(57)【要約】【課題】漏れ流れを抑制しつつ、風量の低下を抑制することができる軸流ファン及びこれを備えた空気調和機を提供する。【解決手段】軸流ファン（１）において、各羽根（６）の外周端（７）は、ベルマウス（３）に対して径方向に対向する対向部分（７２）と、対向部分（７２）及びベルマウス（３）よりも空気の吸い込み側に位置する吸込側部分（７１）とを含む。各羽根（６）は、外周端（７）における吸込側部分（７１）以外の部分から空気の吹き出し側に突出する翼端板（８）を備える。翼端板（８）は、外周端（７）における吸込側部分（７１）以外の部分から外周端（７）における後縁（１０）側の端部（８２）まで延びている。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の羽根（６）を有する羽根車（２）と、前記羽根車（２）を囲むベルマウス（３）とを備える軸流ファンであって、
各羽根（６）の外周端（７）は、前記ベルマウス（３）に対して径方向に対向する対向部分（７２）と、前記対向部分（７２）及び前記ベルマウス（３）よりも空気の吸い込み側に位置する吸込側部分（７１）とを含み、
各羽根（６）は、前記外周端（７）における前記吸込側部分（７１）以外の部分から空気の吹き出し側に突出する翼端板（８）を備え、前記翼端板（８）は、前記外周端（７）における前記吸込側部分（７１）以外の部分から前記外周端（７）における後縁（１０）側の端部（８２）まで延びている軸流ファン。
【請求項２】
前記翼端板（８）は、前記対向部分（７２）から前記後縁（１０）側の端部（８２）まで延びている、請求項１に記載の軸流ファン。
【請求項３】
前記翼端板（８）は、前記対向部分（７２）のみに設けられている、請求項２に記載の軸流ファン。
【請求項４】
各羽根（６）の外周端（７）は、前記対向部分（７２）及び前記ベルマウス（３）よりも空気の吹き出し側に位置する吹出側部分（７３）をさらに含み、
前記翼端板（８）は、前記外周端（７）における前記吹出側部分（７３）から前記後縁（１０）側の端部（８２）まで延びている、請求項１に記載の軸流ファン。
【請求項５】
前記翼端板（８）における高さ最大の部位（Ｐ１）は、前記翼端板（８）における前縁（９）側の端部（８１）よりも前記翼端板（８）における後縁（１０）側の端部（８２）に近い位置に設けられている、請求項１〜４の何れか１項に記載の軸流ファン。
【請求項６】
前記翼端板（８）の高さ（Ｈ）は、前記翼端板（８）における前記前縁（９）側の端部から前記高さ最大の部位（Ｐ１）まで次第に増加し、前記高さ最大の部位（Ｐ１）から前記翼端板（８）における前記後縁（１０）側の端部（８２）まで次第に減少している、請求項５に記載の軸流ファン。
【請求項７】
前記翼端板（８）における前記前縁（９）側の端部（８１）は、前記前縁（９）側に凸の曲面によって構成されている、請求項１〜６の何れか１項に記載の軸流ファン。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の軸流ファンを備える空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸流ファン及びこれを備える空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、空気調和機などに用いられる軸流ファンが知られている。軸流ファンが回転すると、羽根の外周端の近傍では、圧力の高い圧力面側から圧力の低い負圧面側へ回り込む空気流（漏れ流れ）が発生する。このような漏れ流れが生じると、ファンの効率を低下させるので、所望の風量を得るために必要な羽根車の回転数が高くなる。回転数が高くなると、羽根に働く応力が大きくなるので、羽根の信頼性が低下しないように羽根の強度を高める必要がある。
【０００３】
特許文献１には、羽根の圧力面にリブを設けることにより、圧力面から負圧面への漏れ流れを抑制する技術が提案されているが、漏れ流れの低減効果は限定的であると考えられる。
【０００４】
特許文献２には、羽根の外周端において吐き出し側に立設した翼端板を備えた送風機が開示されている。この特許文献１には、翼端板が設けられていることによって、圧力面側から負圧面側への空気が流れ込むことを抑制できる、と記載されている。
【０００５】
特許文献３には、オリフィスに囲まれていない羽根の外周端の圧力面側にリブが取り付けられた送風機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１９５７６号公報
