JP4380105B2

JP4380105B2 - 送風ユニットのファンガード及び空気調和装置

Info

Publication number: JP4380105B2
Application number: JP2001515464A
Authority: JP
Inventors: 正史鎌田; 正大西; 加藤　　学; 洋紀石原; 辰男藤原; 政樹山本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1999-08-09
Filing date: 2000-08-08
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2020-08-08
Also published as: CN1125245C; AU6320700A; KR100408781B1; TW461937B; EP1120571A1; KR20010080037A; EP1120571B1; ES2550999T3; EP1120571A4; CN1319165A; US6503060B1; WO2001011241A1

Description

技術分野
本願発明は、ファン運転時（送風時）に生じる騒音とショートサーキットとを防止するようにした送風ユニットのファンガード及び該ファンガードを備えた空気調和装置に関する。
背景技術
送風ユニットの一例としては、空気調和機の室外機がある。例えば、図２０および図２１に示すように、空気調和機の室外機（20）は、一般に箱型の本体ケーシングの内部に熱交換器（21）およびプロペラファン（22）を備えている。上記本体ケーシングの前面側には、ファンガイドであるベルマウス（23）を介して空気吹出口（20a）が開口している。上記本体ケーシングの空気吹出口（20a）の外方には、ファン防護部材としてのグリル構造のファンガード（24）が設けられている。
【０００１】
上記プロペラファン（22）が回転すると、背面側の空気吸込口（20b）から空気が本体ケーシングに吸い込まれる。この空気は、熱交換器（21）を通過した後、プロペラファン（22）およびベルマウス（23）を通過し、空気吹出口（20a）およびファンガード（24）を経て室外機（20）の前方へ矢印のように吹き出される。
【０００２】
上記ファンガード（24）は、複数本の防護用リブ（25，25…）と複数本の支持リブ（26，26…）とからなる扇形格子状のグリル構造に形成されている。上記防護用リブ（25）は、外観の見映えを考慮し、プロペラファン（22）の回転軸周りに環状に延び、断面円形の鋼線よって構成されている。一方、上記支持リブ（26）は、プロペラファン（22）の回転軸（O−O′）に直交して所定の間隔で放射方向に延び、断面円形の鋼線よって構成されている。そして、上記支持リブ（26）は、防護用リブ（25）を溶接により一体化して支持固定している。
【０００３】
このように室外機（20）を構成すると、例えば、外部との関係において室外機（20）内部のプロペラファン（22）の防護が図られる。さらに、上記室外機（20）は、プロペラファン（22）が外部から見えにくくなり、本体ケーシング全体としてもエクステリア性に秀れ、デザイン的にも調和がとれた構造となる。
【０００４】
−解決課題−
ところが、上記のような鋼線を使用した従来の構造のファンガード（24）は、支持リブ（26）に対して防護用リブ（25）を溶接する必要があるため、コストが高い。
【０００５】
また、ファンガード（24）にプロペラファン（22）からの空気の吹出流が流入する際、上記各リブ（25，26）の断面が円形であることから、プロペラファン（22）の吹出流が各リブ（25，26）の表面にスムーズに追随できない。この結果、上記吹出流が各リブ（25，26）の表面で剥離して渦流が生じ、圧力損失を招くとともに騒音が発生する。
【０００６】
そこで、上記各リブ（25，26）をそれぞれ所定の幅を有する扁平な形状にすることによって圧力損失を低減することが考えられる。同時に、各リブ（25，26）を合成樹脂により一体成型することにより、コストを低減することが考えられる。
【０００７】
しかし、そのようにした場合、ファンガード（24）に流入するプロペラファン（22）の吹出流は、プロペラファン（22）の回転方向に所定の大きさの速度成分を有している。そのため、プロペラファン（22）の吹出流の方向と各リブ（25，26）の扁平面の設置角度とが合わず、吹出流が衝突して渦流が生じ、圧力損失を招くとともに騒音が発生する。
【０００８】
また、上記プロペラファン（22）の吹出流の流速は、半径方向の位置によっても異なる。例えば、図１３の計測データからも理解されるように、プロペラファン（22）の羽根（22a）のチップ（27）よりも少しハブ（22b）側に寄った外周側部分の流速の方が大きい。そして、半径方向の速度分布は、この部分からハブ（22b）側およびチップ（27）側に向かって共に流速が小さくなるように変化する。
【０００９】
また、上記ハブ（22b）の外径よりも内側において、プロペラファン（22）の吹出流の半径方向の分布は、圧力差によりプロペラファン（22）の下流側からハブ（22b）側に向かう逆流が生じる。この流れは、本来の吹出方向に向かう流れと干渉するため、やはり騒音上の問題となる。
【００１０】
さらに、上述のように送風ユニットを空気調和機の室外機に適用した場合、ショートサーキット現象が生じる。つまり、熱交換器（21）を通過した後にプロペラファン（22）から吹き出された空気が外周方向に広がって後方側に吸引され、再び熱交換器（21）に流入する。このショートサーキット現象は、空調能力の低下を招くため、可能な限り有効に防止しなければならない。
【００１１】
しかし、上記プロペラファン（22）の吹出流は、一般に遠心方向の速度成分を有し、半径方向の外向きの拡散流れとなることが多い。この結果、上記ファンガード（24）より流出した気流は、コアンダ効果により本体ケーシングの前面側の壁面に付着して熱交換器（21）側に向かい、ショートサーキットが生じやすい問題がある。この傾向は、上記のようなプロペラファンに代えて斜流ファンを採用したような場合に、より顕著となる。
発明の開示
本願の各発明は、上記のような問題を解決することを目的としてなされたもので、該目的を達成するために、それぞれ次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。
【００１２】
（１）第１の発明
第１の発明は、ファン（6）の空気吹出口（2a）の外周囲に設けられる外枠（4a）を備えている。さらに、該外枠（4a）の中央部付近から半径方向の外側に向かって放射状に延びる複数枚の板状リブ（41，41…）を備えている。その上、該複数枚の板状リブ（41，41…）に一体化され、上記ファン（6）の回転軸（O−O′）を中心として半径方向に所定の間隔を置いて同心状に設けられた複数個の略筒状リブ（42，42…）とを備えている。
【００１３】
そして、上記板状リブ（41）は、外側に向かってファン（6）の回転方向に湾曲するとともに、上記ファン（6）の吹出流の方向に沿って傾斜している。
【００１４】
換言すると、第１の発明は、ファン（6）の空気吹出口（2a）の外周囲に設けられる外枠（4a）と、該外枠（4a）内の上記ファン（6）の回転軸（O−O′）に対応した中央部付近から半径方向外側に向かって放射状に延びる複数枚の板状リブ（41，41…）と、該複数枚の板状リブ（41，41…）に一体化され、上記ファン（6）の回転軸（O−O′）を中心として半径方向に所定の間隔を置いて同心状に複数個配設される略筒状リブ（42，42…）とを備え、送風ユニットの本体ケーシング（1a）に設けられるファンガードである。
【００１５】
そして、上記板状リブ（41）の空気の吹出端（41b）が形成する線（C _１）の垂直断面において、板状リブ（41）の吹出端（41b）が吸込端（41a）よりファン（6）の回転方向側に位置するように上記吸込端（41a）と吹出端（41b）とを結ぶ線（A）が上記回転軸（O−O′）に対してファン（6）の回転方向に所定の取付角度（θr）だけ傾斜している。
【００１６】
例えば、送風ユニットを空気調和装置の室外機に適用する場合がある。この場合、ショートサーキットは空調能力の低下を招くので、可及的に避けることが必要である。つまり、本体ケーシングの背後の空気吸込口から吸込まれた空気は、熱交換器を通過した後、前面側のファン（6）の空気吹出口（2a）より吹き出される。この吹き出した空気が再び空気吸込口に回って熱交換器に流入する現象を避けることが必要である。しかし、ファンガード（4）の上流側に設置されるファン（6）の吹出流は、一般に半径方向の外向きの流れとなることが多い。したがって、そのままの流れでは、ファンガード（4）から流出した吹出気流がコアンダ効果により本体ケーシングの前面側の壁面に付着し、後方の熱交換器側に向かい、ショートサーキットが生じやすい。
【００１７】
そこで、第１の発明では、複数枚の板状リブ（41）をファン（6）の回転方向に沿って延長している。この結果、上記ファン（6）からの半径方向の外向きの吹出流に対して板状リブ（41）により半径方向の内向きの力（Fr）が働くようになる。したがって、ファンガード（4）から流出した吹出流が半径方向の外向きに向かうのを抑制することができる。よって、上記ショートサーキットを可及的に防止することができる。
