(57)【要約】【課題】低騒音で送風効率の高い送風機および空気調和機を提供する。【解決手段】ハブ２の外周に複数の翼３，３，…を設けたファン１を備えた送風機である。ファンは、その外径Ｄと上記ハブの外径Ｄｈとの比（Ｄｈ／Ｄ）が０．４＜Ｄｈ／Ｄ＜０．５であり、かつ翼外周の弦長ＤＬと翼ピッチｔとの比（ＤＬ／ｔ）が０．７＜ＤＬ／ｔ＜０．８の樹脂製であることを特徴とする送風機である。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブの外周に複数の翼を設けたファンを備えた送風機において、
上記ファンは、その外径Ｄと上記ハブの外径Ｄｈとの比（Ｄｈ／Ｄ）が０．４＜Ｄｈ／Ｄ＜０．５であり、かつ翼外周の弦長ＤＬと翼ピッチｔとの比（ＤＬ／ｔ）が０．７＜ＤＬ／ｔ＜０．８の樹脂製であることを特徴とする送風機。
【請求項２】
上記請求項１記載の送風機と、
この送風機の翼後縁と翼外周とを囲むように配設されて送風出口を開口し、この送風出口側端面と上記翼の後縁との軸方向位置をほぼ同一にしたベルマウスと、
を具備していることを特徴とする空気調和機。
【請求項３】
上記ベルマウスの外周側に配設された熱交換器と、
上記ベルマウスの送風出口側端面から上記熱交換器に向って曲面を形成した通風ガイドと、
を具備していることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機の室外機用送風機等に好適な送風機およびこの送風機を備えた空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の室外送風機を組み込んだ空気調和機の一例としては板金製やアルミダイキャスト製のファンを備えた鉄道車両用空調装置がある（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−８０５０９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の鉄道車両用空調装置の列車用室外ファンでは板金製やアルミダイキャスト製であるために重量が重いうえに、室外ファンの外周部の弦長とハブ付け根部分の弦長とがほぼ等しいために騒音が高く、かつ効率も悪かった。
【０００５】
また、この列車用室外ファンを備えた従来の室外送風機では、その室外ファンの後縁がベルマウスの送風出口端よりも下方に位置する構成であるので、吹出し側で気流の渦が発生して騒音を増大させると共に、送風効率を低下させていた。
【０００６】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、低騒音で送風効率の高い送風機および空気調和機を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１に係る発明は、ハブの外周に複数の翼を設けたファンを備えた送風機において、上記ファンは、その外径Ｄと上記ハブの外径Ｄｈとの比（Ｄｈ／Ｄ）が０．４＜Ｄｈ／Ｄ＜０．５であり、かつ翼外周の弦長ＤＬと翼ピッチｔとの比（ＤＬ／ｔ）が０．７＜ＤＬ／ｔ＜０．８の樹脂製であることを特徴とする送風機である。
【０００８】
本願請求項２に係る発明は、上記請求項１記載の送風機と、この送風機の翼後縁と翼外周とを囲むように配設されて送風出口を開口し、この送風出口側端面と上記翼の後縁との軸方向位置をほぼ同一にしたベルマウスと、を具備していることを特徴とする空気調和機である。
【０００９】
本願請求項３に係る発明は、上記ベルマウスの外周側に配設された熱交換器と、上記ベルマウスの送風出口側端面から上記熱交換器に向って曲面を形成した通風ガイドと、を具備していることを特徴とする空気調和機である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、これらの添付図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。
【００１１】
