(57)【要約】効率的な軸流ファン（２）は、中央ハブ（６）と複数のブレード（８）とバンド（９）とを備えており、例えばシュラウド（４）内で動作し且つ自動車エンジン冷却アセンブリの１または複数の熱交換器（５）を通る流れを生じさせるように形成されている。ファンブレード（８）は、熱交換器（５）およびシュラウド（４）によって形成される不均一な流れの範囲の中で効率が高く且つノイズが低いピッチ比の径方向分布を有している。ブレード（８）は、掃き出すように曲げられていないか、あるいはｒ／Ｒ＝０．７０と先端（ｒ／Ｒ＝１．００）との間の領域で後方（すなわち、回転方向と反対の方向）に掃き出すように曲げられている。ブレードのピッチ比は、径方向位置ｒ／Ｒ＝０．８５から、ｒ／Ｒ＝０．９０とｒ／Ｒ＝０．９７５との間の径方向位置に向って増大した後、ブレードの先端に向って減少する。
2004513300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの軸を中心に回転可能なハブと、
前記ハブに取り付けられる付け根領域から先端領域へと径方向外側に延びる複数の翼形状のブレードと、
ブレードの先端領域に接続する略円形のバンドと、を備え、
各前記ブレードは、
（ｉ）ｒ／Ｒ＝０．７０とブレード先端（ｒ／Ｒ＝１．００）との間の領域で、略放射状の平面図形を有するか、或いは、回転方向から離れるように略後方に掃き出されて延び、
（ｉｉ）Ａ．ｒ／Ｒ＝０．８５にある第１の径方向位置から、ｒ／Ｒ＝０．９０とｒ／Ｒ＝０．９７５との間に位置する第２の径方向位置へと概ね増大するピッチ比であって、
Ｂ．前記第２の径方向位置から前記ブレード先端に向かって概ね減少するピッチ比で、
方向付けられているファン。
【請求項２】
Ｘがｒ／Ｒ＝０．９０とｒ／Ｒ＝０．９７５との間の領域においては最大のピッチ比の値であり、Ｙがｒ／Ｒ＝０．７５とｒ／Ｒ＝０．８５との間の領域においては最小のピッチ比の値である場合、Ｘ≧１．０５Ｙである、請求項１に記載のファン。
【請求項３】
（ｉ）ピッチ比が概ねｒ／Ｒ＝０．８２５からｒ／Ｒ＝０．８５に増大し、
（ｉｉ）第２の径方向位置がｒ／Ｒ＝０．９０とｒ／Ｒ＝０．９５との間にあり、
（ｉｉｉ）Ｑがｒ／Ｒ＝０．９０とｒ／Ｒ＝０．９５との間の領域においては最大のピッチ比の値であり、Ｚがｒ／Ｒ＝０．７７５とｒ／Ｒ＝０．８２５との間の領域においては最小のピッチ比の値である場合、Ｑ≧１．２Ｚである、請求項１に記載のファン。
【請求項４】
ピッチ比がｒ／Ｒ＝０．７７５からｒ／Ｒ＝０．８５に向かって概ね増大し、第２の径方向位置が少なくともｒ／Ｒ＝０．９２５である、請求項３に記載のファン。
【請求項５】
前記ファンは一体構造として形成されている、請求項１に記載のファン。
【請求項６】
前記一体構造は成形プラスチック材料で形成されている、請求項１に記載のファン。
【請求項７】
少なくとも１つの熱交換器を通る軸方向の空気流を形成する空気流アセンブリであって、
（ｉ）請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のファンと、
（ｉｉ）前記ファンから前記熱交換器へと延び且つ前記熱交換器を通る空気流を案内する外周壁を有するシュラウドと、
を備えている空気流アセンブリ。
【請求項８】
前記アセンブリは、前記ファンの上流側に位置された熱交換器に接続されるようになっており、前記外周壁は前記ファンの上流側に延び、前記熱交換器から流れる空気の吸引口を形成し、前記開口が排気口である、請求項７に記載の空気流アセンブリ。
【請求項９】
（ｉ）アセンブリは前記アセンブリの下流側に位置された少なくとも１つの別個の熱交換器を通る軸方向の空気流を形成し、
シュラウドは、前記ファンの下流側に延び且つ前記別個の熱交換器を通る空気流のための排気口を形成する外周壁を有する、請求項８に記載の空気流アセンブリ。
【請求項１０】
前記アセンブリは、前記ファンの下流側に位置された熱交換器に接続されるようになっており、前記外周壁は、前記ファンの下流側に延びて、前記熱交換器を通って流れる空気の排出口を形成する、請求項７に記載の空気流アセンブリ。
