JP2001165094A - Air flow guide member, or cooling fan device or heat exchanger therewith - Google Patents
Air flow guide member, or cooling fan device or heat exchanger therewithInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、空力性能向上及び
低騒音化を図る様にした気流の案内部材若しくは同案内
部材を備えた冷却ファン又は熱交換装置に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an airflow guide member for improving aerodynamic performance and reducing noise, or a cooling fan or a heat exchange device provided with the guide member.
【0002】[0002]
【従来の技術】気流の案内部材を有する冷却ファンを配
置した従来の熱交換装置の概要について、図5に基づい
て説明する。図5は気流の案内部材を有する冷却ファン
を配置した従来の熱交換装置の概略的な構成を示し、
(a)はその側面図、(b)は正面図である。2. Description of the Related Art An outline of a conventional heat exchanger in which a cooling fan having an airflow guide member is arranged will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a schematic configuration of a conventional heat exchange device in which a cooling fan having an airflow guide member is arranged,
(A) is the side view, (b) is a front view.
【0003】1は熱交換器、2は同熱交換器1の出口に
配置したシュラウドケーシング、4は同シュラウドケー
シング2内に配置した冷却ファン、5は冷却ファン4を
覆ったファンガード、そして6はファンガード5の外に
配置されて前記冷却ファン4を駆動するファン駆動装置
である。[0003] 1 is a heat exchanger, 2 is a shroud casing arranged at the outlet of the heat exchanger 1, 4 is a cooling fan arranged in the shroud casing 2, 5 is a fan guard covering the cooling fan 4, and 6 is Is a fan driving device that is disposed outside the fan guard 5 and drives the cooling fan 4.
【0004】すなわち熱交換器1を冷却する気流を生じ
るための冷却ファン4は、熱交換器1の下流側に設けら
れたオリフィス状のシュラウドケーシング2に続いて配
置され、機械的に連結された適宜のエンジン又はモータ
駆動等のファン駆動装置6によって回転され、熱交換器
1を通る冷却用の気流の流れを発生し、熱交換器1の冷
却を行なっている。That is, a cooling fan 4 for generating an air flow for cooling the heat exchanger 1 is arranged following an orifice-shaped shroud casing 2 provided downstream of the heat exchanger 1 and is mechanically connected. The heat exchanger 1 is rotated by an appropriate engine or a fan driving device 6 such as a motor to generate a flow of a cooling airflow passing through the heat exchanger 1 to cool the heat exchanger 1.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前記の様に構成された
従来の熱交換器1にあっては、設計ニーズとして、小型
薄型化かつ熱伝達率の向上が求められることから、同熱
交換器1は圧力損失が増大する傾向にある。In the conventional heat exchanger 1 configured as described above, since the design needs are required to be small and thin and to improve the heat transfer coefficient, the heat exchanger 1 is required. No. 1 tends to increase the pressure loss.
【0006】そのため、ファン吐出流れは軸流方向流れ
から旋回流を持った斜流方向流れ、又は遠心方向(半径
方向)流れdへと曲がることとなり、シュラウドケーシ
ング2の下流側側面と主流との間に、剥離渦cが発生
し、この様なファン風路での気流乱れ及び高速旋回流の
放出による損失エネルギーなどにより、空力性能は低下
し、ファン騒音は増加するという問題点がある。Accordingly, the fan discharge flow is bent from the axial flow to the diagonal flow having a swirling flow or the centrifugal (radial) flow d, and the flow between the downstream side surface of the shroud casing 2 and the main flow. In the meantime, a separation vortex c is generated, and there is a problem that aerodynamic performance is reduced and fan noise is increased due to airflow turbulence in the fan air passage and energy loss due to discharge of the high-speed swirling flow.
【0007】本発明は、このような従来のものにおける
問題点を解消し、これらの空力性能低下をシュラウドケ
ーシング部分の形状を変える事によって防止し、空力性
能の向上と低騒音化を実現した気流の案内部材若しくは
同案内部材を備えた冷却ファン又は熱交換装置を提供す
ることを課題とするものである。The present invention solves such problems in the prior art, and prevents such deterioration in aerodynamic performance by changing the shape of the shroud casing portion, thereby realizing improved aerodynamic performance and reduced noise. It is an object of the present invention to provide a guide member or a cooling fan or a heat exchange device provided with the guide member.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は前記した課題を
解決すべくなされたもので、その第1の手段として、気
流の吸い込み側に配置したベルマウスと、吐き出し側に
配置され、吐出流れ方向に拡大する傾斜角に沿って拡が
る円周方向断面S字形のディフューザとを一体的に構成
した気流の案内部材を提供するものである。Means for Solving the Problems The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and the first means is as follows: a bell mouth disposed on an air intake side; The present invention provides an airflow guide member integrally formed with a diffuser having an S-shaped circumferential cross section that expands along an inclination angle that expands in the direction.
