JPH08260962A - ファンシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、ファン吐出流れを矯正して
スムーズな流れとし、損失していたエネルギを回収して
風量を増加させ、冷却能力の向上とファン騒音の低下を
図ったファンシステムを提供するにある。 【構成】 図１に示す様にファン外径以上の内径を持
ち、吐出流れの角度をもった２等分割又は一体形の台円
錐形の円環板をシュラウドケーシングの吐出面に設置
し、ファン直後には２等分割した円弧形フローガイド付
背板を設置し、斜流的及び遠心的主流によって生じたフ
ァン吐出先端部のはく離による乱れを防止し組立を容易
にしたファンシステム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明のファンシステムは主とし
て大型車両あるいは建設機械に設置される熱交換器の冷
却ファン等に適用される。

【０００２】

【従来の技術】熱交換器を冷却するためのファンは、熱
交換器の下流側に設けられ、シュラウドケーシング内で
エンジン及びモータ駆動によって回転され冷却を行って
いるが、高負荷の熱交換器が設けられると、ファン作動
点は低流量で圧力上昇が著しい領域となる。

【０００３】このとき翼内部の流れは軸方向の吸込み流
れから、斜流的流れとなり、さらに遠心的流れとなって
吐出されるが、この流れはファンと同一方向の旋回流を
もっている。この旋回気流の運動エネルギは冷却システ
ムでは損失エネルギとなってファン性能を低下させると
ともに、旋回流による気流の乱れを生じファン騒音を高
める原因となっている。

【０００４】図７に示すようにファン３はシュラウドケ
ーシング２内で駆動装置により回転されている。図中１
はファン上流側に配置された熱交換器で本冷却システム
の負荷である。図に示すように旋回した斜流的及び遠心
的流れＣが吐出される場合、ファン３の吐出先端部は斜
流的流れとなっているため、シュラウドケーシング２の
吐出面には斜流的主流からのはく離が生じ気流を（ｄ，
ｅ）のように乱している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来は熱交換器の冷却
能力を向上させるためには、ファン性能の向上とファン
外径の拡大と、回転数の上昇により対応していたが、本
発明のファンシステムではファン吐出流れを台円錐形の
円環板付シュラウドケーシングとフローガイド付背板に
よってスムーズな流れに矯正し、損失していたエネルギ
を回収して冷却効率の改善を行なおうとするものであ
る。

【０００６】本発明の目的は、ファン吐出流れを矯正し
てスムーズな流れとし、損失していたエネルギを回収し
て風量を増加させ、冷却能力の向上とファン騒音の低下
を図ったファンシステムを提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】第１発明のファンシステ
ムは、熱交換器用冷却ファンの外径以上の内径をもち、
吐出流れの方向に拡がり角を有する台円錐形の円環板が
ファンケーシングに装備され、ファン直後にはファンと
逆ピッチの整流板であるフローガイド付の背板が設けら
れたことを特徴としている。第２発明は前記台円錐形の
円環板が２分割された状態でファンケーシングに装備さ
れていることを特徴としている第１発明記載のファンシ
ステム。

【０００８】第３発明は前記フローガイド付背板がファ
ン外径より大きくない背板に半径方向に数枚のフローガ
イド（整流板）が取り付けられたことを特徴とする第１
発明記載のファンシステム。第４発明は前記ファン直後
のフローガイド付背板が２分割された状態でファンケー
シングに装備されていることを特徴とする第１〜２発明
記載のファンシステム。

【０００９】

【作用】ファンよりの旋回吐出流れで損失していたエネ
ルギ（動圧）を、台円錐形円環板４とフローガイド付背
板５で軸流的流れ成分を多分に有する流れに矯正しロス
エネルギを回収しようとするものである。また翼後縁部
のハブ側に生じていたはく離流れをフローガイド７付背
板５の背板５によってはく離をなくし、スムーズな流れ
にすることができる。又台円錐形円環板４とフローガイ
ド付背板５を２等分割にすれば取り付けが容易となる。

【００１０】

【実施例】以下図１〜６を参照し本発明の一実施例につ
いて説明する。図１は本発明に係るファン構成の組立断
面図、図２は図１のII−II断面図、図３はフローガイド
付背板の取付状況図、図４は台円錐形円環板の斜視図、
図５は他の台円錐形円環板を示す斜視図、図６はフロー
ガイド取付方向説明図である。図１〜２に示すようにフ
ァン３はシュラウドケーシング２内において、駆動装置
（エンジン及びモータ）８により回転駆動される。

