JP2006189039A - シュラウド付プロペラファン - Google Patents

Abstract

【課題】シュラウドと仕切板との間の隙間からの翼外周端吸気側への漏れ流れの回り込みを防止して送風性能を向上させ、漏れ流れの翼との干渉による騒音を低減する。
【解決手段】ケーシング１ａと、ケーシングに設けられた空気吸込口４ａと、ケーシングに設けられた空気吹出口４ｂと、空気吹出口側に仕切板１０を介して設けられたファンガイド口１１と、空気吸込口側に位置して設けられた熱交換器２と、ケーシング内の上記熱交換器と上記空気吹出口との間に位置し、羽根部６を仕切板のファンガイド口内に回転可能に嵌装させて設けられたシュラウド付羽根車とを備え、シュラウド７は、その空気吸込側前縁部が羽根車の羽根外周端部の翼弦幅の１／４〜３／４前縁側に寄せた位置に設けた。羽根車外周部において最も有効な吸気作用が生じ、送風性能が向上する。また、その結果、漏れ流れが減少して、羽根外周端および後縁との干渉も生じにくくなる。
【選択図】図２

Description

本願発明は、羽根車の羽根外周にシュラウドを備えたプロペラファンの構造に関するものである。

プロペラファンの場合、羽根車の羽根外周は、一般に羽根車の羽根とは別体の筒状のマウスリングと適宜隙間を持って構成されていた。

そのようなプロペラファンの場合、羽根の形状や回転数ばかりでなく、マウスリングとの隙間によって送風能力が大きく左右される。隙間を小さくすることによって送風方向からの空気の侵入を少なくすることが可能であるが、そのようにすると、羽根車およびマウスリングの真円度や取付け精度のバラツキによっては羽根の外周とマウスリングが接触し、機器、装置としての致命的な欠陥となる。

そのため、従来は送風能力を犠牲にし、隙間寸法を大きくし、ある程度の余裕を持って取り付けるようにしていた。

また、同真円度や取付け精度のばらつきにより、上記羽根の外周とマウスリングの内周との間の隙間寸法が一定でないことは、送風能力を低下させる原因ともなっていた。

このような事情から、羽根車の羽根の外周とマウスリングの内周との隙間寸法を極力少なくし、かつ寸法のばらつきを解消するために、羽根車の外周にシュラウドを一体化し、その送風性能を向上させるようにしたものが提案されている（特許文献１〜４参照）。

（１） 特許文献１
この発明は、複数の翼を有するファンとファンの翼後端部よりも風下の外周に設けられた環状のファンガイド（仕切板）とを有する送風装置において、ファンガイドの吸入側の少なくとも一部を覆う環状部材（シュラウド）をファンの翼後端縁外周部に固定したことを特徴としている。

しかし、このような構成の場合、環状部材の入口端は仕切板に対して斜め方向で翼後縁に近接しているので、ファンガイド（仕切板）と環状部材（シュラウド）との隙間からの漏れ流れが吸込側へ回り込みやすく、同回り込んだ漏れ流れが翼端および翼後縁と干渉して、騒音を生じさせやすい問題がある。

（２） 特許文献２
この発明は、空気調和機の室外機において、外気により熱交換を行うプロペラファンの翼後端縁側外周部に内凸形状のマウスリング（シュラウド）を設け、その後縁側を仕切板（グリル）側のファンガイド（小形マウス）に対応させたことを特徴としている。

したがって、これも上記（１）の発明の場合と同様に、マウスリングと仕切板との間からの漏れ流れが吸込側に回り込みやすく、同回り込んだ漏れ流れが翼端および翼後縁と干渉して、騒音を生じさせやすい問題がある。

（３） 特許文献３
この発明は、仕切板側ファンガイド部の空気吸込み側から空気吹出し側にかけて断面半円形状のベルマウスを形成する一方、ファンの羽根部後縁側外周端に、アール面を有する吸込側縁部および吹出側縁部からなるシュラウドを設け、該シュラウドの上記アール面形状の吸込側縁部を上記断面半円形状のベルマウス内に嵌合することにより、上記ベルマウスとシュラウドとの間に環状の空気循環室を形成したことを特徴としている。

これは、上記（２）の発明と略同様の内凸形状のシュラウド構造において、特にファンガイド側のマウスリングをも半円形状のものとすることによって、よりスムーズな循環流を形成したものであるが、やはり漏れ流れが吸込側に回り込むのが避けられず、しかも同漏れ流れの流速が大きい分、翼外周端および後縁との干渉が顕著になる問題がある。

（４） 特許文献４
この発明は、シュラウドとファンガイドとの間に、所謂ラビリンスシール構造を実現して、漏れ流れを抑制しているが、やはり吸込側への回り込みが生じ、翼外周端および後縁等と干渉しやすい問題がある。

実開昭６３−１０２９６号公報（明細書第1頁、図1−図3） 特開平９−３１８１００号公報（明細書第1−2頁、図1−図5） 特許第３０９２３７１号公報（明細書第1−7頁、図1−図7） 特開２００１−２４８５９０号公報（明細書第1−4頁、図1−図3） 本願発明は、これらの事情に基いてなされたもので、シュラウドと仕切板との間の隙間からの翼外周端吸気側への漏れ流れの回り込みを防止して、送風性能を向上させるとともに、同漏れ流れの翼との干渉による騒音を低減したシュラウド付プロペラファンを提供することを目的とするものである。

