(57)【要約】  本発明に係る軸流ファンは、複数の翼を有し、該翼は、回転方向の前進側に形成された前縁部を有し、前記前縁部は、前記翼の回転軸線側に形成された第１前縁部と、前記翼の外周縁部側に形成された第２前縁部と、前記第１前縁部と前記第２前縁部との間に形成された平板状の突出部と、により構成され、前記突出部は、第１頂点と、第２頂点と、前記第１頂点と前記第２頂点との間に形成された前辺部と、前記第１頂点と前記第１前縁部の一端とを接続する第１側辺部と、前記第２頂点と前記第２前縁部の一端とを接続する第２側辺部と、を有し、前記第１側辺部と前記第１前縁部との交点となる第１交点と、前記第２側辺部と前記第２前縁部との交点となる第２交点と、を有し、前記第１頂点は、前記第１交点よりも前記前進側に位置するとともに、前記第２頂点は、前記第２交点よりも前記前進側に位置するよう構成されたものである。
2017081761.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の翼を有し、
該翼は、回転方向の前進側に形成された前縁部を有し、
前記前縁部は、前記翼の回転軸線側に形成された第１前縁部と、前記翼の外周縁部側に形成された第２前縁部と、前記第１前縁部と前記第２前縁部との間に形成された平板状の突出部と、により構成され、
前記突出部は、
第１頂点と、第２頂点と、前記第１頂点と前記第２頂点との間に形成された前辺部と、前記第１頂点と前記第１前縁部の一端とを接続する第１側辺部と、前記第２頂点と前記第２前縁部の一端とを接続する第２側辺部と、を有し、
前記第１側辺部と前記第１前縁部との交点となる第１交点と、前記第２側辺部と前記第２前縁部との交点となる第２交点と、を有し、
前記第１頂点は、前記第１交点よりも前記前進側に位置するとともに、前記第２頂点は、前記第２交点よりも前記前進側に位置するよう構成された軸流ファン。
【請求項２】
前記突出部は、
前記翼の回転軸線からの距離において、前記第１交点、前記第１頂点、前記第２頂点、前記第２交点、の順に寸法が長くなるように構成された請求項１に記載の軸流ファン。
【請求項３】
前記前辺部は、直線形状で形成され、
前記第１頂点と前記第２頂点との間の長さは、前記第１交点と前記第２交点との間の長さより短く構成された請求項２に記載の軸流ファン。
【請求項４】
前記突出部は、前記第１頂点と前記第２頂点との間の長さが、前記翼の回転軸線を中心とした前記第１頂点と前記第２頂点との間の径方向の長さよりも長くなるように構成された請求項１〜３のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項５】
前記前辺部は、曲線形状で形成された請求項１または２に記載の軸流ファン。
【請求項６】
前記前辺部の前記第１頂点と前記第２頂点との間には、第３頂点が形成された請求項１または２に記載の軸流ファン。
【請求項７】
前記前辺部は、
前記翼の回転軸線と前記第１頂点とを接続した第１仮想線と、前記翼の回転軸線と前記第２頂点とを接続した第２仮想線と、の間の範囲に形成された請求項１〜６のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項８】
前記前辺部は、
前記翼の回転軸線と前記第１頂点とを接続した第１仮想線と、前記翼の回転軸線と前記第２頂点とを接続した第２仮想線と、のうち、前記翼の回転方向の前進側に配置された仮想線よりも、前記翼の回転方向に突設されて形成された請求項１〜６のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項９】
前記突出部は、複数形成され、
複数の突出部同士の間隔は、前記翼の回転軸線側から前記翼の外周縁部側に向かって順に長くなるよう構成された請求項１〜８のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項１０】
前記突出部は、
前記翼の構成面の接線上に延伸され、前記翼の翼弦長を前記前縁部側に延長するように構成された請求項１〜９のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の前記軸流ファンを備えた空気調和装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の翼を備えた軸流ファン、及び、その軸流ファンを有する空気調和装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の軸流ファンは、円筒状のボスの周面に沿って複数枚の翼を備えており、ボスに与えられる回転力にともなって翼が回転し、流体を搬送するものである。軸流ファンは、翼が回転することで、翼間に存在している流体が翼面に衝突する。流体が衝突する面は圧力が上昇し、流体を翼が回転する際の中心軸となる回転軸線方向に押し出して移動させる。【０００３】
このような軸流ファンでは低騒音化を図るために、翼面の負圧面上の境界層の発達を抑制する構成が知られている。例えば、下記特許文献１では、翼の前縁に三角形状の突起を設け、翼の前縁から後縁に向かって流れる縦渦を形成することで翼の負圧面に形成される気流の主流を押さえ込み、境界層を安定させている。境界層が安定することで、翼の負圧面から気流が剥離することを防止し、低騒音化を実現している（特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２２０３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような従来の軸流ファンでは、翼の前縁に三角形状の突起を設けているが、突出部の２辺で発生する縦渦同士の間隔が狭いため、縦渦同士の干渉が発生する。すると、縦渦の流れが衝突することで弱まり、また、不安定な形状の渦となる。よって、縦渦が翼面上に流れた際、縦渦の崩壊が早く、翼面上の境界層の発達を有効に抑制することができない。
