(57)【要約】【課題】隣接翼間で干渉し合いながら発生する送風騒音の低減を図り、かつ、ファンを駆動させるモータに加わる負荷を低減できるプロペラファンを提供する。【解決手段】本プロペラファンは、回転軸に取り付けられるハブに２枚の翼が設けられたプロペラファンにおいて、前記翼はファン回転中の空気流れの流出部にあたる翼後縁部に空気流れと逆方向に凹んだ略円弧状、またはＶ字状、あるいは多角形状の後縁凹部が設けられ、かつ一方の翼はファン回転軸を中心に１８０°±５°の範囲で他方の翼と反転した状態で配置される。【選択図】  図１
2005140081.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファン回転軸に取り付けられるハブに２枚の翼が設けられたプロペラファンにおいて、前記翼はファン回転中の空気流れの流出部にあたる翼後縁部に空気流れと逆方向に凹んだ略円弧状、またはＶ字状、あるいは多角形状の後縁凹部が設けられ、かつ一方の翼はファン回転軸を中心に１８０°±５°の範囲で他方の翼と反転した状態で配置されることを特徴とするプロペラファン。
【請求項２】
請求項１に記載のプロペラファンにおいて、翼外径寸法Ｄ１、ハブ外径寸法Ｄ２、Ｒｍ＝（Ｄ１−Ｄ２）／２としたとき、０．７５Ｒｍ〜１．２５Ｒｍの範囲にて、翼弦線の長さＬ、翼間ピッチＴからなるソリディティσ＝Ｌ／Ｔが、０．３〜０．５５となるように翼が配置されることを特徴とする請求項１に記載のプロペラファン。
【請求項３】
請求項１に記載のプロペラファンにおいて、前記翼の後縁凹部は、内周側端点と外周側端点を直線で結んだ線の長さをｂとし、後縁凹部の長さをｂ１としたとき、ｂ１≦０．６ｂとし、かつ、内周側端点と後縁凹部の最大深さにあたる点までの距離をＣ１としたとき、Ｃ１≧０．７ｂとすることを特徴とするプロペラファン。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載されたプロペラファンと熱交換器が室外ユニット本体内に収容されたことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプロペラファン、これを用いた空気調和機用室外ユニットに係わり、特に翼の形状を改良したプロペラファン、これを用いた空気調和機用室外ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
空気調和機の室外機等にプロペラファンが多く用いられているが、従来のプロペラファンは、ファン回転中の空気流れの流出部にあたる翼の後縁部に空気流れとは逆方向に凹んだ略円弧状の後縁凹部が設けられた複数の翼を有し、この翼がファン回転軸を中心に１２０°の等間隔で配置されていた。また、翼の翼弦線の長さＬ、翼間ピッチＴ＝（２πＲ／Ｚ）［Ｒ：：翼半径、Ｚ：翼枚数］としたときの比σ＝Ｌ／Ｔ、すなわちソリディティσは０．６以上するのが一般的であった。
【０００３】
しかしながら、このように、略円弧状の後縁凹部を設けた翼をファン回転軸を中心に１２０°の等間隔で配置し、ソリディティσを０．６以上とした従来のファンは、翼間隙が小さいために、隣接翼間で干渉し合いながら発生する送風騒音が大きくなり、また、空気流れのロスが発生するために、ファンを駆動させるモータに加わる負荷（モータ入力）が大きくなるという問題があった。
【０００４】
なお、特許文献１には、ハブの周囲に複数の翼を一体的に形成して、回転中の空気流出部に当たる翼後縁部と翼外周部とが交わる角部を空気の流出方向に凸状に膨出する膨出部を形成すると共に、膨出部の形状を規定し、回転数を上昇させて送風量の増加を図った場合でも、モータの負荷を低く抑えることのできるプロペラファンが提案されている。しかし、特許文献１のプロペラファンは、複数の翼のプロペラファンのモータの負荷を軽減させるものであり、複数の翼の隣接翼間で干渉し合いながら発生する送風騒音を低減させるものではなく、低騒音化に配慮がなされていない。
