(57)【要約】【課題】主板側の後縁部においても気流を加速できる遠心ファンを提供する。【解決手段】遠心ファン１１０は、回転軸１７を中心に回転駆動される主板２と、主板２に対向して配置され、空気を吸込む吸込口を有するシュラウド３と、主板２とシュラウド３との間に直立状に配置された複数の翼４０とを備えている。隣接する２つの翼４０は、後縁の隣接距離が、シュラウド３から主板２に向かう少なくとも途中から、シュラウド３から主板２に向かうに従って次第に狭くなると共に、それぞれの翼４０は、主板２からシュラウドに向けて立ち上がる翼４０の負圧面の勾配５３ａが、少なくとも後縁の近傍では、主板２からシュラウド３に向けて立ち上げる翼４０の圧力面の勾配５３ｂよりも小さい。【選択図】図２
2010261371.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転駆動される主板と、
前記主板に対向して配置され、空気を吸込む吸込口を有するシュラウドと、
上記主板と前記シュラウドとの間に直立状に配置された複数の翼と
を備えた遠心ファンにおいて、
隣接する２つの前記翼は、
後縁の隣接距離が、前記シュラウドから前記主板に向かう少なくとも途中から、前記シュラウドから前記主板に向かうに従って次第に狭くなると共に、
それぞれの前記翼は、
前記主板から前記シュラウドに向けて立ち上がる前記翼の負圧面の勾配が、少なくとも前記後縁の近傍では、前記主板から前記シュラウドに向けて立ち上げる前記翼の圧力面の勾配よりも小さいことを特徴とする遠心ファン。
【請求項２】
隣接する２つの前記翼は、
後縁の隣接距離が、前記シュラウドから前記主板に向かうに従って次第に狭くなることを特徴とする請求項１記載の遠心ファン。
【請求項３】
それぞれの前記翼は、
前記回転軸に垂直方向、かつ、前記シュラウド側の前記回転軸の方向からみて前記翼の後縁から前記翼の前縁に向かう方向と略同一方向の法線を持つ平面で切断した場合に、前記後縁の断面形状が、前記シュラウドから前記主板に向かうに従って次第に幅広がりになるテーパ形状であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の遠心ファン。
【請求項４】
それぞれの前記翼は、
前記回転軸と同じ方向の法線を持つ平面で切断した場合に、前記負圧面と前記平面との交線の形状が、前記圧力面と前記平面との交線の方向に凹となる凹形状となっていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の遠心ファン。
【請求項５】
それぞれの前記翼は、
前記シュラウド側における前記シュラウドと負圧面との接続部が、
前記主板側における前記主板と圧力面の接続部よりも、回転方向に位置することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の遠心ファン。
【請求項６】
それぞれの前記翼は、
前記後縁に後流を低減する後流低減部
を備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の遠心ファン。
【請求項７】
前記後流低減部は、
前記後縁に形成された溝と、突起とのいずれかであることを特徴とする請求項６記載の遠心ファン。
【請求項８】
それぞれの前記翼は、