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。

（１） 第１の課題解決手段
この発明の第１の課題解決手段は、ケーシング１ａと、該ケーシング１ａに設けられた空気吸込口４ａと、上記ケーシング１ａに設けられた空気吹出口４ｂと、該空気吹出口４ｂ側に仕切板１０を介して設けられたファンガイド口１１と、上記ケーシング１ａ内の上記空気吸込口４ａ側に位置して設けられた熱交換器２と、上記ケーシング１ａ内の上記熱交換器２と上記空気吹出口４ｂとの間に位置し、羽根部６，６・・・を上記仕切板１０のファンガイド口１１内に回転可能に嵌装させて設けられたシュラウド付羽根車とを備え、上記シュラウド７は、その空気吸込側前縁部７ｂが羽根車の羽根外周端部の翼弦幅Ｈの１／４〜３／４前縁側に寄せた位置に設けられていることを特徴としている。

同翼弦位置は、羽根６，６・・・の外周端部（の前縁側〜後縁側）において空気の吸込力がもっとも大きい領域である。したがって、同部分にシュラウド７の吸込流ガイド作用を果たす前縁部７ｂがあると羽根車外周部に最も有効な吸気作用が生じ、送風性能が向上する。また、その結果、羽根６，６・・・の外周端（前縁部および後縁部）との干渉も生じにくくなる。

（２） 第２の課題解決手段
この発明の第２の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段の構成において、上記シュラウド７の前縁部７ｂは、上記ファンガイド口１１を形成している仕切板１０と平行に延び、その空気吸込方向背面側に隣接して設けられていることを特徴としている。

このような構成の場合、シュラウド７の前縁部７ｂと仕切板１０との間の隙間からの漏れ流れが、最も吸込力が強いシュラウド前縁部７ｂの付け根付近にスムーズに供給され、同部分から羽根車内中心軸方向に効率良く吸い込まれて後方に吹き出されるようになり、送風性能が向上するとともに、羽根外周端（前縁部および後縁部）との干渉がなくなり、騒音が低減される。

（３） 第３の課題解決手段
この発明の第３の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段の構成において、上記シュラウド７の前縁部７ｂは、上記ファンガイド口１１を形成している仕切板１０と平行に延び、その空気吸込方向前面側に隣接して設けられていることを特徴としている。

このような構成の場合、シュラウド７の前縁部７ｂと仕切板１０との間の隙間からの漏れ流れが、シュラウド７の前縁部７ｂと仕切板１０との隙間から、仕切板１０の前面に沿って半径方向外方にコアンダ効果を伴って拡がるようになり、羽根車側には殆ど直接吸い込まれなくなる。したがって、羽根６，６・・・の外周部における吸込気流の乱れがなくなり、送風性能が向上するとともに、羽根後縁等との干渉がなくなり、騒音が低減される。

（４） 第４の課題解決手段
この発明の第４の課題解決手段は、上記第１の課題解決手段の構成において、上記シュラウド７の後縁部７ｃが、上記ファンガイド口１１を形成している仕切板１０のファンガイド口１１の口縁部１０ａに対向して設けられていることを特徴としている。

このような構成によると、シュラウド７の前縁部７ｂがファンガイド口１１から遠く離れ、仕切板１０とシュラウド７との隙間からの漏れ流れに対して殆ど吸込力を及ぼさなくなる。

したがって、同漏れ流れが、羽根車に吸い込まれて吸込気流を乱すこともなくなり、また羽根後縁等と干渉することもなくなる。

（５） 第５の課題解決手段
この発明の第５の課題解決手段は、上記第１，第２，第３又は第４の課題解決手段の構成において、上記シュラウド７は、その空気吹出側後縁部７ｃの羽根車の羽根外周端部への取付端部Ｐ₁が、羽根車の羽根外周端部の後縁位置より所定寸法Ｈ₃前縁側に寄せた位置に設けられていることを特徴としている。

このように、上記シュラウド７の後縁部７ｃの羽根外周端部との取付端部Ｐ₁を羽根外周端部の後縁から所定寸法Ｈ₃前縁側に寄せた位置に設けると、同所定寸法Ｈ₃だけ翼弦幅Ｈに対するシュラウド７本体部の取付幅を小さくすることができ、羽根６，６・・・の外周端（翼端）から吸い込まれた空気流ｆ₂が境界層を殆ど発生させることなく、回転するシュラウド７の遠心力によって遠心方向に早目に吹き出されてしまい、羽根下流域ではスムーズな外向きの流れとなる。

その結果、同領域での流れの乱れや干渉による送風騒音の発生が少なく、静圧も上昇する。

（６） 第６の課題解決手段
この発明の第６の課題解決手段は、上記第５の課題解決手段の構成において、上記所定寸法Ｈ₃は、羽根車の羽根外周端部の翼弦幅Ｈの略１／４の寸法であることを特徴としている。

