风扇装置及其护罩的制作方法

专利名称：风扇装置及其护罩的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有由其转动而产生风的风扇的风扇装置，特别是涉及一种，可以降低因其风扇的转动而产生的噪音的风扇装置以及应用在该风扇装置上的护罩。
背景技术：
历来，相对于由流体机械所引起的流体流动的主流，设置从该主流中分支出来的小流路，并通过使在该分支流路中往复运动着的流动和主流流动之间产生干涉，而对在主流中传播的波形进行适当化处理。作为上述这样的现有技术，例如有在专利“特开平9-425756”号公报中所述的侧向分支型脉动衰减装置。
该装置被装备在例如油压铲车等建筑机械上，并在该装置上设置有从由发动机所驱动着的油压泵的排出配管中分支和接续出来的有低枝状的侧向分支。从油压泵中被排出的压力油的脉动在传播到排出配管内的同时，也传播到侧向分支内的通路中。传播到该通路中的压力油的脉动在侧向分支终端的壁面上产生反射，然后再一次通过通路返回到排出配管中。因此，通过预先确定要进行衰减的具有特定频率数的脉动，并根据该频率数而对侧向分支内的通路的长度适当地进行调节，就可以使在通路中往复流动后返回到排出配管中的压力油的脉动波与在排出配管中直线行进着的脉动波以波峰和波谷相遇的方式产生干涉，从而可以对在排出配管内直线行进着的压力油的脉动中的具有特定频率数的脉动重点地进行衰减。这时，作为该特定频率数，例如设定为与在油压铲车进行通常的挖掘作业时的发动机转动数相对应的泵脉动频率数(150～1000赫兹)。
另一方面，例如，设置在建筑机械和汽车等设备上的发动机装置具有下列部件发动机、被传递有来自该发动机曲柄轴的驱动力的转动轴、设置在该转动轴上的风扇、配置在该风扇的前段(上游侧)上的热交换器、以及固定在该热交换器的下游侧上的护罩等。作为风扇，通常大多采用轴流风扇；又，作为热交换器，则包括循环供给有发动机冷却水的散热器。当驱动发动机时，曲柄轴的转动被传递到转动轴上，使风扇产生转动。由此，从上游侧将空气导入到热交换器中，使热交换器得到冷却。然后，通过了该热交换器的空气由护罩而被引导到风扇的吸入侧，流入到风扇中。之后，从风扇中流出的空气进一步对发动机进行冷却。
在上述发动机装置中，历来都知道由风扇的转动会产生噪音。因此，将在上述“特开平9-425756”号公报中所述的装置的构造应用在上述发动机装置的风扇中，以考虑实现噪音的降低。即，通过在从热交换器到风扇为止的闭空间中设置从形成着空气流路的护罩的壁面上分支出来的具有规定长度的侧向分支，使在侧向分支内的通路中往复流动后返回到护罩处的声波与在护罩内向着下游侧直线行进着的声波之间产生干涉，而对在护罩内传播着的噪音中的具有特定频率数的成分重点地进行衰减。作为这种场合时的特定频率数，例如为与在油压铲车进行通常的挖掘作业时的发动机转动数相对应的风扇转动轴的频率数。
发明概述但是，依据本申请发明者等人的见识，在将“特开平9-425756”号公报中的装置的构造应用在上述风扇装置的风扇中时，并不能充分地降低噪音。其理由如下。
在如上述发动机装置那样的由护罩而将空气导入到风扇的吸入侧的构造中，其主要的噪音源可以分为2处。其1是，由于风扇的转动使叶片与风相切而从叶片的端部产生的风切音(以下为方便起见，简单地称作风切音)，该音的发生与护罩的有无无关。而余下的另1个是，由于从风扇中流出的空气流冲击护罩的壁面而从该壁面处发生的冲击音(以下为方便起见，简单地称作冲击音)。在由护罩而将空气导入到风扇的吸入侧的构造中，在这2个噪音源中，上述冲击音占支配地位。而在如“特开平9-425756”号公报的装置那样的侧向分支型的构造中，由于其主要着眼点是降低上述的风切音，而对冲击音不能降低，所以其结果是不能对噪音全体进行充分的降低。
而且，本申请的发明者等人发现，为了降低上述冲击音，其有效的方法是使在从风扇中流出的空气流中的径向成分得到衰减。
