(57)【要約】【課題】ファン効率に優れた多翼ファン及びこれを備えた空気調和装置を提供する。【解決手段】多翼ファン１０の吐出口１９には、ガイド壁３５が設けられている。このガイド壁３５は、外側管壁部４３３の縁部から一方向に沿って延びる主ガイド部３１と、一対の管壁部４１２の各縁部から一方向に沿ってそれぞれ延び、主ガイド部３１の幅方向の両端部にそれぞれつながる一対の横ガイド部３３と、を有している。主ガイド部３１に対向する領域は開放されている。【選択図】図１
2011226407.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転方向（Ｄ）に沿って配列された複数の羽根を有し、回転軸（Ｓ）を中心に回転可能な羽根車（１１）と、前記羽根車（１１）を収容するケーシング本体（１７１）、及び前記ケーシング本体（１７１）から一方向に突出して端部に吐出口（１９）が設けられているとともに前記ケーシング本体（１７１）と連通する吐出管部（１７２）を有する渦巻形ケーシング（１７）と、を備えた多翼ファンであって、
前記渦巻形ケーシング（１７）は、前記羽根車（１１）の前記回転軸（Ｓ）の軸方向の両側にそれぞれ配設された一対の側板（４１）と、前記一対の側板（４１）の間に配設された胴板（４３）と、を有し、
前記一対の側板（４１）は、前記回転軸（Ｓ）の軸方向の両側の側部を覆って前記ケーシング本体（１７１）の両側の側壁を構成する一対の側壁部（４１１）と、各側壁部（４１１）から前記一方向にそれぞれ延設され、前記吐出管部（１７２）の両側の側壁を構成する一対の管壁部（４１２）と、を有し、
前記胴板（４３）は、前記一対の側壁部（４１１）の間において前記羽根車（１１）の周囲に沿って配設されて前記ケーシング本体（１７１）の周壁を構成する周壁部（４３１）と、前記周壁部（４３１）における前記回転方向（Ｄ）の基端側の部位から前記一方向に延設され、前記吐出管部（１７２）の内側の壁を構成する内側管壁部（４３２）と、前記周壁部（４３１）における前記回転方向（Ｄ）の先端側の部位から前記一方向に延設され、前記吐出管部（１７２）の外側の壁を構成する外側管壁部（４３３）と、を有し、
前記吐出口（１９）は、前記吐出管部（１７２）の前記一方向の端部において、前記内側管壁部（４３２）の縁部、前記外側管壁部（４３３）の縁部、及び前記一対の管壁部（４１２）の各縁部によって形成されており、
前記吐出口（１９）には、前記外側管壁部（４３３）の前記縁部から前記一方向に沿って延びる主ガイド部（３１）と、前記一対の管壁部（４１２）の各縁部から前記一方向に沿ってそれぞれ延び、前記主ガイド部（３１）の幅方向の両端部にそれぞれつながる一対の横ガイド部（３３）と、を有するガイド壁（３５）が設けられており、
前記主ガイド部（３１）に対向する領域が開放されている、多翼ファン。
【請求項２】
前記主ガイド部（３１）及び前記横ガイド部（３３）の少なくとも１つは、前記一方向に向かうにつれて外側に広がるように延びている、請求項１に記載の多翼ファン。
【請求項３】
前記一対の横ガイド部（３３）の少なくとも１つは、その幅が前記管壁部（４１２）の幅よりも小さい、請求項１又は２に記載の多翼ファン。
【請求項４】
前記一対の横ガイド部（３３）の少なくとも１つは、前記一方向の先端部における幅が、前記管壁部（４１２）の前記縁部につながる基端部における幅よりも小さい、請求項１〜３のいずれか１項に記載の多翼ファン。
【請求項５】
空気の吹出口を有するケーシングと、
前記ケーシング内に収容された請求項１〜４のいずれか１項に記載の多翼ファンと、
前記吹出口と前記多翼ファンの前記吐出口（１９）との間に設けられた空間であってその空間における前記吐出口（１９）と平行な断面の面積が前記吐出口（１９）の開口面積よりも大きいプレナム室と、を備えた空気調和装置。
【請求項６】
多翼ファンの渦巻形ケーシング（１７）における略矩形状の吐出口（１９）に取り付け可能なガイド部材であって、
前記吐出口（１９）を形成する周縁部のうちの１つの縁部に接続可能であり、一方向に沿って延びる板状の主ガイド部（３１）と、
前記縁部の両サイドに位置する一対の横縁部に接続可能であり、前記主ガイド部（３１）の幅方向の両端部から前記主ガイド部（３１）と略直交する方向に延びる一対の横ガイド部（３３）とを有している、ガイド部材。
【請求項７】
前記主ガイド部（３１）及び前記横ガイド部（３３）の少なくとも１つは、前記一方向に向かうにつれて外側に広がるように延びている、請求項６に記載のガイド部材。
【請求項８】
前記一対の横ガイド部（３３）の少なくとも１つは、その幅が前記横縁部の長さよりも小さい、請求項６又は７に記載のガイド部材。
【請求項９】
