(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンロータ（２）と、上記ファンロータ（２）の周囲に所定の隙間をあけて配置されると共に、吸込側空間と吹出側空間とを区画するファンガイド（３）とを備え、上記ファンロータ（２）の先端側外周部（９ａ）には凹部（１０）を形成すると共に、当該外周部（９ａ）に対向する上記ファンガイド（３）の内周部（３ａ）には凸部（１１）を形成し、さらに、上記凹部（１０）及び凸部（１１）は、上記外周部（９ａ）と内周部（３ａ）とが最も近接した位置に形成されており、これによりファンロータ（２）の先端側外周部（９ａ）とファンガイド（３）の内周部（３ａ）との間の隙間（Ｂ）に曲線部分を形成して見かけの隙間（Ｂ）を小さくしたことを特徴とするプロペラファン。
【請求項２】
上記ファンガイド（３）は、複数個のガイド部分（１３）（１４）を周方向に連結して構成されていることを特徴とする請求項１のプロペラファン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空調室外機などに好適に用いられるプロペラファンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６は、従来例を説明するための説明図である。プロペラファン２１は、例えば空調室外機内に配置され、熱交換器によって熱交換された空気室内の空気を外部へ吹出す。これによって上記空気室内は負圧になり、外気が熱交換器を通って空気室内に吸込まれる。このとき、外気との間で熱交換が行われる。
【０００３】
プロペラファン２１は、ファンロータ２２を回転させて空気室内の空気を外部に吹出すが、外部の空気がファンロータ２２の側部を通って空気室内に逆流しないようにするために、ファンロータ２２の周囲に位置にファンガイド（「ベルマウス」と呼ばれることもある）２３が配置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ファンロータ２２とファンガイド２３との隙間は、逆流防止の観点からは０であることが理想ではあるが、現実的には不可能である。また、ファンロータ２２及びファンガイド２３の製造時の寸法誤差や、組立精度に起因した位置ずれ等を考慮し、両者の間には接触しないように一定の隙間Ａを確保する必要がある。そのため、外部の空気が隙間を通って空気室内側へ逆流してしまうのをどうしも避けることができず、プロペラファン２１の送風性能（単位時間当たりの送風量）を向上しようとしても自ずと限度がある。尚、本明細書において、「隙間」とはファンロータとファンガイドにおいて対向する２つの部位の間の空間を意味し、符号Ａを付した場合は最も狭い「隙間」を指すものとする。また、「みかけの隙間」とは、ファンロータの最大外径とファンガイドの最小内径との差を意味するものとする。
【０００５】
送風性能を向上するには、ファンロータ２２の回転数を上げるか、隙間Ａを小さくする必要がある。回転数を上げることは、容易に実行できるが、騒音の増大及び消費電力の増大を招くことになる。一方、上記隙間Ａを小さくするためには、製造時の寸法誤差を小さくし、かつ組立精度を向上させる必要があるが、これらの対策では製造コストの上昇を招くと共に、組立て時の位置ずれの大きさを検査して調整する検査工程が複雑になり、組立作業に手間がかかる。
【０００６】
この発明は上記従来の欠点を解決するためになされたものであって、その目的は、簡単な構造で送風性能の向上及び低騒音化を図ることができるプロペラファンを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで請求項１のプロペラファンは、ファンロータ２と、上記ファンロータ２の周囲に所定の隙間をあけて配置されると共に、吸込側空間と吹出側空間とを区画するファンガイド３とを備え、上記ファンロータ２の先端側外周部９ａには凹部１０を形成すると共に、当該外周部９ａに対向する上記ファンガイド３の内周部３ａには凸部１１を形成し、さらに、上記凹部１０及び凸部１１は、上記外周部９ａと内周部３ａとが最も近接した位置に形成されており、これによりファンロータ２の先端側外周部９ａとファンガイド３の内周部３ａとの間の隙間Ｂに曲線部分を形成して見かけの隙間Ｂを小さくしたことを特徴としている。
【０００８】
上記請求項１のプロペラファンでは、ファンロータ２の外周部９ａとファンガイド３の内周部３ａとの間の見かけの隙間Ｂが従来よりも小さくなり、また曲線部分が形成されたことによって、吹出側空間の空気が隙間を通って吸込側空間に逆流する際の流通抵抗が大きくなり、逆流する空気量が低減する。これによって、送風性能の向上及び低騒音化を図ることができる。また、凹部１０及び凸部１１は、上記外周部９ａと内周部３ａとが最も近接した位置に形成されているので、凹部１０のくぼみ量及び凸部１１の突出量が比較的小さくても流通抵抗が大きい効果的な曲線部分を形成することができ、また、くぼみ量及び突出量が小さくてもよいので、その実施が容易になる。さらに、凹部１０は上記ファンロータ２の先端側外周部９ａに形成され、上記凸部１１は上記ファンガイド３の内周部３ａに形成されているので、ファンガイド３を容易に製造できる。即ち、ファンガイド３は略円筒状の部品であって、詳しくは、ファンロータ２の外周部９ａに最近接する部分３ａの内径を最小径とし、この最小径部分３ａから軸線方向に沿って両端部３ｂ、３ｃまでは徐々に拡開している。従って、樹脂成形に際しては、この最小径部分３ａにおいて金型を軸方向に分割構成し、成形後の抜型を軸方向両外側に向かって行うようにしている。そこでこの部分に凸部１１を形成するようにすれば、金型の変更が容易であると共に、抜型も従来同様に行えるためである。もし仮にこの部分３ａに凹部１０を形成しようとすると、抜型方法を変更する等の対策が必要となる。