【００１８】
しかも、第１の発明では、さらに上記板状リブ（41）に一体化され、同心状に設けられる複数個の略筒状リブ（42）を備えている。そして、上記略筒状リブ（42）は、上記回転軸（O−O′）の軸方向に延びてファン（6）の吹出流の吹出方向を規制するように構成されている。したがって、上記略筒状リブ（42）の吹出方向の規制作用によって半径方向全体の吹出流が前面方向に収束するようになる。この結果、より上記ショートサーキットが有効に防止される。
【００１９】
また、前述のように、ファンガード（4）に流入するファン（6）の吹出流は、ファン（6）の回転方向の速度成分を有する旋回流れとなる。そのため、ファン（6）の吹出流の流れの方向と上記板状リブ（41）の取付角度とが合わないと、流れの剥離による騒音が発生する。
【００２０】
そこで、第１の発明では、上記板状リブ（41）を上記ファン（6）から吹き出される吹出流の方向に沿って傾斜させている。この結果、ファン（6）の吹出流の方向に対して板状リブ（41）の取付角度が一致し、流れの剥離を可及的に低減することができる。したがって、より一層の低騒音化を図ることができる。
【００２１】
また、第１の発明では、板状リブ（41）としているので、ファン（6）の吹出流が板状リブ（41）の表面にスムーズに追随する。この結果、空気吹出流の剥離が低減し、圧力損失がなく、騒音を低減することができる。
【００２２】
更に、上記板状リブ（41）の吹出端（41b）が形成する線（C_１）は、上記回転軸（O−O′）の軸方向からみた状態において上記線（C_１）と略筒状リブ（42）の接線方向とのなす鋭角の角度（θα）が半径方向の内側から外側に向かって次第に大きくなる曲線である。
【００２３】
換言すると、上記複数枚の板状リブ（41，41…）の空気吹出側端部（41b）をファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる線（C_１）が、上記複数個の略筒状リブ（42，42…）の接線方向となす鋭角の角度（θα，θα…）が半径方向内側から外側に向かって次第に大きくなるような曲線となっている。
【００２４】
このようにすると、軸方向の速度成分が相対的に大きいファン（6）の各羽根（6b，6b…）のチップ側において、ファン（6）の吹出流に対して上記板状リブ（41）から半径方向の内向きの力（Fr）が不必要に大きくなって通風抵抗が大きくなることを防止することができる。
【００２５】
また、上記板状リブ（41）の取付角度（θr）を、ファン（6）の吹出流の軸方向の速度成分（CZ）が最も大きい径方向位置（Rcmax）におけるファン（6）の流出角（θi）と略同一で、かつ半径方向に向けて略一定である構成としている。
【００２６】
換言すると、上記板状リブ（41）の取付角度（θr）を、ファン（6）の羽根車からの空気吹出流の軸方向成分速度（CZ）が最も大きい径方向位置（Rcmax）におけるファン（6）の羽根車吹出直後の空気吹出流の角度（θi）と略同一で、かつ半径方向に向けて略一定である構成としている。
【００２７】
この第１の発明においては、ファン（6）の吹出直後における吹出流の軸方向の速度成分がファンガード（4）に流入するまでに所定量減少する。一方、角運動量保存の法則によりファン（6）の吹出流の周方向の速度成分はファンガード（4）の入口部においても維持される。したがって、上記ファンガード（4）に流入する吹出流の軸方向から接線方向への角度（θn）は、ファン（6）の吹出直後における吹出流の角度（θi）よりも大きくなる。
【００２８】
加えて、ファン（6）の吹出直後の吹出流の角度（θi）は、ファン（6）の吹出流の最も軸方向の速度成分（CZ）が大きな径方向位置（Rcmax）よりもハブ（6a）側に向かうにしたがってより大きくなる傾向がある。したがって、上記板状リブ（41）の全ての半径方向位置において、角度（θi）と角度（θn）とが一致するように上記取付角度（θr）を設定することは設計上かなり繁雑となる。
【００２９】
そこで、板状リブ（41）の吹出端（41b）の線（C_１）と略筒状リブ（42）の接線方向とのなす角度（θα）が半径方向の外側に向かって大きくなるようにする。そして、板状リブ（41）の取付角度（θr）を、ファン（6）の吹出流の軸方向の速度成分（CZ）が最も大きい位置（Rcmax）におけるファン（6）の流出角（θi）と略同一としている。
【００３０】
この結果、ファン（6）の吹出流に対する実質的なリブ取付角（θrs）を、ファンガード（4）に流入する空気流れの軸方向から接線方向への角度（θn）とほぼ一致させることができる。
【００３１】
この場合において、板状リブ（41）の取付角度（θr）を半径方向に略一定に設定している。この結果、上記実質的な取付角（θrs）は、ファン（6）の吹出流の最も軸方向の速度成分（CZ）が大きな径方向位置（Rcmax）よりもハブ（6a）側で大きくなるため、実際のファンガード（4）に流入する流れと合致する。
【００３２】
したがって、ファン（6）の吹出流の最も軸方向の速度成分（CZ）が大きな径方向位置（Rcmax）における吹出流の角度（θi）を把握するだけで、騒音低減効果を得ることができる。つまり、上記角度（θi）を把握することによって、板状リブ（41）の取付角度（θr）を半径方向に複雑に設定することなく、全ての半径方向位置における実質的な取付角（θrs）と空気流れとを一致させることができる。この結果、騒音低減効果をより簡便な設計で得ることができる。
【００３３】
（２）第２の発明
第２の発明は、ファン（6）の空気吹出口（2a）の外周囲に設けられる外枠（4a）を備えている。さらに、該外枠（4a）の中央部付近から半径方向の外側に向かって放射状に延びる複数枚の板状リブ（41，41…）を備えている。その上、該複数枚の板状リブ（41，41…）に一体化され、上記ファン（6）の回転軸（O−O′）を中心として半径方向に所定の間隔を置いて同心状に設けられた複数個の略筒状リブ（42，42…）を備えている。そして、第２の発明は、送風ユニットの本体ケーシング（1a）に設けられるファンガードである。
【００３４】
しかも、上記板状リブ（41）の空気の吹出端（41b）が形成する線（C_１）の垂直断面において、板状リブ（41）の吹出端（41b）が吸込端（41a）よりファン（6）の回転方向側に位置するように上記吸込端（41a）と吹出端（41b）とを結ぶ線（A）が上記回転軸（O−O′）に対してファン（6）の回転方向に所定の取付角度（θr）だけ傾斜している。
【００３５】
加えて、上記板状リブ（41）における吹出端（41b）の外周点（P_２）が、吹出端（41b）の内周点（P₁）と上記回転軸（O−O′）とを結ぶ直線（B）よりもファン（6）の回転方向側に位置している。
【００３６】
換言すると、第２の発明は、ファン（6）の空気吹出口（2a）の外周囲に設けられる外枠（4a）と、該外枠（4a）内の上記ファン（6）の回転軸（O−O′）に対応した中央部付近から半径方向外側に向かって放射状に延びる複数枚の板状リブ（41，41…）と、該複数枚の板状リブ（41，41…）に一体化され、上記ファン（6）の回転軸（O−O′）を中心として半径方向に所定の間隔を置いて同心状に複数個配設される略筒状のリブ（42，42…）とを備えている。上記複数枚の板状リブ（41，41…）の空気吹出側端部（41b，41b…）を上記ファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる線（C_１）に垂直な平面で切断した断面内において、上記複数枚の板状リブ（41，41…）の空気吸込側端部（41a，41a…）の点（PL）と空気吹出側端部（41b，41b…）の点（PT）とを結ぶ線分（A）が上記ファン（6）の回転軸（O−O′）方向から上記ファン（6）の回転方向に向かって所定の取付角度（θr）だけ傾斜するようにするとともに、上記複数枚の板状リブ（41，41…）の吹出端（41b）を上記ファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる線（C_１）において最も外枠（4a）側の点（P_２）が、上記ファン（6）の回転軸（O−O′）と当該投影面との交点（O）と最も中央部側の点（P_１）とを結ぶ直線（B）よりも上記ファン（6）の回転方向側に位置するように構成されている。
【００３７】
前述のように、例えば、送風ユニットを空気調和装置の室外機に適用する場合がある。この場合、ショートサーキットは空調能力の低下を招くので、可及的に避けることが必要である。つまり、本体ケーシングの背後の空気吸込口から吸込まれた空気は、熱交換器を通過した後、前面側のファン（6）の空気吹出口（2a）より吹き出される。この吹き出した空気が再び空気吸込口に回って熱交換器に流入する現象を避けることが必要である。しかし、ファンガード（4）の上流側に設置されるファン（6）の吹出流は、一般に半径方向の外向きの流れとなることが多い。したがって、そのままの流れでは、ファンガード（4）から流出した吹出気流がコアンダ効果により本体ケーシングの前面側の壁面に付着し、後方の熱交換器側に向かい、ショートサーキットが生じやすい。
【００３８】
そこで、第２の発明では、先ず、半径方向の外側に向かって放射状に延びる複数枚の板状リブ（41）を設けている。この板状リブ（41）の形状は、吸込端（41a）と吹出端（41b）とを結ぶ線（A）が回転軸（O−O′）に対して傾斜するようにし、且つ吹出端（41b）の外周点（P_２）が内周点（P₁）よりもファン（6）の回転方向側に位置するようにしている。
