(57)【要約】  プロペラファンは、回転軸上に設けられた筒状の軸部と、軸部の外周側に設けられた複数の翼と、軸部に隣接して設けられ、複数の翼のうち周方向で隣り合う２つの翼同士を接続する接続部と、複数の翼のそれぞれの正圧面上、及び接続部のうち空気の流れで下流側となる表面上の少なくとも一方に形成され、軸部から径方向外側に向かって延伸した第１リブと、複数の翼のそれぞれの負圧面上、及び接続部のうち空気の流れで上流側となる表面上の少なくとも一方に形成され、軸部から径方向外側に向かって延伸した第２リブと、を備えている。
2019030867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸上に設けられた筒状の軸部と、
前記軸部の外周側に設けられた複数の翼と、
前記軸部に隣接して設けられ、前記複数の翼のうち周方向で隣り合う２つの翼同士を接続する接続部と、
前記複数の翼のそれぞれの正圧面上、及び前記接続部のうち空気の流れで下流側となる表面上の少なくとも一方に形成され、前記軸部から径方向外側に向かって延伸した第１リブと、
前記複数の翼のそれぞれの負圧面上、及び前記接続部のうち空気の流れで上流側となる表面上の少なくとも一方に形成され、前記軸部から径方向外側に向かって延伸した第２リブと、
を備えたプロペラファン。
【請求項２】
前記第１リブ及び前記第２リブは、前記回転軸と平行な方向に見たとき、互いに交差するように配置されており、
前記回転軸と平行な方向における前記軸部の一方の端部と他方の端部との距離をＨ１とし、
前記回転軸と平行な方向における前記第１リブの下流側端部と前記第２リブの上流側端部との距離をＨ２としたとき、
Ｈ１≦Ｈ２の関係が満たされる請求項１に記載のプロペラファン。
【請求項３】
前記下流側端部及び前記上流側端部の少なくとも一方のうち、前記回転軸と平行な方向に見たとき前記第１リブと前記第２リブとが交差する部分には、窪みが形成されている請求項２に記載のプロペラファン。
【請求項４】
前記第１リブは、前記軸部に接続される第１根元部と、前記第１根元部よりも径方向外側に位置する第１先端部と、を有しており、
前記第１先端部は、前記軸部の回転方向において前記第１根元部よりも後方に位置している請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載のプロペラファン。
【請求項５】
前記第２リブは、前記軸部に接続される第２根元部と、前記第２根元部よりも径方向外側に位置する第２先端部と、を有しており、
前記第２先端部は、前記軸部の回転方向において前記第２根元部よりも後方に位置している請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のプロペラファン。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のプロペラファンを備えた送風装置。
【請求項７】
請求項６に記載の送風装置を備えた冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の翼を備えたプロペラファン、送風装置及び冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の翼を有する軸流ファンが記載されている。複数の翼のうちの１枚の翼の前縁と、当該翼と回転方向に隣接する翼の後縁とは、板状の連結部で接続されている。複数の翼のそれぞれの圧力面には、回転軸線の周囲から翼の外周縁に向けて板状の補強リブが配置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１６／０２１５５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の軸流ファンにおいて回転軸線の周囲には、モータの駆動軸が係合する円筒形状の軸孔部と、軸孔部と同軸に形成され軸孔部を外周側から支持する円筒部と、軸孔部と円筒部との間に形成された複数の結合リブと、が形成されている。円筒部は、軸孔部よりも一回り大きく形成されている。軸流ファンが動作すると、回転軸線に沿った円筒部の上流側及び下流側には、比較的大きい淀み領域がそれぞれ生成される。したがって、軸流ファンの送風効率が低下してしまうという課題があった。【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、送風効率を向上させることができるプロペラファン、送風装置及び冷凍サイクル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】
本発明に係るプロペラファンは、回転軸上に設けられた筒状の軸部と、前記軸部の外周側に設けられた複数の翼と、前記軸部に隣接して設けられ、前記複数の翼のうち周方向で隣り合う２つの翼同士を接続する接続部と、前記複数の翼のそれぞれの正圧面上、及び前記接続部のうち空気の流れで下流側となる表面上の少なくとも一方に形成され、前記軸部から径方向外側に向かって延伸した第１リブと、前記複数の翼のそれぞれの負圧面上、及び前記接続部のうち空気の流れで上流側となる表面上の少なくとも一方に形成され、前記軸部から径方向外側に向かって延伸した第２リブと、を備えたものである。
