(57)【要約】  軸流ファンは、回転駆動され回転軸を形成するハブと、ハブに接続され、前縁部と、後縁部とを有する翼と、を備え、翼は、前縁部と後縁部との間の翼の回転方向に沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部よりも内周側の領域の第１翼断面において、正圧面の一部が凸となるように形成された凸部と、凸部と後縁部との間で正圧面の一部が凹むように形成された第１凹部と、を有し、凸部は、凸部の頂点となる凸部頂点が、第１翼断面において、前縁部と後縁部との間の中間位置よりも後縁部側に位置するように形成されているものである。
2020250364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動され回転軸を形成するハブと、
前記ハブに接続され、前縁部と、後縁部とを有する翼と、
を備え、
前記翼は、
前記前縁部と前記後縁部との間の前記翼の回転方向に沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部よりも内周側の領域の第１翼断面において、
正圧面の一部が凸となるように形成された凸部と、
前記凸部と前記後縁部との間で前記正圧面の一部が凹むように形成された第１凹部と、
を有し、
前記凸部は、
前記凸部の頂点となる凸部頂点が、前記第１翼断面において、前記前縁部と前記後縁部との間の中間位置よりも前記後縁部側に位置するように形成されている軸流ファン。
【請求項２】
前記凸部が複数形成されている請求項１に記載の軸流ファン。
【請求項３】
前記翼は、
前記径方向において前記凸部よりも外周側に位置し、前記前縁部と前記後縁部との間の前記翼の前記回転方向に沿った翼断面であって、前記外周縁部よりも内周側の領域の第２翼断面において、
前記回転方向において前記前縁部と前記後縁部との間の前記正圧面が凹むように形成された外周側凹部を有している請求項１又は２に記載の軸流ファン。
【請求項４】
外周側凹部は、
翼板が前記回転方向とは反対方向及び前記翼の回転による気流の上流側に、凸となるように湾曲しており弧を描くように反っている請求項３に記載の軸流ファン。
【請求項５】
前記翼は、
前記第１翼断面において、前記凸部と前記前縁部との間で前記正圧面の一部が凹むように形成された第２凹部を有している請求項１〜３のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項６】
前記第１翼断面において、前記回転方向における前記凸部の後方に位置する前記後縁部の向きを示す出口角を第１出口角と定義し、前記第２翼断面において、前記後縁部の向きを示す出口角を第２出口角と定義した場合に、
前記翼は、
前記第１出口角が前記第２出口角よりも小さくなるように形成されている請求項３に記載の軸流ファン。
【請求項７】
前記回転軸と前記外周縁部の最外周位置との間の距離を距離Ｒと定義した場合に、
前記凸部頂点は、
前記径方向において、距離０．５Ｒ以上の位置に形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項８】
前記径方向において、前記回転軸と前記凸部の内周側の形成位置との距離を距離Ｒｉと定義し、前記回転軸と前記凸部の外周側の形成位置との距離を距離Ｒｏと定義し、前記回転軸を中心とした前記ハブの半径を距離Ｒｂと定義した場合に、
前記凸部は、
距離Ｒｉ＜距離Ｒｏ＜距離Ｒ、かつ、距離Ｒｂ＜距離Ｒｉ＜距離０．５Ｒとなるように形成されており、前記径方向に延びるように形成されている請求項７に記載の軸流ファン。
【請求項９】
前記径方向において、前記回転軸と前記凸部の内周側の形成位置との距離を距離Ｒｉと定義し、前記回転軸と前記凸部の外周側の形成位置との距離を距離Ｒｏと定義し、前記回転軸を中心とした前記ハブの半径を距離Ｒｂと定義し、前記回転軸と前記外周縁部の最外周位置との間の距離を距離Ｒと定義した場合に、
前記凸部は、
距離Ｒｉ＜距離Ｒｏ＜距離Ｒ、かつ、距離Ｒｂ＜距離Ｒｉ＜距離０．５Ｒとなるように形成されており、前記径方向に延びるように形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項１０】
前記凸部は、
前記径方向において、外周側から内周側へ向かうにつれて前記後縁部側から前記前縁部側に位置するように形成されている請求項８又は９に記載の軸流ファン。
【請求項１１】
前記凸部は、
前記径方向において、外周側から内周側へ向かうにつれて前記前縁部側から前記後縁部側に位置するように形成されている請求項８又は９に記載の軸流ファン。
【請求項１２】
前記前縁部と前記後縁部とを結ぶ仮想の直線を翼弦線と定義し、
前記翼弦線の中心を翼弦中心と定義した場合に、
前記回転軸と前記翼とを含む子午面に回転投影させた場合の前記翼の形状において、
前記翼の最外周の同一半径上に位置する第１翼弦線の第１翼弦中心は、
前記翼の最内周の同一半径上に位置する第２翼弦線の第２翼弦中心よりも、前記回転軸の軸方向において、前記翼の回転による気流の下流側に位置するように形成されている請求項１〜１１のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項１３】
前記前縁部と前記後縁部とを結ぶ仮想の直線を翼弦線と定義し、
前記翼弦線の中心を翼弦中心と定義した場合に、
前記翼を前記回転軸の軸方向と平行に見た平面視において、
前記翼の最外周の同一半径上に位置する第１翼弦線の第１翼弦中心は、
前記翼の最内周の同一半径上に位置する第２翼弦線の第２翼弦中心よりも、前記回転方向において前方に位置するように形成されている請求項１〜１１のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項１４】
前記翼を前記回転軸の軸方向と平行に見た平面視において、
前記第１翼弦線の第１翼弦中心は、前記第２翼弦線の第２翼弦中心よりも、前記回転方向において前方に位置するように形成されている請求項１２に記載の軸流ファン。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の軸流ファンと、
前記軸流ファンに駆動力を付与する駆動源と、
前記軸流ファン及び前記駆動源を収容するケーシングと、を備えた送風装置。
【請求項１６】
前記軸流ファンの外周側を囲い、前記軸流ファンにより形成される気体の流れを整えるベルマウスを更に備え、
前記凸部は、
前記回転軸の軸方向において、前記ベルマウスの上流側端部と同じ位置に配置され、または、前記凸部の全体が前記ベルマウス内に配置されている請求項１５に記載の送風装置。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載の送風装置と、
凝縮器及び蒸発器を有する冷媒回路と、
を備え、
前記送風装置は、
前記凝縮器及び前記蒸発器の少なくとも一方に空気を送風する冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の翼を備えた軸流ファン、当該軸流ファンを備えた送風装置、及び、当該送風装置を備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の軸流ファンは、円筒状のボスの周面に沿って複数枚の翼を備えており、ボスに与えられる回転力にともなって翼が回転し、流体を搬送するものである。軸流ファンは、翼が回転することで、翼間に存在している流体が翼面に衝突する。流体が衝突する面は圧力が上昇し、流体を翼が回転する際の中心軸となる回転軸線方向に押し出して移動させる。【０００３】
このような軸流ファンにおいて、回転方向後縁部を除いた部分であって軸流ファンの径方向において最外周の位置に、正圧側に向けて凸となる変曲面部を形成する軸流ファンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の軸流ファンは、変曲面部の正圧面側で流れが増速することにより、変曲面部の圧力が低下する。そのため、特許文献１の軸流ファンは、変曲面部における正圧面側と負圧面側との圧力差が小さくなり、翼端渦の成長を抑制できるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５１０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の軸流ファンのように、正圧側に向けて凸となる変曲面部を軸流ファンの最外周へ設けると、翼の正圧面側において、変曲面部で低下した圧力と、径方向の内周側の圧力差とによって、外周側へ向かう径方向成分の気体の流れが発生する。そのため、特許文献１の軸流ファンは、外周側の端部において気体の流れが正圧側の翼面から漏れて負圧面側へ向かうため、翼端渦の成長を促してしまう恐れがある。【０００６】
本発明は、上述のような課題を解決するためのものであり、外周側の端部において気体の流れが正圧側の翼面から漏れることが抑制され、翼端渦の成長が抑制される軸流ファン、当該軸流ファンを備えた送風装置、及び、当該送風装置を備えた冷凍サイクル装置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】
【０００７】
本発明に係る軸流ファンは、回転駆動され回転軸を形成するハブと、ハブに接続され、前縁部と、後縁部とを有する翼と、を備え、翼は、前縁部と後縁部との間の翼の回転方向に沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部よりも内周側の領域の第１翼断面において、正圧面の一部が凸となるように形成された凸部と、凸部と後縁部との間で正圧面の一部が凹むように形成された第１凹部と、を有し、凸部は、凸部の頂点となる凸部頂点が、第１翼断面において、前縁部と後縁部との間の中間位置よりも後縁部側に位置するように形成されているものである。【０００８】
