(57)【要約】【課題】本発明の斜流送風機羽根車は、ファン効率の向上と低騒音化を主観点として、ファンの構成によって、これら性能を向上させようとするものである。【解決手段】略円錐台状のハブ４に複数枚の薄翼の翼６を設けてなる斜流送風機羽根車１において、翼６の前縁２を、翼６の子午面において、ハブ４と翼６のチップ５との中点（Ｂ−Ｂ）付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点（Ｂ−Ｂ）付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼６の半径方向断面形状を、中点付近よりチップ５側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ４側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成するものである。【選択図】図２
2006291735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円錐台状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなる斜流送風機羽根車において、前記翼の前縁を、前記翼の子午面において、前記ハブと前記翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、前記中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ前記翼の半径方向断面形状を、前記中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、前記中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、斜流送風機羽根車の平面図上で、前記前縁を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車。
【請求項２】
前記の翼の前記の子午面において、前記前縁上の前記ハブと前記チップの中点までの半径ｒ１と後縁上の前記ハブと前記チップの中点までの半径ｒ２とし、前記前縁の前記中点と前記後縁の前記中点とを結ぶ流路中心線（ｒ１とｒ２を結ぶ中心線）の翼断面展開形状における翼弦長Ｌとし、Ｒ＝（ｒ１＋ｒ２）／２の半径上の前記翼の半径方向長さｂとし、アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１からなり、翼枚数が２枚で構成し、前記前縁を螺旋曲線にて構成した請求項１記載の斜流送風機羽根車。
【請求項３】
前記翼の前記ハブの翼厚みｔ１と前記チップの翼厚みｔ２とする時、ｔ１＞ｔ２の寸法関係からなる請求項１、または２記載の斜流送風機羽根車。
【請求項４】
円筒状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなるプロペラファンにおいて、前記翼の前縁を、前記翼の子午面において、前記ハブと前記翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、前記中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ前記翼の半径方向断面形状を、前記中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、前記中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、プロペラファンの平面図上の、前縁を螺旋曲線にて構成したプロペラファン。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかの１項に記載の送風機を、熱交換促進用のファンとして用い、熱交換器、圧縮機などを有する室外機側に設けた空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の室外機などに用いられる斜流送風機羽根車に関するもので、特に、送風機の静圧効率の向上と低騒音化に関する構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、略円錐台状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなる斜流送風機羽根車は特許文献１に記載されている。
【０００３】
図１３、１４、１５は、特許文献１に記載された従来の斜流送風機羽根車を示すものである。図１３、１４、１５において、斜流送風機羽根車３０は、略円錐台状のハブ３３に複数枚の薄翼の翼３５を設けている。翼３５の前縁３１を、翼３５の子午面において、ハブ３３と翼３５のチップ３４との中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼３５の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成した斜流送風機羽根車である。
【特許文献１】特開平１１−２９４３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の構成では、翼３５の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼３５の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼３５の凹状の曲線部にて促進させ低騒音化が図れる。また、ハブ３３側の翼３５の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にして、静圧の向上を同時に図れる。しかし、斜流送風機羽根車３０の平面図上の前縁３１の形状に関しては、何の規定も無く、前縁３１を回転方向に前傾した直線でも構成できる。この場合、前縁３１とチップ３４の交点が、翼端渦発生状態を規定する点であり、前縁３１が直線では、その規定点が鈍角で構成されておれば、翼端渦の生成促進と渦の翼３５の負圧面からの剥離という、翼端渦制御、即ち流れ制御に限界があり、当然、それに起因する騒音改善とファン効率改善に限界があった。また、前縁３１が、前傾直線では、空気を切るタイミングがずれると言っても限界があり、流れ制御による騒音改善とファン効率改善に限界があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、翼端渦の生成の促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できる斜流送風機羽根車を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために第１の発明は、略円錐台状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなる斜流送風機羽根車において、翼の前縁を、翼の子午面において、ハブと翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、斜流送風機羽根車の平面図上で、前縁を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車提供してなるものである。
【０００７】
