(57)【要約】【課題】  外周羽根流入角および翼弦や、同翼弦と、翼の外周側の頂点および回転軸中心を結ぶ線分とのなす角度などを好適な組み合わせにして、送風性能を向上させファンモータの消費電力を低減できるようにしたクロスフローファンおよびそれを用いた空気調和機を提供する。【解決手段】  複数の翼２およびそれらを支持するリング３からなる複数の羽根車４を回転軸６の方向に連結したクロスフローファン１であって、前記翼２の翼弦と、前記翼２の外周側の頂点Ｐ１および回転軸中心Ｐｃを結ぶ線分とのなす角度θが、１５度≦θ≦２７度の範囲になり、前記翼の外周流入角β１が、２０度≦β１≦３０度の範囲になるように構成した。【選択図】  図２
2008215120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の翼およびそれらを支持するリングからなる複数の羽根車を回転軸方向に連結したクロスフローファンであって、
前記翼の翼弦と、前記翼の外周側の頂点および回転軸中心を結ぶ線分とのなす角度θが、１５度≦θ≦２７度の範囲になり、前記翼の外周流入角β１が、２０度≦β１≦３０度の範囲になるように構成してなることを特徴とするクロスフローファン。
【請求項２】
請求項１に記載のクロスフローファンが用いられてな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、クロスフローファンおよびそれを用いた空気調和機に係わり、より詳細には、送風性能を向上できる翼形状により駆動モータの消費電力を低減できるようにした構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機に用いられる従来のクロスフローファンとして、両側の端板および中間部の支持板により、複数のブレードが保持された羽根車を複数個連結させてなるクロスフローファンにおいて、外周羽根角度（流入角）β0 、内周羽根角度（流出角）β1 、節弦比τとした時に、（β1 ／β0 ）／τで表される無次元羽根車比Ｘの値を４．５〜５．０の範囲になるように羽根車の外周羽根角度（流入角）β0 、内周羽根角度（流出角）β1 、節弦比τの組み合わせを決定してなるものが開示されており、この場合、翼の中央部が最大肉厚となっている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、翼の内周側の断面積が外周側の断面積よりも大きく形成されたものが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
しかしながら、上記構成でなるクロスフローファンにおいては、ファンモータの消費電力を低減できるようにするための充分な構成は開示されていなかった。
【特許文献１】特開平６−３２３２９４号公報
【特許文献２】特開２００６−３７８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、外周羽根流入角および翼弦や、同翼弦と、翼の外周側の頂点および回転軸中心を結ぶ線分とのなす角度θなどを好適な組み合わせにして、送風性能を向上させファンモータの消費電力を低減できるようにしたクロスフローファンおよびそれを用いた空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的を達成するため、本発明は以下に示す特徴を備えている。
【０００７】
複数の翼およびそれらを支持するリングからなる複数の羽根車を回転軸方向に連結したクロスフローファンであって、
前記翼の翼弦と、前記翼の外周側の頂点および回転軸中心を結ぶ線分とのなす角度θが、１５度≦θ≦２７度の範囲になり、前記翼の外周流入角β１が、２０度≦β１≦３０度の範囲になるように構成してなることを特徴としている。
【０００８】
また、前記クロスフローファンが空気調和機に用いられてなることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、外周羽根流入角および翼弦や、同翼弦と、翼の外周側の頂点および回転軸中心を結ぶ線分とのなす角度θなどを好適な組み合わせにして、送風性能を向上させファンモータの消費電力を低減できるようにしたクロスフローファンおよびそれを用いた空気調和機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１１】
図１は本発明によるクロスフローファンが用いられる空気調和機の説明図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は断面図であり、図２は本発明によるクロスフローファンの説明図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は要部斜視図、（Ｃ）は要部断面図であり、図３はクロスフローファンの特性の一例を示す図で、（Ａ）は翼の取付け角θ−トルク比率を示す図、（Ｂ）は翼の取付け角θ−流量係数を示す図であり、図４はクロスフローファンの特性の他の例を示す図で、（Ａ）は翼の取付け角θ−トルク比率を示す図、（Ｂ）は翼の取付け角θ−流量係数を示す図である。
【００１２】
本発明によるクロスフローファンが用いられる空気調和機は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、本体上部に設けられた吸込口ａと本体下部に設けられた吹出口ｂとを結ぶ空気通路に、前記吸込口ａから吸い込まれた空気中の塵埃を除去するフィルタｃと、塵埃が除去された空気を熱交換する熱交換器ｄと、クロスフローファン１とを設けた構成になっている。
【００１３】
近年、空気調和機においても所謂省エネ規制が厳しくなっており、消費電力の低減をはかることが急務になっている。そこで、前記クロスフローファン１を駆動する駆動モータのトルクと消費電力とは比例関係にあることから、同クロスフローファン１の負荷トルクに着目してこれを低減することにより、前記駆動モータの消費電力を低減できるようにする。
【００１４】
そのため、前記クロスフローファン１は、同クロスフローファン１を駆動して所要の風量を得るために必要な駆動トルクを抑えることができるように構成している。