前記一対の横ガイド部（３３）の少なくとも１つは、前記一方向の先端部における幅が、前記横縁部に接続される基端部における幅よりも小さい、請求項６〜８のいずれか１項に記載のガイド部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、渦巻形ケーシングを備えた多翼ファン、これを備えた空気調和装置、及び前記多翼ファンの渦巻形ケーシングにおける吐出口に取り付け可能なガイド部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば空気調和装置の送風機として多翼ファンが用いられている。この多翼ファンは、ファンモータにより回転する羽根車と、この羽根車を収容する渦巻形ケーシングとを備えている。この渦巻形ケーシングは、羽根車の軸方向の両側にそれぞれ配設された一対の側壁と、これらの一対の側壁の間に配設された周壁（胴板）とを有している。前記一対の側壁は、羽根車の両側の側部をそれぞれ覆い、前記周壁は、羽根車の周囲を回転方向に沿って覆っている。
【０００３】
この多翼ファンでは、ファンモータが駆動して羽根車が回転すると、前記側壁に設けられた空気の吸込口から渦巻形ケーシング内に空気が吸い込まれる。渦巻形ケーシングの内部に吸い込まれた空気は、羽根車の回転軸の軸方向に沿って羽根車内に送られ、さらに半径方向外側に送られて羽根同士の隙間を通過する。この隙間を通過した空気は、周壁に沿って渦巻状に下流側に進み、渦巻形ケーシングの吐出口から外部に吹き出される（例えば特許文献１参照）。前記吐出口は、前記周壁の下流側縁部と前記一対の側壁の下流側縁部とを含む周縁部によって形成された開口である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２８１１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている従来の多翼ファンでは、その吐出口から空気が吹き出される際に、吹き出される空気が周囲の空気を巻き込むことによりエネルギー損失（混合損失）が生じる。この混合損失はファン効率の低下の要因となる。また、渦巻形ケーシングの内部における空気の流れ、及び渦巻形ケーシングの吐出口付近における空気の流れは複雑であるので、吐出口から吹き出される空気の流れは不安定になりやすい。この不安定な空気の流れはファン効率の低下の要因となる。
【０００６】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ファン効率に優れた多翼ファン及びこれを備えた空気調和装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の多翼ファンは、回転方向（Ｄ）に沿って配列された複数の羽根を有し、回転軸（Ｓ）を中心に回転可能な羽根車（１１）と、前記羽根車（１１）を収容するケーシング本体（１７１）、及び前記ケーシング本体（１７１）から一方向に突出して端部に吐出口（１９）が設けられているとともに前記ケーシング本体（１７１）と連通する吐出管部（１７２）を有する渦巻形ケーシング（１７）と、を備えている。
【０００８】
前記渦巻形ケーシング（１７）は、前記羽根車（１１）の前記回転軸（Ｓ）の軸方向の両側にそれぞれ配設された一対の側板（４１）と、前記一対の側板（４１）の間に配設された胴板（４３）と、を有している。前記一対の側板（４１）は、前記回転軸（Ｓ）の軸方向の両側の側部を覆って前記ケーシング本体（１７１）の両側の側壁を構成する一対の側壁部（４１１）と、各側壁部（４１１）から前記一方向にそれぞれ延設され、前記吐出管部（１７２）の両側の側壁を構成する一対の管壁部（４１２）と、を有している。
【０００９】
前記胴板（４３）は、前記一対の側壁部（４１１）の間において前記羽根車（１１）の周囲に沿って配設されて前記ケーシング本体（１７１）の周壁を構成する周壁部（４３１）と、前記周壁部（４３１）における前記回転方向（Ｄ）の基端側の部位から前記一方向に延設され、前記吐出管部（１７２）の内側の壁を構成する内側管壁部（４３２）と、前記周壁部（４３１）における前記回転方向（Ｄ）の先端側の部位から前記一方向に延設され、前記吐出管部（１７２）の外側の壁を構成する外側管壁部（４３３）と、を有している。
【００１０】
前記吐出口（１９）は、前記吐出管部（１７２）の前記一方向の端部において、前記内側管壁部（４３２）の縁部、前記外側管壁部（４３３）の縁部、及び前記一対の管壁部（４１２）の各縁部によって形成されている。
【００１１】
前記吐出口（１９）には、前記外側管壁部（４３３）の前記縁部から前記一方向に沿って延びる主ガイド部（３１）と、前記一対の管壁部（４１２）の各縁部から前記一方向に沿ってそれぞれ延び、前記主ガイド部（３１）の幅方向の両端部にそれぞれつながる一対の横ガイド部（３３）と、を有するガイド壁（３５）が設けられている。前記主ガイド部（３１）に対向する領域は開放されている。
【００１２】
一般に、渦巻状のケーシングを備えた多翼ファンでは、空気はケーシング内において周壁と羽根車との間を渦巻状に流れるので、特に、半径方向外側に位置する胴板に沿った空気の流れが不安定になりやすい。
【００１３】
そこで、本構成では、吐出口（１９）に前記ガイド壁（３５）を設けている。このガイド壁（３５）は、渦巻形ケーシング（１７）内を胴板（４３）に沿って流れて吐出口から吹き出される空気を案内する役割を果たす。したがって、渦巻形ケーシング（１７）内を胴板（４３）に沿って流れて吐出口（１９）から吹き出された直後の不安定な流れの空気が周囲の空気を巻き込むのを抑制することができる。