【特許文献１】特開２００３−６５２９５号公報（段落［００１４］、［００２６］、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、隣接翼間で干渉し合いながら発生する送風騒音の低減を図り、かつ、ファンを駆動させるモータに加わる負荷を低減できるプロペラファンを提供することを目的とする。また、送風騒音の低減、モータに加わる負荷を低減できる空気調和機用室外ユニット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】
上記目的を達成するため、本発明の１つの態様によれば、ファン回転軸に取り付けられるハブに２枚の翼が設けられたプロペラファンにおいて、前記翼はファン回転中の空気流れの流出部にあたる翼後縁部に空気流れと逆方向に凹んだ略円弧状、またはＶ字状、あるいは多角形状の後縁凹部が設けられ、かつ一方の翼はファン回転軸を中心に１８０°±５°の範囲で他方の翼と反転した状態で配置されることを特徴とするプロペラファンが提供される。これにより、隣接翼間で干渉し合いながら発生する送風騒音の低減を図り、かつ、ファンを駆動させるモータに加わる負荷を低減できるプロペラファンが実現される。
【０００７】
好適な一例では、翼外径寸法Ｄ１、ハブ外径寸法Ｄ２、Ｒｍ＝（Ｄ１−Ｄ２）／２としたとき、０．７５Ｒｍ〜１．２５Ｒｍの範囲にて、翼弦線の長さＬ、翼間ピッチＴからなるソリディティσ＝Ｌ／Ｔが、０．３〜０．５５となるように翼が配置される。
【０００８】
また、他の好適な一例では、前記翼の後縁凹部は、内周側端点と外周側端点を直線で結んだ線の長さをｂとし、後縁凹部の長さをｂ１としたとき、ｂ１≦０．６ｂとし、かつ、内周側端点と後縁凹部の最大深さにあたる点までの距離をＣ１としたとき、Ｃ１≧０．７ｂとする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係わるプロペラファンによれば、隣接翼間で干渉し合いながら発生する送風騒音の低減を図り、かつ、ファンを駆動させるモータに加わる負荷を低減できるプロペラファン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】
【００１０】
図１は本発明に係るプロペラファンの正面図、図２はその斜視図である。
【００１１】
図１及び図２に示すように、本発明に係るプロペラファン１は、ファン回転軸Ａに取り付けられるハブ２に同一形状の２枚の翼３、３が設けられており、翼３、３はファン回転中の空気流れの流出部にあたる翼後縁部３ａ、３ａに空気流れと逆方向に凹んだ略円弧状、またはＶ字状、あるいは多角形状の後縁凹部３ｂ、３ｂが設けられている。また、一方の翼３はファン回転軸Ａを中心に１８０°±５°の範囲で他方の翼３と反転した状態で配置されている。例えば、一方の翼３と他方の翼３は、ファン回転軸Ａに対して軸対称に配置されている。
【００１２】
また、図３に示すように、翼３、３に設けられた例えば略円弧状の後縁凹部３ｂ、３ｂは、翼外径寸法Ｄ１、ハブ外径寸法Ｄ２、Ｒｍ＝（Ｄ１−Ｄ２）／２とした場合、０．７５Ｒｍ〜１．２５Ｒｍの範囲にて、翼弦線の長さＬ、翼間ピッチＴからなるソリディティσ＝Ｌ／Ｔが、０．３〜０．５５となるように翼３、３が隣接配置されている。ここで、ソリディティとは、翼弦線の長さＬ、翼間ピッチＴ＝（２πＲ／Ｚ）［Ｒ：：翼半径、Ｚ：翼枚数］としたときの比σ＝Ｌ／Ｔのことである。このときの翼弦線の長さＬは、図４に示すように、ファン回転軸中心から半径Ｄで円を描いた時の翼３と円が交わる線の弦の長さを示す。
【００１３】
ソリディティσは０．３〜０．５５にするのが好ましい。これにより、図５に示すソリディティとモータ入力、騒音レベルの関係を示す測定線図からもわかるように、モータ入力４２Ｗ以下、騒音レベル４２ｄＢ以下が実現され騒音の低減、モータに加わる負荷（モータ入力）の低減が図られる。σが０．３より小さいか、０．５５より大きいと、モータ入力４２Ｗ以下、騒音レベル４２ｄＢ以下を実現できず、騒音の低減、モータ入力に低減が図られない。
【００１４】