【0009】すなわち、同第1の手段によれば、気流の
案内部材は、吸い込み側のベルマウスと吐き出し側のデ
ィフューザを一体的に構成し、吸い込み側のベルマウス
に対して吐き出し側のディフューザは吐出流れ方向に拡
大する傾斜角に沿って拡がる円周方向断面S字形として
いるので、気流はベルマウスにより吸い込み圧力損失を
減少すると共に吸い込み流れをスムーズにして風量を増
加し、吐出流れはディフューザ入口の曲率に沿ったスム
ーズな流れと同ディフューザ出口側の内側曲率により軸
方向成分に矯正されて、剥離渦等による気流の乱れもな
く、圧力損失を抑制し、かつ、低騒音化を図るようにし
たものである。That is, according to the first means, the airflow guide member integrally forms the bell mouth on the suction side and the diffuser on the discharge side, and the diffuser on the discharge side with respect to the bell mouth on the suction side. Since the air flow has an S-shaped cross-section in the circumferential direction that expands along the inclination angle that expands in the discharge flow direction, the air flow reduces the suction pressure loss by the bell mouth, smoothens the suction flow, increases the air volume, and discharges the diffuser inlet. So that it is corrected to the axial component by the smooth flow along the curvature of the diffuser and the inside curvature at the outlet side of the diffuser, there is no turbulence of air flow due to separation vortex etc., pressure loss is suppressed, and noise is reduced. It was done.
【0010】また、本発明は第2の手段として、前記第
1の手段において、前記気流の案内部材の内径より小さ
い外径を有する冷却ファンを、同案内部材内に配設した
気流の案内部材を備えた冷却ファン装置を提供するもの
である。According to a second aspect of the present invention, there is provided the airflow guide member according to the first means, wherein a cooling fan having an outer diameter smaller than the inner diameter of the airflow guide member is provided in the airflow guide member. A cooling fan device provided with:
【0011】すなわち、同第2の手段によれば、冷却フ
ァン装置は吸い込み側のベルマウスと吐き出し側のディ
フューザとで一体的に構成された案内部材内に冷却ファ
ンを配設しているので、冷却ファンではベルマウスから
スムーズな流れの十分な風量を供給され、ディフューザ
からの吐出流れは剥離渦の発生もなく好適な冷却ファン
装置として圧力損失を抑制し、かつ、低騒音化を図る様
にしたものである。That is, according to the second means, the cooling fan device is provided with the cooling fan in the guide member integrally formed by the bell mouth on the suction side and the diffuser on the discharge side. In the cooling fan, a sufficient amount of air with a smooth flow is supplied from the bell mouth, and the discharge flow from the diffuser suppresses pressure loss as a suitable cooling fan device without generation of separation vortex and aims to reduce noise It was done.
【0012】更にまた、本発明は第3の手段として、前
記第1、又は第2の手段において、前記気流の案内部材
の上流に熱交換器を配した冷却ファン装置を備えた熱交
換装置を提供するものである。Further, the present invention provides, as a third means, a heat exchange device provided with a cooling fan device provided with a heat exchanger upstream of the airflow guide member in the first or second means. To provide.
【0013】すなわち、同第3の手段によれば、圧力損
失を抑制し、かつ、低騒音化を図った好適な気流の案内
部材、または同案内部材と共働した好適な冷却ファン装
置に先行して熱交換器を配し、同熱交換器の後流におけ
る気流の円滑化を図ることにより熱交換装置全体に亘っ
て、より一層の効率化を図る様にしたものである。That is, according to the third means, a suitable airflow guide member which suppresses pressure loss and reduces noise, or a suitable cooling fan device cooperating with the guide member is provided. Then, a heat exchanger is disposed, and the air flow in the downstream side of the heat exchanger is smoothed, thereby further improving the efficiency over the entire heat exchange device.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の実施の第1形態について
図1及び図2に基づいて説明する。図1は本実施の形態
に係る冷却ファン装置を備えた熱交換装置の全貌を概略
的に示すものであり、(a)は側面図、(b)は正面
図、また、図2は図1の主要部であるベルマウスとディ
フューザで一体的に構成した気流吐出口の案内部材を更
に詳細に示し、(a)は直径方向断面図、(b)は側面
図、(c)は(a)のD部拡大図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 1A and 1B schematically show the entire appearance of a heat exchanger including a cooling fan device according to the present embodiment, wherein FIG. 1A is a side view, FIG. 1B is a front view, and FIG. (A) is a sectional view in the diameter direction, (b) is a side view, and (c) is (a). It is a D section enlarged view of.
