(57)【要約】      （修正有）【課題】サージング現象の発生を抑制しつつプロペラファンの風量増大を図る。【解決手段】翼は、外周部から内周部へ至る途中で分岐した複数の翼素１２−１１〜１２−１３を有する。複数の翼素は、中心軸を回転中心とする回転の下流側の後縁部１２−１１−１〜１２−１３−１と、上流側の前縁部１２−１１−２〜１２−１３−２とを有し、側面に接続され、隣接する翼素間それぞれに気流の流路となる孔部１２−２１を形成する。複数の翼素は、外周部から内周部へ至る途中の分岐点で分岐した回転の上流側の第１の翼素と第１の翼素の回転の下流側に隣接する第２の翼素とを含み、分岐点から側面に至る第１の翼素の後縁部に第１の翼素の一部である延伸部１２−１１Ｂを有する。延伸部の中心軸を回転中心とする回転軌道には、第２の翼素の前縁部の少なくとも一部が重なる。【選択図】図９
2019100278.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸の周りに側面を有するハブと、前記側面に設けられた複数の翼と、を備え、
前記翼は、前記ハブに接続されている基部から外周までの部分のうち前記基部側に位置する内周部および前記外周側に位置する外周部を含み、前記外周部から前記内周部へ至る途中で分岐した複数の翼素を有し、
前記複数の翼素は、前記中心軸を回転中心とする回転の下流側の後縁部と、該回転の上流側の前縁部とを有し、前記中心軸に対してそれぞれのピッチ角で前記側面に接続され、隣接する該翼素間それぞれに気流の流路となる孔部を形成し、
前記複数の翼素は、前記外周部から前記内周部へ至る途中の分岐点で分岐した前記回転の上流側の第１の翼素と前記第１の翼素の前記回転の下流側に隣接する第２の翼素とを含み、前記分岐点から前記側面に至る前記第１の翼素の前記後縁部に前記第１の翼素の一部である延伸部を有し、
前記延伸部の前記中心軸を回転中心とする回転軌道には、前記第２の翼素の前縁部の少なくとも一部が重なる、プロペラファン。
【請求項２】
前記延伸部の前記中心軸を回転中心とする回転軌道には、前記第２の翼素の前縁部の全部が重なる、請求項１に記載のプロペラファン。
【請求項３】
前記複数の翼素は、前記中心軸に対して互いに異なる方向の前記側面の位置に接続されている、請求項１または２に記載のプロペラファン。
【請求項４】
前記延伸部は、前記分岐点において、前記翼素の翼面に沿って流れる気流を前記流路へ逃がす形状の部分を有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のプロペラファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロペラファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の室外機は、内部にプロペラファンを有する。プロペラファンは、翼外周部の風速が速く、回転中心に向かうにつれて風速が低下する。近年、空気調和機の省エネルギー性能向上のため、プロペラファンの風量増大が図られており、プロペラファンの大径化、高速回転化などが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１０１２２３号公報
【特許文献２】国際公開第２０１１／００１８９０号
【特許文献３】特表２００３−５０３６４３号公報
【特許文献４】特開２００４−１１６５１１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、上述の従来技術では、次の問題がある。すなわち、径方向の風速分布が不均一となり、翼の内周部において下流側から空気を吸い込む等のサージング現象が発生して異常な運転状態となる。プロペラファンを室外機に使用する場合、サージング現象が発生すると、騒音やプロペラファンの破損につながるおそれがある。また、風速が遅い内周部は送風に寄与しないので、大きさに対して得られる送風量が少なく、かつ、気流が乱れやすく、翼面が有効に使えていないといえる。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、サージング現象の発生を抑制しつつプロペラファンの風量増大を図ることができるプロペラファン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】
