(57)【要約】【課題】後縁から発生した後流渦が後方の羽根に干渉して、騒音上昇や送風性能を低下させるとともに、ファンの製造時において、生産性が低下するという課題を解決する。【解決手段】羽根４Ａの前縁４１は折れ曲がり部Ｌｃを有し、前縁４１のうち折れ曲がり部Ｌｃより外周側は略直線状で、かつ前縁４１と隣接する羽根４Ａの後縁４２と略平行であり、前縁４１と後縁４２との間隔は、ハブ４Ｂ側より外周側を大きくすることで、騒音の軽減、特に回転音の低減を図り、羽根４Ａの送風機能のバランスを良くし、送風性能を向上させるとともに、ファン４製造時の生産性を向上できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動されるハブと、前記ハブの周囲に配置された３枚以上の羽根とを備えた斜流ファンであって、吸い込み正面からの投影面において、前記羽根の前縁は折れ曲がり部を有し、前記前縁の折れ曲がり部より外周側は略直線状で、かつ前記前縁と隣接する羽根の後縁と略平行であり、前記前縁と前記後縁との間隔は、前記ハブ側より外周側のほうが大きいことを特徴とする斜流ファン。
【請求項２】
前記後縁は折れ曲がり部を有し、前記後縁の折れ曲がり部より外周側は略直線状であることを特徴とする請求項１に記載の斜流ファン。
【請求項３】
前記前縁は、前記前縁の折れ曲がり部よりハブ側は略直線状で、折れ曲がり部を有する前記後縁のうちハブ側と略平行であることを特徴とする請求項１に記載の斜流ファン。
【請求項４】
前記ハブは、前記前縁との接合部と前記後縁との接合部との間に設けられた回転軸と平行な円柱面からなる軸流部と、前記軸流部と前記後縁との間に設けられた斜流ハブ部の外周面を延長した斜流延長部とを備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の斜流ファン。
【請求項５】
前記斜流延長部の周長は１０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１記載の斜流ファン。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の斜流ファンを備えた空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機の室外ユニットにおいて、斜流ファンの効率向上及び風量性能向上と軽量化を図ることができる斜流ファンおよびこれを備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のファンは、回転軸に取り付けられるボスの外周部に複数枚の羽根が設けられている（例えば、特許文献１）。図５に示すように、回転軸１３に取り付けられるボス１２の外周部に複数枚の羽根１１が設けられ、羽根１１の前縁１１ａと後縁１１ｂとは、曲線で構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６０８０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のファンでは、前縁１１ａと後縁１１ｂとの間隔を適切に設計しなければ、後縁１１ｂから発生した後流渦が後方の羽根に干渉して、騒音が上昇するという課題があった。特に、大きく乱れた流体が後方の羽根１１に衝突すると、回転音の増加が著しくなる。これは、特異な周波数（回転軸１３の回転数×羽根１１の枚数）での不快な騒音となる。また、乱れた流れ場の中では、羽根１１として風量、圧力の上昇の機能が十分働かず、送風性能を低下させることになる。
【０００５】
また、羽根１１の前縁１１ａと後縁１１ｂとは曲線で構成されているため、ファンの製造時において、樹脂などによる成型が容易ではなく、生産性が低下するという課題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の斜流ファンは、回転駆動されるハブと、ハブの周囲に配置された３枚以上の羽根とを備えた斜流ファンであって、吸い込み正面からの投影面において、羽根の前縁は折れ曲がり部を有し、前縁の折れ曲がり部より外周側は略直線状で、かつ前記前縁と隣接する羽根の後縁と略平行であり、前縁と後縁との間隔は、ハブ側より外周側のほうが大きいものである。