【００３９】
このようなリブ形状を採用すると、ファン（6）の吹出流に対して板状リブ（41）より半径方向の内向きの力（Fr）が働くようになる。この結果、ファンガード（4）から流出した吹出流が半径方向の外向きに向かうのを抑制することができる。よって、上記ショートサーキットを可及的に防止することができる。
【００４０】
しかも、第２の発明では、さらに上記板状リブ（41）に一体化され、同心状に設けられる複数個の略筒状リブ（42）を備えている。そして、上記略筒状リブ（42）は、上記回転軸（O−O′）の軸方向に延びてファン（6）の吹出流の吹出方向を規制するように構成されている。したがって、上記略筒状リブ（42）の吹出方向の規制作用によって半径方向全体の吹出流が前面方向に収束するようになる。この結果、より上記ショートサーキットが有効に防止される。
【００４１】
また、前述のように、ファンガード（4）に流入するファン（6）の吹出流は、ファン（6）の回転方向の速度成分を有する旋回流れとなる。そのため、ファン（6）の吹出流の流れの方向と上記板状リブ（41）の取付角度とが合わないと、流れの剥離による騒音が発生する。
【００４２】
そこで、第２の発明では、板状リブ（41）の吸込端（41a）と吹出端（41b）とを結ぶ線（A）が回転軸（O−O′）に対してファン（6）の回転方向に傾斜するようにしている。この結果、ファン（6）の吹出流の方向に対して板状リブ（41）の取付角度が一致し、流れの剥離を可及的に低減することができる。したがって、より一層の低騒音化を図ることができる。
【００４３】
上記の結果、複数枚の板状リブ（41）および複数個の略筒状リブ（42）は、回転軸（O−O′）を中心とした略軸対称形状となる。この結果、上記ファン（6）の吹出流の方向とリブの取付角度が合わずに流れが衝突することによる圧力損失や渦流による騒音を一層有効に抑制することができる。
【００４４】
また、第２の発明では、板状リブ（41）としているので、ファン（6）の吹出流が板状リブ（41）の表面にスムーズに追随する。この結果、空気吹出流の剥離が低減し、圧力損失がなく、騒音を低減することができる。
【００４５】
更に、上記第１の発明と同様に、上記板状リブ（41）の吹出端（41b）が形成する線（C_１）は、上記回転軸（O−O′）の軸方向からみた状態において上記線（C_１）と略筒状リブ（42）の接線方向とのなす鋭角の角度（θα）が半径方向の内側から外側に向かって次第に大きくなる曲線である。
【００４６】
また、上記第１の発明と同様に、上記板状リブ（41）の取付角度（θr）を、ファン（6）の吹出流の軸方向の速度成分（CZ）が最も大きい径方向位置（Rcmax）におけるファン（6）の流出角（θi）と略同一で、かつ半径方向に向けて略一定である構成としている。
【００４７】
（３）第３の発明
第３の発明は、上記第１又は第２の発明の何れかにおいて、上記外枠（4a）の内寸法（φ_１）が、ファンガード（4）の上流側における本体ケーシング（1a）の空気吹出口（2a）の吹出端の内径（φ_２）よりも大きく構成されている。
【００４８】
つまり、外枠（4a）の内径（φ_１）が、ファンガード（4）上流側の空気吹出口（2a）の空気吹出側端部の内径（φ_２）よりも大きいと、ファン（6）の吹出流とファンガード（4）の外枠（4a）との干渉を避けることができる。この結果、上記第１〜第４の何れかの発明における騒音低減効果をより一層向上させることができる。
【００４９】
（４）第４の発明
第４の発明は、上記第１又は第２の発明の何れかにおいて、板状リブ（41）の本数（Zr）とファン（6）の羽根（6b）の枚数（Zb）が互いに素であり、かつ上記回転軸（O−O′）の垂直面に対し、上記板状リブ（41）の吹出端（41b）の曲線（C_１）における中間部と、上記ファン（6）の羽根（6b）の後縁の曲線（C_２）における中間部とが一致する状態において、両曲線（C_１，C_２）が互いに交差する構成としている。
【００５０】
換言すると、第４の発明は、上記第１〜第３の発明の何れかにおいて、上記複数枚の板状リブ（41，41…）の本数（Zr）とファン（6）の羽根（6b，6b…）の枚数（Zb）が互いに素であり、かつ上記ファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に対して複数枚の板状リブ（41，41…）の空気吹出側端部（41b，41b…）を投影してできる曲線（C_１）と、上記ファン（6）の羽根（6b，6b…）の後縁を投影してできる曲線（C_２）とにおいて、両曲線（C_１，C_２）の中間部が相互に一致するように曲線（C_２）を回転移動した際に、当該曲線（C_１）と曲線（C_２）とが互いに交差するように構成されている。
【００５１】
一般に、ファン回転方向の速度成分を有するファン（6）の吹出流は、その吹出直後の状態において、羽根（6b）の負圧面上に発達した境界層あるいは剥離域の影響を受ける。したがって、各羽根（6b）間の流速が大きい主流部と各羽根（6b）近傍の流速が小さい後流部とが存在する。これを静止した複数枚の板状リブ（41，41…）側から見ると、その吸込端を速度の異なる主流部と後流部とが交互に通過することになる。このため、板状リブ（41）の表面には、ファン（6）の回転数Ｎと羽根（6b）の枚数（Zb）との積の周波数が主成分である圧力変動が生じ、いわゆるＮＺ音が発生する。
【００５２】
ところが、第４の発明では、複数枚の板状リブ（41，41…）の本数（Zr）と羽根（6b，6b…）の枚数（Zb）とが互いに素であるようにしている。したがって、羽根（6b）の後流と周方向に複数本配置した複数枚の板状リブ（41，41…）との干渉を時間的にずらすことができる。その結果、発生するＮＺ音の位相が半径方向に異なるようになるために、ＮＺ音は互いに弱め合うようになるので、上記ＮＺ音の発生レベルを低減することができる。
【００５３】
一方、上記板状リブ（41）の吹出端（41b）を上記回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる曲線（C_１）と同様に、ファン（6）の各羽根（6b）の後縁を回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる曲線を（C_２）とした場合、曲線（C_２）を回転移動した際に両曲線（C_１，C_２）が一致すると、ＮＺ音が著しく増大する。つまり、この場合、ファン（6）の吹出流における後流が板状リブ（41）を半径方向に向けて通過することになる。したがって、羽根（6b）の後流と板状リブ（41）との干渉により発生するＮＺ音が著しく増大する。
【００５４】
そこで、第４の発明においては、回転軸（O−O′）に垂直な面に対し、板状リブ（41）の吹出端（41b）の曲線（C_１）における中間部と、上記ファン（6）の羽根（6b）の後縁の曲線（C_２）における中間部とが一致する状態において、両曲線（C_１，C_２）が互いに交差するようにしている。このため、羽根（6b）の後流と板状リブ（41）との干渉を時間的にずらすことができる。その結果、発生するＮＺ音の位相が半径方向に異なるようになり、さらにＮＺ音が互いに弱め合うので、その発生レベルを有効に低減できる。
【００５５】
したがって、第４の発明によれば、上記第１〜第３の何れかの発明における騒音低減効果およびショートサーキット防止効果を保ちつつ、さらにファンガード（4）の一層の薄型化を図ることができるようになる。
【００５６】
（５）第５の発明
第５の発明は、上記第１〜第４の発明の何れかにおいて、板状リブ（41）又は略筒状リブ（42）の吸込端（41a，42a）が略円弧面形状となるように構成している。
【００５７】
一般に、ファン（6）の吹出流は時間的に変動するので、ファンガード（4）の板状リブ（41）又は略筒状リブ（42）に流入する吹出流の流入角度も時間的に変動する。
【００５８】
そこで、第５の発明では、上記板状リブ（41）又は略筒状リブ（42）に対する吹出流の流入角度が変動しても、リブ表面上の圧力変動を有効に低減することができるように、各リブ（41，42）の断面形状を円弧面形状としている。
【００５９】
したがって、第５の発明によれば、上記第１〜第４の発明の何れかにおける騒音低減効果をさらに高めることができる。
【００６０】
また、上記ファンガード（4）の板状リブ（41）又は略筒状リブ（42）に対する吹出流の流入角度の時間的な変動は、ファン（6）の羽根（6b）の後縁に近くなるほど大きくなるので、本発明によれば、ファンガード（4）のより一層の薄型化を図ることができる。
【００６１】
（６）第６の発明
第６の発明は、上記第１〜第５の発明の何れかにおいて、板状リブ（41）又は略筒状リブ（42）における吹出端（41b，42b）の厚み（T_２）が最大厚み（T_１）よりも小さくなるように構成している。
【００６２】
このように板状リブ（41）又は略筒状リブ（42）の断面形状を形成すると、該板状リブ（41）又は略筒状リブ（42）の直後に生じる各リブ（41，42）の両面の流れの混合がスムーズとなって、各リブ（41，42）の後方に渦流を生じにくくなる。この結果、強度上の要請から各リブ（41，42）の厚みを増す必要があるような場合にも、上記第１〜第５の発明の何れかにおける効果を十分に発揮させることができる。