本发明的目的是，提供一种可以充分地降低由于风扇的转动所产生的噪音的风扇装置和用于该风扇装置上的护罩。
为达到上述目的，本发明的风扇装置包括风扇和至少1个护罩，其中，该风扇具有多枚叶片、并由其转动而产生空气流，而该护罩被设置在该风扇的上游侧、并将上述空气流导入到上述风扇的吸入侧，并且在上述风扇的外周侧上设有先取入从上述风扇中流出的空气流、再由其干涉作用而使上述空气流的径向成分得到衰减的衰减装置。
由风扇的转动所产生的空气流由护罩引导到风扇的吸入侧，流入到风扇中，然后流出到风扇的排出侧。这时所发生的噪音的主要的噪音源有2处，即由于因风扇转动导致叶片与风相切，而从叶片端部产生的风切音，和由于从风扇中流出的空气流冲击护罩壁面，而从该壁面产生的冲击音；并且，后者占支配地位。通常，护罩的下游侧部分是以覆盖着风扇的径向外周侧的一部分的方式而被配置着的，所以从风扇中流出到径向外周侧上的空气流会冲击护罩的下游侧部分，从而产生冲击声。
为此，在本发明中，通过在风扇的外周侧设置衰减装置，使得先取入从风扇中流出的空气流、再由其干涉作用而对空气流的径向成分进行衰减，就可以减弱空气流对护罩壁面的冲击作用。因此，由于可以降低作为占支配地位的噪音源的冲击声，所以可以充分地降低由风扇的转动而产生的噪音。
在上述风扇装置中，上述衰减装置最好具有以其开口侧与上述风扇的外周侧相面对的方式而被配置着的至少1个的封闭管。
又，为达到上述目的，本发明的风扇装置包括风扇和至少1个护罩，其中，该风扇具有多枚叶片、并由其转动而产生空气流，而该护罩被设置在该风扇的上游侧上，并将上述空气流导入到上述风扇的吸入侧，并且设置有以其开口侧面对着上述风扇的外周侧的方式而被配置着的至少1个的封闭管，且该封闭管的轴方向长度L为L＝m×(π×R)/N[m]，式中，R[m]为从上述叶片的外径到上述风扇的中心轴之间的距离，N[枚]为上述叶片的片数，m为1及以上的整数。
当将从叶片外径到风扇的中心轴之间的距离设为R[m]时，向风扇排出侧流出的速度为V[m/sec]的空气流的径向成分Va[m/sec]为Va＝Rω＝R(2π/T)。式中，ω为角速度[rad/sec]，T为风扇转动1周时的周期[sec]。
又，当将在某枚叶片通过后到随后的叶片通过时为止的时间设为TN[sec]时，则有TN＝60/(n×N)。式中，n[rpm]为风扇的转动数。
这时，由于在上述T和该TN之间存在如下关系T＝N×TN，所以有关系式T＝60/n。
应用此式，则上述Va为Va＝2π×R×(n/60)＝(2π×R×n)/60。
这里，在本发明中，由于设置有以其开口侧面对着风扇的外周侧的方式而被配置着的封闭管，所以流出到风扇排出侧的空气流的径向成分中的至少一部分会流入到该封闭管中。但由于与开口侧为相反侧的封闭管端部是封闭着的，所以，流入到该封闭管中的空气流的径向成分会在其端部产生折返，再一次返回到开口侧。在该封闭管内进行往复流动所需的时间TL[Sec]为TL＝2L/Va＝2L/{(2π×R×n)/60}＝2L×(60/2π×R×n)
＝60L/(π×R×n)。式中，上述Va表示流入时的速度，L[m]表示封闭管的轴方向长度。
在本发明中，由于以上式L＝m×(π×R)/N的方式构成封闭管，所以有关系式TL＝60{m×(π×R)/N}/(π×R×n)＝(60π×m×R/N)/(π×R×n)＝60×m/(n×N)。
因此，由于存在关系式TL＝m×TN，所以，当由某个叶片所引起的空气流的径向成分在封闭着的封闭管端部产生折返而再一次返回到径向内侧的封闭管开口侧上时，由于正好是随后的叶片或其后的某个叶片通过此处，所以会与由该叶片所引起的沿径向外侧的新的空气流相冲突，从而可以相互抵消。由于这种现象在风扇转动期间是持续地反复进行着的，所以可以使从风扇中流出的空气流的径向成分衰减。
进一步，理想的情况是，在上述风扇装置上，上述护罩设有1个，而上述封闭管被设在该1个护罩的风扇外周部分上。
进一步，理想的情况是，在上述风扇装置上，上述封闭管被突出设置在上述护罩的上述风扇外周部分的外侧上。
