JP4836637B2

JP4836637B2 - 車両用２連電動ファン装置

Info

Publication number: JP4836637B2
Application number: JP2006105778A
Authority: JP
Inventors: 優介大槻
Original assignee: Calsonic Kansei Corp
Current assignee: Marelli Corp
Priority date: 2006-04-07
Filing date: 2006-04-07
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2026-04-07
Also published as: JP2007278181A

Description

本発明は、熱交換器に設けられる電動ファンが２機配置された車両用２連電動ファン装置に関する。

従来、車両用熱交換器の冷却手段として、熱交換器の車両前方側、または車両後方側に横２連に２機の電動ファンを備えた２連電動ファン装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

また、電動ファンとしては、ファンブレードが等間隔に配置されたもの（以後、等ピッチ電動ファンという）の他に、ファンブレードが不等間隔に配置されたもの（以後、不等ピッチ電動ファンという）がある（例えば、特許文献２参照。）。

そして、従来の２連電動ファン装置としては、等ピッチ電動ファン同士を２機組み合わせたものと、不等ピッチ電動ファン同士を２機組み合わせたものが用いられている。
特開平２０００−１８０３５号公報特開昭６−２８０７９２号公報

しかしながら、従来例の車両用２連電動ファン装置にあっては、以下に述べるような問題点があった。

即ち、等ピッチ電動ファンの場合、回転時に発生する騒音は、図２（騒音の音圧レベル（dB）と周波数（Hz）との関係を示すファン騒音グラフ）に示すように、ファンの１次成分（＝ファンの回転速度÷６０×ファンブレードの枚数）に音圧レベルのピークを有し、その倍数にもピークを有している。また、個々のピークの音圧レベルが突出して高いため、等ピッチ電動ファン同士を２機組み合わせた場合、オーバーオールの音圧レベルが高くなるという問題がある。

また、不等ピッチ電動ファンの場合は、図４（騒音の音圧レベル（dB）と周波数（kHz）との関係を示すファン騒音グラフ）に示すように、回転の次数成分にピークはあるものの、ファンの次数成分とは関係のない多数の周波数域に分散し、そのため、個々のピークの音圧レベルとしては低いが、音圧レベルのピークが多数発生し、その中でも双方が同一回転速度にて作動している場合、回転の９次成分[ファンの１次成分]（３３０Hz）と回転の１５次成分（５５０Hz）を有しているため、不等ピッチ電動ファン同士を２機組み合わせた場合、ビート音が発生し、聴感上耳障りな音になるという問題点がある。

本発明の解決しようとする課題は、電動ファン回転時における騒音を低減させることができる車両用２連電動ファン装置を提供することにある。

上記課題を解決するため請求項１記載の車両用２連電動ファンでは、熱交換器に設けられる電動ファンが２機配置された車両用２連電動ファン装置であって、前記２機の電動ファンがファンブレード等ピッチの第１電動ファンとファンブレード不等ピッチの第２電動ファンとで構成され、前記第１電動ファンと前記第２電動ファンのファンブレード枚数を互いに異ならせたことを特徴とする。

本発明の車両用２連電動ファン装置では、上述のように、２機の電動ファンがファンブレード等ピッチの電動ファンとファンブレード不等ピッチの電動ファンとで構成されることにより、ビート音の発生を抑制若しくは防止できるようになると共に、ファンブレード不等ピッチ電動ファンによる低騒音効果が得られるため、電動ファン回転時における騒音を低減させることができるようになるという効果が得られる。

以下にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、この実施例の車両用２連電動ファン装置を図面に基づいて説明する。
図１はこの実施例の車両用２連電動ファン装置を示す正面図である。

この車両用２連電動ファン装置は、横長のファンシュラウド１に、ファンブレード２１が等間隔に配置された等ピッチ電動ファン２と、ファンブレード３１が不等間隔に配置された不等ピッチ電動ファン３の２機の電動ファンが左右方向に並んで備えられている。

なお、後述の実験で用いられた本実施例の電動ファン２（ｂ）、３（ａ）は、等ピッチ電動ファン２（ｂ）のファンブレード２１の枚数が１１枚で、不等ピッチ電動ファン３（ａ）のファンブレード３１の枚数は９枚であるが、この図１では、ファンブレード２１と３１が等間隔か不等間隔かの相違を解り易くするために、５枚ずつの同一枚数で記載されている。