【０００７】
これによって、羽根の後縁からの乱れた流体が放出されても、後方の羽根に衝突することが殆どない。特に、ファンの外周部分では、羽根の間隔を大きくとれ、流れの衝突、干渉は殆どない。そのため、騒音の軽減、特に回転音の低減が図れる。さらに、ハブ側の羽根の翼弦長が小さくなり、羽根の送風機能のバランスがよくなり、送風性能を向上させる。さらに、前縁及び後縁の形状が、略平行になるように配置されているため、金型形成が容易となり、同時に樹脂などによる成型が容易になることで、生産性が向上する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の斜流ファンは、騒音の軽減、特に回転音の低減が図れ、羽根の送風機能のバランスを良くし、送風性能を向上させるとともに、ファン製造時の生産性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態における斜流ファンを搭載した室外機の概略断面図
【図２】本発明の実施の形態における斜流ファンの斜視図
【図３】本発明の実施の形態における斜流ファンの正面図
【図４】本発明の実施の形態における斜流ファンの側面図
【図５】本発明の他の実施の形態における斜流ファンの正面図
【図６】本発明の他の実施の形態における斜流ファンの正面図
【図７】従来のファンの斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
第１の本発明は、回転駆動されるハブと、ハブの周囲に配置された３枚以上の羽根とを備えた斜流ファンであって、吸い込み正面からの投影面において、羽根の前縁は折れ曲がり部を有し、前縁の折れ曲がり部より外周側は略直線状で、かつ前記前縁と隣接する羽根の後縁と略平行であり、前縁と後縁との間隔は、ハブ側より外周側のほうが大きいものである。
【００１１】
これにより、後方の羽根の前縁との距離が十分確保されるため、後縁から剥離した空気の流れに、流れの衝突や干渉が殆ど生じず、騒音の上昇、特に回転音の上昇を起こすことがない。また、ハブ部近傍については、羽根の翼弦長が短くなり、羽根の送風機能のバランスが良くなり、送風性能が向上する。さらに、前縁の折れ曲がり部より外周側は略直線状で、かつ前縁と隣接する羽根の後縁と略平行であるため、ファンの製造時において必要となる金型の形成が容易となるとともに、ファンの製造時においても成型が行ない易く生産性が向上する。
【００１２】
第２の本発明は、特に、第１の発明において、後縁は折れ曲がり部を有し、後縁の折れ曲がり部より外周側は略直線状であるものである。これにより、さらに、騒音の上昇、特に回転音の上昇を起こすことがなく、また、金型の形成が容易となるとともに、ファンの製造時においても成型が行ない易く生産性が向上する。
【００１３】
第３の本発明は、特に、第１の発明において、前縁は、前縁の折れ曲がり部よりハブ側は略直線状で、折れ曲がり部を有する後縁のうちハブ側と略平行であるものである。これにより、さらに、騒音の上昇、特に回転音の上昇を起こすことがなく、また、金型の形成が容易となるとともに、ファンの製造時においても成型が行ない易く生産性が向上する。
【００１４】
第４の本発明は、特に、第１〜３のいずれか１つの発明において、ハブは、前縁との接合部と後縁との接合部との間に設けられた回転軸と平行な円柱面からなる軸流部と、軸流部と後縁との間に設けられた斜流ハブ部の外周面を延長した斜流延長部とを備えたものである。これにより、軸流部の領域では、通風抵抗を抑制し、風量性能が向上させ、斜流ハブ部の領域では、圧力を向上させる機能を有するので、送風性能を向上できる。
【００１５】
第５の本発明は、特に、第４の発明において、斜流延長部の周長は１０ｍｍ以上であるものである。これにより、ハブと羽根の後縁の成型性を安定させ、生産性を向上できる。
【００１６】