本発明は、このような軸流ファンの課題を解決するためになされたものであり、境界層の発達を抑制して気流を安定化することで、低騒音化を実現した軸流ファン、及び、その軸流ファンを有する空気調和装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る軸流ファンは、複数の翼を有し、該翼は、回転方向の前進側に形成された前縁部を有し、前記前縁部は、前記翼の回転軸線側に形成された第１前縁部と、前記翼の外周縁部側に形成された第２前縁部と、前記第１前縁部と前記第２前縁部との間に形成された平板状の突出部と、により構成され、前記突出部は、第１頂点と、第２頂点と、前記第１頂点と前記第２頂点との間に形成された前辺部と、前記第１頂点と前記第１前縁部の一端とを接続する第１側辺部と、前記第２頂点と前記第２前縁部の一端とを接続する第２側辺部と、を有し、前記第１側辺部と前記第１前縁部との交点となる第１交点と、前記第２側辺部と前記第２前縁部との交点となる第２交点と、を有し、前記第１頂点は、前記第１交点よりも前記前進側に位置するとともに、前記第２頂点は、前記第２交点よりも前記前進側に位置するよう構成されたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る軸流ファン、及び、その軸流ファンを有する空気調和装置によれば、突出部に前辺部が形成されているため、突出部の第１側辺部と第２側辺部から発生する２つの縦渦の間隔を調整することができる。すると、縦渦同士の干渉を抑える最適な突出部の設計が可能となり、翼の負圧面において境界層の発達を抑制して、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
【図２】実施の形態１に係る軸流ファンを回転軸線方向から見たときの気流の説明図である。
【図３】実施の形態１に係る軸流ファンを回転軸線の側方から見たときの気流の説明図である。
【図４】実施の形態１に係る図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図５】実施の形態１の変形例１に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
【図６】実施の形態１の変形例２に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
【図７】実施の形態２に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
【図８】実施の形態２に係る図７における翼のＣ−Ｃ断面図である。
【図９】実施の形態３に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
【図１０】実施の形態３の変形例に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
【図１１】実施の形態４に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
【図１２】実施の形態４の変形例に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
【図１３】実施の形態５に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
【図１４】実施の形態６に係る翼を翼弦線で切った断面図である。
【図１５】比較例として従来の軸流ファンを回転軸線方向から見たときの気流の説明図である。
【図１６】比較例に係る図１５における突出部のＡ−Ａ断面図である。
【図１７】比較例に係る図１５における翼のＢ−Ｂ断面図である。
【図１８】実施の形態１〜６に係る軸流ファンを採用した空気調和装置の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
（軸流ファンの全体構成）
はじめに、実施の形態１に係る軸流ファンの全体構成について説明する。
図１は、実施の形態１に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
実施の形態１に係る軸流ファンは、図１に示すように、軸流ファンが回転する際の中心軸となる回転軸線Ａのまわりに配置された円筒形状のボス１と、ボス１の外周面に配設される翼２とを有している。
【００１０】
翼２は、回転方向Ｂの前進側に位置する前縁部３と、回転方向Ｂの後進側に位置する後縁部４と、外周縁を形成する外周縁部５により大きく構成されている。
前縁部３は、図１に示すようにボス１の外周面と外周縁部５とをつなぐように形成されており、回転方向Ｂに向かって凹形の円弧形状となっている。
【００１１】
後縁部４は、同じく図１に示すようにボス１の外周面と外周縁部５とをつなぐように形成されており、回転方向Ｂの反対方向に向かって凸形の円弧形状となっている。
外周縁部５は、前縁部３の外周端と後縁部４の外周端とをつなぐように形成され、回転軸線Ａを中心とする略円周上に位置している。そして、翼２の翼弦長は外周縁部５の近傍で最も長くなっている。
【００１２】
