(57)【要約】【課題】  ベルマウスでファン羽根車の羽根の後縁側が囲われている場合、翼端渦とは別に、ベルマウスと羽根外周部との間の隙間を通って圧力面側から負圧面側に流れ出る漏れ流れが存在する。  そこで、羽根外周の負圧面側に曲成された曲成部の後縁近傍領域における漏れ流れを滑らかに流出させて漏れ流れ自体の渦スケールを小さくするとともに、その乱れを有効に抑制できるようにした軸流ファンを提供する。【解決手段】  ベルマウス５を有するとともに、羽根１３の外周を負圧面１３ｅ側に曲成してなる軸流ファンにおいて、上記負圧面１３ｅ側への曲成部１３ｃの後縁近傍領域では、当該曲成部１３ｃの一部を、さらに負圧面１３ｅ側に曲成した第２の曲成部１３ｆを設ける。  このような構成にすると、第２の曲成部１３ｆの存在により、上述の漏れ流れを滑らかに流出させることができるようになり、その渦径を小さくして、流れの乱れを抑制することができる。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルマウス（５）を有するとともに、羽根（１３）の外周を負圧面（１３ｅ）側に曲成してなる軸流ファンにおいて、上記負圧面（１３ｅ）側への曲成部（１３ｃ）の後縁近傍領域では、当該曲成部（１３ｃ）の一部を、さらに負圧面（１３ｅ）側に曲成した第２の曲成部（１３ｆ）が設けられていることを特徴とする軸流ファン。
【請求項２】
負圧面側への曲成部１３ｃは、羽根１３の前縁１３ａから後縁１３ｂまでの全体にかけて設けられていることを特徴とする請求項１記載の軸流ファン。
【請求項３】
負圧面側への曲成部１３ｃは、羽根１３の前縁１３ａから後縁１３ｂに到る途中の所定位置から後縁１３ｂにかけて設けられていることを特徴とする請求項１記載の軸流ファン。
【請求項４】
負圧面側への曲成部（１３ｃ）の半径方向の幅は、後縁（１３ｂ）側ほど大きく形成されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の軸流ファン。
【請求項５】
第２の曲成部（１３ｆ）は、ベルマウス（５）の空気吸込口の入口側ガイド面部（５ｂ）を除くストレート部（５ａ）から出口側ガイド面部（５ｃ）までの軸方向長さＬ０の範囲内において形成されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の軸流ファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、プロペラファン等の軸流ファンの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばプロペラファン等の軸流ファンは、空気調和機用室外機ユニットの送風機として一般に使用されている。このようなプロペラファン等の軸流ファンを送風ユニットとして採用した空気調和機用室外機ユニットの構成の一例を、図１１に示す。
【０００３】
すなわち、同空気調和機用室外機ユニットは、例えば図１１に示すように、軸流ファンの一例であるプロペラファン４と、該プロペラファン４の外周側に位置して該プロペラファン４の後方側吸込領域Ｘと前方側吹出領域Ｙとを仕切るベルマウス５と、上記プロペラファン４の吹出側（前方側）に位置するファンガード６とから送風ユニット３を構成し、該送風ユニット３を、箱型の本体ケーシング１内において背面空気吸込口１０ａ側熱交換器２の空気流下流側に配設して構成されている。符号１２は、上記プロペラファン４を回転駆動するファンモータであり、上記熱交換器２の下流側に位置して設けられた図示しないファンモータ取付ブラケットに支持固定されている。
【０００４】
そして、上記プロペラファン４は、上記ファンモータ１２の駆動軸１２ａに連結固定され、例えば図１２及び図１３に拡大して示すように、当該プロペラファン４の回転中心となるハブ１４と、該ハブ１４の外周面に一体に設けられた複数枚の羽根１３，１３，１３とから構成されている。
【０００５】
このような構造の室外機ユニットの場合、上記プロペラファン４単体からの騒音に加え、上記プロペラファン４からの吹出気流がファンガード６等の下流側構造物に衝突して発生する騒音が原因となって、運転時の騒音が高くなるという不具合がある。
【０００６】
そこで、以上のようにプロペラファン４等の軸流ファンを空気調和機用室外機ユニットの送風機として採用した時のトータルの騒音を低減するために、これまで例えばプロペラファン羽根部の翼面形状の最適化や空力性能に優れたエアフォイル翼化等の対策、検討が行われてきた。しかし、これらの静音化手法のみでは、次のような問題を解決することはできない。
【０００７】
すなわち、今例えば図１３のようなプロペラファン４の羽根構造において、該羽根１３，１３，１３が回転すると、該羽根１３，１３，１３の外周側において、圧力の高い圧力面１３ｄ側から圧力の低い負圧面１３ｅ側へ回り込む空気流（イ）が発生し、該空気流（イ）によって、図示のような翼端渦（ロ）が形成される。そして、このような羽根１３，１３，１３の外周部付近において吐き出し側から吸い込み側へ回り込む空気流（イ）によって生じる翼端渦（ロ）による吐き出し気流の乱れは、例えば図１４および図１５に示すように、下流側に行くに従って積層されて次第に成長増大するとともに、やがて羽根１３，１３，１３の負圧面１３ｅから離れ、隣接する羽根１３，１３，１３の圧力面１３ｄ，１３ｄや上記ベルマウス５の内周面、あるいは送風機下流側の構造物であるファンガード６などと干渉し、さらに騒音を増大させる。
【０００８】
特に図１５に示すように、上記羽根１３，１３，１３の負圧面１３ｅから離れた翼端渦（ロ）は、上記のように隣接する羽根１３，１３，１３と干渉することによって、さらに乱れが大きくなる結果、送風機下流側で、さらに一層大きな騒音を発生させることになる。
【０００９】
このような現象は、例えば送風機軽量化（廉価化）のために、上記羽根１３，１３，１３の翼弦長を短かくすると、当該羽根１３，１３，１３本来の翼列効果が小さくなるため、例えば図１６に示すように、より翼端渦（ロ）が負圧面１３ｅから遠のきやすくなり、上記の場合よりも隣接する羽根１３，１３，１３と早期に干渉するようになるので、騒音は一層増大しやすくなる。
【００１０】
これに関し、例えば図１７に示すように、羽根１３，１３，１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側に到る外周部１３ｃの全体が負圧面側（吸い込み側）に曲成され（反り返り部又は折り曲げ部の設置により）、かつ該曲成部１３ｃの半径方向の幅を前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて次第に大きくしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【００１１】
このような構成によると、例えば図１８および図１９に示すように、当該羽根１３，１３，１３の圧力面１３ｄ側の気流（イ）が当該羽根１３，１３，１３の外周端側凸円弧面状の圧力面１３ｄに沿って滑らかに羽根１３，１３，１３の外周端側凹円弧面状の負圧面１３ｅ内に回り込むようになり、渦径が小さく安定したものとなって、負圧面１３ｅ側における羽根１３，１３，１３の外周方向への気流（ハ）の流れが当該翼端渦（ロ）と干渉しなくなる。
【００１２】
そして、この作用は、上記のように羽根１３，１３，１３の前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて、上記羽根外周端部１３ｃの曲成部１３ｃの幅が次第に大きくなっていると、羽根１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて、徐々に発達して渦径が拡大される翼端渦（ロ）の渦径に対応して、同前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側までスムーズに効果を発揮するようになり、また発生した翼端渦（ロ）が羽根負圧面１３ｅから離れにくくなる。
【００１３】
そのため、例えば羽根１３，１３，１３軽量化のために翼弦長を短かくしたような場合にも、翼端渦（ロ）が隣接する羽根１３，１３，１３間で相互に干渉しなくなり、送風機下流側での吐き出し気流の乱れも少なくなる。
【００１４】
その結果、空気調和機用室外機ユニットに組み込んだ時の騒音も有効に低減されることになる。
【００１５】
【特許文献１】特許３６２９７０２号公報（明細書１−１７頁、図１−２７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、上述のようにベルマウス５でファン羽根車の羽根１３の後縁１３ｂ側が囲われている場合、上記翼端渦（ロ）とは別に、ベルマウス５と羽根外周部との間の隙間を通って、圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側に流れ出る図２０のような漏れ流れ（ニ）が存在する。
【００１７】
すなわち、上述のように羽根外周の負圧面１３ｅ側から圧力面１３ｄ側に漏れて発生する翼端渦（ロ）は、羽根１３の負圧面１３ｅに沿って、羽根外周の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて徐々に発達する。しかし、羽根１３がベルマウス５に囲われている領域においては、負圧面１３ｅに沿った流れが負圧面１３ｅから離脱する方向に急激に軌跡を変化させる（図２０中の一点鎖線を参照）。