【特許文献２】特開２０１３−９６３０７号公報
【特許文献３】特開平５−４４６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、羽根の外周端に設けられたリブや翼端板は、羽根に空気が流入するのを阻害することがあり、リブや翼端板を設けることによって風量がかえって低下してしまう場合がある。
【０００８】
本発明の目的は、漏れ流れを抑制しつつ、風量の低下を抑制することができる軸流ファン及びこれを備えた空気調和機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の軸流ファンは、複数の羽根（６）を有する羽根車（２）と、前記羽根車（２）を囲むベルマウス（３）とを備えている。各羽根（６）の外周端（７）は、前記ベルマウス（３）に対して径方向に対向する対向部分（７２）と、前記対向部分（７２）及び前記ベルマウス（３）よりも空気の吸い込み側に位置する吸込側部分（７１）とを含む。各羽根（６）は、前記外周端（７）における前記吸込側部分（７１）以外の部分から空気の吹き出し側に突出する翼端板（８）を備える。前記翼端板（８）は、前記外周端（７）における前記吸込側部分（７１）以外の部分から前記外周端（７）における後縁（１０）側の端部（８２）まで延びている。
【００１０】
本発明の軸流ファンは、羽根車（２）の吸込側部分（７１）がベルマウス（３）に囲まれていない半開放型の軸流ファンである。このような半開放型の軸流ファンでは、仮に、羽根車（２）の吸込側部分（７１）に翼端板（８）を設けてしまうと、この吸込側部分（７１）の径方向外側から羽根（６）に流入する空気の流れを阻害することになる。
【００１１】
そこで、本発明では、各羽根（６）は、外周端（７）における吸込側部分（７１）以外の部分から空気の吹き出し側に突出する翼端板（８）を備えている。このように本発明では、ベルマウス（３）に囲まれていない吸込側部分（７１）には翼端板（８）が設けられていないので、吸込側部分（７１）において径方向外側から羽根（６）に空気が流入するのを阻害しない。したがって、風量の低下を抑制することができる。
【００１２】
その一方で、翼端板（８）は、外周端（７）における吸込側部分（７１）以外の部分から外周端（７）における後縁（１０）側の端部（８２）まで延びているので、羽根（６）の仕事量が大きい後縁（１０）側、すなわち圧力面と負圧面との差圧が大きく漏れ流れが生じやすい後縁（１０）側において、漏れ流れが生じるのを抑制することができる。これにより、漏れ流れを抑制しつつ、風量の低下を抑制することができる。
【００１３】
前記軸流ファンにおいて、前記翼端板（８）は、前記対向部分（７２）から前記後縁（１０）側の端部（８２）まで延びている。この構成では、対向部分（７２）から後縁（１０）側の端部（８２）までの漏れ流れを抑制することができる。このような形態の具体例として、図４（Ａ）に示すように前記翼端板（８）が前記対向部分（７２）のみに設けられている構成を挙げることができる。
【００１４】
前記軸流ファンにおいて、各羽根（６）の外周端（７）は、前記対向部分（７２）及び前記ベルマウス（３）よりも空気の吹き出し側に位置する吹出側部分（７３）をさらに含み、前記翼端板（８）は、前記外周端（７）における前記吹出側部分（７３）から前記後縁（１０）側の端部（８２）まで延びている。このようにベルマウス（３）よりも吹き出し側に位置する吹き出し側部分（７３）を含む外周端（７）を有する羽根（６）においては、対向部分（７２）よりも後縁（１０）側に位置する吹出側部分（７３）に局所的に翼端板（８）を設けることもできる。この構成では、圧力面と負圧面との差圧が大きくなりやすい後縁（１０）側の吹き出し側部分（７３）に局所的に翼端板（８）を設けているので、漏れ流れが生じるのを抑制しつつ、羽根（６）の重量増加を抑制することができる。
【００１５】
前記軸流ファンにおいて、前記翼端板（８）における高さ最大の部位（Ｐ１）は、前記翼端板（８）における前縁（９）側の端部（８１）よりも前記翼端板（８）における後縁（１０）側の端部（８２）に近い位置に設けられているのが好ましい。圧力面と負圧面との差圧は、外周端（７）の近傍で且つ後縁（１０）の近傍において最も大きくなる傾向にある。したがって、翼端板（８）における高さ最大の部位（Ｐ１）が前縁（９）側の端部（８１）よりも後縁（１０）側の端部（８２）に近い位置に設けられることによって、翼端板（８）の高さ（Ｈ）を差圧の大きさに対応させることができる。これにより、差圧の大きなところにおいて漏れ流れを効果的に抑制することができる。