このように、上記シュラウド７の後縁部７ｃの羽根外周端部と取付端部Ｐ₁を、具体的に羽根外周端部の後縁から翼弦幅Ｈの略１／４程度前縁側に寄せた位置に設けるようにすると、同略１／４Ｈ分だけ翼弦幅Ｈに対するシュラウド７本体部の取付幅を小さくすることができ、羽根６，６・・・の外周端（翼端）から吸い込まれた空気流ｆ₂が境界層を殆ど発生させることなく、回転するシュラウド７の遠心力によって遠心方向に早目に吹き出されてしまい、羽根下流域ではスムーズな外向きの流れとなる。

その結果、同領域での流れの乱れや干渉による送風騒音の発生が少なく、静圧も効果的に上昇する。

（７） 第７の課題解決手段
この発明の第７の課題解決手段は、上記第５又は第６の課題解決手段の構成において、上記シュラウド７の後縁部７ｃは、その羽根外周端部への取付端部Ｐ₁から遠心方向に向けて傾斜面を形成していることを特徴としている。

このような構成によれば、上記のように回転するシュラウド７の遠心力によって遠心方向に早目に吹き出されて、羽根下流域でスムーズな外向きの流れとなる、羽根外周端から吸い込まれた吹出空気流ｆ₂が、同遠心方向への傾斜面によって、よりスムーズに外向きに吹き出されるようになる。

（８） 第８の課題解決手段
この発明の第８の課題解決手段は、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６又は第７の課題解決手段の構成において、上記空気吸込口４ａと空気吹出口４ｂとが横方向に対応した関係にあることを特徴としている。

上述した各種シュラウド７の構造について、空気吸込口４ａと空気吹出口４ｂとが横方向に対応した関係にある横吹き出し型のものにおいても、それら全ての形態のシュラウド７の採用が可能であり、同様の作用効果を奏する。

（９） 第９の課題解決手段
この発明の第９の課題解決手段は、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６又は第７の課題解決手段の構成において、上記空気吸込口４ａと空気吹出口４ｂとが直交方向に対応した関係にあることを特徴としている。

上述した各種シュラウド７の構造について、空気吸込口４ａと空気吹出口４ｂとが直交方向に対応した関係にある天吹き出し型のものにおいても、それら全ての形態のシュラウド７の採用が可能であり、同様の作用効果を奏する。

以上の結果、本願発明によると、プロペラファンの送風性能をアップさせながら、ファンの騒音レベルをも低減することが可能となる。

（最良の実施の形態１）
先ず図１〜図３は、本願発明のシュラウド付プロペラファンを送風ファンに採用して構成した本願発明の最良の実施の形態１に係る空気調和機用室外機の全体および要部の構成を示している。また、図４、図５は、同室外機の送風ファンの騒音低減効果を示している。

先ず本実施の形態の空気調和機の室外機１は、例えば図１および図２に示されるように、本体ケーシング１ａの背面側空気吸込口４ａ部分に熱交換器２、内側中央部にプロペラファンＦを備えている一方、上記本体ケーシング１ａの前面側空気吹出口４ｂ部分にはファンガードとして送風グリルが設けられている。そして、プロペラファンＦが回転すると、背面側空気吸込口４ａから吸込まれて熱交換器２を通過した空気が、当該プロペラファンＦの回転方向に旋回する旋回気流となって上記送風グリルを備えた空気吹出口４ｂを介して室外機１の前方へ吹き出される。

プロペラファンＦは、円筒型のハブ５、該ハブ５の周りに放射方向に延びて設けられた複数枚の羽根６，６・・・、該羽根６，６・・・の外周に固定して設けられた円筒形のシュラウド７よりなる羽根車と該羽根車を回転駆動軸８を介して回転駆動するファンモータ９とからなり、上記本体ケーシング１ａの空気吸込口４ａ側通風路と空気吹出口（送風グリル）４ｂ側通風路とを仕切る仕切板１０の円形のファンガイド口１１内に、羽根車のシュラウド７を除く前縁６ａ，６ａ・・・側部分を、所定の隙間Ｇを保って回転可能に嵌装する形で支持されている。

本実施の形態の場合、シュラウド７は、その空気吸込側前縁部７ｂおよび後縁部７ｃが各々半径方向に所定幅起立して曲成され、かつ同前縁部７ｂの基部（吸込境界）が、羽根車の羽根６，６・・・外周端部の翼弦幅Ｈの（１／４）Ｈ〜（３／４）Ｈ前縁側に寄った位置に位置するように、その本体部７ａ部分が羽根６，６・・・の外周端部に固定して設けられており、上記前縁部７ｂは上記仕切板１０側のファンガイド口１１のフレア形状の口縁部１０ａの背面に対して所定の隙間を保って対向していることを特徴としている。

上記シュラウド前縁部７ｂが起立する翼弦位置（１／４）Ｈ〜（３／４）Ｈは、羽根外周端部（その前縁側〜後縁側）において空気の吸込力がもっとも大きい領域である。したがって、同部分にシュラウド７の吸込流ガイド作用を果たす半径方向に起立曲成した前縁部７ｂがあると、羽根車外周部の最も有効な吸気作用が生じ、送風性能が向上する。また、その結果、羽根６，６・・・の外周端および後縁６ｂ，６ｂ・・・との干渉も生じにくくなり、有効に騒音が低減される。

この場合、翼弦幅Ｈに対してシュラウド７の本体部７ａの取付幅Ｈ₂を除いた羽根前縁部６ａの幅Ｈ₁が小さすぎると性能が劣化し、羽根６，６・・・の外周端（翼端）からの吸込空気流ｆ₂の吸込効果が阻害される。