上記の構成によって、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ側の翼の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁とチップの鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、鋭角点の為に、さらに、翼端渦の生成の始めを明確に規定し、翼端渦の生成を促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の始めの規定とその促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるのもである。
【０００８】
第２の発明は、翼の子午面において、前縁上のハブとチップの中点までの半径ｒ１と後縁上のハブとチップの中点までの半径ｒ２とし、前縁の中点と後縁の中点とを結ぶ流路中心線（ｒ１とｒ２を結ぶ中心線）の断面展開形状における翼弦長Ｌとし、Ｒ＝（ｒ１＋ｒ２）／２の半径上の翼の半径方向長さｂとし、アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１からなり、翼枚数が２枚で構成し、前縁を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車を提供してなるものである。
【０００９】
上記の構成によって、翼枚数が２枚で構成されるので、翼枚数が最も少なく、翼面積投入が最も少なく流体摩擦が小さいので、翼面積による空力仕事当たりの流体摩擦が少ないので、ファン効率が最も高くなる。アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１なので、翼のバランスがよく、最も低騒音にできる。
【００１０】
第３の発明は、翼のハブの翼厚みｔ１チップの翼厚みｔ２とする時、ｔ１＞ｔ２の寸法関係の斜流送風機羽根車を提供してなるものである。
【００１１】
上記の構成によって、斜流送風機羽根車を樹脂などで製作するときに、ｔ１＞ｔ２の関係にあるので、外周側のファン重量が少ないので、ハブにかかる遠心力が小さく、ファンを高速回転させても、ハブ部から破断する危険性を現象させることができる。
【００１２】
第４の発明は、円筒状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなるプロペラファンにおいて、翼の前縁を、翼の子午面において、ハブと翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、プロペラファンの平面図上の前縁を螺旋曲線にて構成したプロペラファンを提供するものである。
【００１３】
上記の構成のよって、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ側の翼の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁とチップの鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、さらに、翼端渦の生成を規定し促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるものである。さらに、斜流送風機羽根車より、プロペラファンの方が、軽負荷域での、騒音が、低くできるものである。
【００１４】
第５の発明は、第１〜第４のいずれかの発明に記載の送風機を、熱交換促進用のファンとして用い、熱交換器、圧縮機などを有する室外機側に設けた空気調和機を提供するものである。
【００１５】
上記構成によって、ファン効率が高いので、ファンモータ入力を低減できて、空気調和機としてのエネルギー消費効率（ＣＯＰ）を高める事が出来るし、室外機の運転騒音を低くできるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の斜流送風機羽根車は、略円錐台状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなる斜流送風機羽根車において、翼の前縁を、翼の子午面において、ハブと翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、斜流送風機羽根車の平面図上で、前縁を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車提供してなるものである。
【００１７】
上記の構成によって、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ側の翼の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁とチップの鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、さらに、翼端渦の生成を促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
第一の本発明は、略円錐台状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなる斜流送風機羽根車において、翼の前縁を、翼の子午面において、ハブと翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、斜流送風機羽根車の平面図上で、前縁を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車提供してなるものである。
【００１９】
上記の構成によって、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ側の翼の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁とチップの鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、さらに、翼端渦の生成を促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるのもである。
【００２０】
第二の本発明は、翼の子午面において、前縁上のハブとチップの中点までの半径ｒ１と後縁上のハブとチップの中点までの半径ｒ２とし、前縁の中点と後縁の中点とを結ぶ流路中心線（ｒ１とｒ２を結ぶ中心線）の断面展開形状における翼弦長Ｌとし、Ｒ＝（ｒ１＋ｒ２）／２の半径上の翼の半径方向長さＢとし、アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１からなり、翼枚数が２枚で構成し、前縁を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車を提供してなるものである。
【００２１】
上記の構成によって、翼枚数が２枚で構成されるので、翼枚数が最も少なく、翼面積投入が最も少なく流体摩擦が小さいので、翼面積による空力仕事当たりの流体摩擦が少ないので、ファン効率が最も高くなる。アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１なので、翼のバランスがよく、最も低騒音にできる。
【００２２】
第三の本発明は、翼のハブの翼厚みｔ１チップの翼厚みｔ２とする時、ｔ１＞ｔ２の寸法関係の斜流送風機羽根車を提供してなるものである。
【００２３】