【００１６】
前記軸流ファンにおいて、前記翼端板（８）の高さ（Ｈ）は、前記翼端板（８）における前記前縁（９）側の端部（８１）から前記高さ最大の部位（Ｐ１）まで次第に増加し、前記高さ最大の部位（Ｐ１）から前記翼端板（８）における前記後縁（１０）側の端部（８２）まで次第に減少しているのが好ましい。翼端板（８）の高さ（Ｈ）がこのように増減している場合には、翼端板（８）を設けることによる気流の乱れを抑制することができる。
【００１７】
前記軸流ファンにおいて、前記翼端板（８）における前記前縁（９）側の端部（８１）が前縁（９）側に凸の曲面によって構成されている場合には、気流が凸の曲面に沿って円滑に流れるので、翼端板（８）を設けることによる気流の乱れを抑制することができる。
【００１８】
本発明の空気調和機は、前記軸流ファンを備えているので、軸流ファンにおいて風量の低下が抑制され、その結果、ファン入力が低減される。したがって、本発明の空気調和機では、消費電力を抑えることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、漏れ流れを抑制しつつ、風量の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（Ａ）は、本発明の実施形態に係る軸流ファンを備える空気調和機の室外機の概略構造を示す正面図である。（Ｂ）は、その室外機の断面図であり、室外機を上から見たときの図である。
【図２】（Ａ）は、実施形態に係る軸流ファンの羽根車を示す斜視図であり、（Ｂ）は、参考例に係る軸流ファンの羽根車を示す斜視図である。
【図３】（Ａ）は、実施形態に係る軸流ファンの羽根車を示す正面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図である。
【図４】（Ａ）は、実施形態に係る軸流ファンを側方から見たときの概略図であり、（Ｂ）は、参考例に係る軸流ファンを側方から見たときの概略図である。
【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は、参考例の軸流ファンの羽根車における羽根面の圧力分布図であり、（Ａ）は、羽根の負圧面を吸い込み側から見た図であり、（Ｂ）は、羽根の圧力面を吹き出し側から見た図である。
【図６】実施形態に係る軸流ファンの羽根車の一部を示す側面図である。
【図７】負圧面の圧力分布と翼端板を設ける位置との関係を説明するための図である。
【図８】（Ａ）は、実施形態に係る軸流ファンの羽根に設けられた翼端板及びその近傍を拡大した図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の一部をさらに拡大した図である。
【図９】実施形態に係る軸流ファンの特性と参考例に係る軸流ファンの特性を比較した図である。
【図１０】（Ａ）は、実施形態に係る軸流ファンの変形例１を示す概略図であり、（Ｂ）は、実施形態に係る軸流ファンの変形例２を示す概略図である。
【図１１】（Ａ）は、実施形態に係る軸流ファンの変形例３を示す概略図であり、（Ｂ）は、実施形態に係る軸流ファンの変形例４を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［空気調和機の全体構造］
以下、本発明の実施形態に係る軸流ファン１及びこれを備えた空気調和機について図面を参照して説明する。図１（Ａ）は、本実施形態に係る軸流ファン１を備えた空気調和機の室外機９０の概略構造を示す正面図であり、図１（Ｂ）は、その室外機９０の断面図であり、室外機９０を上から見たときの図である。この空気調和機は、図１に示す室外機９０と図略の室内機とを備える。室外機９０は、室外熱交換器９２、圧縮機９３、軸流ファン１などを備え、これらは、ケーシング９１内に収容されている。前記室内機は、図略の膨張機構、室内熱交換器などを備える。圧縮機９３、室外熱交換器９２、膨張機構、室内熱交換器及びこれらを接続する図略の冷媒配管は、前記空気調和機の冷媒回路を構成している。
【００２２】
図１に示す室外機９０では、ケーシング９１の背面側に室外熱交換器９２が設けられている。ケーシング９１には、室外熱交換器９２に沿って空気の吸込口９４が設けられている。ケーシング９１の前面側には吹出口９５が設けられている。吹出口９５にはグリル構造を有するファンガード９５ａが設けられている。なお、室外機９０において、吹出口９５は、例えばケーシング９１の上部に設けられていてもよい。