上述した課題を解決するため、本願が開示するプロペラファンは、例えば、中心軸の周りに側面を有するハブと、前記側面に設けられた複数の翼と、を備える。前記翼は、前記ハブに接続されている基部から外周までの部分のうち前記基部側に位置する内周部および前記外周側に位置する外周部を含み、前記外周部から前記内周部へ至る途中で分岐した複数の翼素を有する。前記複数の翼素は、前記中心軸を回転中心とする回転の下流側の後縁部と、該回転の上流側の前縁部とを有し、前記中心軸に対してそれぞれのピッチ角で前記側面に接続され、隣接する該翼素間それぞれに気流の流路となる孔部を形成する。前記複数の翼素は、前記外周部から前記内周部へ至る途中の分岐点で分岐した前記回転の上流側の第１の翼素と前記第１の翼素の前記回転の下流側に隣接する第２の翼素とを含み、前記分岐点から前記側面に至る前記第１の翼素の前記後縁部に前記第１の翼素の一部である延伸部を有する。前記延伸部の前記中心軸を回転中心とする回転軌道には、前記第２の翼素の前縁部の少なくとも一部が重なる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、例えば、サージング現象の発生を抑制しつつプロペラファンの風量増大を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施例１（実施例２）にかかるプロペラファンを有する室外機を示す模式図である。
【図２】図２は、実施例１にかかるプロペラファンを正圧側から見た概略的な平面図である。
【図３】図３は、実施例１にかかるプロペラファンの翼のうちの１枚を正圧側から見た平面図である。
【図４】図４は、実施例１にかかるプロペラファンを負圧側から見た概略的な平面図である。
【図５】図５は、実施例１にかかるプロペラファンの翼のうちの１枚を負圧側から見た平面図である。
【図６】図６は、実施例１にかかるプロペラファンを示す斜視図である。
【図７】図７は、実施例１にかかるプロペラファンを示す側面図である。
【図８】図８は、実施例１にかかるプロペラファンの翼のうちの１枚を示す側面図である。
【図９】図９は、実施例１にかかるプロペラファンのＩ−Ｉ断面の概略を示す断面図である。
【図１０】図１０は、比較例にかかるプロペラファンを実施例１にかかるプロペラファンとＩ−Ｉ断面において比較するための断面図である。
【図１１】図１１は、風量−入力（投入電力）曲線図である。
【図１２】図１２は、風量−回転数曲線図である。
【図１３】図１３は、風量−静圧曲線図である。
【図１４】図１４は、実施例２にかかるプロペラファンの翼のうちの１枚を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明を実施するための形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下に示す各実施例により、本願が開示する技術が限定されるものではない。また、以下に示す各実施例および変形例は、矛盾しない範囲で適宜組合せて実施してもよい。なお、既出または同一の要素の説明については、同一符号を付与し、後述においてその説明を省略する。
【実施例１】
【００１０】
（室外機の構成）
図１は、実施例１にかかるプロペラファンを有する室外機を示す模式図である。図１に示すように、実施例１の室外機１は、空気調和機の室外機である。室外機１は、筐体６を有し、筐体６内に、冷媒を圧縮する圧縮機３、圧縮機３に連結されて冷媒が流れる熱交換器４、熱交換器４に送風するプロペラファン５を収容する。
【００１１】
筐体６は、外気を取り込むための吸込み口７、筐体６内の空気を排出するための吹出し口８を有する。吸込み口７は、筐体６の側面６ａおよび背面６ｃに設けられている。吹出し口８は、筐体６の前面６ｂに設けられている。熱交換器４は、筐体６の前面６ｂに対向する背面６ｃから側面６ａにわたって配置されている。プロペラファン５は、吹出し口８に対向して配置されており、ファンモータ（図示せず）によって回転駆動される。以下の説明では、プロペラファン５が回転することにより吹出し口８から排出される風の方向を正圧側とし、その反対側の風の方向を負圧側とする。
【００１２】
（実施例１にかかるプロペラファン）
図２は、実施例１にかかるプロペラファンを正圧側から見た概略的な平面図である。図３は、実施例１にかかるプロペラファンの翼のうちの１枚を正圧側から見た平面図である。図４は、実施例１にかかるプロペラファンを負圧側から見た概略的な平面図である。図５は、実施例１にかかるプロペラファンの翼のうちの１枚を負圧側から見た平面図である。図６は、実施例１にかかるプロペラファンを示す斜視図である。図７は、実施例１にかかるプロペラファンを示す側面図である。図８は、実施例１にかかるプロペラファンの翼のうちの１枚を示す側面図である。
【００１３】
図２〜図８に示すように、実施例１にかかるプロペラファン５は、外観で円柱状（もしくは多角柱状）に形成されたハブ１１、ハブ１１の中心軸の周りに設けられたハブ１１の側面１１ａ（図６および図７参照）に設けられた複数の翼１２を有しており、これらハブ１１と複数枚の翼１２は成形材料として例えば樹脂材料を用いて一体成形されている。翼１２は、翼１２の回転方向における前方である前縁部１２−２と翼１２の回転方向における後方である後縁部１２−１とを有している。前縁部１２−２は、前縁部１２−２の反対側に位置する後縁部１２−１側へ向かって凹となるように湾曲して形成されている。翼は、羽根ともいう。