【００１５】
前記クロスフローファン１は、図２（Ａ）乃至図２（Ｃ）に示すように、複数の翼２およびそれらを支持するリング３からなる複数の羽根車４を回転軸方向に連結した構成であって、前記羽根車４の外周円Ｒ１に交差する前記翼２の外周側の頂点Ｐ１と、内周円Ｒ２に交差する内周側の頂点Ｐ２とを結ぶ翼弦と、前記翼２の外周側の頂点Ｐ１および回転軸中心Ｐｃを結ぶ線分とのなす角度（翼の取付け角）θが、１５度≦θ≦２７度の範囲になり、前記翼２の外周流入角β１が、２０度≦β１≦３０度の範囲になるように形成されている。
【００１６】
これにより、前記クロスフローファン１を駆動して所要の風量を得るために必要なトルクを低減させることができて、送風量（流量）を減らすことなく駆動用のファンモータの消費電力を減らすことができるようにした前記クロスフローファン１を構成することができるようになる。
【００１７】
また、図３（Ａ）に示すように、前記翼２の外周流入角β１が夫々２５度、２０度および３０度に対して、前記頂点Ｐ１および前記頂点Ｐ２を結ぶ翼弦と、前記頂点Ｐ１および前記回転軸中心Ｐｃを結ぶ線分とのなす角度（翼の取付け角）θは、１５度≦θ≦２７度の範囲が「取付け角−トルク比率」の良好な領域であり、２１度〜２４度付近に「取付け角−トルク比率」が最も良好な領域が存在する実験結果を得ている。
【００１８】
すなわち、従来のクロスフローファンを基準にして、同じ風量を得るために必要なトルクの比であるトルク比率は、従来のクロスフローファンの基準値を１．０として、この基準値＝１．０を下回る数値になっており、これによって消費電力の低減をはかれるようになっている。
【００１９】
そして、図３（Ｂ）に示すように、前記翼２の外周流入角β１が夫々２５度、２０度および３０度に対して、前記頂点Ｐ１および前記頂点Ｐ２を結ぶ翼弦と、前記頂点Ｐ１および前記回転軸中心Ｐｃを結ぶ線分とのなす角度（翼の取付け角）θは、１５度≦θ≦２７度の範囲が「取付け角−流量係数」の良好な領域であり、２１度〜２４度付近に「取付け角−流量係数」が最も良好な領域が存在する実験値となっている。
【００２０】
従来用いられているクロスフローファンの流量係数は０．４５であり、本発明におけるクロスフローファンはこの基準値を上回る数値になっている。これによって、送風量（流量）の増加をはかれるようになる。
【００２１】
また、図４（Ａ）に示すように、前記翼２の外周流入角β１が夫々２５度、２０度および３０度に対して、前記頂点Ｐ１および前記頂点Ｐ２を結ぶ翼弦と、前記頂点Ｐ１および前記回転軸中心Ｐｃを結ぶ線分とのなす角度（翼の取付け角）θは、１７度≦θ≦２５度の範囲が「取付け角−トルク比率」の更に良好な領域であって、２１度〜２４度付近に「取付け角−トルク比率」が最も良好な領域が存在する実験結果を得ている。
【００２２】
すなわち、トルク比率は、基準値＝０．９８を下回る数値になっているので、これによって更に消費電力の低減をはかれるようになる。
【００２３】
そして、図４（Ｂ）に示すように、前記翼２の外周流入角β１が夫々２５度、２０度および３０度であって、前記頂点Ｐ１および前記頂点Ｐ２を結ぶ翼弦と、前記頂点Ｐ１および前記回転軸中心Ｐｃを結ぶ線分とのなす角度（翼の取付け角）θは、１７度≦θ≦２５度の範囲の「取付け角−流量係数」が良好な領域であり、２１度〜２４度付近に「取付け角−流量係数」が最も良好な領域が存在する実験値となっている。
【００２４】
すなわち、流量係数は、基準値＝０．４７を上回る数値になっているので、これによって更に送風量（流量）の増加をはかれるようになっている。
【００２５】
以上のように、図４（Ａ）に示す「取付け角−トルク比率」は図３（Ａ）に示すものより、更に良好なトルク特性を示す実験結果を得ており、また、図４（Ｂ）に示す「取付け角−流量係数」は図３（Ｂ）に示すものより、更に良好な流量特性を示す実験結果を得ているので、トルク比率を約２％下げた位置に閾値を設けることで、更にファンモータの消費電力を約１０％低減することが可能になる。
【００２６】
以上説明したように、本発明によるクロスフローファンであれば、前記クロスフローファン１を駆動して所要の風量を得るために必要なトルクを低減させることができて、送風量を減らすことなく、駆動用のファンモータの消費電力を減らすことができるようにした前記クロスフローファン１を構成することができるようになる。
【００２７】
そして、前記クロスフローファン１を空気調和機に用いることで、所謂省エネ規制に対応して、前記クロスフローファン１の駆動により駆動モータが消費する消費電力を低減できるようにした空気調和機となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明によるクロスフローファンが用いられる空気調和機の説明図で、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は断面図である。
【図２】本発明によるクロスフローファンの説明図で、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は要部斜視図であり、（Ｃ）は要部断面図である。
【図３】クロスフローファンの特性の一例を示す図で、（Ａ）は翼の取付け角θ−トルク比率を示す図であり、（Ｂ）は翼の取付け角θ−流量係数を示す図である。
【図４】クロスフローファンの特性の他の例を示す図で、（Ａ）は翼の取付け角θ−トルク比率を示す図であり、（Ｂ）は翼の取付け角θ−流量係数を示す図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  クロスフローファン
２  翼
３  リング
４  羽根車
５  端板
６  回転軸
ａ  吸込口
ｂ  吹出口
ｃ  フィルタ
ｄ  熱交換器
θ  取付け角
β１  外周流入角
Ｐ１  外周側の頂点
Ｐ２  内周側の頂点
Ｐｃ  回転軸中心
【図１】
2008215120.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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