【0015】なお説明が冗長とならない様に、本実施の
形態において、前記従来のものと同一の部位について
は、図中に同一の符号を付して示し、重複する説明は省
略して本実施の形態に固有の点につき重点的に説明す
る。In order to avoid redundant description, in the present embodiment, the same parts as those of the conventional one are denoted by the same reference numerals in the drawings, and duplicate description will be omitted. The points that are unique to the embodiment will be mainly described.
【0016】すなわち、本実施の形態において1は熱交
換器、2はシュラウドケーシング、3はS字形ディフュ
ーザと一体構造のベルマウス、4は冷却ファン、5はフ
ァンガード、6はファン駆動装置である。That is, in this embodiment, 1 is a heat exchanger, 2 is a shroud casing, 3 is a bell mouth integrated with an S-shaped diffuser, 4 is a cooling fan, 5 is a fan guard, and 6 is a fan drive. .
【0017】なお、前記S字形ディフューザと一体構造
のベルマウス3は、図2に詳細に示す様に、上流側に当
たるベルマウス3の吸い込み端側にシュラウドケーシン
グ2に取り付けるための取り付けフランジ3cを設け、
下流側に当たるディフューザ吐き出し端側にはファンガ
ード5を取り付けるために周方向に張り出した複数のフ
ァンガード取付板5aを設け、また、周方向で所定間隔
離れた複数の位置に補強板3bを介装し、かつ、全体と
して上下方向に分離し得る半円状に2分割した構造とな
っている。As shown in detail in FIG. 2, the bell mouth 3 integrally formed with the S-shaped diffuser is provided with a mounting flange 3c for mounting the shroud casing 2 on the suction end side of the bell mouth 3 corresponding to the upstream side. ,
A plurality of fan guard mounting plates 5a which protrude in the circumferential direction for mounting the fan guard 5 are provided on the diffuser discharge end side corresponding to the downstream side, and reinforcing plates 3b are interposed at a plurality of positions spaced at predetermined intervals in the circumferential direction. In addition, the structure is divided into two semicircular shapes which can be separated in the vertical direction as a whole.
【0018】また、ここでS字形ディフューザのS字形
部分は、外周部の円周方向断面がS字形状をしたもので
あり、図2(c)に詳細に示す様に、気流の吐出流れ方
向に拡大する傾斜角θに沿って、断面がS字形状をなし
て後流側に向けて拡がったものである。Here, the S-shaped portion of the S-shaped diffuser has an S-shaped cross section in the outer peripheral portion in the circumferential direction, and as shown in detail in FIG. The cross section has an S-shape along the inclination angle θ that expands toward the downstream side.
【0019】通常、熱交換器1は圧力損失が高いので、
冷却ファン4を回転駆動させると、気流はファン回転と
同一方向に旋回し、斜流方向流れ、さらには遠心的流れ
となって放出される傾向がある。Normally, since the heat exchanger 1 has a high pressure loss,
When the cooling fan 4 is driven to rotate, the airflow tends to turn in the same direction as the rotation of the fan, to flow in a diagonal flow, and to be discharged as a centrifugal flow.
【0020】前記した従来の装置の様に、シュラウドケ
ーシング2がオリフィスタイプであると、主流が軸流方
向から斜流的、遠心的流れに曲がる事によって、シュラ
ウドケーシング2の下流面と主流との間に剥離渦cが発
生し、気流を乱す。When the shroud casing 2 is of an orifice type as in the above-described conventional apparatus, the main flow bends obliquely or centrifugally from the axial flow direction, so that the downstream surface of the shroud casing 2 and the main flow are separated. A separation vortex c is generated in between, and disturbs the air flow.
【0021】しかしながら本実施の形態においては、前
記の様にS字形ディフューザを一体化したベルマウス3
をシュラウドケーシング2の下流面に装着する事で乱れ
を無くし、ファン吐出流れは、ディフューザ入口の曲率
に沿った、スムーズな流れとなり、さらに、気流はディ
フューザ出口側の内側曲部によって、軸方向成分に矯正
される。However, in this embodiment, the bell mouth 3 having the S-shaped diffuser integrated as described above is used.