【請求項１１】
前記シュラウドは、ファンの高圧排気側からファンの直ぐ上流側の低圧領域に向かう空気の循環を防止するプレナム面を備え、プレナム面は、前記バンドの外縁で前記ファンを密に取り囲む外周が減少する開口を有している、請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の空気流アセンブリ。
【請求項１２】
前記アセンブリは自動車エンジン冷却熱交換器と共に使用できるようになっている、請求項７に記載の空気流アセンブリ。
【請求項１３】
前記熱交換器を更に備えている、請求項１１に記載の空気流アセンブリ。
【請求項１４】
空気流アセンブリを組み立てる方法であって、
（ｉ）請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のファンと、（ｉｉ）前記ファンから前記熱交換器へと延び且つ前記熱交換器を通る空気流を案内する外周壁を有するシュラウドとを備え、前記シュラウドは、ファンの高圧排気側からファンの直ぐ上流側の低圧領域に向かう空気の循環を防止する通風筒状のプレナム面を更に有し、プレナム面は、前記バンドの外縁で前記ファンを密に取り囲む外周が減少する開口を有しており、前記空気流アセンブリを作るために前記ファンと前記シュラウドを組み立てる方法。
【請求項１５】
冷却アセンブリを組み立てる方法であって、
（ｉ）請求項７に記載の空気流アセンブリおよび熱交換器を備え、
（ｉｉ）前記空気流アセンブリを前記熱交換器に組み付ける方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、一般にファンに係わり、特に例えば自動車エンジン冷却アセンブリのラジエータおよび熱交換器を通って空気を移動させるファンに関する。
【０００２】
（背景）
一般的な自動車の冷却アセンブリは、ファンと、電動機と、シュラウドと、多くの場合ファンの上流側に位置されるラジエータ／コンデンサ（熱交換器）とを有している。ファンは、回転シャフトによって駆動される中央に配置されたハブと、複数のブレードと、径方向外側のリング或いはバンドとを備えている。各ブレードは、その付け根がハブに取り付けられるとともに、バンドに取り付けられるその先端に向って略径方向に延びている。また、各ブレードは、ファンの回転時に冷却アセンブリを通る軸方向の空気流を形成するため、ファンの回転面に対して所定の角度で“傾けられている”。シュラウドは、空気の流れを熱交換器からファンに向けて方向付け且つ最小のクリアランス（製造公差と一致する）をもって回転バンドでファンを取り囲んで循環流を最小限に抑えるプレナムを有している。また、ファンの下流側（高圧側）、或いは、ファンの上流側と下流側の両方に熱交換器を配置することが知られている。
ほとんどの換気装置と同様に、このアセンブリで使用される軸流ファンは、主に２つの基準を満たすように設計される。第１に、軸流ファンは、効率的に動作して、最小量の機械的／電気的出力を吸収しつつ、熱交換器および自動車エンジンルームの抵抗に抗して多量の空気を供給しなければならない。第２に、軸流ファンはできる限りノイズおよび振動を生じさせること無く動作しなければならない。また、他の基準も考慮される。例えば、ファンは動作中に受ける空気力学的な遠心負荷に構造的に耐えることができなくてはならない。設計者が直面する他の問題は、利用可能な空間に関するものである。冷却アセンブリは、自動車のエンジンルーム内で動作しなければならず、一般に、シュラウドおよびファンの寸法が著しく制約される。
これらの基準を満たすため、設計者は、幾つかの設計パラメータを最適化しなければならない。これらのパラメータには、ファン直径（一般に、利用可能な空間によって制約される）、回転速度（通常これも制約される）、ハブ直径、ブレード数、様々なブレード形状が含まれる。ファンブレードは、特定の用途に適するように選択されるピッチ、弦長、キャンバ、厚さを有する翼状の断面を成しているとともに、平面図形内で単に放射状を成しているか、或いは、後方または前方に掃き出され（歪曲され）ていることが知られている。また、ブレードは、ハブを周りに対称的に或は非対称的に離間されていても良い。
