(57)【要約】【課題】本発明は、Ｒ４１０Ａに代わる低ＧＷＰ冷媒を用いたセパレ−ト型空気調和機において、其の冷媒の物性に応じた室外熱交換器の熱交換促進用の室外ファンの形状に関するものである。【解決手段】円筒状のハブ５に複数枚の翼６を具備し、翼６の外周側弦長がハブ側弦長より長く、翼６の半径方向断面において、翼６のハブ部と外周部４を結ぶ翼長さの内で外周側１／３付近を曲率点として、外周側翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ側は直線形状で構成し、翼６の子午面もハブ部と外周部４を結ぶ翼長さの内で外周側１／３付近を曲率点として、外周側翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ側は直線形状で構成したプロペラファンを提供するものである。【選択図】図２
2011169285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のハブに複数枚の翼を具備し、前記翼の外周側弦長がハブ側弦長より長く、前記翼の半径方向断面において、前記翼のハブ部と外周部を結ぶ翼長さの内で外周側１／３付近を曲率点として、外周側翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ側は直線形状で構成し、前記翼の子午面もハブ部と外周部を結ぶ翼長さの内で外周側１／３付近を曲率点として、外周側翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ側は直線形状で構成したプロペラファン。
【請求項２】
翼を厚翼の羽根とし、前記厚翼の前縁の中点と後縁の中点とを結ぶ流路中心線の断面形状において、前記翼の最大厚みｔと弦長Ｃとの比ｔ／Ｃが５〜１２％の範囲となるように構成し、前記前縁が丸みを有し前記後縁が尖った翼型の形状にした請求項１記載のプロペラファン。
【請求項３】
翼を厚翼の羽根とし、外周側翼厚みがハブ側翼厚みより小さい請求項２記載のプロペラファン。
【請求項４】
空気調和機に用いられる冷媒としてＨＦＣ−１２３４ｙｆを単一冷媒として封入、または、少なくともＨＦＣ−１２３４ｙｆを含有し、ＨＦＣ−３２又はＨＦＣ−１２５を地球温暖化係数が５以上で、より好ましくは５００以下、更に好ましくは１５０以下でそれぞれ２成分混合もしくは３成分混合した冷媒を封入し、室内機と室外機を接続配管でつなぎ、請求項１から３のうちいずれか一項記載のプロペラファンを室外機の熱交換促進用送風機として用いたセパレ−ト形空気調和機。
【請求項５】
空気調和機に用いられる冷媒としてＨＦＣ−１２４３ｚｆを少なくとも含有し、その他のＨＦＣ系冷媒を地球温暖化係数が５以上で、より好ましくは５００以下、更に好ましくは１５０以下でそれぞれ２成分混合もしくは３成分混合した冷媒を封入した、室内機と室外機を接続配管でつなぎ、請求項１から３のうちいずれか一項記載のプロペラファンを室外機の熱交換促進用送風機として用いたセパレ−ト形空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｒ４１０Ａに代わる低ＧＷＰ冷媒を用いたセパレ−ト型空気調和機において、其の冷媒の物性に応じた室外熱交換器の熱交換促進用の室外ファンの形状に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は従来のプロペラファンの半径方向断面図である。従来、冷媒としてＲ４１０Ａを用いたセパレ−ト型空気調和機の室外熱交換器の熱交換促進用の室外ファンは、プロペラファン１ａを構成する複数枚の翼型形状をした厚翼の翼６ａの回転軌跡図上で、翼６ａの前縁のみが自乗平均半径位置近傍で最大の曲率を有すように上流側に対し凹状の曲線化をしており、且つ、翼６ａの平面図上の前縁が略三角形状の突起を有する直線で構成され、翼６ａの半径方向の断面が、翼６ａの自乗平均半径位置近傍で最大の曲率を有すように上流側に対して凹状の曲線化構成をしている。４ａが外周部で、５ａがハブである（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３８３１９９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、翼の半径方向の断面が、翼の自乗平均半径位置近傍で最大の曲率を有すように上流側に対して凹状の曲線化構成をしているために、低圧形のプロペラファンと言っても、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れを一因として、翼負圧面外周付近に生成する翼端渦の位置と翼の自乗平均半径位置近傍で最大の曲率を有すように上流側に対し凹状の曲線化構成位置にズレがあるために、翼端渦の生成促進を充分に発揮されず、低圧形のプロペラファンにしては、ファン効率と低騒音効果が充分に発揮されず、低圧形の特性を十分に発揮する事ができない。