JP4595154B2 - プロペラファン及び該ファンを備えた空気調和機 - Google Patents
プロペラファン及び該ファンを備えた空気調和機 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、プロペラファンに関し、さらに詳しくはプロペラファンの翼形状に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
図１４及び図１５には、例えば空気調和機の室外機に適用される従来一般的なプロペラファンＸ0を示している。このプロペラファンＸ0は、ボス３２の周囲に複数枚の翼３３，３３，・・を放射状に取り付けてなる羽根車３１と、該羽根車３１の外周側にこれを囲繞するように配置されたベルマウス３４とを備え、該ベルマウス３４によって上記羽根車３１はその軸方向において低圧側（吸込側）と高圧側（吹出側）とに仕切られている。そして、このベルマウス３４の軸方向寸法は、上記羽根車３１の略半分程度とされ、該羽根車３１の翼３３，３３，・・の前縁側外周寄り部分が上記ベルマウス３４から低圧側に延出されている。かかる構造をもつプロペラファンＸ0における空気の吸込領域は、上記翼３３における上記ベルマウス３４から低圧側に延出している部分（換言すれば、ベルマウス３４に囲繞されていない部分であって、具体的には、翼３３の前縁３３ａ（点Ａ〜点Ｂの範囲）と、翼３３の外周縁３ｃのうちの前縁側最外周点（点Ｂ）から上記ベルマウス３４に囲繞される境界となる囲繞境界点（点Ｃ）の範囲の両者であり、これら各領域からそれぞれ空気が吸い込まれる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のプロペラファンＸ0においては、図１４及び図１５に示すように、上記翼３３の外周縁３３ｃの径寸法がその全域（点Ｂから点Ｅ（後縁側最外周点）の範囲）において一定に設定されているため、上記羽根車３１が回転したとき、前縁３３ａ部分は回転方向と角度をもつことから、前縁３３ａが空気を横切って吸い込むことになる（図１４の空気流Ａ0を参照）。
【０００５】
ところが、翼３３の外周縁３３ｃ側においてはその全域において翼半径が一定であることから、該外周縁３３ｃと回転方向とが平行となり、空気を横切って吸い込むような形態とはならない。このため、翼３３の外周縁３３ｃの一部（上記点Ｂ〜点Ｃの範囲）が吸込領域であるにも拘わらず、ここからの空気の吸込量は比較的少なく、プロペラファンＸ0全体としての風量アップという点において改善の余地がある。
【０００６】
そこで本願発明は、翼の外周縁部分からの空気吸込作用を促進させることで風量アップを図るようにしたプロペラファン及び該プロペラファンを備えた空気調和機を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【０００８】
本願の第１の発明では、放射状に複数の翼３，３，・・を備えた羽根車１の外周側をベルマウス４により囲繞して高圧側と低圧側とに仕切るとともに該翼３の前縁側外周寄り部位を低圧側に延出させてなるプロペラファンにおいて、上記翼３の外周縁３ｃにおける前縁側最外周点Ｂから上記ベルマウス４への囲繞境界点Ｃまでの範囲の翼半径を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向けて連続的に増加させたことを特徴としている。
【０００９】
本願の第２の発明では、上記第１の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記翼３の外周縁３ｃにおける上記囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄまでの範囲ではその翼半径を該囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄに向けて連続的に減少させるとともに、該後縁側最外周点Ｅにおける翼半径を上記囲繞境界点Ｃのそれよりも小さくしたことを特徴としている。
【００１０】
本願の第３の発明では、上記第２の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲において上記ベルマウス４の内周面との間隔を一定に設定したことを特徴としている。
【００１１】
本願の第４の発明では、上記第２の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも小さくしたことを特徴としている。
【００１２】
本願の第５の発明では、上記第１の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記翼３における外周縁３ｃの上記囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄまでの範囲ではその翼半径を該囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄに向けて連続的に減少させ、該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅの範囲ではその翼半径を該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅに向けて連続的に増加させるとともに、上記囲繞境界点Ｃの翼半径を上記後縁側最外周点Ｅの翼半径よりも小さくしたことを特徴としている。
【００１３】
本願の第６の発明では、上記第５の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲において上記ベルマウス４の内周面との間隔を一定に設定したことを特徴としている。
【００１４】
本願の第７の発明では、上記第５の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも小さくしたことを特徴としている。
【００１５】
本願の第８の発明では、上記第１の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲においてはその翼半径を同一としたことを特徴としている。
【００１６】
本願の第９の発明では、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７又は第８の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状を、上記前縁側最外周点Ｂから上記囲繞境界点Ｃの範囲では圧力面３ｄと負圧面３ｅに跨がって延びる略半円形状とし、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲では圧力面３ｄ側のみを円弧状にカットした形状としたことを特徴としている。
【００１７】
本願の第１０の発明では、ケーシング１０内に熱交換器７とプロペラファンＸ1〜Ｘ5とを収容してなる空気調和機において、上記プロペラファンＸ1〜Ｘ5として、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７，第８又は第９の発明にかかるプロペラファンを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明ではかかる構成とすることにより次のような効果が得られる。
【００１９】
（イ） 本願の第１の発明にかかるプロペラファンによれば、放射状に複数の翼３，３，・・を備えた羽根車１の外周側をベルマウス４により囲繞して高圧側と低圧側とに仕切るとともに該翼３の前縁側外周寄り部位を低圧側に延出させてなるプロペラファンにおいて、上記翼３の外周縁３ｃにおける前縁側最外周点Ｂから上記ベルマウス４への囲繞境界点Ｃまでの範囲の翼半径を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向けて連続的に増加させているので、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては上記外周縁３ｃが羽根車１の回転方向に角度をもつことになり、該外周縁３ｃが空気流を横切って吸い込むこととなり、例えば従来のように上記前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲が羽根車１の回転方向と平行である場合に比して、該範囲からの空気の吸込作用が促進され吸込空気量の増加することで、プロペラファン全体としての風量アップが実現されるものである。
【００２０】
（ロ） 本願の第２の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（イ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記翼３の外周縁３ｃにおける上記囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄまでの範囲ではその翼半径を該囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄに向けて連続的に減少させるとともに、該後縁側最外周点Ｅにおける翼半径を上記囲繞境界点Ｃのそれよりも小さくしているので、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が比較的低静圧である場合における空気の求心流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から上記羽根車１の軸心寄りに向けて流れる空気の流線に沿ったものとなり、低静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００２１】
（ハ） 本願の第３の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（ロ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲において上記ベルマウス４の内周面との間隔を一定に設定しているので、上記羽根車１の高圧側と低圧側との間のシール性が良好に維持され、翼３の外周縁３ｃとベルマウス４の内周面との間の隙間を通って高圧側から低圧側へ流れる漏れ流れによる空力性能の劣化が可及的に抑制されるとともに、該漏れ流れの乱れを抑制して送風騒音を低減できるものである。
【００２２】
（ニ） 本願の第４の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（ロ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも小さくしているので、上記ベルマウス４内を上記羽根車１が挿通可能であり、従って、上記羽根車１の組み付けに際しては、上記ベルマウス４を固定したまま該ベルマウス４の軸方向両側の何れ側からでも上記羽根車１を組み付けることができ、プロペラファンの組付作業性が向上することになる。
【００２３】
（ホ） 本願の第５の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（イ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記翼３の外周縁３ｃにおける上記囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄまでの範囲の翼半径を該囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄに向けて連続的に減少させ、該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅの範囲ではその翼半径を該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅに向けて連続的に増加させるとともに、上記囲繞境界点Ｃの翼半径を上記後縁側最外周点Ｅの翼半径よりも小さくしているので、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が比較的高静圧である場合における空気の拡散流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から吹出側に向けて該ベルマウス４の内周面に沿って径方向外側へ拡大しながら流れる空気の流線に沿ったものとなり、高静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００２４】
