(57)【要約】【課題】  貫流送風機において、送風機上流側に抵抗体が付着した場合にもユニット内部の風速分布を均一にして、サージング現象や逆吸い込み現象を抑制しつつ、流入時のはく離発生を低減した送風機を提供することを目的とする。【解決手段】  貫流送風機の複数の小羽根車は、それぞれ小羽根車外周側の肉厚が内周側より厚い複数の第１のブレードと、羽根車内周側の肉厚が外周側より厚い複数の第２のブレードと周方向に配置してなるとともに、前記第２のブレードより第１のブレードを多く設け、前記第１のブレード同士が周方向に２枚連続した場合、このブレード対の両端に第２のブレードを配置するとともに、前記第２のブレード同士が周方向に２枚連続した場合、このブレード対の両端に第１のブレードを配置して小羽根車を構成した。【選択図】          図３
2008241188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブレードと、これら複数のブレードの両端を支持するリングで構成される複数の小羽根車を回転軸方向に連結した大羽根車を備え、この大羽根車の回転により、一方から空気を吸い込み、大羽根車内部を通って略反対側から空気を吹き出す貫流送風機において、
前記複数の小羽根車は、それぞれ小羽根車外周側の肉厚が内周側より厚い複数の第１のブレードと、羽根車内周側の肉厚が外周側より厚い複数の第２のブレードと周方向に配置してなるとともに、
前記第２のブレードより第１のブレードを多く設け、
前記第１のブレード同士が周方向に２枚連続した場合、このブレード対の両端に第２のブレードを配置するとともに、
前記第２のブレード同士が周方向に２枚連続した場合、このブレード対の両端に第１のブレードを配置して小歯車を構成したことを特徴とする貫流送風機。
【請求項２】
前記第２のブレード同士が隣接する場合のブレードの設置間隔を、前記第１及び第２のブレードが隣接する場合、または、前記第１のブレード同士が隣接する場合より狭くしたことを特徴とする請求項１の貫流送風機。
【請求項３】
前記第１のブレードの最大肉厚が、前記第２のブレードの最大肉厚より厚いことを特徴とする請求項１または２に記載の貫流送風機。
【請求項４】
前記第１のブレードの最大肉厚位置を、ブレードの外周側端部近傍に配置し、前記第２のブレードの最大肉厚位置を、ブレードの中央部近傍に配置したことを特徴とする請求項１乃至３に記載の貫流送風機。
【請求項５】
前記羽根車の回転方向に向いているブレードの面を圧力面、この圧力面と反対側の面を負圧面として、前記第１および第２のブレードのそれぞれの負圧面の反りをそれぞれの圧力面の反りより大きくしたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の貫流送風機。
【請求項６】
前記請求項１乃至５のいずれか一項に記載の貫流送風機を搭載した空気調和機であって、
前記大羽根車の長手方向端部に配置された小羽根車の第１のブレードの最大肉厚位置が、前記大羽根車の長手方向中央部の小羽根車の第１のブレードの最大肉厚位置より、ブレードの外周側に位置するとともに、
前記大羽根車の長手方向端部に配置された小羽根車の第２のブレードの最大肉厚位置が、前記大羽根車の長手方向中央部の小羽根車の第２のブレードの最大肉厚位置より、ブレードの外周側に位置することを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエアコンおよび空気清浄機等の送風装置、空気調和機に用いる貫流送風機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の貫流送風機は複数のブレードを周方向に配列してリングで固定された羽根車が回転軸方向に複数接続された構成になっている。近年、送風機・空気調和機には省電力・静音化が求められ、その手段の一つとして貫流送風機の送風性能向上が挙げられる。送風機の回転数や径を大きくすると送風量は向上するが、入力悪化・騒音増加やユニット寸法が大きくなる問題が発生する。そこで送風機自体の性能を向上させるために、翼付近の流れを制御して、エネルギー損失を低減する技術が必要とされる。例えば、翼の軸心側に段差を設けて高静圧化と騒音低減を狙った例が示されている（特許文献１参照）。また、翼内径側の肉厚を増加させて気流流入時のはく離を防止した形状が示されている（特許文献２、３参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２８０８９号
