JP5879203B2 - Blower for vehicle - Google Patents
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Description
本発明は、ラジエータ等の熱交換器に空気を送風する車両用送風装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle blower that blows air to a heat exchanger such as a radiator.
従来、ラジエータの車両後方側にシュラウドが配置された車両用送風装置が知られている。シュラウドは、車両前方側に空気の吸込口が設けられており、この吸込口に向かって車両幅方向寸法が次第に拡大する形状になっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a vehicle blower device in which a shroud is disposed on the rear side of a radiator is known. The shroud is provided with an air suction port on the front side of the vehicle, and has a shape in which the dimension in the vehicle width direction gradually increases toward the suction port.
このような車両用送風装置では、送風ファンとシュラウドとの隙間（チップ隙間）において、下流側から吸込口への空気の逆流が発生する。そして、送風ファンの径方向最外周部近傍で、通常の吸い込み流れと逆流とが干渉することで、騒音が増大するという問題があった。 In such a vehicle blower, a backflow of air from the downstream side to the suction port occurs in the gap (chip gap) between the blower fan and the shroud. And there existed a problem that noise increased by normal suction flow and backflow interfering in the radial direction outermost peripheral part vicinity of a ventilation fan.
これに対し、送風ファンとシュラウドとの隙間を複雑な形状、例えばコの字状とすることにより、空気の逆流を低減して、低騒音化を図る技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。 On the other hand, a technique is disclosed in which the gap between the blower fan and the shroud is made into a complicated shape, for example, a U-shape, thereby reducing the backflow of air and reducing noise (for example, Patent Documents). 1).
しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、空気の逆流を確実に抑制することができないので、通常の吸い込み流れと逆流との干渉の発生もなくすことができない。このため、騒音を確実に低減することができないという問題がある。
However, in the technique described in
本発明は上記点に鑑みて、騒音を確実に低減することができる車両用送風装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the air blower for vehicles which can reduce noise reliably in view of the said point.
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、熱交換器（３）の空気流れ下流側に配置されるとともに、熱交換器（３）に空気を供給する軸流ファン（１０）を有する送風機（１）と、送風機（１）を保持するとともに、熱交換器（３）から送風機（１）に至る空気通路を形成するシュラウド（２）とを備える車両用送風装置において、送風機（１）は熱交換器（３）よりも車両後方側に配置されており、シュラウド（２）は、空気流れ下流側から空気流れ上流側へ向かって空気通路の車両幅方向寸法が次第に拡大する形状であり、シュラウド（２）には、空気流れ方向から見たときに軸流ファン（１０）の径方向最外周部と重合配置されるガイド部（４）と、円筒状であるとともに軸流ファン（１０）の周囲に配置されたリング部（２１）と、が設けられており、リング部（２１）は、軸流ファン（１０）の径方向最外周部よりも空気流れ下流側へ突出していることを特徴としている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the axial fan (10) is arranged on the downstream side of the air flow of the heat exchanger (3) and supplies air to the heat exchanger (3). In a vehicle air blower comprising: a blower (1) having an air passage; and a shroud (2) that holds the blower (1) and forms an air passage from the heat exchanger (3) to the blower (1). 1) is disposed on the vehicle rear side of the heat exchanger (3), and the shroud (2) has a shape in which the vehicle width direction dimension of the air passage gradually increases from the air flow downstream side to the air flow upstream side. The shroud (2) includes a guide portion (4) superposed on a radially outermost peripheral portion of the axial fan (10) when viewed from the air flow direction, and a cylindrical and axial fan. (10) Ring part arranged around And 21), is provided with a ring portion (21) is characterized in that projecting into the air flow downstream of the radial outermost circumferential portion of the axial fan (10).
これによれば、シュラウド（２）に、空気流れ方向から見たときに軸流ファン（１０）の径方向最外周部と重合配置されるガイド部（４）を設けることで、シュラウド（２）と軸流ファン（１０）との間の隙間を通って車両後方側から軸流ファン（１０）の吸込側へ回り込む空気流れ（逆流）を確実に抑制できる。このため、騒音を確実に低減することができる。 According to this, the shroud (2) is provided with the guide portion (4) superposed with the radially outermost peripheral portion of the axial fan (10) when viewed from the air flow direction. The air flow (reverse flow) that flows from the rear side of the vehicle to the suction side of the axial fan (10) through the gap between the fan and the axial fan (10) can be reliably suppressed. For this reason, noise can be reduced reliably.
