JP5274278B2 - ターボファン及びターボファンを備えた空気調和装置 - Google Patents

Description

本発明はターボファン及びターボファンを備えた空気調和装置、特に、回転中心方向から吸い込んだ空気を回転中心に略垂直な方向に吹き出すターボファン、及び該ターボファンを備えた空気調和装置に関する。

天井埋め込み型空気調和装置（又は業務用パッケージエアコンと呼ぶ）は、室内の空気を鉛直上方に吸引して、冷却または加熱された空気を天井に沿って略水平に吹き出すものである。
そして、従来より騒音の低減と消費電力の低減とが求められている。そのため、ターボファンの羽根車を複雑な三次元形状に改良することによってこの課題を解決する取り組みが過去に行われている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−２７０８号公報（第４−５頁、第３図）

特許文献１に開示されたターボファンは、モーターの回転軸が固定される主板と、主板に等角配置された複数の翼と、主板に対向して配置された円環状のシュラウドとを有している。すなわち、翼の一方の端部が主板に接合（一体成形）され、翼の他方の端部がシュラウドに接合（一体成形）されている。
そして、回転するシュラウドに空気を導くための朝顔状のベルマウス（回転しない）が設置されている。このとき、シュラウドの端縁とベルマウスの端縁との間には、所定の間隔の隙間（ギャップ）が形成されている。
翼は、回転中心に近い方（内周側）を前縁部とし、回転中心から遠い方（外周側）を後縁部とし、回転中心と前縁部とを結ぶ半径方向の直線に対し、後縁部は回転方向の後方（遅れる方向）に位置している。そして、主板に平行な断面形状が、主板に近い範囲では直線状であるのに対し、シュラウドに近い範囲では略へ字状に曲がっている。

すなわち、シュラウドに近い後縁部が、負圧面（回転中心からの放射線と回転中心側で交わる面、内周面に相当する）側に曲がる湾曲状に形成されている構成とすることで、負圧面側を流れる空気が湾曲状の曲面に沿って円滑に流れるようにしている。そのため、乱流発生による流れの剥離現象が抑制され、流路損失を極力低減し、かつ逆流渦の発生を防いで、送風効率の低下を極力低減することができるとしている。

しかしながら、特許文献１に開示されたターボファンは、翼の負圧面側（以下「内周面側」と呼ぶ場合がある）の流れのみにしか着目していないため、以下のような理由によって、騒音の低減効果および消費電力の低減効果を充分に得ることができないという問題があった。
（あ）シュラウドとベルマウスとの間の隙間（ギャップ）を流れる「ギャップ流れ」が翼の負圧面側及に合流し、翼表面上の流れを乱していることについては十分考慮されていない。
（い）また、翼の前縁部における入口角（これについては別途詳細に説明する）は、前縁部において流れに適合しない場合、負圧面側に剥離を生じることについても十分考慮されていない。
（う）また、シュラウドは朝顔状に徐々に縮径する通風路を形成するにもかかわらず、通風路が縮流し通風抵抗（壁面と風の摩擦によるエネルギー損失）が増大することについても十分考慮されていない。

本発明は上記問題を解決するものであって、ギャップ流れ、翼の前縁部における入口角、およびシュラウドにおける通風抵抗の増大を考慮して、騒音および消費電力を低減することができるターボファン、及び該ターボファンを備えた空気調和装置を提供することを目的とする。

（１）本発明に係るターボファンは、中央に膨らみ部を具備し、中心を回転中心とする円盤状の主板と、
該主板に対向配置された円環状のシュラウドと、
前記主板と前記シュラウド間に配置され、前記主板の外周と前記シュラウドの外周とが形成する仮想円筒上にある後縁と、該後縁よりも回転方向の進む方向に進むと共に回転中心寄りにある前縁とを具備する複数枚の翼と、
を有し、
前記翼の前記主板に近い所定の第１領域において、前記主板から遠ざかるほど、前記翼の前縁の入口角が徐々に大きくなり、
前記翼の前記シュラウドに近い所定の第３領域において、前記シュラウドに近づくほど、前記翼の前縁が後縁に徐々に近づくと共に、前記翼の厚みが徐々に薄くなり、且つ、前記翼の負圧面に滑らかに凹む凹状部が形成され、
前記第１領域の前記シュラウドに最も近い位置における回転中心に対して垂直な断面の形状が、前記第３領域の前記主板に最も近い位置における回転中心に対して垂直な断面の形状に同じであって、前記第１領域と前記第３領域に挟まれた第２領域において、前記翼の前縁が回転中心に平行であることを特徴とする。
（２）また、本発明に係る空気調和装置は、空気を吸い込む吸込口および空気を吹き出す吹出口を具備する筐体と、
該筐体内に配置された（１）記載のターボファンと、
該ターボファンの前記主板に連結されたモーターと、
前記ターボファンの前記シュラウドに空気を案内するベルマウスと、
前記ターボファンの周囲に配置された熱交換器と、
を有することを特徴とする。