Is mounted on the downstream surface of the shroud casing 2 so that the turbulence is eliminated. Is corrected.
【0022】このディフューザ出口側の内側曲部を形成
する曲率Rは、先行する熱交換器1の圧力損失によって
異なるが、ファン吐出流れの抵抗とならない曲率にする
事が望ましく、発明者等が実験を重ねた結果として得た
知見によれば、ファン直径の5〜10%であることが好
ましく、ファンの直径600mmのものにおいては、R
=30〜60mmの範囲が最適曲率である。The curvature R forming the inner curved portion on the diffuser outlet side depends on the pressure loss of the preceding heat exchanger 1, but it is desirable that the curvature be such that it does not become a resistance to the flow of discharge from the fan. Is preferably 5 to 10% of the fan diameter, and for a fan having a diameter of 600 mm, R
= The range of 30 to 60 mm is the optimum curvature.
【0023】なお、ディフューザは、前記S字形状部分
の後流方向への拡がりがファン吐出流れ角度(半径方
向)に合った傾斜角θ(45°)にする事で、気流の流
れはさらにスムーズとなり、安定して吐出されることと
なる。In the diffuser, the flow in the wake of the S-shaped portion is set to an inclination angle θ (45 °) that matches the fan discharge flow angle (radial direction), so that the flow of the air flow is further smoothed. And stable ejection is achieved.
【0024】かくして本実施の形態によれば、旋回気流
によって、損失していた動圧分が回収され、風量が増加
し、冷却効果が向上すると共に、気流の乱れがS字形デ
ィフューザによって、抑制されるため低騒音となる。Thus, according to the present embodiment, the lost dynamic pressure is recovered by the swirling airflow, the air flow is increased, the cooling effect is improved, and the turbulence of the airflow is suppressed by the S-shaped diffuser. Therefore, the noise is low.
【0025】さらには、吸込側をベルマウス3にする事
で、吸込み圧力損失を減少すると共に吸込み流れがスム
ーズとなり、風量が増加する。Further, by using the bell mouth 3 on the suction side, the suction pressure loss is reduced, the suction flow becomes smooth, and the air volume increases.
【0026】また、S字形ディフューザと一体化したベ
ルマウス3は、吸込側ベルマウスの上流面に取付けフラ
ンジ3cを設けているため、従来のオリフィス型のシュ
ラウドケーシング2に対しても、追加的に装着すること
が可能であり、シュラウドケーシング2における風量増
加及び低騒音化が実現出来ると共に、2分割型にする事
で、シュラウドケーシング2への装着がさらに容易とな
る。Further, since the bell mouth 3 integrated with the S-shaped diffuser has the mounting flange 3c on the upstream surface of the suction side bell mouth, the bell mouth 3 is additionally provided to the conventional orifice type shroud casing 2. The shroud casing 2 can be mounted, the air volume can be increased and the noise in the shroud casing 2 can be increased, and the noise can be reduced.
【0027】すなわち前記した様に従来の装置において
は、ファン駆動装置6によって、冷却ファン4を回転さ
せ、その風量で熱交換器1を冷却しているが、熱交換器
1の圧力損失が増大すると、気流bは冷却ファン4の回
転と同一方向に旋回し、斜流方向流れ、さらには遠心方
向(半径方向)流れdとなり、軸流方向から曲がる事に
よってシュラウドケーシング2の下流側側面と、主流と
の間に剥離渦cが発生し、気流を乱して損失エネルギー
となり、空力性能を低下すると共にファン騒音が増加す
るという不具合なものであったが、本実施の形態では、
ファン吐出流れに沿った、抵抗の少ない曲率を持った円
周方向断面S字形のディフューザをシュラウドケーシン
グ2の下流側に装備する事で、旋回気流で生ずる剥離渦
cによる気流乱れを無くしスムーズな吐出流れを作り、
損失エネルギーを回収し、しかも、吸込み側をベルマウ
ス形状にする事で、吸込み圧力損失を減少すると共に、
吸込み流れがスムーズとなり風量が増加する、好適な気
流の案内部材、同案内部材を備えた冷却ファン装置、又
は熱交換装置を得ることが出来たものである。That is, as described above, in the conventional device, the cooling fan 4 is rotated by the fan driving device 6 to cool the heat exchanger 1 by the air volume, but the pressure loss of the heat exchanger 1 increases. Then, the airflow b turns in the same direction as the rotation of the cooling fan 4, becomes a diagonal flow, and further a centrifugal (radial) flow d, and is bent from the axial flow direction, so that the downstream side surface of the shroud casing 2 and Separation vortex c is generated between the main flow and the air flow, disturbing the air flow, resulting in loss energy, which is a disadvantage that the aerodynamic performance is reduced and the fan noise is increased.