【００１４】
ハブ１１は、プロペラファン５の負圧側（図４および図７参照）の端部におけるハブ１１の中心軸Ｏの位置に、ファンモータのシャフト（図示せず）が嵌め込まれるボス（図示せず）が設けられる。ハブ１１は、ファンモータの回転に伴ってハブ１１の中心軸Ｏを軸として、図２、図４、図６〜図８に示す“Ｒ”の方向へ回転する。ハブ１１の側面１１ａには、ハブ１１の周方向に沿って所定の間隔をあけて複数（図２〜図８の例では５つ）の翼１２が一体に形成されている。また、翼１２は、湾曲した板状に形成されている。
【００１５】
図２および図４示す平面視において、プロペラファン５は、中心軸Ｏの半径ｒ１の円の円周内に位置する翼１２の内周部１２ａ、中心軸Ｏの半径ｒ１の円の円周外かつ中心軸Ｏの半径Ｒ１の円の円周内に位置する翼１２の外周部１２ｂを有する。図２および図４に示すように、ハブ１１に連結された内周部１２ａに比べて、ハブ１１の径方向へ延ばされた外周部１２ｂの翼面積が広く形成されている。
【００１６】
また、図２および図４に示す平面視において、プロペラファン５は、翼１２それぞれの内周部１２ａに、翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３を有する。翼素１２−１１は、第１の翼素の一例であり、翼素１２−１２は、第２の翼素の一例である。
【００１７】
なお、翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３の翼面積の大小関係は、適宜設計変更可能であるが、翼素１２−１１の翼面積が、翼素１２−１２、１２−１３の翼面積と比較して最大であってもよい。
【００１８】
また、図２および図４に示す平面視において、プロペラファン５は、翼１２それぞれの内周部１２ａの翼素１２−１１、１２−１２の間に孔部１２−２１を有し、翼素１２−１２、１２−１３の間に孔部１２−２２を有する。孔部１２−２１は、内周部１２ａと外周部１２ｂの境界（中心軸Ｏからの半径ｒ１の位置）に接するように設けられている。孔部１２−２１、１２−２２は、気流の流路である。
【００１９】
すなわち、翼１２それぞれは、翼素１２−１１の基部１２−１１ａと、翼素１２−１２の基部１２−１２ａとが内周部１２ａにおいて孔部１２−２１を形成するようにハブ１１に接続されている。また、翼１２それぞれは、翼素１２−１２の基部１２−１２ａと、翼素１２−１３の基部１２−１３ａとが内周部１２ａにおいて孔部１２−２２を形成するようにハブ１１に接続されている。また、翼１２それぞれは、外周部１２ｂが翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３から連続し、内周部１２ａと外周部１２ｂで１枚の翼面を形成している。
【００２０】
言い換えると、３つの翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３は、翼１２の外周部１２ｂから内周部１２ａに向かう途中で分岐する。翼素１２−１１、１２−１２間の孔部１２−２１と、翼素１２−１２、１２−１３間の孔部１２−２２は、それぞれ、プロペラファン５を通過する気流の流路となる。
【００２１】
図２〜図８に示すように、翼１２の翼素１２−１１は、ハブ１１に対して、基部１２−１１ａを接続部分として接続されている。また、翼１２の翼素１２−１２は、ハブ１１に対して、基部１２−１２ａを接続部分として接続されている。また、翼１２の翼素１２−１３は、ハブ１１に対して、基部１２−１３ａを接続部分として接続されている。
【００２２】
また、翼１２は、ハブ１１に対して、回転方向（図中の“Ｒ”方向）の上流側（前縁側）に位置する翼素１２−１２が下流側（後縁側）に位置する翼素１２−１１よりも正圧側に接続されている。そして、翼１２の孔部１２−２１は、中心軸Ｏ方向および周方向に関して、翼素１２−１２と翼素１２−１１の間に位置している。
【００２３】
また、翼１２は、ハブ１１に対して、回転方向（図中の“Ｒ”方向）の上流側（前縁側）に位置する翼素１２−１３が下流側（後縁側）に位置する翼素１２−１２よりも正圧側に接続されている。そして、翼１２の孔部１２−２２は、中心軸Ｏ方向および周方向に関して、翼素１２−１３と翼素１２−１２の間に位置している。
【００２４】
なお、実施例１における翼１２が有する翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３および孔部１２−２１、１２−２２の数は、図２〜図８に図示のものに限られず、２つの翼素に対して１つの孔部、または、４つ以上の翼素に対し、その数が（翼素の数−１）の孔部を有してもよい。