翼２は、回転軸線Ａに対して所定角度傾いて形成されている。翼２は、軸流ファンの回転に伴って翼２の間に存在している流体を翼面で押して流体の搬送方向Ｃ（後述の図３を参照）に搬送する。この際、翼面のうち流体を押して圧力が上昇する面を正圧面２ａ（後述の図４を参照）とし、正圧面２ａの裏面で圧力が下降する面を負圧面２ｂとする。
【００１３】
（前縁部３の構成）
前縁部３は、翼２の回転軸線Ａ側に形成された第１前縁部３ａと、翼２の外周縁部５側に形成された第２前縁部３ｂと、第１前縁部３ａと第２前縁部３ｂとの間に形成された平板状の突出部２０と、により構成されている。
突出部２０は、略台形形状で構成されている。突出部２０は、図１に示すように、翼２の径方向でボス側に位置する第１頂点２４と、翼２の径方向で外周縁部５側に位置する第２頂点２５と、を有している。第１頂点２４と第２頂点２５とは、直線形状の前辺部２１にて接続されている。また、第１頂点２４と第１前縁部３ａとは、直線状の第１側辺部２２で接続され、第１前縁部３ａと第１側辺部２２との交点として第１交点２６が形成されている。さらに、第２頂点２５と第２前縁部３ｂとは直線状の第２側辺部２３で接続され、第２前縁部３ｂと第２側辺部２３との交点として第２交点２７が形成されている。
【００１４】
また、軸流ファンの回転軸線Ａを中心とする仮想円の半径長さにおいて、回転軸線Ａと第１交点２６との間の長さＬ１は、回転軸線Ａと第１頂点２４との間の長さＬ２より短くなっている。また、同様に、軸流ファンの回転軸線Ａを中心とする仮想円の半径長さにおいて、回転軸線Ａと第２交点２７との間の長さＬ３は、回転軸線Ａと第２頂点２５との間の長さＬ４より長くなっている。
【００１５】
（突出部２０における気流）
図２は、実施の形態１に係る軸流ファンを回転軸線方向から見たときの気流の説明図である。
図３は、実施の形態１に係る軸流ファンを回転軸線の側方から見たときの気流の説明図である。
実施の形態１に係る軸流ファンは回転することにより、翼２における流体の搬送方向Ｃの上流側が負圧面２ｂとなり、流体の搬送方向Ｃの下流側が正圧面２ａとなる。
【００１６】
この正圧面２ａと負圧面２ｂとの圧力差から、図２や図３に示すように突出部２０の第１側辺部２２と第２側辺部２３とにおいて流体の搬送方向Ｃの下流側から上流側へ流れる気流が発生する。この気流は、翼２の負圧面２ｂ側で渦となり突出部２０の第１側辺部２２と第２側辺部２３を通過しながら拡大する。ここで、第１側辺部２２で発生した渦を縦渦Ｄ１とし、第２側辺部２３で発生した渦を縦渦Ｄ２とする。
そして、縦渦Ｄ１、Ｄ２は、翼２の前縁部３から後縁部４側に進みながら次第に弱まりつつ拡散していく。
空気の粘性の影響により発生する境界層に、上記のように発生した粘性の影響の小さい縦渦Ｄ１、Ｄ２が流入することにより境界層の発達を抑制することができる。
【００１７】
次に、図４は、実施の形態１に係る図２におけるＢ−Ｂ断面図である。
図４に示すように、突出部２０の第１側辺部２２と第２側辺部２３で縦渦Ｄ１、Ｄ２が発生する。第１側辺部２２と第２側辺部２３との間隔が広い場合、二つの縦渦Ｄ１、Ｄ２は互いに干渉することなく、突出部２０の後縁部４側で翼２の負圧面２ｂに流入する。
【００１８】
（効果）
実施の形態１に係る軸流ファンは、上記のような構成により、突出部２０に前辺部２１が形成されているため、図２に示す様に突出部２０の第１側辺部２２と第２側辺部２３から発生する２つの縦渦Ｄ１、Ｄ２の間隔を調整することができる。すると、縦渦Ｄ１、Ｄ２同士の干渉を抑える最適な突出部２０の設計が可能となり、翼２の負圧面２ｂにおいて境界層の発達を抑制して、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００１９】
また、突出部２０の第１側辺部２２と第２側辺部２３の辺の長さは、縦渦Ｄ１、Ｄ２の強弱を決定するため、強い縦渦Ｄ１、Ｄ２が必要となる翼弦長の長い翼には第１側辺部２２と第２側辺部２３とを相対的に長く変更することで対応することが可能となる。
さらに、第１側辺部２２と第２側辺部２３との成す角度は縦渦Ｄ１、Ｄ２の進行方向を決定するため、第１側辺部２２と第２側辺部２３とが台形状に開く角度で設定されている。すると、縦渦Ｄ１、Ｄ２は互いが離間するように進行することから、縦渦Ｄ１、Ｄ２の干渉を防ぐことができる。
【００２０】
＜比較例＞
実施の形態１に対する比較例として、従来の突出部２０の平面形状が三角形のときの縦渦Ｄ１、Ｄ２の流れを説明する。
図１５は、比較例として従来の軸流ファンを回転軸線方向から見たときの気流の説明図である。
図１６は、比較例に係る図１５における突出部のＡ−Ａ断面図である。
図１７は、比較例に係る図１５における翼のＢ−Ｂ断面図である。
【００２１】
図１５に示す様に、突出部２０の平面形状が三角形である場合、第１側辺部２２で発生する縦渦Ｄ１と第２側辺部２３で発生する縦渦Ｄ２とに充分な間隔を設けるように調整することができず、縦渦Ｄ１、Ｄ２同士の干渉が発生する。両方の縦渦Ｄ１、Ｄ２は互いに逆回転であり、流れが衝突することで渦流が弱まる。また、縦渦Ｄ１、Ｄ２が接近している箇所は、図１６に示すように互いの渦が押し合うようになっているため、渦が円状にならず不安定な形状となる。このような縦渦Ｄ１、Ｄ２は、突出部２０後方の翼２の負圧面２ｂに流入した際に崩壊が早く、境界層を抑制する効果が弱まってしまう。
【００２２】