【０００３】
（概要）
半径に応じてブレードのピッチを制御することにより、我々は、熱交換器およびシュラウドによって形成される流れ環境に適し、ゆえに、より効率が高くノイズが低いバンド付きファンのファンブレードのデザインを発見した。ブレードのピッチは、ファンの圧送能力に直接に影響を与える。ファンの回転速度、ファンを通過する空気の流量、ファンによって形成される所望の圧力上昇に基づいて、ブレードのピッチを選択しなければならない。特に関係するのは、ピッチの径方向での変動であり、これは、ブレードの歪曲によって決まるとともに、ファンを通過する空気流の径方向分布によっても決まる。
ファンブレードの歪曲によってブレードの空気力学的性能が変化するため、これを補償するようにブレードのピッチを調整しなければならない。具体的には、回転方向に対して後方に歪曲したブレードは、一般に、所定の動作状態において、歪曲してはいないがその他の点は全て同じブレードと同一の揚力を生み出すためにピッチ角を減少させなければならない。逆に、前方に歪曲したファンブレードは、一般に、同じ性能を得るようにピッチ角を増大させなければならない。本発明は、これらの要素を考慮する。
また本発明は、流入速度の径方向の変動を考慮する。図１に示されるアセンブリの場合、流入してくる空気は、ラジエータを通過した後、シュラウドのプレナムにより、ラジエータの大きな断面積の流れ領域から、シュラウド内で動作するファンの小さな断面積の流れ領域へと急速に収束される。これにより、ファンにおける流れ領域が急速に非常に不均一な放射状になる。
本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細を添付図面および以下の説明に示す。本発明の他の特徴、対象、利点は、以下の説明、図面、請求の範囲から明らかとなるであろう。
【０００４】
（発明の詳細な説明）
図１は、ファン、モータ、シュラウド、ファンの上流側の熱交換器を含む、冷却アセンブリの一般的な部材を示している。同様に、図１２は、ファンの下流側に熱交換器が設けられた冷却アセンブリの一般的な部材を示している。
図２および図３は本発明のファン２を示している。ファンは、自動車の熱交換器を介して空気を流すように設計されており、中心に配置されたハブ６と、外側バンド９に向かって径方向外側に延びる複数のブレード８とを有している。ファンは成形プラスチックによって形成されている。
ハブは、略円筒状を成しており、一端に滑らかな面を有している。この滑らかな面の中心にある開口２０によって、モータで駆動され且つファン中心軸９０（図４参照）を中心に回転可能なシャフトを挿入することができる。ハブの他端は、モータ（図示せず）を収容できるように中空を成しており、補強用の複数のリブ３０を有している。
【０００５】
図示の実施形態において、ブレード８の先端領域は、後方に向かって、すなわち、回転方向１２と反対の方向に向かって曲線を描いている。ブレードの歪曲およびブレードの掃き出しは以下のように規定される。スキュー角度４０は、ブレードの付け根でブレード中央弦線４２と交差する径方向の基準線４１と、所定の半径４５で平面図形中央弦を通る第２の径方向の線との間の角度である（図４）。正のスキュー角度４０は、回転方向のスキューを示している。ゼロのスキュー角度４０、すなわち半径が一定であるスキュー角度４０は、真っ直ぐな平面図形を成すブレード（ラジアルブレード）であることを示している。ブレード掃き出し角度４７は、所定の半径で平面図形中央弦線を通る径方向線と、同じ所定の半径での弦線の軸方向投影に対する接線との間の角度である（図４）。したがって、この規定によれば、後方への掃き出しはスキュー角度が局所的に減少することを意味する。ラジアルブレードを有するファンと比較すると、先端領域で後方に掃き出されたブレードを有するファンは、一般に、空気中を伝わるノイズが殆ど生じず、また、軸方向での占有空間が小さい。これは、ブレードのピッチが先端領域で小さいためである。