By equipping the downstream side of the shroud casing 2 with an S-shaped diffuser having a small cross section in the circumferential direction along the fan discharge flow and having a small curvature, airflow turbulence due to the separation vortex c generated by the swirling airflow is eliminated and smooth discharge is performed. Make a flow,
By recovering the lost energy and making the suction side bell-mouth shaped, the suction pressure loss is reduced,
It is possible to obtain a suitable airflow guide member, a cooling fan device provided with the guide member, or a heat exchange device in which the suction flow becomes smooth and the air flow increases.
【0028】次に本発明の実施の第2形態について図3
に基づいて説明する。図3は本実施の形態に係る大型車
のラジエータに適用した冷却ファンの全貌を概略的に示
すものであり、(a)は側面図、(b)は正面図であ
る。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. FIGS. 3A and 3B schematically show the whole appearance of the cooling fan applied to the radiator of the large vehicle according to the present embodiment, wherein FIG. 3A is a side view and FIG. 3B is a front view.
【0029】なお説明が冗長とならない様に、本実施の
形態において、前記従来のもの、または実施の第1形態
のものと同一の部位については、図中に同一の符号を付
して示し、重複する説明は省略して本実施の形態に固有
の点につき重点的に説明する。In this embodiment, the same parts as those of the conventional one or the first embodiment are denoted by the same reference numerals in the drawings so that the description is not redundant. The overlapping description will be omitted, and the points unique to the present embodiment will be mainly described.
【0030】すなわち、本実施の形態において、11は
熱交換器の一種である大型自動車のラジエータ、12は
ファンシュラウド、3はS字形ディフューザと一体化さ
れたベルマウス、4は冷却ファン、15はファンサポー
ト、16はファン駆動機構、7はプーリー、矢印aは気
流方向を示している。That is, in the present embodiment, reference numeral 11 denotes a radiator of a large vehicle which is a kind of heat exchanger, 12 denotes a fan shroud, 3 denotes a bell mouth integrated with an S-shaped diffuser, 4 denotes a cooling fan, and 15 denotes a cooling fan. A fan support, 16 is a fan drive mechanism, 7 is a pulley, and arrow a indicates an airflow direction.
【0031】ここでS字形ディフューザと一体化された
ベルマウス3は、冷却ファン4のファンシュラウド12
の下流側に取付けフランジ等により直接結合された構成
としている。Here, the bell mouth 3 integrated with the S-shaped diffuser is connected to the fan shroud 12 of the cooling fan 4.
Is directly connected by a mounting flange or the like to the downstream side.
【0032】この様に構成された本実施の形態におい
て、自動車のエンジンを起動すると、エンジンに直結し
たファン駆動機構16によって、冷却ファン4が回転
し、その風量でラジエータ11を冷却しているが、近年
低騒音化がますます要求されている中で、ラジエータ1
1は小型薄形化かつ、熱伝達率の向上で、熱交換器の圧
力損失は増大している。In the present embodiment configured as above, when the engine of the automobile is started, the cooling fan 4 is rotated by the fan drive mechanism 16 directly connected to the engine, and the radiator 11 is cooled by the air flow. In recent years, noise reduction is increasingly required, and the radiator 1
No. 1 is a small and thin type and an improvement in heat transfer coefficient, and the pressure loss of the heat exchanger is increasing.
【0033】ラジエータ11の圧力損失が増大すると、
気流aは冷却ファン4の回転と同一方向に旋回し、斜流
方向流れ、さらには遠心方向(半径方向)流れとなる傾
向がある。When the pressure loss of the radiator 11 increases,
The air flow a turns in the same direction as the rotation of the cooling fan 4 and tends to flow in a diagonal direction and further in a centrifugal direction (radial direction).
【0034】この様に気流が軸流方向から斜流的、遠心
的流れに曲がる事によって、ファンシュラウド12の下
流側側面と主流との間に剥離渦が発生し、気流を乱し、
この気流の乱れは損失エネルギーとなり、空力性能を低
下すると共にファン騒音が増加することとなる。As described above, when the air current bends from the axial flow direction into a diagonal flow or a centrifugal flow, a separation vortex is generated between the downstream side surface of the fan shroud 12 and the main flow, disturbing the air flow.
The turbulence of the airflow becomes energy loss, which degrades aerodynamic performance and increases fan noise.