【特許文献２】特開２００１−１９３９５６号
【特許文献３】特開２００１−３２３８９１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
貫流送風機のブレード周囲の流れは送風機が１回転する間に流れ方向が逆転する。送風機への流入時に流入した流れは、先端に衝突した後、送風機の回転方向と逆側の面、翼負圧面に沿って流れるが、ある所で負圧面に沿って流れられずに離脱するはく離を生じる。はく離を生じると翼の効率は減少するとともに、翼表面に渦が発生するため騒音悪化の原因となる。
一方、翼先端の向きを流れ方向に揃えるとはく離を減少させることはできるが、送風機からの流出時では出口の流路幅を狭くしてしまうため流動損失が大きくなる。流入・流出どちらかの性能を重視すると、他方の性能が悪くなるため、両方の流れに対して適した形状を実現しなくてはならない。
また、送風機上流側の抵抗が変化した場合の送風機特性にも課題がある。例えばユニットに装着されたフィルターに埃が付着して上流側の抵抗が増加した時、吹き出し・吸い込みを不規則に繰り返す現象（サージング）や吹き出し口からの逆吸い込み現象が送風性能悪化や空気調和機の風路に逆流した空気から生じた水滴が付着して室内に飛散する（露飛び）現象を招く。これは翼からの吹き出し流れが極端に周方向に向き、ユニット風路内部に不均一な風速分布を与えるためである。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、貫流送風機において、送風機上流側に抵抗体が付着した場合にもユニット内部の風速分布を均一にして、サージング現象や逆吸い込み現象を抑制しつつ、流入時のはく離発生を低減した送風機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】
本発明に係る送風機は、複数のブレードと、これら複数のブレードの両端を支持するリングで構成される複数の小羽根車を回転軸方向に連結した大羽根車を備え、この大羽根車の回転により、一方から空気を吸い込み、大羽根車内部を通って略反対側から空気を吹き出す貫流送風機において、前記複数の小羽根車は、それぞれ小羽根車外周側の肉厚が内周側より厚い複数の第１のブレードと、羽根車内周側の肉厚が外周側より厚い複数の第２のブレードと周方向に配置してなるとともに、前記第２のブレードより第１のブレードを多く設け、前記第１のブレード同士が周方向に２枚連続した場合、このブレード対の両端に第２のブレードを配置するとともに、前記第２のブレード同士が周方向に２枚連続した場合、このブレード対の両端に第１のブレードを配置して小羽根車を構成したものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る送風機は、複数のブレードと、これら複数のブレードの両端を支持するリングで構成される複数の小羽根車を回転軸方向に連結した大羽根車を備え、この大羽根車の回転により、一方から空気を吸い込み、大羽根車内部を通って略反対側から空気を吹き出す貫流送風機において、前記複数の小羽根車は、それぞれ小羽根車外周側の肉厚が内周側より厚い複数の第１のブレードと、羽根車内周側の肉厚が外周側より厚い複数の第２のブレードと周方向に配置してなるとともに、前記第２のブレードより第１のブレードを多く設け、前記第１のブレード同士が周方向に２枚連続した場合、このブレード対の両端に第２のブレードを配置するとともに、前記第２のブレード同士が周方向に２枚連続した場合、このブレード対の両端に第１のブレードを配置して小羽根車を構成したものであるため、貫流送風機において、送風機上流側に抵抗体が付着した場合にもユニット内部の風速分布を均一にして、サージング現象や逆吸い込み現象を抑制しつつ、流入時のはく離発生を低減した送風機を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