【００１８】
このように翼端渦（ロ）が急に軌跡を変える要因の一つとして、羽根１３の外周部とベルマウス５との間の隙間を通って羽根１３の圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側に流出する漏れ流れ（ニ）の存在が挙げられる。
【００１９】
漏れ流れ（ニ）は、ベルマウス５で囲われている部分で生じる。そして、同漏れ流れ（ニ）は、特にベルマウス５の空気吸込口の軸方向にストレートな部分で強くなり、下流にいくにつれて、その乱れも強くなる。
【００２０】
これに対し、上記従来例のような羽根外周部の曲成部１３ｃの設置だけでは、このような漏れ流れ（ニ）による流れの乱れを低減させるのは不十分である。そして、この漏れ流れ（ニ）は、やがて負圧面１３ｅの後縁１３ｂの外周部で乱れを発生させ、騒音上昇の原因となる。
【００２１】
さらに、この漏れ流れ（ニ）は、羽根１３の外周端から翼端渦（ロ）の方向へ漏れ出るため、翼端渦（ロ）を後続翼へ近づける役割をも果たす。その結果、後続翼との干渉の恐れもある。
【００２２】
また、この漏れ流れ（ニ）は、上記翼端渦（ロ）と合流し、翼端渦（ロ）の乱れのスケールが拡大し、羽根負圧面１３ｅの後縁１３ｂの外周部付近に、さらに大きな乱れ領域を形成する。
【００２３】
特に上記ベルマウス５の軸方向長さが大きい高静圧タイプのファンの場合、上記漏れ流れ（ニ）による乱れスケールが大きくなりやすいので、これらの問題はより顕著になる。
【００２４】
つまり、従来の羽根外周部の曲成部１３ｃだけでは、上記のような漏れ流れ（ニ）がつくる乱れや、翼端渦（ロ）の軌跡変化を十分に制御することが困難であった。そして、そのような翼端渦（ロ）を負圧面１３ｅの近傍に安定的に発生させることが不十分であり、送風音上昇の要因となっていた。
【００２５】
本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、羽根外周の負圧面側に曲成された曲成部の一部を、その後縁近傍領域で、さらに負圧面側に曲成することにより、上述の漏れ流れを滑らかに下流側に流出させて、上述の漏れ流れ自体の渦スケールを小さくするとともに、その乱れを有効に抑制できるようにした軸流ファンを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本願発明は、同目的を達成するために、次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。
【００２７】
（１）  請求項１の発明
この発明の軸流ファンは、ベルマウス５を有するとともに、羽根１３の外周を負圧面１３ｅ側に曲成してなる軸流ファンにおいて、上記負圧面１３ｅ側への曲成部１３ｃの後縁近傍領域では、当該曲成部１３ｃの一部を、さらに負圧面１３ｅ側に曲成した第２の曲成部１３ｆが設けられていることを特徴としている。
【００２８】
このような構成によると、先ず羽根１３の外周部が負圧面１３ｅ側に曲成されているので、当該羽根１３の圧力面１３ｄ側の気流（イ）が当該羽根１３の外周端側凸面状の圧力面１３ｄに沿って滑らかに羽根１３の外周端側凹面状の負圧面１３ｅ内に回り込むようになり、渦径が小さく安定したものとなって、負圧面１３ｅ側における羽根１３の外周方向への気流（ハ）の流れが当該翼端渦（ロ）と干渉しなくなる。
【００２９】
そして、その場合において、同構成では、さらに第２の曲成部１３ｆが設けられていることにより、上記ベルマウス５と羽根外周部との間の隙間を通って、圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側に流れ出る上述の漏れ流れ（ニ）を滑らかに羽根下流側に流出させることができるようになり、その渦径を小さくして流れの乱れを抑制することができる。
【００３０】
さらに、そのようにして漏れ流れ（ニ）を抑制することで、翼端渦（ロ）が後続翼に接近することをも抑制することができる。また、漏れ流れ（ニ）と翼端渦（ロ）とが合流してできる乱れの強さの増大や乱れの領域の拡大をも抑制することができる。
【００３１】
それらの結果、可及的に送風音の低減と高効率化とを実現することができる。
【００３２】
（２）  請求項２の発明
この発明の軸流ファンは、上記請求項１の発明の構成において、負圧面側への曲成部１３ｃは、羽根１３の前縁１３ａから後縁１３ｂまでの全体にかけて設けられていることを特徴としている。
【００３３】
このような構成によると、先ず羽根１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側に到る外周部の全体が負圧面１３ｅ側に曲成されているので、当該羽根１３の圧力面１３ｄ側の気流（イ）が当該羽根１３の外周端側凸面状の圧力面１３ｄに沿って滑らかに羽根１３の外周端側凹面状の負圧面１３ｅ内に回り込むようになり、渦径が小さく安定したものとなって、負圧面１３ｅ側における羽根１３の外周方向への気流（ハ）の流れが当該翼端渦（ロ）と干渉しなくなる。
【００３４】
そして、その場合において、同構成では、さらに第２の曲成部１３ｆが設けられていることにより、上記ベルマウス５と羽根外周部との間の隙間を通って、圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側に流れ出る上述の漏れ流れ（ニ）を滑らかに羽根下流側に流出させることができるようになり、その渦径を小さくして流れの乱れを抑制することができる。
【００３５】
さらに、そのようにして漏れ流れ（ニ）を抑制することで、翼端渦（ロ）が後続翼に接近することをも抑制することができる。また、漏れ流れ（ニ）と翼端渦（ロ）とが合流してできる乱れの強さの増大や乱れの領域の拡大をも抑制することができる。
【００３６】
それらの結果、可及的に送風音の低減と高効率化とを実現することができる。
【００３７】
（３）  請求項３の発明
この発明の軸流ファンは、上記請求項１の発明の構成において、負圧面側への曲成部１３ｃは、羽根１３の前縁１３ａから後縁１３ｂに到る途中の所定位置から後縁１３ｂにかけて設けられていることを特徴としている。
【００３８】
このような構成によると、先ず羽根１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側に到る途中の所定位置から後縁１３ｂまでの外周部が負圧面１３ｅ側に曲成されているので、上記請求項２の発明の場合と略同様に、当該羽根１３の圧力面１３ｄ側の気流（イ）が当該羽根１３の外周端側凸面状の圧力面１３ｄに沿って滑らかに羽根１３の外周端側凹面状の負圧面１３ｅ内に回り込むようになり、渦径が小さく安定したものとなって、負圧面１３ｅ側における羽根１３の外周方向への気流（ハ）の流れが当該翼端渦（ロ）と干渉しなくなる。
【００３９】
そして、その場合において、同構成では、さらに第２の曲成部１３ｆが設けられていることにより、上記ベルマウス５と羽根外周部との間の隙間を通って、圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側に流れ出る上述の漏れ流れ（ニ）を滑らかに羽根下流側に流出させることができるようになり、その渦径を小さくして流れの乱れを抑制することができる。
【００４０】
さらに、そのようにして漏れ流れ（ニ）を抑制することで、翼端渦（ロ）が後続翼に接近することをも抑制することができる。また、漏れ流れ（ニ）と翼端渦（ロ）とが合流してできる乱れの強さの増大や乱れの領域の拡大をも抑制することができる。
【００４１】
それらの結果、可及的に送風音の低減と高効率化とを実現することができる。
【００４２】
（４）  請求項４の発明
この発明の軸流ファンでは、上記請求項１，２又は３の発明の構成において、負圧面側の曲成部１３ｃの半径方向の幅は、後縁１３ｂ側ほど大きく形成されていることを特徴としている。
【００４３】
このように、曲成部１３ｃ部の半径方向の幅が、後縁１３ｂ側にかけて大きくなるように形成されていると、羽根１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて、次第に積層増大されて、渦径が拡大される翼端渦（ロ）の渦径に対応して、同前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側までスムーズに効果を発揮するようになり、また発生した翼端渦（ロ）が羽根負圧面１３ｅから離れにくくなる。
【００４４】
そのため、例えば羽根１３を軽量化するために翼弦長を短かくしたような場合にも、翼端渦（ロ）が隣接する羽根１３，１３，１３間で相互に干渉しなくなり、送風機下流側での吐き出し気流の乱れも少なくなる。
【００４５】
これらの結果、同構成では、上述の各作用が効果的に組合わされて、空気調和機用室外機ユニットに組み込んだ時の騒音が、より有効に低減されることになる。
【００４６】
（５）  請求項５の発明