【０００６】
外側バンド９（図５）は、その先端４６でブレード８を支持することにより、ファン２を構造的に補強するとともに、ブレードの先端の周囲でブレードの高圧側から低圧側に向かって循環する空気の量を減らすことにより、空気力学的な効率を高める。ブレードの先端がバンドに取り付けられる場合、バンドは、鋳造によって製造できるように略円筒状を成していなければならない。前方、すなわち、ブレードの上流側において、バンドは、径方向部分または略径方向部分（縁）５０と、バンドの円筒部分５２と径方向部分５０との間の移行部であるベルマウス径部５１とから成る。空気力学的に、ベルマウス５１は、流れをファン内へと方向付けるノズルとして機能するとともに、ファンのブレード列を通じた流れを滑らかにすることができるように、極力大きな半径を有している。しかしながら、一般に空間的な制約により、半径は１０〜１５ｍｍの長さに制限される。
【０００７】
図６は、熱交換器５、プレナム１０を有するシュラウド４、漏れ制御装置６０、出口ベルマウス６１、モータマウント６２、支持ステータ６３、電動機３を含む典型的な自動車の冷却アセンブリ１の様々な構成部品と共に、ファン２の断面を示している。図７は、同じファンおよびシュラウドの正面図を示している。この図には、ファンおよびシュラウドプレナム１０の直径寸法が示されている。シュラウドプレナムは、自動車のラジエータの寸法と一致していても一致していなくても良いし、また、シュラウドプレナムは、一般的には、矩形断面を成しているが、必ずしもそうである必要はない。プレナムの主目的は通風筒としての機能を果すことであり、このプレナムにより、ファンは、大きな断面積の熱交換器から空気を吸引することにより、空気流の冷却効果を最大にする。また、シュラウドは、ファンの高圧排気側からファンの直ぐ上流側の低圧領域に向かう空気の再循環を防止する。
シュラウドおよびファンの相対的な断面積がファンへの流入に影響を及ぼす重要な要因であることが分かった。この要因、すなわち、以下に“面積比”と称するパラメータは、矩形シュラウドの場合、次のようにして計算される。
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ここで、Ｌシュラウドは、シュラウドがラジエータに取り付けられるシュラウドの開口の長さであり、Ｈシュラウドは、シュラウドがラジエータに取り付けられるシュラウドの開口の高さであり、Ｄファンはファンの直径である。
図８は、様々な面積比において、ブレードの径方向位置の関数に応じたファンの流入軸方向速度の分布（周方向に平均化された）を示している。なお、正方形のシュラウド内でファンを動作させた場合の理論的な最小面積比は、４／π、すなわち、約１．２７である。適度な面積比１．４０では、流入軸方向速度が径方向で殆ど変化しない。それ以上の面積比では、ブレードの先端近傍の領域で流入軸方向速度が著しくより高くなる。
【０００８】
図９Ａは、ラジエータ５、シュラウド４、ファン２のファン回転軸９０を通る流れ断面（１／２面）を示している。このシュラウドとファンとの組合せにおける面積比は１．７８である。流線は、流れがラジエータ５およびファン２を通過する態様で示されている。空気は、急速に合流してファン２を通過する前に、ラジエータ５の冷却フィンにより、ファン回転軸９０と平行な方向（軸方向）に流される。図９Ｂは、軸方向速度の等高線が付された同じ流れ断面を示している。流速が高い領域は、ファンの先端４６の近傍ではっきりと見ることができる。