本発明に係る送風装置は、上記本発明に係るプロペラファンを備えたものである。
本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記本発明に係る送風装置を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、第１リブ及び第２リブによって、軸部、複数の翼及び複数の接続部が構造的に補強される。これにより、軸部を小径化できるため、軸部の上流側及び下流側にそれぞれ生成される淀み領域を縮小することができる。また、第１リブ及び第２リブによって、軸部の下流側及び上流側にそれぞれ空気の流れを生じさせることができるため、軸部の下流側及び上流側の淀み領域をさらに縮小することができる。したがって、本発明によれば、プロペラファンの送風効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るプロペラファン１００の構成を示す正面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るプロペラファン１００の構成を示す背面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係るプロペラファン１００の第１リブ１１の形状の第１例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るプロペラファン１００の第１リブ１１の形状の第２例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るプロペラファン１００の第１リブ１１の形状の第３例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るプロペラファン１００の第１リブ１１の形状の第４例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るプロペラファン１００の第１リブ１１の形状の第５例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るプロペラファン１００の第２リブ１２の形状の第１例を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係るプロペラファン１００の第２リブ１２の形状の第２例を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るプロペラファン１００の第２リブ１２の形状の第３例を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１に係るプロペラファン１００の第２リブ１２の形状の第４例を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態１に係るプロペラファン１００の第２リブ１２の形状の第５例を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態２に係るプロペラファン１００の第１リブ１１及び第２リブ１２を回転軸Ｒと平行な方向に見た構成を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態２に係るプロペラファン１００を複数個、軸方向に積み重ねた状態を示す模式的な側面図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係るプロペラファン１００の第１リブ１１及び第２リブ１２を回転軸Ｒと平行な方向に見た構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態３に係るプロペラファン１００を複数個、軸方向に積み重ねた状態を示す模式的な側面図である。
【図１７】本発明の実施の形態３に係るプロペラファン１００の第１リブ１１及び第２リブ１２を回転軸Ｒと平行な方向に見た構成の変形例を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置３００の構成を示す冷媒回路図である。
【図１９】本発明の実施の形態４に係る冷凍サイクル装置３００の室外機３１０の内部構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係るプロペラファンについて説明する。プロペラファンは、空気調和装置などの冷凍サイクル装置、又は換気装置に用いられるものである。図１は、本実施の形態に係るプロペラファン１００の構成を示す正面図である。図２は、本実施の形態に係るプロペラファン１００の構成を示す背面図である。図１では、プロペラファン１００を正圧面２０ａ側から見た構成を示しており、図２では、プロペラファン１００を負圧面２０ｂ側から見た構成を示している。図１及び図２に示すように、プロペラファン１００は、回転軸Ｒ上に設けられ回転軸Ｒを中心として回転する円筒状の軸部１０と、軸部１０の外周側に設けられた複数の翼２０と、複数の翼２０のうち周方向に隣り合う２つの翼２０同士を接続する複数の接続部２５と、を有している。プロペラファン１００は、軸部１０、複数の翼２０及び複数の接続部２５が例えば樹脂を用いて一体的に成形された一体翼である。プロペラファン１００は、樹脂による成形に限られず、板金成形により形成されていてもよい。プロペラファン１００は、ボスを備えないいわゆるボスレス型のプロペラファンである。プロペラファン１００の回転方向（以下、軸部１０の回転方向という場合がある）は、図１では時計回り方向であり、図２では反時計回り方向である。