この発明の軸流ファンでは、上記請求項１，２，３又は４の発明の構成において、第２の曲成部１３ｆは、ベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部５ｂを除くストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の範囲内において形成されていることを特徴としている。
【００４７】
羽根１３の前縁１３ａ側から発達してきた翼端渦（ロ）とベルマウス５と羽根１３との間の隙間を通過する漏れ流れ（ニ）とはベルマウス５の空気吸込口のストレート部５ａ部分で合流し、上記翼端渦（ロ）は同ストレート部５ａの入口部分において負圧面１３ｅから離れる方向に急に軌跡が変化し、その後渦スケールが拡大する。
【００４８】
さらに、上記漏れ流れ（ニ）は、羽根１３の外周端から翼端渦（ロ）の方向へ漏れ出るため、翼端渦（ロ）を後続翼へ近づける役割を果たす。その結果、後続翼との干渉の恐れもある。
【００４９】
そこで、上記ベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部５ｂ下流の上記漏れ流れ（ニ）と翼端渦（ロ）とが合流するベルマウス５の空気吸込口のストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向の長さＬ0の範囲内において第２の曲成部１３ｆを設けることで、上記漏れ流れ（ニ）を可能な限り滑らかに流出させて、上述の漏れ流れ自体の渦スケールを可及的に小さくする。そして、それによって翼端渦（ロ）が翼負圧面１３ｅから離脱するのを効果的に抑制し、羽根後縁１３ｂの負圧面１３ｅにおける流れの剥離をも有効に抑制する。
【００５０】
その結果、より一層効果的な送風音低減と高効率化とを実現することができる。
【発明の効果】
【００５１】
以上のように、本願発明の軸流ファンによると、羽根の外周部とベルマウスとの間の隙間を通って羽根の圧力面側から負圧面側に流出する漏れ流れにより翼端渦が翼負圧面から離脱するのを有効に抑制することができる。
【００５２】
したがって、羽根車最終端の翼端渦のスケールを可及的に小さくすることができ、羽根後縁の負圧面における流れの剥離をも有効に抑制することができる。  その結果、可及的有効な送風音の低減と送風性能の高効率化とを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
図１〜図１０は、本願発明の最良の実施の形態に係るプロペラファン等の軸流ファンの構成および作用を示している。
【００５４】
先ず図１〜図７は、同軸流ファンとしてプロペラファン４を採用した場合の羽根車の羽根部の基本的な構成と作用を、また、図８、図９、図１０は、同羽根部の第１，第２，第３の変形例の構成を、それぞれ示している。
【００５５】
（ファン羽根車部の基本構成）
先ず図１〜図６において、符号１４は当該プロペラファン４の回転中心となる合成樹脂製のハブであり、該ハブ１４の外周面には複数枚（３枚）の羽根１３，１３，１３が一体に形成されている。
【００５６】
該羽根１３，１３，１３は、図１、図３に示すように、その前縁１３ａの外周端と後縁１３ｂの外周端が、それぞれハブ１４側の内周端よりも当該羽根１３の回転方向前方に位置しているとともに、その外周端部分は、図示のように前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて、例えば折り曲げるか又は反り返らせることにより所定の幅で負圧面側（吸い込み側）に曲成されており、該曲成部１３ｃの半径方向の幅Ｗは、図４、図５に示すように、上記前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて次第に所定の比率で拡大されたものとなっている。
【００５７】
この曲成部１３ｃの半径方向の幅Ｗは、当該羽根１３の送風性能を低下させることなく、有効に前述の翼端渦（ロ）を抑制するためには、例えば上記後縁１３ｂ部における最大幅部分が、当該当該羽根１３の回転中心（すなわち、ハブ１４の中心）から上記羽根１３の外周端までの半径方向の長さの例えば１５％以下の寸法であることが望ましい。
【００５８】
そして、この実施の形態では、上記負圧面１３ｅ側への曲成部１３ｃの後縁近傍領域では、図４〜図６に示すように、当該曲成部１３ｃの一部を、さらに折り曲げ等の手段で、もう一段階負圧面１３ｅ側に曲成した第２の曲成部１３ｆが設けられている。該第２の曲成部１３ｆは、上記羽根車を囲むベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部５ｂ〜ストレート部５ａ〜出口側ガイド面部５ｃの内の入口側ガイド面部５ｂを除くストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の範囲内において形成されている（図２、図４参照）。
【００５９】
（羽根部の作用）
以上のように、この発明の最良の実施の形態におけるプロペラファン４は、ベルマウス５を有するとともに、回転中心となるハブ１４と、該ハブ１４の外周面に設けられた、前縁１３ａおよび後縁１３ｂの外周端が回転方向前方に位置する複数枚の羽根１３，１３，１３とを備え、該羽根１３，１３，１３の外周を前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて負圧面側に曲成してなる軸流ファンにおいて、上記負圧面１３ｅ側への曲成部１３ｃの後縁近傍領域では、当該曲成部１３ｃの一部を、さらに負圧面１３ｅ側に曲成した第２の曲成部１３ｆを設けている。
【００６０】
このように、羽根１３，１３，１３の前縁１３ａと後縁１３ｂにおいて、その外周端が内周端よりも回転方向前方に位置した所謂前進翼よりなるプロペラファン等の軸流ファンにおいて、その外周が負圧面１３ｅ側に曲成されていると、例えば図１８の場合と同様に、当該羽根１３の圧力面１３ｄ側の気流（イ）が外周端側凸面状の圧力面１３ｄに沿って滑らかに翼端側凹面状の負圧面１３ｅ内に回り込むようになり（図１８参照）、発生する翼端渦（ロ）の渦径が小さく安定したものとなって、負圧面１３ｅ側における羽根外周方向への気流の流れ（ニ）が当該翼端渦（ロ）と干渉しなくなる。
【００６１】
しかも、上記負圧面１３ｅ側への曲成部１３ｃの後縁近傍領域では、当該曲成部１３ｃの一部を、さらに負圧面１３ｅ側に曲成した第２の曲成部１３ｆが存在することにより、例えば図７に示すように、上記ベルマウス５で囲まれている部分で生じる上述の漏れ流れ（ニ）を同第２の曲成部１３ｆに沿って滑らかに下流側に流出させることができるようになり、その渦径を可及的に小さくして、流れの乱れを効果的に抑制することができる。
【００６２】
さらに、そのようにして漏れ流れ（ニ）を抑制することで、上述の翼端渦（ロ）が後続翼に接近することも抑制することができる。また、同漏れ流れ（ニ）と翼端渦（ロ）とが合流してできる乱れの強さの増大や乱れ領域の拡大をも抑制することができる。
【００６３】
それらの結果、可及的に有効な送風音の低減と高効率化とを実現することができる。
【００６４】
また、同プロペラファン４では、上記羽根１３外周の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側への曲成部１３ｃの半径方向の幅は、後縁１３ｂ側ほど大きく形成されている。
【００６５】
このように、曲成部１３ｃ部の半径方向の幅が、前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ側にかけて大きくなるように形成されていると、羽根１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて、次第に積層増大されて、渦径が拡大される翼端渦（ロ）の渦径に対応して、同前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側まで略全域に亘ってスムーズに効果を発揮するようになり、また発生した翼端渦（ロ）が羽根負圧面１３ｅから離れにくくなる。
【００６６】
そのため、例えば羽根１３，１３，１３を軽量化するために翼弦長を短かくしたような場合にも、翼端渦（ロ）が隣接する羽根１３，１３，１３間で相互に干渉しなくなり、送風機下流側での吐き出し気流の乱れも少なくなる。
【００６７】
これらの結果、同構成では、上述の各作用が効果的に組み合わされて、空気調和機用室外機ユニットに組み込んだ時の騒音が、特に有効に低減されることになる。
【００６８】
さらに、また同プロペラファン４では、上記第２の曲成部１３ｆは、上記ファン羽根車を囲むベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部５ｂ〜ストレート部５ａ〜出口側ガイド面部５ｃの内の入口側ガイド面部５ｂを除くストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の範囲内において形成されている。
【００６９】
上述のように、漏れ流れ（ニ）は、ベルマウス５で囲われている部分で生じ、特にベルマウス５の空気吸込口のストレート部５ａで強くなり、下流にいくにつれて、その乱れも強くなる。
【００７０】