【００２５】
また、図６に示すように、翼素１２−１１は、回転方向（図中の“Ｒ”方向）の上流側（前縁側）に前縁部１２−１１−２を有し、回転方向（図中の“Ｒ”方向）の下流側（後縁側）に後縁部１２−１１−１を有する。翼素１２−１２は、回転方向（図中の“Ｒ”方向）の上流側（前縁側）に前縁部１２−１２−２を有し、回転方向（図中の“Ｒ”方向）の下流側（後縁側）に後縁部１２−１２−１を有する。翼素１２−１３は、回転方向（図中の“Ｒ”方向）の上流側（前縁側）に前縁部１２−１３−２を有し、回転方向（図中の“Ｒ”方向）の下流側（後縁側）に後縁部１２−１３−１を有する。
【００２６】
図７〜図８に示すように、翼１２において、翼素１２−１１は、境界Ｃ１により区画される基体部１２−１１Ａおよび延伸部１２−１１Ｂを有する。境界Ｃ１は、翼素１２−１２の前縁部１２−１２−２と略平行な位置関係である。また、図７および図８に示すように、境界Ｃ１は、その一端が、翼１２の外周部１２ｂから内周部１２ａに向かう途中で分岐する翼素１２−１１と翼素１２−１２の分岐点１２ｐに該当し、他端が基部１２−１３ａの正圧側の端点に該当する。
【００２７】
そして、図７および図８に示すように、延伸部１２−１１Ｂは、翼素１２−１１および翼素１２−１２の間に存在する孔部１２−２１側へ、翼素１２−１１の基体部１２−１１Ａから、気流の下流側へさらに延びる部分である。図７および図８に示す側面視において、延伸部１２−１１Ｂは、境界Ｃ１を底辺とし、境界Ｃ１の両端を底角の頂点とする三角形状または凸形状である。
【００２８】
そして、図７および図８に示す側面視において、延伸部１２−１１Ｂが三角形状または凸形状である。このことから、孔部１２−２１の一部分が、翼素１２−１１および翼素１２−１２の分岐点１２ｐ付近において、翼素１２−１１に沿った気流に対して遮蔽されており、孔部１２−２１の遮蔽されていない残りの部分が、ハブ１１の側面１１ａ付近において、翼素１２−１１に沿った気流に対して露出している。
【００２９】
言い換えると、延伸部１２−１１Ｂは、翼素１２−１１および翼素１２−１２の分岐点１２ｐ付近が翼素１２−１２と回転方向（図中の“Ｒ”方向）に重なる部分を有し、翼素１２−１１の基部１２−１１ａ付近が翼素１２−１２と回転方向（図中の“Ｒ”方向）に重ならない部分を有する。翼素１２−１１は、少なくとも翼素１２−１１および翼素１２−１２の分岐点１２ｐ付近において、翼素１２−１２と回転方向（図中の“Ｒ”方向）に重なる延伸部１２−１１Ｂを有する。
【００３０】
すなわち、延伸部１２−１１Ｂは、翼素１２−１１および翼素１２−１２の分岐点１２ｐ付近における境界Ｃ１の一端を始点として、境界Ｃ１に対してハブ１１の正圧側へ高さが徐々に高くなり、境界Ｃ１に対してハブ１１の正圧側へ高さが最も高くなる点に至ると、境界Ｃ１に対してハブ１１の正圧側へ高さが低くなり、境界Ｃ１上の他端へ至る形状である。
【００３１】
延伸部１２−１１Ｂは、翼素１２−１１および翼素１２−１２の分岐点１２ｐ付近において境界Ｃ１に対してハブ１１の正圧側へ高さが徐々に高くなる形状である。言い換えると、延伸部１２−１１Ｂは、翼素１２−１１および翼素１２−１２の分岐点１２ｐにおいて、翼素１２−１１および翼素１２−１２の翼面に沿って流れる気流を孔部１２−２１へ逃がす形状の部分を有する。よって、延伸部１２−１１Ｂの外側端部が分岐点１２ｐに位置していることで、高負荷または高回転での空気調和機の運転時において、孔部１２−２１から翼素１２−１２の翼面に沿って流れる気流（特に遠心力の影響で径方向に傾いた気流）の通風抵抗になりにくくなり、この気流の一部を孔部１２−２１へ逃がすことから、翼素１２−１２の外周側翼面の負荷を小さくし、プロペラファン５を駆動させるためにファンモータ（不図示）へ投入する入力電力の増大を抑制できる。
【００３２】
また、翼素１２−１１を沿う気流は、プロペラファン５の回転による遠心力で外周方向へ移動することから、延伸部１２−１１Ｂが、少なくとも翼素１２−１１および翼素１２−１２の分岐部分付近において翼素１２−１２と回転方向（図中の“Ｒ”方向）に重なるのみであっても、内周側の翼の枚数が増えることで内周部の風速を上昇させ、外周部と内周部の風速差によって生じる気流乱れやサージング現象など異常な運転状態の発生を抑制し、風量の増大を図ることができる。これは、翼素１２−１２が延伸部１２−１１Ｂと同様の延伸部を有する場合に、より顕著となる。すなわち、翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３を沿う気流は、プロペラファン５の回転による遠心力で外周方向へ移動することから、少なくとも翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３の外周方向に延伸部を設けることにより、風量の増大が期待できる。