他方、翼弦幅Ｈに対して羽根前縁部６ａ，６ａ・・・の幅Ｈ₁が大きすぎると、仕切板１０のファンガイド口１１の口縁部１０ａとシュラウド前縁部７ｂとの間の隙間を通る羽根外周端側からの漏れ流れｆ₃が羽根の後縁６ｂ，６ｂ・・・と干渉して騒音が増大する。

したがって、同寸法Ｈ₁／Ｈは、１／４〜３／４の範囲の場合が騒音の低減に有効である。これは、例えば図４のグラフに示されるように実際の測定結果からも立証された。

一方、漏れ流れｆ₃の抑制に有効な上記仕切板１０のファンガイド口１１のフレア形状の口縁部１０ａに所定の隙間を置いて対接する上記シュラウド前縁部７ｂの半径方向の起立幅（重なり幅）Ｂは、羽根車の直径Ｄの０．０５倍から０．１５倍程度の大きさであることが好ましい。

この幅Ｂが大きすぎると、摩擦摺動音が増加し、小さすぎると漏れ流れの吸込方向へのガイド作用が低下する。

この点も、図５に示す実際の測定結果から裏付けられた。

なお、図３中の矢印ｆ₁は、羽根車前方からの主たる吸込気流である。

また、本実施の形態の場合、上記シュラウド７の後縁部７ｃは、羽根６，６・・・の後縁部６ｂよりも所定寸法後方（下流側）で、前縁部７ｂと同様に半径方向外方に所定幅起立曲成されている。したがって、羽根６，６・・・の後縁部６ｂの外周端部付近からシュラウド７の前縁部７ｂ側に回り込む空気の流れが、同起立した曲成した後縁部７ｃによってスムーズにガイドされ、羽根後縁部分での干渉を起さなくなる。

（最良の実施の形態２）
次に図６は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願発明の最良の実施の形態２に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態では、上記実施の形態１の構成のシュラウド７の後縁部７ｃを半径方向外方に曲成するのではなくて、そのまま後方にストレートに延ばしたことを特徴とするものである。その他の部分の構成は、上記実施の形態１のものと全く同一であり、同様の作用を果たす。

このような構成によると、羽根６，６・・・の後縁６ｂ，６ｂ・・・側からの流れが下流側遠方にガイドされ、仕切板１０のファンガイド口１１の口縁部１０ａとシュラウド７の前縁部７ｂとの隙間側に殆ど回り込まなくなり、漏れ流れｆ₃の量自体が減少し、騒音が低減される。

（最良の実施の形態３）
次に図７は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願発明の最良の実施の形態３に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態では、上記実施の形態１の構成のシュラウド７の後縁部７ｃを半径方向外方に曲成するのではなくて、そのまま羽根６，６・・・の後縁部分でカットしたことを特徴とするものである。その他の部分の構成は、上記実施の形態１のものと全く同一であり、同様の作用を果たす。

このような構成によると、上記実施の形態２のものに比べると、羽根６，６・・・の後縁６ｂ，６ｂ・・・側からの流れが下流側遠方にガイドされにくくなり、仕切板１０のファンガイド口１１の口縁部１０ａとシュラウド７の前縁部７ｂとの隙間側に回り込む漏れ流れｆ₃は増えるが、少なくとも上記実施の形態１と略同様の騒音低減効果は得ることができる。

（最良の実施の形態４）
次に図８は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願発明の最良の実施の形態４に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態では、上記実施の形態１の構成の羽根車自体を少し仕切板１０よりも前方に寄せるとともに、シュラウド７の前縁部７ｂを仕切板１０の前側で口縁部１０ａに対接させたことを特徴とするものである。その他の部分の構成は、上記実施の形態１のものと全く同一であり、同様の作用を果たす。

このような構成によると、羽根６，６・・・の後縁６ｂ，６ｂ・・・側から前方側への漏れ流れｆ₃が、コアンダ効果により上記仕切板１０の前壁面に付着して遠心方向に流れるようになり、シュラウド７側から羽根６，６・・・の前縁６ａ，６ａ・・・方向に向かわなくなる。

その結果、羽根外周端との干渉もなくなり、騒音が低減される。

このような構成の場合にも、もちろんシュラウド７は、その空気吸込側前縁部７ｂ側および後縁部７ｃ側が各々半径方向に起立曲成され、かつ前縁部７ｂが、羽根車の羽根６，６・・・外周端部の翼弦幅Ｈの（１／４）Ｈ〜（３／４）Ｈ前縁側に寄せた位置に設けられている。

同翼弦位置は、羽根外周端部（その前縁側〜後縁側）において空気の吸込力がもっとも大きい領域である。したがって、同部分にシュラウド７の吸込流ガイド作用を果たす前縁部７ｂがあると羽根車外周部の最も有効な吸気作用が生じ、送風性能が向上する。また、その結果、漏れ流れｆ₃の一部が吸い込まれても羽根６，６・・・外周端および後縁との干渉を生じにくくなり、騒音が低減される。

