JP5143173B2 - ターボファン及びこれを装備した空気調和機の室内機 - Google Patents

Description

本発明はターボファン及びこれを装備した空気調和機の室内機、特に、除加湿ないし冷暖房された空気を送り出すターボファンと、該ターボファンを装備した空気調和機の室内機に関する。

従来、天井埋込型の空気調和機の室内機に搭載される送風ファンは、ファンの羽根が３次元形状に形成されたターボファンが広く採用されている。すなわち、ターボファンは内周部において吸引した空気を、外周に向かって吹き出すものであって、円盤状の主板と、該主板に対向して配置された円環状のシュラウドと、主板とシュラウドとに両端が接続された複数枚の羽根（翼）とから、形成されている。そして、静音化（低騒音化）の要請に応える幾つかの発明が開示されている。

例えば、羽根の羽根後縁部が羽根長方向に交互に折曲しながら羽根幅方向に延びる「ノコ歯形状」としたものが開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、羽根後縁部の回転方向面（正圧面）に、回転軸に垂直な向きで平行に所定間隔を空けて配列された複数の「リブ」が設けられたものが開示されている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、羽根の加圧面側の全面または一部に羽根車回転軸に配列した「リブレット」を設けたものが開示されている（例えば、特許文献３参照）。

特許第３０９２５５４号公報（第４ー５頁、第１図） 特開平９−１２６１９０号公報（第３頁、第１図） 特許第２６６９４４８号公報（第３ー４頁、第１図）

しかしながら、特許文献１に開示されたターボファンは、羽根後縁部が「ノコ歯形状」に切り欠かれているため、羽根の弦長が長い部分と短い部分とが交互に存在し、ノコ歯部の弦長が短い部分に流れが集中する。このため、実質的にノコ歯形状の切欠き部が無い羽根に比べて、羽根面積が縮小し、送風効率が悪化する。その結果、必要風量を送風するためにファン回転数を増加する必要が生じ、空気流れと羽根の壁面との摩擦が増加するため、空気流れの乱れによって、騒音が発生する（悪化する）という問題があった。

また、特許文献２に開示されたターボファンは、羽根後縁部の回転方向側の面（正圧面）に回転軸に垂直な向きで平行に所定間隔を空けて配列された複数の「リブ」が設けられている。このため、羽根正圧面の流れが、リブに衝突したり、リブを乗り越えたりして、大きく剥離し、放出渦が大きくなり、騒音が発生する（悪化する）という問題があった。

さらに、特許文献３に開示されたターボファンは、羽根の回転方向側の面（正圧面）の全体または一部に回転軸に直交する細かい溝状の「リブレット」が形成されている。このため、羽根正圧面の表面ではリブレットに沿い空気は流れるが、羽根の外周側の先端である羽根後縁部の位置では、羽根正圧面と羽根負圧面とが一致しているため（それぞれが羽根の後縁を形成しているため）、羽根正圧面からの流れと羽根負圧面からの流れとの速度差によってせん断乱れが発生する。このため、大きな放出渦が発生し、騒音が発生する（悪化する）という問題があった。
一方、羽根正圧面の全面にリブレットを設けた場合、羽根の前縁部でシュラウドに近い範囲では、吸い込まれた空気がリブレットに沿って流れないため、当該部において剥離を生じ、騒音が発生する（悪化する）という問題があった。

この発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、羽根の面積を確保すると共に、騒音の発生を抑えることができるターボファン、及び該ターボファンを搭載した空気調和機の室内機を得ることを目的とする。

この発明に係るターボファンは、回転中心を含む所定範囲に形成された突出するボスを具備する円盤状の主板と、該主板に対向して配置された円環状のシュラウドと、両端がそれぞれ前記主板と前記シュラウドとに接合された複数枚の羽根と、を有するものであって、
前記羽根の羽根後縁は、前記円盤の外周と前記シュラウドの外周とによって形成される仮想円筒上に位置し、前記羽根の羽根前縁は、前記羽根後縁よりも前記回転中心に近い位置にあり、且つ、 前記羽根後縁と前記羽根前縁とを結ぶ仮想線は、前記回転中心からの放射線に対して傾斜し、
前記回転中心から遠い方の面である羽根外周面には、前記羽根後縁に到達する所定長さの後縁水平溝が複数形成され、
該後縁水平溝は、前記回転中心に垂直であって、前記回転中心に近い方の面である羽根内周面に前記羽根後縁の端において連通することを特徴とする。