【００１０】
軸部１０は、回転軸Ｒに沿って正圧面２０ａ側、すなわち空気の流れで下流側に突出した円筒状の下流側軸部１０ａと、回転軸Ｒに沿って負圧面２０ｂ側、すなわち空気の流れで上流側に突出した円筒状の上流側軸部１０ｂと、を有している。下流側軸部１０ａ及び上流側軸部１０ｂは同軸に形成されている。軸部１０の内周部には、回転軸Ｒに沿って貫通した軸孔１３が形成されている。軸孔１３には、プロペラファン１００を駆動するファンモータ１１０の駆動軸１１１が挿入される（後述する図１９参照）。
【００１１】
複数の翼２０は、回転軸Ｒを中心とした周方向において概ね一定の間隔で配置されている。本実施の形態では、翼２０の数は３つである。複数の翼２０のそれぞれは、前縁２１、後縁２２及び外周縁２３を有している。前縁２１は、プロペラファン１００の回転方向で翼２０の前方に位置する縁部である。後縁２２は、プロペラファン１００の回転方向で翼２０の後方に位置する縁部である。外周縁２３は、翼２０の外周側に位置し、前縁２１の外周端と後縁２２の外周端との間に設けられた縁部である。複数の翼２０のそれぞれの内周側は、軸部１０の外周面に接続されている。
【００１２】
複数の接続部２５のそれぞれは、例えば板状の形状を有しており、軸部１０の外周側に隣接して設けられている。複数の接続部２５のそれぞれのうち、空気の流れで下流側となる表面２５ａは、周方向で隣り合う２つの翼２０の正圧面２０ａ同士を滑らかに接続している。複数の接続部２５のそれぞれのうち、空気の流れで上流側となる表面２５ｂは、周方向で隣り合う２つの翼２０の負圧面２０ｂ同士を滑らかに接続している。複数の接続部２５のそれぞれの外周側の縁部２５ｃは、周方向で隣り合う２つの翼２０のうち、プロペラファン１００の回転方向で前方に位置する翼２０の後縁２２と、同回転方向で後方に位置する翼２０の前縁２１と、を接続している。回転軸Ｒを中心とし接続部２５の縁部２５ｃに接する最小半径の仮想円筒面Ｃ１は、軸部１０の外周面よりも外周側に位置している。
【００１３】
図１に示すように、複数の翼２０のそれぞれの正圧面２０ａ上と、複数の接続部２５のそれぞれの下流側の表面２５ａ上と、のうちの少なくとも一方には、回転軸Ｒと概ね平行な方向に板状に突出した複数の第１リブ１１が形成されている。複数の第１リブ１１のそれぞれは、回転軸Ｒと平行な方向に対して多少湾曲していてもよい。回転軸Ｒと平行な方向に見ると、複数の第１リブ１１のそれぞれは、下流側軸部１０ａの外周面からプロペラファン１００の径方向外側に向かって延伸しており、少なくとも一部で接続部２５の表面２５ａを経由している。複数の第１リブ１１は、回転軸Ｒを中心とした周方向において概ね一定の間隔で配置されている。本実施の形態では、複数の第１リブ１１は仮想円筒面Ｃ１よりも内周側のみに形成されているが、複数の第１リブ１１は仮想円筒面Ｃ１よりも外周側まで延伸していてもよい。また、本実施の形態では、回転軸Ｒと平行な方向に見たとき、複数の第１リブ１１は、ファンモータ１１０（図１では図示せず）の筐体の外周面よりも内周側のみに形成されている。回転軸Ｒと平行な方向に見たときの第１リブ１１の形状については後述する。
【００１４】
図２に示すように、複数の翼２０のそれぞれの負圧面２０ｂ上と、又は複数の接続部２５のそれぞれの上流側の表面２５ｂ上と、のうちの少なくとも一方には、回転軸Ｒと概ね平行な方向に板状に突出した複数の第２リブ１２が形成されている。複数の第２リブ１２のそれぞれは、回転軸Ｒと平行な方向に対して多少湾曲していてもよい。回転軸Ｒと平行な方向に見ると、複数の第２リブ１２のそれぞれは、上流側軸部１０ｂの外周面からプロペラファン１００の径方向外側に向かって延伸しており、少なくとも一部で接続部２５の表面２５ｂを経由している。複数の第２リブ１２は、回転軸Ｒを中心とした周方向において概ね一定の間隔で配置されている。本実施の形態では、複数の第２リブ１２は仮想円筒面Ｃ１よりも内周側のみに形成されているが、複数の第２リブ１２は仮想円筒面Ｃ１よりも外周側まで延伸していてもよい。また、本実施の形態では、回転軸Ｒと平行な方向に見たとき、複数の第２リブ１２は、ファンモータ１１０（図２では図示せず）の筐体の外周面よりも内周側のみに形成されている。回転軸Ｒと平行な方向に見たときの第２リブ１２の形状については後述する。
【００１５】
本実施の形態では、第１リブ１１の数及び第２リブ１２の数はいずれも、翼２０の数と同数の３つである。しかしながら、第１リブ１１の数及び第２リブ１２の数はこれに限られない。また、第１リブ１１の数と第２リブ１２の数とが異なっていてもよい。ただし、プロペラファン１００のバランスを向上させる観点では、第１リブ１１の数及び第２リブ１２の数はそれぞれ、翼２０の数と同数又はその整数倍であることが好ましい。また、後述するように複数のプロペラファン１００を積み重ねた際の安定性を高める観点では、第１リブ１１の数及び第２リブ１２の数はいずれも、３つ以上であることが好ましい。さらに、複数のプロペラファン１００を積み重ねた際のがたつきを防ぐ観点では、第１リブ１１の数及び第２リブ１２の数はいずれも、３つであることが好ましい。