（ｉ）本発明に係るターボファンは、前記形状であるから、第１領域においては、流入角α１と入口角β１とのズレが補正され、負圧面における剥離渦の発生が抑えられ、第３領域においては、通風路の断面積縮小による空気流れの増速が緩和され、流速の増加によるエネルギー損失が抑制されると共に、回転中心に略平行する空気流れが割り込む凹状部が形成されているから、回転中心に略垂直な空気流れにおける乱れや渦を発生が抑えられる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和装置を示す側面視の断面図。 本発明の実施の形態２に係るターボファンを説明する斜視図。 図２に示すターボファンの一部を透過した平面図。 図２に示すターボファンの一部を透過した平面図。 図２に示すターボファンの一部を透過した側面図。 図２に示すターボファンの一部を拡大して示す平面視の断面図。 図２に示すターボファンの一部を拡大して示す平面視の断面図。 図２に示すターボファンの一部を拡大して示す平面視の断面図。 図２に示すターボファンの一部を拡大して示す平面視の断面図。 図２に示すターボファンの一部を拡大して示す平面視の断面図。 図２に示すターボファンの一部を拡大して示す平面視の断面図。 図２に示すターボファンの内部流れを説明するための側面図。 図２に示すターボファンの作用を説明するための平面視の断面図。 図２に示すターボファンの作用を説明するための平面視の断面図。 図２に示すターボファンの効果を示す性能曲線図。 本発明の実施の形態３に係るターボファンを説明する側面図。 図２に示すターボファンの一部（こぶ）を拡大して示す模式断面図。 図２に示すターボファンの一部（こぶ）の作用を説明する模式斜視図。 図２に示すターボファンの一部（こぶ）の作用を説明する平面図。 図２に示すターボファンの一部（こぶ）の作用を説明する断面図。 図２に示すターボファンの迎角と揚力の関係を示す特性曲線図。 図２に示すターボファンのバリエーションを示す側面図。 本発明の実施の形態４に係るターボファンを説明する斜視図。 図２３に示すターボファンの一部を拡大して示す平面視の断面図。 図２３に示すターボファンの一部を拡大して示す平面視の断面図。 図２３に示すターボファンの一部を拡大して示す平面視の断面図。 本発明の実施の形態５に係るターボファンの部分を示す斜視図。 図２７に示すターボファンの作用効果を説明する模式図。 図２７に示すターボファンのバリエーションを示す斜視図。

［実施の形態１］
図１は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置を模式的に示す側面視の断面図である。なお、図１は模式的に描かれたものであるから、各部材の相対的な大小関係（含むアスペクト比）等は限定するものではない。

（空気調和装置）
図１において、空気調和装置１００は、天井９００に形成された凹部９０１に埋め込まれ、凹部９０１の底（図１において上面）である取り付け壁９０２に、ボルト９０３およびナット９０４によって、吊り下げられている。
空気調和装置１００は一面（図１において下面）が開口した直方体の筐体１と、筐体の底（図１において上面）１１に固定されたモーター取り付け用部材６と、モーター取り付け用部材６に取り付けられたモーター５と、モーター５の回転軸に取り付けられたターボファン２００とを有している。

筐体１の開口部（図１において下面）の中央範囲は吸込口１２であって、フィルター７が設置されている。吸込口１２の周囲（水平面内で回転中心から離れる側）に吹出口１３が形成され、吹出口１３には風向きを変更するためのフラップ９が設置されている。また、吸込口１２から吸い込まれた空気をターボファン２００に導くため、略朝顔状（ラッパ状）に除々に縮径するベルマウス８が設置されている。
さらに、ターボファン２００の周囲（水平面内で回転中心から離れる側）に、熱交換器４が設置されている。

