(57)【要約】【課題】低騒音で、ファン効率の良い斜流送風機羽根車を提供する。【解決手段】略円錐台状のハブ５と、ハブ５に設けられた１枚のみの翼１ａと、翼１ａと軸対称位置でハブ５内に設けられ翼１ａと動バランスのとれたバランサ−６とを備え、翼１ａのチップ４の弦長が、翼１ａのハブ５側端部１ｂの弦長より長く、翼１ａの前縁２を螺旋曲線にて形成し、翼１ａの子午面の形状を、風上側に対して、ハブ５とチップ４の中点付近より外周側は凹形状の曲線に、中点付近よりハブ５側は凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼１ａの半径方向の断面形状を、風上側に対して、中点付近より外周側では凹形状の曲線で、中点付近よりハブ５側では凸形状の曲線になるように形成したもので、翼１ａが１枚のみで翼面積の投入量が、非常に少なくて翼１ａによる流体摩擦が非常に低く、静圧効率が高く、また前縁が螺旋曲線で構成されているので低騒音でもある。【選択図】図２
2007162521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円錐台状のハブと、前記ハブに設けられた１枚のみの翼と、前記翼の軸対称位置で前記ハブ内に設けられ前記翼と動バランスのとれたバランサ−とを備え、前記翼のチップの弦長が、前記翼の前記ハブ側端部の弦長より長く、前記翼の前縁を螺旋曲線にて形成した斜流送風機羽根車において、前記翼の子午面の形状を、前記ハブと前記チップの中点付近より外周側は風上側に対して凹形状の曲線に、前記中点付近より前記ハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるようにそれぞれ形成し、且つ前記翼の半径方向の断面形状を、前記中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線で、前記中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるようにそれぞれ形成した斜流送風機羽根車。
【請求項２】
翼の回転方向の断面形状を、厚さ一定の薄翼にて構成した請求項１に記載の斜流送風機羽根車。
【請求項３】
翼の回転方向の断面形状を、前縁が丸みをもち、後縁が尖った形状をした翼厚みのある翼形にて構成した請求項１に記載の斜流送風機羽根車。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の斜流送風機羽根車と、前記斜流送風機羽根車を回転駆動するファンモータと、熱交換器と、圧縮機を有する空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機などに用いられる斜流送風機羽根車及び空気調和機に関するもので、特に、斜流送風機羽根車の静圧効率の向上と低騒音化に関わる構成に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の斜流送風機羽根車として、翼枚数の最も少ないもので、２枚の翼からなる斜流送風機羽根車がある（例えば、特許文献１参照）。以下に、前記特許文献1に開示された従来の斜流送風機羽根車について、図８、９を用いて説明する。
【０００３】
図８、９において、従来の斜流送風機羽根車２０は、ハブ２２に２枚からなる翼２１の半径方向長さＢと翼２１の自乗平均半径位置での翼弦長Ｌの比であるアスペクト比Ｂ／Ｌ≦１にて設定して、当然、翼２１同士のピッチが広い為に、それぞれの翼２１が、翼端渦の影響を受けないので、各翼２１が向かえる流入空気の乱れが少なく、斜流送風機羽根車として流れが円滑になり、翼２１の剥離や失速などの不安定現象がなくなり、低騒音化と静圧の向上を図れると言うものである。
【特許文献１】特開２００１−９０６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来の斜流送風機羽根車の構成では、アスペクト比Ｂ／Ｌ≦１と、翼弦長が短くても、翼枚数が２枚から構成されているので、翼２１の空力仕事に比較して、全体としての翼面積の投入量が多く、その結果として流体摩擦分が多い。そのために、ファン効率である静圧効率の向上には明確な理論限界があるといった課題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、流体摩擦が低く、静圧効率が高く、かつ低騒音の斜流送風機羽根車及び空気調和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】