そして、羽根１３の前縁１３ａ側から発達してきた翼端渦（ロ）と同ベルマウス５と羽根１３との間の隙間を通過する漏れ流れ（ニ）とは、ベルマウス５の空気吸込口のストレート部５ａ部分で合流し、それによって上記翼端渦（ロ）は同ストレート部５ａの入口部分において負圧面１３ｅから離れる方向に急に軌跡が変化し、その後渦スケールが拡大する（図２０参照）。
【００７１】
さらに、上記のように漏れ流れ（ニ）は、羽根１３の外周端から翼端渦（ロ）の方向へ漏れ出るため、翼端渦（ロ）を後続翼へ近づける役割を果たす。その結果、後続翼との干渉の恐れもある。
【００７２】
そこで、上記漏れ流れ（ニ）と翼端渦（ロ）とが合流する上記ベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部５ｂ下流のストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の範囲内において上記第２の曲成部１３ｆを設けることで、上記漏れ流れ（ニ）を最も効果的な形で滑らかに流出させて、上述の漏れ流れ自体の渦スケールを可及的に小さくする。そして、それによって翼端渦（ロ）が翼負圧面１３ｅから離脱するのを効果的に抑制し、羽根後縁１３ｂの負圧面１３ｅにおける流れの剥離をも有効に抑制する（図２〜図７参照）。
【００７３】
その結果、より一層効果的な送風音低減と高効率化とを実現することができる。
【００７４】
したがって、例えばベルマウス５の軸方向長さが大きく、漏れ流れ（ニ）による乱れのスケールが大きくなりやすい高静圧タイプのファン・ベルマウスの場合にも十分に有効なものとなる。
【００７５】
ところで、以上の説明からも明らかなように、ベルマウス５で囲われている部分で生じる漏れ流れ（ニ）は、特にベルマウス５の空気吸込口のストレート部５ａ部分で強くなり、下流にいくにつれて、その乱れも強くなる。
【００７６】
したがって、上述のように入口側ガイド面部５ｂを過ぎたストレート部５ａより下流（吹出し側）の軸方向長さＬ0の範囲に第２の曲成部１３ｆを設けるのが有効である。
【００７７】
そして、このように第２の曲成部１３ｆが、ベルマウス５の空気吸込口のストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の範囲内に形成されていると、さらに次のようなメリットもある。
【００７８】
すなわち、ケースによっては、第２の曲成部１３ｆが、図２中のストレート部５ａの軸方向長さＬ1と出口側ガイド面部５ｃの軸方向長さＬ2の両方の範囲（Ｌ1＋Ｌ2）に亘って形成される場合が考えられる。
【００７９】
例えば図２中でファン羽根車が吹出し側へ距離Ｌ2だけ移動し、羽根１３の後縁１３ｂとベルマウス５の空気吸込口の出口側ガイド面部５ｃの吹出し側の面が一致した場合がそれである。
【００８０】
このような場合であっても、上述のように第２の曲成部１３ｆがベルマウス空気吸込口のストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の範囲内にあれば、上述の場合と全く同様に漏れ流れ（ニ）を滑らかに流出させる効果を得ることができる。
【００８１】
以上のように、本実施の形態のプロペラファン４によると、羽根１３の外周部とベルマウス５との間の隙間を通って羽根１３の圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側に流出する漏れ流れ（ニ）により翼端渦が翼負圧面から離脱するのを有効に抑制することができる。
【００８２】
したがって、羽根車最終端の翼端渦のスケールを可及的に小さくすることができ、羽根後縁の負圧面１３ｅにおける流れの剥離をも有効に抑制することができる。
【００８３】
それらの結果、可及的な有効な送風音の低減と送風性能の向上とを実現することができる。
【００８４】
（第１の変形例）
次に図８は、上記本願発明の最良の実施の形態の第１の変形例に係るプロペラファン４の羽根車の羽根部の構成を示している。
【００８５】
この例では、上記第２の曲成部１３ｆの長さＬを上述の最良の実施の形態のものに比べて長くすることによって、ベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部５ｂを除くストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の略全長に対応させるようにしたことを特徴とするものである。
【００８６】
羽根１３の後縁１３ｂにおける幅Ｗ0については、上記最良の実施の形態のものと同一である。
【００８７】
このような構成によっても、上述の最良の実施の形態の構成と略同様の上述した作用効果を得ることができる。
【００８８】
（第２の変形例）
次に図９は、上記本願発明の最良の実施の形態の第２の変形例に係るプロペラファン４の羽根車の羽根部の構成を示している。
【００８９】
この例では、羽根１３外周の曲成部１３ｃの幅Ｗを上記最良の実施の形態のものよりも広く拡大した場合において、羽根１３の後縁１３ｂにおける幅Ｗ0および長さＬが上述の最良の実施の形態のものと同様の第２の曲成部１３ｆを設けたことを特徴とするものである。
【００９０】
このような構成によっても、上述の最良の実施の形態の構成と略同様の上述した作用効果を得ることができる。
【００９１】
（第３の変形例）
次に図１０は、上記本願発明の最良の実施の形態の第３の変形例に係るプロペラファン４の羽根車の羽根部の構成を示している。
【００９２】
この例では、上記最良の実施の形態において羽根１３の外周の前縁１３ａから後縁１３ｂまでの全体に亘って設けられる曲成部１３ｃを、全体ではなく、同羽根外周の前縁１３ａから後縁１３ｂに到る途中の所定位置（例えば前縁１３ａ側から２５〜３０％程度後縁１３ｂ側に寄った位置）から後縁１３ｂにかけて設けたことを特徴としている。
【００９３】
このような構成において、上述のような役割を果たす第２の曲成部１３ｆを設けた場合にも、略上述の各例と同様の作用効果を得ることができる。
【００９４】
（羽根の種類について）
以上の実施の形態および変形例では、その何れにあっても薄翼構造の羽根の場合について説明した。
【００９５】
しかし、この出願の発明の適用対象は、そのような薄翼構造のものの場合に限らず、例えば厚肉翼一般、また厚肉翼であって、その空力性能を一層向上させた各種エアフォイル翼などの場合にも全く同様に採用できるものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本願発明の最良の実施の形態に係るプロペラファンの背面図である。
【図２】同プロペラファンの側面図である。
【図３】同プロペラファンの羽根車部の背面側から見た斜視図である。
【図４】同羽根車部の羽根外周とベルマウスとの関係を示す要部の拡大図である。
【図５】同羽根車部の羽根の要部の形状を示す平面図である。
【図６】同羽根車部の羽根の要部の形状を示す断面図（図５のＡ−Ａ断面図）である。
【図７】同羽根車部の羽根の作用を示す説明図である。
【図８】同本願発明の最良の実施の形態の第１の変形例に係る羽根の要部の形状を示す平面図である。
【図９】同本願発明の最良の実施の形態の第２の変形例に係る羽根の要部の形状を示す平面図である。
【図１０】同本願発明の最良の実施の形態の第３の変形例に係る羽根の要部の形状を示す平面図である。
【図１１】従来一般のプロペラファンを採用した空気調和機用室外機ユニットの構成を示す縦断面図である。
【図１２】同室外機ユニットで採用されている従来一般のプロペラファンの背面図である。
【図１３】同従来一般のプロペラファンの羽根部の断面構造とその要部の作用（問題点）を示す断面図である。
【図１４】同従来一般のプロペラファンによる室外機ユニットの構造との関係における問題点（翼端渦発生メカニズム）を示す概略説明図である。
【図１５】同従来一般のプロペラファンの羽根の隣接翼間の翼端渦干渉現象を示す概略説明図である。
【図１６】同従来一般のプロペラファンの羽根の翼弦長を短かくした場合における隣接翼間の翼端渦干渉状態を示す概略説明図である。
【図１７】図１２〜図１６の問題点に対処した従来例に係るプロペラファンの羽根の基本形状を示す斜視図である。
【図１８】同従来例のプロペラファンの羽根の翼端渦抑制作用を示す断面図である。
【図１９】同従来例のプロペラファンの羽根の隣接翼間の作用を示す説明図である。
【図２０】同従来例のプロペラファンの羽根の新たな問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９７】
１は本体ケーシング、２は熱交換器、３は送風ユニット、４はプロペラファン、５はベルマウス、５ａはベルマウス５の空気吸込口のストレート部、５ｂはベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部、５ｃはベルマウス５の空気吸込口の出口側ガイド面部、６はファンガード、８は熱交換器、１３は羽根、１３ａは前縁、１３ｂは後縁、１３ｃは曲成部、１３ｄは圧力面、１３ｅは負圧面、１３ｆは第２の曲成部、１４はハブである。
【図１】
2007040116.tif 000003
【図２】
2007040116.tif 000004
【図３】
2007040116.tif 000005
【図４】