（ヘ） 本願の第６の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（ホ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲において上記ベルマウス４の内周面との間隔を一定に設定しているので、上記羽根車１の高圧側と低圧側との間のシール性が良好に維持され、翼３の外周縁３ｃとベルマウス４の内周面との間の隙間を通って高圧側から低圧側へ流れる漏れ流れによる空力性能の劣化が可及的に抑制されるとともに、該漏れ流れの乱れを抑制して送風騒音を低減できるものである。
【００２５】
（ト） 本願の第７の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（ホ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも小さくしているので、上記ベルマウス４内を上記羽根車１が挿通可能であり、従って、上記羽根車１の組み付けに際しては、上記ベルマウス４を固定したまま該ベルマウス４の軸方向両側の何れ側からでも上記羽根車１を組み付けることができ、プロペラファンの組付作業性が向上することになる。
【００２６】
（チ） 本願の第８の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（イ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲においてはその翼半径を同一としているので、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が中静圧である場合における空気の軸流流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から吹出側に向けて羽根車１の軸心に平行に近い状態で流れる空気の流線に沿ったものとなり、中静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００２７】
（リ） 本願の第９の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（イ），（ロ），（ハ），（ニ），（ホ），（ヘ），（ト）又は（チ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状を、上記前縁側最外周点Ｂから上記囲繞境界点Ｃの範囲では圧力面３ｄと負圧面３ｅに跨がって延びる略半円形状とし、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲では圧力面３ｄ側のみを円弧状にカットした形状としているので、上記前縁側最外周点Ｂから上記囲繞境界点Ｃの範囲では翼３の外周縁３ｃへの流入空気の乱れが抑制され、翼表面での空気の剥離が可及的に防止されることで空力性能の低下抑制と送風騒音の低減とが図れ、また上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲では上記ベルマウス４の内周面との間を高圧側から低圧側に向かって流れる漏れ流れの乱れが可及的に抑制され空力性能の低下が抑制されることになる。
【００２８】
（ヌ） 本願の第１０の発明にかかる空気調和機によれば、ケーシング１０内に熱交換器７とプロペラファンＸ1〜Ｘ5とを収容してなる空気調和機において、上記プロペラファンＸ1〜Ｘ5として、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７，第８又は第９の発明にかかるプロペラファンを備えているので、該プロペラファンの特性、即ち、翼３の外周縁３ｃからの空気吸込作用の促進効果によって吹出空気の風量増大が実現され、特に上記プロペラファンにおける風量アップがその吸込側における翼３の径寸法の増大によって実現されるものであることから、例えばプロペラファンの吹出側の径寸法を従来と同一に設定したまま、その吸込側において上記翼３の径寸法を、その周囲に位置する熱交換器とか仕切板等の部材と干渉しない範囲で拡大設定することで、空気調和機のコンパクト性を維持しつつその吹出風量を増大させて空調能力を高めることが可能となるものである。
【発明の実施の形態】
【００２９】
以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００３０】
第１の実施形態
図１及び図２には、本願発明の第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1を示している。このプロペラファンＸ1は、次述する羽根車１とベルマウス４とを備えて構成される。
【００３１】
上記羽根車１は、ボス２の外周に複数枚（この実施形態では三枚）の翼３を放射状に取り付けて構成される。即ち、翼３は、図１に示すように、その前縁３ａ（点Ａ〜点Ｂの範囲）が径方向外方に向かうに従って回転方向（矢印Ｒ方向）前方へ変位する前進翼で構成され、上記ボス２に対して所定の取付角をもって取り付けられている（図２を参照）。
【００３２】
上記ベルマウス４は、上記羽根車１の軸方向高さの半分程度の軸長をもつ環状体であって、円弧状の断面形状を有している。そして、このベルマウス４は、上記羽根車１の外周縁３ｃ（点Ｂ〜点Ｅの範囲）の外側に、その吹出側端４ａが羽根車軸方向において上記翼３の後縁３ｂ（点Ｅ〜点Ｆの範囲）と略同一位置となるようにして配置されている。このベルマウス４の配置によって上記羽根車１の軸方向両側の空間は、上記前縁３ａ寄りの低圧側（吸込側）と後縁３ｂ寄りの高圧側（吹出側）とに仕切られるとともに、上記羽根車１はその軸方向全長のうち、後縁３ｂ寄りの略１／２の範囲が上記ベルマウス４によって囲繞され、前縁３ａ寄りの略１／２の範囲は低圧側へ延出した状態となっている。
【００３３】
以上が上記プロペラファンＸ1の基本形態であるが、さらにこの実施形態のプロペラファンＸ1においては、本願の請求項１，２，４及び９に記載の発明を適用して、上記翼３の形状、及び該翼３とベルマウス４との相対位置をそれぞれ設定している。
【００３４】
先ず、上記翼３の外周縁３ｃの形状については次の通りである。
【００３５】
即ち、上記翼３の外周縁３ｃ上に五つの点、即ち、前縁３ａの最外周に位置する前縁側最外周点Ｂと、上記ベルマウス４の吸込側端４ｂに対応する囲繞境界点Ｃと、該ベルマウス４の軸方向略中央に位置する囲繞中央点Ｄと、後縁３ｂの最外周に位置する後縁側最外周点Ｅとを設定する。
【００３６】
そして、先ず、上記ベルマウス４から低圧側へ延出している前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては、翼半径（ボス２の軸心から外周縁３ｃまでの径方向距離）を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせている。また、囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅの範囲においては、翼半径を該囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅに向かって連続的に減少させて、該囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間に「Ｒｃ＞Ｒｄ＞Ｒｅ」なる関係をもたせている。さらに、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状を、上記前縁側最外周点Ｂから上記囲繞境界点Ｃの範囲では、図３に示すように、圧力面３ｄと負圧面３ｅに跨がって延びる略半円形状とし、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲では、図４に示すように、圧力面３ｄ側のみを円弧状にカットした形状としている。
【００３７】
このように、上記翼３の外周縁３ｃの形状を設定することで次のような作用効果が得られる。
【００３８】
即ち、上記羽根車１において、上記翼３の外周縁３ｃのうち、前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲における翼半径を、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせたことで、図１に示すように、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては上記外周縁３ｃが羽根車１の回転方向に角度をもつことになる。この結果、同図において空気流Ａ2で示すように、上記外周縁３ｃの前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの部分が空気流を横切って吸い込むこととなり、例えば従来のように上記前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲が羽根車１の回転方向と平行である場合に比して、該範囲からの空気の吸込作用が促進され吸込空気量の増加することで、プロペラファンＸ1全体としての風量アップが実現される。
【００３９】
また、この場合、囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅの範囲においては、翼半径を該囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅに向かって連続的に減少させて、該囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間に「Ｒｃ＞Ｒｄ＞Ｒｅ」なる関係をもたせたことで、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が比較的低静圧である場合における空気の求心流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から上記羽根車１の軸心寄りに向けて流れる空気の流線に沿ったものとなり、低静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００４０】
さらに、上記翼３の外周縁３ｃのうち、上記前縁側最外周点Ｂから上記囲繞境界点Ｃの範囲における該外周縁３ｃの断面形状を、該翼３の圧力面３ｄと負圧面３ｅとに跨がって延びる略半円形状とすることで、該範囲内においては上記翼３の外周縁３ｃへの流入空気の乱れが抑制され、翼表面での空気の剥離が可及的に防止されることで空力性能の低下抑制と送風騒音の低減とが図れるものである。
【００４１】
また、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲における外周縁３ｃの断面形状を、該翼３の圧力面３ｄ側のみを円弧状にカットした形状とすることで、上記ベルマウス４の内周面との間を高圧側から低圧側に向かって流れる漏れ流れの乱れが可及的に抑制され、これによって空力性能の低下が抑制されることになる。
【００４２】
次に、上記翼３の外周縁３ｃとベルマウス４との相対位置については、上記囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と上記ベルマウス４の最内径「Ｒｏ」との間に、「Ｒｃ＜Ｒｏ」なる関係をもたせている。かかる設定とすることで、上記ベルマウス４内を上記羽根車１が挿通可能となる。この結果、上記羽根車１の組み付けに際しては、上記ベルマウス４を固定したまま該ベルマウス４の軸方向両側の何れ側からでも上記羽根車１を組み付けることができ、例えば、上記ベルマウス４に対する上記羽根車１の組み付けに方向性がある場合に比して、その組付作業性が向上することになる。
【００４３】
第２の実施形態
図５及び図６には、本願発明の第２の実施形態にかかるプロペラファンＸ2を示している。このプロペラファンＸ2は、上記第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1と基本形態を同じにするものであって、これと異なる点は、上記翼３の外周縁３ｃの形状と、該外周縁３ｃと上記ベルマウス４との相対位置である。従って、以下においては、これら相違点についてのみ詳述し、それ以外の構成等については上記第１の実施形態における該当説明を援用する。
【００４４】
この実施形態の羽根車１においては、本願の請求項１，２，３及び９に記載の発明を適用して、上記翼３の形状及び該翼３とベルマウス４との相対位置をそれぞれ設定している。
【００４５】
先ず、上記翼３の外周縁３ｃの形状については次の通りである。
【００４６】