【００６３】
（７）第７の発明
第７の発明は、上記第１〜第６の発明の何れかにおいて、外枠（4a）の内部におけるファン（6）の回転軸（O−O′）に対応する中央部に閉塞板（43）が設けられた構成としている。
【００６４】
一般に、ハブ（6a）の内側におけるファン（6）の吹出流の半径方向分布は、ファン（6）の下流側からハブ（6a）側に向かう逆流が生じている。この流れは、本来の吹出方向に向かう流れと干渉するために騒音上の問題となる。
【００６５】
第７の発明では、ファンガード（4）の中央部に位置して閉塞板（43）を設け、しかもそれをファン（6）の回転軸（O−O′）に対応させている。したがって、ファンガード（4）の中央部を覆う閉塞板（43）が、吹出方向に向かう流れと逆流との干渉を抑制するようになるので、さらなる低騒音化が可能となる。
【００６６】
（８）第８の発明
第８の発明は、上記第１〜第７の発明の何れかにおいて、外枠（4a）が、略四角形状となっている。
【００６７】
ファン（6）の吹出流はファン（6）の半径方向の位置により異なる。前述のように、ファン（6）の羽根（6b）のチップ側よりも少しハブ（6a）側寄り部分の流速が大きい。この部分からハブ（6a）側およびチップ側に向かって流速が小さくなる。上記吹出流は、このような半径方向の速度分布を構成する。
【００６８】
そこで、第８の発明においては、ファンガード（4）の外枠（4a）の形状を略四角形状とし、ファン（6）の吹出気流がファンガード（4）の四隅側に導かれるようにしている。特に、流速の大きい羽根（6b）のチップ側よりもハブ（6a）側寄りの部分における流速を短かい距離で有効に低下させることができるようにしている。
【００６９】
特に、第８の発明によれば、送風ユニットの本体ケーシングが方形の箱型ケーシングとなっている場合において、ファンガード（4）の有効面積を拡大することができ、第３の発明の効果をより有効に向上させることができる。
【００７０】
また、この場合、ファンガード（4）は、一般に、方形の本体ケーシングの一面に設けられる円形の空気吹出口（2a）の下流に設置されることが多い。したがって、ファンガード（4）を略四角形状であると、本体ケーシングの外寸法を変更することなく採用することができるという利点も生じる。
【００７１】
（９）第９の発明
第９の発明は、上記第１〜第８の発明の何れかにおいて、略筒状リブ（42）の吸込端（42a）が板状リブ（41）の吸込端（41a）よりも突出した構成としている。
【００７２】
ファン（6）の羽根（6b）が板状リブ（41）の位置を通過する際、該板状リブ（41）の各面にある程度の渦が発生することは避けられない。一方、上記略筒状リブ（42）は、ファン（6）の吹出流に沿っているので、渦の発生はほぼ生じない。
【００７３】
しかしながら、板状リブ（41）の吸込端（41a）が略筒状リブ（42）の吸込端（42a）よりも突出していると、板状リブ（41）と略筒状リブ（42）とが交差する部分における略筒状リブ（42）の吸込端（42a）で渦が発生することになる。
【００７４】
そこで、本発明は、略筒状リブ（42）の吸込端（42a）を板状リブ（41）の吸込端（41a）よりも突出させ、略筒状リブ（42）の吸込端（42a）における渦の発生を防止している。この結果、上記渦の発生によって生ずる騒音を未然に防止することができる。
【００７５】
（１０）第１０の発明
第１０の発明は、上記第１〜第９の発明の何れかにおいて、略筒状リブ（42）の吸込端（42a）が板状リブ（41）の吸込端（41a）よりも突出し、かつ略筒状リブ（42）の吹出端（42b）が板状リブ（41）の吹出端（41b）よりも突出した構成としている。
【００７６】
ファンガードの成形は、一般に、２つの金型を板状リブ（41）および略筒状リブ（42）における吸込端（41a，42a）の方向と吹出端（41b，42b）の方向と抜いて行われる。
【００７７】
この場合、上記板状リブ（41）の吸込端（41a）および吹出端（41b）が略筒状リブ（42）の吸込端（42a）および吹出端（42b）よりも突出していると、板状リブ（41）と略筒状リブ（42）とが交差する部分において、アンダーカットなどの問題が生ずる。したがって、ファンガード（4）の成形に手間を要することになる。
【００７８】
そこで、本発明は、略筒状リブ（42）の吸込端（42a）および吹出端（42b）を板状リブ（41）の吸込端（41a）および吹出端（41b）よりも突出させることにより、成形を容易に行うことができる。
【００７９】
（１１）第１１の発明
第１１の発明は、上記第１〜第１０の発明の何れかの送風ユニットのファンガード（4）を備えた空気調和装置を対象としている。さらに、熱源側ユニット（50）と利用側ユニットとを備えると共に、上記熱源側ユニット（50）が本体ケーシング（51）に少なくとも熱交換器およびファンとを備えている。そして、上記本体ケーシング（51）に形成された空気吹出口（54）には、上記ファンガード（4）が設けられている。
【００８０】
したがって、第１１の発明によれば、上述した第１〜第１０の何れかの発明の作用および効果を有効に発揮した空気調和装置とすることができる。つまり、本発明の空気調和装置によれば、ショートサーキットを有効に防止することができるので、空調能力の低下を確実に防止することができる。
【００８１】
また、略筒状リブ（42）を設けると、略筒状リブ（42）の吹出方向の規制作用によって半径方向全体の吹出流が前面方向に収束するようになる。この結果、より上記ショートサーキットが有効に防止される。
【００８２】
また、上記ファンガード（4）における吹出流の剥離が低減し、圧力損失がなく、騒音を低減することができる。
【００８３】
また、上記ファンガード（4）におけるＮＺ音の位相が半径方向に異なるようになり、さらにＮＺ音が互いに弱め合うので、その発生レベルを有効に低減できる。
【００８４】
また、板状リブ（41）又は略筒状リブ（42）の吸込端（41a，42a）を略円弧面形状とすると、ファンガード（4）のより一層の薄型化を図ることができる。
【００８５】
また、ファンガード（4）の中央部に閉塞板（43）を設けと、吹出方向に向かう流れと逆流との干渉を抑制するようになるので、さらなる低騒音化が可能となる。
【００８６】
また、外枠（4a）を略四角形状とすると、本体ケーシング（51）が方形の箱型ケーシングとなっている場合において、ファンガード（4）の有効面積を拡大することができる。
発明を実施するための最良の形態
−実施形態１−
先ず、図１〜図１４は、本発明の実施形態１に係るファンガードを示し、該ファンガードは、空気調和機の室外機などの送風ユニットに設けられている。
【００８７】
本実施形態の場合においても、送風ユニットの一例として前述した従来例のものと同様の空気調和機の室外機（1）が採用されている。例えば、図１および図２に示すように、室外機（1）の本体ケーシング（1a）の内部には、背面側の空気吸込口（図示省略）から空気吹出口（2a）の方向に熱交換器（図示省略）とプロペラファンより成るファン（6）とが設けられている。そして、上記本体ケーシング（1a）の前面（2）には、ファン（6）を防護するためのファンガード（4）がファンガイドであるベルマウス（5）を介した空気吹出口（2a）に設けられている。
【００８８】
上記ファン（6）が回転すると、空気が上記空気吸込口より本体ケーシング（1a）に吸込まれる。上記熱交換器を通過した空気は、ファン（6）の回転方向に旋回する旋回気流となってベルマウス（5）および空気吹出口（2a）を介して上記ファンガード（4）から室外機（1）の前方へ吹き出される。
【００８９】
上記ファンガード（4）は、図３および図４に示すように、外枠（4a）と閉塞板（43）と複数枚の板状リブ（41，41…）と複数個の筒状リブ（42，42…）とを備えている。
【００９０】
上記外枠（4a）は、空気吹出口（2a）の外周囲に設けられ、略四角形状に形成されている。
【００９１】
上記閉塞板（43）は、中心位置が上記ファン（6）の回転軸（O−O′）と略一致する状態で設けられている。そして、上記閉塞板（43）は、ファンガード（4）の中央部を覆い、外枠（4a）と相似な略四角形状に形成されている。
【００９２】
上記板状リブ（41）は、閉塞板（43）の外周より半径方向外側に向かって放射状に延びている。
【００９３】
上記筒状リブ（42）は、複数枚の板状リブ（41，41…）に一体化されている。さらに、上記複数の筒状リブ（42，42…）は、ファン（6）の回転軸（O−O′）を中心として同心円状に半径方向に所定の間隔を置いて配置されている。なお、上記筒状リブ（42）は、短い円筒状に形成している。本発明の筒状リブ（42）は、真円に限られず、略筒状であればよく、略筒状リブでもよい。
【００９４】
上記板状リブ（41）は、該板状リブ（41）の縦断面において、空気の吸込側端部である吸込端（41a）と空気の吹出側端部である吹出端（41b）とを結ぶ線（A）が、上記ファン（6）の回転軸（O−O′）に対してファン（6）の回転方向に所定の取付角度（θr）だけ傾斜するように構成されている。
【００９５】
