JP2004011423A

JP2004011423A - 送風部の気流制御構造

Info

Publication number: JP2004011423A
Application number: JP2002161703A
Authority: JP
Inventors: Nariyuki Takaoka; 高岡　成幸
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-06-03
Filing date: 2002-06-03
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】気流を制御する送風部の各種構造体に適用可能で、しかも圧損が低く、低騒音で冷風時の結露等も生じにくい適切な気流制御構造を提供することを目的とする。
【解決手段】本願発明は、上記の目的を達成するために、例えば各種送風機のファン部分や空気通路その他の空気流が通過する送風部において、その通過気流を制御する気流制御用構造体の縁部を、例えば軟質合成樹脂材等で柔軟に形成し、空気の流れや圧力の変化に応じて自由に弾性変形させることによって、流れの剥離や風切音の発生を抑制した。
【選択図】　　　　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、送風部の気流制御構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えばプロペラファンやターボファン等の回転羽根、またクロスフローファンやシロッコファンのロータ等の回転羽根、さらには空気調和機用室内機の空気吹出口に設けられた可動羽根（フラップ、垂直羽根等）、空気調和機用室外機の空気吹出口のグリブ部におけるファンガード部の空気流ガイド羽根（ブレード）のように、各種送風部において、その空気流を積極的又は消極的に制御する気流制御用の構造体の形状は、可能な限り低騒音、低圧損で、その送風性能が良好なものであることが望ましい。
【０００３】
このような要求に応じるものとして、例えば実願昭５５−１１６３３４号（実開昭５７−４０６９３号）のマイクロフィルムに示されるように、上記気流制御用の構造体として、例えばプロペラファンを対象とする場合において、その回転羽根の翼後縁部に送風音低減用のセレーションを設けたものがある。
【０００４】
このように、送風手段として積極的に気流を制御する回転羽根の翼後縁部をセレーション構造にすると、送風時に、当該セレーション部のセレーションにより羽根（気流制御用の構造体）のスパン方向に多数の小規模の縦渦が形成されて、それにより剥離が抑制され、後流渦が細分化される。その結果、気流の乱れ、圧損が低下し、空力騒音が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような構成の場合、大なり小なり気流制御用の構造体である羽根自体の形状、大きさを変えることになる。したがって、その送風性能等気流制御機能の低下、また厚翼の場合には新にセレーション部の段差による気流の剥離を生じ、それによる気流の乱れや圧損の上昇、空力騒音の増大等があり、必ずしも有効に送風音を低減することができていない。
【０００６】
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、空気流の流れを制御する送風部の各種気流制御用構造体に適用可能で、しかも圧損が低く、送風性能の低下をきたすことなく、有効に騒音低減機能を向上させることができる送風部の気流制御構造を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願発明は、上記の目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。
【０００８】
（１）　請求項１の発明
この発明は、空気流が通過する送風部において、空気流を制御する構造体の縁部を、空気流の流れに応じて弾性変形可能に構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
このような構成によると、空気流が、当該構造体に対して所定の傾斜角を有して通過するような場合にも、上記縁部通過時において、その気流の流れの変動に応じて、同縁部の形状がスムーズに追随し、流れがスムーズになる。そして、それによって、同構造体の負圧面近傍の流れの運動量を補って流れの剥離を抑制するので、同構造体部分の流れが滑らかになり、圧損並びに空力騒音が有効に低減される。
【００１０】
（２）　請求項２の発明