即ち、上記翼３の外周縁３ｃ上に五つの点、即ち、前縁３ａの最外周に位置する前縁側最外周点Ｂと、上記ベルマウス４の吸込側端４ｂに対応する囲繞境界点Ｃと、該ベルマウス４の軸方向略中央に位置する囲繞中央点Ｄと、後縁３ｂの最外周に位置する後縁側最外周点Ｅとを設定する。
【００４７】
そして、先ず、上記ベルマウス４から低圧側へ延出している前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては、翼半径（ボス２の軸心から外周縁３ｃまでの径方向距離）を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせている。また、囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅの範囲においては、翼半径を該囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅに向かって連続的に減少させて、該囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間に「Ｒｃ＞Ｒｄ＞Ｒｅ」なる関係をもたせている。
【００４８】
このように、上記翼３の外周縁３ｃの形状を設定することで次のような作用効果が得られる。
【００４９】
即ち、上記羽根車１において、上記翼３の外周縁３ｃのうち、前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲における翼半径を、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせたことで、図５に示すように、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては上記外周縁３ｃが羽根車１の回転方向に角度をもつことになる。この結果、同図において空気流Ａ2で示すように、上記外周縁３ｃの前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの部分が空気流を横切って吸い込むこととなり、例えば従来のように上記前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲が羽根車１の回転方向と平行である場合に比して、該範囲からの空気の吸込作用が促進され吸込空気量の増加することで、プロペラファンＸ2全体としての風量アップが実現される。
【００５０】
また、この場合、囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅの範囲においては、翼半径を該囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅに向かって連続的に減少させて、該囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間に「Ｒｃ＞Ｒｄ＞Ｒｅ」なる関係をもたせたことで、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が比較的低静圧である場合における空気の求心流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から上記羽根車１の軸心寄りに向けて流れる空気の流線に沿ったものとなり、低静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００５１】
次に、上記翼３の外周縁３ｃとベルマウス４との相対位置については、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径「Ｒｃ」を上記ベルマウス４の最内径「Ｒo」よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲において上記ベルマウス４の内周面との間隔を一定に設定している。
【００５２】
かかる設定とすることで、上記羽根車１の高圧側と低圧側との間のシール性が良好に維持され、翼３の外周縁３ｃとベルマウス４の内周面との間の隙間を通って高圧側から低圧側へ流れる漏れ流れによる空力性能の劣化が可及的に抑制されるとともに、該漏れ流れの乱れを抑制して送風騒音を低減できるものである。
【００５３】
尚、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状の設定については上記第１の実施形態の場合と同様である。
【００５４】
第３の実施形態
図７及び図８には、本願発明の第３の実施形態にかかるプロペラファンＸ3を示している。このプロペラファンＸ3は、上記第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1と基本形態を同じにするものであって、これと異なる点は、上記翼３の外周縁３ｃの形状である。従って、以下においては、これら相違点についてのみ詳述し、それ以外の構成等については上記第１の実施形態における該当説明を援用する。
【００５５】
この実施形態の羽根車１においては、本願の請求項１及び８に記載の発明を適用して、上記翼３の形状を設定している。
【００５６】
即ち、上記翼３の外周縁３ｃ上に五つの点、即ち、前縁３ａの最外周に位置する前縁側最外周点Ｂと、上記ベルマウス４の吸込側端４ｂに対応する囲繞境界点Ｃと、該ベルマウス４の軸方向略中央に位置する囲繞中央点Ｄと、後縁３ｂの最外周に位置する後縁側最外周点Ｅとを設定する。
【００５７】
そして、先ず、上記ベルマウス４から低圧側へ延出している前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては、翼半径（ボス２の軸心から外周縁３ｃまでの径方向距離）を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせている。また、囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅの範囲においては、その翼半径を上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径「Ｒｃ」と同一としている。
【００５８】
このように、上記翼３の外周縁３ｃの形状を設定することで次のような作用効果が得られる。
【００５９】
即ち、上記羽根車１において、上記翼３の外周縁３ｃのうち、前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲における翼半径を、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせたことで、図７に示すように、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては上記外周縁３ｃが羽根車１の回転方向に角度をもつことになる。この結果、同図において空気流Ａ2で示すように、上記外周縁３ｃの前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの部分が空気流を横切って吸い込むこととなり、例えば従来のように上記前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲が羽根車１の回転方向と平行である場合に比して、該範囲からの空気の吸込作用が促進され吸込空気量の増加することで、プロペラファンＸ3全体としての風量アップが実現される。
【００６０】
また、この場合、上記囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅの範囲においては、その翼半径を上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径「Ｒｃ」と略同一としたことで、該囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が中静圧である場合における空気の軸流流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から吹出側に向けて羽根車１の軸心に平行に近い状態で流れる空気の流線に沿ったものとなることから、中静圧仕様のプロペラファンとして好適なものである。
【００６１】
尚、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状の設定については上記第１の実施形態の場合と同様である。
【００６２】
第４の実施形態
図９及び図１０には、本願発明の第４の実施形態にかかるプロペラファンＸ4を示している。このプロペラファンＸ4は、上記第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1と基本形態を同じにするものであって、これと異なる点は、上記翼３の外周縁３ｃの形状と、該外周縁３ｃと上記ベルマウス４との相対位置である。従って、以下においては、これら相違点についてのみ詳述し、それ以外の構成等については上記第１の実施形態における該当説明を援用する。
【００６３】
この実施形態の羽根車１においては、本願の請求項１，５，７及び９に記載の発明を適用して、上記翼３の形状及び該翼３とベルマウス４との相対位置をそれぞれ設定している。
【００６４】
先ず、上記翼３の外周縁３ｃの形状については次の通りである。
【００６５】
即ち、上記翼３の外周縁３ｃ上に五つの点、即ち、前縁３ａの最外周に位置する前縁側最外周点Ｂと、上記ベルマウス４の吸込側端４ｂに対応する囲繞境界点Ｃと、該ベルマウス４の軸方向略中央に位置する囲繞中央点Ｄと、後縁３ｂの最外周に位置する後縁側最外周点Ｅとを設定する。
【００６６】
そして、先ず、上記ベルマウス４から低圧側へ延出している前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては、翼半径（ボス２の軸心から外周縁３ｃまでの径方向距離）を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせている。
【００６７】
また、上記囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄまでの範囲においては翼半径を該囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄに向けて連続的に減少させて該囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」との間に「Ｒｃ＞Ｒｄ」なる関係をもたせるとともに、該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅの範囲においてはその翼半径を該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅに向けて連続的に増加させて該囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間に「Ｒｄ＜Ｒｅ」なる関係をもたせている。さらに、上記囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と上記後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間には、「Ｒｃ＞Ｒｅ」の関係をもたせている。即ち、囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」の三者間に「Ｒｄ＜Ｒｃ＜Ｒｅ」の関係を持たせている。
【００６８】
このように、上記翼３の外周縁３ｃの形状を設定することで次のような作用効果が得られる。
【００６９】
即ち、上記羽根車１において、上記翼３の外周縁３ｃのうち、前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲における翼半径を、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせたことで、図９に示すように、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては上記外周縁３ｃが羽根車１の回転方向に角度をもつことになる。この結果、同図において空気流Ａ2で示すように、上記外周縁３ｃの前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの部分が空気流を横切って吸い込むこととなり、例えば従来のように上記前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲が羽根車１の回転方向と平行である場合に比して、該範囲からの空気の吸込作用が促進され吸込空気量の増加することで、プロペラファンＸ4全体としての風量アップが実現される。
