寸法を減少させ、ひいては経費及び重量節減
のための格好の機会を提供することが可能になる。ファ
ンノイズが弱まるのは、先端カール部と相俟って前縁を
前向きに湾曲させた結果である。ブレードの前記２つの
特徴を組み合わせることによってファンは、電動モータ
によって作動されるプラスチック製冷却ファンに匹敵す
ることのできる性能を得ることができる。金属製クラッ
チファンに対比して本発明のファンは６〜８ｄｂのノイ
ズ低下を可能にする。
以上本発明の有利な実施例について説明したが、本発明
の原理をその他適当な実施例にも適用できるのは勿論で
ある。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】多数のブレードがハブをめぐって均等に配
    列されておりかつ実質的に同一形状であり、各ブレード
    が、内部域、前向きに湾曲された中間域及びブレードの
    後縁に向かって後向きに湾曲された外部域を有する前縁
    と、ブレード前縁が後向きに湾曲された前記外部域に設
    けた先端カール部とから成り、前記ブレードがブレード
    半径に伴って連続的に増大するピッチ比を有しているこ
    とを特徴とする、ファン。
  2. 【請求項２】前記中間域が無次元半径０．５７と０．８
    ８との間に位置し、かつ前記外部域が無次元半径０．８
    ８と１．００との間に位置している、請求項１記載のフ
    ァン。
  3. 【請求項３】前記先端カール部が無次元半径０．９１の
    ところで始まりかつ実質的に一定である、請求項２記載
    のファン。
JP2513255A 1989-09-15 1990-09-10 静かなクラッチファンブレード Expired - Lifetime JPH0646039B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/407,821 US4930990A (en) 1989-09-15 1989-09-15 Quiet clutch fan blade
US407,821 1989-09-15
PCT/EP1990/001524 WO1991004419A1 (en) 1989-09-15 1990-09-10 Quiet clutch fan blade

Publications (2)

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JPH04504156A JPH04504156A (ja) 1992-07-23
JPH0646039B2 true JPH0646039B2 (ja) 1994-06-15

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EP (1) EP0491816B1 (ja)
JP (1) JPH0646039B2 (ja)
CA (1) CA2065445A1 (ja)
DE (1) DE69014646T2 (ja)
WO (1) WO1991004419A1 (ja)

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