又，理想的情况是，在上述风扇装置上，上述封闭管被延续设置在上述护罩的上述风扇外周部分的内侧上。
又，理想的情况是，上述护罩具有内包着上述风扇的第一护罩和被设在该第1护罩的上游侧上的并将上述空气流导入到上述第1护罩中的第二护罩的2个护罩，而上述封闭管被设置在上述第1护罩的风扇外周部分上。
进一步，为达到上述目的，本发明的护罩设在具有多片叶片的且由其转动而产生空气流的风扇的上游侧上的、并将上述空气流导入到上述风扇的吸入侧，并且，设有先取入从上述风扇中流出的空气流、再由其干涉作用而使上述空气流的径向成分得到衰减的衰减装置。
图面的简单说明

图1为显示了使用着本发明的第1实施例的风扇装置的油压铲车全体外观构造的立体图。
图2为图1的部分放大立体图，该图显示了图1所示的发动机装置的外观构造。
图3为对设置有本发明第1实施例的风扇装置的发动机装置的详细构造以部分为断面的方式进行显示的侧面图。
图4为显示了图3所示的发动机装置的主要部分构造的侧断面图。
图5为图4中的V-V断面的断面图。
图6为显示了在图3-图5中所示的风扇装置的噪音降低效果的示图。
图7为显示了装备有其封闭管大致为曲管形状的本发明第1实施例的变形例的发动机装置主要部分的构造的断面图。
图8为显示了装备有其封闭管大致为曲管形状的本发明第1实施例的其它变形例的发动机装置主要部分的构造的断面图。
图9为对设置有本发明第2实施例的风扇装置的发动机装置的详细构造以部分为断面的方式进行显示的侧面图。
图10为显示了在图9中所示的发动机装置的主要部分的构造的侧断面图。
图11为图10中的XI-XI断面的断面图。
图12为显示了装备有其封闭管大致为直管形状的本发明第2实施例的变形例的发动机装置主要部分构造的断面图。
图13为显示了装备有其封闭管大致为曲管形状的本发明第2实施例的其它变形例的发动机装置的主要部分的构造的断面图。
图14为对设置有本发明第3实施例的风扇装置的发动机装置的详细构造以部分为断面的方式进行显示的侧面图。
图15为图14中B部的放大图。
实施本发明的优良形态以下，根据图面对本发明的风扇装置的实施例进行说明。
第1实施例先由图1～图8对本发明的第1实施例进行说明。本实施例为将本发明应用于作为建筑机械的一例的油压铲车上时的实施例。
图1为显示了使用着本实施例的风扇装置的油压铲车全体外观构造的立体图。该油压铲车的构成大致为行走体1；在该行走体1上可以旋转地被设置着的旋转体2；设置在该旋转体2的前方左侧上的驾驶室3；在旋转体2上横向配置着的发动机装置4；设置在旋转体2的后部上的配重平衡体5；以及设在旋转体2的前部上的并由起重臂6a、悬臂6b和铲斗6c所组成的多节型的前部装置6。
上述行走体1在其左右具有环型履带1a。该环型履带1a分别由行走用的马达1b的驱动力所驱动。
由设在旋转体2的中心部上的旋转用马达(图中未示)的作用，使具有上述驾驶室3、发动机装置4、配重平衡体5、以及多节型的前部装置6等的旋转体2相对于上述行走体1产生转动。
构成上述多节型的前部装置6的起重臂6a、悬臂6b和铲斗6c由设置在各自上的起重臂缸体7a、悬臂缸体7b和铲斗缸体7c所驱动，从而产生动作。
上述缸体7a、7b、7c、旋转用马达、以及行走用马达1b等驱动机器为液压作动装置(例如为油压作动装置，以下同)，对应于由于驾驶室3内的操作者的操作而产生的操作杆的操作，由来自于控制阀装置(图中未示)的压力油所驱动，其中该控制阀装置对来自于由发动机装置4内的发动机8(图中未示，参照后述图3)所驱动的液压泵(图中未示，参照后述图3)中的压力油进行控制。
图2为显示了使用着本实施例的风扇装置的发动机装置4的外观构造的放大立体图。图3为对设置有本实施例的风扇装置的发动机装置4的详细构造以部分为断面的方式进行显示的侧面图。又，在这些图2、图3中，与图1相同符号的地方表示是同一部分。