【００７０】
また、上記囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」の三者間に「Ｒｄ＜Ｒｃ＜Ｒｅ」の関係を持たせているので、該囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が比較的高静圧である場合における空気の拡散流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から吹出側に向けて該ベルマウス４の内周面に沿って径方向外側へ拡大しながら流れる空気の流線に沿ったものとなり、高静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００７１】
次に、上記翼３の外周縁３ｃとベルマウス４との相対位置については、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径「Ｒｃ」を上記ベルマウス４の最内径「Ｒｏ」よりも小さくしているので、上記ベルマウス４内を上記羽根車１が挿通可能であり、従って、上記羽根車１の組み付けに際しては、上記ベルマウス４を固定したまま該ベルマウス４の軸方向両側の何れ側からでも上記羽根車１を組み付けることができ、プロペラファンの組付作業性が向上することになる。
【００７２】
尚、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状の設定については上記第１の実施形態の場合と同様である。
【００７３】
第５の実施形態
図１１及び図１２には、本願発明の第５の実施形態にかかるプロペラファンＸ5を示している。このプロペラファンＸ5は、上記第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1と基本形態を同じにするものであって、これと異なる点は、上記翼３の外周縁３ｃの形状と、該外周縁３ｃと上記ベルマウス４との相対位置である。従って、以下においては、これら相違点についてのみ詳述し、それ以外の構成等については上記第１の実施形態における該当説明を援用する。
【００７４】
この実施形態の羽根車１においては、本願の請求項１，５，６及び９に記載の発明を適用して、上記翼３の形状及び該翼３とベルマウス４との相対位置をそれぞれ設定している。
【００７５】
先ず、上記翼３の外周縁３ｃの形状については次の通りである。
【００７６】
即ち、上記翼３の外周縁３ｃ上に五つの点、即ち、前縁３ａの最外周に位置する前縁側最外周点Ｂと、上記ベルマウス４の吸込側端４ｂに対応する囲繞境界点Ｃと、該ベルマウス４の軸方向略中央に位置する囲繞中央点Ｄと、後縁３ｂの最外周に位置する後縁側最外周点Ｅとを設定する。
【００７７】
そして、先ず、上記ベルマウス４から低圧側へ延出している前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては、翼半径（ボス２の軸心から外周縁３ｃまでの径方向距離）を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせている。
【００７８】
また、上記囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄまでの範囲においては翼半径を該囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄに向けて連続的に減少させて該囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」との間に「Ｒｃ＞Ｒｄ」なる関係をもたせるとともに、該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅの範囲においてはその翼半径を該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅに向けて連続的に増加させて該囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間に「Ｒｄ＜Ｒｅ」なる関係をもたせている。さらに、上記囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と上記後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間には、「Ｒｃ＞Ｒｅ」の関係をもたせている。即ち、囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」の三者間に「Ｒｄ＜Ｒｃ＜Ｒｅ」の関係を持たせている。
【００７９】
このように、上記翼３の外周縁３ｃの形状を設定することで次のような作用効果が得られる。
【００８０】
即ち、上記羽根車１において、上記翼３の外周縁３ｃのうち、前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲における翼半径を、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせたことで、図９に示すように、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては上記外周縁３ｃが羽根車１の回転方向に角度をもつことになる。この結果、同図において空気流Ａ2で示すように、上記外周縁３ｃの前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの部分が空気流を横切って吸い込むこととなり、例えば従来のように上記前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲が羽根車１の回転方向と平行である場合に比して、該範囲からの空気の吸込作用が促進され吸込空気量の増加することで、プロペラファンＸ5全体としての風量アップが実現される。
【００８１】
また、上記囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」の三者間に「Ｒｄ＜Ｒｃ＜Ｒｅ」の関係を持たせているので、該囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が比較的高静圧である場合における空気の拡散流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から吹出側に向けて該ベルマウス４の内周面に沿って径方向外側へ拡大しながら流れる空気の流線に沿ったものとなり、高静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００８２】
次に、上記翼３の外周縁３ｃとベルマウス４との相対位置については、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径「Ｒｃ」を上記ベルマウス４の最内径「Ｒｏ」よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲において上記ベルマウス４の内周面との間隔を一定に設定している。
【００８３】
かかる設定とすることで、上記羽根車１の高圧側と低圧側との間のシール性が良好に維持され、翼３の外周縁３ｃとベルマウス４の内周面との間の隙間を通って高圧側から低圧側へ流れる漏れ流れによる空力性能の劣化が可及的に抑制されるとともに、該漏れ流れの乱れを抑制して送風騒音を低減できるものである。
【００８４】
尚、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状の設定については上記第１の実施形態の場合と同様である。
【００８５】
第６の実施形態
図１３には、本願発明にかかる空気調和機の一例として、上記第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1を備えたセパレート型の空気調和機における室外機Ｚを示している。この室外機Ｚは、矩形箱状形態をもち且つその一側面に吹出口１４を、該一側面に対向する側面とこれに直交する側面の双方に吸込口１３を跨がって形成したケーシング１０内を、仕切壁６によって通風路１１と機械室１２とに区画し、該通風路１１内にはモータ５により回転駆動される上記プロペラファンＸ1を上記吹出口１４に臨んで、また略Ｌ字状に折曲形成された熱交換器７を上記吹出口１４に臨んで、それぞれ配置する一方、上記機械室１２には圧縮機８を配置して構成される。
【００８６】
この室外機Ｚにおいては、プロペラファンとして、上記第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1を備えたことで、該プロペラファンＸ1の特性、即ち、翼３の外周縁３ｃからの空気吸込作用の促進効果によって吹出空気の風量増大が実現されるものであり、特に該プロペラファンＸ1における風量アップがその吸込側における翼３の径寸法の増大によって実現されるものであることから、例えば該プロペラファンＸ1の吹出側の径寸法を従来と同一に設定したまま、その吸込側において上記翼３の径寸法を、その周囲に位置する上記熱交換器７とか仕切板６等の部材と干渉しない範囲で拡大設定することで、室外機Ｚのコンパクト性を維持しつつその吹出風量を増大させて空調能力を高めることが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の第１の実施形態にかかるプロペラファンの正面図である。
【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ要部矢視図である。
【図３】 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ要部拡大断面図である。
【図４】 図１のＩＶ−ＩＶ要部拡大断面図である。
【図５】 本願発明の第２の実施形態にかかるプロペラファンの正面図である。
【図６】 図５のＶＩ−ＶＩ要部矢視図である。
【図７】 本願発明の第３の実施形態にかかるプロペラファンの正面図である。
【図８】 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ要部矢視図である。
【図９】 本願発明の第４の実施形態にかかるプロペラファンの正面図である。
【図１０】 図９のＸ−Ｘ要部矢視図である。
【図１１】 本願発明の第５の実施形態にかかるプロペラファンの正面図である。
【図１２】 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ要部矢視図である。
【図１３】 本願発明にかかる空気調和機の横断面図である。
【図１４】 従来のプロペラファンの正面図である。
【図１５】 図１４のＸＶ−ＸＶ要部矢視図である。
【符号の説明】
１は羽根車、２はボス、３は翼、３ａは前縁、３ｂは後縁、３ｃは外周縁、４はベルマウス、５はモータ、６は仕切壁、７は熱交換器、８は圧縮機、１０はケーシング、１１は通風路、１２は機械室、１３は吸込口、１４は吹出口、Ｂは前縁側最外周点、Ｃは囲繞境界点、Ｄは囲繞中央点、Ｅは後縁側最外周点、Ｘ1〜Ｘ5はプロペラファン、Ｚは空気調和機（室外機）である。
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、プロペラファンに関し、さらに詳しくはプロペラファンの翼形状に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
図１４及び図１５には、例えば空気調和機の室外機に適用される従来一般的なプロペラファンＸ0を示している。このプロペラファンＸ0は、ボス３２の周囲に複数枚の翼３３，３３，・・を放射状に取り付けてなる羽根車３１と、該羽根車３１の外周側にこれを囲繞するように配置されたベルマウス３４とを備え、該ベルマウス３４によって上記羽根車３１はその軸方向において低圧側（吸込側）と高圧側（吹出側）とに仕切られている。そして、このベルマウス３４の軸方向寸法は、上記羽根車３１の略半分程度とされ、該羽根車３１の翼３３，３３，・・の前縁側外周寄り部分が上記ベルマウス３４から低圧側に延出されている。かかる構造をもつプロペラファンＸ0における空気の吸込領域は、上記翼３３における上記ベルマウス３４から低圧側に延出している部分（換言すれば、ベルマウス３４に囲繞されていない部分であって、具体的には、翼３３の前縁３３ａ（点Ａ〜点Ｂの範囲）と、翼３３の外周縁３ｃのうちの前縁側最外周点（点Ｂ）から上記ベルマウス３４に囲繞される境界となる囲繞境界点（点Ｃ）の範囲の両者であり、これら各領域からそれぞれ空気が吸い込まれる。