また、図１７中の一点鎖線Ｄ２Ｓは、突出部２０の第２側辺部２３から発生する縦渦Ｄ２の中心の軌跡である。縦渦Ｄ２の進行方向は第２側辺部２３の向きで決定されるため、従来の突出部２０のように平面形状が三角形であると縦渦Ｄ２が外周縁部５方向寄りとなる。すると、前縁部３から後縁部４に流れる翼面上の主気流１９の流れを縦渦Ｄ２が前縁部３側へ押し戻すように働き、主気流１９の風量が減少するとともに、縦渦Ｄ２自体の渦流も弱まることとなる。
【００２３】
＜実施の形態１の変形例１＞
次に、実施の形態１に係る突出部２０の変形例１について説明する。
図５は、実施の形態１の変形例１に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
図５に示す様に、実施の形態１に係る軸流ファンで、突出部２０における第１交点２６と第２交点２７との間の長さをａとし、第１頂点２４と第２頂点２５との間の長さをｂとしたとき、ａ＞ｂとなるように構成されている。
【００２４】
（効果）
この突出部２０の構成により、図５に示すように突出部２０の第１側辺部２２と第２側辺部２３の向きを上記比較例に対して翼２の翼弦と平行な方向に調整して、縦渦Ｄ１、Ｄ２の進行方向も前縁部３から後縁部４に向かって流すことができる。よって、翼面上の主気流１９を押し戻す現象を抑制するとともに、縦渦Ｄ１、Ｄ２の弱まりを抑え、縦渦Ｄ１、Ｄ２を翼２の負圧面２ｂに流入させることができる。
また、第１側辺部２２と第２側辺部２３との成す角度は縦渦Ｄ１、Ｄ２の進行方向を決定する。第１側辺部２２と第２側辺部２３とが台形状に開く角度で設定されることにより、縦渦Ｄ１、Ｄ２は互いが離間するように進行することから、縦渦Ｄ１、Ｄ２の干渉を防ぐことができる。
したがって、翼２の負圧面２ｂにおいて境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００２５】
＜実施の形態１の変形例２＞
次に、実施の形態１に係る突出部２０の変形例２について説明する。
図６は、実施の形態１の変形例２に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
図６に示す第１頂点２４と回転軸線Ａとの間の長さＬ２を半径とした円が後縁部４と交わる交点を第３交点２８とし、第１頂点２４と第３交点２８とを結ぶ直線を第１仮想線１７Ａとする。そして、第１仮想線１７Ａと第１側辺部２２との成す角度をαとする。
【００２６】
また、第２頂点２５と回転軸線Ａとの間の長さＬ４を半径とした円が後縁部４とが交わる交点を第４交点２９とし、第２頂点２５と第４交点２９とを結ぶ直線を第２仮想線１７Ｂとする。そして、第２仮想線１７Ｂと第２側辺部２３との成す角度をβとする。
このとき、第１仮想線１７Ａと第１側辺部２２との成す角度αと、第２仮想線１７Ｂと第２側辺部２３との成す角度βとを小さくする。
【００２７】
（効果）
この突出部２０の構成により、翼２周りの気流の流れが遠心力を受け、外周縁部５側へ進行する径方向流れを最小限に抑え、縦渦Ｄ１、Ｄ２近辺の主気流１９を縦渦Ｄ１、Ｄ２に沿った進行方向に変更する効果がある。よって、上記比較例に比べて翼２周りの主気流１９の径外方向の速度成分が減少し、前縁部３から後縁部４に向かって流れるようになる。したがって、軸流ファンの送風効率を向上させることができる。
【００２８】
このとき、特に、第２仮想線１７Ｂと第２側辺部２３との成す角度βを第１仮想線１７Ａと第１側辺部２２との成す角度αより小さくすることで縦渦Ｄ２が外周縁部５側に遠心力で離脱することを防ぎ、主気流１９が前縁部３から後縁部４に向かって流れるようにすることができる。したがって、翼２の負圧面２ｂにおいて境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００２９】
実施の形態２．
実施の形態２に係る軸流ファンは、実施の形態１の突出部２０の形状が異なるため、突出部２０の構成について説明する。その他、実施の形態１と共通の構成は、図７、８に同一符号を付し説明を省略する。
図７は、実施の形態２に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
図８は、実施の形態２に係る図７における翼のＣ−Ｃ断面図である。
実施の形態２に係る軸流ファンは、実施の形態１で記載した突出部２０が翼２の前縁部３に複数配置されている。
【００３０】
例えば、図７の例では、４つの突出部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄが、回転軸線Ａ側から順に配置されている。そして、突出部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ同士の間隔の寸法を、回転軸線Ａ側から外周縁部５側に向けて順にｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４とした場合、ｃ１＜ｃ２＜ｃ３＜ｃ４となるように構成されている。間隔の寸法ｃ２、ｃ３、ｃ４は、隣接する突出部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの第１交点２６と第２交点２７との距離とする。また、間隔の寸法ｃ１は、ボス１と前縁部３との交点から突出部２０ａの第１交点２６までの距離とする。
また、図７の前縁部３から後縁部４、及び外周縁部５側に伸びる一点鎖線は、各突出部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄから発生した縦渦Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が前縁部３から後縁部４へ流れる際の渦自体の幅を示している。
【００３１】