【００３３】
（実施例１にかかるプロペラファンのＩ−Ｉ断面の概略）
さらに、図９を参照して、隣接する翼素１２−１１と翼素１２−１２との位置関係について説明する。図９は、実施例１にかかるプロペラファンのＩ−Ｉ断面の概略を示す断面図である。ここで、Ｉ−Ｉ断面とは、図２のプロペラファン５の平面図における切断線Ｉ−Ｉに沿ってプロペラファン５の翼１２を切断し、外周部１２ｂ側から見た場合の断面である。
【００３４】
翼１２は、翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３を有する。翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３は、回転方向（図中の“Ｒ”方向）の上流側（前縁側）から、翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３の順序で、回転方向（図中の“Ｒ”方向）に各々を見たときに部分的に重なる。
【００３５】
具体的には、図９に示すように、翼１２は、翼素１２−１１の後縁部１２−１１−１側に、翼素１２−１２の前縁部１２−１２−２と回転方向（図中の“Ｒ”方向）に見たときに部分的に重なる延伸部１２−１１Ｂを有する。延伸部１２−１１Ｂが、翼素１２−１２の前縁部１２−１２−２と回転方向（図中の“Ｒ”方向）に見たときに部分的に重なる部分は、ハブ１１の軸方向で境界Ｃ１から正圧方向で最も高い高さがＨ１である。
【００３６】
なお、ハブ１１の中心軸Ｏに対する翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３のピッチ角α、β、γは、適宜設計変更可能であるが、翼素１２−１１のピッチ角αが、翼素１２−１２、１２−１３のピッチ角β、γと比較して最大であってもよい。
【００３７】
また、図２〜図９から分かるとおり、翼１２において、翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３は、ハブ１１の側面１１ａにおける中心軸Ｏ方向で重ならない。翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３は、ハブ１１の側面１１ａにおいて、中心軸Ｏ方向に互いに重ならないようにハブ１１の側面１１ａの位置に接続している。
【００３８】
なお、翼１２において、翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３は、ハブ１１の中心軸Ｏ方向で重なってもよい。すなわち、翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３は、ハブ１１の側面１１ａにおいて、基部１２−１１ａ、１２−１２ａ、１２−１３ａが略一直線上に並ぶようにハブ１１の側面１１ａに接続してもよい。
【００３９】
図９に示すように、延伸部１２−１１Ｂが、翼素１２−１２と回転方向（図中の“Ｒ”方向）に部分的に重なる。言い換えると、延伸部１２−１１Ｂのハブ１１を回転中心とする回転軌道に、翼素１２−１２の前縁部１２−１２−２の一部が重なる。すなわち、延伸部１２−１１Ｂが、翼１２の回転に伴って回転方向（図中の“Ｒ”方向）の上流側から下流側へ流れる気流Ａ２に沿って、翼素１２−１２の前縁部１２−１２−２の一部と重なる。このことから、翼１２の回転に伴って回転方向（図中の“Ｒ”方向）の上流側から下流側へ流れる気流Ａ１およびＡ２は、ともに翼素１２−１１、１２−１２の翼面の上流側から下流側へ翼面に沿って流れる。すなわち、翼素１２−１１の翼面を沿って流れた気流Ａ２は、翼素１２−１１および翼素１２−１２の間に存在する孔部１２−２１へ流れ込むことなく、引き続き翼素１２−１２の翼面を沿って流れるため、風量のロスがない。
【００４０】
また、翼素１２−１２、１２−１３が、翼素１２−１１、１２−１２のハブ１１を回転中心とする回転軌道に重なるように配列する。翼素１２−１２、１２−１３が、翼素１２−１１、１２−１２のハブ１１を回転中心とする回転軌道に重なるように配列することで、延伸部１２−１１Ｂから離れた翼面の位置に沿って流れる気流が、次列の翼素１２−１２、１２−１３の作用を受けることができる。
【００４１】
（比較例にかかるプロペラファンのＩ−Ｉ断面の概略）
図１０は、比較例にかかるプロペラファンを実施例１にかかるプロペラファンとＩ−Ｉ断面において比較するための断面図である。図１０は、比較例にかかるプロペラファンの翼１２Ｚを、図２における実施例１にかかるプロペラファン５のＩ−Ｉ断面と同様のＩ−Ｉ断面（不図示）に沿って見た場合の断面視を示す。