【００２３】
［軸流ファンの全体構造］
軸流ファン１は、羽根車２と、ベルマウス３（ダクト３）と、モータ４とを備える。本実施形態では、羽根車２は、回転軸Ａが水平方向に向くようにケーシング９１内において支持されているが、回転軸Ａの向きはこれに限られない。回転軸Ａは、例えば水平方向に対して傾斜した方向に向いていてもよい。また、例えば吹出口９５がケーシング９１の上部に設けられている場合には、羽根車２の回転軸Ａが上下方向（鉛直方向）に向いていてもよい。羽根車２は、モータ４のシャフト４ａに接続されており、モータ４によって回転軸Ａを中心に回転する。
【００２４】
ケーシング９１内には、羽根車２の外周を囲むベルマウス３が設けられている。ベルマウス３は、羽根車２に接触しないように羽根車２との間に小さな隙間をあけて配置されている。ベルマウス３は、羽根車２の周囲に沿った円環状の部材であり、室外熱交換器９２を通過した空気を吹出口９５に案内する。ベルマウス３は、羽根車２よりも空気の流れの上流側の領域Ｘ（吸込領域Ｘ）と、羽根車２よりも空気の流れの下流側の領域Ｙ（吹出領域Ｙ）との間に設けられている。
【００２５】
モータ４に通電されて羽根車２が回転すると、吸込領域Ｘと吹出領域Ｙにおいて圧力差が生じ、吸込領域Ｘから吹出領域Ｙに向いた空気の流れが形成される。室外の空気は、吸込口９４からケーシング９１内に吸い込まれ、室外熱交換器９２を通過するときに室外熱交換器９２において冷媒と熱交換した後、吹出口９５からケーシング９１外に吹き出される。
【００２６】
［羽根車の構造］
図２（Ａ）は、本実施形態に係る軸流ファン１の羽根車２を示す斜視図である。図３（Ａ）は、本実施形態に係る軸流ファン１の羽根車２を示す正面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＩＩＩＢ−ＩＩＩＢ線断面図である。図２（Ａ）及び図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、羽根車２は、ハブ５と複数の羽根６とを備える。本実施形態では、羽根車２は５枚の羽根６を備えているが、これに限定されず、２枚、３枚又は４枚の羽根６を備えていてもよく、６枚以上の羽根６を備えていてもよい。
【００２７】
ハブ５は、例えば円柱形状（円筒形状）、円錐台形状などの形状を有しているが、これに限定されない。複数の羽根６は、ハブ５の外周面５ａに沿って等間隔で配置されている。例えば円柱形状のハブ５の場合、その外径はほぼ一定であるが、例えば円錐台形状のハブ５の場合、その外径は回転軸Ａ方向に向かうにつれて大きく又は小さくなる。また、ハブ５は、例えば円柱形状と円錐台形状を組み合わせたような形状であってもよく、他の形状であってもよい。ハブ５は、複数の羽根６が接続される外周面５ａを有する。羽根車２の回転軸Ａはハブ５の中心に位置している。
【００２８】
各羽根６は、径方向内側（ハブ５側）の縁であってハブ５に接続される内周端１１と、径方向外側の縁である外周端７と、回転方向Ｄの前側の縁である前縁９と、回転方向Ｄの後側（回転方向Ｄとは反対側）の縁である後縁１０とを有する。図２（Ａ）に示すように、各羽根６は、前縁９が後縁１０に比べて全体的に吸込領域Ｘ側に位置するようにねじれた形状を有する。各羽根６は、吹出口９５側（吹出領域Ｙ側）を向いた圧力面１２と、その反対側（吸込領域Ｘ側）を向いた負圧面１３とを有する。本実施形態では、各羽根６は、外周端７の近傍において圧力面１２側から負圧面１３側に回り込む空気流（漏れ流れ）Ｆ３を抑制する翼端板８を備えている。翼端板８の詳細については後述する。
【００２９】
図４（Ａ）は、本実施形態に係る軸流ファン１を側方から見た概略図である。図４（Ａ）に示すように、各羽根６の外周端７は、ベルマウス３に対して径方向に対向する対向部分７２と、対向部分７２及びベルマウス３よりも空気の吸い込み側に位置する吸込側部分７１とを含む。すなわち、本実施形態の軸流ファン１は、羽根車２の吸込側部分７１がベルマウス３に囲まれていない半開放型の軸流ファンである。
【００３０】
図４（Ａ）に示す本実施形態では、ベルマウス３は、内径がほぼ一定であるが、これに限られず、例えば後述する図１０（Ａ）に示す変形例１のように回転軸Ａの方向において内径が次第に変化する形態であってもよい。図４（Ａ）に示す本実施形態では、ベルマウス３における吸い込み側の縁部は、仕切板３Ａに接続されている。この仕切板３Ａは、図１（Ｂ）に示すように、例えばケーシング９１、熱交換器９２などに支持されている。