前記後縁内部が中空構造に形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の遠心ファン。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の遠心ファンを備えた空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、遠心ファン及び遠心ファンを用いた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１３は従来の遠心ファン１の構成図である。遠心ファン１は、回転する主板２と、主板２に対向するように配設され、空気を吸込むための吸込口３９を有するシュラウド３と、主板２とシュラウド３との間に連結固定された複数の翼４から構成されている。翼４の内部は軽量化のため中空構造５になっているものもある。遠心ファン１が回転軸１７を中心として矢印６の方向に回転すると、シュラウド側から気流７を吸い込み、気流７が翼間を前縁４１（翼前縁部ともいう）から後縁４２（翼後縁部ともいう）を通過しながら圧力上昇して外部に吹出される。なお、シュラウド３の一部は図を見やすくするため略している。
【０００３】
図１４は、ターボファン１ａを用いた天井埋め込み型の空気調和機の構成図である。図１４（ａ）は、天井に設置されたターボファン１ａを下から見上げた場合に相当する図である。図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＸ−Ｘ断面を示す。天板８と側板９とで構成されるユニット内部の中央にターボファン１ａとファンを回転させるモータ１０を備え、その外周部には空気との熱交換をする熱交換器１１がターボファンを囲むように略四角型に配置される。ユニット下側には部屋に面する化粧板１２が配置され、化粧板の中央に空気吸い込み口１３があり、その周りには空気の吹き出し口１４があり、気流方向を制御するベーン１５が備え付けられている。室内の空気は矢印１６のように吸い込み口、ファンを通過して熱交換器で熱交換を行い、吹き出し口からベーンの方向に従って室内に吹出される。
【０００４】
近年、送風機には低騒音化と省エネ化が求められており、これらを実現するための案件が多数見られる。
【０００５】
シュラウド側から主板側にかけて翼の横断面形状を徐々に厚くし、翼間を狭くして吹き出し速度分布を均一化する技術がある（特許文献１）。
【０００６】
また、翼の接合位置を側板と主板とでずらして（オフセット）、主板側の流れを側板側に導き、翼間のはく離流れの低減と風速分布均一化を図り、低騒音化を実現する事例もある（特許文献２）。
【０００７】
また、回転軸方向の風速分布を均一化して乱流騒音を下げるため、主板側とシュラウド側の翼面を回転方向に傾かせた形状にする例がある（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１３２６８７号公報
【特許文献２】特許平５−３９９３０号公報
【特許文献３】特開２００７−２０５２６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
空気調和機の騒音はファン単独の騒音を下げるだけではなく、ユニットの風路から発生する騒音も低減する必要がある。天井埋め込み型の空調機ではファンの下流部に多数のフィンで構成された熱交換器を備えており、熱交換器をファンから吹き出した直後の高速の空気が通過する際に、騒音が発生しやすい。例えば、ファンの吹き出し風向が熱交換器の列方向（フィン間の隙間方向）に合わないとフィン前縁ではく離や渦が発生して異常音を発するとともに、通風抵抗が増加する。後述するが、これらの課題を抑制するためには翼間の相対速度を大きくする必要がある。
【００１０】
遠心ファン、ターボファンはシュラウド側から軸方向に流入した気流を径方向に曲げる働きがあるため、主板側に気流が集まりやすいという特徴から、特許文献１にあるように主板側の翼間を狭くして風量調整を行えば、主板側の翼間風速を速くできる。
【００１１】
しかし、後縁部については翼間距離の差異がないため、吹き出し部（特に主板側の後縁部）において気流を十分に加速できない恐れがある。例えば特許文献１の図６をみると、翼の中間部では翼間（本部中Ｓ）がシュラウドから主板に向かうほど狭くなっている。しかし後縁端（２２ｏｕｔ部分）は厚さがほぼ０（ゼロ）になっている（断面でみると先端が針のように細くなっている）ため、後縁端部においては、主板とシュラウドとの間で翼間の距離は変わらない。すなわち特許文献１の場合、後縁部については翼間距離の差異がない。