本発明に係る送風装置は、上記構成の軸流ファンと、軸流ファンに駆動力を付与する駆動源と、軸流ファン及び駆動源を収容するケーシングと、を備えたものである。【０００９】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記構成の送風装置と、凝縮器及び蒸発器を有する冷媒回路と、を備え、送風装置は、凝縮器及び蒸発器の少なくとも一方に空気を送風するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、軸流ファンは、凸部を軸流ファンの径方向の最外周となる外周縁部よりも内周側の領域に設けている。そのため、軸流ファンは、翼の正圧面側において凸部によって気体の圧力差を生じさせ、内周側へ向かう径方向成分の気体の流れを発生させる。その結果、軸流ファンは、外周縁部において正圧面側から負圧面側に流れる気体の漏れを抑制することができ、翼端渦の成長を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係る軸流ファンの概略構成を示す正面図である。
【図２】実施の形態１に係る軸流ファンの翼の概略構成を示す正面図である。
【図３】図２の翼のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】実施の形態１に係る軸流ファンの変形例の翼の断面図である。
【図５】比較例に係る軸流ファンの翼の概略構成を示す正面図である。
【図６】図５の翼のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】実施の形態２に係る軸流ファンの翼の概略構成を示す正面図である。
【図８】図７の翼のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】図７の翼のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０】実施の形態３に係る軸流ファンの翼の断面図である。
【図１１】実施の形態４に係る軸流ファンの翼の概略構成を示す正面図である。
【図１２】図１１の翼のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１３】図１１の翼のＦ−Ｆ線断面図である。
【図１４】実施の形態５に係る軸流ファンの翼の概略構成を示す正面図である。
【図１５】図１４の翼の凸部を通る回転方向に沿った断面図である。
【図１６】実施の形態６に係る軸流ファンの翼の概略構成を示す正面図である。
【図１７】実施の形態６に係る軸流ファンの変形例の翼の概略構成を示す正面図である。
【図１８】実施の形態７に係る軸流ファンの翼の概略構成を示す正面図である。
【図１９】実施の形態８に係る軸流ファンの翼の概略構成を示す正面図である。
【図２０】実施の形態９に係る軸流ファンを子午面に回転投影した形状の一例を示す図である。
【図２１】図２０に示す翼の翼断面の構成を説明する図である。
【図２２】実施の形態１０に係る軸流ファンの翼の概略構成を示す正面図である。
【図２３】実施の形態１１に係る冷凍サイクル装置の概要図である。
【図２４】送風装置である室外機を、吹出口側から見たときの斜視図である。
【図２５】上面側から室外機の構成を説明するための図である。
【図２６】室外機からファングリルを外した状態を示す図である。
【図２７】室外機からファングリル及び前面パネル等を除去して、内部構成を示す図である。
【図２８】実施の形態１２に係る冷凍サイクル装置の上面側から室外機の構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、実施の形態に係る軸流ファン、送風装置、及び、冷凍サイクル装置について図面を参照しながら説明する。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。また、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置及び向きを限定するものではない。
【００１３】
実施の形態１．
［軸流ファン１００］
図１は、実施の形態１に係る軸流ファン１００の概略構成を示す正面図である。なお、図中の矢印で示す回転方向ＤＲは、軸流ファン１００の回転方向ＤＲを示す。また、紙面に対して奥側は、軸流ファン１００に対して気流の上流側となり、紙面に対して手前側は、軸流ファン１００に対して気流の下流側となる。軸流ファン１００に対して上流側は、軸流ファン１００に対して空気の吸込側であり、軸流ファン１００に対して下流側は、軸流ファン１００に対して空気の吹出側である。また、回転軸ＲＳは、軸流ファン１００の回転軸であり、軸流ファン１００は、回転軸ＲＳを中心として回転方向ＤＲに回転する。図１に示すＹ軸は、軸流ファン１００の回転軸ＲＳに対する径方向を表している。軸流ファン１００のＹ１側に対するＹ２側は、軸流ファン１００の内周側であり、軸流ファン１００のＹ２側に対するＹ１側は、軸流ファン１００の外周側である。
【００１４】
図１を用いて実施の形態１に係る軸流ファンについて説明する。軸流ファン１００は、例えば、空気調和装置又は換気装置などに用いられるものである。図１に示すように、軸流ファン１００は、回転軸ＲＳ上に設けられたハブ１０と、ハブ１０に接続された複数枚の翼２０と、を備える。
【００１５】
（ハブ１０）
ハブ１０は、回転駆動され回転軸ＲＳを形成する。ハブ１０は、回転軸ＲＳを中心に回転する。軸流ファン１００の回転方向ＤＲは、図１中の矢印で示す反時計回りの方向である。ただし、軸流ファン１００の回転方向ＤＲは、反時計回りに限定されるものではなく、翼２０の取り付け角度、あるいは、翼２０の向き等を変更した構成にすることによって、時計回りに回転してもよい。ハブ１０は、モータ（図示は省略）等の駆動源の回転軸と接続される。ハブ１０は、例えば、円筒状に構成されてもよく、あるいは、板状に構成されてもよい。ハブ１０は、上述したように駆動源の回転軸と接続されるものであればよく、その形状は限定されるものではない。
【００１６】
（翼２０）
複数の翼２０は、ハブ１０から径方向外側に放射状に延びて構成されている。複数の翼２０は、相互に周方向に離隔して設けられている。実施の形態１においては、翼２０が３枚である態様を例示しているが、翼２０の枚数はこれに限定されない。
【００１７】
翼２０は、前縁部２１と、後縁部２２と、外周縁部２３と、内周縁部２４とを有している。前縁部２１は、発生させる気流の上流側に位置し、翼２０において回転方向ＤＲの前進側に形成されている。すなわち、前縁部２１は、回転方向ＤＲにおいて後縁部２２に対して前方に位置している。後縁部２２は、発生させる気流の下流側に位置し、翼２０において回転方向ＤＲの後進側に形成されている。すなわち、後縁部２２は、回転方向ＤＲにおいて前縁部２１に対して後方に位置している。軸流ファン１００は、軸流ファン１００の回転方向ＤＲを向く翼端部として前縁部２１を有し、回転方向ＤＲにおいて前縁部２１に対して反対側の翼端部として後縁部２２を有している。
【００１８】
外周縁部２３は、前縁部２１の最外周部と後縁部２２の最外周部とを接続するように前後に、且つ弧状に延びる部分である。外周縁部２３は、軸流ファン１００において、径方向（Ｙ軸方向）の端部に位置している。内周縁部２４は、前縁部２１の最内周部と後縁部２２の最内周部との間で前後に、且つ弧状に延びる部分である。翼２０は、内周縁部２４がハブ１０に接続されている。
【００１９】
翼２０は、回転軸ＲＳに対して所定の角度傾いて形成されている。翼２０は、軸流ファン１００の回転に伴って翼２０の間に存在している気体を翼面で押して流体を搬送する。この際、翼面のうち流体を押して圧力が上昇する面を正圧面２５とし、正圧面２５の裏面で圧力が下降する面を負圧面２６とする。翼２０において、気流の流れる方向に対し、翼２０の上流側（Ｚ１側）の面が負圧面２６となり、下流側（Ｚ２側）の面が正圧面２５となる。翼２０は、図１において、翼２０の手前側の面が正圧面２５となり、翼２０の奥側の面が負圧面２６となる。
【００２０】
図２は、実施の形態１に係る軸流ファン１００の翼２０の概略構成を示す正面図である。図３は、図２の翼２０のＡ−Ａ線断面図である。図２及び図３を用いて翼２０の詳細な構成について説明する。なお、図２に示すＡ−Ａ線断面は、回転軸ＲＳを中心とした径方向におけるある特定の位置の翼断面ＢＳである。翼断面ＢＳは、第１翼断面であり、図２に示すように、翼２０を回転軸ＲＳの軸方向と平行に見た平面視における前縁部２１と後縁部２２とを通る弧状の断面部分である。第１断面である翼断面ＢＳは、前縁部２１と後縁部２２との間の翼２０の回転方向ＤＲに沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部２３よりも内周側の領域に位置する。図３に示す翼断面ＢＳは、翼断面ＢＳを径方向から見た翼２０の断面図である。
【００２１】
翼２０は、図２及び図３に示すように、軸流ファン１００の径方向の最外周となる外周縁部２３よりも内周側（Ｙ２側）の領域の翼断面ＢＳにおいて、翼２０の前縁部２１と後縁部２２との間に正圧面２５の一部が凸となるように形成された凸部３０を有している。凸部３０は、図３に示すように正圧面２５側が凸となるように形成され、負圧面２６側が凹むように形成されている。すなわち、翼２０は、図３に示すように、翼２０の前縁部２１と後縁部２２との間の翼断面ＢＳにおいて、凸部３０が軸流ファン１００の回転方向ＤＲ及び気流の下流側に凸となるように湾曲しており、反っている。なお、凸部３０は、正圧面２５側が凸となるように形成されていればよく、負圧面２６側の形状は限定されるものではない。例えば、翼２０の前縁部２１と後縁部２２との間の翼断面ＢＳにおいて、凸部３０の正圧面２５側の曲率と負圧面２６側の曲率とが異なってもよい。
【００２２】
凸部３０は、翼２０の回転方向ＤＲにおける前縁部２１と後縁部２２との間の翼断面ＢＳにおいて、凸部３０の頂点となる凸部頂点３１が、翼２０の前縁部２１と後縁部２２との間の中間位置２８よりも後縁部２２側に位置するように形成されている。凸部頂点３１は、凸部３０で最も突出している部分である。なお凸部頂点３１は、凸部３０で最も突出している部分であればよく、凸部頂点３１の形状は限定されるものではない。例えば、凸部頂点３１は、点状に形成されてもよく、複数の点が連なった線状、すなわち、峰状に形成されてもよい。
【００２３】
凸部３０の形状は、図２に示すように、回転軸ＲＳの軸方向と平行に見た平面視において、周方向に長軸を有する楕円形状に形成されているが、凸部３０の形状は、限定されるものではない。凸部３０は、正圧面２５から気流の剥離を生じさせるような形状でなければよく、例えば、径方向に長軸を有する楕円形状に形成されてもよく、円形状に形成されてもよい。
【００２４】
凸部３０は、軸流ファン１００の径方向において、翼２０に少なくとも１つ形成されており、複数形成されてもよい。なお、凸部３０は、外周縁部２３には形成されていない。