【００１３】
請求項２のプロペラファンは、上記ファンガイド３は、複数個のガイド部分１３、１４を周方向に連結して構成されていることを特徴としている。
【００１４】
上記請求項２のプロペラファンでは、ファンガイド３をファンロータ２の外周に沿って組付ける作業が行い易くなる。即ち、略円筒状に一体成型されたファンガイド３を組付けるときは、ファンガイド３をファンロータ２の先端側から嵌め込むことになるが、ファンガイド３とファンロータ２との間のみかけの隙間Ｂはかなり狭くなっているため、軸線方向に沿って垂直に嵌め込まなければならず、手間がかかる。これに対し、本発明では複数個のガイド部分１３、１４をファンロータ２の側方から接近させて相互に連結してファンガイド３を構成すればよいので、作業が容易である。
【００１５】
また、一体成型されたファンガイド３の場合は、凹部１０及び凸部１１を大きく形成してみかけの隙間Ｂを０以下にすると、ファンロータ２の先端側から嵌め込むことができず、ファンガイド３を組付けることができなくなるが、複数個のガイド部分１３、１４で構成した場合は、みかけの隙間Ｂを０以下にしても組付けることができる。これによって、凹部１０及び凸部１１をより大きく形成して、より大きな曲線部分を形成することができ、流通抵抗もより大きくすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次にこの発明のプロペラファンの具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態であるプロペラファン１の構成の一部を拡大して示す概略図であり、図２はプロペラファン１の設置例を示す概略図である。尚、図１は図２の符号Ｘで示す領域を拡大したものである。
【００１７】
プロペラファン１は、ファンロータ２と、ファンロータ２の周囲に所定の隙間をあけて配置されるファンガイド３とを備える。ファンガイド３は、略円筒状に形成され、吸込側空間と吹出側空間とを区画する。このようなプロペラファン１は、例えば図２に示すように空調室外機４の内部に設置されている。
【００１８】
空調室外機４の内部は、概ね、機械室５と空気室６とに区分されている。プロペラファン１は、空気室６を吸込側空間とし、外部を吹出側空間として設置されている。従って、プロペラファン１を駆動して空気室６内の空気を外部に吸出すことによって空気室６内が負圧になり、熱交換器７側に設けられた空気吸込口８から外気が吸込まれて熱交換が行われる。このとき、外部の空気がファンロータ２とファンガイド３との隙間を通って空気室６に逆流し、送風量の低下、即ち送風性能の低下を招いている。
【００１９】
そこで本発明では、図１に示すように、ファンロータ２の先端側外周部である羽根９の外周部９ａに凹部１０を形成し、外周部９ａに対向するファンガイド３の内周部３ａに凸部１１を形成している。図３は、凹部１０及び凸部１１付近の拡大図である。外周部９ａと内周部３ａは、ファンロータ２とファンガイド３とが最も近接する場所であり、その隙間Ａ０は例えば６ｍｍである。この値は、ファンロータ２とファンガイド３の製造時の寸法誤差及び組立精度に基づく位置ずれ等を吸収できるような値に選ばれている。一方、凹部１０はその底部から外周部９ａまでが滑らかな曲線状になるように形成され、幅Ｗ１は例えば５ｍｍ、深さＨ１は例えば２ｍｍである。また、凸部１１はその頂部から内周部３ａまでが滑らかな曲線状であって、凹部１０とほぼ同じ形になるように形成され、幅Ｗ２は幅Ｗ１と同じで、例えば５ｍｍであり、高さＨ２は深さＨ１と同じで、例えば２ｍｍである。このように、凸部１１を凹部１０に嵌め込んだとしたら隙間なく収まるような形状に形成することによって、凹部１０と凸部１１との間の隙間Ａ１は上記隙間Ａ０と同じであり、例えば６ｍｍとなり、充分な隙間を確保することができる。また、みかけ上の隙間Ｂは、４ｍｍとなり、隙間Ａ０、Ａ１よりも小さくなる。
【００２０】
このように凹部１０と凸部１１を形成することによってファンロータ２とファンガイド３との見かけの隙間Ｂを従来よりも小さくして、曲線部分を形成することができるので、外部の空気が隙間Ａ０、Ａ１を通って空気室６に逆流する際の流通抵抗が大きくなり、逆流する空気量が低減する。これによって、送風性能の向上及び低騒音化を図ることができる。ここで、図３に示す形状の凹部１０及び凸部１１を形状したプロペラファン１と、従来のプロペラファン２１とを比較すると、同一の送風量を実現した場合は、従来のプロペラファン２１では音圧レベルが４８ｄＢであったものが、本発明のプロペラファン１では０．５ｄＢ低減された。また、同一の音圧レベルを実現した場合は、従来のプロペラファン２１では送風量が３６ｍ3 ／分であったものが、本発明のプロペラファン１では０．５ｍ3 ／分増加した。このように送風性能の向上及び低騒音化が図られていることが確認された。