【００１２】
また、特許文献２、特許文献３にあるように、翼の取り付け方により、吹き出し風速分布を均一化すればファン単独の騒音を低減することができる。しかし、主板側は風速が下がるため、ユニットに実装した時にファンの周速に対して吹き出し相対速度が遅くなり、吹き出し方向が旋回方向に傾くことがある。その結果、熱交換器に流入する気流方向がフィンの列方向に沿いにくくなるため、フィンの前縁で流れがはく離して渦が発生し、異常音が発生する恐れがある。
【００１３】
この発明は、主板側の後縁部においても気流を加速できる遠心ファンの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明の遠心ファンは、
回転軸を中心に回転駆動される主板と、
前記主板に対向して配置され、空気を吸込む吸込口を有するシュラウドと、
上記主板と前記シュラウドとの間に直立状に配置された複数の翼と
を備えた遠心ファンにおいて、
隣接する２つの前記翼は、
後縁の隣接距離が、前記シュラウドから前記主板に向かう少なくとも途中から、前記シュラウドから前記主板に向かうに従って次第に狭くなると共に、
それぞれの前記翼は、
前記主板から前記シュラウドに向けて立ち上がる前記翼の負圧面の勾配が、少なくとも前記後縁の近傍では、前記主板から前記シュラウドに向けて立ち上げる前記翼の圧力面の勾配よりも小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、主板側の翼間が狭くなるため翼間の気流の相対速度が増加して、気流方向が反旋回方向よりを向くようになる。このため、ファン周速と相対速度で合成される絶対速度ベクトルが遠心ファンの径方向を向ので、ファン下流部に置かれた熱交換器フィンの列方向と吹き出し流れ方向とが合う。これにより、フィン前縁部でのはく離や渦発生がなくなり、異常音の発生がなくなり、また通風抵抗を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態１における遠心ファン１１０を説明する図。
【図２】実施の形態１における遠心ファン１１０の後縁形状を説明する図。
【図３】実施の形態１における遠心ファン１１０の特徴を説明するための従来のターボファンの翼間流れを示す図。
【図４】実施の形態１における翼間流れを示す断面図。
【図５】実施の形態１における遠心ファン１１０の第２の特徴を説明する図。
【図６】図５から翼断面４０１、翼断面４０２を抜き出した図。
【図７】実施の形態２における遠心ファン１２０を説明する図。
【図８】実施の形態３における遠心ファン１３０を説明する図。
【図９】実施の形態３における遠心ファン１３０の後縁のテーパ状３１による効果を説明する図。
【図１０】実施の形態４における遠心ファン１４０を説明する図。
【図１１】実施の形態５における遠心ファン１５０を説明する図。
【図１２】実施の形態６における遠心ファン１６０を説明する図。
【図１３】従来技術を説明する図。
【図１４】従来技術を説明する別の図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に実施の形態１〜７の遠心ファンを説明する。以下に説明する実施の形態の遠心ファンは、翼に特徴（翼の構造、隣接する翼どうしの後縁の距離など）があるが、翼以外の基本構成は背景技術の図１３、図１４で述べた遠心ファンと同様である。このため、共通する部分（翼以外）は同じ符号を用いて説明する。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における遠心ファン１１０を説明する図である。図１（ａ）は、遠心ファン１１０の斜視図である。図１（ｂ）は、回転軸１７の方向を法線に持つ平面によって翼４０の途中の位置を切断した断面をシュラウド側から見た断面図である。