【0035】しかしながら、本実施の形態においては剥
離渦が発生するファンシュラウド12の下流側側面に、
S字形ディフューザと一体化したベルマウス3を設置す
る事で、ファンシュラウド12からの気流はS字形ディ
フューザの形状に沿ったスムーズな流れとなり、エネル
ギーが回収され、風量が増加すると共にファン騒音も減
音する。However, in the present embodiment, the downstream side surface of the fan shroud 12 where the separation vortex is generated
By installing the bell mouth 3 integrated with the S-shaped diffuser, the air flow from the fan shroud 12 becomes a smooth flow according to the shape of the S-shaped diffuser, energy is recovered, the air volume increases and the fan noise decreases. Sound.
【0036】かくして本実施の形態によれば、車輛用と
して格別にスペースの拡大をする必要もなく、簡単な構
造かつ軽量なS字形ディフューザと一体化したベルマウ
ス3の適用で空気性能低下を防止し、ファン騒音を減少
する好適なラジエータ、即ち熱交換装置を得ることが出
来たものである。Thus, according to the present embodiment, it is not necessary to particularly increase the space for vehicles, and the bell mouth 3 integrated with the S-shaped diffuser having a simple structure and light weight prevents a decrease in air performance. However, a suitable radiator for reducing fan noise, that is, a heat exchange device can be obtained.
【0037】次に本発明の実施の第3形態について図4
に基づいて説明する。図4は本実施の形態に係る冷却塔
に適用した冷却ファンの全貌を概略的に示すものであ
り、(a)は側面図、(b)は正面図である。Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
It will be described based on. FIGS. 4A and 4B schematically show the whole appearance of a cooling fan applied to the cooling tower according to the present embodiment, wherein FIG. 4A is a side view and FIG. 4B is a front view.
【0038】なお説明が冗長とならない様に、本実施の
形態において、前記従来のもの、または実施の第1形
態、第2形態のものと同一の部位については、図中に同
一の符号を付して示し、重複する説明は省略して本実施
の形態に固有の点につき重点的に説明する。In the present embodiment, the same parts as those of the conventional one or the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals in the drawings so that the description is not redundant. The following description focuses on points that are unique to the present embodiment, omitting redundant description.
【0039】すなわち、本実施の形態は、冷却塔の冷却
ファンシュラウドに工夫を加えてものであり、10は冷
却塔、21は熱交換器、4は冷却ファン、3はS字形デ
ィフューザと一体化したベルマウス、25はファンサポ
ート、7はプーリー、22はファンシュラウド、26は
ファン駆動機構(モータ)、矢印aは気流方向を示して
いる。That is, in the present embodiment, the cooling fan shroud of the cooling tower is devised. 10 is a cooling tower, 21 is a heat exchanger, 4 is a cooling fan, and 3 is an integrated S-shaped diffuser. Bell mouth, 25 is a fan support, 7 is a pulley, 22 is a fan shroud, 26 is a fan drive mechanism (motor), and arrow a indicates an airflow direction.
【0040】ここで冷却ファン4の吸込口側にベルマウ
ス部が、吐出側にS字形ディフューザが向くように配置
してS字形ディフューザと一体化したベルマウス3をフ
ァンシュラウド22内に設置する。Here, the bell mouth 3 is disposed in the fan shroud 22 with the bell mouth portion arranged on the suction port side of the cooling fan 4 and the S-shaped diffuser facing the discharge side, and integrated with the S-shaped diffuser.
【0041】この様に構成された本実施の形態において
は、冷却ファン4は、ファン駆動機構26によってプー
リー7を介して回転し、気流aはS字形ディフューザを
一体化したベルマウス3に沿い、吸込側のベルマウス形
状によって、スムーズな吸込流れとなり、圧力損失が減
少すると共に風量も増加し、冷却効果が向上する。In the present embodiment configured as above, the cooling fan 4 is rotated by the fan drive mechanism 26 via the pulley 7, and the air flow a is along the bell mouth 3 in which the S-shaped diffuser is integrated. Due to the bell-mouth shape on the suction side, a smooth suction flow is achieved, the pressure loss is reduced, the air volume is increased, and the cooling effect is improved.
【0042】また、吐出側においてもS字形ディフュー
ザによって気流の乱れが抑制され、低騒音化を図ること
ができる。なお、冷却塔10の多くは屋外に設置される
ため、環境保全の観点から低騒音化を図ることは重要で
あり、又、同時に冷却効率の向上も図ることができた好
適な冷却装置、即ち熱交換装置を得ることが出来たもの
である。Also, on the discharge side, the turbulence of the airflow is suppressed by the S-shaped diffuser, and the noise can be reduced. In addition, since many of the cooling towers 10 are installed outdoors, it is important to reduce noise from the viewpoint of environmental protection, and a suitable cooling device that can also improve the cooling efficiency, that is, A heat exchange device was obtained.