【００３１】
図２（Ｂ）は、参考例に係る軸流ファン１０１の羽根車１０２を示す斜視図であり、図４（Ｂ）は、参考例に係る軸流ファン１０１を側方から見た概略図である。参考例に係る軸流ファン１０１は、羽根１０６が本実施形態における翼端板８を備えていない以外は本実施形態に係る軸流ファン１０１と同じである。
【００３２】
参考例における羽根車１０２は、ハブ５と複数の羽根１０６とを備え、各羽根１０６の外周端７は、ベルマウス３に対して径方向に対向する対向部分７２と、対向部分７２及びベルマウス３よりも空気の吸い込み側に位置する吸込側部分７１とを含む。すなわち、参考例に係る軸流ファン１０１は、半開放型の軸流ファンである。この参考例では、軸流ファン１０１が回転すると、羽根１０６の外周端７の近傍では、圧力の高い圧力面１２側から圧力の低い負圧面１３側へ回り込む空気流Ｆ３（漏れ流れＦ３）が発生する。このような漏れ流れＦ３が生じると、ファンの効率を低下させるとともに、所望の風量を得るために必要な羽根車１０２の回転数が高くなる。
【００３３】
図５（Ａ），（Ｂ）は、参考例の軸流ファン１の羽根車１０２における羽根面の圧力分布図である。これらの圧力分布図は、数値解析によって得られたものである。図５（Ａ）は、羽根１０６の負圧面１３を吸い込み側から見た図であり、図５（Ｂ）は、羽根１０６の圧力面１２を吹き出し側から見た図である。
【００３４】
図５（Ａ）に示すように、負圧面１３においては、径方向の外周端７側で且つ周方向の後縁１０側の領域ＳＡの圧力が最も低くなっていることがわかる。また、図５（Ｂ）に示すように、圧力面１２においては、径方向の外周端７側で且つ周方向の後縁１０側の領域ＳＢの圧力が最も高くなっていることがわかる。したがって、各羽根６では、径方向の外周端７側で且つ周方向の後縁１０側の領域ＳＡにおいて、圧力面１２と負圧面１３との圧力差が大きくなりやすい。その結果、図２（Ｂ）及び図４（Ｂ）に示す参考例では、外周端７の近傍において圧力面１２側から負圧面１３側に回り込む空気流（漏れ流れ）Ｆ３が生じやすい。
【００３５】
そこで、本実施形態に係る軸流ファン１では、図２（Ａ）、図３（Ａ），（Ｂ）、図４（Ａ）に示すように各羽根６に翼端板８が設けられている。翼端板８は、径方向においてベルマウス３とオーバーラップする部分に設けられている。翼端板８は、外周端７における吸込側部分７１以外の部分から空気の吹き出し側（圧力面１２側）に突出している。図３（Ｂ）に示すように、翼端板８は、外周端７から回転軸Ａに平行な方向に吹き出し側（吹出領域Ｙ側）に突出しているが、これに限られず、回転軸Ａに対してハブ５に近づく側に傾斜していてもよく、回転軸Ａに対してハブ５から離れる側に傾斜していてもよい。本実施形態では、翼端板８の外径は、翼端板８が設けられた部分の羽根６の外径とほぼ同じである。
【００３６】
翼端板８は、外周端７における吸込側部分７１以外の部分から外周端７における後縁１０側の端部８２まで延びている。このように本実施形態では、ベルマウス３に囲まれていない吸込側部分７１には翼端板８が設けられていないので、吸込側部分７１において径方向外側から羽根６に空気が流入するのを阻害しない。すなわち、図４（Ａ）において矢印Ｆ２で示す空気の流れが翼端板８によって阻害されない。したがって、風量の低下を抑制することができる。本実施形態では、翼端板８は、外周端７における回転方向Ｄの中央よりも後縁１０側に設けられている。
【００３７】
また、翼端板８は、外周端７における吸込側部分７１以外の部分から外周端７における後縁１０側の端部８２まで延びているので、羽根６の仕事量が大きい後縁１０側、すなわち圧力面１２と負圧面１３との差圧が大きく漏れ流れが生じやすい後縁１０側において、漏れ流れが生じるのを抑制することができる。
【００３８】
具体的には、図４（Ａ）に示すように、翼端板８は、対向部分７２から後縁１０側の端部８２まで延びている。すなわち、翼端板８における前縁９側の端部８１は、対向部分７２に設けられており、翼端板８における後縁１０側の端部８２は、径方向において後縁１０とほぼ同じ位置に設けられている。翼端板８は、吸込側部分７１には設けられていない。
【００３９】
なお、翼端板８が後縁１０側の端部８２まで延びているという意味は、翼端板８における後縁１０側の端部８２の位置が径方向において後縁１０の位置と厳密に一致する場合だけでなく、後縁１０側における漏れ流れを抑制する観点で実質的に影響のない範囲で後縁１０側の端部８２の位置が後縁１０の位置に対して径方向内側又は外側にずれている場合も含まれる。