上記の構成によって、斜流送風機羽根車を樹脂などで製作するときに、ｔ１＞ｔ２の関係にあるので、外周側のファン重量が少ないので、ハブにかかる遠心力が小さく、ファンを高速回転させても、ハブ部から破断する危険性を現象させることができる。
【００２４】
第四の本発明は、円筒状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなるプロペラファンにおいて、翼の前縁を、翼の子午面において、ハブと翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、プロペラファンの平面図上の前縁を螺旋曲線にて構成したプロペラファンを提供するものである。
【００２５】
上記の構成のよって、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ側の翼の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁とチップの鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、さらに、翼端渦の生成を促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるものである。さらに、斜流送風機羽根車より、プロペラファンの方が、軽負荷域での、騒音が、低くできるものである。
【００２６】
第五の本発明は、請求項１〜請求項４のいずれかの１項に記載の送風機を、熱交換促進用のファンとして用い、熱交換器、圧縮機などを有する室外機側に設けた空気調和機を提供するものである。
【００２７】
上記構成によって、ファン効率が高いので、ファンモータ入力を低減できて、空気調和機としてのエネルギー消費効率（ＣＯＰ）を高める事が出来るし、室外機の運転騒音を低くできるものである。
【００２８】
（実施の形態１）
本発明の第一の実施の形態を、図１、２、３、７、１１を用いて説明する。
【００２９】
図１は、本発明の斜流送風機羽根車の子午面図である。図２は、本発明の斜流送風機羽根車の半径方向断面図である。図３は、本発明の斜流送風機羽根車の平面図である。図７は、本発明の斜流送風機羽根車の斜視図である。図１１は、本発明の斜流送風機羽根車の動作状態の模式図である。
【００３０】
図１に於いて、本発明の斜流送風機羽根車１は、略円錐台状のハブ４に複数枚の薄翼の翼６を設けてなる斜流送風機羽根車１において、翼６の前縁２を、翼６の子午面において、ハブ４と翼６のチップ５との中点（Ｂ−Ｂ）付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点（Ｂ−Ｂ）付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成する。図２において、且つ翼６の半径方向断面形状を、中点付近よりチップ５側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ４側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成する。図３において、斜流送風機羽根車１の平面図上で、前縁２を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車１を提供してなるものである。Ｃ−Ｃは、斜流送風機羽根車の軸中心線である。図７は、その斜視図である。図１１において、その動作状態を説明する。斜流送風機羽根車１を、適切なオリフィス７に収納し、モータ８にて駆動する。その回転によって、送風作用を発揮するものである。
【００３１】
以上の様に構成された斜流送風機羽根車１の動作と作用を説明する。翼６の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼６の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼６の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ４側の翼６の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁２が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁２とチップ５の鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、鋭角点であるために、翼端渦の生成の始めを明確に規定し、翼端渦の生成を促進するものである。また、前縁２が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の始めの規定とその促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁２が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるものである。
【００３２】
具体的には、空気調和機室外機で、ファン径Φ４５６の実験では、前縁２が、前傾直線の場合に比較して、ファン効率比で約３％優れたデータを得ている。
【００３３】
（実施の形態２）
本発明の第二の実施の形態を、図１、４、５、６を用いて説明する。
【００３４】
図１は、本発明の斜流送風機羽根車の子午面図である。図４は、本発明の斜流送風機羽根車の平面図である。図５は、本発明の斜流送風機羽根車の翼断面展開図である。図６は、アスペクト比と、騒音−風量の実験データである。
【００３５】
図１、４に於いて、翼６の子午面において、前縁２上のハブ４とチップ５の中点までの半径ｒ１と後縁３上のハブ４とチップ５の中点までの半径ｒ２とし、前縁２の中点と後縁３の中点とを結ぶ流路中心線Ｂ−Ｂ（ｒ１とｒ２を結ぶ中心線）の断面展開形状における翼弦長Ｌ（図５のＬ）とし、Ｒ＝（ｒ１＋ｒ２）／２の半径上の翼６の半径方向長さｂとし、アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１からなり、翼枚数が２枚で構成し、前縁２を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車を提供してなるものである。
【００３６】
上記の構成による斜流送風機羽根車の動作と作用を説明する。
【００３７】
翼枚数が２枚で構成されるので、翼枚数が最も少なく、翼面積投入が最も少なく流体摩擦が小さいので、翼面積による空力仕事当たりの流体摩擦が少ないので、ファン効率が最も高くなる。アスペクト比Ｂ／Ｌ≦１．１なので、翼のバランスがよく、最も低騒音にできる。
【００３８】
具体的には、図６のように、ファン径Φ４５６の斜流送風機羽根車にて、アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１では、３８ｄＢ当たりの風量が高いが、アスペクト比１．１を超えると、風量が、著しく低下する。また、ファン径Φ４５６の翼枚数３枚に比較して、２枚は、空気調和機室外機での実験では、ファン効率比で約８％優れる。
【００３９】
（実施の形態３）
本発明の第三の実施の形態を、図２を用いて説明する。
【００４０】
図２は、本発明の斜流送風機羽根車の半径方向断面図である。
【００４１】
図２に於いて、翼６のハブ４側の翼厚みｔ１チップの翼厚みｔ２とする時、ｔ１＞ｔ２の寸法関係の斜流送風機羽根車１を提供してなるものである。
【００４２】