【００２５】
翼２０は、凸部３０が形成されている翼２０の前縁部２１と後縁部２２との間の翼断面ＢＳにおいて、凸部３０と後縁部２２との間で正圧面２５の一部が凹むように形成された後縁側凹部４０を有している。後縁側凹部４０は、翼２０の第１凹部であり、回転方向ＤＲにおいて凸部３０の後方に形成されている。後縁側凹部４０は、回転方向ＤＲにおいて、凸部３０と連続して形成されてもよく、凸部３０との間に、例えば平坦状の部分等、あるいは、他の凹凸部分等、他の構成を有することで凸部３０と連続せずに形成されてもよい。
【００２６】
後縁側凹部４０は、図３に示すように正圧面２５側が凹むように形成され、負圧面２６側が凸となるように形成されている。すなわち、翼２０は、図３に示すように、翼２０の前縁部２１と後縁部２２との間の翼断面ＢＳにおいて、後縁側凹部４０が軸流ファン１００の回転方向ＤＲとは反対方向及び気流の上流側に凸となるように湾曲しており、反っている。なお、後縁側凹部４０は、正圧面２５側が凹むように形成されていればよく、負圧面２６側の形状は限定されるものではない。例えば、翼２０の前縁部２１と後縁部２２との間の翼断面ＢＳにおいて、後縁側凹部４０の正圧面２５側の曲率と負圧面２６側の曲率とが異なってもよい。
【００２７】
図４は、実施の形態１に係る軸流ファン１００の変形例の翼２０Ｍの断面図である。翼２０Ｍの断面図は、回転方向ＤＲにおける前縁部２１と後縁部２２との間の断面図であり、図２のＡ−Ａ線位置の断面図である。上述したように、凸部３０は、正圧面２５側が凸となるように形成されていればよく、負圧面２６側の形状は限定されるものではない。翼２０Ｍは、翼２０のように翼板の湾曲によって凸部３０が形成されているものではなく、翼厚を調整することによって凸部３０が形成されている。翼２０Ｍは、凸部３０よりも前縁部２１側の翼厚と比較して、凸部３０の正圧面２５側が膨らんでおり、凸部３０の翼厚が厚くなるように形成されている。すなわち、翼２０Ｍは、凸部３０の正圧面２５側が突出するように形成されていることで、均一な厚さの翼厚を有する翼と比較して、凸部３０の部分が厚くなるように形成されている。
【００２８】
また、上述したように、後縁側凹部４０は、正圧面２５側が凹むように形成されていればよく、負圧面２６側の形状は限定されるものではない。翼２０Ｍは、翼２０のように翼板の湾曲によって後縁側凹部４０が形成されているものではなく、翼厚を調整することによって後縁側凹部４０が形成されてもよい。翼２０Ｍは、凸部３０よりも前縁部２１側の翼厚と比較して、後縁側凹部４０の正圧面２５側が負圧面２６側に凹んでおり、後縁側凹部４０の翼厚が薄くなるように形成されてもよい。すなわち、翼２０Ｍは、後縁側凹部４０の正圧面２５側が負圧面２６側に凹むように形成されていることで、均一な厚さの翼厚を有する翼と比較して、後縁側凹部４０の部分が薄くなるように形成されてもよい。
【００２９】
［軸流ファン１００の動作］
図１に示す回転方向ＤＲに軸流ファン１００が回転すると、各翼２０は、正圧面２５によって周囲の空気を押し出す。これにより、図１の紙面と直交する方向に流れる、より詳しくは、図１に示す回転方向ＤＲに軸流ファン１００が回転すると、図１の紙面奥側から紙面手前側に向かう気流が発生する。また、軸流ファン１００が回転すると、各翼２０の周囲では、正圧面２５側と負圧面２６側とで圧力差が生じる。詳しくは、負圧面２６側の圧力が正圧面２５側の圧力よりも小さくなる。
【００３０】
［軸流ファン１００の効果］
図５は、比較例に係る軸流ファン１００Ｌの翼２０Ｌの概略構成を示す正面図である。図６は、図５の翼２０ＬのＢ−Ｂ線断面図である。図６に示すＢ−Ｂ線断面は、回転軸ＲＳを中心とした径方向におけるある特定の位置において、前縁部２１と後縁部２２とを通る弧に沿った翼２０の断面である。なお、図５に示すＢ−Ｂ線断面は、回転軸ＲＳを中心とした径方向におけるある特定の位置の翼断面ＷＳである。翼断面ＷＳは、図５に示すように、翼２０Ｌを回転軸ＲＳの軸方向と平行に見た平面視における前縁部２１と後縁部２２とを通る弧状の断面部分である。図６に示す翼断面ＷＳは、翼断面ＷＳを翼２０Ｌの径方向に見た断面図である。
【００３１】
比較例に係る軸流ファン１００Ｌは、翼２０Ｌを有している。翼２０Ｌは、図６に示すように正圧面２５側が凹むように形成され、負圧面２６側が凸となるように形成されている。すなわち、翼２０Ｌは、翼全体が径方向のいずれの位置においても、軸流ファン１００の回転方向ＤＲとは反対方向及び気流の上流側に凸となるように湾曲しており、反っている。
【００３２】
比較例の翼２０Ｌのように正圧面２５側へ向かう凸部のない翼断面ＷＳでは、軸流ファン１００Ｌを搭載するユニットが、高い圧力損失が生じるように構成されているほど、軸流ファン１００Ｌによる出力の寄与が軸流ファン１００Ｌの外周側で高くなる。そして、軸流ファン１００Ｌによる出力の寄与が軸流ファン１００Ｌの外周側で高くなると、軸流ファン１００Ｌの径方向の外周側へ向かう気体の流れが増大する。そのため、軸流ファン１００Ｌは、図５に示すように、内周側から外周側へ向かう径方向成分の気体の流れが発生する。その結果、軸流ファン１００Ｌは、図５に示すように、外周縁部２３において気体の流れＦＬ１が翼２０の正圧面２５から漏れ、負圧面２６側へ向かう。そして、軸流ファン１００Ｌは、外周縁部２３において気体の流れＦＬ１が翼２０の正圧面２５から漏れ、負圧面２６側へ向かうことで翼端渦の成長を促してしまう。なお、ユニットが、高い圧力損失が生じるように構成されているとは、例えば、ユニット内に配置された熱交換器において軸流ファン１００Ｌにより生じる気流が通過する隙間が従来の熱交換器と比較して狭いように構成されている場合等である。
【００３３】
これに対して、実施の形態１に係る軸流ファン１００は、図２及び図３に示すように、翼２０に凸部３０を有し、翼２０は、凸部３０によって正圧面２５側に凸となる領域を設けている。そのため、軸流ファン１００は、翼２０の正圧面２５側において、凸部３０で気体の流れが増速することにより、回転方向ＤＲにおいて凸部頂点３１の後方に圧力が低下する圧力低下領域ＰＡを形成する。正圧面２５において、この圧力低下領域ＰＡの圧力は、凸部３０よりも径方向の外周側の圧力よりも低い。
【００３４】
軸流ファン１００は、凸部３０を軸流ファン１００の径方向の最外周よりも内周側の領域に設けている。軸流ファン１００は、翼２０の正圧面２５側において、圧力低下領域ＰＡの圧力と、凸部３０よりも径方向の外周側の圧力との圧力差によって、内周側へ向かう径方向成分の気体流れを発生させる。そのため、軸流ファン１００は、図２に示すように、翼２０の正圧面２５側において、凸部３０よりも径方向の外周側から圧力低下領域ＰＡに向かって気体の流れＦＬが生じ、軸流ファン１００の径方向の外周側から内周側の気体の流れＦＬが生じる。その結果、軸流ファン１００は、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することができ、翼端渦の成長を抑制することができる。また、軸流ファン１００は、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することで高静圧化することができる。そして、軸流ファン１００は、高静圧化できることでファン効率を向上させ、ファン入力を低減できる。また、軸流ファン１００は、必要風量を確保するための回転数を低減できるため、騒音を低減できる。
【００３５】
また、比較例の軸流ファン１００は、外周縁部２３の前縁部２１側は外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れが比較的少なく、後縁部２２側向かうにつれ、正圧面２５側において気体の圧力が高くなるため、気体の漏れが大きくなってくる。
【００３６】
実施の形態１に係る軸流ファン１００は、翼断面ＢＳにおいて、凸部３０の頂点となる凸部頂点３１が、翼２０の前縁部２１と後縁部２２との間の中間位置２８よりも後縁部２２側に位置するように形成されている。そのため、軸流ファン１００は、外周縁部２３の気体の漏れが大きくなる位置において、外周側から内周側へ向かう径方向成分の気体の流れＦＬを発生させることができる。その結果、軸流ファン１００は、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することができる。
【００３７】
また、実施の形態１に軸流ファン１００の翼２０は、凸部３０が形成されている翼２０の前縁部２１と後縁部２２との間の翼断面ＢＳにおいて、凸部３０と後縁部２２との間で正圧面２５の一部が凹むように形成された後縁側凹部４０を有している。軸流ファン１００の正圧面２５側に凸部３０を設けた場合、凸部３０を後縁部２２に形成すると、翼２０の後縁部２２は翼２０が寝た状態となるため、出力する風量が低下する。なお、翼２０が寝た状態とは、回転方向ＤＲに対して翼２０が平行に近づいた状態である。実施の形態１に軸流ファン１００の翼２０は、翼断面ＢＳにおいて、凸部３０と後縁部２２との間で正圧面２５の一部が凹むように形成された後縁側凹部４０を有している。そのため、軸流ファン１００は、後縁部２２において翼２０が立った状態となるため、出力する風量の低下を抑制することができる。なお、翼２０が立った状態とは、回転方向ＤＲに対して翼２０の角度がついた状態である。
【００３８】
実施の形態２．
［軸流ファン１００Ａ］
図７は、実施の形態２に係る軸流ファン１００Ａの翼２０Ａの概略構成を示す正面図である。図８は、図７の翼２０ＡのＣ−Ｃ線断面図である。図９は、図７の翼２０ＡのＤ−Ｄ線断面図である。図７〜図９を用いて翼２０Ａの詳細な構成について説明する。なお、図１〜図６の軸流ファン１００と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図７に示すＣ−Ｃ線断面は、回転軸ＲＳを中心とした径方向におけるある特定の位置の翼断面ＢＳ１である。また、図７に示すＤ−Ｄ線断面は、回転軸ＲＳを中心とした径方向におけるある特定の位置の翼断面ＢＳ２である。翼断面ＢＳ１及び翼断面ＢＳ２は、図７に示すように、翼２０Ａを回転軸ＲＳの軸方向と平行に見た平面視における前縁部２１と後縁部２２とを通る弧状の断面部分である。また、翼断面ＢＳ２は、翼断面ＢＳ１よりも外周側に位置しており、翼断面ＢＳ１は、翼断面ＢＳ２よりも内周側に位置している。図８及び図９に示す翼断面ＢＳ１及び翼断面ＢＳ２は、翼断面ＢＳ１及び翼断面ＢＳ２を径方向から見た翼２０Ａの断面図である。