2007040116.tif 000006
【図５】
2007040116.tif 000007
【図６】
2007040116.tif 000008
【図７】
2007040116.tif 000009
【図８】
2007040116.tif 000010
【図９】
2007040116.tif 000011
【図１０】
2007040116.tif 000012
【図１１】
2007040116.tif 000013
【図１２】
2007040116.tif 000014
【図１３】
2007040116.tif 000015
【図１４】
2007040116.tif 000016
【図１５】
2007040116.tif 000017
【図１６】
2007040116.tif 000018
【図１７】
2007040116.tif 000019
【図１８】
2007040116.tif 000020
【図１９】
2007040116.tif 000021
【図２０】
2007040116.tif 000022
【手続補正書】
【提出日】平成18年11月24日(2006.11.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルマウス（５）を有するとともに、羽根（１３）の外周を該負圧面（１３ｅ）側に曲成し、該負圧面（１３ｅ）側への曲成部（１３ｃ）の後縁近傍領域に、当該曲成部（１３ｃ）の一部をさらに負圧面（１３ｅ）側に曲成した第２の曲成部（１３ｆ）が設けられた軸流ファンにおいて、上記第２の曲成部（１３ｆ）は、上記ベルマウス（５）の空気吸込口の入口側ガイド面部（５ｂ）を除くストレート部（５ａ）から出口側ガイド面部（５ｃ）までの軸方向長さ（Ｌ0）の範囲内において形成されていることを特徴とする軸流ファン。
【請求項２】
負圧面側への曲成部（１３ｃ）は、羽根（１３）の前縁（１３ａ）から後縁（１３ｂ）までの全体にかけて設けられていることを特徴とする請求項１記載の軸流ファン。
【請求項３】
負圧面側への曲成部（１３ｃ）は、羽根（１３）の前縁（１３ａ）から後縁（１３ｂ）に到る途中の所定位置から後縁（１３ｂ）にかけて設けられていることを特徴とする請求項１記載の軸流ファン。
【請求項４】
負圧面側への曲成部（１３ｃ）の半径方向の幅は、後縁（１３ｂ）側ほど大きく形成されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の軸流ファン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、プロペラファン等の軸流ファンの構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばプロペラファン等の軸流ファンは、空気調和機用室外機ユニットの送風機として一般に使用されている。このようなプロペラファン等の軸流ファンを送風ユニットとして採用した空気調和機用室外機ユニットの構成の一例を、図１１に示す。
【０００３】
すなわち、同空気調和機用室外機ユニットは、例えば図１１に示すように、軸流ファンの一例であるプロペラファン４と、該プロペラファン４の外周側に位置して該プロペラファン４の後方側吸込領域Ｘと前方側吹出領域Ｙとを仕切るベルマウス５と、上記プロペラファン４の吹出側（前方側）に位置するファンガード６とから送風ユニット３を構成し、該送風ユニット３を、箱型の本体ケーシング１内において背面空気吸込口１０ａ側熱交換器２の空気流下流側に配設して構成されている。符号１２は、上記プロペラファン４を回転駆動するファンモータであり、上記熱交換器２の下流側に位置して設けられた図示しないファンモータ取付ブラケットに支持固定されている。
【０００４】
そして、上記プロペラファン４は、上記ファンモータ１２の駆動軸１２ａに連結固定され、例えば図１２及び図１３に拡大して示すように、当該プロペラファン４の回転中心となるハブ１４と、該ハブ１４の外周面に一体に設けられた複数枚の羽根１３，１３，１３とから構成されている。
【０００５】
このような構造の室外機ユニットの場合、上記プロペラファン４単体からの騒音に加え、上記プロペラファン４からの吹出気流がファンガード６等の下流側構造物に衝突して発生する騒音が原因となって、運転時の騒音が高くなるという不具合がある。
【０００６】
そこで、以上のようにプロペラファン４等の軸流ファンを空気調和機用室外機ユニットの送風機として採用した時のトータルの騒音を低減するために、これまで例えばプロペラファン羽根部の翼面形状の最適化や空力性能に優れたエアフォイル翼化等の対策、検討が行われてきた。しかし、これらの静音化手法のみでは、次のような問題を解決することはできない。
【０００７】
すなわち、今例えば図１３のようなプロペラファン４の羽根構造において、該羽根１３，１３，１３が回転すると、該羽根１３，１３，１３の外周側において、圧力の高い圧力面１３ｄ側から圧力の低い負圧面１３ｅ側へ回り込む空気流（イ）が発生し、該空気流（イ）によって、図示のような翼端渦（ロ）が形成される。そして、このような羽根１３，１３，１３の外周部付近において吐き出し側から吸い込み側へ回り込む空気流（イ）によって生じる翼端渦（ロ）による吐き出し気流の乱れは、例えば図１４および図１５に示すように、下流側に行くに従って積層されて次第に成長増大するとともに、やがて羽根１３，１３，１３の負圧面１３ｅから離れ、隣接する羽根１３，１３，１３の圧力面１３ｄ，１３ｄや上記ベルマウス５の内周面、あるいは送風機下流側の構造物であるファンガード６などと干渉し、さらに騒音を増大させる。
【０００８】
特に図１５に示すように、上記羽根１３，１３，１３の負圧面１３ｅから離れた翼端渦（ロ）は、上記のように隣接する羽根１３，１３，１３と干渉することによって、さらに乱れが大きくなる結果、送風機下流側で、さらに一層大きな騒音を発生させることになる。
【０００９】
このような現象は、例えば送風機軽量化（廉価化）のために、上記羽根１３，１３，１３の翼弦長を短かくすると、当該羽根１３，１３，１３本来の翼列効果が小さくなるため、例えば図１６に示すように、より翼端渦（ロ）が負圧面１３ｅから遠のきやすくなり、上記の場合よりも隣接する羽根１３，１３，１３と早期に干渉するようになるので、騒音は一層増大しやすくなる。
【００１０】
これに関し、例えば図１７に示すように、羽根１３，１３，１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側に到る外周部１３ｃの全体が負圧面側（吸い込み側）に曲成され（反り返り部又は折り曲げ部の設置により）、かつ該曲成部１３ｃの半径方向の幅を前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて次第に大きくしたものがある（例えば特許文献１参照）。
【００１１】
このような構成によると、例えば図１８および図１９に示すように、当該羽根１３，１３，１３の圧力面１３ｄ側の気流（イ）が当該羽根１３，１３，１３の外周端側凸円弧面状の圧力面１３ｄに沿って滑らかに羽根１３，１３，１３の外周端側凹円弧面状の負圧面１３ｅ内に回り込むようになり、渦径が小さく安定したものとなって、負圧面１３ｅ側における羽根１３，１３，１３の外周方向への気流（ハ）の流れが当該翼端渦（ロ）と干渉しなくなる。
【００１２】
そして、この作用は、上記のように羽根１３，１３，１３の前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて、上記羽根外周端部１３ｃの曲成部１３ｃの幅が次第に大きくなっていると、羽根１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて、徐々に発達して渦径が拡大される翼端渦（ロ）の渦径に対応して、同前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側までスムーズに効果を発揮するようになり、また発生した翼端渦（ロ）が羽根負圧面１３ｅから離れにくくなる。
【００１３】
そのため、例えば羽根１３，１３，１３軽量化のために翼弦長を短かくしたような場合にも、翼端渦（ロ）が隣接する羽根１３，１３，１３間で相互に干渉しなくなり、送風機下流側での吐き出し気流の乱れも少なくなる。
【００１４】
その結果、空気調和機用室外機ユニットに組み込んだ時の騒音も有効に低減されることになる。
【００１５】
【特許文献１】特許３６２９７０２号公報（明細書１−１７頁、図１−２７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、上述のようにベルマウス５でファン羽根車の羽根１３の後縁１３ｂ側が囲われている場合、上記翼端渦（ロ）とは別に、ベルマウス５と羽根外周部との間の隙間を通って、圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側に流れ出る図２０のような漏れ流れ（ニ）が存在する。
【００１７】