在图2和图3中，在发动机装置4内设置有以下各部件被循环供给发动机8的冷却水的、并对其进行冷却的热交换器，例如为散热器9；固定在热交换器9的下游侧上的护罩10；在该护罩10上设置着的7根封闭管40A；产生对热交换器9进行冷却的冷却风(空气流)P的风扇11；以及在包括热交换器9的上部和下部的外周部上分别设置着的密封用的隔离部件12。
发动机装置4的外部轮廓由发动机罩13所构成。由该发动机罩13覆盖着发动机8、风扇11、热交换器9、液压泵(见后述)、和消音器(见后述)等机器。又，该发动机罩13的构成为下罩13a、吸入侧(左侧)横罩13b、排出侧(右侧)横罩13c、上罩13d、前罩13e、和后罩13f。
上罩13d，其一端由铰接部14而可以开闭地被安装在排出侧横罩13c上，而在其另一端上设置有为将其开闭侧固定在吸入侧横罩13b上用的止动部件15。而且，在该上罩13d的位于热交换器9侧的区域和吸入侧横罩13b上，设置有从外部取入上述空气流P并将其导入到风扇11中的吸入口16。又，在上罩13d的其它区域和排出侧横罩13c上，分别设置有将从风扇11中流出的空气流P排出到外部的排出口17、18。进一步，在下罩13a的液压泵(见后述)侧上，也设置有排出口19。
发动机8经振动衰减装置21而被设置在机架20上，其中该机架20被设置在旋转体2的下部并形成为旋转体2的基础下部构造。又，在发动机8的曲柄轴8a上，固定着滑轮22。进一步，在发动机8的曲柄轴8a的上方，设置有与上述风扇11的轴通用的并与发动机8内相对的辅助转动轴23。在该辅助转动轴23的位于发动机8内的端部上，连接着经图中未示的配管而使发动机冷却水向热交换器9产生循环的水泵24。
热交换器9被配置在风扇11的前段(上游侧)上。又，设在该热交换器9的周围部上的上述隔离部件12是对热交换器9与上述上罩13d、下罩13a、前罩13e、和后罩13f之间分别进行密封用的部件。又，上述作为该热交换器9的例子的散热器是由空气流P进行冷却的热交换器的一个最基本的例子，但并不只限于此。即，在设置有其它热交换器例如对驱动上述液压作动器7a～7c等的压力油(工作油)进行冷却用的油冷却器、对发动机8的燃烧用吸入空气进行预冷用的中间冷却器、或根据需要设置有空气压缩机的冷凝器等的场合，是将它们与热交换器9合并在一起进行配置，并由空气流P进行冷却的。
风扇11是所谓的轴流风扇，安装在上述辅助传动轴23上。此时，在对应于上述滑轮22的位置上，将滑轮25固定于辅助传动轴23上。从而，滑轮22与滑轮25之间卷绕皮带26。
又，在发动机8的排出侧横罩13c侧上设置有上述液压泵33。该液压泵33经图中未示的连结机构(耦合器)而与发动机8相连结，并由发动机8的驱动力所驱动。又，来自发动机8的排出废气在由消音器34消音后再经废气排出管35而被放出到发动机装置4的外部。这时，在发动机8的上部固定有消音器罩36，以防止从液压泵33向发动机8侧的油的飞散。又，在发动机装置4内的热交换器9的上游侧(图3中的左侧)上，配置有对发动机8供给起动电流用的蓄电池37。
在以上那样的发动机装置4内的构成中，对本实施例的风扇装置的具有最大特征的详细构造显示在图4和图5中。图4为显示了本实施例的风扇装置的构造的图3中主要部分的放大图。图5为图4中的V-V断面的断面图。又，在这些图4和图5中，与图1～图3中为相同符号的地方表示是同一部分。
在这些图4和图5中，上述风扇11具有固定在被传递有来自发动机曲柄轴8a的驱动力的辅助转动轴23上的轮毂11a、和固定在该轮毂11a周围的N片(在该实施例中，N＝7)的叶片11b，并由辅助转动轴23的转动而产生转动，由此产生在图3和图4中的向右方向的空气流P(参照箭头所示)。
上述护罩10位于风扇11的上游侧，它将由风扇11所产生的空气流P导入到风扇11的吸入侧上，其构成为固定在热交换器9的下游侧上的大致为箱形形状的前部10a、和进一步位于该前部10a的下游侧上的并被配置在风扇11的径向外周侧上的大致为圆筒形状的后部10b。又，在后部10b的外侧上，为了分别对上述7根封闭管40A进行接续，突出设置有在其内部具有通路的7个突起部10b1。进一步，这些突起部10b1的根部被配置在与风扇11的外周侧相面对的位置上。