図１はこの発明における貫流送風機の全体図であり、図２は例えば本発明に係る貫流送風機を組み込んだ空気調和機の断面図である。また、図３は本発明の貫流送風機のブレードの吸込み側（図２のＡ側）を拡大した図である。
【０００９】
図１に示した通り、本発明に係る貫流送風機は、ブレードの両端を２つのリング４で支持した小羽根車５ａを所定個数連結してなる大羽根車５を備えている。そして図２に示した通り、貫流送風機は空気調和機に組み込まれ、矢印１０の方向に回転することで、一方から空気を吸い込み（吸込み側Ａ）、そして、吸い込み側Ａと略反対側（吹出し側）Ｂから気流１１を吹出す。６は空気調和機のケーシング、７は空気調和機のフィルタ、８は空気調和機に組み込まれた電気集塵機、９は熱交換器である。空気調和機の電気集塵機８や熱交換器９が組み込まれることで、送風機の上流側の気流の抵抗が増えることになり、さらにフィルタに埃等が溜まることでさらに抵抗が増し、送風機吸込み側で吸込み気流の向きにばらつきが出る。
【００１０】
そこで、本発明では、各小羽根車５ａは、羽根車の内周側に対して外周側の肉厚が厚い第１のブレード１８と外周側に対して内周側の肉厚が厚い第２のブレード１９とを有し、これらを組み合わせて一つの小羽根車５ａを構成している。ここでいう内周側あるいは外周側とは、例えば、第１のブレード１８について言えば、図３のブレード１８の内周先端の中心点Ｅと外周先端の中心点Ｆを結んだ円弧上にあり、当該内周先端の中心点Ｅと外周先端の中心点Ｆからの円弧の長さが等しい中点Ｇに対して、最大肉厚位置における円弧上の点Ｘが点Ｅ側にあれば内周側、点Ｆ側にあれば外周側にあることを指している。
【００１１】
各小羽根車に含まれる第１のブレード１８と第２のブレード１９の比率を第１のブレード１８の方が多くなるようにして、これらの第１および第２のブレード１８、１９が小羽根車の周方向に、少なくとも交互に配置するのではなく、隣接するブレードの組み合わせが羽根車の周方向について連続しないよう配置している。
【００１２】
次に、動作について従来例と比較しながら説明する。図１５は従来技術の羽根車における流れの様子を模式的に示したものである。また、図１６は送風機の回転方向が１０の方向で空気が送風機に流入する場合（図１５のＡ側）を示している。図１７は従来の羽根車のブレード先端部の図である。
翼先端２ａに衝突した気流は翼の負圧面２ｃに沿うように流れるがある地点から負圧面に沿いきれずにＣ地点で離脱する（はく離）。はく離が生じると翼の性能が低下する。図１７のように流入する気流方向２０と外周側の翼先端Ｒ部の中心２１と、Ｒ部の曲率中心２２を通過する直線の向き２３のなす角２４が大きく異なる場合には、先端の肉厚が薄い翼のはく離は一層大きくなる。
【００１３】
翼に流入する気流の方向は翼の位置だけではなく、上流側にあるフィルター・熱交換器などの抵抗体の形状・配置によって変化する。気流方向が変動してもはく離を大きくしないためには外周側に先端の肉厚が厚い翼を用いると先端ではく離が生じにくく有利である。しかし、空気が送風機から流出するときに図１８のように外周側で流路幅２５が狭くなるため圧損が大きくなり、空気をスムーズに送り出すことができない。出口側には肉厚の薄い翼が理想的である。
【００１４】