この発明は、上記請求項１記載の発明の構成において、弾性変形可能な縁部は、硬質合成樹脂材よりなる構造体本体に対して一体化された軟質合成樹脂材により形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
このような構成によると、空気流が、当該構造体に対して所定の傾斜角を有して通過するような場合にも、上記軟質合成樹脂材よりなる縁部通過時において、その気流の流れの変動に応じて、同縁部の形状がスムーズに弾性変形して追随し、流れがスムーズになる。そして、それによって、同構造体の負圧面近傍の流れの運動量を補って流れの剥離を抑制するので、同構造体部分の流れが滑らかになり、圧損並びに空力騒音が有効に低減される。
【００１２】
（３）　請求項３の発明
この発明は、上記請求項１又は２記載の発明の構成において、構造体が、送風機用ファンの回転羽根であり、縁部が当該回転羽根の後縁部であることを特徴とするものである。
【００１３】
このような構成によると、回転駆動された場合において、空気流が、当該送風機用ファンの回転羽根に対して所定の傾斜角を有して通過するような場合にも、その気流の流れの変動に応じて、同回転羽根の後縁部の形状がスムーズに弾性変形して追随し、流れがスムーズになる。そして、それによって、同回転羽根後縁部の負圧面近傍の流れの運動量を補って流れの剥離を抑制するので、同回転羽根両面側の流れが共に滑らかになり、圧損並びに空力騒音が有効に低減される。
【００１４】
また、ファン回転時に、上記回転羽根の後縁部が風圧に対してソフトに対応するようになるので、風切音も低減される。
【００１５】
（４）　請求項４の発明
この発明は、上記請求項１又は２記載の発明の構成において、構造体が、傾動可能に軸支された風向変更用の可動羽根であり、縁部が当該可動羽根の後縁部であることを特徴とするものである。
【００１６】
このような構成によると、空気流が、当該風向変更用の可動羽根に対して所定の傾斜角を有して通過するような場合にも、その後縁部通過時において、気流の流れの変動に応じて、同後縁部の形状がスムーズに弾性変形して追随し、流れがスムーズになる。そして、それによって、同可動羽根の負圧面近傍の流れの運動量を補って流れの剥離を抑制するので、同可動羽根部分両面側の流れが共に滑らかになり、圧損並びに空力騒音が有効に低減される。
【００１７】
（５）　請求項５の発明
この発明は、上記請求項１又は２記載の発明の構成において、構造体が、空気調和機用室外機の空気吹出口のファンガード部における空気流ガイド羽根であり、縁部が、該空気流ガイド羽根の後縁部であることを特徴とするものである。
【００１８】
このような構成によると、空気流が、当該空気流ガイド羽根に対して所定の傾斜角を有して通過するような場合にも、その後縁部通過時において、気流の流れの変動に応じて、同後縁部の形状がスムーズに弾性変形して追随し、流れがスムーズになる。そして、それによって、同空気流ガイド羽根の負圧面近傍の流れの運動量を補って流れの剥離を抑制するので、同空気流ガイド羽根部分両面側の流れが共に滑らかになり、圧損並びに空力騒音が有効に低減される。
【００１９】
（６）　請求項６の発明
この発明は、上記請求項３記載の発明の構成において、回転羽根がプロペラファンであることを特徴とするものである。
【００２０】
このような構成によると、空気流が、当該プロペラファンの翼部に対して所定の傾斜角を有して通過するような場合にも、その後縁部通過時において、気流の流れの変動に応じて、同後縁部の形状がスムーズに弾性変形して追随し、流れがスムーズになる。そして、それによって、同後縁部の負圧面近傍の流れの運動量を補って流れの剥離を抑制するので、同後縁部両面側の流れが共に滑らかになり、圧損並びに空力騒音が有効に低減される。
【００２１】
（７）　請求項７の発明
この発明は、上記請求項３記載の発明の構成において、回転羽根がターボファンであることを特徴とするものである。
【００２２】
このような構成によると、空気流が、当該ターボファンの翼部に対して所定の傾斜角を有して通過するような場合にも、その後縁部通過時において、気流の流れの変動に応じて、同後縁部の形状がスムーズに弾性変形して追随し、流れがスムーズになる。そして、それによって、同後縁部の負圧面近傍の流れの運動量を補って流れの剥離を抑制するので、同後縁部両面側の流れが共に滑らかになり、圧損並びに空力騒音が有効に低減される。
【００２３】
（８）　請求項８の発明
この発明は、上記請求項３記載の発明の構成において、回転羽根がクロスフローファンであることを特徴とするものである。
【００２４】