（ターボファン）
ターボファン２００は、中央に主板膨らみ部２０ａを有する円盤状の主板２０と、回転中心に対して等角配置された複数の翼２２と、主板２０と所定の間隔を設けて配置された円環状のシュラウド２１と、を有している。すなわち、翼２２の一方の端部は主板２０に接合（一体成形）され、翼２２の他方の端部はシュラウド２１に接合（一体成形）されている。
このとき、主板膨らみ部２０ａの翼２２が接合されない側（モーター５側）は空洞になっていて、該空洞にモーター５が収納されている。

ベルマウス８の最も内径の小さい端縁（ターボファン２００側の端縁に同じ、以下「ベルマウス端縁」と称す）８ａの直径は、シュラウド２１の最も内径の小さい端縁（ベルマウス８側の端縁に同じ、以下「シュラウド端縁」と称す）２１ａの直径よりも小さい。そして、ベルマウス端縁８ａはシュラウド２１内に侵入しているから、ベルマウス端縁８ａとシュラウド端縁２１ａとの間には、回転中心の放射方向に所定の隙間（以下「ギャップ」と称す）ｇが形成され、回転中心方向の所定の距離がオーバーラップしている。
なお、シュラウド２１の最もシュラウド外周２１ｂの直径は、主板２０の主板外周２０ｂの直径に同じである。

（空気流れ）
次に、空気調和装置１００の動作について説明する。図１において、ターボファン２００が回転すると、吸い込まれた空気は吸込流れＷ１となって、フィルター７を通過して除塵される。そして、ベルマウス８によってターボファン２００に導かれ、ターボファンの内部流れＷ２となった後、周囲に吹き出される。さらに、熱交換器４において所定の温度に冷却または加熱されて、調和空気流れＷ４になる。そして、フラップ９によって所定の方向に向けられ、吹出口１３から室内に吹き出す吹出流れＷ５になる。

さらに、ベルマウス端縁８ａとシュラウド端縁２１ａとの間にギャップｇが形成されているから、ギャップｇを流れるギャップ流れＷ３が生じている。すなわち、ターボファンから周囲に吹き出された空気の一部が熱交換器４を通過しないで、ギャップｇを通過して内部流れＷ２に吸い込まれる。

なお、空気調和装置１００に搭載されたターボファン２００は、実施の形態２において詳細に説明する構成であるから、内部流れＷ２は略直角に曲げられながら翼２２の間を通過しても、翼２２の面上において流れの剥離による渦が発生し難く、騒音が抑えられ、送風効率の低下が防止されている。
また、ギャップ流れＷ３は内部流れＷ２に途中から合流しているが、翼２２の表面上の乱れの発生が最少に抑えられている。
すなわち、空気調和装置１００は、低騒音化（静寂運転化）および省エネ化が図られている。
なお、以上は、空気調和装置１００として、天井埋め込み型の業務用パッケージエアコンとして記載したが、本発明はこれに限るものではなく、家庭用であっても実施の形態２に説明するターボファンを用いた空気調和装置であればその型式を限定するものではない。また、熱交換器４に替えて、その他の空気調和手段、たとえば、除加湿手段、塵埃や細菌等の除去手段、オゾンや香気の添加手段、を設置してもよい。

［実施の形態２］
図２〜図１０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２は斜視図、図３および図４は一部を透過した平面図、図５は一部を透過した側面図、図６〜図１１は一部を拡大して示す平面視の断面図、図１２は内部流れを示す側面図、図１３および図１４は作用を模式的に説明するための平面視の断面図、図１５は効果を示す性能曲線図である。

（ターボファン）
図２において、ターボファン２００は空気調和装置１００（実施の形態１）に搭載されるものであって、円盤状の主板２０と、主板２０と所定の間隔を設けて配置された朝顔状（ラッパ状）のシュラウド２１と、一方の端部を主板２０に、他方の端部をシュラウド２１に接続（一体成形）された複数の翼２２と、を有している。
翼２２は７枚が円周方向で等角配置されているが、本発明はその枚数を限定するものではない。翼２２は回転中心Ｏ（オー）に近い縁部である翼前縁２３が、回転中心Ｏ（オー）から遠い縁部である翼後縁２４よりも、回転方向（矢印にて示す）の進み方向に位置している。すなわち、翼後縁２４は翼前縁２３に対して、回転方向の遅れ側に位置している。