また、従来の送風機では上流側の抵抗（例えば、フィルター、集塵器あるいは熱交換器）が変化した場合、翼からの吹き出し流れが極端に羽根車の周方向に向き、図１５のように風路内部に不均一な風速分布１５が形成され、吹き出し・吸い込みを不規則に繰り返す現象（サージング）や吹き出し口からの逆吸い込み現象を生じ、送風性能悪化や空気調和機の風路に逆流した空気から生じた水滴が付着して室内に飛散する（露飛び）現象を招いていた。
【００１５】
そこで、本実施の形態１では羽根車の半径増加方向に肉厚が増加する第１のブレード１８と反対に減少する第２のブレード１９とをランダムに配置している。図３に示したように、第１のブレード１８に空気が流入するときに、ブレード先端に衝突した流れ２６は負圧面１８ｃに沿いやすくなり負圧面のはく離は抑制される。また、翼先端の表面積が大きくなるため、第１のブレード１８と第２のブレード１９が隣り合った場合、圧力面側１８ｄで流れが衝突して静圧が上昇するため、外周の肉厚が薄い翼先端ではく離した流れ２７を負圧面１９ｄに押さえつける力２５が働く。
【００１６】
第１のブレード１８同士が隣り合った場合、羽根車外周側のブレードの間隔は、第１のブレード１８と第２のブレード１９が隣り合った場合より狭くなる。すると、隣接する第１のブレード１８に生じた圧力上昇の影響が伝わりやすくなるため、はく離する流れが負圧面に押さえつけられる効果が大きくなるため、よりはく離しにくくなる。なお、この場合、外周側から内周側に行くに従って、気流の流路が広がる傾向が顕著であるが、流路の入口側で負圧面に押さえつけられた流れは出口部においても流速が徐々に減少し、乱れが抑制されることではく離しにくくなる。その結果、騒音も小さくなる。さらに、気流が持つエネルギーを動圧から静圧に変換することで空気の粘性抵抗によるエネルギーロスを小さく抑えることができる。
【００１７】
一方、第２のブレード１９同士が隣り合った場合は、第１のブレード１８と第２のブレード１９とが隣り合った場合に比べ、気流の入口側つまり羽根車の外周側のブレード間隔は大きくなる。そのため、上記で述べたような入口側でのはく離防止効果については期待できない。
【００１８】
以上を総合すると、送風機の吸込み側について見ると、第１のブレード１８と第２のブレード１９の比率を第１のブレード１８の方が多くなるようにして、第１のブレード１８と第２のブレード１９が隣合う場合と第１のブレード１８同士が隣合う場合を増やすことで、送風機全体としてはく離の少ない送風機を得ることができる。特に、送風機を組み込んだ空気調和ユニットに電気集塵器やフィルタにより局所的な圧力損失がある場合など、はく離防止を優先して設計する場合に有効である。なお、その際、第１のブレード１８と第２のブレード１９は互いに分散させつつ、第１のブレード１８あるいは第２のブレード１９のいずれも所定枚数以上、望ましくは３枚以上連続しないよう不規則に配置する。ブレードの一方あるいは両方が集中して配置された領域を作ると、送風機回転時にバランスが崩れやすく軸の磨耗を起こしやすくなるとともに、送風機から風路に向かう風向が偏るために広範囲に吹出さなくなり、上流側の圧損が増加した時にサージング現象が生じる可能性があるためである。
【００１９】
次に、本発明の実施の形態１の送風機が、風の出口側について風路の風速分布が均一化され、サージングや逆吸込みといった現象を抑制できることについて説明する。ブレード形状が異なる部分については吹き出し気流方向は図４のように回転方向１０に先端の肉厚が薄い第２のブレード１９の圧力面１９ｄと先端の肉厚が厚い第１のブレード１８の負圧面１８ｃとが隣接した翼間では気流は矢印２３ｂ方向を向き、反対に第２のブレード１９の負圧面１９ｃと第１のブレード１８の圧力面１８ｄが隣接した翼間では、気流は矢印２３ａ方向を向く。また、第１のブレード１８が隣り合って一方の第１のブレード１８の負圧面１８ｃと他方の第１のブレード１８の圧力面１８ｄとが隣接した翼間の場合、気流は矢印２４ａの方向を向き、また、第２のブレード１９が隣り合って一方の第２のブレード１９の負圧面１９ｃと他方の第２のブレード１９の圧力面１９ｄとが隣接した翼間の場合、矢印２４ｂの方向を向く。
【００２０】