さらに詳述すると、ファンシュラウド１には、左右方向に並んで円筒状のファンリング部１１、１１が形成され、このファンリング部１１の中心部に備える電動モータ取付部１２とファンリング部１１との間が複数本のファンステー１３により一体に連結されている。

そして、電動モータ取付部１２にそれぞれの電動モータ２２、３２を固定した状態で、ファンリング部１１内に、ファンブレード２１の枚数が１１枚の等ピッチ電動ファン２と、ファンブレード枚数が９枚の不等ピッチ電動ファン３がそれぞれ組み込まれている。

次に、この実施例の車両用２連電動ファン装置の作用を図２〜６に基づいて説明する。
図２はファンブレード枚数が９枚の等ピッチ電動ファン２（ａ）の騒音の音圧レベル（dB）と周波数（Hz）との関係を示すファン騒音グラフ、図３はファンブレード枚数が１１枚の等ピッチ電動ファン２（ｂ）の騒音の音圧レベル（dB）と周波数（Hz）との関係を示すファン騒音グラフ、図４はファンブレード枚数が９枚の不等ピッチ電動ファン３（ａ）の騒音の音圧レベル（dB）と周波数（Hz）との関係を示すファン騒音グラフ、図５はファンブレード枚数が１１枚の不等ピッチ電動ファン３（ｂ）の騒音の音圧レベル（dB）と周波数（Hz）との関係を示すファン騒音グラフ、図６は実験結果を示す表である。

そこで、ファンブレード枚数が９枚の等ピッチ電動ファン２（ａ）と、ファンブレード枚数が１１枚の等ピッチ電動ファン２（ｂ）と、ファンブレード枚数が９枚の不等ピッチ電動ファン３（ａ）と、ファンブレード枚数が１１枚の不等ピッチ電動ファン３（ｂ）の４種類の電動ファン２（ａ）、２（ｂ）、３（ａ）、３（ｂ）を以下のように組み合わせた場合の騒音の発生状態について行った実験結果を図６に基づいて説明する。

（Ａ）・・・電動ファン２（ａ）、２（ｂ）の組み合わせ
ファンブレード枚数が９枚の等ピッチ電動ファン２（ａ）とファンブレード枚数が１１枚の等ピッチ電動ファン２（ｂ）を組み合わせた場合、お互いのファンブレードの枚数が異なるため、ピーク周波数が一致することはないが、個々の音圧レベルが高いため、結果としてオーバーオールの音圧レベルが高くなる。
また、不等等ピッチ電動ファン同士組み合わせた場合におけるようなビート音は発生しない。

（Ｂ）・・・電動ファン２（ｂ）、３（ａ）の組み合わせ（本実施例）
ファンブレード枚数が１１枚の等ピッチ電動ファン２（ｂ）とファンブレード枚数が９枚の不等ピッチ電動ファン３（ａ）を組み合わせた場合、ファンブレード不等ピッチ電動ファン３（ａ）による低騒音効果が得られるため、等ピッチ電動ファン同士を組み合わせた場合よりも、オーバーオールの音圧レベルが低くなる。また、等ピッチ電動ファン２（ｂ）と不等ピッチ電動ファン３（ａ）が互いに近い周波数でのピークを有しないことから、等ピッチ電動ファン同士を組み合わせた場合におけるようなビート音は発生しない。従って、電動ファン回転時における騒音を低減させることができる。

（Ｃ）・・・電動ファン２（ａ）、３（ｂ）の組み合わせ
ファンブレード枚数が９枚の等ピッチ電動ファン２（ａ）とファンブレード枚数が１１枚の不等ピッチ電動ファン３（ｂ）を組み合わせた場合、ファンブレード不等ピッチ電動ファン３（ａ）による低騒音効果が得られるため、等ピッチ電動ファン同士を組み合わせた場合よりも、オーバーオールの音圧レベルよりも低くなる。

しかし、本実施例では、ファンブレード枚数が９枚の等ピッチ電動ファン２（ａ）側はファンの１次成分である３３０Hzに音圧レベルの高いピークを有しており、ファンブレード枚数が１１枚の不等ピッチ電動ファン３（ｂ）側においても回転の９次成分である３３０Hzに音圧レベルの高いピークを有していることから、ビート音が発生する。ただし、ファンブレード２１、３１の枚数の組み合わせを変えることで、ビート音の発生をなくすことが可能である。この場合には、ファンブレード不等ピッチ電動ファン３（ａ）による低騒音効果により良好な結果を得ることができる。