軸流ファンは外周縁部５側ほど翼弦長が長く、縦渦Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４は翼面上を拡大しつつ後縁側へ流れる。すると、翼２の外周縁部５側で突出部の間隔寸法ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４が狭い場合、突出部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄから発生する縦渦Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４が、隣接する突出部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄから発生する縦渦と干渉する。
【００３２】
ここで、図８は、突出部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの間隔寸法ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４が十分でない場合を示している。
例えば、縦渦Ｄ２、Ｄ３同士の干渉が発生すると、突出部２０ｂから発生する縦渦Ｄ２と、突出部２０ｃから発生した縦渦Ｄ３との干渉部分から発生する気流Ｅが図８に示すように縦渦Ｄ２、Ｄ３から離脱し、流体の搬送方向Ｃとは反対方向へ押し戻されるようになる。すると、軸流ファンの送風効率が低下する。
よって、縦渦Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４同士の干渉を少なくするため、翼弦長の長い外周縁部５側ほど突出部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの間隔寸法ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４を長くする必要がある。
なお、突出部２０の個数は、４つに限定されるものではない。
【００３３】
（効果）
実施の形態２に係る軸流ファンは、上記のような構成により外周縁部５側の突出部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄの間隔寸法ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４を回転軸線Ａ側より長く構成することで、翼弦長が長く、縦渦Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４同士の干渉が発生しやすい外周縁部５側での干渉を抑えることができる。したがって、翼２の負圧面２ｂにおいて境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００３４】
実施の形態３．
実施の形態３に係る軸流ファンは、実施の形態１の突出部２０の形状が異なるため、突出部２０の構成について説明する。その他、実施の形態１と共通の構成は、図９、１０に同一符号を付し説明を省略する。
図９は、実施の形態３に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
実施の形態３に係る軸流ファンの突出部２０は、図９に示すように、第１頂点２４と第２頂点２５との間の前辺部２１が少なくとも１つ以上の曲線として構成されている。
【００３５】
前辺部２１は、回転軸線Ａと第１頂点２４とを結ぶ第１仮想線Ｇ１と、回転軸線Ａと第２頂点２５とを結ぶ第２仮想線Ｇ２と、の間の範囲に形成されている。そして、第１側辺部２２に対して滑らかに接続している。なお、図９に記載の矢印Ｆ１、Ｆ２は、縦渦Ｄ１、Ｄ２の軌跡を示している。
また、図９では、第２頂点２５が第１頂点２４よりも回転方向Ｂの前進側に配置された例を示したが、第１頂点２４が第２頂点２５よりも回転方向Ｂの前進側に配置されていてもよい。
【００３６】
（効果）
実施の形態３に係る突出部２０は、前辺部２１が少なくとも１つ以上の曲線として構成され、第１仮想線Ｇ１と、第２仮想線Ｇ２と、の間の範囲に形成されているため、例えば図９の例では縦渦Ｄ１を発生させる第１側辺部２２側の作用長さを長く取ることができる。よって、第１側辺部２２と第２側辺部２３に対応した縦渦Ｄ１、Ｄ２のうち第１側辺部２２により発生する縦渦Ｄ１の渦を強くすることができる。したがって、特に翼２の回転軸線Ａ側で有効に境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００３７】
また、第１頂点２４が第２頂点２５よりも回転方向Ｂの前進側に配置されている場合には、第１側辺部２２と第２側辺部２３に対応した縦渦Ｄ１、Ｄ２のうち第２側辺部２３により発生する縦渦Ｄ２の渦を強くすることができる。したがって、特に翼２の外周縁部５側で有効に境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００３８】
＜実施の形態３の変形例＞
次に、実施の形態３に係る突出部２０の変形例について説明する。
図１０は、実施の形態３の変形例に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
図１０に示すように、実施の形態３の変形例に係る突出部２０の前辺部２１は、第１頂点２４と第２頂点２５との間の第２仮想線Ｇ２を回転方向Ｂの前進側に超えて曲線状に形成されている。