即ち、ファン特性が充分に良くない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記従来の課題を解決するために、本発明は円筒状のハブに複数枚の翼を具備し、翼の外周側弦長がハブ側弦長より長く、翼の半径方向断面において、翼のハブ部と外周部を結ぶ翼長さの内で外周側１／３付近を曲率点として、外周側翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ側は直線形状で構成し、翼の子午面もハブ部と外周部を結ぶ翼長さの内で外周側１／３付近を曲率点として、外周側翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ側は直線形状で構成したプロペラファンを提供するものである。
【０００６】
特に空気調和機に用いられる冷媒としてＨＦＣ−１２３４ｙｆを少なくとも含有し、ＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１２５を地球温暖化係数が５以上で、より好ましくは５００以下、更に好ましくは１５０以下でそれぞれ２成分混合もしくは３成分混合した冷媒を封入し、室内機と室外機を接続配管でつなぎ、上記形状のプロペラファンを室外機の熱交換促進用送風機として用いたセパレ−ト形空気調和機は、Ｒ４１０Ａを冷媒としたセパレ−ト形空気調和機より冷凍サイクル内での冷媒の圧力損失が大きく同じ圧縮機動力で搬送される冷媒循環量が少なく期間消費電力が悪くなる傾向がある。
【０００７】
Ｒ４１０Ａと同等レベルの期間消費電力を保つためには、室外熱交換器を大きくして、
熱交換量を増加させる事が、解決策の内の一つである。室外熱交換器を大きくすると、通風前面面積が増加するので、ファンの通風抵抗が減少する。そこで、ファン効率向上や低騒音を図るためには、低圧形の室外ファンが有効である。翼の半径方向断面において、翼のハブ部と外周部を結ぶ翼長さの内で外周側１／３付近を曲率点として、外周側翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ側は直線形状で構成しているために、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れを一因として、翼負圧面外周付近に生成する翼端渦の位置と翼凹形状位置が殆ど合致するために、低圧形のプロペラファンとしてのファン特性である、ファン効率向上と低騒音化の効果を充分に発揮する事ができて、空気調和機の期間消費電力を低減することができる。
【０００８】
さらに、翼の半径方向断面において、翼のハブ部と外周部を結ぶ翼長さの内で外周側１／３付近を曲率点として、外周側翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ側は直線形状で構成しているが、この直線形状部分が翼外周から流入する半径方向流を流動状態にそって、自然に流入させるのでファン効率向上と低騒音化の効果を更に発揮させることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、ファン効率向上と低騒音化の効果を充分に発揮する事ができて、空気調和機の期間消費電力を低減することができる。さらに、低騒音化の効果を更に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１のプロペラファンの平面図
【図２】本発明の実施の形態１のプロペラファンの半径方向断面図
【図３】本発明の実施の形態１のプロペラファンの子午面図
【図４】本発明の実施の形態２のプロペラファンの流路中心線での翼の展開図
【図５】本発明の実施の形態３のプロペラファンの半径方向断面図
【図６】本発明の実施の形態４・５のセパレ−ト形空気調和機の模式図
【図７】従来のプロペラファンの半径方向断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