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のプロペラファンＸ0においては、図１４及び図１５に示すように、上記翼３３の外周縁３３ｃの径寸法がその全域（点Ｂから点Ｅ（後縁側最外周点）の範囲）において一定に設定されているため、上記羽根車３１が回転したとき、前縁３３ａ部分は回転方向と角度をもつことから、前縁３３ａが空気を横切って吸い込むことになる（図１４の空気流Ａ0を参照）。
【０００５】
ところが、翼３３の外周縁３３ｃ側においてはその全域において翼半径が一定であることから、該外周縁３３ｃと回転方向とが平行となり、空気を横切って吸い込むような形態とはならない。このため、翼３３の外周縁３３ｃの一部（上記点Ｂ〜点Ｃの範囲）が吸込領域であるにも拘わらず、ここからの空気の吸込量は比較的少なく、プロペラファンＸ0全体としての風量アップという点において改善の余地がある。
【０００６】
そこで本願発明は、翼の外周縁部分からの空気吸込作用を促進させることで風量アップを図るようにしたプロペラファン及び該プロペラファンを備えた空気調和機を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【０００８】
本願の第１の発明では、放射状に複数の翼３，３，・・を備えた羽根車１の外周側をベルマウス４により囲繞して高圧側と低圧側とに仕切るとともに該翼３の前縁側外周寄り部位を低圧側に延出させてなるプロペラファンにおいて、上記翼３の外周縁３ｃにおける前縁側最外周点Ｂから上記ベルマウス４への囲繞境界点Ｃまでの範囲の翼半径を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向けて連続的に増加させたことを特徴としている。
【０００９】
本願の第２の発明では、上記第１の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記翼３の外周縁３ｃにおける上記囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄまでの範囲ではその翼半径を該囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄに向けて連続的に減少させるとともに、該後縁側最外周点Ｅにおける翼半径を上記囲繞境界点Ｃのそれよりも小さくしたことを特徴としている。
【００１０】
本願の第３の発明では、上記第２の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲において上記ベルマウス４の内周面との間隔を一定に設定したことを特徴としている。
【００１１】
本願の第４の発明では、上記第２の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも小さくしたことを特徴としている。
【００１２】
本願の第５の発明では、上記第１の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記翼３における外周縁３ｃの上記囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄまでの範囲ではその翼半径を該囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄに向けて連続的に減少させ、該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅの範囲ではその翼半径を該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅに向けて連続的に増加させるとともに、上記囲繞境界点Ｃの翼半径を上記後縁側最外周点Ｅの翼半径よりも小さくしたことを特徴としている。
【００１３】
本願の第６の発明では、上記第５の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲において上記ベルマウス４の内周面との間隔を一定に設定したことを特徴としている。
【００１４】
本願の第７の発明では、上記第５の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも小さくしたことを特徴としている。
【００１５】
本願の第８の発明では、上記第１の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲においてはその翼半径を同一としたことを特徴としている。
【００１６】
本願の第９の発明では、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７又は第８の発明にかかるプロペラファンにおいて、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状を、上記前縁側最外周点Ｂから上記囲繞境界点Ｃの範囲では圧力面３ｄと負圧面３ｅに跨がって延びる略半円形状とし、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲では圧力面３ｄ側のみを円弧状にカットした形状としたことを特徴としている。
【００１７】
本願の第１０の発明では、ケーシング１０内に熱交換器７とプロペラファンＸ1〜Ｘ5とを収容してなる空気調和機において、上記プロペラファンＸ1〜Ｘ5として、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７，第８又は第９の発明にかかるプロペラファンを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
本願発明ではかかる構成とすることにより次のような効果が得られる。
【００１９】
（イ） 本願の第１の発明にかかるプロペラファンによれば、放射状に複数の翼３，３，・・を備えた羽根車１の外周側をベルマウス４により囲繞して高圧側と低圧側とに仕切るとともに該翼３の前縁側外周寄り部位を低圧側に延出させてなるプロペラファンにおいて、上記翼３の外周縁３ｃにおける前縁側最外周点Ｂから上記ベルマウス４への囲繞境界点Ｃまでの範囲の翼半径を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向けて連続的に増加させているので、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては上記外周縁３ｃが羽根車１の回転方向に角度をもつことになり、該外周縁３ｃが空気流を横切って吸い込むこととなり、例えば従来のように上記前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲が羽根車１の回転方向と平行である場合に比して、該範囲からの空気の吸込作用が促進され吸込空気量の増加することで、プロペラファン全体としての風量アップが実現されるものである。
【００２０】
（ロ） 本願の第２の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（イ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記翼３の外周縁３ｃにおける上記囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄまでの範囲ではその翼半径を該囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄに向けて連続的に減少させるとともに、該後縁側最外周点Ｅにおける翼半径を上記囲繞境界点Ｃのそれよりも小さくしているので、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が比較的低静圧である場合における空気の求心流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から上記羽根車１の軸心寄りに向けて流れる空気の流線に沿ったものとなり、低静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００２１】
（ハ） 本願の第３の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（ロ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲において上記ベルマウス４の内周面との間隔を一定に設定しているので、上記羽根車１の高圧側と低圧側との間のシール性が良好に維持され、翼３の外周縁３ｃとベルマウス４の内周面との間の隙間を通って高圧側から低圧側へ流れる漏れ流れによる空力性能の劣化が可及的に抑制されるとともに、該漏れ流れの乱れを抑制して送風騒音を低減できるものである。
【００２２】
（ニ） 本願の第４の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（ロ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも小さくしているので、上記ベルマウス４内を上記羽根車１が挿通可能であり、従って、上記羽根車１の組み付けに際しては、上記ベルマウス４を固定したまま該ベルマウス４の軸方向両側の何れ側からでも上記羽根車１を組み付けることができ、プロペラファンの組付作業性が向上することになる。
【００２３】
（ホ） 本願の第５の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（イ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記翼３の外周縁３ｃにおける上記囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄまでの範囲の翼半径を該囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄに向けて連続的に減少させ、該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅの範囲ではその翼半径を該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅに向けて連続的に増加させるとともに、上記囲繞境界点Ｃの翼半径を上記後縁側最外周点Ｅの翼半径よりも小さくしているので、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が比較的高静圧である場合における空気の拡散流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から吹出側に向けて該ベルマウス４の内周面に沿って径方向外側へ拡大しながら流れる空気の流線に沿ったものとなり、高静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００２４】
（ヘ） 本願の第６の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（ホ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲において上記ベルマウス４の内周面との間隔を一定に設定しているので、上記羽根車１の高圧側と低圧側との間のシール性が良好に維持され、翼３の外周縁３ｃとベルマウス４の内周面との間の隙間を通って高圧側から低圧側へ流れる漏れ流れによる空力性能の劣化が可及的に抑制されるとともに、該漏れ流れの乱れを抑制して送風騒音を低減できるものである。
【００２５】
（ト） 本願の第７の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（ホ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径を上記ベルマウス４の最内径よりも小さくしているので、上記ベルマウス４内を上記羽根車１が挿通可能であり、従って、上記羽根車１の組み付けに際しては、上記ベルマウス４を固定したまま該ベルマウス４の軸方向両側の何れ側からでも上記羽根車１を組み付けることができ、プロペラファンの組付作業性が向上することになる。
【００２６】