図１は本発明の一実施形態に係るファン１の正面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【００１２】
これら図１，図２に示すようにファン１は、その中央部のハブ２と、このハブ２の外周に配設した複数の翼３，３，…とをガラス繊維を含有したＡＳＧ（アクリロニトリル・スチレン樹脂）により一体に形成することによりプロペラファンに構成されている。
【００１３】
ハブ２は、内筒２ａとこれより大径の外筒２ｂとを同心状に一体に連成し、このハブ２の外面（図２では上端面）中央部にはキー溝切削加工を施したＳＵＳ（ステンレス鋼）製円筒状のボス４を、室外ファン１の成形時にインサート成形して同心状に一体に形成している。
【００１４】
また、ハブ２は、その外筒２ｂを、ボス４に回転軸６ａを固定させる駆動モータ６の軸方向大部分を収容する大きさに形成してモータ駆動騒音の低減を図っている。なお、図１中、符号５は各翼３の負圧面に設けた突起リブである。
【００１５】
そして、図２に示すようにファン１は、その外径Ｄとハブ２の外径Ｄｈとの比（Ｄｈ／Ｄ）が次の数（１）式を満足させるように構成されている。
【００１６】
【数１】
０．４＜Ｄｈ／Ｄ＜０．５    ……（１）
また、図３に示すようにファン１は、その翼３の外周部での弦長ＤＬと各翼３のピッチｔとの比（ＤＬ／ｔ）が次の数（２）式を満足させるように構成されている。
【００１７】
【数２】
０．７＜ＤＬ／ｔ＜０．８    ……（２）
但し、ｔ：πＤ／翼３の枚数
これにより、ファン１は各翼３をその外周側前縁３ａがファン回転方向の前方へ進む前進翼に構成しているので、翼外周側弦長とハブ付け根部分の弦長がほぼ等しい従来の列車用室外ファンよりも騒音を低減し、送風効率を向上させることができる。
【００１８】
図４はこのファン１におけるハブ２の外径Ｄｈとファン外径Ｄとの比（Ｄｈ／Ｄ）と、騒音との相対関係を示す図である。この図４に示すようにＤｈ／Ｄが０．４〜０．５のときに騒音を最低領域の６４．５ｄＢＡ以下に低減することができる。
【００１９】
図５はこのファン１の翼外周での弦長ＤＬと各翼３のピッチｔとの比（ＤＬ／ｔ）と、騒音との相対関係を示す図である。この図５に示すようにＤＬ／ｔが０．７〜０．８のときに、騒音を最低領域の６７ｄＢＡ以下に低減することができる。
【００２０】
図６は本実施形態に係るファン１（図７中では本発明と表示）単体のファン性能を、ファン外径がほぼ同径の上記従来の室外ファン（図７中では従来例と表示）単体の性能と比較して示すグラフである。この図７に示すように本実施形態のファン１は送風量が例えば約３０〜約６０（ｍ３／ｍｉｎ）のほぼ全領域において、従来例よりも少ない単位時間当りの回転数［ｒｐｍ］により静圧（ｍｍＡｑ）を高くして送風効率を向上させることができる一方、送風量が約３０〜約７０（ｍ３／ｍｉｎ）の全領域において送風騒音を低減することができる。
【００２１】
また、本実施形態のファンは樹脂製であるので、板金製やアルミダイキャスト製の従来の室外ファンよりも軽量であるうえに、コスト低減を図ることができる。
【００２２】
図７は本発明の第２の実施形態に係る室外送風機７の概略側断面図である。この室外送風機７は上記ファン１とこのファン１の外周を囲むように配設されたベルマアス８とを備えている。
【００２３】
ベルマウス８はその軸方向一端（図７では上端）側に空気吸込口８ａを開口する一方、その軸方向反対側一端（図７では下端）には送風出口８ｂを開口させ、この送風出口８ｂの側方には凝縮器等の熱交換器９を配設し、この熱交換器９を底板１０上に固定している。
【００２４】
底板１０の内底面ほぼ中央部には駆動モータ６を固定するモータ固定台６ｂを設置し、この駆動モータ６の回転軸６ａをファン１のキー溝付ＳＵＳ製ボス４に挿入しキーにより固定している。
【００２５】
そして、ベルマウス８はその送風出口８ｂ側一端である送風出口端８ｃをファン１の後縁３ｂとほぼ同一高さに設定し、面一に形成している。
【００２６】