【００４０】
図４（Ａ）に示す実施形態では、翼端板８は、対向部分７２のみに設けられており、対向部分７２の範囲とほぼ一致する範囲に設けられているが、これに限られない。例えば後述する図１１（Ａ），（Ｂ）に示す変形例３，４に示すように各羽根６が吹出側部分７３を備えている場合には、翼端板８が対向部分７２と吹出側部分７３に設けられていてもよく（図１１（Ａ））、翼端板８が吹出側部分７３のみに設けられていてもよい（図１１（Ｂ））。
【００４１】
図６は、実施形態に係る軸流ファン１の羽根車２の一部を示す側面図である。図６に示すように、翼端板８は、羽根６の外周端７との境界部８３（吸い込み側の縁部８３）と、境界部８３とは反対側の縁部８４（吹き出し側の端面８４）とを有する。図６に示すように、境界部８３は、前縁９側の端部８１から後縁１０側の端部８２まで滑らかに湾曲している。境界部８３は、吸い込み側（吸込領域Ｘ側）に凸の湾曲形状を有している。
【００４２】
図６及び図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、吹き出し側の端面８４は、前縁９側の端部８１から後縁１０側の端部８２の近傍まで回転軸Ａに対して傾斜する方向に延びる傾斜端面８４１を有する。具体的に、傾斜端面８４１は、前縁９側の端部８１から後縁１０側の端部８２に向かうにつれて吹き出し側（吹出領域Ｙ側）に位置するように回転軸Ａに対して傾斜している。本実施形態では、傾斜端面８４１は、全体が平面であるが、これに限られず、例えば吸い込み側（吸込領域Ｘ側）に凹む湾曲面であってもよく、吹き出し側（吹出領域Ｙ側）に凸の湾曲面であってもよい。
【００４３】
また、本実施形態では、図６及び図８（Ａ）に示すように、吹き出し側の端面８４は、傾斜端面８４１における後縁側端部に接続された直交端面８４２を有する。この直交端面８４２は、回転軸Ａに直交する平面である。直交端面８４２は、翼端板８における後縁１０側の端部８２まで延びている。この直交端面８４２は省略することもでき、この場合には、例えば傾斜端面８４１が翼端板８における後縁１０側の端部８２まで延びる構造となる。
【００４４】
図６及び図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、翼端板８は、外側面８５と、その反対側の内側面８６とを有する。外側面８５は、翼端板８における径方向外側の側面を構成しており、内側面８６は、翼端板８における径方向内側の側面を構成している。吹き出し側の端面８４は、外側面８５における吹き出し側の縁と、内側面８６における吹き出し側の縁とを接続している。本実施形態では、外側面８５及び内側面８６は、外周端７の対向部分７２に沿って湾曲する曲面であるが、これに限られず、例えば平面であってもよい。
【００４５】
翼端板８における吹き出し側（吹出領域Ｙ側）の端部の位置（図６における下端部の位置）は、後縁１０の位置（後縁１０と外周端７が交わる部分の位置）とほぼ同じであってもよく、図６に示す具体例のように後縁１０の位置（後縁１０と外周端７が交わる部分の位置）よりも吹き出し側（吹出領域Ｙ側）にあってもよい。
【００４６】
翼端板８の高さＨは、翼端板８における前縁９側の端部８１から翼端板８における後縁１０側の端部８２まで一定であってもよいが、図６に示す実施形態のように、一定とせずに変化させてもよい。
【００４７】
図６に示す具体例では、翼端板８は、その一部分の高さＨが他の部分の高さＨよりも大きい形状を有している。すなわち、翼端板８は、前記他の部分よりも高さＨの大きな高さ最大の部位Ｐ１を有する。図６に示す本実施形態では、翼端板８における高さ最大の部位Ｐ１は、翼端板８における前縁９側の端部８１よりも翼端板８における後縁１０側の端部８２に近い位置に設けられているが、これに限られない。翼端板８における高さ最大の部位Ｐ１は、翼端板８における後縁１０側の端部８２よりも前縁９側の端部８１に近い位置に設けられていてもよい。
【００４８】
また、翼端板８の高さＨは、翼端板８における前縁９側の端部８１から高さ最大の部位Ｐ１まで次第に増加し、高さ最大の部位Ｐ１から翼端板８における後縁１０側の端部８２まで次第に減少しているが、これに限られない。本実施形態では、翼端板８における高さ最大の部位Ｐ１が１か所のみ設けられているが、複数設けられていてもよい。また、高さ最大の部位Ｐ１は、端部８１から端部８２に向かう方向において幅を持っていてもよい。本実施形態において、翼端板８の高さＨ（すなわち、翼端板８における任意の位置の高さＨ）は、翼端板８において吹き出し側の縁部８４の当該任意の位置と、境界部８３との最短距離となる。