第６の本発明は、特に、第１〜５のいずれかの１つの斜流ファンを備えた空気調和機である。これにより、送風性能の向上、すなわち、風量の増加、圧力の増加、騒音の低減を図れるとともに、生産性を向上させた斜流ファンを用いることにより、低コストで高性能な空気調和機を実現できる。
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。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。
【００１８】
（実施の形態１）
図１は本発明の形態における斜流ファンを備えた空気調和機の室外ユニットの断面図であり、図２は同室外ユニットに搭載されている斜流ファンの斜視図である。図３、図４は、同斜流ファンの正面図、側面図である。
【００１９】
空気調和機の室外ユニットの本体１は、吸込口２と、熱交換器３と、ファン４と、ファンを駆動させるファンモータ５と、ファンを取り囲むオリフィス６と、吹出グリル７と、空気調和機に必要な圧縮機８と、それらを分離するための仕切り板９とから構成されている。ファン４は、羽根（ブレード）４Ａと略円錐台形状のハブ４Ｂとで構成されている。
【００２０】
ファンモータ５を駆動することにより、ファン４の回転によって誘引される空気は、まず、吸込口２を経由して、熱交換器３を通過する。この熱交換器３で、空気に熱の授受が行われた後、ファン４に流れ込む。ファン４で増速および昇圧され、オリフィス６の近傍で最大風速、最大圧力となる。そして、吹出グリル７を通過して本体１の外部に放出される。矢印は、概略の空気の流れである。
【００２１】
図２、図３に示すように、羽根４Ａは、ファン４の回転方向に対して前方に位置する前縁４１と、後方に位置する後縁４２、前縁４１と後縁４２をつなぎファン４の外周を形成する外周縁（チップ部）４３から構成されている。前縁４１は折れ曲がり部Ｌｃを、後縁４２は折れ曲がり部Ｔｃを有している。図３の正面図、すなわち、吸い込み正面からの投影面図において、前縁４１のうち折れ曲がり部Ｌｃよりハブ４Ｂ側のハブ側前縁部４１Ａ、前縁４１のうち折れ曲がり部Ｌｃより外周縁４３側の外周側前縁部４１Ｂ、後縁４２のうち折れ曲がり部Ｔｃよりハブ４Ｂ側のハブ側後縁部４２Ａ、後縁４２のうち折れ曲がり部Ｔｃより外周縁４３側の外周側後縁部４２Ｂはそれぞれ、略直線状に構成されている。
【００２２】
また、外周側前縁部４１Ｂと、前記前縁４１と隣接する羽根４Ａの外周側後縁部４２Ｂとは距離Ａを保ち略平行である。ハブ側前縁部４１Ａと、前記前縁４１と隣接する羽根４Ａのハブ側後縁部４２Ａとは距離Ｂを保ち略平行である。そして、外周側前縁部４１Ｂと前記前縁４１と隣接する羽根４Ａの外周側後縁部４２Ｂとの距離Ａは、ハブ側前縁部４１Ａと前記前縁４１と隣接する羽根４Ａのハブ側後縁部４２Ａとの距離Ｂより大きい。すなわち、距離Ａ＞距離Ｂの関係を維持している。
【００２３】
この構成によれば、折れ曲がり部Ｔｃは、折れ曲がり部Ｌｃより常にハブ４Ｂ側に位置する。この結果、あまり仕事のしていないハブ４Ｂ近傍については、羽根４Ａの翼弦長が短くなり、羽根４Ａの送風機能のバランスが良くなり、送風性能が向上する。
【００２４】
また、図３の矢印は、外周縁４３の後縁４２近傍から放出される空気の流れの方向を示す。本構成によれば、この外周縁４３近傍の空気の流れは、ファン４の回転による遠心力により、ファン４の外周方向に向かう成分が強く、また、後方の羽根４Ａの前縁４１との距離Ａが十分確保されているため、後縁４２から剥離しても、流れの衝突、干渉は殆どない。そのため、干渉による騒音の上昇、特に回転音の上昇を起こすことがない。また、乱れた流れ場の中で、羽根４Ａとして風量、圧力の上昇の機能が十分働かず、送風性能を低下させることもない。
【００２５】
一般には、上流側の羽根から放出される後流乱れにより、下流の羽根４Ａに大きな抵抗となり、羽根速度の失速が発生する。しかし、本構成によれば、上流側の羽根から放出される後流乱れは、羽根の外周又は下流の羽根に到るまでに、その失速の影響を抑制される。
【００２６】
また、外周側前縁部４１Ｂと前記前縁と隣接する羽根４Ａの外周側後縁部４２Ｂ、ハブ