曲線状の前辺部２１で第２仮想線Ｇ２から回転方向Ｂに最も離れた点を頂点３０とする。頂点３０は、第１側辺部２２の延長線と第２側辺部２３の延長線との交点３１に対して回転方向Ｂに超えない位置となっている。
そして、前辺部２１の両端は、第１側辺部２２と第２側辺部２３とに対して滑らかに接続されている。なお、図１０に記載の矢印Ｆ１、Ｆ２は、縦渦Ｄ１、Ｄ２の軌跡を示している。
【００３９】
（効果）
実施の形態３の変形例１に係る突出部２０は、頂点３０を中心に両側へ縦渦Ｄ１、Ｄ２が発生するため、縦渦Ｄ１、Ｄ２を発生させる第１側辺部２２及び第２側辺部２３の作用長さを長く取ることができる。よって、第１側辺部２２と第２側辺部２３に対応した縦渦Ｄ１、Ｄ２の両方の渦を強くすることができる。したがって、翼２の負圧面２ｂ全体で有効に境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００４０】
実施の形態４．
実施の形態４に係る軸流ファンは、実施の形態１の突出部２０の形状が異なるため、突出部２０の構成について説明する。その他、実施の形態１と共通の構成は、図１１、１２に同一符号を付し説明を省略する。
図１１は、実施の形態４に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
実施の形態４に係る軸流ファンの突出部２０は、図１１に示すように、第１頂点２４と第２頂点２５との間の前辺部２１上に第３頂点３２を有して構成されている。第３頂点３２は、回転軸線Ａと第１頂点２４とを結ぶ第１仮想線Ｇ１と、回転軸線Ａと第２頂点２５とを結ぶ第２仮想線Ｇ２と、の間の範囲に形成されている。
【００４１】
なお、図１１に記載の矢印Ｆ１、Ｆ２は、縦渦Ｄ１、Ｄ２の軌跡を示している。第１頂点２４と第３頂点３２とを接続する前辺部２１を第１前辺部２１ａとし、第２頂点２５と第３頂点３２とを接続する前辺部２１を第２前辺部２１ｂとする。
また、図１１では、第２頂点２５が第１頂点２４よりも回転方向Ｂの前進側に配置された例を示したが、第１頂点２４が第２頂点２５よりも回転方向Ｂの前進側に配置されていてもよい。
また、前辺部２１上に１つの第３頂点３２を形成した例を示したが、２つ以上の頂点を形成してもよい。
【００４２】
（効果）
実施の形態４に係る突出部２０は、前辺部２１が少なくとも１つ以上の第３頂点３２を有して構成され、第１仮想線Ｇ１と、第２仮想線Ｇ２と、の間の範囲に形成されているため、例えば図１１の例では縦渦Ｄ１を発生させる第１側辺部２２側の作用長さを長く取ることができる。よって、第１側辺部２２と第２側辺部２３に対応した縦渦Ｄ１、Ｄ２のうち第１側辺部２２により発生する縦渦Ｄ１の渦を強くすることができる。したがって、特に翼２の回転軸線Ａ側で有効に境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００４３】
また、第１頂点２４が第２頂点２５よりも回転方向Ｂの前進側に配置されている場合には、第１側辺部２２と第２側辺部２３に対応した縦渦Ｄ１、Ｄ２のうち第２側辺部２３により発生する縦渦Ｄ２の渦を強くすることができる。したがって、特に翼２の外周縁部５側で有効に境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００４４】
＜実施の形態４の変形例＞
次に、実施の形態４に係る突出部２０の変形例について説明する。
図１２は、実施の形態４の変形例に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
図１２に示すように、実施の形態４の変形例に係る突出部２０の第１前辺部２１ａと第２前辺部２１ｂは、第１頂点２４と第２頂点２５との間の第２仮想線Ｇ２を回転方向Ｂの前進側に超えて形成されている。
また、第３頂点３２は、第１側辺部２２の延長線と第２側辺部２３の延長線との交点３１を回転方向Ｂに超えない位置となっている。
なお、図１２に記載の矢印Ｆ１、Ｆ２は、縦渦Ｄ１、Ｄ２の軌跡を示している。
【００４５】
（効果）
実施の形態４の変形例に係る突出部２０は、第３頂点３２を中心に両側へ縦渦Ｄ１、Ｄ２が発生するため、縦渦Ｄ１、Ｄ２を発生させる第１側辺部２２及び第２側辺部２３の作用長さを長く取ることができる。よって、第１側辺部２２と第２側辺部２３に対応した縦渦Ｄ１、Ｄ２の両方の渦を強くすることができる。したがって、翼２の負圧面２ｂ全体で有効に境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００４６】
実施の形態５．
実施の形態５に係る軸流ファンは、実施の形態１の突出部２０の形状が異なるため、突出部２０の構成について説明する。その他、実施の形態１と共通の構成は、図１３に同一符号を付し説明を省略する。
図１３は、実施の形態５に係る軸流ファンを回転軸線方向から見た平面図である。
実施の形態５に係る軸流ファンの突出部２０は、図１３に示すように、第１頂点２４と第２頂点２５との間の前辺部２１を、回転軸線Ａを通る径方向仮想線Ｈに対して傾斜させた構成となっている。
【００４７】
突出部２０は、第１頂点２４と第２頂点２５との間の長さをｅとし、回転軸線Ａを中心として第１頂点２４と第２頂点２５との径方向の距離（長さ）をｄとすると、ｅ＞ｄとなるように構成されている。第１頂点２４は、第２頂点２５を通る径方向仮想線Ｈよりも回転方向Ｂの前進側に位置している。
【００４８】
（効果）