上記の構成の斜流送風機羽根車の動作と作用を説明する。
【００４３】
斜流送風機羽根車１を樹脂などで製作するときに、ｔ１＞ｔ２の関係にあるので、外周側のファン重量が少ないので、ハブ４にかかる遠心力が小さく、ファンを高速回転させても、ハブ４部から破断する危険性を減少させることができる。Φ４５６の斜流送風機羽根車の強度解析では、ｔ１＝５ｍｍでｔ２＝２ｍｍにした場合、厚み３ｍｍ一定に比較して、翼の撓み率を１／３に低減できた。
【００４４】
（実施の形態４）
本発明の第四の実施の形態を、図８、９、１０を用いて説明する。
【００４５】
図８は、本発明のプロペラファンの子午面図である。図９は、本発明のプロペラファンの半径方向断面図である。図１０は、本発明のプロペラファンの平面図である。
【００４６】
図８において、円筒状のハブ１４に複数枚の薄翼の翼１６を設けてなるプロペラファン１１において、翼１６の前縁１２を、翼１６の子午面において、ハブ１４と翼のチップ１５との中点（Ｂ−Ｂ）付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ１４側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成する。図９で、且つ、翼１６の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ１４側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成する。図１０で、プロペラファン１１の平面図上の前縁１２を螺旋曲線にて構成したプロペラファン１１を提供するものである。
【００４７】
上記の構成のプロペラファンの動作と作用を説明する。翼１６の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼１６の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼１６の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ１４側の翼１６の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁１２が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁１２とチップ１５の鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、さらに、翼端渦の生成を規定し促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁１２が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるものである。さらに、斜流送風機羽根車より、プロペラファンの方が、軽負荷域での、騒音が、低くできるものである。
【００４８】
（実施の形態５）
本発明の第５の実施の形態を、図１２を用いて説明する。
【００４９】
図１２は、空気調和機室外機の横断面図である。
【００５０】
図１２において、第１〜第４の実施の形態のいずれかの１形態の送風機を、熱交換促進用のファンとして用い、熱交換器２１、圧縮機２０などを有する室外機側に設けた空気調和機を提供するものである。２２は駆動モータであり、２３はオリフィスであり、２４は前面グリルである。
【００５１】
上記構成によって送風機の動作と作用を説明する。ファン効率が高いので、ファンモータ２２入力を低減できて、空気調和機としてのエネルギー消費効率（ＣＯＰ）を高める事が出来るし、室外機の運転騒音を低くできるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように本発明にかかる斜流ファンは、略円錐台状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなる斜流送風機羽根車において、翼の前縁を、翼の子午面において、ハブと翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、斜流送風機羽根車の平面図上で、前縁を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車提供してなるものである。
【００５３】
上記の構成によって、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ側の翼の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁とチップの鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、鋭角点の為に、さらに、翼端渦の生成の始めを明確に規定し、翼端渦の生成を促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の始めの規定とその促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるものである。
【００５４】
この斜流送風機羽根車は、ファンを用いる工業製品である空気調和機や換気扇、扇風機、コンピュータ冷却用のファンなどとしても展開が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における斜流送風機羽根車の子午面図
【図２】本発明の実施の形態１および３における斜流送風機羽根車の半径方向断面図
【図３】本発明の実施の形態１における斜流送風機羽根車の平面図
【図４】本発明の実施の形態２における斜流送風機羽根車の平面図
【図５】本発明の実施の形態２における斜流送風機羽根車の翼断面展開図
【図６】本発明の実施の形態２における斜流送風機羽根車のアスペクト比による性能線図
【図７】本発明の実施の形態１における斜流送風機羽根車の斜視図
【図８】本発明の実施の形態４における斜流送風機羽根車の子午面図
【図９】本発明の実施の形態４における斜流送風機羽根車の半径方向断面図
【図１０】本発明の実施の形態４における斜流送風機羽根車の平面図
【図１１】本発明の実施の形態１における斜流送風機羽根車の動作状態図
【図１２】本発明の実施の形態５における空気調和機の横断面図
【図１３】従来の斜流送風機羽根車の子午面図
【図１４】従来の斜流送風機羽根車の半径方向断面図
【図１５】従来の斜流送風機羽根車の平面図
【符号の説明】
【００５６】
１  斜流送風機羽根車
２  前縁
３  後縁
４  ハブ
５  チップ
６  翼
７  オリフィス
８  モータ
１１  プロペラファン
１２  前縁
１３  後縁
１４  ハブ
１５  チップ
１６  翼
２０  圧縮機
２１  熱交換器
２２  ファンモータ
２３  オリフィス
２４  前面グリル
【図１】
2006291735.tif 000003
【図２】
2006291735.tif 000004
【図３】
2006291735.tif 000005
【図４】
2006291735.tif 000006
【図５】
2006291735.tif 000007
【図６】
2006291735.tif 000008
【図７】
2006291735.tif 000009
【図８】
2006291735.tif 000010
【図９】
2006291735.tif 000011
【図１０】
2006291735.tif 000012