【００４２】
翼１２Ｚは、翼素１２Ｚ−１１、１２Ｚ−１２、１２Ｚ−１３を有する。翼素１２Ｚ−１１、１２Ｚ−１２、１２Ｚ−１３は、回転方向（図中の“Ｒ”方向）の上流側（前縁側）から、翼素１２Ｚ−１１、１２Ｚ−１２、１２Ｚ−１３の順序で、回転方向（図中の“Ｒ”方向）に各々を見たときに重ならない。
【００４３】
具体的には、図１０に示すように、翼１２Ｚは、翼素１２Ｚ−１１の後縁部１２Ｚ−１１−１側に、翼素１２Ｚ−１２の前縁部１２Ｚ−１２−２と回転方向（図中の“Ｒ”方向）に部分的に重なる部分を有さない。翼素１２Ｚ−１１の後縁部１２Ｚ−１１−１と、翼素１２Ｚ−１２の前縁部１２Ｚ−１２−２との間隔は、ハブ１１の軸方向で、最も広い部分でＨ０１である。
【００４４】
このため、比較例にかかるプロペラファンの翼１２Ｚでは、翼１２Ｚの回転に伴って回転方向（図中の“Ｒ”方向）の上流側から下流側へ流れる気流Ａ０１は、翼素１２Ｚ−１１、１２Ｚ−１２との間に気流Ａ０２を挟むことから、翼素１２Ｚ−１１、１２Ｚ−１２の下流側の翼面に沿って流れる。しかし、翼１２Ｚの回転に伴って回転方向（図中の“Ｒ”方向）の上流側から下流側へ流れる気流Ａ０２は、翼素１２Ｚ−１１、１２Ｚ−１２の翼面に直接沿うことから、翼素１２Ｚ−１１の下流側の翼面に沿った後、翼素１２Ｚ−１２の翼面を沿わず、翼素１２Ｚ−１１および翼素１２Ｚ−１２の間に存在する孔部１２Ｚ−２１へ流れ込む。このため、翼素１２Ｚ−１１および翼素１２Ｚ−１２の間に存在する孔部１２Ｚ−２１へ流れ込んだ気流Ａ０２は、実施例１と比較して、風量のロスとなる。
【００４５】
（実施例１と比較例のプロペラファンの静圧の比較）
図１１〜図１３を参照して、実施例１と比較例のプロペラファンの静圧の変化を説明する。図１１は、風量−入力（投入電力）曲線図である。図１２は、風量−回転数曲線図である。図１３は、風量−静圧曲線図である。図１１および図１２は、実施例１と比較例のプロペラファンの静圧を比較する際の前提条件を示す。
【００４６】
図１１は、プロペラファンの風量がＱ０１［ｍ３／ｈ］のとき入力（投入電力）がＷ１［Ｗ］であり、プロペラファンの風量がＱ０２［ｍ３／ｈ］のとき入力（投入電力）がＷ２［Ｗ］であることを示す。図１２は、プロペラファンの風量がＱ０１［ｍ３／ｈ］のとき回転数がＲＦ１［Ｗ］であり、プロペラファンの風量がＱ０２［ｍ３／ｈ］のとき回転数がＲＦ２［Ｗ］であることを示す。すなわち、実施例１および比較例は、風量が同一であれば、入力（投入電力）と回転数は、同一であることを示す。
【００４７】
ここで、図１３に示すように、比較例では、プロペラファンの風量がＱ０１［ｍ３／ｈ］のとき静圧がＰ１［Ｐａ］であるのに対し、実施例１では、プロペラファンの風量がＱ０１［ｍ３／ｈ］のとき静圧がＰ１［Ｐａ］より高い値となり、静圧がＰ１より上昇している。また、比較例では、プロペラファンの風量がＱ０２［ｍ３／ｈ］のとき静圧がＰ２［Ｐａ］であるのに対し、実施例１では、プロペラファンの風量がＱ０２［ｍ３／ｈ］のとき静圧がＰ２［Ｐａ］より高い値となり、静圧がＰ２より上昇している。
【００４８】
すなわち、静圧がＰ１［Ｐａ］で同一であれば、従来例にかかるプロペラファン５の風量はＱ０１［ｍ３／ｈ］、実施例１にかかるプロペラファンはＱ１１［ｍ３／ｈ］と、風量がＱ０１［ｍ３／ｈ］からＱ１１［ｍ３／ｈ］へ増大している。また、静圧がＰ２［Ｐａ］で同一であれば、従来例にかかるプロペラファン５の風量はＱ０２［ｍ３／ｈ］、実施例１にかかるプロペラファンはＱ１２［ｍ３／ｈ］と、風量がＱ０２［ｍ３／ｈ］からＱ１２［ｍ３／ｈ］へ増大している。逆に言うと、実施例１では、従来例よりも静圧が高い場合であっても、従来例と同一の風量を確保することができる。すなわち、図１３から、実施例１によれば、プロペラファン５の風量の増大を図ることができるといえる。
【００４９】
以上の実施例１では、翼１２が、外周部１２ｂから内周部１２ａに至るに従って翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３へ分岐する形状である。翼素１２−１１、１２−１２、１２−１３は、それぞれの基部１２−１１ａ、１２−１２ａ、１２−１３ａが、ハブ１１の周囲に、列をなすように接続されている。翼素１２−１１は、ハブ１１の回転方向の下流側の後縁部１２−１１−１側の翼素１２−１１、１２−１２の分岐点１２ｐ付近に、三角形状または凸形状の延伸部１２−１１Ｂを有する。
【００５０】