主板２０の中央は盛り上がって主板膨らみ部２０ａが形成され、主板膨らみ部２０ａによって形成された空洞にモーター５（図示しない）が配置され、主板膨らみ部２０ａには冷却用の空気が通過するための主板冷却孔２０ｃが形成されている。
なお、シュラウド２１は朝顔状（ラッパ状）の小径側から空気が流入し、大径側から空気が流出するものであるが、大径側が主板２０に対向しているため、空気が流れる通風路は徐々に回転中心Ｏと平行な距離が狭められ、断面積が狭くなるように構成されている。

（入口角）
翼２２の詳細形状を説明する前に、入口角と流入角の定義について予め触れておく。なお、以下の説明の便宜上、回転中心Ｏにおいて主板２０側を「−Ｚ方向または下方向」と、回転中心Ｏにおいてシュラウド２１側を「＋Ｚ方向または上方向」とする。また、回転中心Ｏからの放射方向を「ｒ軸」とし、回転中心Ｏから遠ざかる放射方向を「＋ｒ方向または外方向」と、回転中心Ｏに向かう放射方向を「−ｒ方向または内方向」とする。さらに、ｒ軸に垂直な軸を「θ軸」とする。また、回転中心Ｏに垂直な面を「水平面または水平方向」と称す。

図３は翼２２をＺ方向の所定位置において切断した断面図であって、翼２２の翼前縁２３に点Ｑを設定するものとする。翼２２の回転中心Ｏに近い方の面（以下、「内面または負圧面」と称す）２５と、翼２２の回転中心Ｏから遠い方の面（以下、「外面または正圧面」と称す）２６との中間点（翼厚みの中間点に同じ）を連続的につないだ線分を翼弦中心線３１とする。
そして、翼弦中心線３１をＱ点において延長した直線３２と、Ｑ点におけるθ軸とのなす角度を「入口角β１」と定義する。
すなわち、入口角β１が０°のとき、Ｑ点における翼弦中心線３１の方向はθ軸に一致し、入口角β１が９０°のとき、Ｑ点における翼弦中心線３１の方向はｒ軸に一致する。したがって、入口角β１が大きくなるほど、Ｑ点における翼弦中心線３１の方向は放射方向に近づくから、入口角β１は「翼が立っている程度」を示す目安になる。

（流入角）
次に、流入角について説明する。図４は翼２２をＺ方向の所定位置において切断した断面図であって、翼２２の翼前縁２３の近傍で上流側（回転中心Ｏ側）に点Ｐを設定するものとする。点Ｐにおける空気流れを速度Ｖとし、速度Ｖがθ軸となす角を「流入角α１」と定義する。また、速度Ｖを点Ｐにおけるｒ軸方向とθ軸方向とに分解した成分をそれぞれＶｒとＶθと定義する。
一般的に、風を多く運ぶためには羽根を立てて（入口角β１を大きく、すなわち、放射方向に近づけて）、入口角β１が流入角α１よりも大きくなる（β１＞α１）ようにしたい。しかしながら、入口角β１を大きくし過ぎると図３の（ａ）に示すように負圧面２５側に剥離渦Ｗ９が発生するので、騒音が増大し送風量が低下してしまう。送風量が低下すると、回転数を上げて目標風量を達成する必要が生じ、モーター５の消費電力が増加してしまう。つまり、送風効率を上げれば、回転数を下げることができるので、消費電力が削減できる。

（三次元翼形状）
次に、ターボファン２００の三次元翼形状について説明する。
図５において、説明の便宜上、簡易的に翼２２を１枚しか記載していない。翼２２は、高さ方向（−Ｚ方向から＋Ｚ方向に向かって）に順次、領域Ａ（第１領域に相当する）、領域Ｂ（第２領域に相当する）、領域Ｃ（第３領域に相当する）の３つの領域から構成されている。
領域Ａと領域Ｃとは断面形状が高さ方向で変化しており、領域Ｂは断面形状が高さ方向で略一定である。すなわち、領域Ａの最上部（領域Ｂの最下部に同じ）は領域Ｃの最下部（領域Ｂの最上部に同じ）に略同一である。