このような構成によると、空気流が、当該クロスフローファンの羽根部に対して所定の傾斜角を有して通過するような場合にも、その後縁部通過時において、気流の流れの変動に応じて、同後縁部の形状がスムーズに弾性変形して追随し、流れがスムーズになる。そして、それによって、同後縁部の負圧面近傍の流れの運動量を補って流れの剥離を抑制するので、同後縁部両面側の流れが共に滑らかになり、圧損並びに空力騒音が有効に低減される。
【００２５】
（９）　請求項９の発明
この発明は、上記請求項３記載の発明の構成において、回転羽根がシロッコファンであることを特徴とするものである。
【００２６】
このような構成によると、空気流が、当該シロッコファンの羽根部に対して所定の傾斜角を有して通過するような場合にも、その後縁部通過時において、気流の流れの変動に応じて、同後縁部の形状がスムーズに弾性変形して追随し、流れがスムーズになる。そして、それによって、同後縁部の負圧面近傍の流れの運動量を補って流れの剥離を抑制するので、同後縁部両面側の流れが共に滑らかになり、圧損並びに空力騒音が有効に低減される。
【００２７】
【発明の効果】
以上の結果、本願発明によると、送風機用ファンの回転羽根を始めとする各種送風部の気流制御構造体において、送風性能等その気流制御性能に影響を与えることなく、確実に静音性能を向上させることができるようになる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
先ず図１〜図５は、送風機用ファンの一例であるプロペラファンの回転羽根（羽根車）に適用した本願発明の実施の形態１に係る送風部の気流制御構造を示している。
【００２９】
この実施の形態では、例えば図１および図２に示すように、送風部として、空気調和機用室外機等の送風機用ファンとして一般に採用されている回転羽根の翼部が対象となっている。
【００３０】
（プロペラファン本体部の構造）
先ず図１および図２は、例えば合成樹脂により一体成形された同プロペラファンの回転羽根部分の構造を示している。
【００３１】
図中、符号２は同回転羽根１の円筒形のハブであり、該ハブ２の外周には複数枚（３枚）の例えばエアフォイル構造の翼３ａ，３ｂ，３ｃが送風方向に所定の傾斜角を有して所定の翼間ピッチで設けられている。
【００３２】
該翼３ａ，３ｂ，３ｃは、それぞれその外周側の翼弦長が大きく、かつ前縁が回転方向に前進した前進翼形状となっている。
【００３３】
一方、上記筒状のハブ２内中央部には、ファンモータの駆動軸が嵌合される駆動軸嵌合孔５を有するスリーブ構造のボス部材６とが設けられ、該ボス部材６とハブ２とは相互に等間隔で放射方向に延びる複数枚の補強用のリブ（接続壁）７，７・・・によって相互に連結一体化されている。
【００３４】
そして、これら複数枚のリブ７，７・・・には、それらの共通する途中位置に置いて、各々軸方向に延びる所定直径の成形工程終了段階の離型時におけるエジェクタピン突き当て部７ａ，７ａ・・・が設けられている。
【００３５】
（回転羽根翼部の構造）
ところで、上記エアフォイル構造の翼３ａ，３ｂ，３ｃは、それぞれ例えば図５および図６に示すように、その前縁部ａ側から後縁部ｂ側にかけて所定曲率のアール面を描いて次第に薄肉構造となるように形成されており、特に前縁部ａ側および後縁部ｂ側の各負圧面は、それぞれ気流の剥離を有効に抑制できるような緩やかな曲面形状およびカット面形状に形成されている。そして、図３および図４に示すように、そのハブ２側では、反りが大きく、また強度を確保するためにチップ部ｃ側よりも厚さが大きく形成されており、負圧面前縁付近の曲率も大きくなっている。
【００３６】
そして、それら翼３ａ，３ｂ，３ｃは、それぞれその後縁部ｂ部分を除き、かつ前縁部ａを含む翼本体部Ａ部分とは、硬さの異なる別の部材で構成されている。
【００３７】
すなわち、先ず翼本体部Ａは、上述のハブ２とともに例えばＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＡＢＳ（アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン）などの熱可塑性汎用合成樹脂材料やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、６ＰＡ（６ナイロン）、ＰＣ（ポリカーボネート）などの高機能性合成樹脂材料よりなる硬質合成樹脂部材により形成されている一方、後縁部ｂは例えば熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）などよりなる、可撓性があり、かつ弾性変形が可能な軟質合成樹脂部材により形成されている。
【００３８】
そして、それらは図示の如く、例えば翼本体部Ａ側の端部Ａ_１に嵌め合わせ用の凸部８ａを設ける一方、対応する後縁部ｂ側の端面ｂ_１に同凸部８ａに嵌まり合う凹部８ｂを形成し、これらを適切に嵌合させて溶融一体化させることにより、上述のようなエアフォイル構造の翼が構成されている。もちろん、この凹凸関係は、以上とは逆の関係であってもかまわない。