（チ） 本願の第８の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（イ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲においてはその翼半径を同一としているので、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が中静圧である場合における空気の軸流流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から吹出側に向けて羽根車１の軸心に平行に近い状態で流れる空気の流線に沿ったものとなり、中静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００２７】
（リ） 本願の第９の発明にかかるプロペラファンによれば、上記（イ），（ロ），（ハ），（ニ），（ホ），（ヘ），（ト）又は（チ）に記載の効果に加えて次のような特有の効果が得られる。即ち、この発明では、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状を、上記前縁側最外周点Ｂから上記囲繞境界点Ｃの範囲では圧力面３ｄと負圧面３ｅに跨がって延びる略半円形状とし、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲では圧力面３ｄ側のみを円弧状にカットした形状としているので、上記前縁側最外周点Ｂから上記囲繞境界点Ｃの範囲では翼３の外周縁３ｃへの流入空気の乱れが抑制され、翼表面での空気の剥離が可及的に防止されることで空力性能の低下抑制と送風騒音の低減とが図れ、また上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲では上記ベルマウス４の内周面との間を高圧側から低圧側に向かって流れる漏れ流れの乱れが可及的に抑制され空力性能の低下が抑制されることになる。
【００２８】
（ヌ） 本願の第１０の発明にかかる空気調和機によれば、ケーシング１０内に熱交換器７とプロペラファンＸ1〜Ｘ5とを収容してなる空気調和機において、上記プロペラファンＸ1〜Ｘ5として、上記第１，第２，第３，第４，第５，第６，第７，第８又は第９の発明にかかるプロペラファンを備えているので、該プロペラファンの特性、即ち、翼３の外周縁３ｃからの空気吸込作用の促進効果によって吹出空気の風量増大が実現され、特に上記プロペラファンにおける風量アップがその吸込側における翼３の径寸法の増大によって実現されるものであることから、例えばプロペラファンの吹出側の径寸法を従来と同一に設定したまま、その吸込側において上記翼３の径寸法を、その周囲に位置する熱交換器とか仕切板等の部材と干渉しない範囲で拡大設定することで、空気調和機のコンパクト性を維持しつつその吹出風量を増大させて空調能力を高めることが可能となるものである。
【発明の実施の形態】
【００２９】
以下、本願発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００３０】
第１の実施形態
図１及び図２には、本願発明の第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1を示している。このプロペラファンＸ1は、次述する羽根車１とベルマウス４とを備えて構成される。
【００３１】
上記羽根車１は、ボス２の外周に複数枚（この実施形態では三枚）の翼３を放射状に取り付けて構成される。即ち、翼３は、図１に示すように、その前縁３ａ（点Ａ〜点Ｂの範囲）が径方向外方に向かうに従って回転方向（矢印Ｒ方向）前方へ変位する前進翼で構成され、上記ボス２に対して所定の取付角をもって取り付けられている（図２を参照）。
【００３２】
上記ベルマウス４は、上記羽根車１の軸方向高さの半分程度の軸長をもつ環状体であって、円弧状の断面形状を有している。そして、このベルマウス４は、上記羽根車１の外周縁３ｃ（点Ｂ〜点Ｅの範囲）の外側に、その吹出側端４ａが羽根車軸方向において上記翼３の後縁３ｂ（点Ｅ〜点Ｆの範囲）と略同一位置となるようにして配置されている。このベルマウス４の配置によって上記羽根車１の軸方向両側の空間は、上記前縁３ａ寄りの低圧側（吸込側）と後縁３ｂ寄りの高圧側（吹出側）とに仕切られるとともに、上記羽根車１はその軸方向全長のうち、後縁３ｂ寄りの略１／２の範囲が上記ベルマウス４によって囲繞され、前縁３ａ寄りの略１／２の範囲は低圧側へ延出した状態となっている。
【００３３】
以上が上記プロペラファンＸ1の基本形態であるが、さらにこの実施形態のプロペラファンＸ1においては、本願の請求項１，２，４及び９に記載の発明を適用して、上記翼３の形状、及び該翼３とベルマウス４との相対位置をそれぞれ設定している。
【００３４】
先ず、上記翼３の外周縁３ｃの形状については次の通りである。
【００３５】
即ち、上記翼３の外周縁３ｃ上に五つの点、即ち、前縁３ａの最外周に位置する前縁側最外周点Ｂと、上記ベルマウス４の吸込側端４ｂに対応する囲繞境界点Ｃと、該ベルマウス４の軸方向略中央に位置する囲繞中央点Ｄと、後縁３ｂの最外周に位置する後縁側最外周点Ｅとを設定する。
【００３６】
そして、先ず、上記ベルマウス４から低圧側へ延出している前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては、翼半径（ボス２の軸心から外周縁３ｃまでの径方向距離）を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせている。また、囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅの範囲においては、翼半径を該囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅに向かって連続的に減少させて、該囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間に「Ｒｃ＞Ｒｄ＞Ｒｅ」なる関係をもたせている。さらに、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状を、上記前縁側最外周点Ｂから上記囲繞境界点Ｃの範囲では、図３に示すように、圧力面３ｄと負圧面３ｅに跨がって延びる略半円形状とし、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲では、図４に示すように、圧力面３ｄ側のみを円弧状にカットした形状としている。
【００３７】
このように、上記翼３の外周縁３ｃの形状を設定することで次のような作用効果が得られる。
【００３８】
即ち、上記羽根車１において、上記翼３の外周縁３ｃのうち、前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲における翼半径を、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせたことで、図１に示すように、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては上記外周縁３ｃが羽根車１の回転方向に角度をもつことになる。この結果、同図において空気流Ａ2で示すように、上記外周縁３ｃの前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの部分が空気流を横切って吸い込むこととなり、例えば従来のように上記前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲が羽根車１の回転方向と平行である場合に比して、該範囲からの空気の吸込作用が促進され吸込空気量の増加することで、プロペラファンＸ1全体としての風量アップが実現される。
【００３９】
また、この場合、囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅの範囲においては、翼半径を該囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅに向かって連続的に減少させて、該囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間に「Ｒｃ＞Ｒｄ＞Ｒｅ」なる関係をもたせたことで、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が比較的低静圧である場合における空気の求心流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から上記羽根車１の軸心寄りに向けて流れる空気の流線に沿ったものとなり、低静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００４０】
さらに、上記翼３の外周縁３ｃのうち、上記前縁側最外周点Ｂから上記囲繞境界点Ｃの範囲における該外周縁３ｃの断面形状を、該翼３の圧力面３ｄと負圧面３ｅとに跨がって延びる略半円形状とすることで、該範囲内においては上記翼３の外周縁３ｃへの流入空気の乱れが抑制され、翼表面での空気の剥離が可及的に防止されることで空力性能の低下抑制と送風騒音の低減とが図れるものである。
【００４１】
また、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅの範囲における外周縁３ｃの断面形状を、該翼３の圧力面３ｄ側のみを円弧状にカットした形状とすることで、上記ベルマウス４の内周面との間を高圧側から低圧側に向かって流れる漏れ流れの乱れが可及的に抑制され、これによって空力性能の低下が抑制されることになる。
【００４２】
次に、上記翼３の外周縁３ｃとベルマウス４との相対位置については、上記囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と上記ベルマウス４の最内径「Ｒｏ」との間に、「Ｒｃ＜Ｒｏ」なる関係をもたせている。かかる設定とすることで、上記ベルマウス４内を上記羽根車１が挿通可能となる。この結果、上記羽根車１の組み付けに際しては、上記ベルマウス４を固定したまま該ベルマウス４の軸方向両側の何れ側からでも上記羽根車１を組み付けることができ、例えば、上記ベルマウス４に対する上記羽根車１の組み付けに方向性がある場合に比して、その組付作業性が向上することになる。
【００４３】
第２の実施形態
図５及び図６には、本願発明の第２の実施形態にかかるプロペラファンＸ2を示している。このプロペラファンＸ2は、上記第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1と基本形態を同じにするものであって、これと異なる点は、上記翼３の外周縁３ｃの形状と、該外周縁３ｃと上記ベルマウス４との相対位置である。従って、以下においては、これら相違点についてのみ詳述し、それ以外の構成等については上記第１の実施形態における該当説明を援用する。
【００４４】
この実施形態の羽根車１においては、本願の請求項１，２，３及び９に記載の発明を適用して、上記翼３の形状及び該翼３とベルマウス４との相対位置をそれぞれ設定している。
【００４５】
先ず、上記翼３の外周縁３ｃの形状については次の通りである。
【００４６】
即ち、上記翼３の外周縁３ｃ上に五つの点、即ち、前縁３ａの最外周に位置する前縁側最外周点Ｂと、上記ベルマウス４の吸込側端４ｂに対応する囲繞境界点Ｃと、該ベルマウス４の軸方向略中央に位置する囲繞中央点Ｄと、後縁３ｂの最外周に位置する後縁側最外周点Ｅとを設定する。
【００４７】
そして、先ず、上記ベルマウス４から低圧側へ延出している前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては、翼半径（ボス２の軸心から外周縁３ｃまでの径方向距離）を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせている。また、囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅの範囲においては、翼半径を該囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅに向かって連続的に減少させて、該囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間に「Ｒｃ＞Ｒｄ＞Ｒｅ」なる関係をもたせている。
【００４８】
このように、上記翼３の外周縁３ｃの形状を設定することで次のような作用効果が得られる。
【００４９】