このように特徴的な流入速度形態には、幾つかの原因がある。まず、熱交換器の冷却フィンの整流作用は、空気流が熱交換器を通過し終わるまで、シュラウドの外周縁に流入してくる空気流がファンの開口で合流することを防止する。その結果、熱交換器とファンとの間で利用できる比較的短い軸方向空間内で急速に流れが収束される。このような流れの特徴は、ラジエータの空気力学的な抵抗（圧力降下）によって強められ、これによって、ファンの直ぐ前方で高速流が失われて、外周縁でラジエータを流通する空気の量が相対的に多くなる。これらの外周縁から合流する流れは、その後、ファンを通過する前に、ファンバンドで突然に向きを変えてしまう。前述したように、ファンバンドのベルマウス径部は、一般に、１０〜１５ｍｍよりも小さい寸法に制限されるため、シュラウド／ファンの開口の縁で、高速で移動する集中した空気ジェットが発生する。ファンの先端領域でより高速に寄与する重要な別の要因は、径方向位置での熱交換器を通る損失水頭の変動である。外周縁でよりゆっくりと移動する空気は、ラジエータを通過する時に圧力水頭を殆ど失わない。外側の径における流れの中に残っている残存エネルギが大きいと、ファンの先端近傍での速度がより高くなる。
【０００９】
また、図８および図９Ｂから分かるように、軸方向速度は、ファンブレードにおける径方向の最も外側の端部で急速に減少する。これは、壁の摩擦に起因するとともに、バンドのベルマウス５１で“ジェット”流の下流側の圧力が急速に回復するためである。この縮流作用により、ブレードの先端４６の近傍における大量の流れは、ファンを通過する時に、径方向内側に移動し、これにより、ブレードの極先端４６に、空気がよりゆっくりと移動する領域が形成される。
なお、これらの流れ特性は、熱交換器がファンの上流側および下流側の両方に配置される場合（図１２）にも生じることに注目されたい。熱交換器がファンの下流側だけに配置されている場合、加速流の集中ジェットがバンドにおいて生じる。しかしながら、ジェットの強さは減少する。
ファンをうまく設計すれば、流速におけるこれらの径方向の変動を減少させることができるが、特に、面積比が大きい空気流アセンブリにおいて、変動を完全に無くすことは難しい。また、それが自滅的となる可能性もある。なぜなら、ファンでの速度領域を変更してファン効率を高めると、熱交換器での流れに影響が及び、熱交換器の抵抗が増大して、システム全体の効率の純益がゼロになる可能性があるからである。そのため、ファンの設計者は、ブレード設計（特に、ブレードピッチ分布）を行なう場合、シュラウドおよび熱交換器とともに動作する際に静かで効率的な動作性能を得るため、不均一な流れ環境を予測しなければならない。
【００１０】
図１０は、ファンの上流側の短い距離において、半径が一定のブレード断面での、回転するファンブレードに対する流入速度ベクトルＶＴＯＴを示している。流入ベクトルは、ファンの回転に起因する回転成分ＶＲＯＴ（ファンによって形成される渦流に起因して下流側で減少する）と、ファンを通過する一般的な空気流に起因する軸方向成分ＶＸとを備えている。誰もが図１０から容易に推測することができるように、軸方向速度ＶＸが高い領域では、所望の迎え角αを維持するためにピッチ角βを大きくしなければならない。逆に、軸方向速度が減少する領域では、ブレードのピッチを小さくする必要がある。
図１１は、図８に示される流入速度分布に対応するブレードの無次元ピッチ比分布を示している。ピッチ比は、ファンの直径に対するブレードのピッチの割合として規定される。ここで、ピッチとは、機械的なスクリューによって固体媒体中で回転する場合に、１回のシャフトの回転でブレード断面が理論的に進む軸方向距離のことである。この距離は、ブレードのピッチ角β（すなわち、ブレード断面と回転面との間の角度）からπ×ｒ／Ｒ×ｔａｎβとして計算することができるが、ピッチ角よりも例示的なパラメータである。例えば、スキュー効果および渦巻き（ダウンウォッシュ）効果を無視すると、全く均一な流入状態で動作するファンは、ブレードの全長にわたって一定のピッチ比を有している。しかしながら、ピッチ角は、半径に伴って減少する。したがって、ブレード設計において、ピッチ比は、スキュー効果、渦巻き効果、不均一流入速度効果のより直接的な指標である。
【００１１】