【００３９】
したがって、このような構成では、例えば図７に示すように、翼正圧面Ｐ_１側および負圧面Ｐ_２側相互間の相対的な気流変動圧力変動に応じて、特に上記後縁部ｂが、図示のように自在に弾性変形し、後縁部ｂ付近での気流の流れ（ロ）をスムーズにして可及的に従来のような剥離（イ）を生じさせないようになる。
【００４０】
その結果、送風時の送風音を可及的に低減することができる。しかも、翼自体の形状、大きさを全く変えることがないので、その送風性能は本来の設計値通りの高い送風性能を維持させることができる。
【００４１】
また同構成では、当該回転羽根の翼後縁が風圧に対してソフトに変形しながら回転するようになるので、従来に比べて風切音が発生しにくくなる。
【００４２】
以上の結果、上述のような本実施の形態にかかる送風機用ファンの回転羽根によると、エアフォイル構造を採用した厚翼の送風機用ファンの回転羽根の更なる低騒音化を図ることができ、より送風性能、静音性能の高い送風機の実現が可能となる。
【００４３】
そして、以上の回転羽根部分は、例えばインサート成形、アウトサート成形、異材質同時成形などの射出成形によって効率的に成形を行うことができる。
【００４４】
（実施の形態２）
次に図８は、上記同様に送風機用ファンの一例であるプロペラファンの回転羽根（羽根車）に適用した本願発明の実施の形態２に係る送風部の気流制御構造を示している。
【００４５】
（回転羽根翼部の構造）
この実施の形態の場合、上記実施の形態１の構成のエアフォイル構造の翼３ａ，３ｂ，３ｃの後縁部ｂの構造において、例えば図８に示すように、さらに同後縁部ｂ部分にセレーション４を形成したことを特徴としている。
【００４６】
このように、送風手段として積極的に気流を制御する回転羽根１の翼３ａ，３ｂ，３ｃの後縁部ｂを、上述のように可撓性があり、かつ弾性変形可能な軟質合成樹脂部材で形成し、さらにセレーション構造にすると、上述の図７の作用効果に加えて、送風時に、当該セレーション４部分のセレーションにより翼（気流制御用の構造体）３ａ，３ｂ，３ｃのスパン方向に多数の小規模の縦渦が形成されて、それにより剥離が抑制され、後流渦が細分化される。その結果、より効果的に気流の乱れ、圧損が低下し、空力騒音が低下する。
【００４７】
（実施の形態３）
次に図９〜図１２は、上記上記同様に送風機用ファンの一例であるプロペラファンの回転羽根（羽根車）に適用した本願発明の実施の形態３に係る送風部の気流制御構造を示している。
【００４８】
（回転羽根翼部の構造）
この実施の形態の場合、上記実施の形態１の構成のエアフォイル構造の翼３ａ，３ｂ，３ｃの後縁部ｂの構造において、例えば図９〜図１１に示すように、さらに外周側チップ部ｃ部分をも同様の軟質合成樹脂部材によって形成し、弾性変形可能に構成したことを特徴としている。
【００４９】
プロペラファン等送風機用ファンの回転羽根において、同羽根が回転すると、各翼の外周端部側において、圧力の高い圧力面側から圧力の低い負圧面側へ回り込む空気流が発生し、該空気流によって翼端渦が形成される。そして、このような翼端渦による吐き出し気流の乱れは、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、やがて当該翼の負圧面から離れ、隣接する翼の圧力面やベルマウスの内周面、あるいは送風機下流側の構造物であるファンガードなどと干渉し、さらに騒音を増大させる。
【００５０】
ところが、以上のように構成すると、その外周端側チップ部ｃが内周端よりも回転方向前方に位置した前進翼よりなるプロペラファン等送風機用の回転羽根１の翼３ａ，３ｂ，３ｃにおいて、運転時に、その外周端側チップ部ｃ部分が、例えば図１２に示すように吸い込み側に反り返るようになり、当該翼３ａ，３ｂ，３ｃの圧力面Ｐ_１側の気流（ハ）がチップ部ｃ側凸円弧面に沿って滑らかに負圧面Ｐ_２内に回り込むようになり、翼端渦（ホ）の渦径が小さく安定したものとなって、負圧面Ｐ_２側における翼外周方向への気流の流れ（ニ）と流れの方向が同じになるので、上記圧力面Ｐ_１側からの気流（ハ）によって生じる同翼端渦（ホ）と干渉しなくなる。
【００５１】
そのため、例えば羽根軽量化のために翼弦長を短かくしたような場合にも、同翼端渦（ホ）が隣接する翼３ａ，３ｂ，３ｃ間で相互に干渉することなく、送風機下流側に放出されるようになる。その結果、送風機としての騒音が有効に低減されることになる。
【００５２】
（実施の形態４）
次に図１３〜図１５は、送風機用ファンの一例であるターボファンの回転羽根（羽根車）に適用した本願発明の実施の形態４に係る送風部の気流制御構造を示している。