即ち、上記羽根車１において、上記翼３の外周縁３ｃのうち、前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲における翼半径を、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせたことで、図５に示すように、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては上記外周縁３ｃが羽根車１の回転方向に角度をもつことになる。この結果、同図において空気流Ａ2で示すように、上記外周縁３ｃの前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの部分が空気流を横切って吸い込むこととなり、例えば従来のように上記前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲が羽根車１の回転方向と平行である場合に比して、該範囲からの空気の吸込作用が促進され吸込空気量の増加することで、プロペラファンＸ2全体としての風量アップが実現される。
【００５０】
また、この場合、囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅの範囲においては、翼半径を該囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅに向かって連続的に減少させて、該囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間に「Ｒｃ＞Ｒｄ＞Ｒｅ」なる関係をもたせたことで、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が比較的低静圧である場合における空気の求心流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から上記羽根車１の軸心寄りに向けて流れる空気の流線に沿ったものとなり、低静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００５１】
次に、上記翼３の外周縁３ｃとベルマウス４との相対位置については、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径「Ｒｃ」を上記ベルマウス４の最内径「Ｒo」よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲において上記ベルマウス４の内周面との間隔を一定に設定している。
【００５２】
かかる設定とすることで、上記羽根車１の高圧側と低圧側との間のシール性が良好に維持され、翼３の外周縁３ｃとベルマウス４の内周面との間の隙間を通って高圧側から低圧側へ流れる漏れ流れによる空力性能の劣化が可及的に抑制されるとともに、該漏れ流れの乱れを抑制して送風騒音を低減できるものである。
【００５３】
尚、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状の設定については上記第１の実施形態の場合と同様である。
【００５４】
第３の実施形態
図７及び図８には、本願発明の第３の実施形態にかかるプロペラファンＸ3を示している。このプロペラファンＸ3は、上記第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1と基本形態を同じにするものであって、これと異なる点は、上記翼３の外周縁３ｃの形状である。従って、以下においては、これら相違点についてのみ詳述し、それ以外の構成等については上記第１の実施形態における該当説明を援用する。
【００５５】
この実施形態の羽根車１においては、本願の請求項１及び８に記載の発明を適用して、上記翼３の形状を設定している。
【００５６】
即ち、上記翼３の外周縁３ｃ上に五つの点、即ち、前縁３ａの最外周に位置する前縁側最外周点Ｂと、上記ベルマウス４の吸込側端４ｂに対応する囲繞境界点Ｃと、該ベルマウス４の軸方向略中央に位置する囲繞中央点Ｄと、後縁３ｂの最外周に位置する後縁側最外周点Ｅとを設定する。
【００５７】
そして、先ず、上記ベルマウス４から低圧側へ延出している前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては、翼半径（ボス２の軸心から外周縁３ｃまでの径方向距離）を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせている。また、囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅの範囲においては、その翼半径を上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径「Ｒｃ」と同一としている。
【００５８】
このように、上記翼３の外周縁３ｃの形状を設定することで次のような作用効果が得られる。
【００５９】
即ち、上記羽根車１において、上記翼３の外周縁３ｃのうち、前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲における翼半径を、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせたことで、図７に示すように、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては上記外周縁３ｃが羽根車１の回転方向に角度をもつことになる。この結果、同図において空気流Ａ2で示すように、上記外周縁３ｃの前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの部分が空気流を横切って吸い込むこととなり、例えば従来のように上記前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲が羽根車１の回転方向と平行である場合に比して、該範囲からの空気の吸込作用が促進され吸込空気量の増加することで、プロペラファンＸ3全体としての風量アップが実現される。
【００６０】
また、この場合、上記囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅの範囲においては、その翼半径を上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径「Ｒｃ」と略同一としたことで、該囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が中静圧である場合における空気の軸流流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から吹出側に向けて羽根車１の軸心に平行に近い状態で流れる空気の流線に沿ったものとなることから、中静圧仕様のプロペラファンとして好適なものである。
【００６１】
尚、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状の設定については上記第１の実施形態の場合と同様である。
【００６２】
第４の実施形態
図９及び図１０には、本願発明の第４の実施形態にかかるプロペラファンＸ4を示している。このプロペラファンＸ4は、上記第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1と基本形態を同じにするものであって、これと異なる点は、上記翼３の外周縁３ｃの形状と、該外周縁３ｃと上記ベルマウス４との相対位置である。従って、以下においては、これら相違点についてのみ詳述し、それ以外の構成等については上記第１の実施形態における該当説明を援用する。
【００６３】
この実施形態の羽根車１においては、本願の請求項１，５，７及び９に記載の発明を適用して、上記翼３の形状及び該翼３とベルマウス４との相対位置をそれぞれ設定している。
【００６４】
先ず、上記翼３の外周縁３ｃの形状については次の通りである。
【００６５】
即ち、上記翼３の外周縁３ｃ上に五つの点、即ち、前縁３ａの最外周に位置する前縁側最外周点Ｂと、上記ベルマウス４の吸込側端４ｂに対応する囲繞境界点Ｃと、該ベルマウス４の軸方向略中央に位置する囲繞中央点Ｄと、後縁３ｂの最外周に位置する後縁側最外周点Ｅとを設定する。
【００６６】
そして、先ず、上記ベルマウス４から低圧側へ延出している前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては、翼半径（ボス２の軸心から外周縁３ｃまでの径方向距離）を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせている。
【００６７】
また、上記囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄまでの範囲においては翼半径を該囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄに向けて連続的に減少させて該囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」との間に「Ｒｃ＞Ｒｄ」なる関係をもたせるとともに、該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅの範囲においてはその翼半径を該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅに向けて連続的に増加させて該囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間に「Ｒｄ＜Ｒｅ」なる関係をもたせている。さらに、上記囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と上記後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間には、「Ｒｃ＞Ｒｅ」の関係をもたせている。即ち、囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」の三者間に「Ｒｄ＜Ｒｃ＜Ｒｅ」の関係を持たせている。
【００６８】
このように、上記翼３の外周縁３ｃの形状を設定することで次のような作用効果が得られる。
【００６９】
即ち、上記羽根車１において、上記翼３の外周縁３ｃのうち、前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲における翼半径を、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせたことで、図９に示すように、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては上記外周縁３ｃが羽根車１の回転方向に角度をもつことになる。この結果、同図において空気流Ａ2で示すように、上記外周縁３ｃの前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの部分が空気流を横切って吸い込むこととなり、例えば従来のように上記前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲が羽根車１の回転方向と平行である場合に比して、該範囲からの空気の吸込作用が促進され吸込空気量の増加することで、プロペラファンＸ4全体としての風量アップが実現される。
【００７０】
また、上記囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」の三者間に「Ｒｄ＜Ｒｃ＜Ｒｅ」の関係を持たせているので、該囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が比較的高静圧である場合における空気の拡散流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から吹出側に向けて該ベルマウス４の内周面に沿って径方向外側へ拡大しながら流れる空気の流線に沿ったものとなり、高静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００７１】
次に、上記翼３の外周縁３ｃとベルマウス４との相対位置については、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径「Ｒｃ」を上記ベルマウス４の最内径「Ｒｏ」よりも小さくしているので、上記ベルマウス４内を上記羽根車１が挿通可能であり、従って、上記羽根車１の組み付けに際しては、上記ベルマウス４を固定したまま該ベルマウス４の軸方向両側の何れ側からでも上記羽根車１を組み付けることができ、プロペラファンの組付作業性が向上することになる。
【００７２】