また、請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の車両用送風装置において、ガイド部（４）における熱交換器（３）と対向する面（４１）は、熱交換器（３）側に向かって突出する円弧状の曲面になっていることを特徴とする。
Moreover, in invention of
これによれば、熱交換器（３）の側方を通過した空気がシュラウド（２）に沿って流れて軸流ファン（１０）に吸い込まれるが、ガイド部（４）によって軸流ファン（１０）に吸い込まれる空気の流れ方向が変化する。このとき、ガイド部（４）における熱交換器（３）と対向する面（４１）を円弧状の曲面とすることで、軸流ファン（１０）に吸い込まれる空気の流れ方向を、軸流ファン（１０）の回転軸と平行な方向、すなわち空気流れの乱れが発生し難い方向へ近づけることができる。このため、騒音をより確実に低減することができる。 According to this, the air which passed the side of the heat exchanger (3) flows along the shroud (2) and is sucked into the axial fan (10), but the axial fan (10 ) Changes the direction of air flow. At this time, by making the surface (41) facing the heat exchanger (3) in the guide portion (4) into an arcuate curved surface, the flow direction of the air sucked into the axial fan (10) is changed to the axial fan. It is possible to approach the direction parallel to the rotation axis of (10), that is, the direction in which the disturbance of the air flow is difficult to occur. For this reason, noise can be reduced more reliably.
また、請求項４に記載の発明では、請求項２または３に記載の車両用送風装置において、ガイド部（４）における送風機（１）と対向する面（４３）は、熱交換器（３）側に向かって突出する円弧状の曲面になっていることを特徴とする。
Moreover, in invention of
これによれば、シュラウド（２）と送風機（１）との間の隙間を通って車両後方側から軸流ファン（１０）の吸込側へ回り込む空気の流れ方向を、ガイド部（４）における送風機（１）と対向する面（４３）により変化させて、シュラウド（２）に沿って流れて軸流ファン（１０）に吸い込まれる空気の流れ方向と近似させることができる。これにより、シュラウド（２）と送風機（１）との間の隙間を通って車両後方側から軸流ファン（１０）の吸込側へ回り込む空気流れと、シュラウド（２）に沿って流れて軸流ファン（１０）に吸い込まれる空気流れとが、互いに干渉して騒音が発生することを抑制できる。 According to this, the air blower in the guide part (4) indicates the flow direction of the air flowing from the rear side of the vehicle to the suction side of the axial fan (10) through the gap between the shroud (2) and the blower (1). It is possible to approximate the flow direction of the air flowing along the shroud (2) and sucked into the axial fan (10) by changing the surface (43) facing (1). Thereby, the air flow which goes around from the vehicle rear side to the suction side of the axial fan (10) through the gap between the shroud (2) and the blower (1), and the axial flow flows along the shroud (2). It can suppress that the air flow sucked into the fan (10) interferes with each other and generates noise.
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。本第１実施形態の車両用送風装置は、車両の前端部に搭載されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The vehicle blower of the first embodiment is mounted on the front end of the vehicle.