【００１１】図中１はファン上流側に配置された熱交換
器で本系における負荷である。シュラウドケーシング２
の吐出面には図４〜５に示すような本発明の吐出流れの
角度に相当した角度を持った台円錐形の円環板４，４ａ
が装着されている。該円環板の取付方法は、シュラウド
ケーシング２へ溶接又はボルト止めとする。ボルト止め
の場合は２分割にして取付板１０，１０ａを設けて取付
けを容易にする。

【００１２】ファン３の直後には図１〜３に示すような
円板形の背板５にファン先端部からファン後縁部に沿っ
た数枚の円弧形のフローガイド（整流板）７が、半径方
向に等、不等ピッチで、図６に示すようにファン３と湾
曲方向が逆で溶接、ボルト止め又はリベット止めで装着
されたものが配設されている。なおこの背板５はファン
外径より大きくない外径に形成されている。

【００１３】フローガイド７の内側には危険防止のため
安全保護網６がシュラウドケーシング２又は台円錐形円
環板４から背板５まで溶接されている。フローガイド付
背板５は２等分割になっており、例えばその水平両端部
には止め板９がそれぞれ溶接され、該止め板によってシ
ュラウドケーシング２に取り付けられている。

【００１４】次に前記実施例の作用について説明する。
以上のような構成とすることによってファン３よりの斜
流的流れａ及び遠心的流れｂによって従来発生していた
はく離ｄ，ｅによる乱れは、台円錐形円環板４及び背板
５に沿った乱れの少ないスムースな流れになる。また従
来の旋回気流による損失エネルギが、円弧形フローガイ
ド７によって回収される。これらによって冷却ファン性
能の向上とファン騒音の低下が得られる。

【００１５】

【発明の効果】本発明を実施することにより次項のよう
な効果が得られる。 （１）斜流的で遠心的流れによって生じていたはく離を
なくし、スムーズな流れになった。 （２）旋回気流としてファンよりの放出され損失エネル
ギとなっていたのを、フローガイドにより軸流方向成分
の流れに矯正し、損失していた動圧分を回収できた。

【００１６】（３）台円錐形の円環板及びフローガイド
付背板の効果により風量が増加し、冷却効果が向上し
た。 （４）台円錐形の円環板及びフローガイド付背板の効果
により、ファン騒音の低下が得られると共に、ファン駆
動力の減少が得られた。

【００１７】（５）背板部分には安全保護網を設置する
必要がないため、コスト低減となる。 （６）円弧形フローガイドを不等ピッチに設置する事
で、フローガイドによる風切り音の干渉を低減すること
ができる。 （７）２等分割することによりフローガイド付背板と台
円錐形円環板の装着性を容易にする事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るファンの組立断面
図。

【図２】図１のII−II断面図。

【図３】本発明に係るフローガイド付背板の取付状況
図。

【図４】本発明に係る台円錐形円環板の図。

【図５】本発明に係る円環板の他の形状図。

【図６】本発明に係るフローガイド付方向説明図。

【図７】従来例の図１応当図。

【符号の説明】

１…熱交換器、２…シュラウドケーシング、３…ファ
ン、４，４ａ…台円錐形円環板、５…背板、６…安全保
護網、７…フローガイド、８…駆動装置、９…（フロー
ガイド付背板の）固定板、１０，１０ａ…（台円錐形円
環板の）取付板、矢印ａ〜ｃ…気流方向を示す、ｄ，ｅ
…はく離流れ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱交換器用冷却ファンの外径以上の内径
   をもち、吐出流れの方向に拡がり角を有する台円錐形の
   円環板がファンケーシングに装備され、ファン直後には
   ファンと逆ピッチの整流板であるフローガイド付の背板
   が設けられたことを特徴とするファンシステム。
2. 【請求項２】 前記台円錐形の円環板が２分割された状
   態でファンケーシングに装備されていることを特徴とす
   る第１項記載のファンシステム。
3. 【請求項３】 前記フローガイド付背板がファン外径よ
   り大きくない背板に半径方向に数枚のフローガイド（整
   流板）が取り付けられたことを特徴とする第１項記載の
   ファンシステム。
4. 【請求項４】 前記ファン直後のフローガイド付背板が
   ２分割された状態でファンケーシングに装備されている
   ことを特徴とする第１〜２項記載のファンシステム。