領域Ａを高さ方向で水平に２分割し、最下部（主板２０に至近位置）の断面をＡ１断面、中間の断面をＡ２断面、最上部の断面をＡ３断面とする。
また、領域Ｃを高さ方向に水平に４分割し、最下部の断面をＣ１断面として、順次、Ｃ２断面、Ｃ３断面、Ｃ４断面とする。
なお、領域Ｂの最下部はＡ３断面に、最上部の断面はＣ１断面に同じであるから、Ａ３断面とＣ１断面とは略同一である。
また、ベルマウス８のベルマウス端縁８ａの外径Ｄ８は、シュラウド２１のシュラウド端縁２１ａの内径Ｄ２１よりも小さく（Ｄ８＜Ｄ２１）、ベルマウス端縁８ａはシュラウド２１内に侵入して両者間にギャップｇが形成されている。

（Ａ領域）
図６において、Ａ１断面、Ａ２断面およびＡ３断面を重ねて描き、ベルマウス端縁８ａの外径Ｄ８とシュラウド端縁２１ａの内径Ｄ２１との間に形成されるギャップｇ（隙間であって、部材が存在しない空間）を斜線にて示している。
断面の位置が高くなる（＋Ｚ方向になる）にしたがって、すなわち、Ａ１断面よりもＡ２断面の方が、Ａ２断面よりもＡ３断面の方が、入口角β１が徐々に大きくなるように構成されている（β１（Ａ１）＜β１（Ａ２）＜β１（Ａ３））。つまり、主板２０に近づくほど、入口角β１が小さくなっている。なお、Ａ３断面は航空機等で広く使用されてきたＮＡＣＡ−６５系翼列を採用している。

（Ｂ領域）
領域Ｂ（図示しない）は、断面の位置に係わらず一定形状であって、主板２０に対して略直立した二次元翼として構成されている。すなわち、Ａ３断面と同じ、断面形状は航空機等で広く使用されてきたＮＡＣＡ−６５系翼列を採用している。

（Ｃ領域）
図７に、Ｃ１断面〜Ｃ４断面を重ねて描き、ベルマウス端縁８ａの外径Ｄ８とシュラウド端縁２１ａの内径Ｄ２１との間に形成されるギャップｇ（実際は隙間であって、部材が存在しない空間）を斜線にて示す。また、回転中心Ｏを中心にしたベルマウス端縁８ａの外径Ｄ８よりギャップｇの２倍だけ直径の小さい仮想円（以下、「凹状部開始円」と称す）９１と、回転中心Ｏを中心にしたシュラウド端縁２１ａの内径Ｄ２１よりギャップｇの２倍だけ直径の大きい仮想円（以下、「凹状部終了円」と称す）９２と、を二点鎖線にて示している。

断面の位置が高くなる（＋Ｚ方向になる）にしたがって、翼２２は翼前縁２３の位置が翼後縁２４に向かって徐々に後退しつつ厚みが徐々に薄くなると共に、翼前縁２３と翼後縁２４との距離が短くなっている。このとき、翼前縁２３における入口角β１は、断面の位置に係わりなく略一定である。
なお、図７において、Ｃｊ断面について、前縁２３（Ｃｊ）、後縁２４（Ｃｊ）、翼内面２５（Ｃｊ）および翼外面２６（Ｃｊ）としている（ｊ＝１〜４）。
すなわち、翼前縁２３（Ｃ１）、翼前縁２３（Ｃ２）、翼前縁２３（Ｃ３）、翼前縁２３（Ｃ４）は、この順で外方向に近づき、回転方向に対して遅れる方向に位置している。一方、翼後縁２４（Ｃ１）、翼後縁２４（Ｃ２）、翼後縁２４（Ｃ３）、翼後縁２４（Ｃ４）は、この順で内方向に近づき、回転方向に対して進む方向に位置している。
以下、Ｃｊ断面について、詳細に説明する。

（Ｃ１断面）
図８において、Ｃ１断面は、Ａ３断面に略同一、すなわち、Ｂ領域の断面に略同一である。翼前縁２３（Ｃ１）は、回転中心Ｏに対してＡ領域およびＢ領域と略同じ位置にあり、翼後縁２４（Ｃ１）は、主板２０の外周２０ｂに一致している。
内面（負圧面）２５（Ｃ１）は、内側（回転中心Ｏ側）が凹む滑らかな凹面を呈し、外面（正圧面に同じ）２６（Ｃ１）は外側（回転中心Ｏから離れる方向）に膨らむ滑らかな凸面を呈している。そして、ギャップｇに相当する範囲が厚みの厚い範囲になっている。