【００１４】
そして、ガイド壁（３５）に沿って案内される空気は、ガイド壁（３５）を設けていない場合に比べて、ガイド壁（３５）に案内されて前記吐出方向（下流側）に向かって流れる間にその流れが安定化する。このように流れが安定化された時点でガイド壁（３５）の下流側の端部を通過して周囲の空気と混ざることになるので、周囲の空気を巻き込むことに起因するエネルギー損失を低減することができる。
【００１５】
しかも、この構成では、主ガイド部（３１）に対向する領域は開放されているので、その領域においては空気と壁面との摩擦がない。これにより、吐出口（１９）から吹き出された空気の摩擦によるエネルギー損失が大きくなるのを抑制することができる。以上のことから、本構成によれば、ファン効率に優れた多翼ファンを提供することができる。
【００１６】
また、前記主ガイド部（３１）及び前記横ガイド部（３３）の少なくとも１つが、前記一方向に向かうにつれて外側に広がるように延びている場合には、広がるように延びていない場合と比較して、吐出口から吹き出される空気をより広範囲に吹き出すことができる。
【００１７】
また、前記一対の横ガイド部（３３）の少なくとも１つは、その幅が前記管壁部（４１２）の幅よりも小さくなるように構成されているのが好ましい。
【００１８】
この構成では、前記幅の小さな横ガイド部（３３）は、主ガイド部（３１）側の領域（図１の上方の領域）には設けられているが、主ガイド部（３１）とは反対側の領域（図１の下方の領域）には設けられていない。したがって、前記幅の小さな横ガイド部（３３）は、主ガイド部（３１）側の領域において、主ガイド部（３１）による空気の案内機能を補助する役割を果たす。その一方で、前記幅の小さな横ガイド部（３３）は、主ガイド部（３１）とは反対側の領域には設けられていないので、横ガイド部（３３）が管壁部（４１２）と同じ幅で前記一方側に延びている場合と比較して、横ガイド部（３３）の壁面と空気との摩擦をより小さくすることができる。これにより、エネルギー損失をさらに抑制できる。
【００１９】
前記一対の横ガイド部（３３）の少なくとも１つは、前記一方向の先端部における幅が、前記管壁部（４１２）の前記縁部につながる基端部における幅よりも小さくなるように構成されているのが好ましい。
【００２０】
この構成では、ガイド壁（３５）によって空気の流れが比較的安定化される下流側の領域、すなわち横ガイド部（３３）の先端部側においては、横ガイド部（３３）の幅を小さくする一方で、空気の流れが不安定な領域である上流側の領域、すなわち横ガイド部（３３）の基端部側においては、横ガイド部（３３）の幅を先端部よりも大きくしている。これにより、横ガイド部（３３）は、その基端部側の領域においては、主ガイド部（３１）による空気の案内機能を補助する役割を果たす一方で、先端部側の領域においては、横ガイド部（３３）の壁面と空気との摩擦をより小さくできる。これにより、エネルギー損失をさらに抑制できる。
【００２１】
本発明の空気調和装置は、空気の吹出口を有するケーシングと、前記ケーシング内に収容された前記多翼ファンと、前記吹出口と前記多翼ファンの前記吐出口（１９）との間に設けられた空間であってその空間における前記吐出口（１９）と平行な断面の面積が前記吐出口（１９）の開口面積よりも大きいプレナム室と、を備えている。
【００２２】
この構成のように、前記ガイド壁を備えた多翼ファンは、前記プレナム室を備えた空気調和装置に好適である。例えば、多翼ファンの吐出口に、この吐出口の開口断面と同程度の通路を有するダクトが直接取り付けられるような場合には、このダクト自体が吐出口から吐出された空気を案内する役割を果たす。このようにダクトが多翼ファンの吐出口に直接取り付けられる形態ではなく、空気調和装置の吹出口と多翼ファンの吐出口との間に、空間の断面積が吐出口（１９）の開口面積よりも大きいプレナム室が設けられている場合には、ガイド壁による上記した効果が得られる。すなわち、多翼ファンの吐出口からプレナム室に吹き出される空気は、プレナム室においてガイド壁によって案内されるので、吐出口から吹き出された直後の不安定な流れの空気が周囲の空気を巻き込むのを抑制することができる。
【００２３】
本発明のガイド部材は、多翼ファンの渦巻形ケーシング（１７）における略矩形状の吐出口（１９）に取り付け可能である。このガイド部材は、前記吐出口（１９）を形成する周縁部のうちの１つの縁部に接続可能であり、一方向に沿って延びる板状の主ガイド部（３１）と、前記縁部の両サイドに位置する一対の横縁部に接続可能であり、前記主ガイド部（３１）の幅方向の両端部から前記主ガイド部（３１）と略直交する方向に延びる一対の横ガイド部（３３）とを有している。
【００２４】