【００１６】
上記のような構成により得られる効果について説明する。本実施の形態のプロペラファン１００では、正圧面２０ａ側に形成された第１リブ１１と負圧面２０ｂ側に形成された第２リブ１２とによって、軸部１０、翼２０及び接続部２５が構造的に補強される。これにより、特許文献１の構成と比較すると、軸部１０を小型化及び小質量化できるため、軸部１０を小径化することができる。このため、軸部１０の上流側及び下流側に生成される淀み領域を縮小することができる。
【００１７】
また、第１リブ１１及び第２リブ１２は、軸部１０、翼２０及び接続部２５を補強するだけでなく、空気力学的な仕事を行う。正圧面２０ａ側の第１リブ１１が回転することにより、軸部１０の下流側に生成される淀み領域の空気が拡散される。淀み領域から拡散された空気は、当該領域の外周側に翼２０の回転によって形成されている主流域に供給される。これにより、淀み領域がさらに縮小するため、プロペラファン１００の送風効率が向上する。
【００１８】
また、負圧面２０ｂ側の第２リブ１２が回転することにより、空気に遠心力が伝達され、上流側軸部１０ｂ近傍から径方向外側に向かう空気の流れが発生する。これにより、上流側軸部１０ｂ近傍の空気は、主流域に供給される。空気が流出した上流側軸部１０ｂ近傍には、上流側軸部１０ｂの上流側から空気が供給される。このため、淀み領域が生成されていた軸部１０の上流側には、上流側軸部１０ｂに向かう空気の流れが生成される。これにより、淀み領域がさらに縮小するとともに空気の流路が拡大するため、プロペラファン１００の送風効率が向上する。
【００１９】
プロペラファン１００の上流側には、後述する図１９に示すように、ファンモータ１１０及びそれを支持するサポート部材１２０が配置されることが多い。この場合、プロペラファン１００の上流側は、淀みがより発生しやすい環境下にある。したがって、本実施の形態の第２リブ１２は、プロペラファン１００とその上流側に配置されたファンモータ１１０とを備える送風装置において、より一層効果を発揮する。
【００２０】
第１リブ１１は、翼２０の正圧面２０ａ上及び接続部２５の表面２５ａ上に跨がって形成されていてもよいし、翼２０の正圧面２０ａ上のみに形成されていてもよいし、接続部２５の表面２５ａ上のみに形成されていてもよい。第１リブ１１の少なくとも一部が接続部２５の表面２５ａ上に形成されている場合、翼２０同士を接続する役割を有する接続部２５に空気力学的な効果をもたらすことができる。また、第１リブ１１の少なくとも一部が接続部２５の表面２５ａ上に形成されている場合、応力が集中しやすい接続部２５を第１リブ１１によって補強することができる。
【００２１】
同様に、第２リブ１２は、翼２０の負圧面２０ｂ上及び接続部２５の表面２５ｂ上に跨がって形成されていてもよいし、翼２０の負圧面２０ｂ上のみに形成されていてもよいし、接続部２５の表面２５ｂ上のみに形成されていてもよい。第２リブ１２の少なくとも一部が接続部２５の表面２５ｂ上に形成されている場合、翼２０同士を接続する役割を有する接続部２５に空気力学的な効果をもたらすことができる。また、第２リブ１２の少なくとも一部が接続部２５の表面２５ｂ上に形成されている場合、応力が集中しやすい接続部２５を第２リブ１２によって補強することができる。
【００２２】
次に、回転軸Ｒと平行な方向に見たときの第１リブ１１の形状について説明する。図３は、第１リブ１１の形状の第１例を示す図である。図３及び後述する図４〜図７では、正圧面２０ａ側から見た第１リブ１１の形状を示している。ここで、回転軸Ｒと平行な方向に見たときの第１リブ１１において、下流側軸部１０ａに接続される径方向内側の端部を第１根元部１１ａとし、第１根元部１１ａよりも径方向外側に位置する端部を第１先端部１１ｂとする。図３に示すように、第１例の第１リブ１１は、第１根元部１１ａから第１先端部１１ｂまで、回転軸Ｒを中心とする径方向に沿って直線的に延伸している。
【００２３】
図４は、第１リブ１１の形状の第２例を示す図である。図４に示すように、本例の第１リブ１１は、ターボ翼形状を有している。すなわち、第１先端部１１ｂは、プロペラファン１００の回転方向で第１根元部１１ａよりも後方に位置している。第１リブ１１は、第１根元部１１ａから第１先端部１１ｂまで、回転軸Ｒを中心とする径方向に対して回転方向後方に傾斜しつつ、直線的に延伸している。
【００２４】
図５は、第１リブ１１の形状の第３例を示す図である。図５に示すように、本例の第１リブ１１は、上記第２例と同様にターボ翼形状を有している。すなわち、第１先端部１１ｂは、プロペラファン１００の回転方向で第１根元部１１ａよりも後方に位置している。さらに、第１リブ１１は、第１根元部１１ａから第１先端部１１ｂまでの間で回転方向後方に湾曲又は屈曲した形状を有している。
【００２５】
図６は、第１リブ１１の形状の第４例を示す図である。図６に示すように、本例の第１リブ１１は、シロッコ翼形状を有している。すなわち、第１先端部１１ｂは、プロペラファン１００の回転方向で第１根元部１１ａよりも前方に位置している。第１リブ１１は、第１根元部１１ａから第１先端部１１ｂまで、回転軸Ｒを中心とする径方向に対して回転方向前方に傾斜しつつ、直線的に延伸している。