上記従来の課題を解決する為に、本発明の斜流送風機羽根車は、略円錐台状のハブと、前記ハブに設けられた１枚のみの翼と、前記翼の軸対称位置で前記ハブ内に設けられ前記翼と動バランスのとれたバランサ−とを備え、前記翼のチップの弦長が、前記翼の前記ハブ側端部の弦長より長く、前記翼の前縁を螺旋曲線にて形成した斜流送風機羽根車において、前記翼の子午面の形状を、前記ハブと前記チップの中点付近より外周側は風上側に対して凹形状の曲線に、前記中点付近より前記ハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるようにそれぞれ形成し、且つ前記翼の半径方向の断面形状を、前記中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線で、前記中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるようにそれぞれ形成したもので、翼枚数が１枚だけなので、全体としての翼面積の投入量が、非常に少なくて翼による流体摩擦が非常に低くて、静圧効率が高いものである。更に、ハブ内部に、翼と軸対称位置に動バランスのとれるバランサ−を配置しているので、翼１枚からなる斜流送風機羽根車の回転は、動バランスが取れて非常に円滑なので、翼１枚でも、充分な空力仕事をなし得る。即ち、その結果、斜流送風機羽根車としての静圧効率が従来になく、高いものである。
【０００７】
また、前縁が螺旋曲線で構成されているので、空気を斜めにタイミングをずらして前縁が進んでいくので、低騒音でもある。更に、翼の子午面の形状でハブとチップの中点付近より外周側は風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形
状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向の断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成することで、翼の形状が、回転方向に対して円滑な流線型となり、翼の回転騒音（離散音）が、翼１枚でも充分に低減できて、聴感上も良好である。
【０００８】
又、本発明の空気調和機は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の斜流送風機羽根車と、前記斜流送風機羽根車を回転駆動するファンモータと、熱交換器と、圧縮機を有するもので、ファン効率が高いので、ファンモ−タ入力を低減できて、空気調和機としてのエネルギ−消費効率（ＣＯＰ）を高める事が出来る。また、空気調和機の低騒音と低コストを実現できるものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、流体摩擦が低く、静圧効率が高く、かつ低騒音の斜流送風機羽根車及び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】
第１の発明は、略円錐台状のハブと、前記ハブに設けられた１枚のみの翼と、前記翼の軸対称位置で前記ハブ内に設けられ前記翼と動バランスのとれたバランサ−とを備え、前記翼のチップの弦長が、前記翼の前記ハブ側端部の弦長より長く、前記翼の前縁を螺旋曲線にて形成した斜流送風機羽根車において、前記翼の子午面の形状を、前記ハブと前記チップの中点付近より外周側は風上側に対して凹形状の曲線に、前記中点付近より前記ハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるようにそれぞれ形成し、且つ前記翼の半径方向の断面形状を、前記中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線で、前記中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるようにそれぞれ形成したもので、翼枚数が１枚だけなので、全体としての翼面積の投入量が、非常に少なくて翼による流体摩擦が非常に低くて、静圧効率が高いものである。
【００１１】
更に、ハブ内部に、翼と軸対称位置に動バランスのとれるバランサ−を配置しているので、翼１枚からなる斜流送風機羽根車の回転は、動バランスが取れて非常に円滑なので、翼１枚でも、充分な空力仕事をなし得る。即ち、その結果、斜流送風機羽根車としての静圧効率が従来になく、高いものである。また、前縁が螺旋曲線で構成されているので、空気を斜めにタイミングをずらして前縁が進んでいくので、低騒音でもある。
【００１２】
更に、翼の子午面の形状でハブとチップの中点付近より外周側は風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近よりハブ側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼の半径方向の断面形状を、中点付近より外周側では風上側に対して凹形状の曲線で、中点付近よりハブ側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成することで、翼の形状が、回転方向に対して円滑な流線型となり、翼の回転騒音（離散音）が、翼１枚でも充分に低減できて、聴感上も良好である。