よって、延伸部１２−１１Ｂが、プロペラファン５の回転による遠心力で気流が偏向することを抑制するので、サージング現象の発生を防止できる。また、翼素１２−１１、１２−１２のハブ１１を回転中心とする回転軌道に、翼素１２−１２、１２−１３が重なるように配列することで、延伸部１２−１１Ｂから離れた翼面の位置に沿って流れる気流が、次列の翼素１２−１２の作用を受ける。これにより、従来では、翼１２の力を及ぼし得なかった気流に対しても翼１２の力を及ぼし、プロペラファン５の風量増大を図ることができる。すなわち、実施例１によれば、サージング現象の発生を抑制しつつプロペラファンの風量増大を図ることができる。
【００５１】
（実施例１の変形例）
（１）実施例１では、翼素１２−１１が後縁部１２−１１−１に延伸部１２−１１Ｂを有するとした。しかし、これに限られず、翼素１２−１１が後縁部１２−１１−１に延伸部１２−１１Ｂを有さず、翼素１２−１２が後縁部１２−１２−１に延伸部１２−１１Ｂと同様の延伸部を有してもよい。または、翼素１２−１１が後縁部１２−１１−１に延伸部１２−１１Ｂを有し、かつ、翼素１２−１２が後縁部１２−１２−１に延伸部１２−１１Ｂと同様の延伸部を有するとしてもよい。
【００５２】
（２）実施例１では、翼素１２−１１が後縁部１２−１１−１に延伸部１２−１１Ｂを有するとした。しかし、これに限られず、翼素１２−１２が前縁部１２−１２−２に延伸部１２−１１Ｂと同様の延伸部を有してもよい。または、翼素１２−１１が後縁部１２−１１−１に延伸部１２−１１Ｂを有し、かつ、翼素１２−１２が前縁部１２−１２−２に延伸部１２−１１Ｂと同様の延伸部を有するとしてもよい。
【００５３】
同様に、翼素１２−１２が後縁部１２−１２−１に延伸部１２−１１Ｂと同様の延伸部を有し、かつ、翼素１２−１３が前縁部１２−１３−２に延伸部１２−１１Ｂと同様の延伸部を有するとしてもよい。
【００５４】
あるいは、翼素１２−１１が後縁部１２−１１−１に延伸部１２−１１Ｂを有し、かつ、翼素１２−１２が前縁部１２−１２−２に延伸部１２−１１Ｂと同様の延伸部を有し、かつ、翼素１２−１２が後縁部１２−１２−１に延伸部１２−１１Ｂと同様の延伸部を有し、かつ、翼素１２−１３が前縁部１２−１３−２に延伸部１２−１１Ｂと同様の延伸部を有するとしてもよい。
【実施例２】
【００５５】
図１４は、実施例２にかかるプロペラファンの翼のうちの１枚を示す側面図である。実施例２にかかるプロペラファン５Ａの翼１２Ａの翼素１２Ａ−１１は、ハブ１１に対して、基部１２Ａ−１１ａを接続部分として接続されている。また、翼１２Ａは、その翼素１２Ａ−１１の延伸部１２Ａ−１１Ｂが、境界Ｃ１を底辺とし、境界Ｃ１を底辺とする略台形状である。
【００５６】
延伸部１２Ａ−１１Ｂは、翼素１２Ａ−１１および翼素１２−１２の分岐点１２ｐ付近における境界Ｃ１の一端を始点として、境界Ｃ１に対してハブ１１の正圧側へ高さが徐々に高くなり、境界Ｃ１に対してハブ１１の正圧側へ高さが最も高くなる点に至ると、ハブ１１との接続点に至るまで境界Ｃ１に対してハブ１１の正圧側への高さが概ね一定となる。
【００５７】
すなわち、実施例２の延伸部１２Ａ−１１Ｂは、実施例１の延伸部１２−１１Ｂと同様に、翼素１２Ａ−１１および翼素１２−１２の分岐点１２ｐ付近において境界Ｃ１に対してハブ１１の正圧側へ高さが徐々に高くなる形状である。言い換えると、延伸部１２Ａ−１１Ｂのハブ１１を回転中心とする回転軌道には、翼素１２−１２の前縁部１２−１２−１の全部が重なる。よって、延伸部１２Ａ−１１Ｂの外側端部が分岐点１２ｐに位置していることで、高負荷または高回転での空気調和機の運転時において、孔部１２Ａ−２１から翼素１２−１２の翼面に沿って流れる気流（特に遠心力の影響で径方向に傾いた気流）の通風抵抗になりにくくなり、この気流の一部を切り欠き形状の部分から孔部１２Ａ−２１へ逃がすことから、翼素１２−１２の外周側翼面の負荷を小さくし、プロペラファン５を駆動させるためにファンモータ（不図示）へ投入する入力電力の増大を抑制できる。
【００５８】
以上、実施例を説明したが、上述した内容により本願が開示する技術が限定されるものではない。また、上述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、上述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、実施例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換および変更のうち少なくとも１つを行うことができる。
【符号の説明】
【００５９】
１  室外機
３  圧縮機
４  熱交換器
５、５Ａ  プロペラファン
６  筐体
６ａ  側面
６ｂ  前面
６ｃ  背面
７  吸込み口
８  吹出し口
１１  ハブ
１１ａ  側面
１２、１２Ａ  翼
１２ａ  内周部
１２ｂ  外周部
１２ｐ  分岐点
１２−１１、１２−１２、１２−１３、１２Ａ−１１  翼素
１２−２１、１２Ａ−２１、１２−２２  孔部