（Ｃ２断面）
図９において、Ｃ２断面は、翼前縁２３（Ｃ２）が翼前縁２３（Ｃ１）よりも外側で回転方向に対して遅れる位置にあり、翼後縁２４（Ｃ２）は翼後縁２４（Ｃ１）と同じ位置にある。
そして、翼内面２５（Ｃ２）は、凹状部開始円９１と凹状部終了円９２とに相当する間に、凹状部２８（Ｃ２）が形成されている。すなわち、翼内面２５（Ｃ２）の翼前縁２３（Ｃ２）寄りの範囲と翼内面２５（Ｃ２）の翼後縁２４（Ｃ２）寄りの範囲とを、滑らかに結ぶ仮想面２７（Ｃ２）に対し、実際の翼内面２５（Ｃ２）は斜線で示す範囲を欠き、凹んでいる。
凹状部２８（Ｃ２）はギャップｇに相当する範囲（ベルマウス端縁８ａとシュラウド端縁２１ａとの間の直下に相当する）が最も深く、これに向かって凹状部開始円９１の位置から滑らかに深くなり、これから凹状部終了円９２の位置に向かって滑らかに浅くなる。

（Ｃ３断面）
図１０において、Ｃ３断面は、翼前縁２３（Ｃ３）が翼前縁２３（Ｃ２）よりも外側、すなわち、凹状部開始円９１よりも僅かに外側で回転方向に対して遅れる位置にある。
また、翼後縁２４（Ｃ３）はシュラウド２１の縮径範囲２１ｃに接合しているから、主板２０の主板外周２０ｂよりも大きく内径寄りに位置している。
そして、翼内面２５（Ｃ３）は、ベルマウス端縁８ａと凹状部終了円９２とに相当する間に、凹状部２８（Ｃ３）が形成されている。すなわち、翼内面２５（Ｃ３）の翼前縁２３（Ｃ２）寄りの範囲と翼内面２５（Ｃ２）の翼後縁２４（Ｃ３）寄りの範囲とを、滑らかに結ぶ仮想面２７（Ｃ３）に対し、実際の翼内面２５（Ｃ３）は斜線で示す範囲を欠き、凹んでいる。
凹状部２８（Ｃ２）はベルマウス端縁８ａに略相当する位置が最も深く、これに向かってベルマウス端縁８ａに相当する位置から滑らかに深くなり、これから凹状部終了円９２の位置に向かって滑らかに浅くなる。

（Ｃ４断面）
図１１において、Ｃ４断面は、翼前縁２３（Ｃ４）が翼前縁２３（Ｃ３）よりも外側、すなわち、ベルマウス端縁８ａに相当する位置よりも外側で回転方向に対して遅れる位置にある。
また、翼後縁２４（Ｃ４）はシュラウド２１の縮径範囲２１ｄに接合しているから、主板２０の主板外周２０ｂよりも大きく内径寄りに位置している。
そして、翼内面２５（Ｃ４）は、シュラウド端縁２１ａと凹状部終了円９２とに相当する間に、凹状部２８（Ｃ４）が形成されている。
すなわち、翼内面２５（Ｃ４）の翼前縁２３（Ｃ４）寄りの範囲と翼内面２５（Ｃ４）の翼後縁２４（Ｃ４）寄りの範囲とを、滑らかに結ぶ仮想面２７（Ｃ４）に対し、実際の翼内面２５（Ｃ４）は斜線で示す範囲を欠き、凹んでいる。凹状部２８（Ｃ４）は断面略く字状であって、ベルマウス端縁８ａに略相当する位置から除々に深くなり、凹状部終了円９２に相当する位置に向かって滑らかに浅くなる。
なお、凹状部２８（Ｃ２）、凹状部２８（Ｃ３）および凹状部２８（Ｃ４）（以下、これらをまとめて「凹状部２８」と総称する場合がある）は、滑らかに繋がった曲面を形成するものである。

（動作）
次に、ターボファン２００の動作について説明する。
図１２はターボファン２００の内部流れを模式的に説明するための側面図である。
図１２において、ベルマウス端縁８ａからシュラウド２１に流入した空気流れである内部流れＷ２は、主板２０に近い領域Ａを流れる空気流れＷ２０と、シュラウド２１の近い領域Ｃを流れる空気流れＷ２２と、両者に挟まれた領域Ｂを流れる空気流れＷ２１とに、分けて考えることができる。