【００３９】
軸流ファン１００Ａの翼２０Ａの翼断面ＢＳ１は、第１翼断面であり、軸流ファン１００の翼２０の翼断面ＢＳと同じ構成である。したがって、第１断面である翼断面ＢＳ１は、前縁部２１と後縁部２２との間の翼２０の回転方向ＤＲに沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部２３よりも内周側の領域に位置する。また、軸流ファン１００Ａの翼２０Ａは、翼断面ＢＳ１において、凸部３０、凸部頂点３１及び後縁側凹部４０を有する。軸流ファン１００Ａは、翼断面ＢＳ１と外周縁部２３との間の構成を更に特定するものである。
【００４０】
軸流ファン１００Ａの翼２０Ａは、軸流ファン１００Ａの径方向において凸部３０よりも外周側に位置する第２翼断面である翼断面ＢＳ２を有する。第２翼断面である翼断面ＢＳ２は、径方向において凸部３０よりも外周側に位置し、前縁部２１と後縁部２２との間の翼２０の回転方向ＤＲに沿った翼断面であって、外周縁部２３よりも内周側の領域に位置する。翼２０Ａの第２翼断面である翼断面ＢＳ２は、回転方向ＤＲにおいて、前縁部２１と後縁部２２との間の翼２０全体において正圧面２５が凹むように形成された外周側凹部４６を有している。外周側凹部４６は、図９に示すように正圧面２５側が凹むように形成され、負圧面２６側が凸となるように形成されている。翼２０Ａは、回転方向ＤＲにおける翼２０Ａの前縁部２１と後縁部２２との間の翼断面ＢＳ２において、外周側凹部４６を構成する翼板が軸流ファン１００の回転方向ＤＲとは反対方向及び気流の上流側に凸となるように湾曲しており、弧を描くように反っている。なお、外周側凹部４６は、正圧面２５側が凹むように形成されていればよく、負圧面２６側の形状は限定されるものではない。例えば、翼２０Ａの前縁部２１と後縁部２２との間の翼断面ＢＳ２において、外周側凹部４６の正圧面２５側の曲率と負圧面２６側の曲率とが異なってもよい。
【００４１】
［軸流ファン１００Ａの効果］
翼２０Ａの第２翼断面である翼断面ＢＳ２は、回転方向ＤＲにおいて、前縁部２１と後縁部２２との間の翼２０全体において正圧面２５が凹むように形成された外周側凹部４６を有している。外周側凹部４６が、内周側に位置する正圧面２５側に形成された凸部３０による圧力低下領域ＰＡよりも高圧を確保できるため、軸流ファン１００Ａは、その圧力差によって外周側から内周側へ向かう気体の径方向成分の流れを大きくすることができる。そのため、軸流ファン１００Ａは、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することができ、翼端渦の成長を抑制することができる。また、軸流ファン１００Ａは、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することで高静圧化することができる。そして、軸流ファン１００Ａは、高静圧化できることでファン効率を向上させ、ファン入力を低減できる。また、軸流ファン１００Ａは、必要風量を確保するための回転数を低減できるため、騒音を低減できる。
【００４２】
また、外周側凹部４６は、翼板が回転方向ＤＲとは反対方向及び翼２０の回転による気流の上流側に、凸となるように湾曲しており弧を描くように反っている。外周側凹部４６は、当該構成により内周側に位置する正圧面２５側に形成された凸部３０による圧力低下領域ＰＡよりも高圧を確保できるため、軸流ファン１００Ａは、その圧力差から外周側から内周側へ向かう気体の径方向成分の流れを大きくすることができる。そのため、軸流ファン１００Ａは、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することができる。また、軸流ファン１００Ａは、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することで高静圧化することができる。そして、軸流ファン１００Ａは、高静圧化できることでファン効率を向上させ、ファン入力を低減できる。また、軸流ファン１００Ａは、必要風量を確保するための回転数を低減できるため、騒音を低減できる。
【００４３】
実施の形態３．
［軸流ファン１００Ｂ］
図１０は、実施の形態３に係る軸流ファン１００Ｂの翼２０Ｂの断面図である。なお、翼２０Ｂの断面図は、図１のＡ−Ａ線における翼断面ＢＳ、または、図７のＣ−Ｃ線における翼断面ＢＳ１における断面図である。図１０を用いて翼２０Ｂの詳細な構成について説明する。なお、図１〜図９の軸流ファン１００及び軸流ファン１００Ａと同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
軸流ファン１００Ｂの翼２０Ｂの翼断面ＢＳ３は、第１翼断面であり、軸流ファン１００の翼２０の翼断面ＢＳと同じ構成である。したがって、第１断面である翼断面ＢＳ３は、前縁部２１と後縁部２２との間の翼２０の回転方向ＤＲに沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部２３よりも内周側の領域に位置する。また、軸流ファン１００Ｂの翼２０Ｂは、翼断面ＢＳ３において、凸部３０、凸部頂点３１及び後縁側凹部４０を有する。軸流ファン１００Ｂは、翼断面ＢＳ３における凸部３０と前縁部２１との間の構成を更に特定するものである。
【００４５】
翼２０Ｂは、凸部３０が形成されている翼２０Ｂの前縁部２１と後縁部２２との間の翼断面ＢＳにおいて、凸部３０と前縁部２１との間で正圧面２５の一部が凹むように形成された前縁側凹部４５を有している。前縁側凹部４５は、第２凹部であり、回転方向ＤＲにおいて凸部３０の前方に形成されている。前縁側凹部４５は、回転方向ＤＲにおいて、凸部３０と連続して形成されてもよく、凸部３０との間に、例えば平坦状の部分等、あるいは、他の凹凸部分等、他の構成を有することで凸部３０と連続せずに形成されてもよい。
【００４６】
第２凹部である前縁側凹部４５は、図１０に示すように正圧面２５側が凹むように形成され、負圧面２６側が凸となるように形成されている。すなわち、翼２０Ｂは、図１０に示すように、翼２０Ｂの前縁部２１と後縁部２２との間の翼断面ＢＳ３において、前縁側凹部４５が軸流ファン１００Ｂの回転方向ＤＲとは反対方向及び気流の上流側に凸となるように湾曲しており、反っている。なお、前縁側凹部４５は、正圧面２５側が凹むように形成されていればよく、負圧面２６側の形状は限定されるものではない。例えば、翼２０Ｂの前縁部２１と後縁部２２との間の翼断面ＢＳ３において、前縁側凹部４５の正圧面２５側の曲率と負圧面２６側の曲率とが異なってもよい。
【００４７】
また、翼２０Ｂは、翼板の湾曲によって前縁側凹部４５が形成されているものではなく、翼厚を調整することによって前縁側凹部４５が形成されてもよい。すなわち、翼２０Ｂは、前縁側凹部４５の正圧面２５側が負圧面２６側に凹むように形成されていることで、均一な厚さの翼厚を有する翼と比較して、前縁側凹部４５の部分の翼厚が薄くなるように形成されてもよい。
【００４８】
また、翼２０Ｂは、前縁側凹部４５を有することで、前縁部２１を通る翼２０Ｂの中心線ＬＦ１が、回転方向ＤＲに近づくように、すなわち、入口角α１が大きくなるように形成されることが望ましい。図１０に示すように、翼２０Ｂの翼断面ＢＳ３において、翼２０の入口角α１を、翼２０Ｂの前縁部２１を通る回転軸ＲＳと平行な直線ＲＳ１と、前縁部２１を通る翼２０Ｂの中心線ＬＦ１とがなす角度と定義する。入口角α１は、翼２０Ｂの翼断面ＢＳ３において、直線ＲＳ１と、中心線ＬＦ１との間の角度であり、中心線ＬＦ１に対して気流の上流側、かつ、直線ＲＳ１に対して回転方向ＤＲ側の角度である。あるいは、入口角α１は、翼２０Ｂの翼断面ＢＳ３において、直線ＲＳ１と、中心線ＬＦ１との間の角度であり、中心線ＬＦ１に対して気流の下流側、かつ、直線ＲＳ１に対して回転方向ＤＲと反対側の角度である。入口角α１は、ユニットの圧力損失等の種々の条件によって異なるが、例えば、４５度より大きく９０度未満（４５°＜α１＜９０°）に形成されていることが望ましい。入口角α１は、ユニットの圧力損失等の種々の条件によって異なるが、例えば、６０度以上かつ９０度未満（６０°≦α１＜９０°）に形成されていることが更に望ましい。
【００４９】
［軸流ファン１００Ｂの効果］
軸流ファン１００Ｂを搭載するユニットが、高い圧力損失が生じるように構成されているほど、軸流ファン１００Ｂの回転する翼２０と、翼２０に向かう気体との相対速度の場において、回転軸ＲＳを基準とした前縁部２１に流入する気体の角度は高角度となる。なお、高角度とは、回転軸ＲＳに対して垂直な角度である。軸流ファン１００Ｂの翼２０Ｂは、前縁側凹部４５を有することで、前縁部２１の入口角α１が、回転方向ＤＲに近づく。そのため、軸流ファン１００Ｂは、回転軸ＲＳを基準とした翼２０Ｂの前縁部２１の角度（入口角α１）が高角度となり、気体の流れを翼２０に沿わせることができる。
【００５０】
実施の形態４．
［軸流ファン１００Ｃ］
図１１は、実施の形態４に係る軸流ファン１００Ｃの翼２０Ｃの概略構成を示す正面図である。図１２は、図１１の翼２０ＣのＥ−Ｅ線断面図である。図１３は、図１１の翼２０ＣのＦ−Ｆ線断面図である。図１１〜図１３を用いて翼２０Ｃの詳細な構成について説明する。なお、図１〜図１０の軸流ファン１００等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図１２に示すＥ−Ｅ線断面は、回転軸ＲＳを中心とした径方向におけるある特定の位置の翼断面ＢＳ４である。また、図１３に示すＦ−Ｆ線断面は、回転軸ＲＳを中心とした径方向におけるある特定の位置の翼断面ＢＳ５である。翼断面ＢＳ４及び翼断面ＢＳ５は、図１１に示すように、翼２０Ｃを回転軸ＲＳの軸方向と平行に見た平面視における前縁部２１と後縁部２２とを通る弧状の断面部分である。また、翼断面ＢＳ５は、翼断面ＢＳ４よりも外周側に位置しており、翼断面ＢＳ４は、翼断面ＢＳ５よりも内周側に位置している。図１２及び図１３に示す翼断面ＢＳ４及び翼断面ＢＳ５は、翼断面ＢＳ４及び翼断面ＢＳ５を径方向から見た翼２０Ｃの断面図である。
【００５１】