上述封闭管40A例如是由前端为封闭的聚四氟乙烯管所构成，当在其中插入有护罩后部10b的上述突起部10b1后，通过由图中未示的把持装置对该插入部进行把持而被固定在护罩10上，从而与护罩10的内部空间相连通。又，使用上述叶片11b的片数N，该封闭管40A和突起部10b1的结合体的轴方向长度L[m]为L＝m×(π×R)/N…………(式1)。式中，R为从叶片11b的外径到风扇11的中心轴K之间的距离[m](参见图4)，m为1及1以上的整数。
又，在上述构成中，由封闭管40A和突起部10b1所组成的结合体构成至少1个的在权利要求的各项中所述的其开口侧以与风扇的外周侧相面对的方式而被配置着的封闭管；进一步，上述结合体也构成为在取入从风扇中流出的空气流后由其干涉作用而对空气流的径向成分进行衰减的衰减装置。又，由护罩10的后部10b，构成着在权利要求4中所述的护罩的风扇外周部分。
下面，对上述本实施例的风扇装置的动作进行说明。
当驱动发动机8时，曲柄轴8a的转动经滑轮22、皮带26和滑轮25而被传递到辅助转动轴23上。由此，水泵24得到驱动，使散热器9的冷却水产生循环，与此同时，风扇11受到驱动而产生转动。由该风扇11的转动，使罩13外的空气从吸入口16被导入到发动机装置4内，作为空气流P而从上游侧流入，对热交换器9进行冷却；然后，流经位于热交换器9的下游侧上的护罩10的内部并得到集中，随后被导入到叶片11的吸入侧(图3中的左侧)。之后，在风扇11的吹出侧作为速度为V[m/sec](参见图4)的斜流流体而流出。进一步，从风扇11中吹出的冷却风P在对位于风扇11的下游侧上的发动机8和液压泵33等进行冷却后，从排出口17、18、19放出到发动机装置4的外部。
在进行这样的动作时，从风扇11的附近会产生噪音，但该噪音的主要的噪音源可分为2处，即由于风扇11产生转动，使叶片11b与风相切，由此从叶片11b的端部产生的风切音；和由于从风扇11流出的空气流P冲击护罩10的壁面，而从该壁面产生的冲击音。并且，在该2种噪音中，后者处于支配地位。
在本实施例中，在护罩10的后部10b上设有突起部10b1，进一步在该突起部10b1上设有封闭管40A，并将这些突起部10b1和封闭管40A的结合体的轴方向长度L设定为L＝m×(π×R)/N。由上述那样的构成，就可以使从风扇11中流出的空气流P的径向成分是到衰减，从而减弱空气流P对护罩10的壁面的冲击作用。对该原理在下面进行详细的说明。
在图4中，在风扇11的吹出侧流出的空气流P的上述速度V的径向成分Va[m/sec]为Va＝Rω＝R(2π/T) …(式2)式中，ω为角速度[rad/sec]，T为风扇11转动1周所需的时间(二周期)[sec]。
另一方面，若将在某1片叶片11b通过后到随后的叶片11b通过相同场所为止的时间设为TN[sec]，则TN的计算表达式为TN＝60/(n×N)…(式3)。式中，n[rpm]为风扇11的转动数。
这时，由于在上述T和该TN之间具有关系式T＝N×TN，所以T＝60/n ……(式4)。
当使用此关系式时，上述Va为Va＝2π×R×(n/60)＝(2π×R×n)/60 ……(式5)。
这里，在本实施例中，由于在护罩10的突起部10b1上设置封闭管40A，所以从风扇11的吹出侧流出的空气流P的径向成分中的一部分会从突起部10b1而流入到封闭管40A内。但由于封闭管40A的终端是被封闭着的，所以流入的流体会在上述终端处产生折返，而再次返回到风扇11侧。由于流入时的速度为上述的Va，并使用上述L，则进行该往返所需的时间TL[sec]为TL＝2L/Va＝2L/{(2π×R×n)/60}＝2L×(60/2π×R×n)＝60L/(π×R×n) …(式6)。