第一の発明は、円筒状のハブに複数枚の翼を具備し、翼の外周側弦長がハブ側弦長より長く、翼の半径方向断面において、翼のハブ部と外周部を結ぶ翼長さの内で外周側１／３付近を曲率点として、外周側翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ側は直線形状で構成し、翼の子午面もハブ部と外周部を結ぶ翼長さの内で外周側１／３付近を曲率点として、外周側翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ側は直線形状で構成したプロペラファンを提供するものである。
【００１２】
これによって、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れを一因として、翼負圧面外周付近に生成する翼端渦の位置と翼凹形状位置が殆ど合致するために、プロペラファンが使用される空気調和機室外機の通風抵抗が低い場合に、低圧形のプロペラファンとしてのファン特性である、ファン効率向上と低騒音化の効果を充分に発揮する事ができて、空気調和機の期間消費電力を低減することができる。
【００１３】
さらに、翼の半径方向断面において、翼のハブ部と外周部を結ぶ翼長さの内で外周側１／３付近を曲率点として、外周側翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ側は直線形状で構成しているが、この直線形状部分が翼外周から流入する半径方向流を流動状態にそって、自然に流入させるのでファン効率向上と低騒音化の効果を更に発揮させることができる。
【００１４】
第４の発明は、空気調和機に用いられる冷媒としてＨＦＣ−１２３４ｙｆを単一冷媒として封入、または、少なくともＨＦＣ−１２３４ｙｆを含有し、ＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１２５を地球温暖化係数が５以上で、より好ましくは５００以下、更に好ましくは１５０以下でそれぞれ２成分混合もしくは３成分混合した冷媒を封入し、室内機と室外機を接続配管でつなぎ、請求項１から３のうちいずれか一項記載のプロペラファンを室外機の熱交換促進用送風機として用いたセパレ−ト形空気調和機を提供するものである。
【００１５】
これは、Ｒ４１０Ａを冷媒としたセパレ−ト形空気調和機より冷凍サイクル内での冷媒の圧力損失が大きく同じ圧縮機動力で搬送される冷媒循環量が少なく期間消費電力を多く有す。Ｒ４１０Ａと同等レベルの期間消費電力を保つためには、室外熱交換器を大きくして、熱交換量を増加させる事が、解決策の内の一つである。室外熱交換器を大きくすると、通風前面面積が増加するので、ファンの通風抵抗が減少する。そこで、ファン効率向上や低騒音を図るためには、低圧形の室外ファンが有効である。翼の半径方向断面において、翼のハブ部と外周部を結ぶ翼長さの内で外周側１／３付近を曲率点として、外周側翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ側は直線形状で構成しているために、翼の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れを一因として、翼負圧面外周付近に生成する翼端渦の位置と翼凹形状位置が殆ど合致するために、低圧形のプロペラファンとしてのファン特性である、ファン効率向上と低騒音化の効果を充分に発揮する事ができて、空気調和機の期間消費電力を低減することができる。
【００１６】
第５の発明は、第４の発明のＨＦＣ−１２３４ｙｆをＨＦＣ−１２４３ｚｆとしたもので、第４の発明と同様の効果が得られる。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１のプロペラファンの平面図、図２は、本発明の実施の形態１のプロペラファンの半径方向断面図、図３は、本発明の実施の形態１のプロペラファンの子午面図である。
【００１８】
図１において、１はプロペラファン、２は回転方向に前進した螺旋状の前縁、３は後縁、４は外周部、５はハブ、６は翼を示している。翼６は、ハブ５との付け根及び周囲を除いてほぼ一定の厚みを有する薄翼である。円筒状のハブ５に複数枚の翼６を具備し、翼６の外周側４弦長がハブ側５弦長より長く、翼６の半径方向断面（図２）において、翼６のハブ部５と外周部４を結ぶ翼６長さの内で外周側１／３付近を曲率点（Ｂ−Ｂ線）として、外周部４の翼６形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ５側は直線形状で構成し、翼６の子午面（図３）もハブ部５と外周部４を結ぶ翼６長さの内で外周側１／３付近を曲率点（Ｂ−Ｂ線）として、外周部４の翼６形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ５側は直線形状で構成したプロペラファン１である。