【００２６】
図７は、第１リブ１１の形状の第５例を示す図である。図７に示すように、本例の第１リブ１１は、第４例と同様にシロッコ翼形状を有している。すなわち、第１先端部１１ｂは、プロペラファン１００の回転方向で第１根元部１１ａよりも前方に位置している。さらに、第１リブ１１は、第１根元部１１ａから第１先端部１１ｂまでの間で回転方向前方に湾曲又は屈曲した形状を有している。
【００２７】
図３〜図７に示すいずれの第１リブ１１も、上述のような空気力学的な仕事を行うことができる。したがって、図３〜図７に示すいずれの第１リブ１１が設けられていても、プロペラファン１００の送風効率を向上させることができる。中でも、図４及び図５に示すように第１リブ１１がターボファン形状を有している場合、第１リブ１１が回転する際の空気抵抗を低減することができるため、プロペラファン１００の効率をより向上させることができる。特に、図５に示すように回転方向後方に湾曲又は屈曲した第１リブ１１は、図４に示す第１リブ１１よりもさらに空気抵抗を低減することができる。
【００２８】
次に、回転軸Ｒと平行な方向に見たときの第２リブ１２の形状について説明する。図８は、第２リブ１２の形状の第１例を示す図である。図８及び後述する図９〜図１２では、図２とは異なり、正圧面２０ａ側から第２リブ１２を透視したときの形状を示している。すなわち、図８〜図１２で第２リブ１２を見る方向は、既に示した図３〜図７で第１リブ１１を見る方向と同じである。このため、図８〜図１２での軸部１０の回転方向は、図３〜図７での軸部１０の回転方向と同様に時計回り方向となっている。ここで、回転軸Ｒと平行な方向に見たときの第２リブ１２において、上流側軸部１０ｂに接続される径方向内側の端部を第２根元部１２ａとし、第２根元部１２ａよりも径方向外側に位置する端部を第２先端部１２ｂとする。図８に示すように、第１例の第２リブ１２は、第２根元部１２ａから第２先端部１２ｂまで、回転軸Ｒを中心とする径方向に沿って直線的に延伸している。
【００２９】
図９は、第２リブ１２の形状の第２例を示す図である。図９に示すように、本例の第２リブ１２は、ターボ翼形状を有している。すなわち、第２先端部１２ｂは、プロペラファン１００の回転方向で第２根元部１２ａよりも後方に位置している。第２リブ１２は、第２根元部１２ａから第２先端部１２ｂまで、回転軸Ｒを中心とする径方向に対して回転方向後方に傾斜しつつ、直線的に延伸している。
【００３０】
図１０は、第２リブ１２の形状の第３例を示す図である。図１０に示すように、本例の第２リブ１２は、上記第２例と同様にターボ翼形状を有している。すなわち、第２先端部１２ｂは、プロペラファン１００の回転方向で第２根元部１２ａよりも後方に位置している。さらに、第２リブ１２は、第２根元部１２ａから第２先端部１２ｂまでの間で回転方向後方に湾曲又は屈曲した形状を有している。
【００３１】
図１１は、第２リブ１２の形状の第４例を示す図である。図１１に示すように、本例の第２リブ１２は、シロッコ翼形状を有している。すなわち、第２先端部１２ｂは、プロペラファン１００の回転方向で第２根元部１２ａよりも前方に位置している。第２リブ１２は、第２根元部１２ａから第２先端部１２ｂまで、回転軸Ｒを中心とする径方向に対して回転方向前方に傾斜しつつ、直線的に延伸している。
【００３２】
図１２は、第２リブ１２の形状の第５例を示す図である。図１２に示すように、本例の第２リブ１２は、第４例と同様にシロッコ翼形状を有している。すなわち、第２先端部１２ｂは、プロペラファン１００の回転方向で第２根元部１２ａよりも前方に位置している。さらに、第２リブ１２は、第２根元部１２ａから第２先端部１２ｂまでの間で回転方向前方に湾曲又は屈曲した形状を有している。
【００３３】
図８〜図１２に示すいずれの第２リブ１２も、上述のような空気力学的な仕事を行うことができる。したがって、図８〜図１２に示すいずれの第２リブ１２が設けられていても、プロペラファン１００の送風効率を向上させることができる。中でも、図９及び図１０に示すように第２リブ１２がターボファン形状を有している場合、第２リブ１２が回転する際の空気抵抗を低減することができるため、プロペラファン１００の効率をより向上させることができる。特に、図１０に示すように回転方向後方に湾曲又は屈曲した第２リブ１２は、図９に示す第２リブ１２よりもさらに空気抵抗を低減することができる。
【００３４】
以上説明したように、本実施の形態に係るプロペラファン１００は、回転軸Ｒ上に設けられた筒状の軸部１０と、軸部１０の外周側に設けられた複数の翼２０と、軸部１０に隣接して設けられ、複数の翼２０のうち周方向で隣り合う２つの翼２０同士を接続する接続部２５と、複数の翼２０のそれぞれの正圧面２０ａ上、及び接続部２５のうち空気の流れで下流側となる表面２５ａ上の少なくとも一方に形成され、軸部１０から径方向外側に向かって延伸した第１リブ１１と、複数の翼２０のそれぞれの負圧面２０ｂ上、及び接続部２５のうち空気の流れで上流側となる表面２５ｂ上の少なくとも一方に形成され、軸部１０から径方向外側に向かって延伸した第２リブ１２と、を備えている。