这里，由于L＝m×(π×R)/N，所以将该式代入式6中则可得TL＝60{m×(π×R)/N}/(π×R×n)＝(60π×m×R/N)/(π×R×n)＝60×m/(n×N) …(式7)。
因此，比较式3和式7，则有关系式TL＝m×TN…(式8)。
由此，当由某个叶片11b所产生的空气流P的径向成分在封闭管40A的终端处产生折返而再次返回到径向内侧的护罩后部10b上时，由于在m＝1的场合，随后的叶片11b(在m＞1的场合，则是之后的叶片11b中的某1枚)正好通过此处，所以会与由该叶片11b所产生的向着径向外侧的空气流相冲突而相互抵消。由于这种现象在风扇11进行转动期间会反复发生，所以可以使从风扇11中流出的空气流的径向成分得到衰减。
如以上所说明的那样，依据本实施例的风扇装置，可以使从风扇11中流出的空气流P的径向成分得到衰减，由此而减弱空气流P对护罩10的壁面冲击作用。因此，由于可以降低作为占支配地位的噪音源的冲击音，所以可以充分降低由风扇11的转动而产生的噪音。在图6中显示了该效果的一例。
图6对上述构成的本实施例的风扇装置、和相当于没有设置护罩突起部10b1和封闭管40A的现有构造的风扇装置两者的噪音测定值[dB]进行了对比显示。这时，作为测定的噪音，是对与风扇11的转动数n的1次方成分(1次成分)相对应的频率数fN(＝n×N/60[Hz])进行测定的。在横轴上，采用测定时的风扇转动数n[rpm]。
如图6所示，依据本实施例，由于可以降低冲击音，所以在全部转动数的广泛的范围内，与现有构造相比就可以降低风扇11的1次方成分的噪音。
又，在本实施例中，如从式1中可知，为具有噪音降低效果的突起部10b1和封闭管40A的轴方向长度L[m]仅由从风扇11的叶片11b的外径到风扇11的中心轴k为止的距离R[m]和叶片11b的片数N所决定。因此，依据本实施例，就与采用了在专利“特开平9-425756”号公报中记述的所谓的侧向分支型构造的场合不同，可以与风扇11的转动数n的大小无关地降低噪音，所以可以降低全部的噪音。
又，在上述第1实施例中，虽然将突起部11b1和封闭管40A的个数设置为与风扇11的叶片11b的片数为相同数量，但并不仅限于这样。即，只要设置有至少1组的突起部10b1和封闭管40A，就可以具有上述的噪音降低效果，且随着该数量的增加上述噪音降低效果会增大。又，这时，对突起部10b1和封闭管40A不一定非要如图5所示那样等间隔地进行设置，而也可以是不等间隔的。
又，在上述第1实施例中，封闭管40A是由聚四氟乙烯管所构成的，但并不局限于此，例如也可以是由钢管等所构成的。又，不仅限于将突起部10b1和封闭管40A相接续起来的构造，而是也可以从护罩后部10b直接分支出钢管的封闭管40A并用焊接方法进行固定等的构造。在这些场合也可以得到同样的效果。
进一步，在上述第1实施例中，护罩10的后部10b为大致的圆筒形状，但并不局限于此，例如也可以为向着下游侧产生缩径的大致的喇叭口的形状。在该场合，也可以得到同样的效果。
又，在上述第1实施例中，封闭管40A为大致的直管形状，但并不局限于此，也可以使封闭管40A为一种如图7所示那样沿周方向产生弯曲了的大致的曲管形状，或为一种如图8所示那样沿轴方向产生弯曲了的大致的曲管形状。在这些场合，只要轴方向长度L[m]满足式1的关系，就可以得到与上述第1实施例相同的噪音降低效果。又，除此之外，还具有可以使装置全体的构成小型化的效果。
第2实施例下面，依据图9～图13对本发明的第2实施例进行说明。本实施例也与上述第1实施例同样地为一种将本发明应用于油压铲车上时的实施例。
图9为对设有本实施例的风扇装置的发动机装置4的详细构造以部分为断面的方式进行显示的侧面图。图10为显示了本实施例的风扇装置构造的图9中主要部分的放大图。图11为图10中XI-XI断面的断面图。在这些图中，与在图1至图8中所示的符号为相同符号的部位表示为同一部分或相当的部分。