【００１９】
以上のように構成された実施の形態１について、以下に動作作用を説明する。これによって、翼６の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れを一因として、翼６の負圧面外周付近に生成する翼端渦Ｄの位置と翼６の凹形状位置が殆ど合致するために、プロペラファン１が使用される空気調和機室外機の通風抵抗が低い場合に、低圧形のプロペラファン１としてのファン特性である、ファン効率向上と低騒音化の効果を充分に発揮する事ができて、空気調和機の期間消費電力を低減することができる。
【００２０】
さらに、翼６の半径方向断面（図２）において、翼６のハブ部５と外周部４を結ぶ翼６長さの内で外周側１／３付近を曲率点（Ｂ−Ｂ線）として、外周部４の翼６形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ５側は直線形状で構成しているが、この直線形状部分が翼外周から流入する半径方向流を流動状態にそって、自然に流入させるのでファン効率向上と低騒音化の効果を更に発揮させることができる。
【００２１】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２のプロペラファン１の流路中心線での翼のＡ−Ａ断面の展開図である。翼６を厚翼の羽根とし、厚翼の前縁２の中点と後縁３の中点とを結ぶ流路中心線、即ち図１におけるＡ−Ａ断面の展開図である図４において、翼６の最大厚みｔと弦長Ｃとの比ｔ／Ｃが５％〜１２％の範囲となるように構成し、前縁２が丸みを有し後縁３が尖った翼型の形状をしたプロペラファン１を構成する。
【００２２】
以上のように構成された実施の形態２について、以下に動作作用を説明する。厚さ一定の薄翼に比較し、最大厚みｔと弦長ｃとの比ｔ／ｃが、５％〜１２％になる厚翼の翼型形状とすることにより、翼６からの流れの剥離が防がれ、さらに低騒音化を達成することができる。ただし、比ｔ／ｃが５％から低騒音効果が発揮され１２％で低騒音効果が飽和する。ちなみに、外径Φ４００ｍｍのプロペラファンでは比ｔ／ｃが９％の厚翼を用いた場合、薄翼に比較して２ｄＢ（Ａ）の低騒音効果が実験で得られている。この様に低圧形プロペラファン１の低騒音効果を更に発揮することができる。
【００２３】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３のプロペラファンの半径方向断面図である。翼６を厚翼の羽根とし、外周側４翼６厚みＰ２がハブ５側翼６厚みＰ１より小さい厚翼からなるプロペラファン１を構成するものである。
【００２４】
以上のように構成された実施の形態３について、以下に動作作用を説明する。厚翼は薄翼に比べ、回転時により強い遠心力を受け、翼６破断し易い。それで、翼６を厚翼の羽根とし、外周側４翼６厚みＰ２がハブ５側翼６厚みＰ１より小さい厚翼からなるプロペラファン１とすることで、外周側４ほど翼６厚みＰ２が小さいので、遠心力の効果を低減できて翼６破断を極力低減できて、低騒音効果の優れたプロペラファン１で、厚翼の前縁２の中点と後縁３の中点とを結ぶ流路中心線、即ち図１におけるＡ−Ａ断面の展開図である図４において、翼６の最大厚みｔと弦長Ｃとの比ｔ／Ｃが５％〜１２％の範囲となるように構成し、前縁２が丸みを有し後縁３が尖った翼型の形状をしたプロペラファン１を提供できるものである。
【００２５】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４のセパレ−ト形空気調和機の模式図を示す。７は室内機、８は室外機、９は圧縮機、１０は防音板、１１は室外熱交換器、１２はオリフィス、１３は外箱、１４は接続配管を示している。
【００２６】
空気調和機に用いられる冷媒としては、ＨＦＣ−１２３４ｙｆの単一冷媒、またはＨＦＣ−１２３４ｙｆを少なくとも含有し、ＨＦＣ−３２とＨＦＣ−１２５を地球温暖化係数が５以上で、より好ましくは５００以下、更に好ましくは１５０以下でそれぞれ２成分混合もしくは３成分混合した冷媒を封入し、室内機７と室外機８を接続配管１４でつなぎ、実施の形態１または２または３記載のプロペラファン１を室外機８の熱交換促進用送風機として用いたセパレ−ト形空気調和機を構成するものである。
【００２７】