【００２１】
また、凹部１０と凸部１１は外周部９ａと内周部３ａとが最も近接する位置に形成したけれども、他の位置であってもよいことはもちろんである。但し、最も近接位置に形成した場合は、凹部１０のくぼみ量（深さＨ１）及び凸部１１の突出量（高さＨ２）を、他の位置に形成した場合と比べて小さくできるので、凹部１０及び凸部１１を容易に形成することができる。
【００２２】
さらに、凹部１０と凸部１１の形成位置は逆であってもよい。即ち、ファンロータ２に凸部１１を形成し、ファンガイド３に凹部１０を形成しても、上述と同様の効果が得られる。但し、製造の容易さを考慮した場合は、ファンロータ２に凹部１０を、ファンガイド３に凸部１１を形成した方がよい。その理由は以下のとおりである。ファンガイド３は、図１及び図２に示すように、略円筒状の部品であって、詳しくは、ファンロータの外周部９ａに最も近接する内周部３ａの内径を最小径とし、この最小径部分３ａから軸線方向に沿って両端部３ｂ、３ｃまでは徐々に拡開している。従って、樹脂成形に際しては、この最小径部分３ａにおいて金型を軸方向に分割構成し、成形後の抜型を軸方向両外側に向かって行うようにしている。そこでこの部分に凸部１１を形成するようにすれば、金型の変更が容易であると共に、抜型も従来同様に行えるためである。もし仮にこの部分３ａに凹部１０を形成しようとすると、抜型方法を変更する等の対策が必要となる。このような理由から、凸部１１をファンガイド３に形成する方が良い。
【００２３】
図４は、本発明の他の実施の形態であるプロペラファン１２の構成を示す正面図である。本実施の形態であるプロペラファン１２は、上述のプロペラファン１と類似しており、同一の構成には同一の参照符号を付して詳しい説明は省略する。
【００２４】
本実施の形態の特徴は、ファンガイド３を、複数個（ここでは２個）のガイド部分１３、１４を周方向に連結して構成したことである。これによって、ファンガイド３をファンロータ２の外周部に組付ける作業が容易になる。つまり、上述のプロペラファン１では、ファンガイド３は略円筒状に一体成型されているため、組付けるときは、ファンガイド３をファンロータ２の先端側から嵌め込むことになるが、みかけの隙間Ｂがかなり狭くなっているため、軸線方向に沿って垂直に嵌め込まなければならず、手間がかかる。これに対し、プロペラファン１２では、２個のガイド部分１３、１４をファンロータ２の側方から接近させて相互に連結してファンガイド３を構成して組付ければよいので、作業が容易である。
【００２５】
また、一体成型されたファンガイド３の場合は、凹部１０及び凸部１１を図５に示すように、凸部１１の頂部が凹部１０に嵌入するように形成してみかけの隙間Ｂを０以下にすると、ファンガイド３を組付けることができなくなるが、２個のガイド部分１３、１４で構成した場合は、みかけの隙間Ｂを０以下にしても組付けることができる。これによって、凹部１０及び凸部１１をより大きく形成して、より大きな曲線部分を形成することができ、流通抵抗もより大きくすることができる。従って、プロペラファン１２の送風性能の向上及び低騒音化をさらに図ることができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように請求項１のプロペラファンによれば、凹部及び凸部を形成したことにより、空気が逆流する際の流通抵抗が大きくなり、逆流する空気量が低減するので、簡単な構造で送風性能の向上及び低騒音化を図ることができる。
【００２７】
また上記プロペラファンによれば、流通抵抗が大きい効果的な曲線部分を容易に実施できるので、比較的低コストで送風性能の向上及び低騒音化を図ることができる。
【００２８】
さらに上記プロペラファンによれば、凸部を有するファンガイドを容易に製造できるので、比較的低コストで送風性能の向上及び低騒音化を図ることができる。
【００２９】
請求項２のプロペラファンによれば、ファンガイドのファンロータへの組付けを容易に行うことができると共に、より流通抵抗が大きい曲線部分を形成することができ、さらに送風性能の向上及び低騒音化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態であるプロペラファンの一部を拡大して示す概略図である。
【図２】上記プロペラファンの設置例を示す概略図である。
【図３】上記プロペラファンに形成された凹部及び凸部の形状を示す説明図である。
【図４】本発明の他の実施の形態を示す正面図である。
【図５】他の実施の形態の一部を拡大して示す概略図である。
【図６】従来例であるプロペラファンの一部を拡大して示す概略図である。
【符号の説明】
１  プロペラファン
２  ファンロータ
３  ファンガイド
３ａ  内周部
９ａ  外周部
１０  凹部
１１  凸部
１２  プロペラファン
１３  ガイド部分
１４  ガイド部分
Ａ  隙間
Ｂ  みかけの隙間
【図１】
0003791156.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0003791156.tif 000006
【図６】
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