軸流ファン１００Ｃの翼２０Ｃの翼断面ＢＳ４は、第１翼断面であり、軸流ファン１００の翼２０の翼断面ＢＳと同じ構成である。したがって、第１断面である翼断面ＢＳ４は、前縁部２１と後縁部２２との間の翼２０の回転方向ＤＲに沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部２３よりも内周側の領域に位置する。また、軸流ファン１００Ｃの翼２０Ｃは、翼断面ＢＳ４において、凸部３０、凸部頂点３１及び後縁側凹部４０を有する。
【００５２】
軸流ファン１００Ｃの翼２０Ｃは、軸流ファン１００Ｃの径方向において凸部３０よりも外周側に位置する第２翼断面である翼断面ＢＳ５を有する。第２断面である翼断面ＢＳ５は、前縁部２１と後縁部２２との間の翼２０の回転方向ＤＲに沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部２３よりも内周側の領域に位置する。翼２０Ｃの第２翼断面である翼断面ＢＳ５は、回転方向ＤＲにおいて、前縁部２１と後縁部２２との間の翼２０全体において正圧面２５が凹むように形成された外周側凹部４６を有している。軸流ファン１００Ｃは、翼断面ＢＳ４における後縁部２２と翼断面ＢＳ５における後縁部２２との構成を更に特定するものである。
【００５３】
ここで、回転方向ＤＲにおいて、凸部３０の後方に位置する翼２０の後縁部２２の向きを示す出口角を第１出口角θ１と定義する。また、軸流ファン１００Ｃの径方向において、凸部３０よりも外周側の翼２０の後縁部２２の向きを示す出口角を第２出口角θ２と定義する。
【００５４】
第１出口角θ１は、図１２に示すように、凸部３０を有する翼２０Ｃの翼断面ＢＳ４において、翼２０Ｃの後縁部２２を通る回転軸ＲＳと平行な直線ＲＳ１１と、後縁部２２を通る翼２０の中心線ＬＢ１とがなす角度と定義する。第１出口角θ１は、翼２０Ｃの翼断面ＢＳ４において、直線ＲＳ１１と、中心線ＬＢ１との間の角度であり、中心線ＬＢ１に対して気流の下流側、かつ、直線ＲＳ１１に対して回転方向ＤＲと反対側の角度である。あるいは、第１出口角θ１は、翼２０Ｂの翼断面ＢＳ４において、直線ＲＳ１１と、中心線ＬＢ１との間の角度であり、中心線ＬＢ１に対して気流の上流側、かつ、直線ＲＳ１１に対して回転方向ＤＲ側の角度である。
【００５５】
第２出口角θ２は、図１３に示すように、翼断面ＢＳ５において、翼２０Ｃの後縁部２２を通る回転軸ＲＳと平行な直線ＲＳ１１と、後縁部２２を通る翼２０の中心線ＬＢ２とがなす角度と定義する。第２出口角θ２は、翼２０Ｃの翼断面ＢＳ５において、直線ＲＳ１１と、中心線ＬＢ２との間の角度であり、中心線ＬＢ２に対して気流の下流側、かつ、直線ＲＳ１１に対して回転方向ＤＲと反対側の角度である。あるいは、第１出口角θ１は、翼２０Ｂの翼断面ＢＳ４において、直線ＲＳ１１と、中心線ＬＢ２との間の角度であり、中心線ＬＢ２に対して気流の上流側、かつ、直線ＲＳ１１に対して回転方向ＤＲ側の角度である。
【００５６】
軸流ファン１００Ｃの翼２０Ｃは、第２翼断面である翼断面ＢＳ５の第２出口角θ２が、第１翼断面である翼断面ＢＳ４の第１出口角θ１よりも大きく形成されている。すなわち、軸流ファン１００Ｃの翼２０Ｃは、第１翼断面である翼断面ＢＳ４の第１出口角θ１が、第２翼断面である翼断面ＢＳ５の第２出口角θ２よりも小さく形成されている。軸流ファン１００Ｃの翼２０Ｃは、第１出口角θ１＜第２出口角θ２の関係を満たすように形成されている。
【００５７】
［軸流ファン１００Ｃの効果］
一般に翼の後縁部の出口角θが小さいと、その断面において、翼が立った状態となるため、軸流ファンは、回転時の風量を大きくすることができる。そして、軸流ファンは、翼の径方向において風量に大きな差があると、風量が大きい領域に向かって径方向の空気の流れが発生する。軸流ファン１００Ｃの翼２０Ｃは、第１出口角θ１が第２出口角θ２よりも小さくなるように構成されている。軸流ファン１００Ｃの翼２０Ｃは、第１出口角θ１が第２出口角θ２よりも小さくなるように構成されていることで、正圧面２５側において凸部３０を設けた径方向領域内の風量を充分に確保できる。そのため、軸流ファン１００Ｃは、翼２０の第１出口角θ１と第２出口角θ２とが等しくとなるように構成されている場合と比較して、外周側から内周側へ向かう径方向成分の気体の流れを更に多く発生させることができる。
【００５８】
実施の形態５．
［軸流ファン１００Ｄ］
図１４は、実施の形態５に係る軸流ファン１００Ｄの翼２０Ｄの概略構成を示す正面図である。図１５は、図１４の翼２０Ｄの凸部３０を通る回転方向に沿った断面図である。図１４〜図１５を用いて翼２０Ｄの詳細な構成について説明する。なお、図１〜図１３の軸流ファン１００等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図１４に示す領域４７は、径方向において凸部３０が形成されている領域の一例を示すものである。また、図１４において一点鎖線でしめす曲線４８は、突出量が最も大きい凸部頂点３１の径方向における形成位置の一例を示すものである。図１４に示す領域４７及び曲線４８の位置は一例であり、当該位置に限定されるものではない。
【００５９】
軸流ファン１００Ｄの翼２０Ｄの翼断面ＢＳは、第１翼断面であり、軸流ファン１００の翼２０の翼断面ＢＳと同じ構成である。したがって、翼２０Ｄの第１断面である翼断面ＢＳは、前縁部２１と後縁部２２との間の翼２０の回転方向ＤＲに沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部２３よりも内周側の領域に位置する。また、軸流ファン１００Ｄの翼２０Ｄは、翼断面ＢＳにおいて、凸部３０、凸部頂点３１及び後縁側凹部４０を有する。実施の形態５に係る軸流ファン１００Ｄは、凸部３０の位置を更に特定するものである。
【００６０】
ここで、翼断面ＢＳにおいて、凸部３０よりも前縁部２１側の正圧面２５、及び、凸部３０よりも後縁部２２側の正圧面２５と接する第１直線ＣＬ１１と、第１直線ＣＬ１１に対して法線方向で最も凸となる凸部頂点３１との間の距離を距離Ｌと定義する。なお、図１５に示す第１直線ＣＬ１１は、例えば、図１０に示す前縁側凹部４５の正圧面２５と、後縁側凹部４０の正圧面２５とに接する直線である。軸流ファン１００Ｄは、回転軸ＲＳと外周縁部２３の最外周位置２３ａとの距離を距離Ｒとしたとき、距離Ｌが最も大きくなる軸流ファンの１００の径方向の位置は、距離０．５Ｒ以上の位置となるように形成されている。すなわち、凸部３０の頂点となる凸部頂点３１は、径方向において距離０．５Ｒ以上の位置に形成されている。
【００６１】
［軸流ファン１００Ｄ］
一般に、軸流ファンは径方向外周側ほど回転時の風量あるいは圧力等の出力が大きく、効率が良い。軸流ファン１００Ｄは、凸部３０を有することで上述したように、内周側へ向かう径方向成分の気体の流れを発生させ、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することができ、翼端渦の成長を抑制することができる。さらに、軸流ファン１００Ｄは、凸部３０の突出量が最も大きくなる凸部頂点３１の形成位置を径方向の外周寄りにすることで、内周側へ引き込む流れをファン径方向位置の外周寄りにすることができる。そのため、軸流ファン１００Ｄは、凸部頂点３１を径方向において距離０．５Ｒ以下の位置に形成するよりも、回転時の風量あるいは圧力等の出力を増大させることができ、高効率化することができるため、ファン入力を低減できる。
【００６２】
実施の形態６．
［軸流ファン１００Ｅ］
図１６は、実施の形態６に係る軸流ファン１００Ｅの翼２０Ｅの概略構成を示す正面図である。図１６を用いて翼２０Ｅの詳細な構成について説明する。なお、図１〜図１５の軸流ファン１００等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図１６に示す領域４７は、径方向において凸部３０が形成されている領域の一例を示すものである。図１６に示す領域４７の範囲及び位置は一例であり、当該範囲及び位置に限定されるものではない。
【００６３】
翼２０Ｅの第１断面である翼断面ＢＳは、前縁部２１と後縁部２２との間の翼２０の回転方向ＤＲに沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部２３よりも内周側の領域に位置する。また、軸流ファン１００Ｅの翼２０Ｅは、翼断面ＢＳにおいて、凸部３０、凸部頂点３１及び後縁側凹部４０を有する。実施の形態６に係る軸流ファン１００Ｅは、凸部３０の形状を更に特定するものである。
【００６４】
軸流ファン１００Ｅの径方向において、回転軸ＲＳと凸部３０の内周側の形成位置３０ａとの距離を距離Ｒｉと定義し、回転軸ＲＳと凸部３０の外周側の形成位置３０ｂとの距離を距離Ｒｏと定義する。また、回転軸ＲＳを中心としたハブ１０の半径を距離Ｒｂと定義し、回転軸ＲＳと外周縁部２３の最外周位置２３ａとの距離を距離Ｒと定義する。このとき、軸流ファン１００Ｅは、凸部３０が距離Ｒｉ＜距離Ｒｏ＜距離Ｒ、かつ、距離Ｒｂ＜距離Ｒｉ＜距離０．５Ｒとなるように形成されている。すなわち、凸部３０は、回転軸ＲＳと外周縁部２３の最外周位置２３ａとの中間位置よりも内周側まで形成されている。凸部３０は、図１６に示すように、径方向に延びるように形成されてもよい。
【００６５】
図１７は、実施の形態６に係る軸流ファン１００Ｅの変形例の翼２０Ｅの概略構成を示す正面図である。周方向で隣り合う２つ以上の翼２０Ｅ同士を接続した軸流ファン１００Ｅにおいては、隣り合う２つの翼２０Ｅ同士を接続した頂点１０ａを結ぶ円ＣＲの半径を距離Ｒｂとする。変形例の軸流ファン１００Ｅは、距離Ｒｉ＜距離Ｒｏ＜距離Ｒ、かつ、距離Ｒｂ＜距離Ｒｉ＜距離０．５Ｒとなるように形成されている。
【００６６】
［軸流ファン１００Ｅの効果］
軸流ファン１００Ｅは、凸部３０が距離Ｒｉ＜距離Ｒｏ＜距離Ｒ、かつ、距離Ｒｂ＜距離Ｒｉ＜距離０．５Ｒとなるように形成されており、径方向に延びるように形成されている。軸流ファン１００Ｅは、凸部３０を軸流ファン１００Ｅの径方向の内周側まで形成されていることで、径方向に延びるように形成されていない凸部３０を有する軸流ファンと比較して内周側へ向かう径方向成分の気体の流れを更に増大させることができる。その結果、軸流ファン１００Ｅは、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することができる。
【００６７】
実施の形態７．
［軸流ファン１００Ｆ］