側前縁部４１Ａと前記前縁４１と隣接する羽根４Ａのハブ側後縁部４２Ａがそれぞれ平行を確保しているため、ファン４の製造時において必要となる金型の形成が容易となるとともに、ファン４の製造時においても成型が行ない易く生産性が向上する。
【００２７】
（実施の形態２）
実施の形態２については、図２、図３を用いて説明する。図２、３に示すように、前縁４１とハブ４Ｂとの接合部と、前記前縁４１と隣接する羽根４Ａの後縁４２とハブ４Ｂとの接合部との間には、ハブ４Ｂの回転軸と平行な円柱面からなる軸流部Ｈａが設けられている。さらに、後縁４２とハブ４Ｂとの接合部と軸流部Ｈａとの間には、ハブ４Ｂのうち円錐台の側面形状を有する外周面を長さＣだけ延長した斜流延長部Ｈｃが設けられている。すなわち、羽根４Ａの後縁４２とハブ４Ｂの接合部より、ファン４の回転方向に対して後方に長さＣの斜流延長部Ｈｃを残し、軸流部Ｈａとの間において段差を設ける。斜流延長部Ｈｃの周囲長さＣは、１０ｍｍ以上とすることが、ハブ４Ｂと羽根４Ａの後縁４２の成型性を安定させ、生産性を向上する上で望ましい。
【００２８】
この構成によれば、軸流部Ｈａの領域では、通風抵抗を抑制し、風量性能が向上することになる。また、前縁４１とハブ４Ｂの接合部（開始部）は軸流部Ｈａとなるが、羽根４Ａ全体の接合部は斜流ハブ部Ｈｍとなる。この斜流ハブ部Ｈｍの領域では、圧力を向上させる機能を有する。これにより、本実施の形態のハブ４Ｂは、通風抵抗を抑制し、重量性能を向上させる軸流ハブと、圧力を向上させる斜流ハブの両方の長所を得ることができる。なお、斜流ハブ部Ｈｍの外周面は、必ずしも、ハブ４Ｂの回転軸と中心とする単一の円錐台の一部でなくてもよい。
【００２９】
以上の実施の形態では、ハブ側前縁部４１Ａ、外周側前縁部４１Ｂ、ハブ側後縁部４２Ａ、外周側後縁部４２Ｂをそれぞれ、略直線状に構成し、ハブ側前縁部４１Ａとハブ側後縁部４２Ａ、外周側前縁部４１Ｂと外周側後縁部４２Ｂをそれぞれ、略平行に構成するとともに、距離Ａを距離Ｂより大きく構成しているが、これに限らず、少なくともハブ側前縁部４１Ａと後縁４２の一部とが略直線状に構成し、前縁４１と後縁４２との距離を、ハブ４Ｂ側の距離Ｂより外周側の距離Ａを大きく構成すれば、本実施の形態と同様の効果が得られる。
【００３０】
例えば、図５に示すように、後縁４２は折れ曲がり部Ｔｃを有することなく、後縁４２全体が略直線状に構成され、略直線状に構成された外周側前縁部４１Ｂと略平行として、ハブ４Ｂ側の距離Ｂより外周側の距離Ａを大きく構成してもよい。
【００３１】
または、図６に示すように、ハブ側前縁部４１Ａは略直線状ではなく、曲線で構成されていてもよい。あるいは、ハブ側後縁部４２Ａが略直線状ではなく、曲線で構成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
以上のように、本発明の斜流ファンは、空気調和機の室外ユニットなどに搭載し、利用することが可能である。また、斜流ファン単独で効果を発揮できるものであるため、これらのファンが搭載されている他の用途の機械に利用可能である。特に、送風性能の向上、すなわち、風量の増加、圧力の増加、騒音の低減を図れるとともに、金型形成が容易となり、同時に樹脂などによる成型が容易になり生産性が向上させることができるので、低コストで高性能なファンを要求される機械への適用に適している。
【符号の説明】
【００３３】
１  本体
２  吸込口
３  熱交換器
４  ファン
４Ａ  羽根
４Ｂ  ハブ
５  ファンモータ
６  オリフィス
７  吹出グリル
８  圧縮機
９  仕切り板
４１  前縁
４１Ａ  ハブ側前縁部
４１Ｂ  外周側前縁部
４２  後縁
４２Ａ  ハブ側後縁部
４２Ｂ  外周側後縁部
４３  外周縁
Ｌｃ  折れ曲がり部
Ｔｃ  折れ曲がり部
Ｈａ  軸流部
Ｈｃ  斜流延長部
Ｈｍ  斜流ハブ部
【図１】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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