本発明に係るターボファンは、羽根正圧面である羽根外周面の羽根後縁部において、回転中心直交する所定長さの後縁水平溝が複数形成され、該後縁水平溝が羽根負圧面である羽根内周面に連通しているため、以下の効果が得られる。
（あ）羽根正圧面の羽根後縁部から羽根後縁端へ至る空気流れは、一部が前記複数の後縁水平溝に流入し、残りは羽根後縁部表面（後縁水平溝同士の間）を流れて羽根後縁の端に至る。そのため、後縁水平溝を形成しても、羽根面積の縮小は僅かであって、送風効率を悪化するような影響は抑制される。
（い）また、後縁水平溝に空気流れが流入することによって、羽根正圧面における境界層の発達が抑制される。
（う）さらに、羽根車の内周側から外周側へ向け（風上から風下に向かって）徐々に境界層が発達している羽根負圧面側に、羽根正圧面側の空気流れの一部が、溝連通部を経由して供給されるため、羽根負圧面における空気流れの剥離が防止されると共に、羽根負圧面と羽根正圧面との風速差によるせん断乱れが抑制される。
（え）したがって、放出渦が縮小され、縮小された放出渦が拡散することによって、ターボファンの低騒音化を図ることができる。
（お）一方、ターボファンの吹出下流側に熱交換器が配設される場合には、熱交換器に、放出渦が抑制された状態で空気流れが流入することによって、熱交換器の低騒音化を図ることができる。
（か）さらに、ターボファンの周囲に矩形状の熱交換器が配設される場合には、羽根後縁端が熱交換器の隅部に近い位置（羽根後縁端が熱交換器から比較的遠い位置）においては、通風抵抗が比較的小さく、羽根後縁端が熱交換器の辺中央部に近い位置（羽根後縁端が熱交換器に比較的近い位置）においては、通風抵抗が比較的大きくなるため、通風抵抗の脈動現象が発生する。
しかしながら、通風抵抗が除々に増加する（羽根後端縁が辺中央部に近づく）際、後縁水平溝に空気流れの一部が流入して、空気流れは整流されるから、空気流れの剥離が生じ難くなる。一方、通風抵抗が除々に減少する（羽根後端縁が隅部に近づく）際、羽根表面に沿って空気流れが形成され、空気流れの剥離が生じ難くなる。したがって、通風抵抗の増減に対して、空気流れの剥離が生じ難くなるから、低騒音化を図ることができる。
（き）さらに、複数の後縁水平溝を形成することによって羽根の重量（羽根を形成する材料）を減らすことができ、軽量化を図ることができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機を示す縦断面図。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機を示す水平断面図。 本発明の実施の形態２に係るターボファンを示す斜視図。 図３に示すターボファンを模式的に示す縦断面図および側面図。 図３に示すターボファンの羽根前縁部を拡大して示す側面図。 図３に示すターボファンの羽根を拡大して示す水平断面図。 図３に示すターボファンの羽根後縁部を拡大して示す側面図。 図６に示す後縁水平溝の形状と騒音効果との関係を示す特性図。 図６に示す後縁水平溝の形状と騒音効果との関係を示す特性図。 図６に示す後縁水平溝の変形例を模式的に示す側面図。 図６に示す後縁水平溝の変形例を模式的に示す縦断面図。

［実施の形態１：空気調和機の室内機］
図１及び図２は本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機を説明するものであって、図１は模式的に示す縦断面図、図２は模式的に示す水平断面図である。
なお、本実施の形態では天井埋込形の空気調和機を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、ファン吸込側および吹出側にフィルタや熱交換器等の通風可能な圧損体を有するターボファンを搭載した空気調和機の室内機に広く適用できるものである。