【００１３】
第２の発明は、特に、第１の発明の翼の回転方向の断面形状を、厚さ一定の薄翼にて構成したもので、翼枚数が１枚であり、且つ、翼が厚さ一定の薄翼にて構成されているので、静圧効率が高いのみならず、斜流送風機羽根車の製造コストも従来になく、大幅に下げられるものである。
【００１４】
第３の発明は、特に、第１の発明の翼の回転方向の断面形状を、前縁が丸みをもち、後縁が尖った形状をした翼厚みのある翼形にて構成したもので、翼枚数が１枚であるので、静圧効率が高いのは同様であるが、前縁が丸みをもち、後縁が尖った形をした、翼厚みのある翼形にて翼を構成しているので、翼負圧面上の流れの剥離が大きく低減でき、風量あたりの騒音を低減できる。即ち、ファン効率の向上と低騒音化を両立できるものである。
【００１５】
第４の発明における空気調和機は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の斜流送風機羽根車と、前記斜流送風機羽根車を回転駆動するファンモータと、熱交換器と、圧縮機を有するもので、ファン効率が高いので、ファンモ−タ入力を低減できて、空気調和機としてのエネルギ−消費効率（ＣＯＰ）を高める事が出来る。また、空気調和機の低騒音と低コストを実現できるものである。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における斜流送風機羽根車の子午面図、図２は、同斜流送風機羽根車の平面図、図３は、同斜流送風機羽根車の半径方向断面図、図４は、同斜流送風機羽根車の動作状態を示す動作状態図である。
【００１８】
図１〜３において、本実施の形態における斜流送風機羽根車１は、略円錐台状のハブ５と、ハブ５に設けられた１枚のみの翼１ａと、１枚の翼１ａと軸対称位置で、ハブ５内部側に配され、翼１ａとの動バランスのとれたバランサ−６から構成されている。３は、翼１ａの後縁である。翼１ａのチップ部４の弦長が、翼１ａのハブ５側の端部１ｂの弦長より長く、翼１ａの前縁２は、螺旋曲線にて構成されている。
【００１９】
また、翼１ａの子午面の形状は、ハブ５とチップ４の中点付近（Ａ−Ａ）より外周側は、風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近（Ａ−Ａ）よりハブ５側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼１ａの半径方向の断面形状を、中点付近（Ａ−Ａ）より外周側では風上側に対して凹形状の曲線で、中点付近（Ａ−Ａ）よりハブ５側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成されている。なお、Ｃ−Ｃは、回転中心である。
【００２０】
図４において、斜流送風機羽根車１の動作状態を説明する。オリフィス１２内に、斜流送風機羽根車１を収納し、ファンモ−タ１１によって、斜流送風機羽根車１を回転させる事により、送風作用を実現するものである。
【００２１】
以上の様に構成された斜流送風機羽根車１について、以下にその動作と作用を説明する。翼１ａの枚数が１枚のみなので、全体としての翼面積の投入量が、非常に少なくて翼１ａによる流体摩擦が非常に低くて、静圧効率が高いものである。その結果、斜流送風機羽根車１を回転させるファンモ−タ１１の入力を、大幅に低減できる。更に、ハブ５内部に、翼１ａと軸対称位置に動バランスのとれるバランサ−６を配置しているので、翼１ａ１枚からなる斜流送風機羽根車１の回転は、動バランスが取れて非常に円滑になり、翼１ａが１枚だけでも、充分な空力仕事をなし得る。即ち、その結果、斜流送風機羽根車１としての静圧効率が従来になく、高いものである。
【００２２】
また、前縁２が、螺旋曲線で構成されているので、空気を斜めにタイミングをずらして前縁２が進んでいくので、低騒音でもある。更に、翼１ａの子午面の形状でハブ５とチップ４の中点付近（Ａ−Ａ）より外周側は風上側に対して凹形状の曲線に、中点付近（Ａ−Ａ）よりハブ５側は風上側に対して凸形状の曲線になるように形成し、且つ翼１ａの半径方向の断面形状を、中点付近（Ａ−Ａ）より外周側では風上側に対して凹形状の曲線で、中点付近（Ａ−Ａ）よりハブ５側では風上側に対して凸形状の曲線になるように形成することで、翼１ａの形状が、回転方向に対して円滑な流線型となり、翼１ａの回転騒音（離散音）が、翼１枚でも充分に低減できて、聴感上も良好である。
【００２３】
（実施の形態２）
図５は、本発明の第２の実施の形態における斜流送風機羽根車の翼の流路中心線付近のＡ−Ａで切断し、展開した薄翼の断面展開図である。なお、上記第１の実施の形態と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２４】