【００１９】
図１（ａ）に示すように、遠心ファン１１０は、回転軸１７を中心に回転駆動される主板２と、主板２に対向して配置され、空気を吸込む吸込口３９を有するシュラウド３と、主板２とシュラウド３との間に直立状に配置され、連結固定された複数の翼４０とを備えている。
【００２０】
（第１の特徴）
遠心ファン１１０の第１の特徴は、図１（ａ）、（ｂ）に示すように、回転軸１７を中心とする円弧で隣接する翼表面間を結んだ弧長１８を「翼間」と定義したときに、翼後縁部４２の翼間が主板側１８ａで最も短くなる。すなわち、図１（ａ）に示すように隣接する２つの翼は、後縁の隣接距離が、シュラウド３から主板２に向かう少なくとも途中から、シュラウド３から主板２に向かうに従って次第に狭くなる。
【００２１】
（第２の特徴）
図２（ａ）は図１（ａ）と同じ斜視図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）において、破線で示す面５１で遠心ファン１１０（翼４０）の後縁を切断した場合の断面を簡略化して示した図である。面５１は、法線が回転軸１７に垂直方向、かつ、回転軸１７をシュラウド側方向からみて翼４０の後縁から前縁に向かう方向（後縁から前縁に向かう後縁付近の接線方向）と略同一方向である。ここで、遠心ファン１１０の第２の特徴は、図２（ｂ）に示すように、主板２と翼４０の接合部分において、翼面と主板２のなす角度２０に関して、負圧面側の角度２０ａの方が、圧力面側の角度２０ｂよりも大きいことである。
すなわち、
角度２０ａ（負圧面）＞角度２０ｂ（圧力面）である。
言い換えると、翼４０は、主板２からシュラウド３に向けて立ち上がる翼の負圧面の立上勾配５３ａ（角度２０ａに対応）が、少なくとも後縁の近傍では、主板２からシュラウド３に向けて立ち上げる翼の圧力面の立上勾配５３ｂ（角度２０ｂに対応）よりも小さいこと（緩やかなこと）である。図２（ａ）に、圧力面が主板２からシュラウド３に向けて立ち上がる領域４４を示した。負圧面が主板２からシュラウド３に向けて立ち上がる領域は図示していないが、領域４４の反対側である。
【００２２】
（第１の特徴に関する動作）
次に、図３、図４を用いて、第１の特徴点に関する動作を説明する。
【００２３】
図３は、従来のターボファンの翼間流れを示す図である。図３は、回転軸１７と同一方向の法線をもつ平面によって翼４の途中を切断してシュラウド側からみた断面を示す。翼４の前縁側から流入した気流は翼間を通過してファン外周部に吹き出す。内周側から外周側にかけて翼間が広くなるため、回転する翼から見た流れ２１（相対速度）は減速する。ファンの吹き出し流れ２２（絶対速度）は、相対速度ベクトル２１ｖとファンの周速ベクトル２３ｖの合成ベクトル２２ｖで表されるため、従来のファン吹き出し流れは旋回方向を向く傾向（周速ベクトル２３ｖの方向に近づく傾向）があった。ファン下流部には多数の伝熱フィン２４（以下、伝熱フィン２４と表記する）で構成される熱交換器が置かれており、伝熱フィン２４は、ある間隔で配置され、その列方向２５は遠心ファン１１０と最も接近する領域２６において、ファン径方向（矢印Ａの方向）とほぼ一致する。従来の空気調和機では、吹き出し流れ方向が旋回方向（周速ベクトル２３ｖの方向より）を向き、伝熱フィン２４の列方向２５に合わなかった。このため、流入部である伝熱フィン２４の前縁２７で、流れのはく離と渦２８とが生じることで異常音が発生し、また、通風抵抗の増大を招いていた。主板側は翼間の通過風量が多くなるため、この影響が大きい。また、ファンと熱交換器が最も接近する領域２６では、吹き出した風速が高速な状態を維持したまま熱交換器に流入するため、さらに影響は大きくなる。