図１１における全てのブレードのデザインは後方に反らされており、スキュー分布が図１〜図３に示されるファンと類似または同一である。幾つかのケースでは、ブレードの数、ブレードの弦の長さ、厚さ、キャンバが異なっている。１．４という比較的低い面積比の場合、流入がおおよそ均一であり（図８）、そのため、スキュー効果によってピッチ分布が決まってしまう。米国特許第４，５６９，６３２号を含む先行の特許から予測されるように、後方に歪曲したファンにおけるピッチ比は、特にブレードの径方向外側部分において、半径に伴って連続的に減少する。しかしながら、大きな面積比の場合、流入速度分布の影響が著しくなる。その結果生じる最適なブレードピッチ分布により、軸方向流入速度が増大する径方向領域でピッチ比が増大し、その後、ブレードの最も外側の部分でピッチ比が減少する。これは、前述した径方向および後方に歪曲するファンにおけるピッチ分布から外れる。
本発明によるファンは、１または複数の熱交換器によって形成される不均一な流れの範囲の中でファンがシュラウド内で動作する際の効率を高め且つノイズを低減する径方向ピッチ分布を特徴としている。好適な実施形態において、ファンブレードは、径方向位置ｒ／Ｒ＝０．７０と先端（ｒ／Ｒ＝１．００）との間の領域内で、平面図形内で放射状を成し、または、後方に掃き出されている。ブレードは、径方向位置ｒ／Ｒ＝０．８５から、ｒ／Ｒ＝０．９０とｒ／Ｒ＝０．９７５との間の径方向位置に向かって、ピッチ比が増大している。局所的にピッチ比が最大となるこの位置から、ピッチ比は、ブレードの先端（ｒ／Ｒ＝１．００）に向かって減少する。
【００１２】
更に好適な実施形態（図１４）において、ファンブレードは、径方向位置ｒ／Ｒ＝０．７０と先端（ｒ／Ｒ＝１．００）との間の領域内で、平面図形内で放射状を成し、または、後方に掃き出されている。ブレードは、径方向位置ｒ／Ｒ＝０．８５から、ｒ／Ｒ＝０．９０とｒ／Ｒ＝０．９７５との間の径方向位置に向かって、ピッチ比が増大している。局所的にピッチ比が最大となるこの位置から、ピッチ比は、ブレードの先端（ｒ／Ｒ＝１．００）に向かって減少する。また、ｒ／Ｒ＝０．９０とｒ／Ｒ＝０．９７５との間の領域内の局所的に最大のピッチ比は、ｒ／Ｒ＝０．７５とｒ／Ｒ＝０．８５との間の領域内の最小ピッチ比の値よりも、前記最小ピッチ比の５％と同等かそれ以上に大きい。
更に好適な実施形態（図１４）において、ファンブレードは、径方向位置ｒ／Ｒ＝０．７０と先端（ｒ／Ｒ＝１．００）との間の領域内で、平面図形内で放射状を成し、または、後方に掃き出されている。ブレードは、径方向位置ｒ／Ｒ＝０．８２５から、ｒ／Ｒ＝０．９０とｒ／Ｒ＝０．９５との間の径方向位置に向かって、ピッチ比が増大している。局所的にピッチ比が最大となるこの位置から、ピッチ比は、ブレードの先端（ｒ／Ｒ＝１．００）に向かって減少する。また、ｒ／Ｒ＝０．９０とｒ／Ｒ＝０．９５との間の領域内の局所的に最大のピッチ比は、ｒ／Ｒ＝０．７７５とｒ／Ｒ＝０．８２５との間の領域内の最小ピッチ比の値よりも、前記最小ピッチ比の２０％と同等かそれ以上に大きい。
最も好適な実施形態（図１４）において、ファンブレードは、径方向位置ｒ／Ｒ＝０．７０と先端（ｒ／Ｒ＝１．００）との間の領域内で、平面図形内で放射状を成し、または、後方に掃き出されている。ブレードは、径方向位置ｒ／Ｒ＝０．７７５から、径方向位置ｒ／Ｒ＝０．９２５に向かって、ピッチ比が増大している。径方向位置ｒ／Ｒ＝０．９２５から、ピッチ比は、ブレードの先端（ｒ／Ｒ＝１．００）に向かって減少する。また、ｒ／Ｒ＝０．９２５でのピッチ比は、ｒ／Ｒ＝０．７７５でのピッチ比よりも、前記最小ピッチ比の２０％と同等かそれ以上に大きい。
【００１３】
前述した好適な特徴を有するブレードピッチ分布を維持すると、自動車のコンデンサおよびラジエータのような熱交換器の近傍のシュラウド内で動作するファンのノイズを低減してより効率を高めることができる。