突出部２０の構成がｄ＝ｅである場合、前辺部２１が回転方向Ｂに対し垂直に形成されているため、前辺部２１で縦渦は発生しない。したがって、突出部２０の構成をｄ＞ｅとなるように形成することにより、前辺部２１が回転方向Ｂに対して垂直から角度が付くようになり、縦渦が発生するようになる。また、ｄの寸法を大きくすることにより縦渦を発生させる前辺部２１の長さが長くなるため、縦渦を強くすることができる。したがって、翼２の負圧面２ｂで有効に境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００４９】
実施の形態６．
実施の形態６に係る翼２の構成において、実施の形態１と共通の構成は、図１４に同一符号を付し説明を省略する。
図１４は、実施の形態６に係る翼を翼弦線で切った断面図である。
実施の形態６に係る軸流ファンの突出部２０は、図１４に示すように、翼２の前縁部３の構成面の接線上に延伸され、翼２の翼弦長を前縁部３側に延長するように構成されている。
【００５０】
（効果）
突出部２０を、翼２の前縁部３の構成面の接線上に延伸し、翼２の翼弦長を前縁部３側に延長するように構成することにより、突出部２０と前縁部３との繋ぎ目２０ｅに段差が発生しない。このため、突出部２０で発生した縦渦Ｄ１、Ｄ２は円滑に突出部２０の後方の翼２に流入することができる。したがって、翼２の負圧面２ｂで有効に境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００５１】
上記実施の形態１〜６に係る軸流ファンの各構成は、それぞれ組み合わせて構成することが可能であり、それらの相乗効果により、さらに翼２の負圧面２ｂで有効に境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上させることができる。
【００５２】
（空気調和装置への適用）
また、上記実施の形態１〜６に係る軸流ファンは、例えば、空気調和装置の室内熱交換器や室外熱交換器に熱交換用の空気を送風する送風機として採用することができる。
図１８は、実施の形態１〜６に係る軸流ファンを採用した空気調和装置の概要図である。
空気調和装置は、図１８に示す冷凍サイクル装置５０を備えている。冷凍サイクル装置５０は、圧縮機５１と凝縮器５２と膨張弁５４と蒸発器５３とを順番に冷媒配管で接続して構成されている。凝縮器５２には、熱交換用の空気を凝縮器５２に送風する凝縮器用ファン５２ａが配置されている。また、蒸発器５３には、熱交換用の空気を蒸発器５３に送風する蒸発器用ファン５３ａが配置されている。
実施の形態１〜６に係る軸流ファンをこのような空気調和装置に採用することで凝縮器用ファン５２ａや蒸発器用ファン５３ａの送風効率の向上し空気調和装置の冷暖房性能を向上させることができる。
【００５３】
また、例えば、上記実施の形態１〜６に係る軸流ファンは、換気扇や扇風機等に採用することができる。そして、その他空気等の流体を搬送する送風機として採用することが可能である。
実施の形態１〜６に係る軸流ファンをこのような機器に採用することで送風装置の低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００５４】
実施の形態１〜６に係る軸流ファンは、
（１）複数の翼２を有し、翼２は、回転方向Ｂの前進側に形成された前縁部３を有し、前縁部３は、翼２の回転軸線Ａ側に形成された第１前縁部３ａと、翼２の外周縁部５側に形成された第２前縁部３ｂと、第１前縁部３ａと第２前縁部３ｂとの間に形成された平板状の突出部２０と、により構成され、突出部２０は、第１頂点２４と、第２頂点２５と、第１頂点２４と第２頂点２５との間に形成された前辺部２１と、第１頂点２４と第１前縁部３ａの一端とを接続する第１側辺部２２と、第２頂点２５と第２前縁部３ｂの一端とを接続する第２側辺部２３と、を有し、第１側辺部２２と第１前縁部３ａとの交点となる第１交点２６と、第２側辺部２３と第２前縁部３ｂとの交点となる第２交点２７と、を有し、第１頂点２４は、第１交点２６よりも前進側に位置するとともに、第２頂点２５は、第２交点２７よりも前進側に位置するよう構成されたものである。
すると、突出部２０に前辺部２１が形成されているため、突出部２０の第１側辺部２２と第２側辺部２３から発生する２つの縦渦Ｄ１、Ｄ２の間隔を調整することができる。よって、縦渦同士の干渉を抑える最適な突出部２０の設計が可能となり、翼２の負圧面２ｂにおいて境界層の発達を抑制して、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００５５】
（２）また、上記（１）に係る軸流ファンにおいて、突出部２０は、翼２の回転軸線Ａからの距離において、第１交点２６、第１頂点２４、第２頂点２５、第２交点２７、の順に寸法が長くなるように構成されたものである。すると、第１側辺部２２と第２側辺部２３とが台形状に開く角度で設定されることにより、縦渦Ｄ１、Ｄ２は互いが離間するように進行することから、縦渦Ｄ１、Ｄ２の干渉を防ぐことができる。
【００５６】
（３）また、上記（２）に係る軸流ファンにおいて、前辺部２１は、直線形状で形成され、第１頂点２４と第２頂点２５との間の長さは、第１交点２６と第２交点２７との間の長さより短く構成されたものである。すると、第１側辺部２２と第２側辺部２３とが台形状に開く角度で設定されることにより、縦渦Ｄ１、Ｄ２は互いが離間するように進行することから、縦渦Ｄ１、Ｄ２の干渉を防ぐことができる。
【００５７】