つまり、上記板状リブ（41）は、該板状リブ（41）の吹出端（42b）をファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる線（C_１）に垂直な平面で切断した断面内において、例えば、図５に示すように、上記板状リブ（41）の吸込端（41a）の点（PL）と吹出端（41b）の点（PT）を結ぶ線分（A）が上記ファン（6）の回転軸（O−O′）方向から上記ファン（6）の回転方向に向かって所定の取付角度（θr）だけ傾斜している。
【００９６】
さらに、上記板状リブ（41）は、該板状リブ（41）における吹出端（41b）の外周端の点（P_２）が、吹出端（41b）の内周端の点（P₁）と上記回転軸（O−O′）とを結ぶ直線（B）よりもファン（6）の回転方向側に位置するように構成されている。
【００９７】
つまり、上記板状リブ（41）の吹出端（41b）を上記ファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる線（C_１）において最も外枠（4a）側の外周点（P_２）が、上記ファン（6）の回転軸（O−O′）と当該投影面との交点（O）と最も閉塞板（43）側の内周点（P_１）とを結ぶ直線（B）よりもファン（6）の回転方向側に位置している。
【００９８】
一方、上記筒状リブ（42）は、吹出流の上流側から下流側の方向に略等径に形成されている。該筒状リブ（42）の空気の吸込側端部である吸込端（42a）は、曲率の大きな円弧面に形成されている。
【００９９】
また、上記板状リブ（41）は、吸込端（41a）の厚みが大で、吹出端（41b）の方向にかけて次第に厚さが薄くなるように形成されている。上記吸込端（41a）および吹出端（41b）は、共に所定曲率の円弧面に形成されている（図４参照）。
【０１００】
そして、これら複数枚の板状リブ（41）と複数個の筒状リブ（42）とは、例えば、図４に示すような相互に交差する関係で合成樹脂により一体成型されている。
【０１０１】
すでに述べたようにファンガード（4）に流入するファン（6）の吹出流は、一般にファン（6）の回転方向に所定の速度成分を有する旋回流れとなる。これに対し、この実施形態では、上記ファン（6）の回転軸（O−O′）を中心として半径方向に所定の間隔をおいて同心円状に複数個配設される複数個の筒状リブ（42）と、閉塞板（43）の外周より半径方向外側に向かって放射状に延びる複数枚の板状リブ（41）をファン（6）の回転軸（O−O′）を中心として略軸対称形状に配置している。したがって、ファン（6）の吹出流の方向と各リブ（41，42）の取付角度とが合わずに流れが衝突することによる圧力損失や渦流による騒音を有効に抑制することができる。
【０１０２】
一方、上記ファン（6）の吹出流は、ファン（6）の半径方向の位置により異なる。つまり、前述のようにファン（6）の羽根（6b，6b…）のチップ側よりも少しハブ（6a）側寄りの流速の方が大きく、それよりハブ（6a）側およびチップ側に向かって流速が小さくなるような半径方向の速度分布となる（図１３参照）。そこで、この問題に対して本実施形態においては、ファンガード（4）の外枠（4a）を上述のように略四角形状としている。この結果、本実施形態では、ファン（6）の吹出流がファンガード（4）の四隅側に導かれるようにし、特に、流速の大きい羽根（6b）のチップ側よりもハブ（6a）側寄りの部分における流速を短かい距離で有効に低下させることができるようにしている。
【０１０３】
一般に、流体の圧力損失は、流速の２乗に比例して増加すること、および流れの中に置かれた平板からの発生騒音は風速の５〜６乗に比例することが知られている。したがって、上記のような構成によれば、ファンガード（4）における圧力損失の低減、ひいてはファン（6）の回転数の低減によるファン騒音の低減、およびリブ自身より発生する騒音の低減も可能となる。
【０１０４】
また、上記空気調和機における室外機などの送風ユニットのファンガード（4）は、一般に図示のような箱型をなす方形の本体ケーシング（1a）の前面（2）に設けられる円形の空気吹出口（2a）の下流に設置されることが多い。上記外枠（4a）が略四角形状になっていると、本体ケーシング（1a）の外寸法を変更することなく採用することができるという利点も生じる。
【０１０５】
また、本実施形態では、上記板状リブ（41）の吹出端（41b）をファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる線（C_１）に垂直な平面で切断した断面内において、上記板状リブ（41）の吸込端（41a）の点（PL）と吹出端（41b）の点（PT）とを結ぶ線分（A）がファン（6）の回転軸（O−O′）の方向から回転方向に向かって所定の取付角度（θr）だけ傾斜している。したがって、ファン（6）の吹出流の方向と板状リブ（41）の取付角度とを合わせることができ、それらが合わないことによる流れの剥離を可及的に低減でき、より一層の低騒音化を図ることができる。
【０１０６】
また、一般に、ハブ（6a）の外径より内側におけるファン（6）の吹出流の半径方向分布は、ファン（6）の下流側からファン（6）のハブ（6a）側に向かう逆流が生じている。この流れは、本来の空気の吹出方向の下流方向に向かう流れと干渉するために騒音上の問題となる。
【０１０７】
本実施形態では、上記ファンガード（4）の中心部に位置して設けた閉塞板（43）の中心位置がファン（6）の回転軸（O−O′）と略一致している。したがって、上記ファンガード（4）の中央部を覆う閉塞板（43）が、上記本来の吹出方向に向かう流れと逆流との干渉を抑制することができるようになるので、さらなる低騒音化が可能となる。
【０１０８】
また、前述のように、送風ユニットを空気調和機の室外機（1）に適用した場合において、ショートサーキットは空調能力の低下を招くので、可及的に避けることが必要である。このショートサーキットは、一旦本体ケーシング（1a）の背面側の空気吸込口から吸込まれた空気が熱交換器を通過した後に前面側の空気吹出口（2a）より吹き出され、この空気が再度空気吸込口に回って熱交換器に流入する現象である。しかし、上記ファンガード（4）の上流側に設置されるファン（6）の空気吹出口（2a）の吹出流は、一般に半径方向外向きの流れとなることが多い。したがって、そのままでは、ファンガード（4）から流出した吹出流がコアンダ効果により本体ケーシング（1a）の前面側の壁面に付着し、後方の熱交換器側に向かい、ショートサーキットが生じやすい。
【０１０９】
そこで、本実施形態において、上記板状リブ（41）の形状は、該板状リブ（41）の吹出端（41b）をファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる線（C_１）に垂直な平面で切断した断面内において、上記板状リブ（41）の吸込端（41a）の点（PL）と吹出端（41b）の点（PT）を結ぶ線分（A）がファン（6）の回転軸（O−O′）の方向からファン（6）の回転方向に向かって所定の取付角度（θr）だけ傾斜し（図５参照）、かつ上記板状リブ（41）の吹出端（41b）をファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる線（C_１）において最も外枠（4a）側の点（P_２）が、ファン（6）の回転軸（O−O′）と投影面との交点（O）と最も閉塞板（43）側の点（P_１）を結ぶ直線（B）よりもファン（6）の回転方向側に位置するように構成している（図３参照）。
【０１１０】
このような形状を採用すると、例えば、図６に示すように、上記ファン（6）の羽根車の吹出流に対して板状リブ（41）より半径方向の内向きの力（Fr）が働くようになる。このために、ファンガード（4）から流出した吹出流が半径方向の外向きに向かうのを抑制することができ、上記のようなショートサーキットを可及的に防止することができる。
【０１１１】
また、本実施形態のファンガード（4）では、外枠（4a）の内径（φ_１）が、ファンガード（4）の上流側のファン（6）の周囲に設置されるベルマウス（5）における吹出端、すなわち空気吹出口（2a）の空気吹出側端部の内径（φ_２）よりも大きく構成されている（図２参照）。
【０１１２】
つまり、上記外枠（4a）の一辺の長さである内寸法（φ_１）が、ベルマウス（5）の内径（φ_２）よりも大きく構成されている。
【０１１３】
このように外枠（4a）の内寸法（φ_１）が、空気吹出口（2a）の吹出端の内径（φ_２）よりも大きいと、ファン（6）の吹出流とファンガード（4）の外枠（4a）との干渉を避けることができる。さらに上記外枠（4a）による吹出流の減速効果、ひいては騒音低減効果をより一層向上させることができる。
【０１１４】
また、送風ユニットの本体ケーシング（1a）が図示のような方形の箱型ケーシングとなっている場合において、ファンガード（4）の外枠（4a）を略四角形状として構成すると、ファンガード（4）部分の有効面積を拡大することができ、同騒音低減効果をより有効に向上させることが可能となる。
【０１１５】
また、本実施形態のファンガード（4）では、以上の構成に加えて、例えば、図７に示すように、上記板状リブ（41）の吹出端（41b）が形成する線（C_１）が該線（C_１）と筒状リブ（42）の接線方向とのなす角度（θα）が半径方向の内側から外側に向かって次第に大きくなる曲線に構成されている。
【０１１６】