【００５３】
（ターボファンの構造）
すなわち、該ターボファンの回転羽根１０は、例えば図１３〜図１５に示すように、ファンモータ１１の回転駆動軸１１ａに固定された円形のハブ（主板）１２と回転羽根１０内遠心方向への空気吸込口を形成する他端側異径筒状のシュラウド１３との間に多数枚の動翼羽根１４，１４・・・を所定の翼角、所定の翼間隔で周方向に並設して構成されている。他方、そのシュラウド１３の空気吸込口側端部１３ａ内には、ベルマウス１５の下流側空気吹出口側端部１５が所定の隙間を保って相対回転可能に所定寸法遊嵌されている。
【００５４】
上記ベルマウス１５は、上記ターボファン回転羽根１０の空気吸込口を形成している上記シュラウド１３の空気吸込口側端部１３ａに対して、上流側空気吸込口側端部１５ａ部分からの空気を下流側空気吹出口側端部１５ｂを介して回転羽根１０内遠心方向にスムーズに流入させるために、その空気流上流側から空気流下流側にかけて次第に開口径が縮小した所定曲率半径の気流ガイド面を有して構成されている。そして、その形状により、シュラウド１３を介して上記ターボファン回転羽根１０の吹出側遠心方向にスムーズにガイドすることによって送風時に生じる空力騒音を可能な限り低減するようにしている。
【００５５】
（回転羽根翼部の構造）
ところで、上記回転羽根１０の動翼１４，１４・・・は、それぞれ、その前縁部１４ａ側から後縁部１４ｂ側にかけて所定曲率のアール面を描いて次第に薄肉構造となるように形成されており、特に前縁部１４ａ側および後縁部１４ｂ側の各負圧面は、それぞれ気流の剥離を有効に抑制できるような緩やかな曲面形状およびカット面形状に形成されている。
【００５６】
そして、それら動翼１４，１４，１４は、それぞれその後縁部１４ｂ部分を除き、かつ前縁部１４ａを含む翼本体部部分とは、硬さの異なる別の部材で構成されている。
【００５７】
すなわち、先ず翼本体部は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＥ（ポリエチレン）、ＡＢＳ（アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン）などの熱可塑性汎用合成樹脂材料やＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、６ＰＡ（６ナイロン）、ＰＣ（ポリカーボネート）などの高機能性合成樹脂材料よりなる硬質合成樹脂部材により形成されている一方、後縁部１４ｂは例えば熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）などよりなる、可撓性があり、かつ弾性変形が可能な軟質合成樹脂部材により形成されている。
【００５８】
そして、それらは前述の実施の形態１の場合と同様に、例えば翼本体部側の端部に嵌め合わせ用の凸部を設ける一方、対応する後縁部１４ｂ側の端面に同凸部に嵌まり合う凹部を形成し、これらを適切に嵌合させて溶融一体化させることにより、上述のような構造の動翼が構成されている。もちろん、この凹凸関係は、これとは逆の関係であってもかまわない。
【００５９】
したがって、このような構成の場合にも、翼正圧面Ｐ_１側および負圧面Ｐ_２側相互間の相対的な気流変動、圧力変動に応じて、特に動翼１４，１４，１４の上記後縁部１４ｂ部分が、自在に弾性変形し、同後縁部１４ｂ付近での気流の流れをスムーズにして可及的に従来のような剥離を生じさせないようになる。
【００６０】
その結果、送風時の送風音を可及的に低減することができる。しかも、翼自体の形状、大きさを全く変えることがないので、その送風性能は本来の設計値通りの高い送風性能を維持させることができる。
【００６１】
また同構成では、当該回転羽根の翼後縁が風圧に対してソフトに変形しながら回転するようになるので、従来に比べて風切音が発生しにくくなる。
【００６２】
以上の結果、上述のような本実施の形態にかかるターボファンの回転羽根１０によると、ターボ式の送風機の更なる低騒音化を図ることができ、より送風性能、静音性能の高い送風機の実現が可能となる。
【００６３】
そして、以上の回転羽根部分は、例えばインサート成形、アウトサート成形、異材質同時成形などの射出成形によって効率的に成形を行うことができる。
【００６４】
（実施の形態５）
先ず図１６〜図１９は、送風機用ファンの一例であるクロスフローファンの回転羽根（ファンロータ）に適用した本願発明の実施の形態５に係る送風部の気流制御構造を示している。
【００６５】
この実施の形態では、例えば図１６および図１７に示すように、送風部として、空気調和機用室内機等の送風機用ファンとして一般に採用されているクロスフローファンの回転羽根の羽根部（翼部）が対象となっている。