図１８は、実施の形態７に係る軸流ファン１００Ｆの翼２０Ｆの概略構成を示す正面図である。図１８を用いて翼２０Ｆの詳細な構成について説明する。なお、図１〜図１７の軸流ファン１００等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図１８に示す領域４７は、径方向において凸部３０が形成されている領域の一例を示すものである。図１８に示す領域４７の範囲及び位置は一例であり、当該範囲及び位置に限定されるものではない。
【００６８】
翼２０Ｆの第１断面である翼断面ＢＳは、前縁部２１と後縁部２２との間の翼２０の回転方向ＤＲに沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部２３よりも内周側の領域に位置する。また、軸流ファン１００Ｆの翼２０Ｆは、翼断面ＢＳにおいて、凸部３０、凸部頂点３１及び後縁側凹部４０を有する。実施の形態７に係る軸流ファン１００Ｆは、実施の形態６に係る軸流ファン１００Ｅの凸部３０の形状を更に特定するものである。したがって、軸流ファン１００Ｆは、凸部３０が距離Ｒｉ＜距離Ｒｏ＜距離Ｒ、かつ、距離Ｒｂ＜距離Ｒｉ＜距離０．５Ｒとなるように形成されている。すなわち、凸部３０は、回転軸ＲＳと外周縁部２３の最外周位置２３ａとの中間位置よりも内周側まで形成されている。また、凸部３０は、図１８に示すように、径方向に延びるように形成されている。
【００６９】
軸流ファン１００Ｆは、凸部３０が、軸流ファン１００Ｆの径方向において、外周側から内周側へ向かうにつれて後縁部２２側から前縁部２１側に位置するように形成されている。すなわち、軸流ファン１００Ｆは、回転方向ＤＲにおいて、凸部３０の内周側の形成位置３０ａが、凸部３０の外周側の形成位置３０ｂよりも前縁部２１側に形成されている。また、軸流ファン１００Ｆは、回転方向ＤＲにおいて、凸部３０の外周側の形成位置３０ｂが、凸部３０の内周側の形成位置３０ａよりも後縁部２２側に形成されている。
【００７０】
［軸流ファン１００Ｆの効果］
軸流ファン１００Ｆは、凸部３０を内周側は前縁部２１寄り、外周側は後縁部２２寄りに形成することで、凸部３０の後方の圧力低下領域ＰＡが、外周側に向かうにつれ後縁部２２側へ移動する。翼面における気体の流れは、その周囲に対し相対的に圧力が低下した領域を通過する傾向があるため、軸流ファン１００Ｆは、内周側で翼２０に流入した気体流れは外周側へ向かうようになる。そのため、軸流ファン１００Ｆは、気体の流れを軸流ファン１００の径方向位置の外周寄りにすることができる。そのため、軸流ファン１００Ｆは、凸部３０を径方向と平行な方向に延びるように形成した場合と比較して、回転時の風量あるいは圧力等の出力を増大させることができ、高効率化することができるため、ファン入力を低減できる。
【００７１】
実施の形態８．
［軸流ファン１００Ｇ］
図１９は、実施の形態８に係る軸流ファン１００Ｇの翼２０Ｇの概略構成を示す正面図である。図１９を用いて翼２０Ｇの詳細な構成について説明する。なお、図１〜図１８の軸流ファン１００等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。図１９に示す領域４７は、径方向において凸部３０が形成されている領域の一例を示すものである。図１９に示す領域４７の範囲及び位置は一例であり、当該範囲及び位置に限定されるものではない。
【００７２】
翼２０Ｇの第１断面である翼断面ＢＳは、前縁部２１と後縁部２２との間の翼２０の回転方向ＤＲに沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部２３よりも内周側の領域に位置する。また、軸流ファン１００Ｇの翼２０Ｇは、翼断面ＢＳにおいて、凸部３０、凸部頂点３１及び後縁側凹部４０を有する。実施の形態８に係る軸流ファン１００Ｇは、実施の形態６に係る軸流ファン１００Ｅの凸部３０の形状を更に特定するものである。したがって、軸流ファン１００Ｇは、凸部３０が距離Ｒｉ＜距離Ｒｏ＜距離Ｒ、かつ、距離Ｒｂ＜距離Ｒｉ＜距離０．５Ｒとなるように形成されている。すなわち、凸部３０は、回転軸ＲＳと外周縁部２３の最外周位置２３ａとの中間位置よりも内周側まで形成されている。また、凸部３０は、図１９に示すように、径方向に延びるように形成されている。
【００７３】
軸流ファン１００Ｇは、凸部３０が、軸流ファン１００Ｇの径方向において、外周側から内周側へ向かうにつれて前縁部２１側から後縁部２２側に位置するように形成されている。すなわち、軸流ファン１００Ｇは、回転方向ＤＲにおいて、凸部３０の内周側の形成位置３０ａが、凸部３０の外周側の形成位置３０ｂよりも後縁部２２側に形成されている。また、軸流ファン１００Ｇは、回転方向ＤＲにおいて、凸部３０の外周側の形成位置３０ｂが、凸部３０の内周側の形成位置３０ａよりも前縁部２１側に形成されている。
【００７４】
［軸流ファン１００Ｇの効果］
一般に、室外機は、高い圧力損失が生じるように構成されているほど、軸流ファンによる出力の寄与が軸流ファンの外周側で高くなる。そして、軸流ファンによる出力の寄与が軸流ファンの外周側で高くなると、軸流ファンの径方向の外周側へ向かう気体の流れが増大する。このように高い圧力損失が生じるように構成されている室外機においては、充分に内周側へ向かう径方向成分の気体の流れを確保する必要がある。軸流ファン１００Ｇは、凸部３０が、軸流ファン１００Ｇの径方向において、外周側から内周側へ向かうにつれて前縁部２１側から後縁部２２側に位置するように形成されている。軸流ファン１００Ｇは、凸部３０を内周側は後縁寄り、外周側は前縁寄りに形成することで、凸部３０後方の圧力低下領域ＰＡが、内周側に向かうにつれ後縁部２２側へ移動する。そのため、軸流ファン１００Ｆは、内周側へ向かう径方向成分の気体の流れをより増大させることができ、高圧損な室外機においても外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することができる。
【００７５】
実施の形態９．
［軸流ファン１００Ｈ］
図２０は、実施の形態９に係る軸流ファン１００Ｈを子午面に回転投影した形状の一例を示す図である。すなわち、図２０は、軸流ファン１００Ｈを回転させた際に、側面から見た翼２０Ｈの存在領域を示した図である。図２０に示す白抜き矢印Ｆは、気体の流れる方向を示している。軸流ファン１００Ｈが作動すると、気体は、軸流ファン１００Ｈの上流側ＵＡから下流側ＤＡに向かって流れている。図２１は、図２０に示す翼２０Ｈの翼断面の構成を説明する図である。図２０及び図２１を用いて軸流ファン１００Ｈの詳細な構成について説明する。なお、図１〜図１９の軸流ファン１００等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００７６】
図２１に示す翼２０Ｈは、凸部３０を有さない位置における、回転軸ＲＳを中心とする同一半径上の垂直断面である。翼２０Ｈにおいて、前縁部２１と後縁部２２とを結ぶ仮想の直線を翼弦線ＷＬと定義し、翼弦線ＷＬの中心を翼弦中心２７と定義する。
【００７７】
図２０に戻り、軸流ファン１００Ｈの構成について説明する。軸流ファン１００Ｈは、回転軸ＲＳと翼２０とを含む子午面に回転投影させた場合の翼２０の形状において、第１翼弦中心２７ａが、第２翼弦中心２７ｂよりも、回転軸ＲＳの軸方向において、翼２０の回転による気流の下流側に位置するように形成されている。
【００７８】
第１翼弦中心２７ａは、回転軸ＲＳを中心とする同一半径上に位置する第１翼弦線ＷＬ１の翼弦中心２７であり、第１翼弦線ＷＬ１は、翼２０の最外周に位置する翼弦線ＷＬである。また、第２翼弦中心２７ｂは、回転軸ＲＳを中心とする同一半径上に位置する第２翼弦線ＷＬ２の中心であり、第２翼弦線ＷＬ２は、翼２０の最内周に位置する翼弦線ＷＬである。なお、上述した周方向で隣り合う２つ以上の翼２０Ｅ同士を接続した軸流ファン１００Ｅにおいては、隣り合う２つの翼２０Ｅ同士を接続した頂点１０ａを結ぶ円ＣＲの位置を最内周の位置とする。
【００７９】
なお、第１翼弦中心２７ａ及び第２翼弦中心２７ｂは、子午面に回転投影させた上記構成に限定されるものではない。例えば、第１翼弦中心２７ａは、外周縁部２３における第１翼弦線ＷＬ１の中心でもよく、第２翼弦中心２７ｂは、内周縁部２４における第２翼弦線ＷＬ２の中心でもよい。
【００８０】
［軸流ファン１００Ｈの効果］
回転軸ＲＳと翼２０とを含む子午面に回転投影させた場合の翼２０の形状において、第１翼弦中心２７ａは、第２翼弦中心２７ｂよりも、回転軸ＲＳの軸方向において、翼２０の回転による気流の下流側に位置するように形成されている。軸流ファン１００Ｈは、径方向の最外周の翼弦中心を最内周の翼弦中心に対して軸方向の下流側に位置させることで、翼２０から気流に働く力を内向きにして、図２０の矢印Ｆ２に示すように駆動時に径方向の内側に向かう気体の流れを発生させる。また、軸流ファン１００Ｈは、凸部３０を有している。軸流ファン１００Ｈは、凸部３０を有しており、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することができる。軸流ファン１００Ｈは、凸部３０を有し、径方向の最外周の翼弦中心を最内周の翼弦中心に対して軸方向の下流側に位置させることで当該構成の相乗効果によって、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを更に抑制することができる。
【００８１】
実施の形態１０．
［軸流ファン１００Ｉ］
図２２は、実施の形態１０に係る軸流ファン１００Ｉの翼２０Ｉの概略構成を示す正面図である。図２２は、翼２０Ｉを回転軸ＲＳの軸方向と平行に見た平面視における翼２０Ｉを示している。図２１〜図２２を用いて翼２０Ｉの詳細な構成について説明する。なお、図１〜図２１の軸流ファン１００等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８２】
翼２０Ｉは、図２１の翼２０Ｈと同様に、翼２０Ｉにおいて、前縁部２１と後縁部２２とを結ぶ仮想の直線を翼弦線ＷＬと定義し、翼弦線ＷＬの中心を翼弦中心２７と定義する。
【００８３】
図２２に示すように、軸流ファン１００Ｉは、翼２０Ｉを回転軸ＲＳの軸方向と平行に見た平面視の翼２０の形状において、第１翼弦中心２７ａが、第２翼弦中心２７ｂよりも、回転方向ＤＲにおいて、前方に位置するように形成されている。
【００８４】