このような送風機が回転すると矢印２３ａ、ｂ、矢印２４ａ、ｂのように異なる方向を向いた気流がブレードの配置に応じて分散されて繰り返されるので、図５のように吹出し気流２５を広い角度範囲に送り出すことができる。その際、上記した通り、同一のブレードが３枚以上連続して配置されないように構成する。その結果、空気調和機のフィルタが埃等で目詰まりする場合のように、上流に抵抗体が付加されても、１方向にのみ気流が吹くことがないため風路の風速分布が偏らず、ユニット吹き出し口でサージング現象や逆吸い込み現象を抑制することができ、空気調和機の運転範囲を広げることができる。
【００２１】
また、図６のように、隣り合うブレードの組み合わせが第２のブレード１９同士の組み合わせの場合のみ、他の組み合わせに比べてブレードの配置の角度間隔（ピッチ）を狭くする。このように構成することで、全て同じピッチで配置されたものに比べて、第２のブレード１９同士のブレード間が狭いため、気流の流速が速くなり、はく離を抑えることができる。また、同じブレード配置間隔の場合と比べ、ブレードの配置間隔に分布を持たせることになり、ブレード間隔によって定まる周波数のピーク音を抑制することができる。
【００２２】
なお、３枚以上連続して同一のブレードを配置しないというブレードの配置について別の表現をすれば、第１のブレード同士が周方向に２枚連続した場合、このブレード対の両端に第２のブレードを配置するとともに、第２のブレード同士が周方向に２枚連続した場合、このブレード対の両端に第１のブレードを配置して小羽根車を構成するということになる。
【００２３】
本発明の実施の形態１の貫流送風機では、第１のブレードは第２のブレードより数が多いので、２枚以上多い場合は、羽根車を形成するときに必ず第１のブレード同士が隣接する組み合わせが発生する。そして、ブレードの配列に関しては、第１と第２のブレード、第１と第１のブレード、第２と第１のブレード、第２と第２のブレードの４つのパターンがある。そのうち、３枚以上連続して同一のブレードを配置しないようにするには、この４つのパターンのうち、第１と第１のブレード同士、第２と第２のブレード同士の場合に、このブレードの対に隣接するブレードは、ブレード対と異なる種類のブレードである必要がある。例えば、第１と第１のブレードの組み合わせと隣接する箇所には、第２のブレードを配置し、第２と第２のブレードの組み合わせと隣接する箇所には第１のブレードを配置する。
【００２４】
このように同一のブレードが３枚以上連続しないように配置することで、貫流送風機の回転に伴って、吹出し側で吹出される気流の向きが分散され、上流に抵抗体が付加されても、１方向にのみ気流が吹くことがなく風路の風速分布が偏らない。そのため、ユニット吹き出し口でサージング現象や逆吸い込み現象を抑制することができ、空気調和機の運転範囲を広げることができる。
【００２５】
また、第１のブレード１８と第２のブレード１９を単純に交互に配置した場合、送風機が回転するときにブレード先端に生じる圧力変動が回転周波数に同期して、特定の周波数でピーク音が発生し、騒音が問題となる場合があるが、本実施の形態１のように第１のブレードの比率を大きくして、隣接するブレードの組み合わせが周方向について連続しないよう配置すればそのようなケースも避けることができる。
【００２６】
以上のように、本発明の実施の形態１では、複数のブレードと、これら複数のブレードの両端を支持するリングで構成される複数の小羽根車を回転軸方向に連結した大羽根車を備え、この大羽根車の回転により、一方から空気を吸い込み、大羽根車内部を通って略反対側から空気を吹き出す貫流送風機において、前記複数の小羽根車は、それぞれ小羽根車外周側の肉厚が内周側より厚い第１のブレードと、羽根車内周側の肉厚が外周側より厚い第２のブレードと周方向に配置してなるとともに、前記第２のブレードより第１のブレードを多く設け、前記第１のブレード同士が周方向に２枚連続した場合、このブレード対の両端に第２のブレードを配置するとともに、前記第２のブレード同士が周方向に２枚連続した場合、このブレード対の両端に第１のブレードを配置して小羽根車を構成したことを特徴とする貫流送風機を用いたため、広範囲に気流を吹き出すことができるため送風機のサージング現象を抑制させつつ、送風機のブレード間の気流抵抗を増加させることなく、ブレードで生じるはく離を抑制して送風性能が向上する。その結果、送風機または空気調和機の騒音低減、ユニット入力低減、サージング現象抑制を可能にすることができる。