この場合、図示の翼弦幅Ｈに対してシュラウド７のない前縁部６ａ，６ａ・・・の幅Ｈ₁が小さすぎると性能が劣化し、羽根外周端（翼端）からの吸込効果が阻害される。

他方、Ｈに対してＨ₁が大きすぎると、外周端からの漏れ流れが羽根６，６・・・の後縁６ｂ，６ｂ・・・と干渉して騒音が増大する。

したがって、同寸法Ｈ₁／Ｈは、上述の実施の形態１の場合と同様に、１／４〜３／４の範囲の場合が騒音の低減に有効である。これは、例えば図９のグラフに示されるように実際の測定結果からも立証された。

一方、漏れ流れの抑制に有効な上記仕切板１０のファンガイド口１１のフレア状の口縁部１０ａに所定の隙間を置いて対接する前縁部７ｂの幅Ｂも、上述の実施の形態１の場合と同様に、羽根車の直径Ｄの０．０５倍から０．１５倍程度の大きさであることが好ましい。

この幅Ｂが大きすぎると、摩擦摺動音が増加し、小さすぎると漏れ流れの吸込方向へのガイド作用が低下する。

（最良の実施の形態５）
次に図１０は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願発明の最良の実施の形態５に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態は、上記実施の形態２の構成のシュラウド付の羽根車の全体を仕切板１０よりも所定寸法前方側に寄せ、シュラウド７のストレートな後縁部７ｃを仕切板１０の口縁部１０ａに対して所定の隙間Ｓを空けて対応させたことを特徴としている。

その他の部分の構成は、全て上述の実施の形態２のものと同一であり、同様の作用効果を奏する。

このような構成によると、羽根６，６・・・の後縁側からの流れが下流側遠方にガイドされ、仕切板１０のファンガイド口１１の口縁部１０ａとシュラウド７の後縁部７ｃとの隙間からの漏れ流れｆ₃が、羽根６，６・・・の前縁６ａ，６ａ・・・側に殆ど回り込まなくなり、漏れ流れｆ₃の影響が減少し、騒音も低減される。

（最良の実施の形態６）
次に図１１は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願発明の最良の実施の形態６に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態では、上記実施の形態５の構成のシュラウドの後縁部７ｃの先端のみを半径方向に少し曲成するとともに、仕切板１０のファンガイド口１１の口縁部１０ａをも少し後方に曲成して対応させたことを特徴とするものである。その他の部分の構成は、上記実施の形態５のものと全く同一であり、同様の作用を果たす。

このような構成によっても、やはり羽根６，６・・・の後縁６ｂ，６ｂ・・・側からの流れが下流側遠方にガイドされ、シュラウド７の前縁部７ｂ側には回り込まなくなり、漏れ流れｆ₃の影響が減少し、騒音が低減される。

（最良の実施の形態７）
次に図１２は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願発明の最良の実施の形態７に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態では、上記実施の形態５の構成のシュラウドの前縁部７ｂを半径方向外方に曲成するのではなくて、そのまま上述のＨ₁／Ｈ位置でカットしたことを特徴とするものである。その他の部分の構成は、上記実施の形態５のものと全く同一であり、同様の作用を果たす。

このような構成によっても、やはり羽根６，６・・・の後縁６ｂ，６ｂ・・・側からの流れが下流側遠方にガイドされ、シュラウド７の前縁部７ｂ側には回り込まなくなり、漏れ流れｆ₃の影響が減少し、騒音が低減される。

（最良の実施の形態８）
次に図１３は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願発明の最良の実施の形態８に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態では、羽根車自体を少し仕切板１０よりも前方に寄せるとともに、シュラウド７の前縁部７ｂを仕切板１０の前側で口縁部１０ａに対接させた上述の実施の形態４の構成の羽根車において、羽根車の羽根外周端部に対するシュラウド７の後縁部７ｃの取付端部Ｐ₁を羽根外周端部の後縁から翼弦幅Ｈの１／４程度前縁側に寄せた位置に設けたことを特徴とするものである。その他の部分の構成は、上記実施の形態４のものと同一であり、同様の作用を果たす。

このような構成によると、先ず図１３に示されるように、羽根６，６・・・の後縁６ｂ，６ｂ・・・側から前方側への漏れ流れｆ₃が、上記図８の場合と同様に、コアンダ効果により上記仕切板１０の前壁面に付着して遠心方向に流れるようになり、シュラウド７側から羽根６，６・・・の前縁６ａ，６ａ・・・方向に向かわなくなる。その結果、羽根外周端との干渉もなくなり、騒音が低減される。

そして、同構成の場合、もちろんシュラウド７は、その空気吸込側前縁部７ｂ側および空気吹出側後縁部７ｃ側が各々遠心方向に起立曲成されており、かつ、それらの内の空気吸込側前縁部７ｂの羽根外周端部との取付端部Ｐ₂が、羽根車の羽根６，６・・・外周端部の翼弦幅Ｈの（１／４）Ｈ〜（３／４）Ｈだけ羽根前縁側に寄せた位置に設けられている。

同翼弦位置は、すでに述べたように、羽根外周端部（その前縁側〜後縁側までの寸法Ｈ部分）において空気の吸込力がもっとも大きい領域である。したがって、同部分にシュラウド７の吸込空気流ガイド作用を果たす遠心方向に起立曲成された前縁部７ｂがあると、羽根車外周部の最も有効な吸気作用が生じ、その送風性能が向上する。また、その結果、上記漏れ流れｆ₃の一部が吸い込まれても、羽根６，６・・・外周端および後縁６ｂとの干渉を生じにくくなり、騒音が低減される。