第１翼弦中心２７ａは、回転軸ＲＳを中心とする同一半径上に位置する第１翼弦線ＷＬ１の翼弦中心２７であり、第１翼弦線ＷＬ１は、翼２０の最外周に位置する翼弦線ＷＬである。また、第２翼弦中心２７ｂは、回転軸ＲＳを中心とする同一半径上に位置する第２翼弦線ＷＬ２の中心であり、第２翼弦線ＷＬ２は、翼２０の最内周に位置する翼弦線ＷＬである。なお、上述した周方向で隣り合う２つ以上の翼２０Ｅ同士を接続した軸流ファン１００Ｅにおいては、隣り合う２つの翼２０Ｅ同士を接続した頂点１０ａを結ぶ円ＣＲの位置を最内周の位置とする。
【００８５】
なお、第１翼弦中心２７ａ及び第２翼弦中心２７ｂは、上記構成に限定されるものではない。例えば、第１翼弦中心２７ａは、外周縁部２３における第１翼弦線ＷＬ１の中心でもよく、第２翼弦中心２７ｂは、内周縁部２４における第２翼弦線ＷＬ２の中心でもよい。
【００８６】
［軸流ファン１００Ｉの効果］
軸流ファン１００Ｉは、翼２０Ｉを回転軸ＲＳの軸方向と平行に見た平面視の翼２０の形状において、第１翼弦中心２７ａが、第２翼弦中心２７ｂよりも、回転方向ＤＲにおいて、前方に位置するように形成されている。軸流ファン１００Ｉは、径方向の最外周の翼弦中心を最内周の翼弦中心に対して回転方向側に位置させることで、翼２０から気流に働く力を内向きにして、図２２の矢印Ｆ３に示すように駆動時に径方向の内側に向かう気体の流れを発生させる。また、軸流ファン１００Ｉは、凸部３０を有している。軸流ファン１００Ｉは、凸部３０を有しており、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することができる。軸流ファン１００Ｈは、凸部３０を有し、径方向の最外周の翼弦中心を最内周の翼弦中心に対して回転方向側に位置させることで当該構成の相乗効果によって、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを更に抑制することができる。
【００８７】
実施の形態１１．
［冷凍サイクル装置７０］
本実施の形態１１は、上記実施の形態１〜１０の軸流ファン１００等を、送風装置としての冷凍サイクル装置７０の室外機５０に適用した場合について説明する。
【００８８】
図２３は、実施の形態１１に係る冷凍サイクル装置７０の概要図である。以下の説明では、冷凍サイクル装置７０について、空調用途に使用される場合について説明するが、冷凍サイクル装置７０は、空調用途に使用されるものに限定されるものではない。冷凍サイクル装置７０は、例えば、冷蔵庫あるいは冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器などの、冷凍用途又は空調用途に使用される。
【００８９】
図２３に示すように、冷凍サイクル装置７０は、圧縮機６４と凝縮器７２と膨張弁７４と蒸発器７３とを順番に冷媒配管で接続した冷媒回路７１を備えている。凝縮器７２には、熱交換用の空気を凝縮器７２に送風する凝縮器用ファン７２ａが配置されている。また、蒸発器７３には、熱交換用の空気を蒸発器７３に送風する蒸発器用ファン７３ａが配置されている。凝縮器用ファン７２ａ及び蒸発器用ファン７３ａの少なくとも一方は、上記実施の形態１〜１０の何れかの軸流ファン１００等によって構成される。なお、冷凍サイクル装置７０は、冷媒回路７１に冷媒の流れを切り替える四方弁等の流路切替装置を設け、暖房運転と冷房運転とを切り替える構成としてもよい。
【００９０】
図２４は、送風装置である室外機５０を、吹出口側から見たときの斜視図である。図２５は、上面側から室外機５０の構成を説明するための図である。図２６は、室外機５０からファングリルを外した状態を示す図である。図２７は、室外機５０からファングリル及び前面パネル等を除去して、内部構成を示す図である。
【００９１】
図２３〜図２７に示すように、ケーシングである室外機本体５１は、左右一対の側面５１ａ及び側面５１ｃ、前面５１ｂ、背面５１ｄ、上面５１ｅ並びに底面５１ｆを有する筐体として構成されている。側面５１ａ及び背面５１ｄには、外部から空気を吸込むための開口部が形成されている。また、前面５１ｂにおいては、前面パネル５２に、外部に空気を吹出すための開口部としての吹出口５３が形成されている。さらに、吹出口５３は、ファングリル５４で覆われており、それにより、室外機本体５１の外部の物体等と軸流ファン１００との接触を防止し、安全が図られている。なお、図２５の矢印ＡＲは、空気の流れを示している。
【００９２】
室外機本体５１内には、軸流ファン１００と、ファンモータ６１とが収容されている。軸流ファン１００は、背面５１ｄ側にある駆動源であるファンモータ６１と、回転軸６２を介して接続されており、このファンモータ６１によって回転駆動される。ファンモータ６１は、軸流ファン１００に駆動力を付与する。
【００９３】
室外機本体５１の内部は、壁体である仕切板５１ｇによって、軸流ファン１００が設置されている送風室５６と、圧縮機６４等が設置されている機械室５７とに分けられている。送風室５６内における側面５１ａ側と背面５１ｄ側とには、平面視、略Ｌ字状に延びるような熱交換器６８が設けられている。なお、熱交換器６８は、暖房運転時において凝縮器７２として機能し、冷房運転時において蒸発器７３として機能する。
【００９４】
送風室５６に配置された軸流ファン１００の径方向外側には、ベルマウス６３が配置されている。ベルマウス６３は、軸流ファン１００の外周側を囲い、軸流ファン１００等により形成される気体の流れを整える。ベルマウス６３は、翼２０の外周端よりも外側に位置し、軸流ファン１００の回転方向に沿って環状をなしている。また、ベルマウス６３の一方側の側方には、仕切板５１ｇが位置し、他方側の側方には、熱交換器６８の一部が位置することとなる。
【００９５】
ベルマウス６３の前端は、吹出口５３の外周を囲むように室外機５０の前面パネル５２と接続している。なお、ベルマウス６３は、前面パネル５２と一体的に構成されていてもよく、あるいは、別体として、前面パネル５２につなげられる構成として用意されてもよい。このベルマウス６３によって、ベルマウス６３の吸込側と吹出側との間の流路が、吹出口５３近傍の風路として構成される。すなわち、吹出口５３近傍の風路は、ベルマウス６３によって、送風室５６内の他の空間と区切られる。
【００９６】
軸流ファン１００の吸込側に設けられている熱交換器６８は、板状の面が平行になるように並設された複数のフィンと、その並設方向に各フィンを貫通する伝熱管とを備えている。伝熱管内には、冷媒回路を循環する冷媒が流通する。本実施の形態の熱交換器６８は、伝熱管が室外機本体５１の側面５１ａと背面５１ｄとにかけてＬ字状に延び、複数段の伝熱管がフィンを貫通しながら蛇行するように構成される。また、熱交換器６８は、配管６５等を介して圧縮機６４と接続し、さらに、図示省略する室内側熱交換器及び膨張弁等と接続されて、空気調和装置の冷媒回路７１を構成する。また、機械室５７には、基板箱６６が配置されており、この基板箱６６に設けられた制御基板６７によって室外機内に搭載された機器が制御されている。
【００９７】
［冷凍サイクル装置７０の作用効果］
実施の形態１１においても、対応する上記実施の形態１〜１０と同様な利点が得られる。例えば、上述したように軸流ファン１００〜軸流ファン１００Ｉは、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することができる。また、軸流ファン１００等は、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することで高静圧化することができる。そして、軸流ファン１００等は、高静圧化できることでファン効率を向上させ、ファン入力を低減できる。また、軸流ファン１００等は、必要風量を確保するための回転数を低減できるため、騒音を低減できる。この軸流ファン１００〜軸流ファン１００Ｉのいずれか１つ以上を送風装置に搭載すれば、送風装置は、ファン入力を低減でき、騒音を低減することができる。また、圧縮機６４と熱交換器などで構成される冷凍サイクル装置７０である空気調和機又は給湯用室外機に搭載すれば、低騒音かつ高効率で熱交換器の通過風量を稼ぐことができ、機器の低騒音化と省エネルギー化を実現することができる。
【００９８】
実施の形態１２．
図２８は、実施の形態１２に係る冷凍サイクル装置７０の上面側から室外機５０の構成を説明するための図である。実施の形態１２に係る冷凍サイクル装置７０は、実施の形態１１に係る冷凍サイクル装置の構成を更に特定するものである。なお、図１〜図２２の軸流ファン１００等及び図２３〜図２７の冷凍サイクル装置７０と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。上記実施の形態１〜１０に係る軸流ファン１００等を、送風装置としての実施の形態１１に係る冷凍サイクル装置７０の室外機５０に適用した場合について説明する。なお、以下の説明における軸流ファン１００について説明は、実施の形態１〜実施の形態１０に係る軸流ファン１００〜軸流ファン１００Ｉの何れか１つ以上が適用される。
【００９９】
図２８に示す白抜き矢印Ｆは、気体の流れる方向を示している。軸流ファン１００が作動すると、気体は、送風室５６内において軸流ファン１００の上流側ＵＡから下流側ＤＡに向かって流れている。実施の形態１２に係る冷凍サイクル装置７０においては、凸部３０が、回転軸ＲＳの軸方向において、ベルマウス６３の上流側端部６３ａと同じ位置に配置され、または、凸部３０の全体がベルマウス６３内に配置されている。
【０１００】
［冷凍サイクル装置７０の作用効果］
軸流ファン１００は、外周縁部２３で正圧面２５側から負圧面２６側に気体が流れる気体の漏れが生じると、気体は軸流ファン１００を囲うベルマウス６３と衝突し、大きな騒音源となる。そのため、送風装置である室外機５０は、軸流ファン１００の凸部３０が、回転軸ＲＳの軸方向において、ベルマウス６３の上流側端部６３ａと同じ位置に配置され、または、凸部３０の全体がベルマウス６３内に配置されている。送風装置である室外機５０は、当該構成を備えることで、軸流ファン１００等の外周縁部２３において正圧面２５側から負圧面２６側に流れる気体の漏れを抑制することができる。その結果、室外機５０は、気流がベルマウスに衝突することを抑制でき、騒音を低減することができる。
【０１０１】