【００４９】
翼端板８の高さＨは、例えば図５（Ａ），（Ｂ）に示したような羽根面の圧力分布に基づいて設定することができる。具体例を挙げると次の通りである。
【００５０】
図７は、羽根６の負圧面１３を吸い込み側から見た圧力分布図と羽根６の負圧面１３を吸い込み側から見た正面図であり、負圧面１３の圧力分布と翼端板８を設ける位置との関係を説明するための図である。図７における圧力分布部は、図５（Ａ）に示す圧力分布図と同じであり、図７における正面図は、図３（Ａ）の一部を拡大したものである。
【００５１】
図７に示すように、負圧面１３において圧力が低い領域ＳＡ（径方向の外周端７側で且つ周方向の後縁１０側の領域ＳＡ）に対応する位置に、翼端板８が設けられている。また、図７に示すように、翼端板８における高さ最大の部位Ｐ１は、翼端板８における前縁９側の端部８１よりも翼端板８における後縁１０側の端部８２に近い位置に設けられている。図７に示すように、領域ＳＡにおいて、前縁９側の領域よりも後縁１０側の領域ＳＡ１（前縁９よりも後縁１０に近い領域ＳＡ１）の圧力が低い傾向にある。このような圧力分布に対応した位置に翼端板８における高さ最大の部位Ｐ１を設けることができる。
【００５２】
図８（Ａ）は、実施形態に係る軸流ファン１の羽根６に設けられた翼端板８及びその近傍を拡大した図であり、図８（Ｂ）は、（Ａ）の一部をさらに拡大した図である。図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、翼端板８における前縁９側の端部８１が前縁９側に凸の曲面によって構成されているのが好ましい。この場合には、図８（Ｂ）において一点鎖線で示す気流が凸の曲面に沿って円滑に流れるので、翼端板８を設けることによる気流の乱れを抑制することができる。
【００５３】
図９は、実施形態に係る軸流ファン１の特性と参考例に係る軸流ファン１０１の特性を比較した図である。図９に示すように、実施形態に係る軸流ファン１では、翼端板８を備えているので、参考例と同じ風量のときに、回転数を小さくでき、その結果、ファン入力が低減されている。
【００５４】
［実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態では、各羽根６は、外周端７における対向部分７２から空気の吹き出し側に突出する翼端板８を備え、翼端板８は、対向部分７２から外周端７における後縁１０側の端部８２まで延びている。したがって、羽根６の仕事量が大きい後縁１０側、すなわち圧力面と負圧面との差圧が大きく漏れ流れが生じやすい後縁１０側において、漏れ流れが生じるのを抑制することができる。また、本実施形態では、ベルマウス３に囲まれていない吸込側部分７１には翼端板８が設けられていない。したがって、吸込側部分７１において径方向外側から羽根６に空気が流入するのを阻害しないので、風量の低下を抑制することができる。これにより、漏れ流れを抑制しつつ、風量の低下を抑制することができる。
【００５５】
また、本実施形態では、翼端板８における高さ最大の部位Ｐ１は、翼端板８における前縁９側の端部８１よりも翼端板８における後縁１０側の端部８２に近い位置に設けられている。圧力面と負圧面との差圧は、外周端７の近傍で且つ後縁１０の近傍において最も大きくなる傾向にある。したがって、翼端板８における高さ最大の部位Ｐ１が前縁９側の端部８１よりも後縁１０側の端部８２に近い位置に設けられることによって、翼端板８の高さＨを差圧の大きさに対応させることができる。これにより、差圧の大きなところにおいて漏れ流れを効果的に抑制することができる。
【００５６】
軸流ファンにおいて、翼端板８の高さ（Ｈ）は、翼端板８における前縁９側の端部８１から高さ最大の部位Ｐ１まで次第に増加し、高さ最大の部位Ｐ１から翼端板８における後縁１０側の端部８２まで次第に減少している。翼端板８の高さＨがこのように増減しているので、翼端板８を設けることによる気流の乱れを抑制することができる。
【００５７】
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、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。
【００５８】