なお、第１のブレード１８と第２のブレード１９を単純に交互に配置した場合、送風機が回転するときにブレード先端に生じる圧力変動が回転周波数に同期して、特定の周波数でピーク音が発生する場合があるが、本実施の形態１のように第１のブレードの比率を大きくして、隣接するブレードの組み合わせが周方向について連続しないよう配置すればそのようなケースも避けることができる。
以上の通り、本発明の実施の形態１の送風機は、空気清浄機等の送風装置あるいは空気調和機に組み込まれることで、従来送風機と同一風量でもユニット入力低減され、騒音低減される。また、吹き出し口での逆吸い込みやサージングを抑制することができる。
【００２７】
実施の形態２．
ここでは、実施の形態１の貫流送風機について、さらに流れに適応させるようなブレード配置について示す。半径方向に肉厚の増加方向が異なるブレードの形状が相似形状（例えば１枚のブレード形状を回転・拡大縮小するともう１枚のブレード形状に重なる）になっていると、１種類のブレード形状で流入・流出に適した形状を実現しなくてはならないことになるが、流入・流出で非対称な流れ場に適応させることは困難である。
【００２８】
肉厚の増加方向が異なる２種類のブレードを例に挙げれば、外周側の肉厚が厚い第１のブレード１８は送風機への流入時に流入する気流の方向とブレードの中心線との向きのずれが大きくても負圧面１８ｃのはく離を過大にしないこと、圧力面１８ｄに流れを当てて圧力面１８ｄの圧力を上げて隣接するブレードの負圧面の流れを翼面に押さえつけることが目的であり、先端の表面積を大きくすることが理想である。
一方、外周側の肉厚が薄いブレードは送風機からの流出時に流路を狭くしないことが目的であり、肉厚はできるだけ薄くすることが要求される。
【００２９】
そこで、図７のように第１のブレード１８の外周側に位置する最大肉厚３１ａが第２のブレード１９の内周側に位置する最大肉厚３１ｂよりも厚くする。これによって、外周の肉厚が大きい翼は流入時の負圧面のはく離低減を実現する。また、圧力面先端の面積が広くなるため、気流衝突によるよどみ圧が大きくなる。その結果、外周肉厚が薄い翼の負圧面流れを翼面に押さえつける力が強くなり、隣接する翼のはく離も抑制させることが可能になる。
【００３０】
一方、外周の肉厚が小さいブレードは先端を小さくすることによって、吹き出し側で翼流入時の流路幅を広く確保することができる。そのため、気流がスムーズに排出される。
以上のことから、２種類のブレードを相似形状にする場合よりも送風機の効率は向上し、騒音を低減する送風機を実現することができる。
【００３１】
実施の形態３．
実施の形態２では半径方向に肉厚増加方向が変化するブレードに対して、肉厚の大小について示した。本実施の形態３では、さらにブレードの肉厚が最大となる位置について説明する。
【００３２】
空気調和機に搭載する場合、電気集塵機が搭載されていたり、使用するにつれて埃等の抵抗体が付加されてくるフィルタを有していて局所的な圧力損失がある場合がある。その場合、ブレードに流入する流れ方向がブレードの先端の方向と異なる、もしくは、経時変化によって変化してくるため、できるだけ送風機への流入時にブレード先端と負圧面でのはく離を過大にしないようにブレードの先端肉厚を大きくすることが考えられる。そこで、図８のように第１のブレード１８については、最大肉厚位置３１ａを外周端部の近傍の位置３５にしてブレード先端を厚くして、第２のブレード１９については、最大肉厚位置３１ｂを内周側からブレード中央部近傍の位置３６にずらした形状にする。これにより、ブレード先端から負圧面に流れる気流のはく離を小さくする。同時に圧力面側の圧力を高めて気流を第２のブレード１９の負圧面側に押さえつけ、負圧面側からのはく離を抑制する効果もある。