この場合、図示の翼弦幅Ｈに対してシュラウド７のない前縁６ａ，６ａ・・・部分の幅Ｈ₁が小さすぎると性能が劣化し、羽根外周端（翼端）からの吸込効果が阻害される。

他方、同翼弦幅Ｈに対してシュラウド７のない前縁６ａ，６ａ・・・部分Ｈ₁が大きすぎると、羽根外周端部からの空気流が、羽根６，６・・・の後縁６ｂ，６ｂ・・・と干渉して騒音が増大する。

したがって、同寸法Ｈ₁／Ｈは、上述の実施の形態４の場合と同様に、１／４〜３／４の範囲の場合が騒音の低減に有効である。

一方、漏れ流れの抑制に有効な上記仕切板１０のファンガイド口１１の口縁部１０ａに所定の隙間を置いて対接する上記シュラウド前縁部７ｂの遠心方向の幅Ｂも、上述の実施の形態４の場合と同様に、羽根車の直径Ｄの０．０５倍から０．１５倍程度の大きさであることが好ましい。

この幅Ｂが大きすぎると、摩擦摺動音が増加し、小さすぎると漏れ流れの吸込方向へのガイド作用が低下する。

しかも、同図１３の構成では、上記シュラウド７の後縁部７ｃの遠心方向への曲成起点である羽根車の羽根外周端への取付端部Ｐ₁を羽根外周端部の後縁から所定の寸法Ｈ₃、例えばＨ₃＝翼弦幅Ｈの略１／４程度前縁側に寄せた位置に設けている。

したがって、同構成では、上述の図８の構成の場合に比べて、Ｈ₃＝（１／４）Ｈ分だけ翼弦幅Ｈに対するシュラウド７の本体部７ａの取付幅Ｈ₂を小さくすることができ、羽根６，６・・・の外周端（翼端）から吸い込まれた空気流ｆ₂が境界層を殆ど発生させることなく、回転するシュラウド７の遠心力によって遠心方向に早目に吹き出されてしまい、羽根下流域ではスムーズな外向きの流れとなる。

そのため、同領域での流れの乱れや干渉による送風騒音の発生も少なく、静圧も上昇する。

これに対して、前述の図８の実施の形態４のように、シュラウド７の本体部７ａの羽根外周端部に対する取付幅Ｈ₂が大きく、羽根後縁６ｂの最終端が取付端部（遠心方向への曲成起点）Ｐ₁となっている場合には、例えば図１４に詳細に示すように、シュラウド本体部７ａ部分に沿う空気流ｆ₂が遠心方向に長く拘束される結果、吹き出されるまでの時間が長く境界層の発達が大きい。

つまり、折角の回転するシュラウド７の遠心力が、羽根の後縁６ｂ付近に到っても吹き出し方向に有効に作用しない。したがって、送風騒音の発生が大きく、静圧も小さい。

（最良の実施の形態９）
次に図１５は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願発明の最良の実施の形態９に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態の構成では、上記図１３の最良の実施の形態８の構成におけるシュラウド７の前縁部７ｂおよび後縁部７ｃの曲成度をより高くし、特に後縁部７ｃの羽根外周端側に曲面構造の傾斜面を形成したことを特徴としており、その他の構成は同様である。

このような構成にすると、より有効にシュラウド７の遠心力を活用し得るようになり、より効果的に境界層の発達を抑えることができる。

その結果、より騒音を有効に低減でき、より効果的に静圧を向上させることができる。

（最良の実施の形態１０）
次に図１６は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願 明の最良の実施の形態１０に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態の構成では、上記図１３の最良の実施の形態８の構成におけるシュラウド７の板厚を少し厚くし、その前縁部７ｂの曲成部および上端をアール面とする一方、後縁部７ｃを遠心方向（半径方向外方）に曲成させることなくストレートな筒状部とし、同筒状部後端には羽根外周端部との間に遠心方向に次第に広くなる隙間を形成するストレートな傾斜面Ｔを形成したことを特徴とするものである。その他の構成は、図１３のものと同様である。

このような構成の場合にも、上述の最良の実施の形態８，９の場合と同様に、羽根６，６・・・の外周端（翼端）から吸込まれた空気流ｆ₂が境界層を殆ど発生させることなく、回転するシュラウド７の遠心力によって遠心方向に早目に吹き出され、羽根下流域ではスムーズな外向きの流れとなる。

そのため、同領域での流れの乱れや干渉による送風騒音の発生も少なく、静圧も上昇する。

なお、同構成において、上記ファンガイド口１１を形成している仕切板１０の口縁部１０ａとシュラウド本体部７ａとの間の隙間は、可能な限り小さい方が送風性能向上、騒音低減には有効である。

（最良の実施の形態１１）
次に図１７は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願 明の最良の実施の形態１１に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態の構成では、上記図１３の最良の実施の形態８の構成におけるシュラウド７の板厚を少し厚くし、その前縁部７ｂの曲成部および上端をアール面とする一方、後縁部７ｃを遠心方向（半径方向外方）に曲成させることなくストレートな筒状部とし、同筒状部後端には羽根外周端部との間に遠心方向に次第に広くなる隙間を形成する円弧面状の傾斜面Ｒを形成したことを特徴とするものである。その他の構成は、図１３のものと同様である。