図１に示すように、本実施形態の車両用送風装置は、送風機１とシュラウド２とを備えている。
As shown in FIG. 1, the vehicle blower device of the present embodiment includes a
送風機１は、図示しないエンジン（内燃機関）の冷却水と外気とを熱交換させて冷却水を冷却するラジエータ３に空気を供給する軸流ファン１０を有している。また、送風機１は、ラジエータ３の車両後方側かつ空気流れ下流側に配置されている。なお、ラジエータ３が本発明の熱交換器に相当しており、冷却水が熱媒体に相当している。
The
シュラウド２は、樹脂製（例えば、ガラス繊維入りポリプロピレン）であって、送風機１を保持するとともに、ラジエータ３から送風機１に至る空気通路を形成するものである。また、シュラウド２は、空気流れ下流側から空気流れ上流側へ向かって空気通路の車両幅方向寸法が次第に拡大する形状である。
The
本実施形態では、シュラウド２は、円筒状、すなわちリング状のリング部２１と、ラジエータ３の背面側の空間をリング部２１まで滑らかな流路によって接続する平面部２２とを有している。そして、リング部２１および平面部２２等の各部分が全て一体となるように形成されている。
In the present embodiment, the
リング部２１は、環状内部において、軸流ファン１０のブレード１１の先端に必要な大きさの隙間を残して自由に回転し得るベンチュリ型の流路空間を形成している。平面部２２は、空気流れ下流側から空気流れ上流側へ向かって、つまり車両後方側から車両前方側へ向かって車両幅方向寸法が次第に拡大する形状である。
The
シュラウド２におけるリング部２１と平面部２２との接続部近傍には、空気流れ方向から見たときに軸流ファン１０のブレード１１の径方向最外周部と重合配置されるガイド部４が設けられている。つまり、ガイド部４は、軸流ファン１０のブレード１１の径方向最外周部を覆うように設けられている。ガイド部４と軸流ファン１０のブレード１１の径方向最外側部との間には、隙間が設けられている。本例では、ガイド部４は、シュラウド２と別体として構成されている。
Near the connecting portion between the
ガイド部４におけるラジエータ３と対向する面４１は、ラジエータ３側（車両前方側）に向かって突出する円弧状の曲面になっている。換言すると、ガイド部４の空気流れ方向（軸流ファン１０の回転軸方向）に平行な断面における車両前方側断面形状は、車両前方側に向かって凸状の略円弧状に形成されている。
A
シュラウド２とガイド部４との接続部におけるラジエータ３と対向する面４２は、送風機１側（車両後方側）に向かって突出する円弧状の曲面になっている。換言すると、シュラウド２とガイド部４との接続部の空気流れ方向に平行な断面における車両前方側断面形状は、車両後方側に向かって凸状の略円弧状に形成されている。
A
本実施形態の車両用送風装置は、シュラウド２とガイド部４とが滑らかに接続された構成になっている。具体的には、シュラウド２とガイド部４との接続部におけるラジエータ３と対向する面４２の円弧状の半径は、ガイド部４におけるラジエータ３と対向する面４１の円弧状の半径以上の大きさになっている。つまり、ラジエータ３側から見た際に、シュラウド２とガイド部４とが滑らかに接続されている。
The vehicle blower of this embodiment has a configuration in which the
ガイド部４における送風機１と対向する面４３は、ラジエータ３側に向かって突出する円弧状の曲面になっている。換言すると、ガイド部４の空気流れ方向に平行な断面における車両後方側断面形状は、車両前方側に向かって凸状の略円弧状に形成されている。
A
以上説明したように、本実施形態の車両用送風装置では、シュラウド２に、空気流れ方向から見たときに軸流ファン１０の径方向最外周部と重合配置されるガイド部４を設けることで、シュラウド２と軸流ファン１０との間の隙間を通って車両後方側から軸流ファン１０の吸込側へ回り込む空気流れ（逆流）を確実に抑制できる。このため、騒音を確実に低減することができる。
As described above, in the vehicle blower of the present embodiment, the
ところで、ラジエータ３の側方を通過した空気がシュラウド２に沿って流れて軸流ファン１０に吸い込まれるが、ガイド部４によって軸流ファン１０に吸い込まれる空気の流れ方向が変化する。このとき、本意実施形態のように、ガイド部４におけるラジエータ３と対向する面４１を円弧状の曲面とすることで、シュラウド２に沿って流れて軸流ファン１０に吸い込まれる空気（本流）の流れ方向を、軸流ファン１０の回転軸と平行な方向、すなわち空気流れの乱れが発生し難い方向へ近づけることができる。このため、騒音をより確実に低減することができる。
By the way, the air that has passed through the side of the
また、ガイド部４における送風機１と対向する面４３を、ラジエータ３側に向かって突出する円弧状の曲面とすることで、シュラウド２と軸流ファン１０との間の隙間を通って車両後方側から軸流ファン１０の吸込側へ回り込む空気（逆流）の流れ方向を、ガイド部４における送風機１と対向する面４３により変化させて、シュラウド２に沿って流れて軸流ファン１０に吸い込まれる空気（本流）の流れ方向と近似させることができる。これにより、本流と逆流とが互いに干渉して騒音が発生することを抑制できる。
Moreover, the
また、シュラウド２とガイド部４とを滑らかに接続することで、ラジエータ３の側方を通過してシュラウド２の平面部２２に沿って流れる空気がガイド部４に衝突して空気流れが乱れることを抑制できる。
Further, by smoothly connecting the
ところで、ガイド部４におけるラジエータ３に最も近い部位とラジエータ３から最も遠い部位との間の空気流れ方向の距離を、ガイド部４の厚みｔという。また、ガイド部４におけるラジエータ３に最も近い部位とラジエータ３との間の空気流れ方向の距離を第１距離Ｈといい、送風機１のブレード１１とラジエータ３との間の空気流れ方向の距離を第２距離Ｌという。