【００３３】
一方、上記のように送風機の上流で風速分布に偏りが少なく、ブレードに流入する流れ方向がブレードの先端の方向とほぼ一致する場合は、先端でのはく離の程度は小さいためブレード先端肉厚を薄くして気流の衝突を避けた方が送風効率は向上する。そこで、図９のように第１のブレード１８は最大肉厚位置３１ａを外周端からブレード中央部近傍の位置３３にずらし、先端を細くして側面形状をはく離させないように流れに沿わせた形状とする。
一方、第２のブレード１９は流路幅を一定に保ち流動損失を増加させないために、最大肉厚位置３１ｂを内周端近傍の位置３４にした形状にする。以上のようにすれば、送風機へ流入する流れ３２が翼先端と翼間のはく離を抑制するとともに、流出する流れの流動抵抗を防ぐことができ、送風効率が向上する。
【００３４】
実施の形態４．
実施の形態３では肉厚のみを対象としている。はく離が生じやすいのは負圧面であり、はく離抑制効果を高めるためには負圧面の反りを優先して調整するとはく離防止に一層の効果が期待できる。また隣接するブレードについては圧力面の反りを小さくすれば、気流衝突によってよどみ圧が上昇してはく離した流れをブレード面に押し付ける働きが一層強くなる。
【００３５】
そこで、図１０のように第１のブレード１８については、負圧面１８ｃの反りを圧力面１８ｄの反りよりも大きくしている。このようにすれば負圧面が翼間側に膨らみ、翼先端ではく離した流れが翼面により沿いやすくなり、はく離の減少と損失減少が可能になる。
【００３６】
一方、第２のブレード１９に対しても、負圧面１９ｃの反りを圧力面１９ｄの反りよりも大きくしている。このようにすれば圧力面１８ｄが翼間側に膨らみ、圧力面に気流が衝突して圧力上昇が起きやすくなる。すると、隣接する翼１９の負圧面流れ３２を隣接翼の負圧面１９ｃに押さえ込む力が働き、はく離を抑制させることが可能になる。
【００３７】
さらに、気流の吹出し側においては、図１１に示したように、隣り合う翼間の気流方向２３ｃ、２３ｄがなす角が大きくなり、より広範囲に風を吹かせることができる。そのため、フィルタに埃が溜まるなどして、送風機上流側に強い抵抗体が付加されてもサージング現象を起こしにくい。
以上のように翼面のはく離を抑制して送風性能が向上し、サージングを防止できる送風機を実現できる。
【００３８】
別の表現をすれば、図１２のように両翼先端Ｒ部の中心を結んだ円弧４１を基準線として、第１のブレード１８は、基準線から負圧面までの最長距離４２ａが基準線から圧力面までの最長距離４３ａよりも長い。そうすると、負圧面では流れに沿う面が形成されるためはく離を小さく抑えることができる。
一方、第２のブレード１９は、基準線から圧力面までの最長距離４２ｂが基準線から負圧面までの最長距離４３ｂよりも長い。そうすると、圧力面が膨らんだ形状になり、流入した気流が衝突して面圧上昇しやすい。その結果、第２のブレード１９の負圧面１９ｃを流れる気流３２を負圧面１９ｃに押さえ込みはく離を低減させる効果をもつ。
また、圧力面・負圧面の肉厚差により、出口の流れ方向２３、２４に差がつきやすくなり吹き出す風向２５は広範囲になる。その結果、風路の風速分布を均一化してサージングや逆吸い込みを防ぐ送風機を実現できる。
以上のようにすれば、送風機吸い込み側でのはく離を抑制し、吹き出し側の流路幅を確保した送風性能が高い送風機を実現できる。
【００３９】
実施の形態５．
これまでは各小羽根車５ａの１断面を対象としたものであった。ここでは、貫流ファンの軸方向に小羽根車５ａが連結された大羽根車５の形態について図１３、１４を用いて示す。
【００４０】