この構成では、前記ガイド部材を例えば既設の空気調和装置の多翼ファンに取り付けることにより、その空気調和装置のファン効率を改善することができる。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように、本発明によれば、ファン効率の低下を抑制できるとともに、騒音が生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（Ａ）は、本発明の第１実施形態に係る多翼ファンを示す正面図であり、（Ｂ）は、前記多翼ファンの平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】（A）は、第１実施形態に係る多翼ファンのガイド壁の形状を示す斜視図であり、（Ｂ）は、その変形例を示す斜視図であり、（Ｃ）は、他の変形例を示す斜視図である。
【図４】第１実施形態に係る多翼ファンを備えた空気調和装置の一例を示す断面図である。
【図５】（Ａ）は、第１実施形態に係る多翼ファンを備えた空気調和装置の他の例を示す断面図であり、（Ｂ）は、第１実施形態に係る多翼ファンを備えた空気調和装置のさらに他の例を示す断面図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）は、第１実施形態に係る多翼ファンのガイド壁の効果を確認した評価結果を示すグラフである。
【図７】図６のグラフに示す評価に用いた多翼ファンを示す正面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る多翼ファンを示す平面図である。
【図９】（A）は、第２実施形態に係る多翼ファンのガイド壁の形状を示す斜視図であり、（Ｂ）は、その変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態に係る多翼ファンについて図面を参照して説明する。
【００２８】
＜第１実施形態＞
図１（Ａ），（Ｂ）及び図２に示すように、本実施形態の多翼ファン１０は、渦巻形ケーシング１７と、この渦巻形ケーシング１７内に収容された羽根車１１と、この羽根車１１に接続されたモータ９３とを備えている。図２では、モータ９３の図示を省略している。
【００２９】
渦巻形ケーシング１７は、羽根車１１を収容するケーシング本体１７１と、このケーシング本体１７１から空気の吐出方向Ｔに突出する吐出管部１７２とを有している。吐出管部１７２は、ケーシング本体１７１と連通しており、空気の吐出方向Ｔの端部に吐出口１９を有している。渦巻形ケーシング１７は、羽根車１１の回転軸Ｓの軸方向の正面Ｆ側及び背面Ｒ側にそれぞれ配設された一対の側板４１と、これらの側板４１の間に配設された胴板４３とを有している。
【００３０】
図１（Ａ）に示すように、各側板４１は、側壁部４１１と、管壁部４１２とを有している。一方の側壁部４１１は、回転軸Ｓの軸方向の正面Ｆ側の側部を覆い、他方の側壁部４１１は、背面Ｒ側の側部を覆っている。これら一対の側壁部４１１は、ケーシング本体１７１の両側の側壁を構成している。前記軸方向の両側に位置する一対の管壁部４１２は、各側壁部４１１から吐出方向Ｔにそれぞれ延設されており、吐出管部１７２の両側の側壁を構成している。
【００３１】
胴板４３は、周壁部４３１と、内側管壁部４３２と、外側管壁部４３３とを有している。周壁部４３１は、一対の側壁部４１１の間において羽根車１１の周囲に沿って配設されており、ケーシング本体１７１の周壁を構成している。内側管壁部４３２は、周壁部４３１における回転方向Ｄの基端側の部位から吐出方向Ｔに延設されており、吐出管部１７２の内側の壁を構成している。外側管壁部４３３は、周壁部４３１における回転方向Ｄの先端側の部位から吐出方向Ｔに延設されており、吐出管部１７２の外側の壁を構成している。
【００３２】
したがって、ケーシング本体１７１は、各側板４１の側壁部４１１と、胴板４３の周壁部４３１とにより構成されている。吐出管部１７２は、各側板４１の管壁部４１２と、内側管壁部４３２と、外側管壁部４３３とにより構成されている。また、吐出口１９は、吐出方向Ｔの端部における内側管壁部４３２の縁部、外側管壁部４３３の縁部、及び一対の管壁部４１２の各縁部によって形成されている。
【００３３】
図１（Ａ），（Ｂ）及び図２に示すように、渦巻形ケーシング１７は、正面Ｆ側の側板４１に設けられたベルマウス９１を有している。このベルマウス９１は、羽根車１１に対して正面Ｆ側に対向配置されている。ベルマウス９１は、ケーシング１７内へ空気を吸い込む吸込口となる略円形の開口を有し、空気を羽根車１１に案内する役割を果たす。図２に示すように、ベルマウス９１の内周面９１ａは、その内径が正面Ｆ側から背面Ｒ側に向かうにつれて小さくなる湾曲形状を有している。同様に、ベルマウス９１の外周面９１ｂは、その外径が正面Ｆ側から背面Ｒ側に向かうにつれて小さくなる湾曲形状を有している。
【００３４】
羽根車１１は、背面Ｒ側の側壁部４１１に対向して配置された円盤状の主板８２と、回転方向Ｄに沿って配列された複数の前向き羽根８３と、これらの前向き羽根８３の正面Ｆ側の端部に連結されたリング部８４とを有している。各前向き羽根８３の背面Ｒ側の端部は主板８２につながっている。各前向き羽根８３における前縁８３ｆから後縁８３ｒまでの長さ（翼弦長）は、回転軸Ｓの軸方向においてほぼ一定である。主板８２は、円盤状の主板本体９８と、この主板本体９８の中心から正面Ｆ側に突出するハブ９７とを有している。
【００３５】