このような構成の場合にも、上述の最良の実施の形態８，９の場合と同様に、羽根６，６・・・の外周端（翼端）から吸込まれた空気流ｆ₂が境界層を殆ど発生させることなく、回転するシュラウド７の遠心力によって遠心方向に早目に吹き出されて、羽根下流域ではスムーズな外向きの流れとなる。

そのため、同領域での流れの乱れや干渉による送風騒音の発生も少なく、静圧も上昇する。

（最良の実施の形態１２）
次に図１８は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願 明の最良の実施の形態１２に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態の構成では、上記図１３の最良の実施の形態８の構成におけるシュラウド７の板厚を少し厚くし、その前縁部７ｂの曲成部および上端をアール面とする一方、後縁部７ｃを遠心方向（半径方向外方）に曲成させることなくストレートな筒状部とし、同筒状部後端を羽根外周端部との間に所定の広さの隙間Ｂを形成しながら板厚の薄い状態で羽根６，６・・・の後縁６ｂよりも所定長さ後方にストレートに延設したことを特徴とするものである。

このような構成の場合にも、上述の最良の実施の形態８，９の場合と同様に、羽根６，６・・・の外周端（翼端）から吸込まれた空気流ｆ₂が境界層を殆ど発生させることなく、回転するシュラウド７の遠心力によって遠心方向に早目に吹き出されてしまい、羽根下流域ではスムーズな外向きの流れとなる。

そのため、同領域での流れの乱れや干渉による送風騒音の発生も少なく、静圧も上昇する。

（騒音低減効果の確認）
今、例えば図１７の上記最良の実施の形態１１のシュラウド構成の場合において、同シュラウド７の後縁部７ｃの羽根外周端部への取付端部（曲面形成起点）Ｐ₁を翼弦長後端から何の程度の寸法Ｈ₃だけ前縁側に寄せた時に騒音低減効果、静圧向上効果が高いかを測定して見ると、図１９、図２０のグラフのようになった。

これらの結果から見ると、シュラウド７の前縁部７ｂの取付端部位置（寸法Ｈ_1，位置Ｐ₂）が翼弦長Ｈの（１／４）Ｈ又は（２／４）Ｈの何れの位置にある場合においても、後縁部７ｃの取付端部（曲面形成起点）Ｐ₁が羽根外周端部の後縁端から前縁６ａ側に略（１／４）Ｈ寄った位置にある時が、最も騒音が小さい（静圧も高い）ことが判明する。

この結果は、もちろん上記最良の実施の形態８〜１２のすべての構成の場合にも言えるであろうことは容易に予測できる。

（最良の実施の形態１３）
次に図２１は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願 明の最良の実施の形態１３に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態は、上記最良の実施の形態１０の構成において、仕切板１０との対応位置を避けたシュラウド７の本体部７ａ部分に肉薄の凹溝部Ｏを形成することによって、シュラウド７、ひいては羽根車Ｆの軽量化を図ったものである。

その他の構成は同一であり、同一の作用を奏する。

（最良の実施の形態１４）
次に図２２は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願 明の最良の実施の形態１４に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態は、上記最良の実施の形態１１の構成において、仕切板１０との対応位置を避けたシュラウド７の本体部７ａ部分に肉薄の凹溝部Ｏを形成することによって、シュラウド７、ひいては羽根車Ｆの軽量化を図ったものである。

その他の構成は同一であり、同一の作用を奏する。

（最良の実施の形態１５）
次に図２３は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願 明の最良の実施の形態１５に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態は、上記最良の実施の形態１２の構成において、仕切板１０との対応位置を避けたシュラウド７の本体部７ａ部分に肉薄の凹溝部Ｏを形成することによって、シュラウド７、ひいては羽根車Ｆの軽量化を図ったものである。

その他の構成は同一であり、同一の作用を奏する。

（最良の実施の形態１６）
次に図２４は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願 明の最良の実施の形態１６に係る空気調和機用室外機のファン部分の構成を示している。

この実施の形態は、上記最良の実施の形態１５の構成において、仕切板１０との対応位置をも含むシュラウド７の可及的に広い本体部７ａ部分に肉薄の凹溝部Ｏを形成することによって、シュラウド７、ひいては羽根車Ｆの軽量化を図る一方、同肉薄の凹溝部分Ｏ内に発泡樹脂Ｓを充填することによって形態上は凹溝部Ｏをなくしたものである。

このような構成の場合、外見上凹溝部Ｏがなくなるので見映えが良くなるとともに、後縁側取付端部Ｐ₁からの延設部が傾斜面となっているので、よりスムーズに羽根外周端から吸い込まれた空気流ｆ₂が外向きに吹き出される。

なお、上記最良の実施の形態１３，１４の構成の肉薄の凹溝部Ｏに対しても同様の発泡材充填構造を採用することが可能である。

その他の構成は同一であり、同一の作用を奏する。

（最良の実施の形態１７）
次に図２５は、本願発明のシュラウド付ファンを送風ファンに採用して構成した本願 明の最良の実施の形態１７に係る空気調和機用室外機およびそのファン部分の構成を示している。