【００３５】
この構成によれば、第１リブ１１及び第２リブ１２によって、軸部１０、複数の翼２０及び複数の接続部２５が構造的に補強される。これにより、軸部１０を小径化できるため、軸部１０の下流側及び上流側に生成される淀み領域を縮小することができる。また、第１リブ１１及び第２リブ１２によって、軸部１０の下流側及び上流側にそれぞれ空気の流れを生じさせることができる。これにより、軸部１０の下流側及び上流側の淀み領域をさらに縮小することができるか、又は当該淀み領域を消失させることができる。したがって、本実施の形態によれば、プロペラファン１００の送風効率を向上させることができる。
【００３６】
また、本実施の形態に係るプロペラファン１００において、第１リブ１１は、回転軸Ｒと平行な方向に見たとき、軸部１０に接続される第１根元部１１ａと、第１根元部１１ａよりも径方向外側に位置する第１先端部１１ｂと、を有している。図４及び図５に示す例では、第１先端部１１ｂは、軸部１０の回転方向において第１根元部１１ａよりも後方に位置している。この構成によれば、第１リブ１１が回転する際の空気抵抗を低減することができるため、プロペラファン１００の送風効率をより向上させることができる。
【００３７】
また、本実施の形態に係るプロペラファン１００において、第２リブ１２は、回転軸Ｒと平行な方向に見たとき、軸部１０に接続される第２根元部１２ａと、第２根元部１２ａよりも径方向外側に位置する第２先端部１２ｂと、を有している。図９及び図１０に示す例では、第２先端部１２ｂは、軸部１０の回転方向において第２根元部１２ａよりも後方に位置している。この構成によれば、第２リブ１２が回転する際の空気抵抗を低減することができるため、プロペラファン１００の送風効率をより向上させることができる。
【００３８】
実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係るプロペラファンについて説明する。図１３は、本実施の形態に係るプロペラファン１００の第１リブ１１及び第２リブ１２を回転軸Ｒと平行な方向に見た構成を示す図である。図１３では、第１リブ１１及び第２リブ１２を正圧面２０ａ側から見た構成を示している。図１３に示すように、第１リブ１１及び第２リブ１２は、回転軸Ｒと平行な方向に見たとき、互いに交差するように配置されている。すなわち、第１リブ１１及び第２リブ１２は、回転軸Ｒに垂直な投影面に対して回転軸Ｒと平行な方向に投影したとき、互いに交差している。本実施の形態では、第１リブ１１がターボ翼形状を有し、第２リブ１２がシロッコ翼形状を有しているが、第１リブ１１及び第２リブ１２のそれぞれの形状の組合せはこれに限られない。第１リブ１１及び第２リブ１２は、回転軸Ｒと平行な方向に見たとき、少なくとも一部で重なるように配置されていてもよい。
【００３９】
図１４は、本実施の形態に係るプロペラファン１００を複数個、軸方向に積み重ねた状態を示す模式的な側面図である。図１４に示すように、各プロペラファン１００の軸部１０は、回転軸Ｒに平行な方向の両端部として、一方の端部である下流側の第１端部３０ａと、他方の端部である上流側の第２端部３０ｂと、を有している。各プロペラファン１００の第１リブ１１は、突出方向の端部として、空気の流れで第１リブ１１の下流端に位置する下流側端部３１を有している。各プロペラファン１００の第２リブ１２は、突出方向の端部として、空気の流れで第２リブ１２の上流端に位置する上流側端部３２を有している。下流側端部３１及び上流側端部３２はいずれも、回転軸Ｒに対して概ね垂直な平坦面を有している。
【００４０】
ここで、回転軸Ｒと平行な方向において、各プロペラファン１００の軸部１０の第１端部３０ａと第２端部３０ｂとの距離をＨ１とする。また、回転軸Ｒと平行な方向において、各プロペラファン１００の第１リブ１１の下流側端部３１と第２リブ１２の上流側端部３２との距離をＨ２とする。このとき、距離Ｈ１及び距離Ｈ２は、Ｈ１≦Ｈ２の関係を満たしている。これにより、複数のプロペラファン１００を軸方向に積み重ねる際、上段に位置するプロペラファン１００の第１リブ１１の下流側端部３１と、下段に位置するプロペラファン１００の第２リブ１２の上流側端部３２と、が当接する。上段に位置するプロペラファン１００の軸部１０の第１端部３０ａと、下段に位置するプロペラファン１００の軸部１０の第２端部３０ｂとは、当接するか、又は間隙を介して対向する。
【００４１】
以上説明したように、本実施の形態に係るプロペラファン１００において、第１リブ１１及び第２リブ１２は、回転軸Ｒと平行な方向に見たとき、互いに交差するように配置されている。回転軸Ｒと平行な方向における軸部１０の第１端部３０ａと第２端部３０ｂとの距離をＨ１とし、回転軸Ｒと平行な方向における第１リブ１１の下流側端部３１と第２リブ１２の上流側端部３２との距離をＨ２としたとき、Ｈ１≦Ｈ２の関係が満たされる。
【００４２】
この構成によれば、複数のプロペラファン１００を軸方向に積み重ねる際に、下段に位置するプロペラファン１００の第２リブ１２と、上段に位置するプロペラファン１００の第１リブ１１と、をそれぞれ軸部１０よりも外周側で当接させることができる。したがって、複数のプロペラファン１００を一時的に保管する際に、複数のプロペラファン１００を軸方向に安定して積み重ねることができる。