図１において、空気調和機の室内機（以下、単に「室内機」と称す場合がある）１００は、部屋１７の天井１８に形成された凹部に収納されている。本体１０は矩形状の天板１０ａと天板１０ａの周囲に立設された側板１０ｂとによって形成された筐体であって、天板１０ａに対向する面が開口し、かかる開口した面に化粧パネル１１が設置されている。
すなわち、室内機１００は、天板１０ａが上方で、化粧パネル１１が下方になる姿勢で天井１８に設置されている。このとき、化粧パネル１１の下面は天井１８の下面（部屋１７側の面）から僅かに突出した状態で、部屋１７に面している（露出している）。

化粧パネル１１の中央付近には本体１０への空気の吸込口である吸込グリル１１ａと、吸込グリル１１ａを通過した後の空気に含まれた塵埃を除くフィルタ１２と、化粧パネル１１の各辺に沿って形成されたパネルファン吹出口１１ｂを有している。また、各パネルファン吹出口１１ｂには、それぞれ吹き出される空気の方向を変更するための風向ベーン１３が設置されている。

天板１０ａにはファンモータ１５が設置され、ファンモータ１５の回転軸にはターボファン１が固定されている。そして、吸込グリル１１ａからターボファン１に至る吸込風路を形成するベルマウス１４が、フィルタ１２とターボファン１とに挟まれるように設置されている。
さらに、ターボファン１の外周を取り囲んで、平面視で略四角形状に形成された熱交換器１６が設置され、熱交換器１６は、図示しない接続配管により室外機に接続されている。

このように構成された室内機１００は、ターボファン１が回転すると、部屋１７の空気が化粧パネル１１の吸込グリル１１ａを通過して吸い込まれ、フィルタ１２を通過する際に除塵されて本体吸込風路１０ｃに設置されたベルマウス１４に流入する。そして、ベルマウス１４を通過した後、ターボファン１に略上方（ファンモータ１５の回転軸に略平行）に吸込まれる。
その後、ターボファン１から熱交換器１６へ向けて、略水平方向（ファンモータ１５の回転軸に略垂直な方向）に空気が吹き出される。そして、熱交換器１６において暖房または冷房の熱交換や除湿がされた空気（調和空気に同じ）は、本体吹出風路１０ｄおよびパネルファン吹出口１１ｂを通過して、風向ベーン１３により風向制御されながら部屋１７に吹き出される。
なお、ターボファン１については実施の形態２において詳細に説明する。

［実施の形態２：ターボファン］
図３〜図１１は本発明の実施の形態２に係るターボファンを説明するものであって、図３は模式的に示す斜視図、図４は模式的に示す縦断面図および側面図、図５は一部（羽根前縁部）を拡大して示す側面図、図６は一部（羽根）を拡大して示す水平断面図、図７は一部（羽根後縁部）を拡大して示す側面図、図８および図９は一部（後縁水平溝）の形状と騒音効果との関係を示す特性図、図１０は一部（後縁水平溝）の変形例を模式的に示す側面図、図１１は一部（後縁水平溝）の変形例を模式的に示す縦断面図である。
なお、各図において、同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
また、図３〜図７および図１０は、説明の便宜上、ターボファンは紙面の上方から下方に向かって空気を吸い込んで、紙面の略水平方向に吹き出す姿勢にしているから、図１（実施の形態１）に描かれた室内機１００におけるターボファン１の姿勢とは上下が反転している。

図３および図４において、ターボファン１は、中央が山状に突出した略円盤状の主板２と、主板２に対向して配置された略円環状のシュラウド３と、主板２とシュラウド３とに接合された複数枚の羽根４と、を有している。
このとき、シュラウド３は略朝顔状（断面略円弧状の円環）であって、中央開口部がファン吸込口１ａを形成し、吸込導風壁を形成している。
また、主板２中央の突出部の頂上には、ファンモータ１５の回転軸が固定される固定部であるボス２ａが、一体的に形成されている。以下、当該回転軸の中心を「回転中心Ｏ（オー）」と称す。