以上のように構成された実施の形態４について、以下に動作作用を説明する。これは、Ｒ４１０Ａを冷媒としたセパレ−ト形空気調和機より冷凍サイクル内での冷媒の圧力損失が大きく同じ圧縮機９動力で搬送される冷媒循環量が少なく期間消費電力を多く有す。Ｒ４１０Ａと同等レベルの期間消費電力を保つためには、室外熱交換器１１を大きくして、熱交換量を増加させる事が、解決策の内の一つである。室外熱交換器１１を大きくすると、通風前面面積が増加するので、ファンの通風抵抗が減少する。そこで、ファン効率向上や低騒音を図るためには、低圧形の室外ファンが有効である。翼６の半径方向断面図２に
おいて、翼６のハブ５部と外周部４を結ぶ翼６長さの内で外周側１／３付近を曲率点（Ｂ−Ｂ線）として、外周側４翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ５側は直線形状で構成しているために、翼６の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れを一因として、翼負圧面外周付近に生成する翼端渦Ｄの位置と翼凹形状位置が殆ど合致するために、低圧形のプロペラファンとしてのファン特性である、ファン効率向上と低騒音化の効果を充分に発揮する事ができて、空気調和機の期間消費電力を低減することができる。更に、厚翼とすることで、低騒音効果をより発揮する事ができる。
【００２８】
（実施の形態５）
図６は、本発明の実施の形態５のセパレ−ト形空気調和機の模式図を示す。７は室内機、８は室外機、９は圧縮機、１０は防音板、１１は室外熱交換器、１２はオリフィス、１３は外箱、１４は接続配管を示している。
【００２９】
空気調和機に用いられる冷媒としてＨＦＣ−１２４３ｚｆを少なくとも含有し、その他のＨＦＣ系冷媒を地球温暖化係数が５以上で、より好ましくは５００以下、更に好ましくは１５０以下でそれぞれ２成分混合もしくは３成分混合した冷媒を封入した、室内機７と室外機８を接続配管１４でつなぎ、実施の形態１または２または３記載のプロペラファン１を室外機８の熱交換促進用送風機として用いたセパレ−ト形空気調和機を構成する。
【００３０】
以上のように構成された実施の形態４について、以下に動作作用を説明する。これは、Ｒ４１０Ａを冷媒としたセパレ−ト形空気調和機より冷凍サイクル内での冷媒の圧力損失が大きく同じ圧縮機９動力で搬送される冷媒循環量が少なく期間消費電力を多く有す。Ｒ４１０Ａと同等レベルの期間消費電力を保つためには、室外熱交換器１１を大きくして、熱交換量を増加させる事が、解決策の内の一つである。室外熱交換器１１を大きくすると、通風前面面積が増加するので、ファンの通風抵抗が減少する。そこで、ファン効率向上や低騒音を図るためには、低圧形の室外ファンが有効である。翼６の半径方向断面図２において、翼６のハブ５部と外周部４を結ぶ翼６長さの内で外周側１／３付近を曲率点（Ｂ−Ｂ線）として、外周側４翼形状が風上側に対して凹形状で構成し、ハブ５側は直線形状で構成しているために、翼６の圧力面から負圧面に向かう洩れ流れを一因として、翼負圧面外周付近に生成する翼端渦Ｄの位置と翼凹形状位置が殆ど合致するために、低圧形のプロペラファン１としてのファン特性である、ファン効率向上と低騒音化の効果を充分に発揮する事ができて、空気調和機の期間消費電力を低減することができる。更に、厚翼とすることで、低騒音効果をより発揮する事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上の様に、本発明にかかる空気調和機は、Ｒ４１０Ａに代わる低ＧＷＰ冷媒を用いたセパレ−ト型空気調和機が、Ｒ４１０Ａを冷媒としたセパレ−ト形空気調和機より冷凍サイクル内での冷媒の圧力損失が大きく同じ圧縮機動力で搬送される冷媒循環量が少なく期間消費電力を多く有す。Ｒ４１０Ａと同等レベルの期間消費電力を保つためには、室外熱交換器を大きくして、熱交換量を増加させる事が、解決策の内の一つである。室外熱交換器を大きくすると、通風前面面積が増加するので、ファンの通風抵抗が減少する。そこで、ファン効率向上や低騒音を図るためには、低圧形の室外ファンが有効である。その低圧形室外ファンの形状に関するものである。
【符号の説明】
【００３２】
１  プロペラファン
２  前縁
３  後縁
４  外周部
５  ハブ
６  翼
７  室内機
８  室外機
９  圧縮機
１０  防音板
１１  室外熱交換器
１２  オリフィス
１３  外箱
１４  接続配管
【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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