【0043】以上、本発明を図示の実施の形態について
説明したが、本発明はかかる実施の形態に限定されず、
本発明の範囲内でその具体的構造に種々の変更を加えて
よいことはいうまでもない。Although the present invention has been described with reference to the illustrated embodiments, the present invention is not limited to such embodiments.
It goes without saying that various changes may be made to the specific structure within the scope of the present invention.
【0044】[0044]
【発明の効果】以上、本出願の請求項1に記載の発明に
よれば、気流の吸い込み側に配置したベルマウスと、吐
き出し側に配置され、吐出流れ方向に拡大する傾斜角に
沿って拡がる円周方向断面S字形のディフューザとを一
体的にして気流の案内部材を構成しているので、気流は
ベルマウスにより吸い込み圧力損失を減少すると共に吸
い込み流れをスムーズにして風量を増加し、吐出流れは
ディフューザ入口の曲率に沿ったスムーズな流れと同デ
ィフューザ出口側の内側曲率により軸方向成分に矯正さ
れて、剥離渦等による気流の乱れもなく、圧力損失を抑
制し、かつ、低騒音化を達成し、簡便な構成で空力性能
の向上と低騒音化を実現した好適な気流の案内部材を得
ることが出来たものである。As described above, according to the first aspect of the present invention, the bell mouth arranged on the suction side of the airflow and the bell mouth arranged on the discharge side expand along the inclination angle expanding in the discharge flow direction. Since the airflow guide member is formed integrally with the diffuser having an S-shaped cross-section in the circumferential direction, the airflow reduces the suction pressure loss by the bell mouth, smoothens the suction flow, increases the air flow, and increases the discharge flow. Is corrected to the axial component by the smooth flow along the curvature of the diffuser inlet and the inner curvature at the diffuser outlet side, there is no turbulence of the air flow due to separation vortex, etc., suppressing pressure loss and reducing noise Thus, it is possible to obtain a suitable airflow guide member that achieves improved aerodynamic performance and reduced noise with a simple configuration.
【0045】また請求項2に記載の発明によれば、前記
請求項1に記載の発明における気流の案内部材の内径よ
り小さい外径を有する冷却ファンを、同案内部材内に配
設して、同気流の案内部材を備えた冷却ファン装置を構
成しているので、冷却ファンではベルマウスからスムー
ズな流れの十分な風量を供給され、ディフューザからの
吐出流れは剥離渦の発生もなく圧力損失を抑制し、か
つ、低騒音化を達成し、簡便な構成で空力性能の向上と
低騒音化を実現した好適な冷却ファン装置を得ることが
出来たものである。According to a second aspect of the present invention, a cooling fan having an outer diameter smaller than the inner diameter of the airflow guide member according to the first aspect of the present invention is disposed in the guide member. Since a cooling fan device with a guide member of the same air flow is configured, the cooling fan is supplied with a sufficient amount of smooth flow from the bell mouth, and the discharge flow from the diffuser generates pressure loss without generation of separation vortex. It is possible to obtain a suitable cooling fan device which suppresses noise, achieves low noise, and has improved aerodynamic performance and low noise with a simple configuration.
【0046】更にまた、請求項3に記載の発明によれ
ば、前記請求項1に記載の発明における気流の案内部
材、又は請求項2に記載の発明における冷却ファン装置
の気流の案内部材の上流に熱交換器を配して熱交換装置
を構成しているので、圧力損失を抑制し、かつ、低騒音
化を図った好適な気流の案内部材、または同案内部材と
共働した好適な冷却ファン装置に先行して熱交換器を配
し、同熱交換器の後流における気流の円滑化を図ること
により熱交換装置全体に亘って、より一層の効率化を達
成し、簡便な構成で空力性能の向上と低騒音化を実現し
た好適な冷却ファン装置を得ることが出来たものであ
る。According to the third aspect of the present invention, the airflow guide member of the first aspect of the invention or the airflow guide member of the cooling fan device of the second aspect of the invention is provided. A heat exchanger is arranged in the heat exchanger, so that a pressure loss is suppressed and a suitable airflow guide member for reducing noise or a suitable cooling in cooperation with the guide member is provided. A heat exchanger is arranged in front of the fan device, and the airflow in the downstream of the heat exchanger is smoothed to achieve further efficiency over the entire heat exchange device. It is possible to obtain a suitable cooling fan device which has improved aerodynamic performance and reduced noise.