By the way, the distance in the air flow direction between the portion closest to the
ここで、本実施形態の車両用送風装置において、ＪＩＳ Ｂ ８３４９に規定された方法で騒音レベルの測定を行った。具体的には、ガイド部４の厚みｔと騒音レベルとの関係を求めた。なお、本実施形態では、ガイド４の厚みｔは、ガイド部４におけるラジエータ３に最も近い部位と、ガイド部４におけるシュラウド２からの車両幅方向の距離が最大となり、かつラジエータ３から最も遠い部位との距離ということもできる。
Here, in the vehicle air blower of the present embodiment, the noise level was measured by the method defined in JIS B 8349. Specifically, the relationship between the thickness t of the
図２にその結果を示す。図２に示すように、ガイド部４の厚さｔが３ｍｍ以上になると騒音レベルが１．５ｄＢより小さくなる。このため、ガイド部４の厚さｔを３ｍｍ以上とすることが望ましい。さらに、ガイド部４の厚さｔを３ｍｍ以上５．５ｍｍ以下の範囲とすることがより望ましい。
The results are shown in FIG. As shown in FIG. 2, when the thickness t of the
続いて、第２距離Ｌを２０ｍｍ以上とした本実施形態の車両用送風装置において、ＪＩＳ Ｂ ８３４９に規定された方法で騒音レベルの測定を行った。具体的には、第１距離Ｈおよび第２距離Ｌと騒音レベルとの関係を求めた。 Subsequently, in the vehicle air blower of the present embodiment in which the second distance L was 20 mm or more, the noise level was measured by the method defined in JIS B 8349. Specifically, the relationship between the first distance H and the second distance L and the noise level was obtained.
図３にその結果を示す。なお、図３の横軸は第１距離Ｈを第２距離Ｌで除した値（Ｈ／Ｌ）である。また、図３中の黒丸は、ガイド部４が設けられていない従来の車両用送風装置の騒音レベルを示している。
The result is shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 3 is a value (H / L) obtained by dividing the first distance H by the second distance L. Moreover, the black circle in FIG. 3 has shown the noise level of the conventional vehicle air blower in which the
図３に示すように、Ｈ／Ｌが０．４５以上０．７０以下の範囲になると騒音レベルが１．５ｄＢより小さくなり、さらにＨ／Ｌが０．５０以上０．６５以下の範囲になると騒音レベルが１．０ｄＢより小さくなる。このため、Ｈ／Ｌを０．４５以上０．７０以下の範囲とすることが望ましく、Ｈ／Ｌを０．５０以上０．６５以下の範囲とすることがより望ましい。 As shown in FIG. 3, when H / L is in the range of 0.45 or more and 0.70 or less, the noise level is less than 1.5 dB, and when H / L is in the range of 0.50 or more and 0.65 or less. The noise level is less than 1.0 dB. For this reason, it is desirable to make H / L into the range of 0.45 to 0.70, and it is more desirable to make H / L into the range of 0.50 to 0.65.
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態と比較して、ガイド部４に、軸流ファン１０の回転軸方向に平行な平坦面４４を設けた点が異なっている。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment is different from the first embodiment in that a
図４に示すように、ガイド部４におけるシュラウド２から最も遠い部位には、送風機１の空気流れ方向（車両前後方向）、すなわち軸流ファン１０の回転軸方向に平行な平坦面４４が設けられている。平坦面４４における車両後方側の端部は、送風機１と対向する円弧状の曲面４３に接続されている。
As shown in FIG. 4, a
本実施形態によれば、ラジエータ３の側方を通過してシュラウド２に沿って流れる空気の流れ方向を、ガイド部４の平坦面４４によって、軸流ファン１０の回転軸と平行な方向に変化させる、すなわち軸流化することができる。したがって、ラジエータ３の側方を通過してシュラウド２に沿って流れる空気が軸流ファン１０に吸い込まれる際に、空気流れの乱れが発生することを抑制できるので、騒音を確実に低減することができる。
According to the present embodiment, the flow direction of the air passing along the side of the
（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention.