つまり、上記複数枚の板状リブ（41）の吹出端（41b）をファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる線（C_１）は、上記筒状リブ（42）の接線方向となす角度（θα，θα…）が半径方向内側から外側に向かって次第に大きくなるような曲線としている。
【０１１７】
このようにすると、軸方向の速度成分が相対的に大きいファン（6）の各羽根（6b，6b…）のチップ側において、ファン（6）の吹出流に対して上記板状リブ（41）から半径方向の内向きの力（Fr）（図６参照）が不必要に大きくなって逆に通風抵抗が大きくなることを防止することができる。
【０１１８】
また、上記ファンガード（4）における板状リブ（41）の取付角度（θr）は、ファン（6）の吹出流の軸方向の速度成分（CZ）が最も大きい径方向位置（Rcmax）におけるファン（6）の流出角（θi）と略同一で、かつ半径方向に略一定である。つまり、上記ファンガード（4）は、板状リブ（41）の取付角度（θr）（図５参照）を、ファン（6）の吹出流の軸方向の速度成分（Cz_２）が最も大きい径方向位置（Rcmax）（図１３参照）における吹出直後の吹出流の角度（θi）（図８参照）と略同一で、かつ半径方向に向けて略一定にして構成されている。
【０１１９】
上述のように、ファン（6）の吹出直後における吹出流の軸方向成分は、ファンガード（4）に流入するまでに所定の速度に減速される。一方、図８に示すように、角運動量保存の法則によりファン（6）の吹出流の周方向成分はファンガード（4）の入口部分においても維持される。したがって、上記ファンガード（4）に流入する吹出流の軸方向から接線方向への角度（θn）は、ファン（6）の吹出直後における吹出流の角度（θi）よりも大きくなる。加えて、ファン（6）の吹出直後の吹出流の角度（θi）は、例えば、図１４に示すように、ファン（6）の羽根車の吹出流の最も軸方向成分速度（Cz_２）が大きな径方向位置（Rcmax）（図１３を併せて参照）よりもハブ（6a）側に向かうにしたがってより大きくなる傾向がある。この結果、上記板状リブ（41）の全ての半径方向位置において、角度（θi）と角度（θn）とが一致するように上記取付角度（θr）を設定することは設計上かなり繁雑となる。
【０１２０】
そこで、本実施形態では、先ず、上記板状リブ（41）の吹出端（41b）をファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる曲線（C_１）が、筒状リブ（42）の接線方向となす角（θα）（図７参照）が半径方向の内側から外側に向かって次第に大きくなるような曲線としている。さらに、本実施形態では、上記板状リブ（41）の取付角度（θr）（図５、図９参照）を、ファン（6）の吹出流の最も軸方向の速度成分（Cz_２）が大きくなる径方向位置（Rcmax）における吹出流の角度（θi）（図８参照）と略同一としている。
【０１２１】
この結果、図９に示すように、ファン（6）の吹出流の最も軸方向の速度成分（Cz_２）が大きくなる径方向位置（Rcmax）において、ファン（6）に流入する空気の流れに対する実質的なリブ取付角（θrs）を、上記ファンガード（4）に流入する吹出流の軸方向から接線方向への角度（θn）（図８参照）とほぼ一致させることができる。
【０１２２】
この場合において、上記曲線（C_１）は、該曲線（C_１）と筒状リブ（42）の接線方向となす角（θα）が半径方向の内側から外側に向かって次第に大きくなるような曲線としつつ、さらに上記板状リブ（41）の取付角度（θr）を半径方向に略一定に設定している。このため、上記実質的な取付角（θrs）は、ファン（6）の吹出流の最も軸方向の速度成分（Cz_２）が大きな径方向位置（Rcmax）よりもハブ（6a）側で大きくなるため、実際のファンガード（4）に流入する流れと合致するようになる（図９参照）。
【０１２３】
つまり、図９に示すように、板状リブ（41）は、遠心方向である外側に向かって湾曲し、かつ曲線（C_１）の垂直面において傾斜している。このため、空気は、筒状リブ（42）を斜めに縦断することになる。そして、上記板状リブ（41）の湾曲は、中央側の曲率が外側の曲率より大きい。このため、回転軸（O−O′）を中心とした円の接線方向において、板状リブ（41）の傾斜角（実質的な取付角θrs）がハブ（6a）側で大きくなる。
【０１２４】
したがって、上記ファン（6）の吹出流の最も軸方向の速度成分（CZ）が大きな径方向位置（Rcmax）における吹出流の角度（θi）を把握するだけで、騒音低減効果を得ることができる。つまり、上記角度（θi）を把握することによって、板状リブ（41）の取付角度（θr）を半径方向に複雑に設定することなく、全ての半径方向位置における実質的な取付角（θrs）と空気流れとを一致させることができる。この結果、騒音低減効果をより簡便な設計で得ることができる。なお、図９中のLRは上記曲線（C_１）に垂直な線、LPは筒状リブ（42）の接線方向に平行な線を示している。
【０１２５】
さらに、本実施形態では、板状リブ（41）の本数（Zr）とファン（6）の羽根（6b）の枚数（Zb）が互いに素であり、かつ上記回転軸（O−O′）に垂直な面に対し、上記板状リブ（41）の吹出端（41b）の曲線（C_１）における中間部と、上記ファン（6）の羽根（6b）の後縁の曲線（C_２）における中間部とが一致する状態において、両曲線（C_１，C_２）とが互いに交差するようにしている。
【０１２６】
つまり、上記板状リブ（41）の本数（Zr）とファン（6）の羽根（6b）の枚数（Zb）が互いに素であり、板状リブ（41）の本数（Zr）は、ファン（6）の羽根（6b）の枚数（Zb）の倍数に一致しない。しかも、図１０に示すように、上記ファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に対して複数枚の板状リブ（41）の吹出端（41b）を投影してできる曲線（C_１）とファン（6）の羽根（6b，6b…）の後縁を投影してできる曲線（C_２）とにおいて、両曲線（C_１，C_２）の中間部が相互に一致するように曲線（C_２）を回転移動した際に、上記当該曲線（C_１）と曲線（C_２）とが互いに交差する。
【０１２７】
一般に、回転方向の速度成分を有するファン（6）の吹出流は、その吹出直後の状態において、羽根（6b）の負圧面上に発達した境界層あるいは剥離域の影響を受ける。したがって、各羽根（6b，6b…）間の流速が大きい主流部と各羽根（6b，6b…）近傍の流速が小さい後流部とが存在する。これを静止した板状リブ（41）から見れば、その吸込端（41a）を速度の異なる主流部と後流部とが交互に通過することとなる。このため、板状リブ（41）の表面にファン（6）の回転数Ｎと羽根（6b，6b…）の枚数（Zb）との積の周波数が主成分である圧力変動が生じ、いわゆるＮＺ音が発生する。
【０１２８】
ところが、本実施形態では、板状リブ（41）の本数（Zr）と羽根（6b）の枚数（Zb）とが互いに素であるようにしているので、羽根（6b）の後流と周方向に複数本配置した板状リブ（41）との干渉を時間的にずらすことができる。その結果、発生するＮＺ音の位相が半径方向に異なるようになるために、ＮＺ音は互いに弱め合うようになるので、上記ＮＺ音の発生レベルを低減することができる。
【０１２９】
一方、上記両曲線（C_１、C_２）が一致するようにすると、ＮＺ音が著しく増大する。つまり、上記板状リブ（41）の吹出端（41b）をファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる曲線（C_１）と同様に、ファン（6）の各羽根（6b）の後縁を回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる曲線を（C_２）とする。そして、上記曲線（C_２）を回転移動した際に両曲線（C_１、C_２）が一致するようにすると、ファン（6）の吹出流における後流が板状リブ（41）を半径方向に向けて通過することになる。この結果、羽根（6b）の後流と板状リブ（41）との干渉により発生するＮＺ音が著しく増大する。
【０１３０】
そこで、本実施形態においては、上記のように曲線（C_１）と曲線（C_２）とが互いに交差するようにしている。つまり、上記板状リブ（41）の吹出端（41b）をファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる曲線（C_１）と、羽根（6b）の後縁をファン（6）の回転軸（O−O′）に垂直な面に投影してできる曲線（C_２）において、両曲線（C_１，C_２）の中間部が一致するように、曲線（C_２）を回転移動した際、曲線（C_１）と曲線（C_２）とが互いに交差する。
【０１３１】
この場合、羽根（6b）の後流と板状リブ（41）との干渉を時間的にずらすことができる。その結果、発生するＮＺ音の位相が半径方向に異なるようになり、さらにＮＺ音は互いに弱め合うので、その発生レベルを一層有効に低減できるようになる。
【０１３２】
したがって、上記の構成によれば、上述した騒音低減効果およびショートサーキット防止効果を保ちつつ、さらにファンガード（4）の一層の薄型化を図ることができるようになる。
【０１３３】
さらに、本実施形態のファンガード（4）では、図４に示すように、上記板状リブ（41）の断面形状を、その吸込端（41a）および吹出端（41b）が共に略円弧面形状となるように構成し、しかも厚さを吸込端（41a）から吹出端（41b）方向に次第に薄くなるように形成している。