さらに、図６に示すように、翼３に設けられた例えば略円弧状の後縁凹部３ｂは、内周側端点Ｑと外周側端点Ｐを直線で結んだ線の長さをｂ、後縁凹部３ｂの長さｂ１としたとき、ｂ１≦０．６ｂとし、かつ、内周側端点Ｑと後縁凹部３ｂの最大深さにあたる点Ｃまでの距離をＣ１としたとき、Ｃ１≧０．７となるように設定する。これにより、図７に示す後縁凹部の直線長さｂ１とモータ入力の関係を示す測定線図からもわかるように、モータ入力とｂ１の関係は、ｂ１が０．６ｂに近づくにつれて、モータ入力が低減する傾向にあり、ｂ１≦０．６ｂのとき、モータ入力４２．６Ｗ以下の低入力化が実現される。ｂ１＞０．６ｂのとき、モータ入力４２．６Ｗを超えて低入力化が実現されない。
【００１５】
また、図８に示す後縁凹部の最大深さまでの距離Ｃ１と騒音の関係を示す測定線図からもわかるように、Ｃ１≧０．７のとき、略４９．５ｄＢ以下と低騒音化が実現される。Ｃ１＜０．７のとき、略４９．５ｄＢを超えて低騒音化が実現されない。
【００１６】
なお、本実施形態では、翼３に設けられた後縁凹部３ａを略円弧形状のもので説明したが、図９に示すように、プロペラファン１の翼３のＶ字状の後縁凹部３ａ１、あるいは図１０に示すように、プロペラファン１の翼３の多角形状の後縁凹部３ａ２としても、本発明の効果を実現できる。
【００１７】
上記のような本実施形態のプロペラファンによれば、翼が２枚で構成され、この翼に後縁凹部が設けられ、かつ一方の翼はファン回転軸を中心に１８０°±５°の範囲で他方の翼と反転した状態で配置されることにより、従来よりも、翼間距離を大きくすることができるため、回転中ファンの翼面でできた翼端渦が隣接翼と干渉しにくくなって、送風騒音の低減を図ることができ、また、空気流れのロスを抑制することができて、モータ入力の低減が図れる。さらに、ソリディティσは０．３〜０．５５にすることにより、騒音に低減、モータ入力の低減が図られる。また、後縁凹部の形状を特定することにより、より低騒音化、モータに加わる負荷の低減化が図かれる。
【００１８】
次に本発明に係るプロペラファンを用いた空気調和機用室外ユニットについて説明する。
【００１９】
図１１に示すように、本室外機ユニット１１はユニット本体１２内に、平面Ｌ形状の室外熱交換器１３と、本発明に係る室外ファンであるプロペラファン１と、コンプレッサ１４、四方弁１５、インバータ等の制御器１６等を収容し、プロペラファン１とコンプレッサ１４との間を仕切板１７により仕切っている。
【００２０】
プロペラファン１は、上述のように低騒音化、モータに加わる負荷の低減化が共に実現されているので、これを用いた室外ユニットも送風騒音の低減とモータに加わる負荷の低減を共に図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係るプロペラファンの一実施形態の正面図。
【図２】本発明に係るプロペラファンの一実施形態の斜視図。
【図３】本発明に係るプロペラファンの形状を説明するための正面図。
【図４】本発明に係るプロペラファンの翼の翼弦線の長さの説明図。
【図５】本発明に係るプロペラファンのソリディティとモータ入力、騒音レベルの関係を示す測定線図。
【図６】本発明に係るプロペラファンの翼の形状を説明するための正面図。
【図７】本発明に係るプロペラファンの後縁凹部の直線長さとモータ入力の関係を示す測定線図。
【図８】本発明に係るプロペラファンの後縁凹部の最大深さまでの距離と騒音の関係を示す測定線図。
【図９】本発明に係るプロペラファンの他の実施形態の正面図。
【図１０】本発明に係るプロペラファンの他の実施形態の正面図。
【図１１】本発明に係る空気調和機用室外ユニットの横断面図。
【符号の説明】
【００２２】
１…プロペラファン、２…ハブ、３…翼、３ａ…翼後縁部、３ｂ…後縁凹部、Ａ…回転軸。
【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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