（１）上記各実施形態では、シュラウド２の平面部２２を、空気流れ下流側から空気流れ上流側へ向かって車両幅方向寸法が次第に拡大する形状とした例について説明したが、平面部２２の形状はこれに限定されない。
(1) In each of the above embodiments, the example in which the
例えば、図５に示すように、平面部２２を、車両幅方向にほぼ平行（車両前後方向に対してほぼ垂直）となるように形成してもよい。これによれば、シュラウド２の平面部２２において空気通路の断面積を略一定とすることができるので、空気を均等に流通させることができる。
For example, as shown in FIG. 5, the
（２）上記各実施形態では、ガイド部４をシュラウド２と別体として構成した例について説明したが、これに限らず、例えば射出成形によりガイド部４をシュラウド２と一体に形成してもよい。
(2) In each of the above embodiments, the example in which the
（３）上記各実施形態では、送風機１の車両前方側に設ける熱交換器としてラジエータ３を採用した例について説明したが、これに限らず、熱交換器として、冷凍サイクル内を循環する冷媒と空気とを熱交換して冷媒を放熱させる放熱器を採用してもよい。また、ラジエータ３の車両前方側に放熱器が設けられていてもよい。
(3) In each of the above embodiments, the example in which the
１ 送風機
２ シュラウド
３ ラジエータ（熱交換器）
４ ガイド部
1
4 Guide section
Claims (6)
前記送風機（１）を保持するとともに、前記熱交換器（３）から前記送風機（１）に至る空気通路を形成するシュラウド（２）とを備える車両用送風装置であって、
前記送風機（１）は前記熱交換器（３）よりも車両後方側に配置されており、
前記シュラウド（２）は、空気流れ下流側から空気流れ上流側へ向かって前記空気通路の車両幅方向寸法が次第に拡大する形状であり、
前記シュラウド（２）には、空気流れ方向から見たときに前記軸流ファン（１０）の径方向最外周部と重合配置されるガイド部（４）と、円筒状であるとともに前記軸流ファン（１０）の周囲に配置されたリング部（２１）と、が設けられており、
前記リング部（２１）は、前記軸流ファン（１０）の径方向最外周部よりも前記空気流れ下流側へ突出していることを特徴とする車両用送風装置。 A blower (1) which is disposed on the downstream side of the air flow of the heat exchanger (3) and has an axial fan (10) for supplying air to the heat exchanger (3);
A vehicle air blower comprising a shroud (2) that holds the air blower (1) and forms an air passage from the heat exchanger (3) to the air blower (1),
The blower (1) is disposed on the vehicle rear side of the heat exchanger (3),
The shroud (2) has a shape in which the vehicle width direction dimension of the air passage gradually increases from the air flow downstream side toward the air flow upstream side,
The shroud (2) includes a guide portion (4) superposed with a radially outermost peripheral portion of the axial fan (10) when viewed from the air flow direction, and a cylindrical and axial fan. A ring portion (21) disposed around (10), and
The air blower for a vehicle, wherein the ring portion (21) protrudes further to the downstream side of the air flow than a radially outermost peripheral portion of the axial fan (10) .
前記ガイド部（４）と前記熱交換器（３）との間の空気流れ方向の距離（Ｈ）、および前記軸流ファン（１０）と前記熱交換器（３）との間の空気流れ方向の距離（Ｌ）が、０．４５≦Ｈ／Ｌ≦０．７０の関係を満たすように設定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用送風装置。 The distance (L) in the air flow direction between the axial fan (10) and the heat exchanger (3) is 20 mm or more,
The distance (H) in the air flow direction between the guide part (4) and the heat exchanger (3) and the air flow direction between the axial fan (10) and the heat exchanger (3) The distance (L) of the vehicle is set so as to satisfy a relationship of 0.45 ≦ H / L ≦ 0.70. .
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