この室外送風機７によれば、ファン１の回転により図７中の小矢印に示すようにベルマウス８の吸込口８ａから空気を吸い込み、昇圧と増速作用を行なって送風出口８ｂから送風し、熱交換器９へ送風する。そして、ベルマウス８の送風出口端８ｃがファン１の各翼３の後縁３ｂとほぼ同一高さに設定され、ほぼ面一であるので、送風出口８ｂ側での気流の乱流を低減して騒音を低減することができる。
【００２７】
図８は本発明の第３の実施形態に係る室外送風機７Ａの概略側断面図である。この室外送風機７Ａは上記図７で示す室外送風機７の送風出口８ｂ側に通風ガイド１１を設けた点に特徴があり、これ以外の構成は図７で示す室外送風機７と同一である。
【００２８】
通風ガイド１１は底板１０側に突の湾曲面であって、ベルマウス８の送風出口端８ｃから熱交換器９に向けて湾曲する湾曲面を形成している。
【００２９】
このために、ベルマウス８の送風出口８ｂからの吹出風を通風ガイド１１の湾曲面に沿って熱交換器９に円滑に案内することができるので、乱流を低減して騒音を低減することができると共に、送風効率を向上させることができる。
【００３０】
図９は本発明の第４の実施形態に係る列車用空気調和機１２の構成を示す概略構成図である。この列車用空気調和機１２は車両の屋根に設けられる空気調和機であり、上述した図８で示す室外送風機７Ａを具備している点に特徴がある。
【００３１】
すなわち、この列車用空気調和機１２は冷媒をそれぞれ循環させる２台のコンプレッサ１３ａ，１３ｂを設けることにより２つの冷凍サイクルを備えており、１台のファンモータ１４によりそれぞれ駆動される図９中左右一対の室内送風機１５ａ，１５ｂと、左右一対の蒸発器等の室内熱交換器１６ａ，１６ｂと、左右一対の室内空気吸込口１７ａ，１７ｂと、図９中上下一対の上記図８で示す室外送風機７Ａ，７Ａとを具備している。
【００３２】
この列車用空気調和機１２によれば、図８で示す室外送風機７Ａを具備しているので、この室外送風機７Ａと同様に騒音の低減と送風効率の向上とを共に図ることができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、ハブの外径Ｄｈとファン外径Ｄとの比（Ｄｈ／Ｄ）を０．４＜Ｄｈ／Ｄ＜０．５とし、かつ翼外周の弦長ＤＬと翼ピッチｔとの比（ＤＬ／ｔ）を０．７＜ＤＬ／ｔ＜０．８とした樹脂製ファンであるので、軽量化と低騒音化を図ることができると共に、送風効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るファンの正面図。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図３】図１で示すファンの翼外周の弦長と翼ピッチとを示す展開図。
【図４】図１で示すファンのハブ外径Ｄｈとファン外径Ｄとの比（Ｄｈ／Ｄ）と騒音との相対関係を示すグラフ。
【図５】図１で示すファンの翼外周の弦長ＤＬと翼ピッチｔとの比（ＤＬ／ｔ）と騒音との相対関係を示すグラフ。
【図６】図１で示すファン単体のファン性能をこれとファン外径が等しい従来のファンのファン性能と比較して示すグラフ。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る室外送風機の概略側断面図。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る室外送風機の概略側断面図。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る列車用空気調和機の概略構成図。
【符号の説明】
１…ファン、２…ハブ、３…翼、３ａ…翼前縁、３ｂ…翼後縁、４…ボス、７Ａ，７Ａ…室外送風機、８…ベルマウス、８ｃ…ベルマウスの送風出口端、９…熱交換器、１１…送風ガイド、１２…列車用空気調和機。
【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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