図１０（Ａ）は、実施形態に係る軸流ファン１の変形例１を示す概略図である。この変形例１では、ベルマウス３は、内径がほぼ一定の第１部分３１（断面が直線状の部分）と、この部分３１よりも吸い込み側（吸込領域Ｘ側）に設けられ、回転軸Ａ方向において内径が変化する第２部分３２（断面が曲線状の部分）とを有する。第２部分３２は、第１部分３１における吸い込み側の端部に接続されており、第１部分３１に向かうにつれて内径が小さくなっている。図１０（Ａ）に示す変形例１では、ベルマウス３における吹き出し側（吹出領域Ｙ側）の縁部が仕切板３Ａに接続されているが、これに限られず、図４（Ａ）に示す実施形態のようにベルマウス３における吸い込み側の縁部が仕切板３Ａに接続されていてもよい。
【００５９】
図１０（Ａ）に示す変形例１では、翼端板８は、外周端７における対向部分７２から後縁１０側の端部８２まで延びている。翼端板８は、外周端７における吸込側部分７１には設けられていない。変形例１において対向部分７２は、外周端７のうち、第１部分３１に対して径方向に対向する部分と、第２部分３１に対して径方向に対向する部分とを含む。図１０（Ａ）に示す具体例では、翼端板８は、第１部分３１にのみ設けられているが、これに限られず、第１部分３１と第２部分３２の両方に設けられていてもよい。
【００６０】
図１０（Ｂ）は、実施形態に係る軸流ファン１の変形例２を示す概略図である。図４（Ａ）に示す実施形態では、翼端板８は、対向部分７２の範囲とほぼ一致する範囲に設けられていたが、図１０（Ｂ）に示す変形例２では、翼端板８は、対向部分７２の一部（対向部分７２の全範囲よりも小さい範囲）に設けられている。変形例２では、翼端板８における前縁９側の端部８１は、ベルマウス３における前縁９側の端部よりも吹き出し側に設けられており、翼端板８における後縁１０側の端部８２は、径方向において後縁１０とほぼ同じ位置に設けられている。
【００６１】
図１１（Ａ）は、実施形態に係る軸流ファン１の変形例３を示す概略図であり、図１１（Ｂ）は、実施形態に係る軸流ファン１の変形例４を示す概略図である。これらの変形例３及び変形例４では、軸流ファン１における各羽根６の外周端７は、対向部分７２及びベルマウス３よりも空気の吹き出し側に位置する吹出側部分７３をさらに含む。
【００６２】
図１１（Ａ）に示す変形例３では、翼端板８は、外周端７における対向部分７２から後縁１０側の端部８２まで延びている。変形例３では、翼端板８は、対向部分７２と吹出側部分７３に設けられており、吸込側部分７１には設けられていない。
【００６３】
図１１（Ｂ）に示す変形例４では、翼端板８は、外周端７における吹出側部分７３から後縁１０側の端部８２まで延びている。変形例４では、翼端板８は、吹出側部分７３に設けられており、吸込側部分７１と対向部分７２には設けられていない。この変形例４では、圧力面１２と負圧面１３との差圧が大きくなりやすい後縁１０側の吹出側部分７３に局所的に翼端板８を設けているので、漏れ流れが生じるのを抑制しつつ、羽根６の重量増加を抑制することができる。
【００６４】
前記実施形態では、軸流ファンが空気調和機の室外機９０に用いられる場合を例示したが、これに限定されない。軸流ファンは、例えば空気調和機の室内機用のファンとして用いることもでき、また、換気扇などのファンとしても用いることができる。
【符号の説明】
【００６５】
１  軸流ファン
２  羽根車
３  ベルマウス
５  ハブ
５ａ  ハブの外周面
６  羽根
７  羽根の外周端
８  翼端板
９  羽根の前縁
１０  羽根の後縁
１１  羽根の内周端
１２  羽根の圧力面
１３  羽根の負圧面
７１  外周端の吸込側部分
７２  外周端の対向部分
７３  外周端の吹出側部分
８１  翼端板の前縁側の端部
８２  翼端板の後縁側の端部
９０  室外機
Ａ  羽根車の回転軸
Ｄ  羽根車の回転方向
Ｐ１  翼端板における高さ最大の部位
Ｘ  吸込領域
Ｙ  吹出領域
【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６】
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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５】
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【図７】
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