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１０  ハブ、１０ａ  頂点、２０  翼、２０Ａ  翼、２０Ｂ  翼、２０Ｃ  翼、２０Ｄ  翼、２０Ｅ  翼、２０Ｆ  翼、２０Ｇ  翼、２０Ｈ  翼、２０Ｉ  翼、２０Ｌ  翼、２０Ｍ  翼、２１  前縁部、２２  後縁部、２３  外周縁部、２３ａ  最外周位置、２４  内周縁部、２５  正圧面、２６  負圧面、２７  翼弦中心、２７ａ  第１翼弦中心、２７ｂ  第２翼弦中心、２８  中間位置、３０  凸部、３０ａ  形成位置、３０ｂ  形成位置、３１  凸部頂点、４０  後縁側凹部、４５  前縁側凹部、４６  外周側凹部、４７  領域、５０  室外機、５１  室外機本体、５１ａ  側面、５１ｂ  前面、５１ｃ  側面、５１ｄ  背面、５１ｅ  上面、５１ｆ  底面、５１ｇ  仕切板、５２  前面パネル、５３  吹出口、５４  ファングリル、５６  送風室、５７  機械室、６１  ファンモータ、６２  回転軸、６３  ベルマウス、６３ａ  上流側端部、６４  圧縮機、６５  配管、６６  基板箱、６７  制御基板、６８  熱交換器、７０  冷凍サイクル装置、７１  冷媒回路、７２  凝縮器、７２ａ  凝縮器用ファン、７３  蒸発器、７３ａ  蒸発器用ファン、７４  膨張弁、１００  軸流ファン、１００Ａ  軸流ファン、１００Ｂ  軸流ファン、１００Ｃ  軸流ファン、１００Ｄ  軸流ファン、１００Ｅ  軸流ファン、１００Ｆ  軸流ファン、１００Ｇ  軸流ファン、１００Ｈ  軸流ファン、１００Ｉ  軸流ファン、１００Ｌ  軸流ファン。
【図１】
2020250364.tif 000003
【図２】
2020250364.tif 000004
【図３】
2020250364.tif 000005
【図４】
2020250364.tif 000006
【図５】
2020250364.tif 000007
【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】
2020250364.tif 000012
【図１１】
2020250364.tif 000013
【図１２】
2020250364.tif 000014
【図１３】
2020250364.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2020250364.tif 000018
【図１７】
2020250364.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
2020250364.tif 000022
【図２１】
2020250364.tif 000023
【図２２】
2020250364.tif 000024
【図２３】
2020250364.tif 000025
【図２４】
2020250364.tif 000026
【図２５】
2020250364.tif 000027
【図２６】
2020250364.tif 000028
【図２７】
2020250364.tif 000029
【図２８】
2020250364.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】令和3年7月16日(2021.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る軸流ファンは、回転駆動され回転軸を形成するハブと、ハブに接続され、前縁部と、後縁部とを有する翼と、を備え、翼は、前縁部と後縁部との間の翼の回転方向に沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部よりも内周側の領域の第１翼断面において、正圧面の一部が凸となるように形成された凸部と、凸部と後縁部との間で正圧面の一部が凹むように形成された第１凹部と、を有し、径方向において凸部よりも外周側に位置し、前縁部と後縁部との間の翼の回転方向に沿った翼断面であって、外周縁部よりも内周側の領域の第２翼断面において、前縁部と後縁部との間の翼全体の正圧面が凹むように形成された外周側凹部を有し、凸部は、凸部の頂点となる凸部頂点が、第１翼断面において、前縁部と後縁部との間の中間位置よりも後縁部側に位置するように形成されているものである。
【手続補正２】
【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】
回転駆動され回転軸を形成するハブと、
前記ハブに接続され、前縁部と、後縁部とを有する翼と、
を備え、
前記翼は、
前記前縁部と前記後縁部との間の前記翼の回転方向に沿った翼断面であって、径方向の最外周となる外周縁部よりも内周側の領域の第１翼断面において、
正圧面の一部が凸となるように形成された凸部と、
前記凸部と前記後縁部との間で前記正圧面の一部が凹むように形成された第１凹部と、
を有し、
前記径方向において前記凸部よりも外周側に位置し、前記前縁部と前記後縁部との間の前記翼の前記回転方向に沿った翼断面であって、前記外周縁部よりも内周側の領域の第２翼断面において、
前記前縁部と前記後縁部との間の前記翼全体の前記正圧面が凹むように形成された外周側凹部を有し、
前記凸部は、
前記凸部の頂点となる凸部頂点が、前記第１翼断面において、前記前縁部と前記後縁部との間の中間位置よりも前記後縁部側に位置するように形成されている軸流ファン。
【請求項２】
前記凸部が複数形成されている請求項１に記載の軸流ファン。
【請求項３】
前記外周側凹部は、
翼板が前記回転方向とは反対方向及び前記翼の回転による気流の上流側に、凸となるように湾曲しており弧を描くように反っている請求項１又は２に記載の軸流ファン。
【請求項４】
前記翼は、
前記第１翼断面において、前記凸部と前記前縁部との間で前記正圧面の一部が凹むように形成された第２凹部を有している請求項１〜３のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項５】
前記第１翼断面において、前記回転方向における前記凸部の後方に位置する前記後縁部の向きを示す出口角を第１出口角と定義し、前記第２翼断面において、前記後縁部の向きを示す出口角を第２出口角と定義した場合に、
前記翼は、
前記第１出口角が前記第２出口角よりも小さくなるように形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項６】
前記回転軸と前記外周縁部の最外周位置との間の距離を距離Ｒと定義した場合に、
前記凸部頂点は、
前記径方向において、距離０．５Ｒ以上の位置に形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項７】
前記径方向において、前記回転軸と前記凸部の内周側の形成位置との距離を距離Ｒｉと定義し、前記回転軸と前記凸部の外周側の形成位置との距離を距離Ｒｏと定義し、前記回転軸を中心とした前記ハブの半径を距離Ｒｂと定義した場合に、
前記凸部は、
距離Ｒｉ＜距離Ｒｏ＜距離Ｒ、かつ、距離Ｒｂ＜距離Ｒｉ＜距離０．５Ｒとなるように形成されており、前記径方向に延びるように形成されている請求項６に記載の軸流ファン。
【請求項８】
前記径方向において、前記回転軸と前記凸部の内周側の形成位置との距離を距離Ｒｉと定義し、前記回転軸と前記凸部の外周側の形成位置との距離を距離Ｒｏと定義し、前記回転軸を中心とした前記ハブの半径を距離Ｒｂと定義し、前記回転軸と前記外周縁部の最外周位置との間の距離を距離Ｒと定義した場合に、
前記凸部は、
距離Ｒｉ＜距離Ｒｏ＜距離Ｒ、かつ、距離Ｒｂ＜距離Ｒｉ＜距離０．５Ｒとなるように形成されており、前記径方向に延びるように形成されている請求項１〜５のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項９】
前記凸部は、
前記径方向において、外周側から内周側へ向かうにつれて前記後縁部側から前記前縁部側に位置するように形成されている請求項７又は８に記載の軸流ファン。
【請求項１０】
前記凸部は、
前記径方向において、外周側から内周側へ向かうにつれて前記前縁部側から前記後縁部側に位置するように形成されている請求項７又は８に記載の軸流ファン。
【請求項１１】
前記前縁部と前記後縁部とを結ぶ仮想の直線を翼弦線と定義し、
前記翼弦線の中心を翼弦中心と定義した場合に、
前記回転軸と前記翼とを含む子午面に回転投影させた場合の前記翼の形状において、
前記翼の最外周の同一半径上に位置する第１翼弦線の第１翼弦中心は、
前記翼の最内周の同一半径上に位置する第２翼弦線の第２翼弦中心よりも、前記回転軸の軸方向において、前記翼の回転による気流の下流側に位置するように形成されている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項１２】
前記前縁部と前記後縁部とを結ぶ仮想の直線を翼弦線と定義し、
前記翼弦線の中心を翼弦中心と定義した場合に、
前記翼を前記回転軸の軸方向と平行に見た平面視において、
前記翼の最外周の同一半径上に位置する第１翼弦線の第１翼弦中心は、
前記翼の最内周の同一半径上に位置する第２翼弦線の第２翼弦中心よりも、前記回転方向において前方に位置するように形成されている請求項１〜１０のいずれか１項に記載の軸流ファン。
【請求項１３】
前記翼を前記回転軸の軸方向と平行に見た平面視において、
前記第１翼弦線の第１翼弦中心は、前記第２翼弦線の第２翼弦中心よりも、前記回転方向において前方に位置するように形成されている請求項１１に記載の軸流ファン。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の軸流ファンと、
前記軸流ファンに駆動力を付与する駆動源と、
前記軸流ファン及び前記駆動源を収容するケーシングと、を備えた送風装置。
【請求項１５】
前記軸流ファンの外周側を囲い、前記軸流ファンにより形成される気体の流れを整えるベルマウスを更に備え、
前記凸部は、
前記回転軸の軸方向において、前記ベルマウスの上流側端部と同じ位置に配置され、または、前記凸部の全体が前記ベルマウス内に配置されている請求項１４に記載の送風装置。
【請求項１６】
請求項１４又は１５に記載の送風装置と、
凝縮器及び蒸発器を有する冷媒回路と、
を備え、
前記送風装置は、
前記凝縮器及び前記蒸発器の少なくとも一方に空気を送風する冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
2020250364.tif 000031
2020250364.tif 000032
2020250364.tif 000033
2020250364.tif 000034