【図１１】
2006291735.tif 000013
【図１２】
2006291735.tif 000014
【図１３】
2006291735.tif 000015
【図１４】
2006291735.tif 000016
【図１５】
2006291735.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月6日(2006.3.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円錐台状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなる斜流送風機羽根車において、前記翼の前縁を、前記翼の子午面において、前記ハブと前記翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、前記中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ前記翼の半径方向断面形状を、前記中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、前記中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、斜流送風機羽根車の回転軸中心線から見た平面図上で、前記前縁を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車。
【請求項２】
前記の翼の前記の子午面において、前記前縁上の前記ハブと前記チップの中点までの半径ｒ１と後縁上の前記ハブと前記チップの中点までの半径ｒ２とし、前記前縁の前記中点と前記後縁の前記中点とを結ぶ流路中心線（ｒ１とｒ２を結ぶ中心線）上の翼断面展開形状における翼弦長Ｌとし、Ｒ＝（ｒ１＋ｒ２）／２の半径上の前記翼の半径方向長さｂとし、アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１からなり、翼枚数を２枚で構成した請求項１記載の斜流送風機羽根車。
【請求項３】
前記翼の前記ハブにおける翼厚みｔ１と前記チップにおける翼厚みｔ２とする時、ｔ１＞ｔ２の寸法関係からなる請求項１、または２記載の斜流送風機羽根車。
【請求項４】
円筒状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなるプロペラファンにおいて、前記翼の前縁を、前記翼の子午面において、前記ハブと前記翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、前記中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ前記翼の半径方向断面形状を、前記中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、前記中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、プロペラファンの回転軸中心線から見た平面図上で、前縁を螺旋曲線にて構成したプロペラファン。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかの１項に記載の送風機を、熱交換促進用のファンとして用い、熱交換器、圧縮機などを有する室外機側に設けた空気調和機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の室外機などに用いられる送風機羽根車に関するもので、特に、送風機の静圧効率の向上と低騒音化に関する構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、略円錐台状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなる斜流送風機羽根車は特許文献１に記載されている。
【０００３】
図１３、１４、１５は、特許文献１に記載された従来の斜流送風機羽根車を示すものである。図１３、１４、１５において、斜流送風機羽根車３０は、略円錐台状のハブ３３に複数枚の薄翼の翼３５を設けている。翼３５の前縁３１を、翼３５の子午面において、ハブ３３と翼３５のチップ３４との中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼３５の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成した斜流送風機羽根車である。
【特許文献１】特開平１１−２９４３８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の構成では、翼３５の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼３５の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼３５の凹状の曲線部にて促進させ低騒音化が図れる。また、ハブ３３側の翼３５の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にして、静圧の向上を同時に図れる。しかし、斜流送風機羽根車３０の平面図上の前縁３１の形状に関しては、何の規定も無く、前縁３１を回転方向に前傾した直線でも構成できる。この場合、前縁３１とチップ３４の交点が、翼端渦発生状態を規定する点であり、前縁３１が直線では、その規定点が鈍角で構成されておれば、翼端渦の生成促進と渦の翼３５の負圧面からの剥離という、翼端渦制御、即ち流れ制御に限界があり、当然、それに起因する騒音改善とファン効率改善に限界があった。また、前縁３１が、前傾直線では、空気を切るタイミングがずれると言っても限界があり、流れ制御による騒音改善とファン効率改善に限界があった。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、翼端渦の生成の規定と促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できる斜流送風機羽根車を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために第１の発明は、略円錐台状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなる斜流送風機羽根車において、翼の前縁を、翼の子午面において、ハブと翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、斜流送風機羽根車の回転軸中心線から見た平面図上で
、前縁を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車提供してなるものである。
【０００７】
上記の構成によって、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼の外周側付近