（４）また、上記（１）〜（３）のいずれかに係る軸流ファンにおいて、突出部２０は、第１頂点２４と第２頂点２５との間の長さｅが、翼２の回転軸線Ａを中心とした第１頂点２４と第２頂点２５との間の径方向の長さｄよりも長くなるように構成されている。すると、前辺部２１が回転方向Ｂに対して垂直から角度が付くようになり、縦渦が発生するようになる。また、ｅの寸法を大きくすることにより縦渦を発生させる前辺部２１の長さが長くなるため、縦渦を強くすることができる。したがって、翼２の負圧面２ｂで有効に境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００５８】
（５）また、上記（１）〜（２）のいずれかに係る軸流ファンにおいて、前辺部２１は、曲線形状で形成されたものである。すると、第１側辺部２２側、第２側辺部２３と前辺部２１が滑らかにつながることで縦渦Ｄ１、Ｄ２を発生させる作用長さを長く取ることができる。よって、第１側辺部２２と第２側辺部２３に対応した縦渦Ｄ１、Ｄ２の渦を強くすることができる。
【００５９】
（６）また、上記（１）〜（２）のいずれかに係る軸流ファンにおいて、前辺部２１の第１頂点２４と第２頂点２５との間には、第３頂点が形成されたものである。すると、第１側辺部２２側、第２側辺部２３と前辺部２１が滑らかにつながることで縦渦Ｄ１、Ｄ２を発生させる作用長さを長く取ることができる。よって、第１側辺部２２と第２側辺部２３に対応した縦渦Ｄ１、Ｄ２の渦を強くすることができる。
【００６０】
（７）また、上記（１）〜（６）のいずれかに係る軸流ファンにおいて、前辺部２１は、  翼２の回転軸線Ａと第１頂点２４とを接続した第１仮想線Ｇ１と、翼２の回転軸線Ａと第２頂点２５とを接続した第２仮想線Ｇ２と、の間の範囲に形成されたものである。すると、第１側辺部２２側と第２側辺部２３の一方と前辺部２１が滑らかにつながることで縦渦Ｄ１、Ｄ２の一方を発生させる作用長さを長く取ることができる。よって、第１側辺部２２と第２側辺部２３に対応した縦渦Ｄ１、Ｄ２の渦を強くすることができる。
【００６１】
（８）また、上記（１）〜（６）のいずれかに係る軸流ファンにおいて、前辺部２１は、  翼２の回転軸線Ａと第１頂点２４とを接続した第１仮想線Ｇ１と、翼２の回転軸線Ａと第２頂点２５とを接続した第２仮想線Ｇ２と、のうち、翼２の回転方向Ｂの前進側に配置された仮想線よりも、翼２の回転方向Ｂに突設されて形成されたものである。すると、第１側辺部２２側と第２側辺部２３の両方と前辺部２１が滑らかにつながることで縦渦Ｄ１、Ｄ２の両方を発生させる作用長さを長く取ることができる。よって、第１側辺部２２と第２側辺部２３に対応した縦渦Ｄ１、Ｄ２の渦を強くすることができる。
【００６２】
（９）また、上記（１）〜（８）のいずれかに係る軸流ファンにおいて、突出部２０は、複数形成され、複数の突出部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ同士の間隔は、翼２の回転軸線Ａ側から翼２の外周縁部５側に向かって順に長くなるよう構成されたものである。すると、翼弦長が長く、縦渦Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４同士の干渉が発生しやすい外周縁部５側での干渉を抑えることができる。
【００６３】
（１０）また、上記（１）〜（９）のいずれかに係る軸流ファンにおいて、突出部２０は、翼２の構成面の接線上に延伸され、翼２の翼弦長を前縁部３側に延長するように構成されたものである。すると、突出部２０と前縁部３との繋ぎ目２０ｅに段差が発生しない。このため、突出部２０で発生した縦渦Ｄ１、Ｄ２は円滑に突出部２０の後方の翼２に流入することができる。したがって、翼２の負圧面２ｂで有効に境界層の発達を抑制し、軸流ファンの低騒音化と送風効率の向上を実現することができる。
【００６４】
（１１）また、上記（１）〜（１０）のいずれかに係る軸流ファンを備えた空気調和装置である。すると、軸流ファンの送風効率の向上することで空気調和装置の冷暖房性能が向上する。
【符号の説明】
【００６５】
１  ボス、２  翼、２ａ  正圧面、２ｂ  負圧面、３  前縁部、３ａ  第１前縁部、３ｂ  第２前縁部、４  後縁部、５  外周縁部、１７Ａ  第１仮想線、１７Ｂ  第２仮想線、１９  主気流、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  突出部、２０ｅ  繋ぎ目、２１  前辺部、２１ａ  第１前辺部、２１ｂ  第２前辺部、２２  第１側辺部、２３  第２側辺部、２４  第１頂点、２５  第２頂点、２６  第１交点、２７  第２交点、２８  第３交点、２９  第４交点、３０  頂点、３１  交点、３２  第３頂点、５０  冷凍サイクル装置、５１  圧縮機、５２  凝縮器、５２ａ  凝縮器用ファン、５３  蒸発器、５３ａ  蒸発器用ファン、５４  膨張弁、Ａ  回転軸線、Ｂ  回転方向、Ｃ  流体の搬送方向、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４  縦渦、Ｇ１  第１仮想線、Ｇ２  第２仮想線、Ｈ  径方向仮想線。
【図１】
2017081761.tif 000003
【図２】
2017081761.tif 000004
【図３】
2017081761.tif 000005
【図４】
2017081761.tif 000006
【図５】
2017081761.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017081761.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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