（領域Ａ）
領域Ａにおける空気流れＷ２０は、主板２０の近傍では壁面の摩擦力が働くため、主板２０（壁面に同じ）に近いほど流速が遅くなる。発明者等が数値流体解析を実施してターボファン２００の内部流れＷ２（特に、空気流れＷ２０）を詳細に調査し、翼前縁２３（特に、翼前縁２３（Ａ１）、翼前縁２３（Ａ２）、翼前縁２３（Ａ３））における流入角α１を分析したところ、主板２０に近づくほど流入角α１は小さくなっていることが判明した。
そして、ターボファン２００は、領域Ａにおける翼前縁２３の入口角β１が、主板２０に近づくほど小さくしているから、主板２０の近傍における流入角α１と入口角β１とのズレが補正され、負圧面（外面）側における剥離渦Ｗ９を生じないようになっている。

（領域Ｃ）
また、領域Ｃでは、シュラウド２１が拡径しながら主板２０に近づいているため、空気流れＷ２２の下流になるほど通風路の断面積が除々に縮小している。そして、ターボファン２００は、領域Ｃにおける翼２２が空気流れＷ２２の下流になるほど、翼前縁２３の位置が翼後縁２４に向かって徐々に後退しつつ厚みが徐々に薄くなっている。このため、前記通風路の断面積縮小による空気流れＷ２２の増速が緩和され、流速の増加によるエネルギー損失が抑制されている。

（ギャップ流れ）
次に、ギャップｇを通過したギャップ流れＷ３について説明する。
図１３および図１４は、ギャップ流れＷ３の影響を模式的に説明するものであって、図１３は本発明における平面視の断面図、図１４は比較のための平面視の断面図である。
図１３において、ベルマウス端縁８ａ（固定側）とシュラウド端縁２１ａ（回転側）との間にはギャップｇが形成されている。そして、ターボファン２００の回転によって、翼２２の負圧面（内面）側に負圧が生じるため、該負圧に吸引されてギャップｇを通過する略主板２０方向（略−Ｚ方向）のギャップ流れＷ３が形成される。

そして、ギャップ流れＷ３は翼２２の負圧面（内面）側に形成された凹状部２８（Ｃ４）、凹状部２８（Ｃ３）および凹状部２８（Ｃ２）に、この順で侵入しながら（吸い込まれながら）、除々に水平方向に方向を変える空気流れＷ２２に合流している。
このとき、凹状部２８が形成されているため、ギャップ流れＷ３の割り込む空間（風路）が確保されたことになり、空気流れＷ２２を乱すことなく、ギャップ流れＷ３は空気流れＷ２２に円滑に合流して、乱れや渦を発生することなく（乱れや渦の発生が抑えられて）翼後縁２４に向かって流れている。したがって、ターボファン２００の外周に位置する熱交換器４には、渦が衝突しないから、騒音の発生を抑えることができる。

図１４において、比較のために翼９２２には、負圧面（内面）９２５に凹状部が形成されていない。すなわち、翼９２２は、内面９２５の前縁９２３寄りの範囲と後縁９２４寄りの範囲とが、滑らかに結ばれている。
このとき、前記のような凹状部２８が形成されていないため、略主板２０方向（略−Ｚ方向）のギャップ流れＷ３は、割り込む空間が用意されていないため、除々に水平方向に方向を変える空気流れＷ２２に衝突する。そうすると、空気流れＷ２２は流れの方向が急激に変更された空気流れＷ７となって大きく乱れると共に、ギャップ流れＷ３との合流によって渦Ｗ８が発生する。そして、かかる渦Ｗ８がターボファン２００の外周に位置する熱交換器４に衝突すると、騒音を発生する。

（領域Ｂ）
領域Ｂは、領域Ａにおける流入角α１のズレや、領域Ｃにおけるギャップ流れＷ３及び縮流による速度増加の影響をほとんど受けないため、翼２２に沿って安定した二次元流れが形成されており、効率良く送風が行われている。