すなわち、上述のように羽根外周の負圧面１３ｅ側から圧力面１３ｄ側に漏れて発生する翼端渦（ロ）は、羽根１３の負圧面１３ｅに沿って、羽根外周の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて徐々に発達する。しかし、羽根１３がベルマウス５に囲われている領域においては、負圧面１３ｅに沿った流れが負圧面１３ｅから離脱する方向に急激に軌跡を変化させる（図２０中の一点鎖線を参照）。
【００１８】
このように翼端渦（ロ）が急に軌跡を変える要因の一つとして、羽根１３の外周部とベルマウス５との間の隙間を通って羽根１３の圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側に流出する漏れ流れ（ニ）の存在が挙げられる。
【００１９】
漏れ流れ（ニ）は、ベルマウス５で囲われている部分で生じる。そして、同漏れ流れ（ニ）は、特にベルマウス５の空気吸込口の軸方向にストレートな部分で強くなり、下流にいくにつれて、その乱れも強くなる。
【００２０】
これに対し、上記従来例のような羽根外周部の曲成部１３ｃの設置だけでは、このような漏れ流れ（ニ）による流れの乱れを低減させるのは不十分である。そして、この漏れ流れ（ニ）は、やがて負圧面１３ｅの後縁１３ｂの外周部で乱れを発生させ、騒音上昇の原因となる。
【００２１】
さらに、この漏れ流れ（ニ）は、羽根１３の外周端から翼端渦（ロ）の方向へ漏れ出るため、翼端渦（ロ）を後続翼へ近づける役割をも果たす。その結果、後続翼との干渉の恐れもある。
【００２２】
また、この漏れ流れ（ニ）は、上記翼端渦（ロ）と合流し、翼端渦（ロ）の乱れのスケールが拡大し、羽根負圧面１３ｅの後縁１３ｂの外周部付近に、さらに大きな乱れ領域を形成する。
【００２３】
特に上記ベルマウス５の軸方向長さが大きい高静圧タイプのファンの場合、上記漏れ流れ（ニ）による乱れスケールが大きくなりやすいので、これらの問題はより顕著になる。
【００２４】
つまり、従来の羽根外周部の曲成部１３ｃだけでは、上記のような漏れ流れ（ニ）がつくる乱れや、翼端渦（ロ）の軌跡変化を十分に制御することが困難であった。そして、そのような翼端渦（ロ）を負圧面１３ｅの近傍に安定的に発生させることが不十分であり、送風音上昇の要因となっていた。
【００２５】
本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、羽根外周の負圧面側に曲成された曲成部の一部を、その後縁近傍領域で、さらに負圧面側に曲成することにより、上述の漏れ流れを滑らかに下流側に流出させて、上述の漏れ流れ自体の渦スケールを小さくするとともに、その乱れを有効に抑制できるようにした軸流ファンを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本願発明は、同目的を達成するために、次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。
【００２７】
（１）  請求項１の発明
この発明の軸流ファンは、ベルマウス５を有するとともに、羽根１３の外周を該負圧面１３ｅ側に曲成し、該負圧面１３ｅ側への曲成部１３ｃの後縁近傍領域に、当該曲成部１３ｃの一部をさらに負圧面１３ｅ側に曲成した第２の曲成部１３ｆが設けられた軸流ファンにおいて、上記第２の曲成部１３ｆは、上記ベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部５ｂを除くストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の範囲内において形成されていることを特徴としている。
【００２８】
このような構成によると、先ず羽根１３の外周部が負圧面１３ｅ側に曲成されているので、当該羽根１３の圧力面１３ｄ側の気流（イ）が当該羽根１３の外周端側凸面状の圧力面１３ｄに沿って滑らかに羽根１３の外周端側凹面状の負圧面１３ｅ内に回り込むようになり、渦径が小さく安定したものとなって、負圧面１３ｅ側における羽根１３の外周方向への気流（ハ）の流れが当該翼端渦（ロ）と干渉しなくなる。
【００２９】
そして、その場合において、同構成では、さらに第２の曲成部１３ｆが設けられていることにより、上記ベルマウス５と羽根外周部との間の隙間を通って、圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側に流れ出る上述の漏れ流れ（ニ）を滑らかに羽根下流側に流出させることができるようになり、その渦径を小さくして流れの乱れを抑制することができる。
【００３０】
そして、そのようにして漏れ流れ（ニ）を抑制することで、翼端渦（ロ）が後続翼に接近することをも抑制することができる。また、漏れ流れ（ニ）と翼端渦（ロ）とが合流してできる乱れの強さの増大や乱れの領域の拡大をも抑制することができる。
【００３１】
それらの結果、可及的に送風音の低減と高効率化とを実現することができる。
【００３２】
しかも、この発明の軸流ファンでは、同構成において、さらに上記第２の曲成部１３ｆは、ベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部５ｂを除くストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の範囲内において形成されている。
【００３３】
上記羽根１３の前縁１３ａ側から発達してきた翼端渦（ロ）とベルマウス５と羽根１３との間の隙間を通過する漏れ流れ（ニ）とは、上記ベルマウス５の空気吸込口のストレート部５ａ部分で合流し、上記翼端渦（ロ）は同ストレート部５ａの入口部分において負圧面１３ｅから離れる方向に急に軌跡が変化し、その後渦スケールが拡大する。
【００３４】
そして、上記漏れ流れ（ニ）は、さらに上記羽根１３の外周端から翼端渦（ロ）の方向へ漏れ出るため、翼端渦（ロ）を後続翼へ近づける役割を果たす。その結果、後続翼との干渉の恐れもある。
【００３５】
そこで、上記ベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部５ｂ下流の上記漏れ流れ（ニ）と翼端渦（ロ）とが合流するベルマウス５の空気吸込口のストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向の長さＬ0の範囲内において第２の曲成部１３ｆを設けることにより、上記漏れ流れ（ニ）を可能な限り滑らかに流出させて、上述の漏れ流れ自体の渦スケールを可及的に小さくする。
【００３６】
そして、それによって翼端渦（ロ）が翼負圧面１３ｅから離脱するのを効果的に抑制し、羽根後縁１３ｂの負圧面１３ｅにおける流れの剥離をも有効に抑制する。
【００３７】
その結果、より一層効果的な送風音低減と高効率化とを実現することができる。
【００３８】
（２）  請求項２の発明
この発明の軸流ファンは、上記請求項１の発明の構成において、負圧面側への曲成部１３ｃは、羽根１３の前縁１３ａから後縁１３ｂまでの全体にかけて設けられていることを特徴としている。
【００３９】
このような構成によると、先ず羽根１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側に到る外周部の全体が負圧面１３ｅ側に曲成されているので、当該羽根１３の圧力面１３ｄ側の気流（イ）が当該羽根１３の外周端側凸面状の圧力面１３ｄに沿って滑らかに羽根１３の外周端側凹面状の負圧面１３ｅ内に回り込むようになり、渦径が小さく安定したものとなって、負圧面１３ｅ側における羽根１３の外周方向への気流（ハ）の流れが当該翼端渦（ロ）と干渉しなくなる。
【００４０】
そして、その場合において、同構成では、さらに第２の曲成部１３ｆが設けられていることにより、上記ベルマウス５と羽根外周部との間の隙間を通って、圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側に流れ出る上述の漏れ流れ（ニ）を滑らかに羽根下流側に流出させることができるようになり、その渦径を小さくして流れの乱れを抑制することができる。
【００４１】
さらに、そのようにして漏れ流れ（ニ）を抑制することで、翼端渦（ロ）が後続翼に接近することをも抑制することができる。また、漏れ流れ（ニ）と翼端渦（ロ）とが合流してできる乱れの強さの増大や乱れの領域の拡大をも抑制することができる。
【００４２】
それらの結果、可及的に送風音の低減と高効率化とを実現することができる。
【００４３】
（３）  請求項３の発明
この発明の軸流ファンは、上記請求項１の発明の構成において、負圧面側への曲成部１３ｃは、羽根１３の前縁１３ａから後縁１３ｂに到る途中の所定位置から後縁１３ｂにかけて設けられていることを特徴としている。
【００４４】
このような構成によると、先ず羽根１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側に到る途中の所定位置から後縁１３ｂまでの外周部が負圧面１３ｅ側に曲成されているので、上記請求項２の発明の場合と略同様に、当該羽根１３の圧力面１３ｄ側の気流（イ）が当該羽根１３の外周端側凸面状の圧力面１３ｄに沿って滑らかに羽根１３の外周端側凹面状の負圧面１３ｅ内に回り込むようになり、渦径が小さく安定したものとなって、負圧面１３ｅ側における羽根１３の外周方向への気流（ハ）の流れが当該翼端渦（ロ）と干渉しなくなる。
【００４５】