モータ９３は、渦巻形ケーシング１７の背面Ｒ側の側壁部４１１に固定されている。側壁部４１１に設けられた図略の貫通口を通じてモータ９３のシャフト９５がケーシング本体１７１内に挿通されている。このシャフト９５は、羽根車１１のハブ９７に固定されている。このようにして羽根車１１は、その回転軸Ｓを中心に回転可能に渦巻形ケーシング１７に支持されている。
【００３６】
モータ９３により羽根車１１が回転すると、図２において二点鎖線で示すように、ベルマウス９１からケーシング１７内に空気が吸い込まれる。この吸い込まれた空気は、回転軸Ｓの軸方向の正面Ｆ側から前記軸方向に沿って背面Ｒ側に向かって羽根車１１内に流入し、前向き羽根８３同士の隙間を通過して半径方向外側に羽根車１１から流出する。この流出した空気は、渦巻形ケーシング１７のケーシング本体１７１の内部を回転方向Ｄに沿って移動し、吐出管部１７２の吐出口１９から吐出される。
【００３７】
吐出口１９には、ガイド壁３５が設けられている。このガイド壁３５は、外側管壁部４３３の縁部から吐出方向Ｔに沿って延びる主ガイド部３１と、一対の管壁部４１２の各縁部から吐出方向Ｔに沿ってそれぞれ延び、主ガイド部３１の幅方向の両端部にそれぞれつながる一対の横ガイド部３３と、を有している。
【００３８】
図１（Ａ）及び図３（Ａ）に示すように、この実施形態におけるガイド壁３５の主ガイド部３１は、外側管壁部４３３とほぼ同じ幅で外側管壁部４３３とほぼ平行に吐出方向Ｔに向かって延びる略矩形状を有している。
【００３９】
ガイド壁３５の各横ガイド部３３は、管壁部４１２とほぼ平行に吐出方向Ｔに向かって延びる略矩形状を有している。各横ガイド部３３は、管壁部４１２の縁部につながる基端部３３ｂから吐出方向Ｔの先端部３３ｂの全体にわたって幅Ｂが管壁部４１２の縁部の幅Ｄよりも小さく、一定である。
【００４０】
各横ガイド部３３の各寸法は、特に限定されるものではないが、後述する図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の評価結果に示されているように、比（Ｂ／Ｄ）が０．０６〜０．４８の範囲にあるのが好ましく、比（Ａ／Ｃ）が０．１５〜０．６０の範囲にあるのが好ましい。
【００４１】
主ガイド部３１に対向する領域、すなわち図１（Ａ）における主ガイド部３１の下方は開放されている。したがって、吐出口１９から吐出される空気のうち、内側管壁部４３２側の領域から吐出される空気は、図３（Ａ）に矢印で示すように、前方（吐出方向Ｔ）、下方、側方などに広がって進む。一方、外側管壁部４３３側の領域から吐出される空気は、ガイド壁３５に案内されて吐出方向Ｔに沿って進む。
【００４２】
ガイド壁３５は、例えば板金を曲げ加工することにより得られる。ガイド壁３５は、渦巻形ケーシング１７の吐出管部１７２とは別々に作製した後、吐出口１９に取り付けてもよく、吐出管部１７２と一体成形してもよい。また、ガイド壁３５は、既設の空気調和装置の多翼ファンにガイド部材３５として後付けすることも可能である。ガイド壁３５を吐出管部１７２に取り付けるには、例えばねじ止め、溶接、ロウ付けなどの種々の方法を用いることができる。
【００４３】
図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の多翼ファン１０の変形例を示す斜視図であり、図３（Ｃ）は、他の変形例を示す斜視図である。図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、これらの多翼ファン１０の各横ガイド部３３は、吐出方向Ｔの先端部３３ｂにおける幅Ｂが、管壁部４１２の縁部につながる基端部３３ｂにおける幅Ｂよりも小さい。
【００４４】
これらの各横ガイド部３３は、基端部３３ａから先端部３３ｂに向かうにつれて幅Ｂが次第に小さくなっている。図３（Ｂ）における横ガイド部３３は、その下端辺が弓状に湾曲している。一方、図３（Ｃ）における横ガイド部３３は、側面視で略三角形の形状を有している。  
【００４５】
図４は、第１実施形態に係る多翼ファン１０を備えた空気調和装置の室内機７１の一例を示す断面図である。図４に示すように、この室内機７１は、例えば室内の床に配置される縦長の形状を有したタイプである。この室内機７１は、略直方体形状のケーシング７２の内部に、熱交換器７６及び多翼ファン１０が収容されている。
【００４６】
ケーシング７２は、ケーシング７２内に空気を吸い込むための吸込口７３を下部の正面に有し、ケーシング７２内の空気を外部に吹き出すための吹出口７７を上部の正面に有している。吸込口７３には、グリル７４が取り付けられており、このグリル７４の内側にはグリル７４に沿ってフィルター７５が配置されている。吹出口７７には、図略の回動軸に回動可能に支持された複数のフラップ７８が配設されている。これらのフラップ７８が回動することにより空気の吹出方向を調節できる。
【００４７】
ケーシング７２の内部は、仕切り板７９により上下２つの空間８０，８１に分けられている。ケーシング７２の内部の下方の空間８０には、吸込口７３が設けられており、熱交換器７６及び多翼ファン１０の渦巻形ケーシング１７が配置されている。熱交換器７６は、多翼ファン１０の下方に配置されている。上方の空間（プレナム室）８１には、吹出口７７が設けられており、多翼ファン１０のガイド壁３５が配置されている。