【００６６】
（クロスフローファン本体部の構造）
先ず図１６は同クロスフローファンの回転羽根２０の空気調和機用室内機ユニット通風路中における断面構造を、また図１７は同クロスフローファンの回転羽根２０単体の要部部分の外観構造を示している。
【００６７】
すなわち、該クロスフローファンの回転羽根（ファンロータ）２０は、その回転軸２１方向に所定の間隔で平行に配設された複数枚の円形支持プレート２２，２２・・・の外周縁部周方向に、図示のように、多数枚の長尺の羽根（ブレード）２３，２３・・・を所定のピッチで上記回転軸２１と平行な状態で嵌挿支持し、それらの各両端側を円形のハブプレート２４，２４により固定して構成されている（他端側は、図示省略）。
【００６８】
そして、上記各羽根２３，２３・・・の空気吹出し側部分において後縁部となる外周側縁部２３ｂは、上述の各実施の形態の場合と同様に、可撓性があり、弾性変形可能な軟質合成樹脂部材で形成されている。他方、同外周縁部２３ｂを除く内周側縁部２３ａから外周縁部２３ｂまでの本体部分は、従来同様の硬質合成樹脂部材で形成されている。
【００６９】
そして、図示しないファンモータによって、例えば図１６、図１７中の矢印方向に上記回転羽根２０が回転されると、先ず舌部２５ａとスクロール部２５ｂとの間にあって上方から下方に延びて形成されている通風路２４の上部側空気吸込口２５ｃから矢印（ヘ）のように空気を吸込んで、下方側吹出口２５ｄ側に矢印（ト）で示すように吹き出すようになっている。
【００７０】
ところで、上記のようなクロスフローファンの回転羽根２０の各羽根２３，２３・・・は、例えば図１８に示すように、その空気吹出口側（図１６の下部側）で見た場合、当該羽根２３自体の曲率形状を決める反り線半径Ｒ、空気流の入口角θ_１、空気流の出口角θ_２、回転羽根２０の内外周側Ｃ_１，Ｃ_２に対する取付角（回転羽根２０の直径ａに対する翼弦ｂの傾斜角）θ_３、板厚Ｄ等の構成要件によって送風効率および騒音特性が決定される。
【００７１】
これに関し、従来のクロスフローファンの構成では、例えば上記羽根２３の厚さＤおよび反り線半径Ｒを回転羽根２０の内周Ｃ_１側から同回転羽根２０の外周Ｃ_２側にかけて各々曲率一定の単一円弧面形状に形成して、所望の入口角θ_１、所望の出口角θ_２、所望の取付角θ_３を設定して、可及的に送風効率が高く、かつ騒音の低い羽根車構造を得るようにしている。
【００７２】
しかし、従来の羽根では、クロスフローファンの回転羽根２０の空気流吹出し側領域を羽根２３が通過する時に、例えば図１９の実線に示すように、当該羽根２３の後流域で流れが大きく剥離する。そして、この羽根後流域での大きな気流の剥離が、クロスフローファンの騒音の大きな要因となっている。
【００７３】
そして、上記クロスフローファンでは、上記図１６の構成からも明らかなように、回転羽根２０の羽根２３，２３・・・が上流側空気吸込み側領域を通過する場合と下流側空気吹出し側領域を通過する場合とでは、当然上記羽根２３に対する流れの方向は逆の方向になる。したがって、全体が硬質の合成樹脂部材により形成されていて、上述のような吸込み側、吹出し側共に共通な曲率一定の単一の円弧面形状では、空気吹出し側領域通過時の羽根後流域の流れの剥離を抑えるように設計すると、逆に空気吸込み側領域での羽根２３，２３・・・周りの流れが悪化して送風効率が低下するとともに送風騒音が増大する問題がある。
【００７４】
ところが、このような場合にも、上述の如く、空気吹出し側領域において上記羽根２３の後縁部となる羽根外周縁部２３ｂ部分を上述の各実施の形態のものと同様に、可撓性があり、かつ弾性変形可能な軟質合成樹脂部材によって形成すると、上記図１９中に仮想線で示すように、羽根２３全体の反り線半径を、気流の変動に対応して羽根車内周側よりも羽根車外周側で自在に大きくすることが可能となり、上記羽根２３後流域での剥離量を少なくして送風効率を上げるとともに、広帯域に亘る騒音を可及的有効に低減できるようになる。
【００７５】
また同構成では、当該回転羽根の翼後縁が風圧に対してソフトに変形しながら回転するようになるので、従来に比べて風切音が発生しにくくなる。
【００７６】
（実施の形態６）
先ず図２０は、送風機用ファンの一例であるシロッコファンの回転羽根（ファンロータ）に適用した本願発明の実施の形態６に係る送風部の気流制御構造を示している。
【００７７】