【０１３４】
上記板状リブ（41）の吸込端（41a）の断面形状としては、例えば、図１１（ａ）に示すように、角形面形状が考えられる。しかし、そのような形状の場合、吸込端（41a）での圧力損失が高く、負圧面の側で大きな流れの剥離を生じる。この結果、リブ表面上での圧力変動を生じやすく、騒音が高い欠点がある。
【０１３５】
また、上記ファン（6）の吹出流は、時間的に変動するので、ファンガード（4）の板状リブ（41）に流入する吹出流の流入角度も時間的に変動する。
【０１３６】
そこで、上記板状リブ（41）に対する吹出流の流入角度が時間により変動しても、リブ表面上の圧力変動を有効に低減することができるように、板状リブ（41）の吸込端（41a）の断面形状は略円弧面形状とすることが好ましい。
【０１３７】
その場合、円弧面形状としては、例えば、図１１（ｂ）に示すように、吸込端（42a）の厚さを円形状に大きくしたものや、図１１（ｃ）に示すように、等厚のもの、また、図１１（ｄ）に示すように、上流側から下流側に向けて次第に厚さを小さくしたものなど種々の形状のものが考えられる。
【０１３８】
しかし、図１１（ｂ）に示すように、吸込端（41a）の厚さを円形状に拡大したものでは、その負圧面の下流側において、剥離抑制効果が十分でない。したがって、図１１（ｃ）又は図１１（ｄ）に示すものが好ましい。
【０１３９】
そして、図１１（ｃ）および図１１（ｄ）に示す吸込端（41a）の断面構成によれば、上記板状リブ（41）に対する吹出流の流入角度が時間により変動しても、リブ表面上の圧力変動を有効に低減することができ、上述の騒音低減効果をさらに高めることができる。
【０１４０】
また、上記ファンガード（4）の板状リブ（41）に流入する吹出流の流入角度の時間的な変動は、ファン（6）の羽根（6b）の後縁に近くなるほど大きくなる。したがって、上記の断面形状にすれば、ファンガード（4）のより一層の薄型化を図ることができる。
【０１４１】
他方、上述の図１１（ｃ）および図１１（ｄ）のように吸込端（41a）を断面略円弧面形状にした場合において、吹出端（41b）の断面形状が、例えば、図１２（ａ）に示すように、角形面形状になっていると、その下流側で渦流が生じ、圧力変動をきたす。そのため、上記吹出端（41b）の断面形状も、例えば、図１２の（ｂ）又は図１２（ｃ）に示すように、断面略円弧面形状とすることが好ましい。
【０１４２】
しかし、上記の形状とした場合にも、それだけでは板状リブ（41）の吹出端（41b）でる後縁の下流域において、板状リブ（41）の正圧と負圧の両面側からの流れがスムーズには混合されない。
【０１４３】
そこで、本実施形態のファンガード（4）では、板状リブ（41）の断面形状を、上述のように吸込端（41a）および吹出端（41b）を共に略円弧面形状にする。さらに、上記ファンガード（4）は、図１２（ｂ）に示すように、吹出端（41b）の厚み（T_２）が吸込端（41a）の最大厚み（T_１）よりも次第に小さくなるように構成している。
【０１４４】
このように、上記板状リブ（41）の断面形状を、吸込端（41a）および吹出端（41b）を共に略円弧面にし、しかも吹出端（41b）の厚み（T_２）が吸込端（41a）の最大厚み（T_１）よりも次第に小さくなるような形状にする。この結果、板状リブ（41）の後縁の下流側直後に生じるリブ両面側からの流れの混合がスムーズとなる。したがって、上記板状リブ（41）の後方に渦流が生じにくくなる。よって、例えば、強度上の要請から板状リブ（41）の厚みを増す必要があるような場合にも、上述の各作用効果を十分に発揮させることが可能となる。
【０１４５】
また、図４に示すように、上記筒状リブ（42）の吸込端（42a）は、板状リブ（41）の吸込端（41a）よりも前方に突出し、かつ筒状リブ（42）の吹出端（42b）は、板状リブ（41）の吹出端（41b）よりも後方に突出している。
【０１４６】
つまり、上記ファン（6）の羽根（6b）が板状リブ（41）の位置を通過する際、該板状リブ（41）の各面にある程度の渦が発生することは避けられない。一方、上記筒状リブ（42）は、ファン（6）の吹出流に沿っているので、渦の発生はほぼ生じない。
【０１４７】
しかしながら、板状リブ（41）の吸込端（41a）が筒状リブ（42）の吸込端（42a）よりも突出していると、板状リブ（41）と筒状リブ（42）とが交差する部分における筒状リブ（42）の吸込端（42a）で渦が発生する。
【０１４８】
そこで、本実施形態は、筒状リブ（42）の吸込端（42a）を板状リブ（41）の吸込端（41a）よりも突出させ、筒状リブ（42）の吸込端（42a）における渦の発生を防止している。この結果、上記渦の発生によって生ずる騒音を未然に防止することができる。
【０１４９】
また、上記ファンガード（4）の成形は、一般に、２つの金型を板状リブ（41）および筒状リブ（42）における吸込端（41a，42a）の方向と吹出端（41b，42b）の方向と抜いて行われる。
【０１５０】
この場合、上記板状リブ（41）の吸込端（41a）および吹出端（41b）が筒状リブ（42）の吸込端（42a）および吹出端（42b）よりも突出していると、板状リブ（41）と筒状リブ（42）とが交差する部分において、アンダーカットなどの問題が生ずる。したがって、ファンガード（4）の成形に手間を要することになる。
【０１５１】
そこで、本発明は、筒状リブ（42）の吸込端（42a）および吹出端（42b）を板状リブ（41）の吸込端（41a）および吹出端（41b）よりも突出させることにより、成形を容易に行うことができる。
【０１５２】
なお、上記渦による騒音対策のみを考慮した場合は、上記筒状リブ（42）の吸込端（42a）を板状リブ（41）の吸込端（41a）よりも突出させるのみでもよい。
【０１５３】
−変形例−
なお、上記実施形態において、筒状リブ（42）は、例えば、図４のように、吸込端（42a）の断面形状を略円弧面として、上述の板状リブ（41）と同様の作用を得られるようにしている。さらに、上記筒状リブ（42）は、吸込端（42a）から吹出端（42b）までを略等径のものとし、上記板状リブ（41）の図１１（ｃ）に対応する形状に構成し、成型性を良好にした。
【０１５４】
しかし、上記筒状リブ（42）についても板状リブ（41）の場合と同様の構成にしてもよい。つまり、上記筒状リブ（42）の断面形状は、図１２（ｂ）又は図１２（ｃ）に示すように、吸込端（42a）および吹出端（42b）を共に断面円弧面とし、かつ吹出端（42b）の厚み（T_１）が吸込端（42a）の最大厚み（T_１）よりも次第に小さくなるように構成してもよい。
【０１５５】
そのように構成すると、上述した板状リブ（41）の場合と同様の作用を得ることが可能となる。
【０１５６】
−実施形態２−
次に、図１５は、本発明の実施形態２に係る送風ユニットのファンガードの構成を示している。
【０１５７】
この実施形態では、上記実施形態１の外枠（4a）と相似形状の閉塞板（43）をファン（6）の回転軸（O−O′）上で４５°回転させている。つまり、上記閉塞板（43）は、該閉塞板（43）の対角線を左右上下方向に向けて設けられている。その他の構成は上記実施形態１のものと全く同一である。
【０１５８】
このような構成によっても、上記実施形態１と全く同様の作用および効果を得ることができる。
【０１５９】
−実施形態３−
図１６は、本発明の実施形態３に係る送風ユニットのファンガードの構成を示している。
【０１６０】
この実施形態では、上記実施形態１の構成の閉塞板（43）をファン（6）の回転軸（O−O′）と同軸の円形に形成したものである。その他の構成は上記実施形態１のものと全く同一である。
【０１６１】
このような構成によっても、上記実施形態１と全く同様の作用および効果を得ることができる。
【０１６２】
−実施形態４−
図１７および図１８は、本願発明の実施形態４に係る空気調和装置の熱源側ユニットである室外機（50）を示している。
【０１６３】
つまり、実施形態１と同様に、ファンガード（4）を室外機（50）に適用したものである。この室外機（50）は、図示しないが、複数の利用側ユニットである室内ユニットが冷媒配管によって接続され、室外機（50）と室内機との間で冷媒回路が形成されている。
【０１６４】
また、上記室外機（50）の本体ケーシング（51）は、実施形態１と異なり、縦長の矩形体に形成されている。該本体ケーシング（51）の内部には、図示しないが、圧縮機および熱交換器が収納されると共に、２つのファンなどが収納されている。そして、上記本体ケーシング（51）の両側面および背面には、多数の小孔が形成されて空気の吸込口（52）が形成されている。
【０１６５】
また、上記本体ケーシング（51）の上部には、ファンに対応して２つの筒状のベルマウス（53，53）が突出している。該各ベルマウス（53）の上端面が吹出口（54）に構成されている。そして、このベルマウス（53）の上端には、ファンガード（4）が取り付けられている。
【０１６６】
上記ファンガード（4）は、実施形態１のファンガード（4）が四角形であったに対し、円形に形成されている。つまり、該ファンガード（4）の外枠（4a）が円形に形成されている。
【０１６７】
上記ファンガード（4）は、実施形態１同様に、略四角形の閉塞板（43）と板状リブ（41）と筒状リブ（42）とを備え、これら閉塞板（43）と板状リブ（41）と筒状リブ（42）の構成、作用および効果は実施形態１と同様である。当然に、本実施形態４のファンガード（4）は、上記実施形態１における変形例としてもよい。