１２−１１ａ、１２Ａ−１１ａ、１２−１２ａ、１２−１３ａ  基部
１２−１１Ａ  基体部
１２−１１Ｂ、１２Ａ−１１Ｂ  延伸部
１２−１、１２−１１−１、１２−１２−１、１２−１３−１  後縁部
１２−２、１２−１１−２、１２−１２−２、１２−１３−２  前縁部
【図１】
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【図２】
2019100278.tif 000004
【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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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月22日(2019.4.22)
【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】
中心軸の周りに側面を有するハブと、前記側面に設けられた複数の翼と、を備え、
前記翼は、前記ハブに接続されている基部から外周までの部分のうち前記基部側に位置する内周部および前記外周側に位置する外周部を含み、前記外周部から前記内周部へ至る途中で分岐した複数の翼素を有し、
前記複数の翼素は、前記中心軸を回転中心とする回転の下流側の後縁部と、該回転の上流側の前縁部とを有し、前記中心軸に対してそれぞれのピッチ角で前記側面に接続され、隣接する該翼素間それぞれに気流の流路となる孔部を形成し、
前記複数の翼素は、前記外周部から前記内周部へ至る途中の分岐点で分岐した前記回転の上流側の第１の翼素と前記第１の翼素の前記回転の下流側に隣接する第２の翼素とを含み、前記分岐点から前記側面に至る前記第１の翼素の前記後縁部に前記第１の翼素の一部である延伸部を有し、
前記延伸部の前記中心軸を回転中心とする回転軌道には、前記第２の翼素の前縁部の少なくとも一部が重なり、
前記第２の翼素の外周部は、前記翼の前記外周部に接続されているプロペラファン。
【請求項２】
前記孔部は、前記分岐点から前記ハブの前記側面に向かって延びる前記第１の翼素の後縁部と、前記分岐点から前記ハブの前記側面に向かって延びる前記第２の翼素の前縁部と、前記ハブの前記側面とによって形成されている、請求項１に記載のプロペラファン。
【請求項３】
前記ハブの径方向において、前記第１の翼素の後縁部は、前記第１の翼素の前記後縁部の外周部側が、前記第１の翼素の前記後縁部の前記基部側よりも前記回転の下流側に位置するように湾曲されている、請求項１または２に記載のプロペラファン。
【請求項４】
前記複数の翼素は、前記第２の翼素における前記回転の下流側に設けられた第３の翼素と、前記第２の翼素と前記第３の翼素との間に設けられた前記孔部と、をさらに含む、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプロペラファン。
【請求項５】
前記延伸部の前記中心軸を回転中心とする回転軌道には、前記第２の翼素の前縁部の全部が重なる、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のプロペラファン。
【請求項６】
前記複数の翼素は、前記中心軸に対して互いに異なる方向の前記側面の位置に接続されている、請求項１ないし５のいずれか１項に記載のプロペラファン。
【請求項７】
前記延伸部は、前記分岐点において、前記翼素の翼面に沿って流れる気流を前記流路へ逃がす形状の部分を有する、請求項１ないし６のいずれか１項に記載のプロペラファン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本願が開示するプロペラファンは、例えば、中心軸の周りに側面を有するハブと、前記側面に設けられた複数の翼と、を備える。前記翼は、前記ハブに接続されている基部から外周までの部分のうち前記基部側に位置する内周部および前記外周側に位置する外周部を含み、前記外周部から前記内周部へ至る途中で分岐した複数の翼素を有する。前記複数の翼素は、前記中心軸を回転中心とする回転の下流側の後縁部と、該回転の上流側の前縁部とを有し、前記中心軸に対してそれぞれのピッチ角で前記側面に接続され、隣接する該翼素間それぞれに気流の流路となる孔部を形成する。前記複数の翼素は、前記外周部から前記内周部へ至る途中の分岐点で分岐した前記回転の上流側の第１の翼素と前記第１の翼素の前記回転の下流側に隣接する第２の翼素とを含み、前記分岐点から前記側面に至る前記第１の翼素の前記後縁部に前記第１の翼素の一部である延伸部を有する。前記延伸部の前記中心軸を回転中心とする回転軌道には、前記第２の翼素の前縁部の少なくとも一部が重なる。前記第２の翼素の外周部は、前記翼の前記外周部に接続されている。