シロッコファンの場合、例えば図２０に示すように、スクロールケーシング４０のスクロール部４０ａの一側面に形成された空気吸込口４１から空気を吸込んで、上述したクロスフローファン同様の回転羽根２０が遠心方向に空気を吹き出し、その後同スクロール部４０ａのスクロール通路４２終端の空気吹出口４３部分から外部に吹き出すようになっている。そして、該シロッコファンは、同構成からも明らかなように、多翼送風機として、上記実施の形態５のクロスフローファンと共通する点が多い。しかも、該シロッコファンは、上記クロスフローファンの場合と異なって全周方向の全ての位置で、空気の吸込方向と吹出し方向が同じである。
【００７８】
したがって、上記実施の形態５の場合と同様に、その羽根２３，２３・・・の外周側縁部（後縁部）２３ｂ，２３ｂ・・・を可撓性があり、弾性変形可能な軟質合成樹脂部材により形成すると、より効果的に同様の作用効果を得ることができる。
【００７９】
（実施の形態７）
先ず図２１〜図２３は、空気調和機用室内機の空気吹出口における風向制御部材に適用した本願発明の実施の形態７に係る送風部の気流制御構造を示している。
【００８０】
（空気調和機用室内機の構成）
この実施の形態では、例えば図２１および図２２に示すように、送風部として壁掛型の空気調和機用室内機５０の空気吹出口５２部分が対象となっており、該空気吹出口５２の空気吹出通路中に設けられた風向制御用の構造体としてのフラップ（ルーバ）５３および垂直羽根５５，５５・・・各々の空気流下流側後縁部５３ｂ、５５ｂ，５５ｂ・・・を、それぞれ図２３に示すように、上記各実施の形態の形態で述べたものと同様の可撓性があり、かつ弾性変形可能な軟質合成樹脂部材で形成して構成されている。その他の部分は、通常の硬質合成樹脂部材である。なお、図２１および図２２中の符号５４は空気吸込口、５６は空気熱交換器、５７はクロスフローファン、５８はスクロール部である。
【００８１】
したがって、上記フラップ５３および垂直羽根５５，５５・・・の構成では、冷房又は暖房時何れかの場合において、空気流がフラップ５３および垂直羽根５５，５５・・・に対して所定の傾斜角を有して通過するような場合にも、例えば図２３に示すように、上記後縁部５３ｂ，５５ｂ・・・通過時において、その気流の流れの変動に応じて、同後縁部５３ｂ，５５ｂ，５５ｂ・・・の形状がスムーズに追随し、流れがスムーズになる。そして、それによって、上記フラップ５３、垂直羽根５５，５５・・・の負圧面近傍の流れの運動量を補って流れの剥離を抑制するので、上記フラップ５３、垂直羽根５５，５５・・・両面側の流れが共に滑らかになり、圧損並びに空力騒音が有効に低減される。
【００８２】
また、上記のように流れの剥離が生じにくくなることにより、該部分における冷房時の結露も生じにくくなる。
【００８３】
（実施の形態８）
さらに図２４および図２５は、空気調和機用室外機の空気吹出口側ファンガードのガイド羽根に適用した本願発明の実施の形態７に係る送風部の気流制御構造を示している。
【００８４】
この実施の形態は、同空気調和機用室外機において、ファン運転時（送風時）にファンガード部で生じる騒音を防止するようにしたことを特徴とするものである。
【００８５】
送風ユニットの一例である空気調和機用の室外機６０は、例えば図２４に示されるように、一般に箱型の本体ケーシング６０Ａの内部に熱交換器６３、プロペラファン６２を備えている一方、上記本体ケーシング６０Ａのファンガイド（ベルマウス）６１を介した前面側空気吹出口６０ｂ外方にはファン防護部材としてのグリル構造のファンガード６５が設けられている。そして、上記プロペラファン６２が回転すると、背面側空気吸込口６０ａから吸い込まれて熱交換器６３を通過した空気は、当該プロペラファン６２、ベルマウス６１から上記空気吹出口６０ｂ、ファンガード６５を介して当該室外機６０の前方側上方へ矢印のように吹き出される。
【００８６】
そして、上記ファンガード６５は、縦方向の防護用リブ６５ａ，６５ａ・・・とともに、プロペラファン６２からの吹出風を上方側に変向させる水平方向の空気流ガイド羽根６６，６６・・・が設けられている。
【００８７】
この空気流ガイド羽根６６，６６・・・の場合にも、その後縁部６６ｂ側負圧面部で吹出気流の剥離が生じやすく、吹出騒音の原因となっている。
【００８８】
そこで、これら各ガイド羽根６６，６６・・・の後縁部６６ｂにも、例えば図２５のように上記各実施の形態と同様の可撓性があり、かつ弾性変形可能な軟質合成樹脂部材による構造を採用する。
【００８９】
そのようにすると、後縁部６６ｂの気流の流れの変動に応じて、後縁部６６ｂの形状がスムーズに追随し、流れがスムーズになって剥離が生じなくなる。
【００９０】
（その他の実施の形態）
以上のような本願発明の送風部の気流制御構造は、上述した実施の形態の場合に限らず、その他類似する各種送風部の気流制御機能をもった構造体（例えば空気調和機用室内機の空気吸込グリル部のブレード部や換気ダクト送風路中の仕切板や舌部、空気吹出ダクトの開口縁部等）にも任意に適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】