【００４８】
仕切り板７９は、ケーシング７２の内部空間の上部に位置し、吹出口７７の下端近傍に略水平方向に配置された板状の部材である。この仕切り板７９の背面側の領域には貫通口が設けられており、この貫通口に多翼ファン１０の吐出管部１７２の端部が嵌り込むように配置されている。
【００４９】
プレナム室８１は、吹出口７７と多翼ファン１０の吐出口１９との間に設けられた空間である。図４に示すように、このプレナム室８１の空間における吐出口１９と平行な断面の面積は、吐出口１９の開口面積よりも大きい。
【００５０】
この空気調和装置７１では、モータ９３が駆動して羽根車１１が回転すると、吸込口７３から空気がケーシング７２内に吸い込まれ、熱交換器７６を通過し、多翼ファン１０のベルマウス９１に沿って渦巻形ケーシング１７内に吸い込まれる。渦巻形ケーシング１７内に吸い込まれた空気は、渦巻形ケーシング１７内を渦巻状に進み、吐出口１９からプレナム室８１に吐出される。プレナム室８１では、空気がプレナム室８１内においてある程度均一化された後に吹出口７７から室内に吹き出される。
【００５１】
図５（Ａ）は、第１実施形態に係る多翼ファンを備えた空気調和装置の室内機７１の他の例を示す断面図である。図５（Ａ）に示すように、この室内機７１は、天井に埋め込まれて用いられる天井埋込ビルトイン形の室内機である。この室内機７１は、略直方体形状のケーシング７２の内部に、熱交換器７６及び多翼ファン１０が収容されている。
【００５２】
ケーシング７２は、ケーシング７２内に空気を吸い込むための吸込口７３を後部の下面に有し、ケーシング７２内の空気を外部に吹き出すための吹出口７７を前部の正面に有している。吸込口７３には、グリル７４が取り付けられており、このグリル７４の内側にはグリル７４に沿ってフィルター７５が配置されている。吹出口７７には、ダクト７０が接続されている。
【００５３】
ケーシング７２の内部は、仕切り板７９により前後２つの空間８０，８１に分けられている。ケーシング７２の内部の後方の空間８０には、吸込口７３が設けられており、多翼ファン１０の渦巻形ケーシング１７が配置されている。前方の空間（プレナム室）８１には、吹出口７７が設けられており、多翼ファン１０のガイド壁３５が配置され、熱交換器７６が配置されている。熱交換器７６は、多翼ファン１０の吐出口１９及びガイド壁３５と、吹出口７７との間に配置されている。この室内機７１の多翼ファン１０は、プレナム室８１を介してダクト７０に連通している。
【００５４】
仕切り板７９は、ケーシング７２の内部空間において前後方向の中央付近に位置し、吸込口７３の前端近傍に略鉛直方向に配置された板状の部材である。この仕切り板７９の上部の領域には貫通口が設けられており、この貫通口に多翼ファン１０の吐出管部１７２の端部が嵌り込むように配置されている。
【００５５】
プレナム室８１は、吹出口７７と多翼ファン１０の吐出口１９との間に設けられた空間である。図５（Ａ）に示すように、このプレナム室８１の空間における吐出口１９と平行な断面の面積は、吐出口１９の開口面積よりも大きい。
【００５６】
この空気調和装置７１では、モータ９３が駆動して羽根車１１が回転すると、吸込口７３から空気がケーシング７２内に吸い込まれ、多翼ファン１０のベルマウス９１に沿って渦巻形ケーシング１７内に吸い込まれる。渦巻形ケーシング１７内に吸い込まれた空気は、渦巻形ケーシング１７内を渦巻状に進み、吐出口１９からプレナム室８１に吐出される。プレナム室８１に吐出された空気は、熱交換器７６を通過し、吹出口７７を通じてダクト７０に送られる。
【００５７】
図５（Ｂ）は、第１実施形態に係る多翼ファンを備えた空気調和装置の室内機７１のさらに他の例を示す断面図である。図５（Ｂ）に示すように、この室内機７１は、天井吊り形の室内機である。この室内機７１については、図５（Ａ）との相違点を説明し、他の部位については図５（Ａ）と同じ符号を付してその説明を省略する。
【００５８】
図５（Ｂ）の室内機７１は、図５（Ａ）の室内機７１のようにダクト７０に接続されるものではない点で図５（Ａ）の室内機７１と相違している。この室内機７１では、空気は吹出口７７から室内に直接吹き出される。
【００５９】
また、図５（Ｂ）の室内機７１の仕切り板７９は、多翼ファン１０の吹出方向が水平方向に対して若干下方に傾斜している関係で、上側仕切部７９ａと下側仕切部７９ｂとの間に段差が設けられている。この仕切り板７９により、ケーシング７２の内部は、前後２つの空間８０，８１に分けられている。仕切り板７９に設けられた貫通口に多翼ファン１０の吐出管部１７２の端部が嵌り込むように配置されている。
【００６０】
プレナム室８１は、吹出口７７と多翼ファン１０の吐出口１９との間に設けられた空間である。図５（Ｂ）に示すように、このプレナム室８１の空間における吐出口１９と平行な断面の面積は、吐出口１９の開口面積よりも大きい。
【００６１】
次に、第１実施形態の多翼ファン１０の評価結果について説明する。