この実施の形態では、以上に述べた各実施の形態の空気調和機用室外機の送風ファンが基本的に空気吸込口４ａと空気吹出口４ｂとが横方向に対応した関係にある横吹き出し型のものを前提として説明したが、本実施の形態では、空気吸込口４ａと空気吹出口４ｂとが直交方向に対応した関係にある天吹き出し型のものとしたことを特徴とするものである。

この場合、シュラウド７の構造について、図中では上記図８の最良の実施の形態４に対応したものを示しているが、同天吹き出し型のものにおいても、上述の全ての実施の形態のシュラウド７の採用が可能であり、同様の作用効果を奏する。

本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態１に係る空気調和機用室外機の構造を示す正面図である。 同室外機の構造を示す縦断面図である。 同室外機のシュラウド付ファン部分の構成を示す断面図である。 同シュラウド付ファンのシュラウド前縁部の起立位置による騒音低減効果を示す図（グラフ）である。 同シュラウド付ファンのシュラウド前縁部の起立幅による騒音低減効果を示す図（グラフ）である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した最良の実施の形態２に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態３に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態４に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 同シュラウド付ファンのシュラウド前縁部の起立位置による騒音低減効果を示す図（グラフ）である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態５に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態６に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態７に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態８に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 同図１３のファンの作用と対比した上記図８のファンの作用を示す断面図である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した最良の実施の形態９に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態１０に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態１１に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態１２に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 シュラウドの前縁部の取付位置が（１／４）Ｈの場合において、同シュラウドの後縁部の取付位置を（０／４）Ｈ〜（３／４）Ｈの範囲で変えた時の図１７のシュラウド付ファンの構造の騒音低減効果を示す図（グラフ）である。 同図１７のシュラウド付ファンのシュラウド前縁部の取付位置を（２／４）Ｈとした場合における図１９と同様の測定方法による騒音低減効果を示す図（グラフ）である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態１３に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態１４に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した最良の実施の形態１５に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態１６に係る空気調和機用室外機のシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。 本願発明のシュラウド付ファンを採用して構成した本願発明の最良の実施の形態１７に係る空気調和機用室外機およびそのシュラウド付ファン部分の構造を示す断面図である。

符号の説明

１は室外機、１ａは本体ケーシング、２は熱交換器、５はハブ、６は羽根、６ａは前縁、６ｂは後縁、７はシュラウド、７ｂは前縁部、７ｃは後縁部、９はファンモーター、１０は仕切板、１０ａは口縁部、１１はファンガイド口である。

Claims (9)

1. ケーシング（１ａ）と、該ケーシング（１ａ）に設けられた空気吸込口（４ａ）と、上記ケーシング（１ａ）に設けられた空気吹出口（４ｂ）と、該空気吹出口（４ｂ）側に仕切板（１０）を介して設けられたファンガイド口（１１）と、上記ケーシング（１ａ）内の上記空気吸込口（４ａ）側に位置して設けられた熱交換器（２）と、上記ケーシング（１ａ）内の上記熱交換器（２）と上記空気吹出口（４ｂ）との間に位置し、羽根部（６），（６）・・・を上記仕切板（１０）のファンガイド口（１１）内に回転可能に嵌装させて設けられたシュラウド付羽根車とを備え、上記シュラウド（７）は、その空気吸込側前縁部（７ｂ）が羽根車の羽根外周端部の翼弦幅Ｈの１／４〜３／４前縁側に寄せた位置に設けられていることを特徴とするシュラウド付プロペラファン。
2. 上記シュラウド（７）の前縁部（７ｂ）は、上記ファンガイド口（１１）を形成している仕切板（１０）と平行に延び、その空気吸込方向背面側に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１記載のシュラウド付プロペラファン。
3. 上記シュラウド（７）の前縁部（７ｂ）は、上記ファンガイド口（１１）を形成している仕切板（１０）と平行に延び、その空気吸込方向前面側に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１記載のシュラウド付プロペラファン。
4. 上記シュラウド（７）の後縁部（７ｃ）が、上記ファンガイド口（１１）を形成している仕切板（１０）のファンガイド口（１１）の口縁部（１０ａ）に対向して設けられていることを特徴とする請求項１記載のシュラウド付プロペラファン。
5. 上記シュラウド（７）は、その空気吹出側後縁部（７ｃ）の羽根車の羽根外周端部への取付端部（Ｐ₁）が、羽根車の羽根外周端部の後縁位置より所定寸法Ｈ₃前縁側に寄せた位置に設けられていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載のシュラウド付プロペラファン。
6. 上記所定寸法Ｈ₃は、羽根車の羽根外周端部の翼弦幅Ｈの略１／４の寸法であることを特徴とする請求項５記載のシュラウド付プロペラファン。
7. 上記シュラウド（７）の後縁部（７ｃ）は、その羽根外周端部への取付端部（Ｐ₁）から遠心方向に向けて傾斜面を形成していることを特徴とする請求項５又は６記載のシュラウド付プロペラファン。
8. 上記空気吸込口（４ａ）と空気吹出口（４ｂ）とが横方向に対応した関係にあることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載のシュラウド付プロペラファン。
9. 上記空気吸込口（４ａ）と空気吹出口（４ｂ）とが直交方向に対応した関係にあることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載のシュラウド付プロペラファン。

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