また、羽根４は、その肉厚Ｔ（回転軸と直交する水平断面における、羽根外周面（羽根正圧面）と羽根内周面（羽根負圧面）との距離）が、高さ方向において主板２から離れてシュラウド３に近づく程、薄くなる先細りであり、内部に空洞を有する中空構造である。かかる空洞は、主板２に形成された開口部に連通し、主板２の下面（羽根車の外方）に開口している。
そして、近接した一対の羽根４とシュラウド３と主板２とによって囲まれた範囲が、空気流れの流路となり、その外周側の端が吹出口１ｂになっている。

（羽根前縁部）
図５〜図７において、羽根４の羽根前縁部４ａは、羽根外周面（羽根正圧面に同じ）４ｃの主板２に近い範囲が主板２に略直立し、羽根外周面４ｃのシュラウド３に近い範囲が、シュラウド３に近づく程、回転中心Ｏから除々に離れ（上になる程、径方向の外方へ近づくように反って）、羽根内周面（羽根負圧面に同じ）４ｄが、主板２からシュラウド３に至る高さ方向の全範囲において、全体径方向外方へ羽根外周面４ｃよりも大きく反っている（湾曲している）。

ここで、羽根前縁部４ａの羽根内周面（羽根負圧面に同じ）４ｄ側を「羽根前縁端４ａ１」として、羽根前縁端４ａ１の高さ方向における肉厚中心を結ぶ線を「垂直そり線Ｑ１」とする。
そして、垂直そり線Ｑ１を含む平面において、垂直そり線Ｑ１と回転中心Ｏ（当該平面に仮定した回転中心Ｏと平行な平行線Ｏ'に同じ）とがなす角度を「羽根前縁端４ａ１での湾曲角度α１」とする。

また、羽根４とシュラウド３の内周側の接合部（羽根４がシュラウド３から離れる点）を「羽根シュラウド側結合部４ｇ」とし、羽根シュラウド側結合部４ｇを通過する断面について高さ方向における肉厚中心を結ぶ線を「垂直そり線Ｑ２（図示しない）」とする。
そして、垂直そり線Ｑ２を含む平面において、垂直そり線Ｑ２と回転中心Ｏ（当該平面に仮定した回転中心Ｏと平行な平行線Ｏ'に同じ）とがなす角度を「羽根シュラウド側結合部４ｇでの湾曲角度α２」とする。
そうすると、「羽根シュラウド側結合部４ｇにおける湾曲角度α２」は「羽根前縁端４ａ１における湾曲角度α１」よりも小さくなり、湾曲角度αは、羽根車の中心（回転中心Ｏ）に近づく程、徐々に大きくなり、中心に近づく程、羽根シュラウド側前縁部４ａ２がターボファン１の外方（回転中心Ｏから遠ざかる方向）へ湾曲するように形成されている。

このように形成されたターボファン１において、羽根前縁端４ａ１（羽根外周面（羽根正圧面）４ｃと羽根内周面（羽根負圧面）４ｄとが繋がる端）は主板２から離れてシュラウド３に近づくにつれて羽根車の外方（回転中心Ｏから遠ざかる方向）へ湾曲する形状になっている。このため、吸込流れの誘引を促進し、入口衝突剥離が抑制される。すなわち、本体吸込風路１０ｃにおける鉛直方向（回転中心Ｏに略平行）の空気流れをファン吹出口１ｂへ向けて滑らかに、しかも剥離せずに略水平方向（回転中心Ｏに略垂直）で径方向に変更することができる。その結果、低騒音なターボファン１が得られるから、ターボファン１を搭載した室内機１００は静音であって快適性が向上している。

（羽根の断面形状）
次に、羽根４の断面形状について、以下を定義する。後縁部羽根４の主板２との接合部に近い水平断面（図４に示す切断位置Ｙ−Ｙにおける断面に相当する）において、肉厚中心を結ぶ線を「水平そり線Ｐ１」とする。さらに、水平そり線Ｐ１と羽根前縁端４ａ１との交点を「羽根内周側前縁部の主板側端点４ａ１１」とし、水平そり線Ｐ１と羽根後縁部４ｂとの交点を「羽根後縁部の主板側端点４ｂ１１」とする。そして、羽根内周側前縁部の主板側端点４ａ１１と羽根後縁部の主板側端点４ｂ１１とを結ぶ直線を「主板側羽根弦線４ｅ１」とする（図６参照）。