【００４３】
実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係るプロペラファンについて説明する。図１５は、本実施の形態に係るプロペラファン１００の第１リブ１１及び第２リブ１２を回転軸Ｒと平行な方向に見た構成を示す図である。図１５では、第１リブ１１及び第２リブ１２を正圧面２０ａ側から見た構成を示している。図１５に示すように、複数の第２リブ１２のそれぞれの上流側端部３２のうち、回転軸Ｒと平行な方向に見て第１リブ１１と第２リブ１２とが交差する部分には、溝状の窪み３３が形成されている。第２リブ１２の窪み３３は、回転軸Ｒと平行な方向に見て第１リブ１１に沿って延伸しており、第１リブ１１の板厚寸法と同一又はそれより大きい溝幅寸法を有している。
【００４４】
図１６は、本実施の形態に係るプロペラファン１００を複数個、軸方向に積み重ねた状態を示す模式的な側面図である。ここで、回転軸Ｒと平行な方向において、第１リブ１１の下流側端部３１と第２リブ１２の窪み３３の底部との距離をＨ３とする。また、実施の形態２と同様に、回転軸Ｒと平行な方向において、軸部１０の第１端部３０ａと第２端部３０ｂとの距離をＨ１とし、第１リブ１１の下流側端部３１と第２リブ１２の上流側端部３２との距離をＨ２とする。このとき、距離Ｈ１、距離Ｈ２及び距離Ｈ３は、Ｈ１≦Ｈ３＜Ｈ２の関係を満たしている。これにより、上段に位置するプロペラファン１００の第１リブ１１は、下段に位置するプロペラファン１００の窪み３３に嵌め込まれる。窪み３３に嵌め込まれた第１リブ１１の下流側端部３１は、窪み３３の底部に当接する。また、上段に位置するプロペラファン１００の軸部１０の第１端部３０ａは、下段に位置するプロペラファン１００の軸部１０の第２端部３０ｂに当接するか、又は間隙を介して第２端部３０ｂに対向する。
【００４５】
図１７は、本実施の形態に係るプロペラファン１００の第１リブ１１及び第２リブ１２を回転軸Ｒと平行な方向に見た構成の変形例を示す図である。本変形例では、第２リブ１２の窪み３３に加えて、第１リブ１１の下流側端部３１にも溝状の窪み３４が形成されている。第１リブ１１の窪み３４は、下流側端部３１のうち、回転軸Ｒと平行な方向に見たとき第１リブ１１と第２リブ１２とが交差する部分に形成されている。第１リブ１１の窪み３４は、回転軸Ｒと平行な方向に見て第２リブ１２に沿って延伸しており、第２リブ１２の板厚寸法と同一又はそれより大きい溝幅寸法を有している。この場合、第１リブ１１の窪み３４の底部と第２リブ１２の窪み３３の底部との距離が距離Ｈ３となる。すなわち、第１リブ１１の窪み３４の底部と第２リブ１２の窪み３３の底部との距離Ｈ３は、Ｈ１≦Ｈ３＜Ｈ２の関係を満たす。これにより、上段に位置するプロペラファン１００の第１リブ１１の窪み３４と、下段に位置するプロペラファン１００の第２リブ１２の窪み３３とが、互いに嵌り合う。上段に位置するプロペラファン１００の第１リブ１１の窪み３４の底部は、下段に位置するプロペラファン１００の第２リブ１２の窪み３３の底部と当接する。
【００４６】
本実施の形態の窪み３３又は窪み３４は、第１リブ１１の下流側端部３１及び第２リブ１２の上流側端部３２の少なくとも一方に形成されていればよい。
【００４７】
以上説明したように、本実施の形態に係るプロペラファン１００において、下流側端部３１及び上流側端部３２の少なくとも一方のうち、回転軸Ｒと平行な方向に見て第１リブ１１と第２リブ１２とが交差する部分には、窪み３３又は窪み３４が形成されている。この構成によれば、複数のプロペラファン１００を軸方向に積み重ねた際に、窪みとリブ、又は窪みと窪みを嵌め合わせることができる。したがって、複数のプロペラファン１００を軸方向に積み重ねる際にプロペラファン１００同士を容易に位置決めできるとともに、積み重ねられたプロペラファン１００同士が回転方向にずれてしまうのを抑制できる。
【００４８】
実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る送風装置及び冷凍サイクル装置について説明する。図１８は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置３００の構成を示す冷媒回路図である。本実施の形態では冷凍サイクル装置３００として空気調和装置を例示しているが、本実施の形態の冷凍サイクル装置は、冷凍機又は給湯装置などにも適用できる。図１８に示すように、冷凍サイクル装置３００は、圧縮機３０１、四方弁３０２、熱源側熱交換器３０３、減圧装置３０４及び負荷側熱交換器３０５が冷媒配管を介して環状に接続された冷媒回路３０６を有している。また、冷凍サイクル装置３００は、室外機３１０及び室内機３１１を有している。室外機３１０には、圧縮機３０１、四方弁３０２、熱源側熱交換器３０３及び減圧装置３０４と、熱源側熱交換器３０３に室外空気を供給する送風装置２００と、が収容されている。室内機３１１には、負荷側熱交換器３０５と、負荷側熱交換器３０５に空気を供給する送風装置３０９と、が収容されている。室外機３１０と室内機３１１との間は、冷媒配管の一部である２本の延長配管３０７、３０８を介して接続されている。
【００４９】