ユニット内部の風路によって気流速度や送風機に流入する方向が異なる。空気調和機の例で考えると、図１３に示した送風機中央部４４は気流抵抗となる障害物が少ないため、流入風速が最も高く、送風機の端部４５では側壁やケーシングの影響を受けて流入風速が低くなる。送風機の翼周速４６は軸方向に一定であるため、例えば図１４（ａ）のように送風機中央部４４における送風機に対する気流の相対速度３２ａが翼面に沿っても、図１４（ｂ）のように送風機端部では流入絶対速度４７が中央部に比べて小さいため、相対速度ベクトル３２ｂは翼面に沿わず負圧面のはく離が大きくなる。そのため送風機全体の性能は向上しない。
【００４１】
そこで、送風機中央部と端部で羽根車の形状を変える。例えば、中央部４４では流入する気流の向きと翼先端の向きがほぼ一致しているため、実施の形態２の図８に示したような翼形状・配置を適用し、端部４５では流入時のはく離懸念されるためが実施の形態２の図７に示したような翼形状・配置を適用する。これにより、送風機の中央部・端部の気流の分布に合わせて、はく離が低減した送風機を実現できる。送風機端部でははく離防止のために使用したブレードのペアが吹き出し方向を中央部よりも広範囲に吹き出させる働きをもつため、ユニット端部で発生しやすいサージング現象を抑制させる効果が強い。
以上により、送風機の性能向上とユニット入力低減とサージング耐力を備えた送風装置・空気調和機を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の実施の形態１に係る貫流送風機の図である。
【図２】貫流送風機を用いた空気調和機の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１の貫流送風機のブレードの吸込み側を拡大した図である。
【図４】本発明の実施の形態１の貫流送風機のブレードの吹出し側を拡大した図である。
【図５】本発明の実施の形態１の貫流送風機の吹出し流れの様子を示した図である。
【図６】本発明の実施の形態１の貫流送風機において、ブレードのピッチを変更する例を示した図である。
【図７】本発明の実施の形態２の第１および第２のブレードの拡大図である。
【図８】本発明の実施の形態３の第１および第２のブレードの拡大図である。
【図９】本発明の実施の形態３の第１および第２のブレードの別の例の拡大図である。
【図１０】本発明の実施の形態４の貫流送風機の吸込み側の拡大図である。
【図１１】本発明の実施の形態４の貫流送風機の吹出し側の拡大図である。
【図１２】本発明の実施の形態４の貫流送風機の吸込み側の拡大図である。
【図１３】本発明の実施の形態５における貫流送風機の全体図である。
【図１４】本発明の実施の形態５における貫流送風機の中央部の吸込み側の拡大図（ａ）、および端部の吸込み側の拡大図（ｂ）である。
【図１５】従来の羽根車における気流の模式図である。
【図１６】従来の送風機の空気流入側の模式図である。
【図１７】従来の羽根車のブレード先端部の図である。
【図１８】従来の送風機の空気流出側の模式図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  貫流送風機
２  ブレード
３  周方向
４  リング
５  大羽根車
５ａ  小羽根車
６  空気調和機
７  埃用フィルター
８  電気集塵機
９  熱交換器
１０  送風機の回転方向
１１  
１２  
１３  
１４  
１５  
１６  
１７
１８  第１のブレード
１９  第２のブレード
１８ｃ  第１のブレードの負圧面、  １８ｄ  第１のブレードの圧力面
１９ｃ  第２のブレードの負圧面、  １９ｄ  第２のブレードの圧力面
【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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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