そして、その場合において、同構成では、さらに第２の曲成部１３ｆが設けられていることにより、上記ベルマウス５と羽根外周部との間の隙間を通って、圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側に流れ出る上述の漏れ流れ（ニ）を滑らかに羽根下流側に流出させることができるようになり、その渦径を小さくして流れの乱れを抑制することができる。
【００４６】
さらに、そのようにして漏れ流れ（ニ）を抑制することで、翼端渦（ロ）が後続翼に接近することをも抑制することができる。また、漏れ流れ（ニ）と翼端渦（ロ）とが合流してできる乱れの強さの増大や乱れの領域の拡大をも抑制することができる。
【００４７】
それらの結果、可及的に送風音の低減と高効率化とを実現することができる。
【００４８】
（４）  請求項４の発明
この発明の軸流ファンでは、上記請求項１，２又は３の発明の構成において、負圧面側の曲成部１３ｃの半径方向の幅は、後縁１３ｂ側ほど大きく形成されていることを特徴としている。
【００４９】
このように、曲成部１３ｃ部の半径方向の幅が、後縁１３ｂ側にかけて大きくなるように形成されていると、羽根１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて、次第に積層増大されて、渦径が拡大される翼端渦（ロ）の渦径に対応して、同前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側までスムーズに効果を発揮するようになり、また発生した翼端渦（ロ）が羽根負圧面１３ｅから離れにくくなる。
【００５０】
そのため、例えば羽根１３を軽量化するために翼弦長を短かくしたような場合にも、翼端渦（ロ）が隣接する羽根１３，１３，１３間で相互に干渉しなくなり、送風機下流側での吐き出し気流の乱れも少なくなる。
【００５１】
これらの結果、同構成では、上述の各作用が効果的に組合わされて、空気調和機用室外機ユニットに組み込んだ時の騒音が、より有効に低減されることになる。
【発明の効果】
【００５２】
以上のように、本願発明の軸流ファンによると、羽根の外周部とベルマウスとの間の隙間を通って羽根の圧力面側から負圧面側に流出する漏れ流れにより翼端渦が翼負圧面から離脱するのを有効に抑制することができる。
【００５３】
したがって、羽根車最終端の翼端渦のスケールを可及的に小さくすることができ、羽根後縁の負圧面における流れの剥離をも有効に抑制することができる。  その結果、可及的有効な送風音の低減と送風性能の高効率化とを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５４】
図１〜図１０は、本願発明の最良の実施の形態に係るプロペラファン等の軸流ファンの構成および作用を示している。
【００５５】
先ず図１〜図７は、同軸流ファンとしてプロペラファン４を採用した場合の羽根車の羽根部の基本的な構成と作用を、また、図８、図９、図１０は、同羽根部の第１，第２，第３の変形例の構成を、それぞれ示している。
【００５６】
（ファン羽根車部の基本構成）
先ず図１〜図６において、符号１４は当該プロペラファン４の回転中心となる合成樹脂製のハブであり、該ハブ１４の外周面には複数枚（３枚）の羽根１３，１３，１３が一体に形成されている。
【００５７】
該羽根１３，１３，１３は、図１、図３に示すように、その前縁１３ａの外周端と後縁１３ｂの外周端が、それぞれハブ１４側の内周端よりも当該羽根１３の回転方向前方に位置しているとともに、その外周端部分は、図示のように前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて、例えば折り曲げるか又は反り返らせることにより所定の幅で負圧面側（吸い込み側）に曲成されており、該曲成部１３ｃの半径方向の幅Ｗは、図４、図５に示すように、上記前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて次第に所定の比率で拡大されたものとなっている。
【００５８】
この曲成部１３ｃの半径方向の幅Ｗは、当該羽根１３の送風性能を低下させることなく、有効に前述の翼端渦（ロ）を抑制するためには、例えば上記後縁１３ｂ部における最大幅部分が、当該当該羽根１３の回転中心（すなわち、ハブ１４の中心）から上記羽根１３の外周端までの半径方向の長さの例えば１５％以下の寸法であることが望ましい。
【００５９】
そして、この実施の形態では、上記負圧面１３ｅ側への曲成部１３ｃの後縁近傍領域では、図４〜図６に示すように、当該曲成部１３ｃの一部を、さらに折り曲げ等の手段で、もう一段階負圧面１３ｅ側に曲成した第２の曲成部１３ｆが設けられている。該第２の曲成部１３ｆは、上記羽根車を囲むベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部５ｂ〜ストレート部５ａ〜出口側ガイド面部５ｃの内の入口側ガイド面部５ｂを除くストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の範囲内において形成されている（図２、図４参照）。
【００６０】
（羽根部の作用）
以上のように、この発明の最良の実施の形態におけるプロペラファン４は、ベルマウス５を有するとともに、回転中心となるハブ１４と、該ハブ１４の外周面に設けられた、前縁１３ａおよび後縁１３ｂの外周端が回転方向前方に位置する複数枚の羽根１３，１３，１３とを備え、該羽根１３，１３，１３の外周を前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて負圧面側に曲成してなる軸流ファンにおいて、上記負圧面１３ｅ側への曲成部１３ｃの後縁近傍領域では、当該曲成部１３ｃの一部を、さらに負圧面１３ｅ側に曲成した第２の曲成部１３ｆを設けている。
【００６１】
このように、羽根１３，１３，１３の前縁１３ａと後縁１３ｂにおいて、その外周端が内周端よりも回転方向前方に位置した所謂前進翼よりなるプロペラファン等の軸流ファンにおいて、その外周が負圧面１３ｅ側に曲成されていると、例えば図１８の場合と同様に、当該羽根１３の圧力面１３ｄ側の気流（イ）が外周端側凸面状の圧力面１３ｄに沿って滑らかに翼端側凹面状の負圧面１３ｅ内に回り込むようになり（図１８参照）、発生する翼端渦（ロ）の渦径が小さく安定したものとなって、負圧面１３ｅ側における羽根外周方向への気流の流れ（ニ）が当該翼端渦（ロ）と干渉しなくなる。
【００６２】
しかも、上記負圧面１３ｅ側への曲成部１３ｃの後縁近傍領域では、当該曲成部１３ｃの一部を、さらに負圧面１３ｅ側に曲成した第２の曲成部１３ｆが存在することにより、例えば図７に示すように、上記ベルマウス５で囲まれている部分で生じる上述の漏れ流れ（ニ）を同第２の曲成部１３ｆに沿って滑らかに下流側に流出させることができるようになり、その渦径を可及的に小さくして、流れの乱れを効果的に抑制することができる。
【００６３】
さらに、そのようにして漏れ流れ（ニ）を抑制することで、上述の翼端渦（ロ）が後続翼に接近することも抑制することができる。また、同漏れ流れ（ニ）と翼端渦（ロ）とが合流してできる乱れの強さの増大や乱れ領域の拡大をも抑制することができる。
【００６４】
それらの結果、可及的に有効な送風音の低減と高効率化とを実現することができる。
【００６５】
また、同プロペラファン４では、上記羽根１３外周の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側への曲成部１３ｃの半径方向の幅は、後縁１３ｂ側ほど大きく形成されている。
【００６６】
このように、曲成部１３ｃ部の半径方向の幅が、前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ側にかけて大きくなるように形成されていると、羽根１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて、次第に積層増大されて、渦径が拡大される翼端渦（ロ）の渦径に対応して、同前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側まで略全域に亘ってスムーズに効果を発揮するようになり、また発生した翼端渦（ロ）が羽根負圧面１３ｅから離れにくくなる。
【００６７】
そのため、例えば羽根１３，１３，１３を軽量化するために翼弦長を短かくしたような場合にも、翼端渦（ロ）が隣接する羽根１３，１３，１３間で相互に干渉しなくなり、送風機下流側での吐き出し気流の乱れも少なくなる。
【００６８】
これらの結果、同構成では、上述の各作用が効果的に組み合わされて、空気調和機用室外機ユニットに組み込んだ時の騒音が、特に有効に低減されることになる。
【００６９】
さらに、また同プロペラファン４では、上記第２の曲成部１３ｆは、上記ファン羽根車を囲むベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部５ｂ〜ストレート部５ａ〜出口側ガイド面部５ｃの内の入口側ガイド面部５ｂを除くストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の範囲内において形成されている。