の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ側の翼の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁とチップの鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、鋭角の為に、さらに、翼端渦の生成の始めを明確に規定し、翼端渦の生成をより促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気を切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の始めの明確な規定とその促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるのものである。
【０００８】
第２の発明は、翼の子午面において、前縁上のハブとチップの中点までの半径ｒ１と後縁上のハブとチップの中点までの半径ｒ２とし、前縁の中点と後縁の中点とを結ぶ流路中心線（ｒ１とｒ２を結ぶ中心線）の断面展開形状における翼弦長Ｌとし、Ｒ＝（ｒ１＋ｒ２）／２の半径上の翼の半径方向長さｂとし、アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１からなり、翼枚数を２枚で構成し、前縁を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車を提供してなるものである。
【０００９】
上記の構成によって、翼枚数が２枚で構成されるので、翼枚数が最も少なく、翼面積投入が最も少なく流体摩擦が小さいので、空力仕事当たりの流体摩擦が少ないので、ファン効率が最も高くなる。アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１なので、翼のバランスがよく、最も低騒音にできる。
【００１０】
第３の発明は、翼のハブの翼厚みｔ１チップの翼厚みｔ２とする時、ｔ１＞ｔ２の寸法関係の斜流送風機羽根車を提供してなるものである。
【００１１】
上記の構成によって、斜流送風機羽根車を樹脂などで製作するときに、ｔ１＞ｔ２の関係にあるので、外周側のファン重量が少ないので、ハブにかかる遠心力が小さく、ファンを高速回転させても、ハブ部から破断する危険性を減少させることができる。
【００１２】
第４の発明は、円筒状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなるプロペラファンにおいて、翼の前縁を、翼の子午面において、ハブと翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、プロペラファンの回転軸中心線から見た平面図上の前縁を螺旋曲線にて構成したプロペラファンを提供するものである。
【００１３】
上記の構成のよって、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ側の翼の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁とチップの鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、さらに、翼端渦の生成を規定し促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるものである。さらに、斜流送風機羽根車より、プロペラファンの方が、軽負荷域での、騒音が、低くできるものである。
【００１４】
第５の発明は、第１〜第４のいずれかの発明に記載の送風機を、熱交換促進用のファンとして用い、熱交換器、圧縮機などを有する室外機側に設けた空気調和機を提供するものである。
【００１５】
上記構成によって、ファン効率が高いので、ファンモータ入力を低減できて、空気調和機としてのエネルギー消費効率（ＣＯＰ）を高める事が出来るし、室外機の運転騒音を低くできるものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の斜流送風機羽根車は、略円錐台状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなる斜流送風機羽根車において、翼の前縁を、翼の子午面において、ハブと翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、斜流送風機羽根車の回転軸中心線から見た平面図上で、前縁を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車を提供してなるものである。
【００１７】
上記の構成によって、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ側の翼の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁とチップの鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、さらに、翼端渦の生成を促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
第一の本発明は、略円錐台状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなる斜流送風機羽根車において、翼の前縁を、翼の子午面において、ハブと翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、斜流送風機羽根車の回転中心線から見た平面図上で、前縁を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車を提供してなるものである。
【００１９】
上記の構成によって、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ側の翼の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁とチップの鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、さらに、翼端渦の生成を促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるものである。
【００２０】
第二の本発明は、翼の子午面において、前縁上のハブとチップの中点までの半径ｒ１と後縁上のハブとチップの中点までの半径ｒ２とし、前縁の中点と後縁の中点とを結ぶ流路中心線（ｒ１とｒ２を結ぶ中心線）上の断面展開形状における翼弦長Ｌとし、Ｒ＝（ｒ１
＋ｒ２）／２の半径上の翼の半径方向長さＢとし、アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１からなり、翼枚数を２枚で構成した斜流送風機羽根車を提供してなるものである。
【００２１】
上記の構成によって、翼枚数が２枚で構成されるので、翼枚数が最も少なく、翼面積投入が最も少なく流体摩擦が小さいので、空力仕事当たりの流体摩擦が少ないので、ファン効率が最も高くなる。アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１なので、翼のバランスがよく、最も低騒音にできる。
【００２２】
第三の本発明は、翼のハブにおける翼厚みｔ１とチップにおける翼厚みｔ２とする時、ｔ１＞ｔ２の寸法関係の斜流送風機羽根車を提供してなるものである。
【００２３】
上記の構成によって、斜流送風機羽根車を樹脂などで製作するときに、ｔ１＞ｔ２の関係にあるので、外周側のファン重量が少ないので、ハブにかかる遠心力が小さく、ファンを高速回転させても、ハブ部から破断する危険性を減少させることができる。