本实施例中的风扇装置具有一种所谓的箱型的护罩10，该箱型的护罩10没有设置上述的大致为圆筒形状或大致为喇叭口形状的后部10b，且在设在其前部10a的下游侧端部上的开口部10a1的内侧上配置着风扇11。又，作为先取入从风扇11中流出的空气流P、再经干涉作用后使其径向成分得到衰减的装置，是将大致为曲管形状的封闭管40B以沿着护罩10的前部10a的内壁面的方式延续设置在前部10a的内侧上的，且其轴方向长度L由上述式1所设定。
又，在该实施例中，在护罩10中，由其前部10a构成在权利要求书的第6项中所述的护罩的风扇外周部分。
依据本实施例，与上述本发明的第1实施例同样地，由于可以衰减从风扇11中流出的空气流P的径向成分，降低冲击音，所以可以充分地降低由风扇11的转动所产生的噪音。
又，在上述实施例中，将封闭管40B设定为沿着护罩前部10a的内壁面的大致的曲管形状，但并不局限于此，也可以将封闭管40B设定为如图12所示那样的贯通护罩前部10a的大致的直管形状，或设定为如图13所示那样的在贯通护罩前部10a后再沿着外壁面的大致的曲管形状。在无论哪一种场合，只要轴方向长度L[m]满足上述式1的关系式，就可以得到与上述第2实施例相同的效果。
第3实施例以下，根据图14和图15对本发明的第3实施例进行说明。与上述第1和第2实施例同样地，本实施例也是为将本发明应用在油压铲车上时的实施例。
图14为对设置有本实施例的风扇装置的发动机装置4的详细构造以部分为断面的方式进行显示的侧面图。图15为显示了图14中的B部的详细构造的主要部分放大图。在这些图中，与在图1至图13中所示的符号为相同符号的地方表示为同一部分或相当的部分。
在这些图14和图15中，本实施例的风扇装置具有其前部10a和大致为喇叭口形状的后部(也称为风扇护环)10b为相互分离了的形状的2件型的护罩10。即，前部10a被固定在热交换器9的空气流P的下游侧(图14中的右侧)上，而后部10b经安装部件42后被固定在设在发动机8上的支架41上。而且，在以可以挂持住由橡胶等弹性材料所构成的环状部件43的方式，对于分别设置在前部10a的下游侧端部附近和后部10b的上游侧端部附近上的固定部件部10a2、10b2进行安装后，将该环状部件43的上游侧端部附近用带材44进行固定，以防止环状部件43的移动或脱离。依据这样的构造，就可以在允许属于热交换器9侧的振动系的护罩前部10a和属于发动机8侧的振动系的护罩后部10b之间存在相互变位的情况下，进行这些前部10a和后部10b之间的密封。
又，作为先取入从风扇11中流出的空气流P、再经干涉作用后使其径向成分得到衰减的装置，与在第1实施例的图3和图4中所示的一样，是在将突起部10b1设置在护罩后部10b上的同时，在该突起部10b1上安装上大致为直管形状的封闭管40C，并且它们的结合体的轴方向长度L由上述式1所设定。
又，在该实施例中，在护罩10中，由其后部10b构成内包着在权利要求书的第7项中所述的风扇的第1护罩；而前部10a被设置在该第1护罩的上游侧上，并构成将空气流导入到第1护罩中的第2护罩。
由该实施例，与上述本发明的第1和第2实施例同样地，由于可以使从风扇11中流出的空气流P的径向成分得到衰减，而降低冲击音，所以也可以充分地降低由风扇11的转动所产生的噪音。
又，在上述第3实施例中，将封闭管40C设定为直管形状，但并不局限于此，而是当然地也可以设定为在上述图7和图8中所示那样的大致的曲管形状。无论在哪一种场合，只要轴方向长度L[m]满足上述式1的关系式，就可以得到与上述第3实施例同样的效果。
又，在上述第1～第3实施例中，将封闭管40A、40B、40C设定为大致的圆管形状，但并不局限于此，而是也可以将它们设定为其横断面形状为四角形等的形状。
又，在上述第1～第3实施例中，是以将本发明应用在油压铲车的发动机装置上的情况为例进行了说明的，但并不局限于此，而是也可以应用在起重机、自走式破碎机和操舵装载机等其它建筑机械的发动机装置上。进一步，也不仅限于应用在发动机装置上，而是只要具有一种由护罩将空气导入到风扇的吸入侧的构造，也可以将本发明应用在其它装置上，并可以得到同样的效果。