（羽根後縁部）
羽根４の羽根外周面４ｃには水平方向（回転中心Ｏに垂直な面内）で、羽根後縁部４ｂに到達する所定長さＬ２の後縁水平溝５が複数形成されている。後縁水平溝５は羽根後縁部４ｂの終端に溝連通部５ｂが形成され、羽根内周面４ｄに連通している。
したがって、後縁水平溝５は羽根外周面４ｃにおける所定深さの溝部（凹み部、以下、「溝凹部」と称す）５ａと溝連通部５ｂとが合体したものである。そうすると、溝凹部５ａの底は羽根内周面４ｄに近づくから、溝凹部５ａにおいて羽根４の肉厚は薄い状態になっている（図６参照）。

ここで、以下の説明の便宜上、主板側羽根弦線４ｅ１の長さを主板側羽根弦線Ｌとし、後縁水平溝５の長さをＬ２とし、羽根外周面４ｃにおける羽根内周側前縁部の主板側端点４ａ１１から後縁水平溝５が始まるまでの距離（正確には、主板側羽根弦線４ｅ１に平行な直線距離）をＬ１とすると、「Ｌ＝Ｌ１＋Ｌ２」の関係がある。また、溝連通部５ｂの長さをＬ３とする。
なお、図６は高さ方向で主板２に最も近い後縁水平溝５を示しているが、主板２から高さ方向で離れた位置にも同様に、後縁水平溝５は互いに平行に複数形成されている（図４、７参照）。

すなわち、羽根後縁部４ｂにおける主板２とシュラウド３との距離を羽根後縁高さ（以下、「ファン吹出高さ」と称す）Ｈとすると、羽根後縁部４ｂの主板２から上方に距離Ｈ１の範囲と、羽根後縁部４ｂのシュラウド３から下方に距離Ｈ２の範囲とに後縁水平溝５が形成されている。
なお、シュラウド３側の後縁水平溝５の設置範囲である距離Ｈ２は、ファン吹出高さＨの半分以下（０〜５０％）とすることで、下記効果が得られる。
そして、そうすると、
このとき、以下の説明の便宜上、後縁水平溝５の高さ（溝凹部５ａの高さ方向の幅に同じ）を溝幅Ｄ１とし、溝凹部５ａと溝凹部５ａとの間である溝間表面部６の高さ方向の幅を溝間隔Ｄ２とする。
そして、それぞれの高さ方向の位置における水平面について、羽根外周面４ｃと羽根内周面４ｄとが繋がる回転中心Ｏに近い方の縁を「羽根前縁端４ａ１」として、回転中心Ｏから遠い方の縁「羽根後縁端４ｂ１」として、これを結ぶ直線を「羽根弦線４ｅ」とする。そして、高さ方向の位置に形成された後縁水平溝５についても、「羽根弦線４ｅの長さを「Ｌ」と読み替える（実際は、高さ方向の位置に応じて、羽根弦線４ｅの長さは必ずしも一定でない）。

以上のように、ターボファン１の羽根後縁部４ｂに形成された複数の後縁水平溝５は、羽根外周面（羽根正圧面）４ｃに形成された水平方向に伸びる溝凹部５ａと、羽根後縁部４ｂの端点において、羽根外周面（羽根正圧面）４ｃと羽根内周面（羽根負圧面）４ｄとを連通する溝連通部５ｂと、を有している。
したがって、従来のノコ歯形状（特許文献１参照）のように羽根面積が減少せず、溝凹部５ａに空気流れが流入することによって増速し整流される。
また、溝連通部５ｂにおいて羽根正圧側と羽根負圧側とが連通しているため、通風抵抗の増減に対し流れが拡散するから、空気流れの剥離が発生し難くなり、低騒音化が可能になっている。