【００２４】
図４は遠心ファン１１０の翼間流れを、図３と同じ断面で示した断面図である。遠心ファン１１０では、図１（ａ）に示したように、隣接する翼の後縁の間隔が、シュラウド３から主板２に向け回転軸１７の方向に進むと、少なくとも主板２の近くから次第に狭くなり、主板２に到達した際の後縁間が最も狭くなる。このため、主板側で相対速度２１が速くなり、遠心ファン１１０の周速ベクトル２３ｖと相対速度ベクトル２１ｖで作る吹き出し流れ２２は従来のファンに比べて径方向（矢印Ａ方向）を向きやすくなる。
【００２５】
（第２の特徴に関する動作）
次に、図５を参照して第２の特徴の動作を説明する。翼面と主板２とのなす角度２０を負圧面側の角度２０ａの方が圧力面側の角度２０ｂよりも大きくする（角度２０ａ＞角度２０ｂ）効果について、まず、逆の形状（角度２０ａ＜角度２０ｂ）、つまり圧力面１９ｂ側でテーパ６０ｂと主板２とのなす角度２０ｂの方が大きくなる場合と比較してみる。
【００２６】
図５（ａ−１），（ａ−２）は、逆の形状（角度２０ａ＜角度２０ｂ）の場合を示す。図５（ｂ−１），（ｂ−２）は、翼４０の形状（角度２０ａ＞角度２０ｂ）を示す。図５（ａ−１），（ｂ−１）は、回転軸１７に沿った方向で翼４０に対して略垂直な方向の面でファン後縁を見た図である。すなわち、図２（ｂ）と同様に、面５１で切断した断面の簡略図である。図５（ａ−２），（ｂ−２）は主板付近の翼間の流れを回転軸１７に垂直な断面（回転軸１７と同じ方向の法線の断面）で見た図である。
【００２７】
（角度２０ａ＜角度２０ｂの場合）
図５（ａ−１）のように、圧力面１９ｂ側のテーパ６０ｂと主板２とのなす角２０ｂの方が大きいときあるいは等しい場合（圧力面の立上勾配が小さい時）は、翼厚の影響により後縁付近の翼表面が回転方向を向く。
【００２８】
（角度２０ａ＞角度２０ｂの場合）
一方、図５（ｂ−１）のように負圧面側でテーパと主板のなす角２０ａを大きくすると、後縁付近の負圧面１９ａが反旋回方向を向く。この意味を図６を参照して説明する。
【００２９】
図６は、図５（ａ−２），（ｂ−２）から翼断面４０１、翼断面４０２を抜き出した図である。図６（ａ）は翼断面４０１を示し、図６（ｂ）は翼断面４０２を示す。翼断面４０１の場合、さらに、この断面と平行で主板２よりの断面では、模式的に示せば、断面が主板２に近づくにつれて翼断面４０１（外形線）が翼断面４０１−１、翼断面４０１−２と移っていく。すなわち、圧力面に一つの法線を想定すれば、断面が主板２に近づくにつれて、法線が矢印Ｂの方向（回転方向）に移っていく。すなわち、断面が主板２に近づくにつれて圧力面（圧力面の法線）が矢印Ｂの方向（回転方向）を向いてしまう。一方、翼断面４０２の場合は「角度２０ａ＞角度２０ｂ」であるので、断面が主板２に近づくにつれて、翼断面４０２（外形線）が翼断面４０２−１、翼断面４０２−２と移っていく。すなわち、断面が主板２に近づくにつれて負圧面（負圧面の法線）が矢印Ｃの方向（反回転方向）を向くと共に、圧力面が回転方向を向くこともない。
【００３０】
本実施の形態の「角度２０ａ＞角度２０ｂ」の場合は、シュラウド３から主板２にかけての各断面形状が図６（ｂ）のように変化する。すなわち、その断面において、断面形状が前縁から後縁に向かうに従って末広がりになっている。そして、主板２に近づくほど、断面形状の末広がり部分における負圧側の外形線が反旋回方向（Ｃ方向）に移動して末広がり部分の面積が大きくなる。このような翼形状であるので、図６（ｂ）の翼断面４０２〜翼断面４０２−２のように変化すると、翼の負圧面が、前縁から後縁にかけて主板２の近くほど反回転方向に反る形状となる。この反りを具体的に説明する。図６（ｂ）の破線４０２ｄは翼断面４０２における負圧面の反りを表しており、一点鎖線４０２−２ｄは翼断面４０２−２における負圧面の反りを表している。ここで破線４０２ｄ、一点鎖線４０２−２ｄともに、わかり易くするためにその断面形状における厚みの中央部分に記載してしるが、前記のようにこれらは負圧面の反りを表している。図６（ｂ）に示すように、破線４０２ｄよりも、主板２に近い一点鎖線４０２−２ｄの方が反りが大きい。空気はその面に沿って流れるため、図６（ｂ）の場合は、主板２に近づくほど空気の相対速度ベクトル２１ｖは負圧面の反りに沿って反回転方向を向くようになる。このため、吹き出し流れ２２を示す合成ベクトル２２ｖが、矢印Ａ方向を向くようになる。