（Ｄ）・・・電動ファン３（ａ）、３（ｂ）の組み合わせ
ファンブレード枚数が９枚の不等ピッチ電動ファン３（ａ）と、ファンブレード枚数が１１枚の不等ピッチ電動ファン３（ｂ）を組み合わせた場合、回転の次数成分にピークはあるものの、ファンの次数成分とは関係のない多数の周波数域に分散し、そのため、個々のピークの音圧レベルとしては低いが、音圧レベルのピークが多数発生し、その中でも双方が同一回転速度にて作動している場合、回転の９次成分（３３０Hz）と回転の１５次成分（５５０Hz）にピークの音圧レベルを有しているため、ビート音が発生し、聴感上耳障りな音になる。
不等ピッチ電動ファン同士を組み合わせた場合、それぞれ音圧レベルは高くないが多数のピークを発生するためビート音が発生し易いので、聴感上好ましくない。

次に、この実施例の効果を説明する。

この実施例の車両用２連電動ファン装置では、ファンシュラウド１の左右方向に並んで配置される２機の電動ファンが、ファンブレード等ピッチの電動ファン２とファンブレード不等ピッチの電動ファン３とで構成されることにより、ビート音の発生を抑制若しくは防止できるようになると共に、ファンブレード不等ピッチ電動ファンによる低騒音効果が得られるため、電動ファン回転時における騒音を低減させることができるようになるという効果が得られる。

なお、上記実験結果（Ｃ）に示すように、ファンブレード枚数を適切に選択することにより、等ピッチ電動ファンと不等ピッチ電動ファンを組み合わせることにより、ビート音の発生防止が可能になると共に、ファンブレード不等ピッチ電動ファンによる低騒音効果が得られるため、電動ファン回転時における騒音を低減させることができるようになるという効果が得られる。

即ち、等ピッチ電動ファン２と不等ピッチ電動ファン３を組み合わせることにより、電動ファン回転時における騒音を低減させることができるようになるという効果を得ることができる。

以上本実施例を説明してきたが、本発明は上述の実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

例えば、実施例では、等ピッチ電動ファン２と不等ピッチ電動ファン３のファンブレード枚数を異にする組み合わせについて説明したが、その枚数の組み合わせは任意であり、同一枚数の組み合わせであっても所定の効果を得ることができる。

実施例の車両用２連電動ファン装置を示す正面図である。ファンブレード枚数が９枚の等ピッチ電動ファン２（ａ）の騒音の音圧レベル（dB）と周波数（Hz）との関係を示すファン騒音グラである。ファンブレード枚数が１１枚の等ピッチ電動ファン２（ｂ）の騒音の音圧レベル（dB）と周波数（Hz）との関係を示すファン騒音グラフである。ファンブレード枚数が９枚の不等ピッチ電動ファン３（ａ）の騒音の音圧レベル（dB）と周波数（Hz）との関係を示すファン騒音グラフである。ファンブレード枚数が１１枚の不等ピッチ電動ファン３（ｂ）の騒音の音圧レベル（dB）と周波数（Hz）との関係を示すファン騒音グラフである。実験結果を示すグラフである。

符号の説明

１ファンシュラウド
１１ファンリング部
１２電動モータ取付部
１３ファンステー
２等ピッチ電動ファン
２１ファンブレード
２２電動モータ
３不等ピッチ電動ファン
３１ファンブレード
３２電動モータ

Claims

熱交換器に設けられる電動ファンが２機配置された車両用２連電動ファン装置であって、
前記２機の電動ファンがファンブレード等ピッチの第１電動ファンとファンブレード不等ピッチの第２電動ファンとで構成され、
前記第１電動ファンと前記第２電動ファンのファンブレード枚数を互いに異ならせたことを特徴とする車両用２連電動ファン装置。
請求項１に記載の車両用２連電動ファン装置において、
前記第１電動ファンのファンブレード枚数を１１枚とし、
前記第２電動ファンのファンブレード枚数を９枚としたことを特徴とする車両用２連電動ファン装置。
請求項１に記載の車両用２連電動ファン装置において、
前記第１電動ファンのファンブレード枚数を９枚とし、
前記第２電動ファンのファンブレード枚数を１１枚としたことを特徴とする車両用２連電動ファン装置。