【０１６８】
なお、本実施形態４は、２つのファンを設けて２つのファンガード（4）を設けたが、本発明は、１つのファンを設けて１つのファンガード（4）を設けてもよい。また、本発明は、３つ以上のファンを設けて３つ以上のファンガード（4）を設けてもよい。
【０１６９】
本実施形態４のファンガード（4）は、実施形態３のファンガード（4）としてもよい。つまり、閉塞板（43）は、ファン（6）の回転軸（O−O′）と同軸の円形に形成してもよい。逆に、本実施形態４のファンガード（4）は、実施形態１と同様に略四角形としてもよい。つまり、上記ファンガード（4）の外枠（4a）が略四角形に形成されていてもよい。
【０１７０】
なお、上記実施形態１〜実施形態４において、ファンガード（4）の板状リブ（41）は、外側に向かって湾曲させるようにしている。しかしながら、本発明における板状リブ（41）は、内周点から外周点に向かってファン（6）の回転方向に直線的に傾斜するものであってもよい。
産業上の利用可能性
以上のように、本発明に係る送風ユニットのファンガード及び空気調和装置は、ファンを備えている装置に有用であり、特に、空気調和装置の熱源側ユニットに適している。
【図面の簡単な説明】
図１は、本願発明の実施形態１に係る送風ユニットの構造を示す正面図である。
図２は、上記実施形態１のファンガードの構造を示す断面図である。
図３は、上記実施形態１のファンガードの拡大正面図である。
図４は、上記実施形態１のファンガードの要部の拡大斜視図である。
図５は、上記実施形態１における板状リブの取付角度を示す一部切欠斜視図である。
図６は、上記実施形態１の板状リブにおける空気吹出流の半径方向内側への速度成分（Fr）を示す説明図である。
図７は、上記実施形態１における板状リブの吹出端が形成する線（C_１）が筒状リブの接線方向となす角度（θα）を示す説明図である。
図８は、上記実施形態１におけるファンの吹出直後の吹出流の軸方向の速度成分（Cz_２）とファンガード入口における吹出流の軸方向の速度成分（Cz_１）と吹出流の周方向成分との関係を示す説明図である。
図９は、上記実施形態１の板状リブに対する実際の吹出流の関係を示す説明図である。
図１０は、上記実施形態１の板状リブの投影曲線（C_１）とファンの羽根後縁の投影曲線（C_２）との関係を示す説明図である。
図１１は、上記実施形態１における板状リブの吸込端の断面形状を示す断面図である。
図１２は、上記実施形態１における板状リブの断面形状を示す断面図である。
図１３は、送風ユニットのファンの吹出直後の吹出流の軸流速度の半径方向分布を示すグラフである。
図１４は、送風ユニットのファンの吹出直後の吹出流の角度の半径方向分布を示すグラフである。
図１５は、本願発明の実施形態２にかかる送風ユニットのファンガードの構成を示す正面図である。
図１６は、本願発明の実施形態３にかかる送風ユニットのファンガードの構成を示す正面図である。
図１７は、本願発明の実施形態４にかかる空気調和装置の室外機を示す正面図である。
図１８は、上記実施形態４における室外機を示す平面図である。
図１９は、上記実施形態４におけるファンガードを示す平面図である。
図２０は、従来例に係る送風ユニットの構成を示す正面図である。
図２１は、従来例の送風ユニットの構成を示す図２０のＡ−Ａにおける断面図である。

Claims

ファン（6）の空気吹出口（2a）の外周囲に設けられる外枠（4a）と、
該外枠（4a）の中央部付近から半径方向の外側に向かって放射状に延びる複数枚の板状リブ（41，41…）と、
該複数枚の板状リブ（41，41…）に一体化され、上記ファン（6）の回転軸（O−O′）を中心として半径方向に所定の間隔を置いて同心状に設けられた複数個の略筒状リブ（42，42…）とを備え、
送風ユニットの本体ケーシング（1a）に設けられるファンガードであって、
上記板状リブ（41）は、外側に向かってファン（6）の回転方向に湾曲し、
上記板状リブ（41）の空気の吹出端（41b）が形成する線（C _１）の垂直断面において、板状リブ（41）の吹出端（41b）が吸込端（41a）よりファン（6）の回転方向側に位置するように上記吸込端（41a）と吹出端（41b）とを結ぶ線（A）が上記回転軸（O−O′）に対してファン（6）の回転方向に所定の取付角度（θr）だけ傾斜し、
上記板状リブ（41）の取付角度（θr）は、ファン（6）の吹出流の軸方向の速度成分（CZ）が最も大きい径方向位置（Rcmax）におけるファン（6）の流出角（θi）と略同一で、かつ半径方向に略一定であり、
上記板状リブ（41）の吹出端（41b）が形成する線（C_１）は、上記回転軸（O−O′）の軸方向からみた状態において上記線（C_１）と略筒状リブ（42）の接線方向とのなす鋭角の角度（θα）が半径方向の内側から外側に向かって次第に大きくなる曲線であり、
上記略筒状リブ（42，42…）は、上記回転軸（O−O′）の軸方向に延びてファン（6）の吹出流の吹出方向を規制するように構成されている
ことを特徴とする送風ユニットのファンガード。
ファン（6）の空気吹出口（2a）の外周囲に設けられる外枠（4a）と、
該外枠（4a）の中央部付近から半径方向の外側に向かって放射状に延びる複数枚の板状リブ（41，41…）と、
該複数枚の板状リブ（41，41…）に一体化され、上記ファン（6）の回転軸（O−O′）を中心として半径方向に所定の間隔を置いて同心状に設けられた複数個の略筒状リブ（42，42…）とを備え、
送風ユニットの本体ケーシング（1a）に設けられるファンガードであって、
上記板状リブ（41）の空気の吹出端（41b）が形成する線（C_１）の垂直断面において、板状リブ（41）の吹出端（41b）が吸込端（41a）よりファン（6）の回転方向側に位置するように上記吸込端（41a）と吹出端（41b）とを結ぶ線（A）が上記回転軸（O−O′）に対してファン（6）の回転方向に所定の取付角度（θr）だけ傾斜するとともに、
上記板状リブ（41）における吹出端（41b）の外周点（P_２）が、吹出端（41b）の内周点（P₁）と上記回転軸（O−O′）とを結ぶ直線（B）よりもファン（6）の回転方向側に位置する一方、
上記板状リブ（41）の吹出端（41b）が形成する線（C_１）は、上記回転軸（O−O′）の軸方向からみた状態において上記線（C_１）と略筒状リブ（42）の接線方向とのなす鋭角の角度（θα）が半径方向の内側から外側に向かって次第に大きくなる曲線であり、
上記板状リブ（41）の取付角度（θr）は、ファン（6）の吹出流の軸方向の速度成分（CZ）が最も大きい径方向位置（Rcmax）におけるファン（6）の流出角（θi）と略同一で、かつ半径方向に略一定であり、
上記略筒状リブ（42，42…）は、上記回転軸（O−O′）の軸方向に延びてファン（6）の吹出流の吹出方向を規制するように構成されている
ことを特徴とする送風ユニットのファンガード。
請求項１又は２において、
外枠（4a）の内寸法（φ_１）が、ファンガード（4）の上流側における本体ケーシング（1a）の空気吹出口（2a）の吹出端の内径（φ_２）よりも大きい
ことを特徴とする送風ユニットのファンガード。
請求項１又は２において、
板状リブ（41）の本数（Zr）とファン（6）の羽根（6b）の枚数（Zb）が互いに素であり、かつ上記回転軸（O−O′）の垂直面に対し、上記板状リブ（41）の吹出端（41b）の曲線（C_１）における中間部と、上記ファン（6）の羽根（6b）の後縁の曲線（C_２）における中間部とが一致する状態において、両曲線（C_１，C_２）が互いに交差する
ことを特徴とする送風ユニットのファンガード。
請求項１又は２において、
板状リブ（41）の吸込端（41a）又は略筒状リブ（42）の吸込端（42a）は、略円弧面に形成されている
ことを特徴とする送風ユニットのファンガード。
請求項１又は２において、
板状リブ（41）又は略筒状リブ（42）は、吹出端（41b，42b）の厚み（T_２）が最大厚み（T_１）よりも小さくなるように形成されている
ことを特徴とする送風ユニットのファンガード。
請求項１又は２において、
外枠（4a）の内部には、回転軸（O−O′）に対応する中央部に閉塞板（43）が設けられている
ことを特徴とする送風ユニットのファンガード。
請求項１又は２において、
外枠（4a）が、略四角形状である
ことを特徴とする送風ユニットのファンガード。
請求項１又は２において、
略筒状リブ（42）の吸込端（42a）が板状リブ（41）の吸込端（41a）よりも突出している
ことを特徴とする送風ユニットのファンガード。
請求項１又は２において、
略筒状リブ（42）の吸込端（42a）が板状リブ（41）の吸込端（41a）よりも突出し、かつ略筒状リブ（42）の吹出端（42b）が板状リブ（41）の吹出端（41b）よりも突出している
ことを特徴とする送風ユニットのファンガード。
請求項１〜請求項１０の何れか１項記載の送風ユニットのファンガード（4）を備えた空気調和装置であって、
熱源側ユニット（50）と利用側ユニットとを備え、上記熱源側ユニット（50）が本体ケーシング（51）に少なくとも熱交換器およびファンとを備え、
上記本体ケーシング（51）に形成された空気吹出口（54）には、上記ファンガード（4）が設けられている
ことを特徴とする空気調和装置。