【００３１】
上記のように「角度２０ａ＜角度２０ｂ」とすると、翼の圧力面が回転方向よりに向いてしまうので翼間の相対速度２１が径方向を向きやすい。すると、ファン周速ベクトルと相対速度の合成により吹き出し流れ２２（絶対速度）が旋回方向を向き、効果が小さくなる。
【００３２】
一方、本実施の形態の図５（ｂ−１），（ｂ−２）のように、負圧面側でテーパと主板のなす角２０ａを大きくすると、後縁付近の負圧面（負圧面の法線）が反旋回方向を向くので、相対速度２１が反旋回方向に向くようになる。すると、相対速度ベクトル２１ｖと周速ベクトル２３ｖとの合成によって吹き出し流れ２２を示す合成ベクトル２２ｖが径方向（矢印Ａ方向）を向くため、熱交換器の伝熱フィン２４で異常音発生や通風抵抗増大を抑制することができる。
【００３３】
シュラウド３から流入した気流はファン内部で軸方向から径方向に急曲がりすることは困難であるため、主板付近は最も風量が大きく、吹き出し流れの主流になる。すると、粘性や拡散によりシュラウド側の流れも主板側の影響を受けて径方向に引っ張られる効果がある。結果として、翼間全体で径方向に吹き出し、ファン下流部の熱交換器での異常音と通風抵抗を低下させる空気調和機を実現することができる。
【００３４】
以上のように、回転駆動される主板と、空気を吸込むための吸込口を有するシュラウド３と、上記主板と上記シュラウド３との間に連結固定された複数の翼とからなる羽根車を備えた遠心ファンにおいて、隣接する翼の後縁の間隔が主板側で最も狭く、翼面と主板とのなす角度が負圧面側の方が圧力面側よりも大きいことを特徴とする遠心ファンを備えた空気調和機用いることによって、ファンの吹き出し風速がファンの径方向を向くようになるので、ファン下流部に置かれた熱交換器の列方向に流れ方向が沿うようになり、異常音発生と通風抵抗を抑制する空気調和機を実現することができる。
【００３５】
実施の形態２．
図７を参照して実施の形態２の遠心ファン１２０を説明する。遠心ファン１２０は、ファンを一体成型でつくるのではなく、主板２、シュラウド３と翼４０を別パーツとして組み付けるタイプである。
【００３６】
図７は、遠心ファン１２０の翼後縁部４２を回転軸１７に沿った方向で翼に対して略垂直な方向な面で見た図を示す。すなわち、図７は、図２（ｂ）の面５１で切断した断面を模式的に示した図である。ファンを一体成型ではなく、主板２、シュラウド３、及び翼４０を別パーツとして組み付けるタイプの場合は、主板上に配置された位置あわせ用のガイド２９で翼４０を固定する形態になり、主板２と翼４０が９０度に近い角度で交わる場合がある。しかしながら、ガイド装着部を除いた翼中間部から主板２にかけての傾斜面３０（破線によって代表させる）が、負圧面３０ａの方が圧力面３０ｂよりもゆるやかであれば、実施の形態１の第２の特徴と同様の効果が得られる。
【００３７】
実施の形態３．
図８、図９を参照して実施の形態３の遠心ファン１３０を説明する。図８は図２とほぼ同様の図である。図８（ａ）は、遠心ファン１３０の斜視図を示す。図８（ｂ）は、翼４０の後縁を図２（ａ）と同じ面５１で切断した断面を示す図であり、本実施の形態３の遠心ファン１３０（翼４０）の後縁を切断した場合の断面を簡略化して示した図である。
【００３８】