【図１】本願発明の実施の形態１に係る送風部の気流制御構造を適用して構成された送風機用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回転羽根の翼部（気流制御構造部）の断面図（図１のＡ−Ａ）である。
【図４】同翼部のチップ側部分の拡大図である。
【図５】同翼部の前縁部から後縁部にかけての構成を示す断面図（図１のＢ−Ｂ）である。
【図６】同翼部の後縁部側の拡大断面図である。
【図７】同翼部の後縁部分の作用を示す説明図である。
【図８】本願発明の実施の形態２に係る送風部の気流制御構造を適用して構成された送風機用プロペラファンの背面図である。
【図９】本願発明の実施の形態３に係る送風部の気流制御構造を適用して構成された送風機用プロペラファンの背面図である。
【図１０】同プロペラファンの回転羽根の翼部（気流制御構造部）の断面図（図９のＣ−Ｃ）である。
【図１１】同翼部のチップ側部分の拡大図である。
【図１２】同翼部のチップ側部分の作用を示す説明図である。
【図１３】本願発明の実施の形態４に係る送風部の気流制御構造を適用して構成された送風機用ターボファンの背面図である。
【図１４】同ターボファンの下方側から見た斜視図である。
【図１５】同ターボファンの翼部の形状を示す部分的な上面図である。
【図１６】本願発明の実施の形態５に係る送風部の気流制御構造を適用して構成されたクロスフローファンの空気調和機用室内機への設置状態の構成を示す断面図である。
【図１７】同クロスフローファンのファンロータ部単体の外観斜視図である。
【図１８】同クロスフローファンの羽根部（ブレード部）の一般的な構成を示す説明図である。
【図１９】同クロスフローファンの羽根部（ブレード部）の要部の作用を示す説明図である。
【図２０】本願発明の実施の形態６に係る送風部の気流制御構造を適用して構成されたシロッコファンの構成を示す側面図である。
【図２１】本願発明の実施の形態７に係る送風部の気流制御構造が適用される空気調和機用室内機の構成を示す正面図である。
【図２２】同室内機の断面図である。
【図２３】同室内機の空気吹出口に設けられた本願発明の実施の形態７に係る送風部の気流制御構造による風向制御部材の構造と作用を示す説明用斜視図である。
【図２４】本願発明の実施の形態８に係る送風部の気流制御構造が適用される空気調和機用室外機の構成を示す断面図である。
【図２５】同室外機の本願発明の実施の形態８に係る送風部の気流制御構造によるファンガード要部の作用を示す説明図である。
【符号の説明】
１はプロペラファンの回転羽根、２はハブ、３ａ〜３ｃは翼、ａは前縁部、ｂは後縁部、ｃはチップ部、Ｐ_１は正圧面、Ｐ_２は負圧面、１０はターボファン、１１はファンモータ、１２はハブ、１３はシュラウド、１４は動翼、１４ａは動翼の前縁部、１４ｂは動翼の後縁部、２０はクロスフローファンの回転羽根、２３は羽根、２３ａは内周側縁部、２３ｂは外周側縁部、４０はシロッコファンの回転羽根、５０は空気調和機用室内機、５２は空気吹出口、５３はフラップ、５３ｂはフラップの後縁部、５５は垂直羽根、５５ｂは垂直羽根の後縁部、６５はファンガード、６６は空気流ガイド羽根、６６ｂは空気流ガイド羽根の後縁部である。

Claims

空気流が通過する送風部において、空気流を制御する構造体の縁部を、空気流の流れに応じて弾性変形可能に構成したことを特徴とする送風部の気流制御構造。
弾性変形可能な縁部は、硬質合成樹脂材よりなる構造体本体に対して一体化された軟質合成樹脂材により形成されていることを特徴とする請求項１記載の送風部の気流制御構造。
構造体が、送風機用ファンの回転羽根であり、縁部が当該回転羽根の後縁部であることを特徴とする請求項１又は２記載の送風部の気流制御構造。
構造体が、傾動可能に軸支された風向変更用の可動羽根であり、縁部が当該可動羽根の後縁部であることを特徴とする請求項１又は２記載の送風部の気流制御構造。
構造体が、空気調和機用室外機の空気吹出口のファンガード部における空気流ガイド羽根であり、縁部が、該空気流ガイド羽根の後縁部であることを特徴とする請求項１又は２記載の送風部の気流制御構造。
回転羽根がプロペラファンであることを特徴とする請求項３記載の送風部の気流制御構造。
回転羽根がターボファンであることを特徴とする請求項３記載の送風部の気流制御構造。
回転羽根がクロスフローファンであることを特徴とする請求項３記載の送風部の気流制御構造。
回転羽根がシロッコファンであることを特徴とする請求項３記載の送風部の気流制御構造。