すなわち、羽根外周面４ｃにおいて羽根表面の流れは羽根外周面４ｃの羽根後縁部４ｂ側に形成された溝凹部５ａに誘引され、空気流れの剥離が抑制される。このとき、溝凹部５ａを通過した空気流れの速さと、溝凹部５ａと溝凹部５ａとの間である溝間表面部６（羽根外周面４ｃ）に沿った空気流れの速さとの間に速度差があるため、溝凹部５ａの後縁端部から外方に放出される空気流れ（後縁放出渦）と、羽根外周面４ｃの後縁端部から外方に放出される空気流れ（後縁放出渦）とが干渉して、互いに分解される。このため、強い乱れの渦が放出されないから、低騒音となる。
特に、ターボファン１のファン吸込口１ａからシュラウド３の曲面を通過しファン吹出口１ｂへ向かう際、空気流れは曲りきれずにファン吹出口１ｂのシュラウド３側で剥離気味となった場合でも、後縁水平溝５によって整流されるから、剥離せず低騒音化を図ることができる。

さらに、図７に示すように羽根後縁部４ｂの主板２との接合位置である「羽根後縁部の主板側端点４ｂ１１」が、羽根後縁部４ｂのシュラウド３との接合位置である「羽根後縁部のシュラウド側端点４ｂ１２」よりの回転方向Ａの進み側に位置している。
このため、空気流れはシュラウド３側へ一部誘引されファン吹出口１ｂの高さ方向で風速分布が均一傾向となるが、後縁水平溝５があることによって、径方向へも流れ易くなり、シュラウド３側への流れの偏流が抑制される。したがって、空気流れをさらに均一にすることが可能になり、通風抵抗の変化に影響され難くなり、さらに低騒音化を図ることができる。
その結果、さらに低騒音で外乱に対する騒音変化が小さいターボファン１及び室内機１００が得られる。

（性能特性）
図８において、横軸は主板側羽根弦線Ｌに対する後縁水平溝５の長さＬ２の割合（Ｌ２／Ｌ）であり、縦軸は後縁水平溝５が形成されないターボファンが発生する騒音に対する後縁水平溝５が形成されているターボファン１が発生する騒音の割合（以下、「騒音効果」と称す）である。
後縁水平溝５の長さＬ２が長いと（Ｌ２≧０．５×Ｌ）、羽根外周面４ｃにおける静圧上昇が小さく送風効率が悪化し、必要風量を送風するためにファン回転数の上昇が必要となる。その結果、羽根壁面摩擦の増加から空気流れに乱れが生じ、騒音が発生する（悪化する）。
一方、後縁水平溝５の長さＬ２が短いと（Ｌ２≦０．１）、溝凹部５ａが短いため、前記効果（空気流れの整流や剥離防止）が小さい。
よって、後縁水平溝５の長さＬ２は、羽根弦長Ｌの１０％〜５０％（０．１×Ｌ≦Ｌ２≦０．５×Ｌ）となるように形成するのが好ましい。そうすれば、送風効率を悪化させずに、さらに低騒音なターボファン１及び室内機１００が得られる。

図９の（ａ）において、横軸は後縁水平溝５の溝間隔Ｄ２に対する溝幅Ｄ１の割合（Ｄ１／Ｄ２）であり、縦軸は騒音効果である。
後縁水平溝５の溝幅Ｄ１が溝間隔Ｄ２より大きい場合（Ｄ１／Ｄ２≧１．０）、多量の空気流れが溝凹部５ａに流れ込み、溝間表面部６の表面に沿った空気流れが減少する。このため、羽根外周面４ｃの表面の他の領域で不安定域ができてしまう。
一方、 溝幅Ｄ１が溝間隔Ｄ２より小さい場合（Ｄ１／Ｄ２≦０．２）、後縁水平溝５に流れ込む空気流れが少な過ぎ、羽根後縁部４ｂにおける空気流れの拡散が不十分となり、後縁放出渦が大きくなって騒音が悪化してしまう。
そのため、溝幅Ｄ１は、溝間隔Ｄ２に対しては少なくとも「０．５×Ｄ２≦Ｄ１≦１．０×Ｄ２」の関係であることが好ましい。そうすれば、低騒音なターボファン１及び室内機１００が得られる。