【００２４】
第四の本発明は、円筒状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなるプロペラファンにおいて、翼の前縁を、翼の子午面において、ハブと翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、プロペラファンの回転軸中心線から見た平面図上で、前縁を螺旋曲線にて構成したプロペラファンを提供するものである。
【００２５】
上記の構成のよって、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ側の翼の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁とチップの鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、さらに、翼端渦の生成を促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるものである。さらに、斜流送風機羽根車より、プロペラファンの方が、軽負荷域での、騒音が、低くできるものである。
【００２６】
第五の本発明は、第一から第四の発明の送風機を、熱交換促進用のファンとして用い、熱交換器、圧縮機などを有する室外機側に設けた空気調和機を提供するものである。
【００２７】
上記構成によって、ファン効率が高いので、ファンモータ入力を低減できて、空気調和機としてのエネルギー消費効率（ＣＯＰ）を高める事が出来るし、室外機の運転騒音を低くできるものである。
【００２８】
（実施の形態１）
本発明の第一の実施の形態を、図１、２、３、７、１１を用いて説明する。
【００２９】
図１は、本発明の斜流送風機羽根車の子午面図である。図２は、本発明の斜流送風機羽根車の半径方向断面図である。図３は、本発明の斜流送風機羽根車の平面図である。図７は、本発明の斜流送風機羽根車の斜視図である。図１１は、本発明の斜流送風機羽根車の動作状態の模式図である。
【００３０】
図１に於いて、本発明の斜流送風機羽根車１は、略円錐台状のハブ４に複数枚の薄翼の
翼６を設けてなる斜流送風機羽根車１において、翼６の前縁２を、翼６の子午面において、すなわち、回転軌跡の形状において、ハブ４と翼６のチップ５との中点（Ｂ−Ｂ）付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点（Ｂ−Ｂ）付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成する。図２において、且つ翼６の半径方向断面形状を、中点付近よりチップ５側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ４側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成する。図３において、斜流送風機羽根車１の平面図上で、前縁２を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車１を提供してなるものである。Ｃ−Ｃは、斜流送風機羽根車の回転軸中心線である。図７は、その斜視図である。図１１において、その動作状態を説明する。斜流送風機羽根車１を、適切なオリフィス７に収納し、モータ８にて駆動する。その回転によって、送風作用を発揮するものである。
【００３１】
以上の様に構成された斜流送風機羽根車１の動作と作用を説明する。翼６の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼６の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼６の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ４側の翼６の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁２が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁２とチップ５の鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、鋭角であるために、翼端渦の生成の始めを明確に規定し、翼端渦の生成を促進するものである。また、前縁２が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の始めの規定とその促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁２が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるものである。
【００３２】
具体的には、空気調和機室外機で、ファン径Φ４５６の実験では、前縁２が、前傾直線の場合に比較して、ファン効率比で約３％優れたデータを得ている。
【００３３】
（実施の形態２）
本発明の第二の実施の形態を、図１、４、５、６を用いて説明する。
【００３４】
図１は、本発明の斜流送風機羽根車の子午面図である。図４は、本発明の斜流送風機羽根車の平面図である。図５は、本発明の斜流送風機羽根車の翼断面展開図である。図６は、アスペクト比と、騒音−風量の実験データである。
【００３５】
図１、４に於いて、翼６の子午面において、すなわち、回転軌跡の形状において、前縁２上のハブ４とチップ５の中点までの半径ｒ１と後縁３上のハブ４とチップ５の中点までの半径ｒ２とし、前縁２の中点と後縁３の中点とを結ぶ流路中心線Ｂ−Ｂ（ｒ１とｒ２を結ぶ中心線）の断面展開形状における翼弦長Ｌ（図５のＬ）とし、Ｒ＝（ｒ１＋ｒ２）／２の半径上の翼６の半径方向長さｂとし、アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１からなり、翼枚数が２枚で構成し、前縁２を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車を提供してなるものである。
【００３６】
上記の構成による斜流送風機羽根車の動作と作用を説明する。
【００３７】
翼枚数が２枚で構成されるので、翼枚数が最も少なく、翼面積投入が最も少なく流体摩擦が小さいので、翼面積による空力仕事当たりの流体摩擦が少ないので、ファン効率が最も高くなる。アスペクト比Ｂ／Ｌ≦１．１なので、翼面積投入の割合が適正で翼のバランスがよく、最も低騒音にできる。
【００３８】
具体的には、図６のように、ファン径Φ４５６の斜流送風機羽根車にて、アスペクト比ｂ／Ｌ≦１．１では、３８ｄＢ当たりの風量が高いが、アスペクト比１．１を超えると、
風量が、著しく低下する。また、ファン径Φ４５６の翼枚数３枚に比較して、２枚は、空気調和機室外機での実験では、ファン効率比で約８％優れる。
【００３９】
（実施の形態３）
本発明の第三の実施の形態を、図２を用いて説明する。
【００４０】
図２は、本発明の斜流送風機羽根車の半径方向断面図である。
【００４１】
図２に於いて、翼６のハブ４側の翼厚みｔ１チップの翼厚みｔ２とする時、ｔ１＞ｔ２の寸法関係の斜流送風機羽根車１を提供してなるものである。
【００４２】
上記の構成の斜流送風機羽根車の動作と作用を説明する。
【００４３】