【００６２】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態に係る多翼ファン１０と従来の多翼ファンのファン効率を比較したグラフである。これらのグラフのデータは、本実施形態の多翼ファン１０及び従来の多翼ファンを実際に運転してその際のファン効率を測定し、従来の多翼ファンのファン効率を基準（ゼロ）としたときの本実施形態の多翼ファン１０のファン効率を示している。したがって、データがプラスである場合には、本実施形態の多翼ファン１０のファン効率が従来の多翼ファンのファン効率よりも高いことを示している。
【００６３】
図６（Ａ）に示すデータは、多翼ファン１０のファン効率と、ガイド壁３５を有していない従来の多翼ファンのファン効率とを比較したものである。これらのデータは、図７に示す多翼ファン１０のガイド壁３５の横ガイド部３３の幅Ｂ（吐出口１９に接続された横ガイド部３３の基端部の幅）と、吐出口１９を形成する管壁部４１２の縁部の長さＤとの比（Ｂ／Ｄ）をゼロから０．４８の間で変えて測定した（長さＤは一定値９７ｍｍとし、幅Ｂを変化させた）。なお、比（Ｂ／Ｄ）がゼロの場合とは、横ガイド部３３のない主ガイド部３１のみからなるガイド壁を吐出口１９に取り付けた形態である。
【００６４】
図６（Ａ）に示すデータを測定する際には、比（Ａ／Ｃ）の値は、０．６とした。寸法Ａは、ガイド壁３５の吐出方向Ｔの長さである。寸法Ｃは、ガイド壁３５の主ガイド部３１の外面に垂直で回転軸Ｓを通る直線Ｌと、吐出口１９との距離である。この寸法Ｃは１６０ｍｍとした。また、渦巻形ケーシング１７のケーシング本体１７１は、直線Ｌに平行な方向の寸法を２７８ｍｍとし、直線Ｌに垂直な方向の寸法を２４７ｍｍとし、回転軸Ｓの軸方向の寸法（奥行き）を７５ｍｍとした。
【００６５】
なお、このデータ測定に用いた図７に示す多翼ファン１０は、吐出管部１７２の形状が図１に示す多翼ファン１０と若干異なっている。すなわち、図７に示す多翼ファン１０の吐出管部１７２は、ケーシング本体１７１側の部位が、ガイド壁３５の延設方向（吐出方向Ｔ）に対して図７の下方に傾斜している。そして、吐出管部１７２の吐出口１９側の先端部付近は、ガイド壁３５の延設方向（吐出方向Ｔ）にほぼ平行に延びている。この平行に延びた部分の長さは、図７に示すように２０ｍｍとした。
【００６６】
また、多翼ファンのファン効率ηｔは、風量Ｑに全圧Ｐｔをかけ算し、軸動力Ｌで割ることにより得られる（ファン効率ηｔ＝（風量Ｑ×全圧Ｐｔ）÷軸動力Ｌ）。全圧Ｐｔは、静圧Ｐｓと吐出口の動圧Ｐｖを足した値である（全圧Ｐｔ＝静圧Ｐｓ＋吐出口の動圧Ｐｖ）。
【００６７】
図６（Ａ）に示すように、ガイド壁が主ガイド部３１のみからなり横ガイド部３３がない形態、すなわち比（Ｂ／Ｄ）がゼロの場合のファン効率は、ガイド壁がない従来の多翼ファンとほぼ同じであり、ファン効率の向上効果が得られていないことがわかる。一方、従来の多翼ファン及び比（Ｂ／Ｄ）がゼロの場合の多翼ファンに比べて、主ガイド部３１及び横ガイド部３３を有した多翼ファン１０は、ファン効率が優れており、横ガイド部３３の幅Ｂが大きくなるにつれてファン効率が向上していることがわかる。また、図６（Ａ）には図示していないが、比（Ｂ／Ｄ）を０．４８よりも大きくした場合のファン効率は、比（Ｂ／Ｄ）が０．４８の場合のファン効率とほぼ同程度であった。
【００６８】
図６（Ｂ）に示すデータは、多翼ファン１０のファン効率と、ガイド壁３５を有していない従来の多翼ファンのファン効率とを比較したものである。これらのデータは、図７に示すガイド壁３５の吐出方向Ｔの寸法Ａと、吐出口１９から直線Ｌまでの寸法Ｃとの比（Ａ／Ｃ）を０．１５から０．６０の間で変えて測定した。図６（Ｂ）に示すデータを測定する際には、比（Ｂ／Ｄ）は０．４８とした。
【００６９】
図６（Ｂ）に示すように、ガイド壁がない従来の多翼ファンに比べて、主ガイド部３１及び横ガイド部３３を有した多翼ファン１０は、ファン効率が優れており、寸法Ａが大きくなるにつれてファン効率が向上していることがわかる。また、図６（Ｂ）には図示していないが、比（Ａ／Ｃ）を０．６０よりも大きくした場合のファン効率は、比（Ａ／Ｃ）が０．６０の場合のファン効率とほぼ同程度であった。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態では、吐出口１９にガイド壁３５を設けている。このガイド壁３５は、渦巻形ケーシング１７内を胴板４３に沿って流れて吐出口から吹き出される空気を案内する役割を果たす。したがって、渦巻形ケーシング１７内を胴板４３に沿って流れて吐出口１９から吹き出された直後の不安定な流れの空気が周囲の空気を巻き込むのを抑制することができる。そして、ガイド壁３５に沿って案内される空気は、ガイド壁３５を設けていない場合に比べて、ガイド壁３５に案内されて吐出方向Ｔ（下流側）に向かって流れる間にその流れが安定化する。このように流れが安定化された時点でガイド壁３５の下流側の端部を通過して周囲の空気と混ざることになるので、周囲の空気を巻き込むことに起因するエネルギー損失を低減することができる。また、不安定な流れの空気が周囲の空気と混ざるのを抑制できるので、騒音レベルを低減する効果も期待できる。また、吐出管部１７２の吐出方向Ｔの寸法が短い場合には、空気の流れが特に不安定になりやすいので、ガイド壁３５を設けることによる上記効果が高い。