产业上利用的可能性依据本发明，由于将衰减装置设置在风扇的外周侧上，并在先取入从风扇中流出的空气流后再由其干涉作用而使空气流的径向成分得到衰减，所以可以降低占支配地位的噪音源的冲击音，从而可以充分地降低由风扇的转动所产生的噪音。
权利要求
1.一种风扇装置，包括具有多片叶片(11b)的、且由其转动而产生空气流的风扇(11)，和设在该风扇(11)的上游侧上的、并将上述空气流(P)导入到上述风扇(11)的吸入侧上的至少1个护罩(10；10a、10b)；其特征在于在上述风扇(11)的外周侧上，设置有在先取入从上述风扇(11)中流出的空气流(P)后、再由其干涉作用而使上述空气流(P)的径向成分(Va)得到衰减的衰减装置(10b1，40A，40C；40B)。
2.如权利要求1所述的风扇装置，其特征为上述衰减装置具有其开口侧以与上述风扇的外周侧相面对的方式而被配置着的至少1个封闭管(10b1、40A、40C；40B)。
3.一种风扇装置，包括具有多片叶片(11b)的、且由其转动而产生空气流(P)的风扇(11)，和设在该风扇(11)的上游侧上的、并将上述空气流(P)导入到上述风扇(11)的吸入侧上的至少1个护罩(10；10a、10b)；其特征在于设置有其开口侧以与上述风扇(11)的外周侧相面对的方式而被配置着的至少1个封闭管(10b1、40A、40C；40B)，且该封闭管(10b1、40A、40C；40B)的轴方向长度L由下式所确定L＝m×(π×R)/N[m]，式中，R[m]为从上述叶片(11b)的外径到上述风扇(11)的中心轴的距离，N[片]为上述叶片(11b)的片数，m为1及1以上的整数。
4.如权利要求2或3中所述的风扇装置，其特征为上述护罩(10)为1个；而上述封闭管(10b1、40A；40B)被设定在该1个护罩(10)的风扇外周部分(10b、10a)上。
5.如权利要求4所述的风扇装置，其特征为上述封闭管(10b1、40A；40B)被突出设置在上述护罩(10)的上述风扇外周部分(10b；10a)的外侧上。
6.如权利要求4所述的风扇装置，其特征为上述封闭管(40B)被延续设置在上述护罩(10)的上述风扇外周部分(10a)的内侧上。
7.如权利要求2或3所述的风扇装置，其特征为上述护罩(10a，10b)具有内包着上述风扇(11)的第1护罩(10b)、和被设在该第1护罩(10b)的上游侧上、并将上述空气流(P)导入到上述第1护罩(10b)中的第2护罩(10a)的2个护罩；且上述封闭管(10b1、40C)被设置在上述第1护罩(10)的风扇外周部分(10b)上。
8.一种护罩(10；10a；10b)，设置在具有多片叶片(11b)的并由其转动而产生空气流(P)的风扇(11)的上游侧上，并将上述空气流(P)导入到上述风扇(11)的吸入侧上；其特征为具有一种先取入从上述风扇(11)中流出的空气流(P)、再由其干涉作用而使上述空气流(P)的径向成分(Va)得到衰减的衰减装置(10b1、40A、40C；40B)。
全文摘要
一种风扇装置具有风扇(11)和至少1个护罩(10;10a、10b),其中:该风扇(11)具有多片叶片(11b)、且由其转动而产生空气流(P);该护罩(10;10a、10b)被设置在该风扇(11)的上游侧上且将上述空气流(P)导入到上述风扇(11)的吸入侧上;将衰减装置(10b1、40A、40C;40B)设置在风扇(11)的外周侧上,而该衰减装置(10b1、40A、40C;40B)先取入从风扇(11)中流出的空气流(P)、再由其干涉作用而使空气流(P)的径向成分(Va)得到衰减。由此,可以降低作为占支配地位的噪音的冲击音,所以可以充分地降低由风扇(11)的转动而产生的噪音。
文档编号F04D29/66GK1266476SQ99800610
公开日2000年9月13日 申请日期1999年6月17日 优先权日1998年6月17日
发明者竹下清一郎 申请人:日立建机株式会社