圧縮機３０１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する流体機械である。四方弁３０２は、不図示の制御装置の制御により、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流路を切り替える装置である。熱源側熱交換器３０３は、内部を流通する冷媒と、送風装置２００により供給される室外空気と、の熱交換を行う熱交換器である。熱源側熱交換器３０３は、冷房運転時には凝縮器として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能する。減圧装置３０４は、冷媒を減圧させる装置である。減圧装置３０４としては、制御装置の制御により開度が調節される電子膨張弁を用いることができる。負荷側熱交換器３０５は、内部を流通する冷媒と、送風装置３０９により供給される空気と、の熱交換を行う熱交換器である。負荷側熱交換器３０５は、冷房運転時には蒸発器として機能し、暖房運転時には凝縮器として機能する。
【００５０】
図１９は、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置３００の室外機３１０の内部構成を示す斜視図である。図１９に示すように、室外機３１０の筐体内部は、機械室３１２と送風機室３１３とに仕切られている。機械室３１２には、圧縮機３０１及び冷媒配管３１４等が収容されている。機械室３１２の上部には、基板箱３１５が設けられている。基板箱３１５の内部には、制御装置を構成する制御基板３１６が収容されている。送風機室３１３には、送風装置２００と、送風装置２００によって室外空気が供給される熱源側熱交換器３０３と、が収容されている。送風装置２００は、上記実施の形態１〜３のいずれかに係るプロペラファン１００と、プロペラファン１００を駆動するファンモータ１１０と、を備えている。ファンモータ１１０の駆動軸１１１は、プロペラファン１００の軸孔１３（図１９では図示せず）に接続されている。ファンモータ１１０は、サポート部材１２０によって支持されている。ファンモータ１１０及びサポート部材１２０はいずれも、空気の流れにおいてプロペラファン１００の上流側に配置されている。
【００５１】
以上説明したように、本実施の形態に係る送風装置２００は、上記実施の形態１〜３のいずれかに係るプロペラファン１００を備えている。また、本実施の形態に係る冷凍サイクル装置３００は、本実施の形態に係る送風装置２００を備えている。本実施の形態によれば、上記実施の形態１〜３のいずれかと同様の効果を得ることができる。
【００５２】
上記の各実施の形態は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【００５３】
１０  軸部、１０ａ  下流側軸部、１０ｂ  上流側軸部、１１  第１リブ、１１ａ  第１根元部、１１ｂ  第１先端部、１２  第２リブ、１２ａ  第２根元部、１２ｂ  第２先端部、１３  軸孔、２０  翼、２０ａ  正圧面、２０ｂ  負圧面、２１  前縁、２２  後縁、２３  外周縁、２５  接続部、２５ａ、２５ｂ  表面、２５ｃ  縁部、３０ａ  第１端部、３０ｂ  第２端部、３１  下流側端部、３２  上流側端部、３３、３４  窪み、１００  プロペラファン、１１０  ファンモータ、１１１  駆動軸、１２０  サポート部材、２００  送風装置、３００  冷凍サイクル装置、３０１  圧縮機、３０２  四方弁、３０３  熱源側熱交換器、３０４  減圧装置、３０５  負荷側熱交換器、３０６  冷媒回路、３０７、３０８  延長配管、３０９  送風装置、３１０  室外機、３１１  室内機、３１２  機械室、３１３  送風機室、３１４  冷媒配管、３１５  基板箱、３１６  制御基板、Ｃ１  仮想円筒面、Ｒ  回転軸。
【図１】
2019030867.tif 000003
【図２】
2019030867.tif 000004
【図３】
2019030867.tif 000005
【図４】
2019030867.tif 000006
【図５】
2019030867.tif 000007
【図６】
2019030867.tif 000008
【図７】
2019030867.tif 000009
【図８】
2019030867.tif 000010
【図９】
2019030867.tif 000011
【図１０】
2019030867.tif 000012
【図１１】
2019030867.tif 000013
【図１２】
2019030867.tif 000014
【図１３】
2019030867.tif 000015
【図１４】
2019030867.tif 000016
【図１５】
2019030867.tif 000017
【図１６】
2019030867.tif 000018
【図１７】
2019030867.tif 000019
【図１８】
2019030867.tif 000020
【図１９】
2019030867.tif 000021
【国際調査報告】
2019030867.tif 000022
2019030867.tif 000023
2019030867.tif 000024
2019030867.tif 000025