図２（ａ）では後縁の隣接距離が、シュラウド３から主板２に向かう途中から、次第に狭くなっていたが、図８（ａ）では、シュラウド３と後縁との取付部の位置から（シュラウド３から主板２に向かう最初の位置から）、シュラウド３から主板２に向かうにしたがって次第に狭くなる。
【００３９】
遠心ファン１３０は、後縁の翼間が主板側で最も狭くなっており（第１の特徴）、主板２と翼４０のなす角の関係（第２の特徴）は実施の形態１の遠心ファン１１０に準じる。
【００４０】
遠心ファン１３０は、斜視図中の破線で示す面５１で切断した翼の後縁の断面形状が、シュラウド３から主板２に向かうに従って次第に幅広がりになるテーパ状３１（テーパ形状）であることを特徴としている。すなわち、遠心ファン１３０は、実施の形態１の遠心ファン１１０の後縁の断面形状を具体的に規定した実施形態である。
【００４１】
図９は、テーパ状３１による効果を説明する図である。図９（ａ）は図８（ａ）と同じ図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）において破線で示した面５２で切断した断面における翼の吹き出し風速分布の模式図である。ここで面５２は、一方の縦の辺が回転軸１７上にある長方形であり、翼４０の後縁付近を切断する面である。遠心ファン１３０では翼断面形状がテーパ状に広がり、シュラウド側から主板側にかけての翼間の形状変化が滑らかになるため、吹き出し口の主板２からシュラウド側に至る吹き出し速度分布３２が滑らかになり、速度差による渦発生を抑制して、エネルギー損失を防ぐことができる。
【００４２】
実施の形態４．
図１０を参照して実施の形態４の遠心ファン１４０を説明する。図１０は、主板付近の翼間の流れを、回転軸１７に垂直な断面で見た場合を示している。すなわち、図１０は、回転軸１７と同じ方向の法線を持つ平面で翼４０の途中を切断した場合を示している。
【００４３】
図１０に示すように、遠心ファン１４０では、翼断面の負圧面側３３が、凹面になっていることを特徴としている。すなわち、断面における翼４０の負圧面と前記法線をもつ平面との交線（負圧面側３３に相当）の形状が、圧力面と前記法線を持つ平面との交線３３ｂの方向に凹む凹形状となっている。
【００４４】
負圧面を凹面（言い換えると前記のように断面において圧力面の方向に凸形状）にすると、翼の相対速度がファン内周から外周に向かうにつれて加速されやすく、前縁から後縁にかけて徐々に気流の向きが変わるため、損失を抑えることができる。相対速度２１が反旋回方向を向くと、吹き出し流れ２２は径方向を向くため、熱交換器への流入が改善される。
【００４５】
以上のように、遠心ファン１４０では、気流を曲げる損失を小さくするとともに、熱交換器への流入時に異常音発生と流動損失の低減を実現できる。
【００４６】
実施の形態５．
図１１を参照して実施の形態５の遠心ファン１５０を説明する。図１１（ａ）は、遠心ファン１５０の翼後縁部４２を回転軸１７に沿った方向で翼４０に対して略垂直な方向の断面で見た図である。すなわち、図１１（ａ）は、図２（ａ）に示した面５１で切断した断面図である。図１１（ｂ）は、遠心ファン１５０の斜視図である。
【００４７】
後縁において、主板側の翼間が最も狭く（第１の特徴）、また翼と主板との接続部の翼と主板の角度（第２の特徴）については、これまで挙げた実施の形態と同様である。
【００４８】
遠心ファン１５０は、図１１（ａ）に示すように、翼後縁の取り付け位置について、シュラウド側の負圧面の接続部３４（シュラウド３と翼４０との接続部）が、主板側の圧力面の接続部（主板２と翼４０との接続部）３５よりも、回転方向に位置することを特徴としている。すなわち、図１１（ａ）に示すように、翼後縁のシュラウド側と主板側とにおいて、接続部３４（シュラウド負圧面側）が接続部３５（主板圧力面側）よりも回転方向に寸法Ｈだけオフセットしている。
【００４９】