【図1】本発明の実施の第1形態に係る冷却ファン装置
を備えた熱交換装置の全貌を概略的に示し、(a)は側
面図、(b)は正面図である。FIGS. 1A and 1B schematically show an entire heat exchanger including a cooling fan device according to a first embodiment of the present invention, wherein FIG. 1A is a side view and FIG. 1B is a front view.
【図2】図1の主要部であるベルマウスとディフューザ
で一体的に構成した気流吐出口の案内部材を更に詳細に
示し、(a)は直径方向断面図、(b)は側面図、
(c)は(a)のD部拡大図である。FIGS. 2A and 2B show in more detail a guide member of an airflow discharge port integrally formed by a bell mouth and a diffuser, which are main parts of FIG. 1, wherein FIG.
(C) is an enlarged view of a D part of (a).
【図3】本発明の実施の第2形態に係る大型車のラジエ
ータに適用した冷却ファンの全貌を概略的に示すもので
あり、(a)は側面図、(b)は正面図である。FIGS. 3A and 3B schematically show the whole appearance of a cooling fan applied to a radiator of a large vehicle according to a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 3A is a side view and FIG. 3B is a front view.
【図4】本発明の実施の第3形態に係る冷却塔に適用し
た冷却ファンの全貌を概略的に示すものであり、(a)
は側面図、(b)は正面図である。FIG. 4 schematically shows a whole view of a cooling fan applied to a cooling tower according to a third embodiment of the present invention, and (a).
Is a side view, and (b) is a front view.
【図5】気流の案内部材を有する冷却ファンを配置した
従来の熱交換装置の概略的な構成を示し、(a)はその
側面図、(b)は正面図である。5A and 5B show a schematic configuration of a conventional heat exchange device in which a cooling fan having an airflow guide member is disposed, wherein FIG. 5A is a side view and FIG. 5B is a front view.
1 熱交換器 2 シュラウドケーシング 3 ベルマウス 3a ディフューザ 3b 補強板 3c 取付けフランジ 4 冷却ファン 5 ファンガード 5a ファンガード取付板 6 ファン駆動装置 7 プーリー 10 冷却塔 11 ラジエータ 12 ファンシュラウド 15 ファンサポート 16 ファン駆動機構 21 熱交換器 22 ファンシュラウド 25 ファンサポート 26 ファン駆動機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat exchanger 2 Shroud casing 3 Bell mouth 3a Diffuser 3b Reinforcement plate 3c Mounting flange 4 Cooling fan 5 Fan guard 5a Fan guard mounting plate 6 Fan drive 7 Pulley 10 Cooling tower 11 Radiator 12 Fan shroud 15 Fan support 16 Fan drive mechanism 21 heat exchanger 22 fan shroud 25 fan support 26 fan drive mechanism
Claims (3)
と、吐き出し側に配置され、吐出流れ方向に拡大する傾
斜角に沿って拡がる円周方向断面S字形のディフューザ
とを一体的に構成したことを特徴とする気流の案内部
材。1. A bell mouth arranged on a suction side of an air flow and a diffuser arranged on a discharge side and having an S-shaped cross section in a circumferential direction extending along an inclination angle expanding in a discharge flow direction. An airflow guide member, characterized in that:
径を有する冷却ファンを、同案内部材内に配設したこと
を特徴とする請求項1に記載の気流の案内部材を備えた
冷却ファン装置。2. The cooling fan according to claim 1, wherein a cooling fan having an outer diameter smaller than an inner diameter of the airflow guide member is disposed in the airflow guide member. apparatus.
配したことを特徴とする請求項1に記載の気流の案内部
材、又は請求項2に記載の冷却ファン装置を備えた熱交
換装置。3. The heat exchange device according to claim 1, wherein a heat exchanger is arranged upstream of the air flow guide member. 3. The heat exchange device according to claim 2, further comprising a cooling fan device according to claim 2. apparatus.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP34640399A JP2001165094A (en) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | Air flow guide member, or cooling fan device or heat exchanger therewith |
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| JP34640399A JP2001165094A (en) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | Air flow guide member, or cooling fan device or heat exchanger therewith |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001165094A true JP2001165094A (en) | 2001-06-19 |
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| JP34640399A Pending JP2001165094A (en) | 1999-12-06 | 1999-12-06 | Air flow guide member, or cooling fan device or heat exchanger therewith |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2001165094A (en) |
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