図９の（ｂ）において、横軸はファン高さＨに対する溝幅Ｄ１の割合（Ｄ１／Ｈ）であり、縦軸は騒音効果である。すなわち、割合（Ｄ１／Ｈ）が小さ過ぎると後縁水平溝５に空気流れが入り込まないため、騒音効果は悪化する（プラスの高い値になっている）。反対に、割合（Ｄ１／Ｈ）が大き過ぎると空気流れが過剰に流入するため、整流効果が無くなり騒音が発生する。そこで。溝幅Ｄ１とファン吹出高さＨとの関係に最適範囲が存在する。したがって、図９の（ｂ）に示すように、割合（Ｄ１／Ｈ）を「２〜５％」にすることが好ましい。

（後縁水平溝の変形例）
図１０において、溝間表面部６が、羽根外周面４ｃに連続した面である溝間連続面６ａと、羽根後縁部４ｂの端に近い所定範囲において外周側に突出した溝間凸部６ｂとを有している。そして、所定高さの位置に形成された溝間表面部６の溝間凸部６ｂの長さＬ４は、上下方向で隣接する溝間表面部６の溝間凸部６ｂの長さＬ４と相違している。すなわち、溝間凸部６ｂの始まる位置が側面視において、出入りしている。
このため、羽根後縁部４ｂにおいて、後縁水平溝５と溝間凸部６ｂとの間の速度差によって空気流れが拡散されると共に、隣合う溝間凸部６ｂにおいても空気流れに速度差が生じるから、空気流れが拡散され、後縁放出渦同士の相互作用によって後縁放出渦が解消される。よって、さらに低騒音化を図ることができる。

図１１の（ａ）において、後縁水平溝５の溝凹部５ａの肉厚が、羽根４の中央部（空洞を有している）の肉厚と略同じになっている。このため、溝凹部５ａの深さ（凹み量）が羽根後縁部４ｂに近づく程、浅く（少なく）なっている。
図１１の（ｂ）において、後縁水平溝５の溝凹部５ａの深さ（凹み量）が略一定になっっている。このため、溝凹部５ａの肉厚が羽根後縁部４ｂに近づく程、薄く（少なく）なっている。
図１１の（ｃ）において、溝連通部５ｂに到達する溝状の凹部（以下、「負圧側溝凹部」と称す）５ｃが、羽根内周面４ｄに形成されている。したがって、羽根内周面４ｄに形成された溝凹部５ａと協働して、前記作用効果が助長される。

本発明によれば、送風効率が確保され、しかも騒音の発生を抑えることができるから、各種形態のターボファン、及び該ターボファンを搭載した、各種形態（天井埋込型に限定されない）の空気調和機の室内機として広く利用することができる。

１：ターボファン、１ａ：ファン吸込口、１ｂ：ファン吹出口、２：主板、２ａ：ボス、３：シュラウド、４：羽根、４ａ：羽根前縁部、４ａ１：羽根前縁端、４ａ１１：主板側端点、４ａ２：羽根シュラウド側前縁部、４ｂ：羽根後縁部、４ｂ１：羽根後縁端、４ｂ１１：主板側端点、４ｂ１２：シュラウド側端点、４ｃ：羽根外周面、４ｄ：羽根内周面、４ｅ：羽根弦線、４ｅ１：主板側羽根弦線、４ｇ：羽根シュラウド側結合部、５：後縁水平溝、５ａ：溝凹部、５ｂ：溝連通部、５ｃ：負圧側溝凹部、６：溝間表面部、６ａ：溝間連続面、６ｂ：溝間凸部、１０：本体、１０ａ：天板、１０ｂ：側板、１０ｃ：本体吸込風路、１０ｄ：本体吹出風路、１１：化粧パネル、１１ａ：吸込グリル、１１ｂ：パネルファン吹出口、１２：フィルタ、１３：風向ベーン、１４：ベルマウス、１５：ファンモータ、１６：熱交換器、１７：部屋、１８：天井、１００：室内機、α１：羽根前縁端での湾曲角度、α２：羽根シュラウド側結合部での湾曲角度、Ａ：回転方向、Ｄ１：溝幅、Ｄ２：溝間隔、Ｈ：羽根後縁高さ、Ｈ１：距離（後縁水平溝が形成される主板寄りの範囲）、Ｈ２：距離（後縁水平溝が形成されるシュラウド寄りの範囲）、Ｌ：主板側羽根弦線（羽根弦長）、Ｌ１：羽根弦長から後縁水平溝の長さを除いた長さ、Ｌ２：後縁水平溝の長さ、Ｌ３：溝連通部の長さ、Ｌ４：溝間凸部の長さ、Ｏ：回転中心、Ｐ１：水平そり線、Ｑ１：垂直そり線、Ｔ：肉厚、Ｙ−Ｙ：切断位置。