本発明の多くの実施形態を説明してきたが、本発明の思想および範囲から逸脱することなく、様々な改良を加えることができることは言うまでもない。不均一という、まさにその性質は、ラジエータおよびシュラウドの幾何学的な構成を含む幾つかの要因によって決まり、閉塞物や別個の熱交換器のようなファンの下流側にある対象物によって影響され得る。静かで且つ効率的な動作に最適なブレードピッチの径方向分布は、これらの要因によっても決まり、一般に、デザインが異なる冷却アセンブリ間で異なる。したがって、他の実施形態は前述の請求項の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ファン、電動機、シュラウドの分解斜視図であり、熱交換器がファンの上流側に概略的に示されている。
【図２】
本発明で説明した特徴を有するファンの斜視図である。
【図３】
排気（下流）側から見たファンの平面図を示している。
【図４】
所定の半径でブレード中央弦線と交差する径方向線と、ブレードの付け根でブレード中央弦線と交差する径方向線との間の角度として規定されたブレードのスキュー角度を示す図である。ブレード掃き出し角度も示している。
【図５】
典型的なファンバンドの幾何学的形状の断面を示す図である。
【図６】
熱交換器と、プレナムを有するシュラウドと、漏れ制御装置と、出口ベルマウスと、モータマウントと、支持ステータと、電動機と、バンド付きファンとを備えた自動車冷却アセンブリの詳細な断面図を示す図である。
【図７】
典型的な自動車冷却アセンブリで使用されるシュラウドを伴う、本発明で説明した特徴を有するファンの正面図である。
【図８】
シュラウド内で動作するファンの様々な面積比における周方向に平均化された軸方向速度の径方向分布を示すグラフ図である。
【図９】
Ａは熱交換器と、シュラウドと、モータと、ハブを有するファンとを備えた冷却アセンブリの簡略化した断面図である。流跡（ストリームトレース）は、アセンブリを通った空気の流れを示している。Ｂはファンブレードの先端近傍で生じる集中的な流れを明らかにするべく、回転軸と平行な速度成分の等高線を示している図である。
【図１０】
流入速度ベクトルを伴う一般的なブレード断面を示す図である。
【図１１】
シュラウド内で動作するファンの様々な面積比におけるピッチ比の径方向分布を示すグラフ図である。
【図１２】
ファンと、電動機と、シュラウドと、ファンの上流側および下流側の両方に設けられた熱交換器とを有する空気流アセンブリの分解斜視図である。
【図１３】
Ａはシュラウドと、モータと、ハブを有するファンと、ファンの上流側および下流側の両方に設けられた熱交換器とを備えた空気流アセンブリの簡略化した断面図である。流跡（ストリームトレース）は、アセンブリを通った空気の流れを示している。Ｂはファンブレードの先端近傍で生じる集中的な流れを明らかにするべく、回転軸と平行な速度成分の等高線を示している図である。
【図１４】
本発明で説明した特徴を有するファンの斜視図である。
【符号の説明】
１　冷却アセンブリ、２　ファン、３　電動機、４　シュラウド、５　熱交換器（ラジエータ）、６　ハブ、８　ブレード、９　外側バンド、１０　プレイム、１２　回転方向、２０　開口、３０　リブ、４０　スキュー角度、４１　径方向の基準線、４２　ブレード中央弦線、４５　所定の半径、４６　先端、　４７　ブレード掃き出し角度、５０　径方向部分、５１　ベルマウス、５２　円筒部分、６０　漏れ制御装置、６１　出口ベルマウス、６２　モータマウント、６３　支持ステータ、９０　ファン中心軸（ファン回転軸）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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2004513300.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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