【００７０】
上述のように、漏れ流れ（ニ）は、ベルマウス５で囲われている部分で生じ、特にベルマウス５の空気吸込口のストレート部５ａで強くなり、下流にいくにつれて、その乱れも強くなる。
【００７１】
そして、羽根１３の前縁１３ａ側から発達してきた翼端渦（ロ）と同ベルマウス５と羽根１３との間の隙間を通過する漏れ流れ（ニ）とは、ベルマウス５の空気吸込口のストレート部５ａ部分で合流し、それによって上記翼端渦（ロ）は同ストレート部５ａの入口部分において負圧面１３ｅから離れる方向に急に軌跡が変化し、その後渦スケールが拡大する（図２０参照）。
【００７２】
さらに、上記のように漏れ流れ（ニ）は、羽根１３の外周端から翼端渦（ロ）の方向へ漏れ出るため、翼端渦（ロ）を後続翼へ近づける役割を果たす。その結果、後続翼との干渉の恐れもある。
【００７３】
そこで、上記漏れ流れ（ニ）と翼端渦（ロ）とが合流する上記ベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部５ｂ下流のストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の範囲内において上記第２の曲成部１３ｆを設けることで、上記漏れ流れ（ニ）を最も効果的な形で滑らかに流出させて、上述の漏れ流れ自体の渦スケールを可及的に小さくする。そして、それによって翼端渦（ロ）が翼負圧面１３ｅから離脱するのを効果的に抑制し、羽根後縁１３ｂの負圧面１３ｅにおける流れの剥離をも有効に抑制する（図２〜図７参照）。
【００７４】
その結果、より一層効果的な送風音低減と高効率化とを実現することができる。
【００７５】
したがって、例えばベルマウス５の軸方向長さが大きく、漏れ流れ（ニ）による乱れのスケールが大きくなりやすい高静圧タイプのファン・ベルマウスの場合にも十分に有効なものとなる。
【００７６】
ところで、以上の説明からも明らかなように、ベルマウス５で囲われている部分で生じる漏れ流れ（ニ）は、特にベルマウス５の空気吸込口のストレート部５ａ部分で強くなり、下流にいくにつれて、その乱れも強くなる。
【００７７】
したがって、上述のように入口側ガイド面部５ｂを過ぎたストレート部５ａより下流（吹出し側）の軸方向長さＬ0の範囲に第２の曲成部１３ｆを設けるのが有効である。
【００７８】
そして、このように第２の曲成部１３ｆが、ベルマウス５の空気吸込口のストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の範囲内に形成されていると、さらに次のようなメリットもある。
【００７９】
すなわち、ケースによっては、第２の曲成部１３ｆが、図２中のストレート部５ａの軸方向長さＬ1と出口側ガイド面部５ｃの軸方向長さＬ2の両方の範囲（Ｌ1＋Ｌ2）に亘って形成される場合が考えられる。
【００８０】
例えば図２中でファン羽根車が吹出し側へ距離Ｌ2だけ移動し、羽根１３の後縁１３ｂとベルマウス５の空気吸込口の出口側ガイド面部５ｃの吹出し側の面が一致した場合がそれである。
【００８１】
このような場合であっても、上述のように第２の曲成部１３ｆがベルマウス空気吸込口のストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の範囲内にあれば、上述の場合と全く同様に漏れ流れ（ニ）を滑らかに流出させる効果を得ることができる。
【００８２】
以上のように、本実施の形態のプロペラファン４によると、羽根１３の外周部とベルマウス５との間の隙間を通って羽根１３の圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側に流出する漏れ流れ（ニ）により翼端渦が翼負圧面から離脱するのを有効に抑制することができる。
【００８３】
したがって、羽根車最終端の翼端渦のスケールを可及的に小さくすることができ、羽根後縁の負圧面１３ｅにおける流れの剥離をも有効に抑制することができる。
【００８４】
それらの結果、可及的な有効な送風音の低減と送風性能の向上とを実現することができる。
【００８５】
（第１の変形例）
次に図８は、上記本願発明の最良の実施の形態の第１の変形例に係るプロペラファン４の羽根車の羽根部の構成を示している。
【００８６】
この例では、上記第２の曲成部１３ｆの長さＬを上述の最良の実施の形態のものに比べて長くすることによって、ベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部５ｂを除くストレート部５ａから出口側ガイド面部５ｃまでの軸方向長さＬ0の略全長に対応させるようにしたことを特徴とするものである。
【００８７】
羽根１３の後縁１３ｂにおける幅Ｗ0については、上記最良の実施の形態のものと同一である。
【００８８】
このような構成によっても、上述の最良の実施の形態の構成と略同様の上述した作用効果を得ることができる。
【００８９】
（第２の変形例）
次に図９は、上記本願発明の最良の実施の形態の第２の変形例に係るプロペラファン４の羽根車の羽根部の構成を示している。
【００９０】
この例では、羽根１３外周の曲成部１３ｃの幅Ｗを上記最良の実施の形態のものよりも広く拡大した場合において、羽根１３の後縁１３ｂにおける幅Ｗ0および長さＬが上述の最良の実施の形態のものと同様の第２の曲成部１３ｆを設けたことを特徴とするものである。
【００９１】
このような構成によっても、上述の最良の実施の形態の構成と略同様の上述した作用効果を得ることができる。
【００９２】
（第３の変形例）
次に図１０は、上記本願発明の最良の実施の形態の第３の変形例に係るプロペラファン４の羽根車の羽根部の構成を示している。
【００９３】
この例では、上記最良の実施の形態において羽根１３の外周の前縁１３ａから後縁１３ｂまでの全体に亘って設けられる曲成部１３ｃを、全体ではなく、同羽根外周の前縁１３ａから後縁１３ｂに到る途中の所定位置（例えば前縁１３ａ側から２５〜３０％程度後縁１３ｂ側に寄った位置）から後縁１３ｂにかけて設けたことを特徴としている。
【００９４】
このような構成において、上述のような役割を果たす第２の曲成部１３ｆを設けた場合にも、略上述の各例と同様の作用効果を得ることができる。
【００９５】
（羽根の種類について）
以上の実施の形態および変形例では、その何れにあっても薄翼構造の羽根の場合について説明した。
【００９６】
しかし、この出願の発明の適用対象は、そのような薄翼構造のものの場合に限らず、例えば厚肉翼一般、また厚肉翼であって、その空力性能を一層向上させた各種エアフォイル翼などの場合にも全く同様に採用できるものであることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本願発明の最良の実施の形態に係るプロペラファンの背面図である。
【図２】同プロペラファンの側面図である。
【図３】同プロペラファンの羽根車部の背面側から見た斜視図である。
【図４】同羽根車部の羽根外周とベルマウスとの関係を示す要部の拡大図である。
【図５】同羽根車部の羽根の要部の形状を示す平面図である。
【図６】同羽根車部の羽根の要部の形状を示す断面図（図５のＡ−Ａ断面図）である。
【図７】同羽根車部の羽根の作用を示す説明図である。
【図８】同本願発明の最良の実施の形態の第１の変形例に係る羽根の要部の形状を示す平面図である。
【図９】同本願発明の最良の実施の形態の第２の変形例に係る羽根の要部の形状を示す平面図である。
【図１０】同本願発明の最良の実施の形態の第３の変形例に係る羽根の要部の形状を示す平面図である。
【図１１】従来一般のプロペラファンを採用した空気調和機用室外機ユニットの構成を示す縦断面図である。
【図１２】同室外機ユニットで採用されている従来一般のプロペラファンの背面図である。
【図１３】同従来一般のプロペラファンの羽根部の断面構造とその要部の作用（問題点）を示す断面図である。
【図１４】同従来一般のプロペラファンによる室外機ユニットの構造との関係における問題点（翼端渦発生メカニズム）を示す概略説明図である。
【図１５】同従来一般のプロペラファンの羽根の隣接翼間の翼端渦干渉現象を示す概略説明図である。
【図１６】同従来一般のプロペラファンの羽根の翼弦長を短かくした場合における隣接翼間の翼端渦干渉状態を示す概略説明図である。
【図１７】図１２〜図１６の問題点に対処した従来例に係るプロペラファンの羽根の基本形状を示す斜視図である。
【図１８】同従来例のプロペラファンの羽根の翼端渦抑制作用を示す断面図である。
【図１９】同従来例のプロペラファンの羽根の隣接翼間の作用を示す説明図である。
【図２０】同従来例のプロペラファンの羽根の新たな問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
【００９８】
１は本体ケーシング、２は熱交換器、３は送風ユニット、４はプロペラファン、５はベルマウス、５ａはベルマウス５の空気吸込口のストレート部、５ｂはベルマウス５の空気吸込口の入口側ガイド面部、５ｃはベルマウス５の空気吸込口の出口側ガイド面部、６はファンガード、８は熱交換器、１３は羽根、１３ａは前縁、１３ｂは後縁、１３ｃは曲成部、１３ｄは圧力面、１３ｅは負圧面、１３ｆは第２の曲成部、１４はハブである。