Claims (9)

1. 回転中心を含む所定範囲に形成された突出するボスを具備する円盤状の主板と、該主板に対向して配置された円環状のシュラウドと、両端がそれぞれ前記主板と前記シュラウドとに接合された複数枚の羽根と、を有するターボファンであって、
   前記羽根の羽根後縁は、前記円盤の外周と前記シュラウドの外周とによって形成される仮想円筒上に位置し、前記羽根の羽根前縁は、前記羽根後縁よりも前記回転中心に近い位置にあり、且つ、前記羽根後縁と前記羽根前縁とを結ぶ仮想線は、前記回転中心からの放射線に対して傾斜し、
   前記回転中心から遠い方の面である羽根外周面には、前記羽根後縁に到達する所定長さの後縁水平溝が複数形成され、
   該後縁水平溝は、前記回転中心に垂直であって、前記回転中心に近い方の面である羽根内周面に前記羽根後縁の端において連通することを特徴とするターボファン。
2. 前記羽根の羽根前縁の端と羽根後縁の端との直線距離（Ｌ）に対し、前記後縁水平溝の長さ（Ｌ２）が、１０〜５０％（０．１×Ｌ≦Ｌ２≦０．５×Ｌ）であることを特徴とする請求項１記載のターボファン。
3. 前記後縁水平溝の前記回転軸に平行な幅である溝幅（Ｄ１）は、前記後縁水平溝同士の前記回転軸に平行な間隔である溝間隔（Ｄ２）に対して５０〜１００％（０．５×Ｄ２≦Ｄ１≦１．０×Ｄ２）であることを特徴とする請求項１又は２記載のターボファン。
4. 前記溝幅（Ｄ１）は、前記羽根後縁における前記主板と前記シュラウドとの前記回転軸に平行な距離であるファン吹出高さ（Ｈ）に対し、２〜５％（０．０２×Ｈ≦Ｄ１≦０．０５×Ｈ）であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のターボファン。
5. 前記後縁水平溝は、前記主板と前記シュラウドとの中央よりも前記シュラウド寄りの範囲に、形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のターボファン。
6. 前記後縁水平溝は、前記羽根後縁における前記主板側に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のターボファン。
7. 前記後縁水平溝は、前記羽根後縁における前記主板側と前記羽根後縁における前記シュラウド側との両方に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のターボファン。
8. 前記後縁水平溝に挟まれた前記羽根外周面である溝間表面部が、前記羽根外周面に連続した面である溝間連続面と、前記羽根後縁部に近い所定範囲において外周側に突出した溝間凸部とを有し、
   前記溝間表面部に形成された溝間凸部の長さと、これに隣接する前記溝間表面部に形成された溝間凸部の長さとが、相違することを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のターボファン。
9. 一方の面に開口部を具備する筐体と、
   該筐体の内部に設置された請求項１乃至８の何れかに記載のターボファンと、
   該ターボファンを包囲する熱交換器と、を有し、
   前記開口部の略中央部から前記ターボファンに至る吸込風路と、
   前記ターボファンから前記熱交換器を通過して前記開口部の周辺部に至る吹出風路とが形成されることを特徴とする空気調和機の室内機。

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