本実施の形態における斜流送風機羽根車１は、図５に示すように、１枚からなる翼１ａの流路中心線付近Ａ−Ａで切断し、展開した薄翼８の断面形状を、厚さ一定の薄翼８にて構成したものである。７ａが負圧面であり、７ｂが圧力面である。
【００２５】
以上の様に構成された斜流送風機羽根車１について、以下にその動作と作用を説明する。翼１ａの枚数が１枚であり、且つ、翼１ａが厚さ一定の薄翼８にて構成されているので、静圧効率が高いのみならず、斜流送風機羽根車１を、従来になく、安く製作できるものである。
【００２６】
（実施の形態３）
図６は、本発明の第３の実施の形態における斜流送風機羽根車の翼の流路中心線付近のＡ−Ａで切断し、展開した厚翼の断面展開図である。なお、上記第１の実施の形態と同一部分については同一符号を付してその説明を省略する。
【００２７】
本実施の形態における斜流送風機羽根車１は、図６に示すように、１枚からなる翼１ａの流路中心線付近Ａ−Ａで切断し、展開した厚翼９の断面形状を、前縁２が丸みをもち、後縁３が尖った形をした、翼厚みのある翼形にて構成したもので、７ａが負圧面であり、７ｂが圧力面である。
【００２８】
以上の様に構成された斜流送風機羽根車１について、以下にその動作と作用を説明する。翼枚数が１枚であるので、静圧効率が高いのは、上記第１、２の実施の形態と同様であるが、前縁２が丸みをもち、後縁３が尖った形をした、翼厚みのある翼形にて翼１ａを構成しているので、翼形にて構成された斜流送風機羽根車１は、翼負圧面７ａ上の流れの剥離が大きく低減できるので、風量あたりの騒音を低減できる。即ち、ファン効率の向上と低騒音化を両立できるものである。
【００２９】
（実施の形態４）
図７は、本発明の第４の実施の形態における空気調和機の室外機の概略構成を示す横断面図である。
【００３０】
本実施の形態は、図７に示すように、セパレ−ト型の空気調和機の室外機１７に、上記第１〜３の実施の形態における斜流送風機羽根車１を、熱交換促進用のファンとして用いるもので、室外機１７の外箱１３は、前面グリル１４と、オリフィス１６を有すると共に、斜流送風機羽根車１を回転駆動するファンモ−タ１１と、熱交換器１２と、圧縮機１５などを内蔵している。
【００３１】
以上の様に構成された空気講和機の室外機１７について、その動作と作用を説明する。ファンモ−タ１１によって、斜流送風機羽根車１が回転されて、熱交換器１７にて熱交換される。斜流送風機羽根車１は、ファン効率が非常に高いので、ファンモ−タ１１の入力を低減できて、空気調和機としてのエネルギ−消費効率（ＣＯＰ）を高める事が出来る。また、空気調和機の低騒音と低コストを実現できるものである。
【００３２】
以上の様に、本発明にかかる斜流送風機羽根車は、翼枚数が１枚だけなので、翼による流体摩擦が非常に低くて、静圧効率が高く、ハブ内部のバランサ−により斜流送風機羽根車の回転は、動バランスが取れて非常に円滑なので、翼１枚でも、充分な空力仕事をなし
得る。また、前縁が螺旋曲線で構成され、しかも翼の形状が、回転方向に対して円滑な流線型となっているので、翼の回転騒音（離散音）が、翼１枚でも充分に低減できて、聴感上も良好で、空気調和機に限らずファンを用いる換気扇、扇風機など各種機器に展開が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１における斜流送風機羽根車の子午面図
【図２】同斜流送風機羽根車の平面図
【図３】同斜流送風機羽根車の半径方向断面図
【図４】同斜流送風機羽根車の動作状態を示す動作状態図
【図５】本発明の第２の実施の形態における斜流送風機羽根車の翼の流路中心線付近のＡ−Ａで切断し、展開した薄翼の断面展開図
【図６】本発明の第３の実施の形態における斜流送風機羽根車の翼の流路中心線付近のＡ−Ａで切断し、展開した厚翼の断面展開図
【図７】本発明の第４の実施の形態における空気調和機の室外機の概略構成を示す横断面図
【図８】従来の斜流送風機羽根車の子午面図
【図９】同斜流送風機羽根車の平面図
【符号の説明】
【００３４】
１    斜流送風機羽根車
１ａ  翼
１ｂ  端部
２    前縁
３    後縁
４    チップ
５    ハブ
６    バランサ−
７ａ  負圧面
７ｂ  圧力面
８    薄翼
９    厚翼
１１    ファンモ−タ
１５    圧縮機
１６    空気調和機用オリフィス
【図１】
2007162521.tif 000003
【図２】
2007162521.tif 000004
【図３】
2007162521.tif 000005
【図４】
2007162521.tif 000006
【図５】
2007162521.tif 000007
【図６】
2007162521.tif 000008
【図７】
2007162521.tif 000009
【図８】
2007162521.tif 000010
【図９】
2007162521.tif 000011