尚、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状の設定については上記第１の実施形態の場合と同様である。
【００７３】
第５の実施形態
図１１及び図１２には、本願発明の第５の実施形態にかかるプロペラファンＸ5を示している。このプロペラファンＸ5は、上記第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1と基本形態を同じにするものであって、これと異なる点は、上記翼３の外周縁３ｃの形状と、該外周縁３ｃと上記ベルマウス４との相対位置である。従って、以下においては、これら相違点についてのみ詳述し、それ以外の構成等については上記第１の実施形態における該当説明を援用する。
【００７４】
この実施形態の羽根車１においては、本願の請求項１，５，６及び９に記載の発明を適用して、上記翼３の形状及び該翼３とベルマウス４との相対位置をそれぞれ設定している。
【００７５】
先ず、上記翼３の外周縁３ｃの形状については次の通りである。
【００７６】
即ち、上記翼３の外周縁３ｃ上に五つの点、即ち、前縁３ａの最外周に位置する前縁側最外周点Ｂと、上記ベルマウス４の吸込側端４ｂに対応する囲繞境界点Ｃと、該ベルマウス４の軸方向略中央に位置する囲繞中央点Ｄと、後縁３ｂの最外周に位置する後縁側最外周点Ｅとを設定する。
【００７７】
そして、先ず、上記ベルマウス４から低圧側へ延出している前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては、翼半径（ボス２の軸心から外周縁３ｃまでの径方向距離）を該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせている。
【００７８】
また、上記囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄまでの範囲においては翼半径を該囲繞境界点Ｃから囲繞中央点Ｄに向けて連続的に減少させて該囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」との間に「Ｒｃ＞Ｒｄ」なる関係をもたせるとともに、該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅの範囲においてはその翼半径を該囲繞中央点Ｄから後縁側最外周点Ｅに向けて連続的に増加させて該囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間に「Ｒｄ＜Ｒｅ」なる関係をもたせている。さらに、上記囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と上記後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」との間には、「Ｒｃ＞Ｒｅ」の関係をもたせている。即ち、囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」の三者間に「Ｒｄ＜Ｒｃ＜Ｒｅ」の関係を持たせている。
【００７９】
このように、上記翼３の外周縁３ｃの形状を設定することで次のような作用効果が得られる。
【００８０】
即ち、上記羽根車１において、上記翼３の外周縁３ｃのうち、前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲における翼半径を、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃに向かって連続的に増加させて、該前縁側最外周点Ｂの翼半径「Ｒｂ」と囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」との間に「Ｒｂ＜Ｒｃ」なる関係をもたせたことで、図９に示すように、該前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲においては上記外周縁３ｃが羽根車１の回転方向に角度をもつことになる。この結果、同図において空気流Ａ2で示すように、上記外周縁３ｃの前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの部分が空気流を横切って吸い込むこととなり、例えば従来のように上記前縁側最外周点Ｂから囲繞境界点Ｃまでの範囲が羽根車１の回転方向と平行である場合に比して、該範囲からの空気の吸込作用が促進され吸込空気量の増加することで、プロペラファンＸ5全体としての風量アップが実現される。
【００８１】
また、上記囲繞境界点Ｃの翼半径「Ｒｃ」と囲繞中央点Ｄの翼半径「Ｒｄ」と後縁側最外周点Ｅの翼半径「Ｒｅ」の三者間に「Ｒｄ＜Ｒｃ＜Ｒｅ」の関係を持たせているので、該囲繞境界点Ｃから後縁側最外周点Ｅまでの範囲における外周縁３ｃの形状が、高圧側が比較的高静圧である場合における空気の拡散流れ、即ち、上記ベルマウス４の吸込側から吹出側に向けて該ベルマウス４の内周面に沿って径方向外側へ拡大しながら流れる空気の流線に沿ったものとなり、高静圧仕様のプロペラファンとして好適なものとなる。
【００８２】
次に、上記翼３の外周縁３ｃとベルマウス４との相対位置については、上記囲繞境界点Ｃにおける翼半径「Ｒｃ」を上記ベルマウス４の最内径「Ｒｏ」よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点Ｃから上記後縁側最外周点Ｅまでの範囲において上記ベルマウス４の内周面との間隔を一定に設定している。
【００８３】
かかる設定とすることで、上記羽根車１の高圧側と低圧側との間のシール性が良好に維持され、翼３の外周縁３ｃとベルマウス４の内周面との間の隙間を通って高圧側から低圧側へ流れる漏れ流れによる空力性能の劣化が可及的に抑制されるとともに、該漏れ流れの乱れを抑制して送風騒音を低減できるものである。
【００８４】
尚、上記翼３の外周縁３ｃの断面形状の設定については上記第１の実施形態の場合と同様である。
【００８５】
第６の実施形態
図１３には、本願発明にかかる空気調和機の一例として、上記第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1を備えたセパレート型の空気調和機における室外機Ｚを示している。この室外機Ｚは、矩形箱状形態をもち且つその一側面に吹出口１４を、該一側面に対向する側面とこれに直交する側面の双方に吸込口１３を跨がって形成したケーシング１０内を、仕切壁６によって通風路１１と機械室１２とに区画し、該通風路１１内にはモータ５により回転駆動される上記プロペラファンＸ1を上記吹出口１４に臨んで、また略Ｌ字状に折曲形成された熱交換器７を上記吹出口１４に臨んで、それぞれ配置する一方、上記機械室１２には圧縮機８を配置して構成される。
【００８６】
この室外機Ｚにおいては、プロペラファンとして、上記第１の実施形態にかかるプロペラファンＸ1を備えたことで、該プロペラファンＸ1の特性、即ち、翼３の外周縁３ｃからの空気吸込作用の促進効果によって吹出空気の風量増大が実現されるものであり、特に該プロペラファンＸ1における風量アップがその吸込側における翼３の径寸法の増大によって実現されるものであることから、例えば該プロペラファンＸ1の吹出側の径寸法を従来と同一に設定したまま、その吸込側において上記翼３の径寸法を、その周囲に位置する上記熱交換器７とか仕切板６等の部材と干渉しない範囲で拡大設定することで、室外機Ｚのコンパクト性を維持しつつその吹出風量を増大させて空調能力を高めることが可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明の第１の実施形態にかかるプロペラファンの正面図である。
【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ要部矢視図である。
【図３】 図１のＩＩＩ−ＩＩＩ要部拡大断面図である。
【図４】 図１のＩＶ−ＩＶ要部拡大断面図である。
【図５】 本願発明の第２の実施形態にかかるプロペラファンの正面図である。
【図６】 図５のＶＩ−ＶＩ要部矢視図である。
【図７】 本願発明の第３の実施形態にかかるプロペラファンの正面図である。
【図８】 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ要部矢視図である。
【図９】 本願発明の第４の実施形態にかかるプロペラファンの正面図である。
【図１０】 図９のＸ−Ｘ要部矢視図である。
【図１１】 本願発明の第５の実施形態にかかるプロペラファンの正面図である。
【図１２】 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ要部矢視図である。
【図１３】 本願発明にかかる空気調和機の横断面図である。
【図１４】 従来のプロペラファンの正面図である。
【図１５】 図１４のＸＶ−ＸＶ要部矢視図である。
【符号の説明】
１は羽根車、２はボス、３は翼、３ａは前縁、３ｂは後縁、３ｃは外周縁、４はベルマウス、５はモータ、６は仕切壁、７は熱交換器、８は圧縮機、１０はケーシング、１１は通風路、１２は機械室、１３は吸込口、１４は吹出口、Ｂは前縁側最外周点、Ｃは囲繞境界点、Ｄは囲繞中央点、Ｅは後縁側最外周点、Ｘ1〜Ｘ5はプロペラファン、Ｚは空気調和機（室外機）である。
Claims (10)
- 放射状に複数の翼（３），（３），・・を備えた羽根車（１）の外周側をベルマウス（４）により囲繞して高圧側と低圧側とに仕切るとともに該翼（３）の前縁側外周寄り部位を低圧側に延出させてなるプロペラファンであって、
上記翼（３）の外周縁（３ｃ）における前縁側最外周点（Ｂ）から上記ベルマウス（４）への囲繞境界点（Ｃ）までの範囲の翼半径を該前縁側最外周点（Ｂ）から囲繞境界点（Ｃ）に向けて連続的に増加させたことを特徴とするプロペラファン。 - 請求項１において、
上記翼（３）の外周縁（３ｃ）における上記囲繞境界点（Ｃ）から囲繞中央点（Ｄ）までの範囲ではその翼半径を該囲繞境界点（Ｃ）から囲繞中央点（Ｄ）に向けて連続的に減少させるとともに、該後縁側最外周点（Ｅ）における翼半径を上記囲繞境界点（Ｃ）のそれよりも小さくしたことを特徴とするプロペラファン。 - 請求項２において、
上記囲繞境界点（Ｃ）における翼半径を上記ベルマウス（４）の最内径よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点（Ｃ）から上記後縁側最外周点（Ｅ）までの範囲において上記ベルマウス（４）の内周面との間隔を一定に設定したことを特徴とするプロペラファン。 - 請求項２において、
上記囲繞境界点（Ｃ）における翼半径を上記ベルマウス（４）の最内径よりも小さくしたことを特徴とするプロペラファン。 - 請求項１において、
上記翼（３）の外周縁（３ｃ）における上記囲繞境界点（Ｃ）から囲繞中央点（Ｄ）までの範囲ではその翼半径を該囲繞境界点（Ｃ）から囲繞中央点（Ｄ）に向けて連続的に減少させ、該囲繞中央点（Ｄ）から後縁側最外周点（Ｅ）の範囲ではその翼半径を該囲繞中央点（Ｄ）から後縁側最外周点（Ｅ）に向けて連続的に増加させるとともに、上記囲繞境界点（Ｃ）の翼半径を上記後縁側最外周点（Ｅ）の翼半径よりも小さくしたことを特徴とするプロペラファン。 - 請求項５において、
上記囲繞境界点（Ｃ）における翼半径を上記ベルマウス（４）の最内径よりも大きくするとともに、上記囲繞境界点（Ｃ）から上記後縁側最外周点（Ｅ）までの範囲において上記ベルマウス（４）の内周面との間隔を一定に設定したことを特徴とするプロペラファン。 - 請求項５において、
上記囲繞境界点（Ｃ）における翼半径を上記ベルマウス（４）の最内径よりも小さくしたことを特徴とするプロペラファン。 - 請求項１において、
上記囲繞境界点（Ｃ）から上記後縁側最外周点（Ｅ）の範囲においてはその翼半径を同一としたことを特徴とするプロペラファン。 - 請求項１，２，３，４，５，６，７又は８において、
上記翼（３）の外周縁（３ｃ）の断面形状を、上記前縁側最外周点（Ｂ）から上記囲繞境界点（Ｃ）の範囲では圧力面（３ｄ）と負圧面（３ｅ）に跨がって延びる略半円形状とし、上記囲繞境界点（Ｃ）から上記後縁側最外周点（Ｅ）の範囲では圧力面（３ｄ）側のみを円弧状にカットした形状としたことを特徴とするプロペラファン。 - ケーシング（１０）内に熱交換器（７）とプロペラファン（Ｘ1〜Ｘ5）とを収容してなる空気調和機であって、
上記プロペラファン（Ｘ1〜Ｘ5）として、請求項１，２，３，４，５，６，７，８又は９に記載のプロペラファンを備えたことを特徴とする空気調和機。
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