斜流送風機羽根車１を樹脂などで製作するときに、ｔ１＞ｔ２の関係にあるので、外周側のファン重量が少ないので、ハブ４にかかる遠心力が小さく、ファンを高速回転させても、ハブ４部から破断する危険性を減少させることができる。Φ４５６の斜流送風機羽根車の強度解析では、ｔ１＝５ｍｍでｔ２＝２ｍｍにした場合、厚み３ｍｍ一定に比較して、翼の撓み率を１／３に低減できた。
【００４４】
（実施の形態４）
本発明の第四の実施の形態を、図８、９、１０を用いて説明する。
【００４５】
図８は、本発明のプロペラファンの子午面図である。図９は、本発明のプロペラファンの半径方向断面図である。図１０は、本発明のプロペラファンの平面図である。
【００４６】
図８において、円筒状のハブ１４に複数枚の薄翼の翼１６を設けてなるプロペラファン１１において、翼１６の前縁１２を、翼１６の子午面において、ハブ１４と翼のチップ１５との中点（Ｂ−Ｂ）付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ１４側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成する。図９で、且つ、翼１６の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ１４側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成する。図１０で、プロペラファン１１の平面図上の前縁１２を螺旋曲線にて構成したプロペラファン１１を提供するものである。
【００４７】
上記の構成のプロペラファンの動作と作用を説明する。翼１６の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼１６の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼１６の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ１４側の翼１６の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁１２が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁１２とチップ１５の鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、さらに、翼端渦の生成を規定し促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気を切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁１２が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるものである。さらに、斜流送風機羽根車より、プロペラファンの方が、軽負荷域での、騒音が、低くできるものである。
【００４８】
（実施の形態５）
本発明の第５の実施の形態を、図１２を用いて説明する。
【００４９】
図１２は、空気調和機室外機の横断面図である。
【００５０】
図１２において、第１〜第４の実施の形態のいずれかの１形態の送風機を、熱交換促進用のファンとして用い、熱交換器２１、圧縮機２０などを有する室外機側に設けた空気調和機を提供するものである。２２は駆動モータであり、２３はオリフィスであり、２４は前面グリルである。
【００５１】
上記構成によって送風機の動作と作用を説明する。ファン効率が高いので、ファンモータ２２入力を低減できて、空気調和機としてのエネルギー消費効率（ＣＯＰ）を高める事が出来るし、室外機の運転騒音を低くできるものである。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
以上のように本発明にかかる斜流ファンは、略円錐台状のハブに複数枚の薄翼の翼を設けてなる斜流送風機羽根車において、翼の前縁を、翼の子午面において、ハブと翼のチップとの中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して、凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、斜流送風機羽根車の平面図上で、前縁を螺旋曲線にて構成した斜流送風機羽根車提供してなるものである。
【００５３】
上記の構成によって、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れにより、翼の外周側付近の負圧面に発生する翼端渦の生成を翼の凹状の曲線部にて促進させる。また、ハブ側の翼の凸状の曲線部で、高負荷域での半径方向流入を円滑にする。更に、前縁が螺旋曲線にて構成されているために、この前縁とチップの鋭角な交点が翼端渦の生成を規定する点であり、鋭角の為に、さらに、翼端渦の生成の始めを明確に規定し、翼端渦の生成を促進するものである。また、前縁が螺旋曲線にて構成されているので、空気と切るタイミングが、より円滑にずれることになる。以上のように、翼端渦の生成の始めの規定とその促進と、半径方向流入の円滑化と、前縁が空気を円滑に切って進むなどにより、ファン全体の流動状態を最適に出来て、低騒音化とファン効率を従来以上に改善できるものである。
【００５４】
この斜流送風機羽根車は、ファンを用いる工業製品である空気調和機や換気扇、扇風機、コンピュータ冷却用のファンなどとしても展開が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における斜流送風機羽根車の子午面図
【図２】本発明の実施の形態１および３における斜流送風機羽根車の半径方向断面図
【図３】本発明の実施の形態１における斜流送風機羽根車の平面図
【図４】本発明の実施の形態２における斜流送風機羽根車の平面図
【図５】本発明の実施の形態２における斜流送風機羽根車の翼断面展開図
【図６】本発明の実施の形態２における斜流送風機羽根車のアスペクト比による性能線図
【図７】本発明の実施の形態１における斜流送風機羽根車の斜視図
【図８】本発明の実施の形態４におけるプロペラファンの子午面図
【図９】本発明の実施の形態４におけるプロペラファンの半径方向断面図
【図１０】本発明の実施の形態４におけるプロペラファンの平面図
【図１１】本発明の実施の形態１における斜流送風機羽根車の動作状態図
【図１２】本発明の実施の形態５における空気調和機の横断面図
【図１３】従来の斜流送風機羽根車の子午面図
【図１４】従来の斜流送風機羽根車の半径方向断面図
【図１５】従来の斜流送風機羽根車の平面図
【符号の説明】
【００５６】
１  斜流送風機羽根車
２  前縁
３  後縁
４  ハブ
５  チップ
６  翼
７  オリフィス
８  モータ
１１  プロペラファン
１２  前縁
１３  後縁
１４  ハブ
１５  チップ
１６  翼
２０  圧縮機
２１  熱交換器
２２  ファンモータ
２３  オリフィス
２４  前面グリル
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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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【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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