【００７１】
しかも、本実施形態では、主ガイド部３１に対向する領域は開放されているので、その領域においては空気と壁面との摩擦がない。これにより、吐出口１９から吹き出された空気の摩擦によるエネルギー損失が大きくなるのを抑制することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、一対の横ガイド部３３は、各幅が管壁部４１２の幅よりも小さくなるように構成されている。すなわち、各横ガイド部３３は、主ガイド部３１側の領域には設けられているが、主ガイド部３１とは反対側の領域には設けられていない。したがって、各横ガイド部３３は、主ガイド部３１側の領域において、主ガイド部３１による空気の案内機能を補助する役割を果たす。その一方で、各横ガイド部３３は、主ガイド部３１とは反対側の領域には設けられていないので、各横ガイド部３３が管壁部４１２と同じ幅で吐出方向Ｔに延びている場合と比較して、各横ガイド部３３の壁面と空気との摩擦をより小さくすることができる。これにより、エネルギー損失をさらに抑制できる。
【００７３】
また、本実施形態の変形例では、一対の横ガイド部３３は、吐出方向Ｔの先端部３３ｂにおける幅が、管壁部４１２の縁部につながる基端部３３ａにおける幅よりも小さくなるように構成されている。すなわち、この変形例では、ガイド壁３５によって空気の流れが比較的安定化される下流側の領域（各横ガイド部３３の先端部３３ｂ側の領域）においては、各横ガイド部３３の幅を小さくする一方で、空気の流れが不安定な領域である上流側の領域（各横ガイド部３３の基端部３３ａ側の領域）においては、各横ガイド部３３の幅を先端部３３ｂよりも大きくしている。
【００７４】
これにより、各横ガイド部３３は、その基端部３３ａ側の領域においては、主ガイド部３１による空気の案内機能を補助する役割を果たす一方で、先端部３３ｂ側の領域においては、各横ガイド部３３の壁面と空気との摩擦をより小さくできる。よって、エネルギー損失をさらに抑制できる。
【００７５】
＜第２実施形態＞
図８は、本発明の第２実施形態に係る多翼ファン１０を示す平面図であり、図９（A）は、その多翼ファン１０のガイド壁３５の形状を示す斜視図である。なお、ここでは第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
この第２実施形態の多翼ファン１０では、各横ガイド部３３が吐出方向Ｔに向かうにつれて外側に広がるように延びている点が第１実施形態とは異なっている。この第２実施形態では、横ガイド部３３が外側に広がるように延びていない場合と比較して、吐出口１９から吹き出される空気をより広範囲に吹き出すことができる。横ガイド部３３は平板状であってもよく、湾曲していてもよい。
【００７７】
また、図９（Ｂ）は、第２実施形態に係る多翼ファン１０のガイド壁３５の形状の変形例を示す斜視図である。図９（Ｂ）に示すように、この多翼ファン１０の各横ガイド部３３は、吐出方向Ｔの先端部３３ｂにおける幅が、管壁部４１２の縁部につながる基端部３３ｂにおける幅よりも小さい。
【００７８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。
【００７９】
例えば、前記実施形態では、横ガイド部３３が吐出方向Ｔに向かうにつれて外側に広がるように延びている場合を例示したが、主ガイド部３１が吐出方向Ｔに向かうにつれて外側に広がるように延びていてもよい。
【００８０】
また、前記実施形態では、各横ガイド部３３の幅Ｂが管壁部４１２の幅よりも小さい場合を例示したが、これに限定されない。例えば、一方の横ガイド部３３の幅Ｂが管壁部４１２の幅よりも小さく、他方の横ガイド部３３の幅Ｂが管壁部４１２と同じ幅であってもよい。また、両方の横ガイド部３３の幅Ｂが管壁部４１２と同じ幅であってもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１０  多翼ファン
１１  羽根車
１７  渦巻形ケーシング
１７１  ケーシング本体
１７２  吐出管部
１９  吐出口
４１  側板
４１１  側壁部
４１２  管壁部
４３  胴板
４３１  周壁部
４３２  内側管壁部
４３３  外側管壁部
８３  前向き羽根
８３ｆ  前向き羽根の前縁
８３ｒ  前向き羽根の後縁
Ｄ  回転方向
Ｆ  回転軸の軸方向の正面側
Ｒ  回転軸の軸方向の背面側
Ｓ  回転軸
【図１】
2011226407.tif 000003
【図２】
2011226407.tif 000004
【図３】
2011226407.tif 000005
【図４】
2011226407.tif 000006
【図５】
2011226407.tif 000007
【図６】
2011226407.tif 000008
【図７】
2011226407.tif 000009
【図８】
2011226407.tif 000010
【図９】
2011226407.tif 000011