これまでの実施の形態１〜４では、主板側の翼間を狭くしているため主板側の風量が低下する恐れがある。本実施の形態５では、ファン全体の風量を低下させずに、ユニットを低騒音化する実施形態である。シュラウド側の吹き出し口はシュラウド３のファン吸込口３９と近く、方向がほぼ直角になっているため気流７が回り込みにくく通過風量が低くなりやすい。そこで、翼４０のシュラウド側４０−３を回転方向に倒して吸込口３９から吹き出し口のシュラウド側へ気流が滑らかに通過するような形状として、風量を稼ぐようにする。その結果、吹き出し絶対速度がファン径方向を向きやすくしながらに風量を低下させない空気調和機を実現することができる。
【００５０】
実施の形態６．
図１２は、実施の形態６における遠心ファン１６０の斜視図を示す。遠心ファン１６０は、これまでの実施の形態で示したファンの翼４０の翼後縁部４２の端面の面上に、後流を低減するための突起や溝などの後流低減部３７を設けた構成である。後縁の幅を広くするため、圧力面と負圧面の流れが合流する後縁部直後に速度が遅い後流域が発生する。すると、速度勾配が大きくなり乱流騒音が大きくなる懸念がある。そこで、後援の端部に圧力面と負圧面の流れを強制的に拡散させて速度勾配を小さくするための突起や溝等の後流低減部を設ける。この後流低減部により、後流が小さくなり乱流騒音を低減させることができる。
【００５１】
実施の形態７．
これまで示した遠心ファン１１０〜遠心ファン１６０ファンは、翼間の速度を大きくするためには主板側の翼間を狭くするため後縁の厚みを厚く成型する構成であった。後縁の厚みを厚くすると、重量増加によってモータへの負担が大きくなり、効率が悪化する。そこで、肉厚が厚くなる後縁内部を中空構造としてファンの重量を軽量し、低騒音化と高効率化を実現する空気調和機を実現することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  遠心ファン、２  主板、３  シュラウド、４  翼、５  中空構造、６  ファン回転方向、７  気流、８  天板、９  側板、１０  モータ、１１  熱交換器、１２  化粧板、１３  吸い込み口、１４  吹き出し口、１５  ベーン、１６  気調和機を通過する気流、１７  回転軸、１８  弧長、１９  翼面、２０  主板と翼面のなす角、２１  回転する翼から見た流れ（相対速度）、２２  吹き出し流れ（絶対速度）、２３  ファン周速ベクトル、２４  伝熱フィン、２５  熱交換器の列方向、２６  ファンと熱交換器が最接近する領域、２７  伝熱フィンの前縁、２８  渦、２９  位置合わせ用ガイド、３０  傾斜面、３１  テーパ形状、３２  吹き出し速度分布、３３  軸に垂直な翼断面の負圧面側、３４  シュラウド側の負圧面の接続部、３５  主板側の圧力面の接続部、３６  シュラウド側の翼、３７  後流低減部、３９  吸込口、４０  翼、４１  翼前縁部、４２  翼後縁部、５３ａ，５３ｂ  立上勾配、１１０，１２０，１３０，１４０，１５０，１６０  遠心ファン。
【図６】
2010261371.tif 000003
【図１】
2010261371.tif 000004
【図２】
2010261371.tif 000005
【図３】
2010261371.tif 000006
【図４】
2010261371.tif 000007
【図５】
2010261371.tif 000008
【図７】
2010261371.tif 000009
【図８】
2010261371.tif 000010
【図９】
2010261371.tif 000011
【図１０】
2010261371.tif 000012
【図１１】
2010261371.tif 000013
【図１２】
2010261371.tif 000014
【図１３】
2010261371.tif 000015
【図１４】
2010261371.tif 000016