以上のように、ターボファン２００は、回転中心Ｏに直交する断面（水平断面に相当する）における羽根形状が、主板２０側からシュラウド２１側に向かって（＋Ｚ方向に向かって）、翼前縁２３の入口角β１が徐々に大きくなる領域Ａと、翼前縁２３の入口角β１が一定で主板２０に対して略直立している領域Ｂと、翼２２の翼前縁２３の位置が翼後縁２４に向かって徐々に後退し、かつ翼２２の厚みが徐々に薄くなり、さらに、翼２２の翼内面２５が翼前縁２３と翼後縁２４との途中で凹状に凹む凹状部２８が形成された領域Ｃと、を有している。
このため、領域Ａでは、主板２０の近傍における流入角α１と翼前縁２３における入口角β１とのズレによる内面（負圧面）側における剥離渦Ｗ９が抑制されている。
また、領域Ｂでは高効率で安定した送風が実現している。
さらに、領域Ｃでは、ギャップ流れＷ３が内面（負圧面）２５を流れる空気流れＷ２２に合流することによる乱れと、シュラウド２１の形状に起因する速度増加によるエネルギー損失の増大を低減することができるので、空気調和装置の騒音と消費電力を削減することができる。

（騒音低減効果）
図１５は本発明の実施の形態１に係る空気調和装置（本発明の実施の形態２に係るターボファンが搭載されている）の騒音低減効果を説明するものである。
図１５において、縦軸は実測した騒音値、横軸は周波数であり、凹状部２８が形成された翼２２を有するターボファン２００の場合の騒音の実測値を「開発品」と称して細い実線で示し、凹状部２８が形成されない翼を有するターボファンの場合の騒音の実測値を「従来品」と称して太い実線で示している。
なお、騒音測定は、吸込口１２から１ｍの位置にマイクを設置して行った。従来品の４７．１［ｄＢＡ］に対し、実施の形態１である開発品は４５．９［ｄＢＡ］であり、１．２［ｄＢＡ］の騒音を低減することができた。
また、送風効率については、開発品では同一回転数における風量が１．０６倍に増加した。これによって、同一な送風を送風するために必要な消費電力量を約６％削減することができた。

（数値流体解析）
なお、ターボファンの内部流れＷ２については、数値流体解析（ＣＦＤ：Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌ Ｆｌｕｉｄ Ｄｙｎａｍｉｃｓ）を用いて詳細な調査を実施した。ソフトウェアはＳＴＡＲ−ＣＤを用い、解析モデルは三次元ＣＡＤデータベースを元に解析モデルを作成した。解析格子数は約２００万、１回転の時間ステップは３３６とし、時間的、空間的に十分な解像度で非定常計算を行った。数値解析の妥当性を検証するため、吹き出し口での風速値を実測結果と比較し、ほぼ一致していることを確認した。
なお、領域Ｂの翼形状はＮＡＣＡ−６５系としたが、これに限るものではなく、他の高効率な翼形状を採用しても同様の効果を奏する。
また、領域Ｂは主板２０に対して略直立な形状として記載したが、これは樹脂成型製造で若干の抜き勾配が必要な場合は、抜き勾配に相当する分、若干許容して僅かに傾斜しても良い。かかる抜き勾配は、翼２２を形成する樹脂の材質によって差はあるものの、この場合、約１°程度であった。

［実施の形態３］
図１６〜図２２は本発明の実施の形態３に係るターボファンを説明するものであって、図１６は一部を透過した側面図、図１７は一部（こぶ）の断面を拡大して示す模式断面図、図１８は一部（こぶ）の作用を模式的に説明するための模式斜視図、図１９は一部（こぶ）の作用を模式的に説明する一部を透過した平面図、図２０は一部（こぶ）の作用を模式的に説明する側面視の断面図、図２１は迎角と揚力の関係を示す特性曲線図、図２２はバリエーションを示す一部を透過した側面図である。なお、実施の形態２と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。

（ターボファン）
図１６において、ターボファン３００は空気調和装置１００（実施の形態１）に搭載されるものであって、翼３２２を有している。翼３２２は、ターボファン２００（実施の形態２）の翼２２の領域Ｃの翼前縁２３に、空気流れＷ２の上流に向かって突出する「こぶ５０」が複数形成されている。
こぶ５０の先端は略球体の一部または弾頭状の隆起であって、裾野になるにしたがって傾斜が緩やかになり、翼前縁２３に沿って隣接するこぶ５０同士が裾野の終点において滑らかに繋がっている。
図１７は、こぶ５０を模式的に説明するものであって、こぶ５０の頂点（隆起部の頂上）である位置「イ」から翼後縁２４に向かう平面（位置イ、位置ロ、位置ハを含む）で切断した面と、こぶ５０の裾野同士が接合する位置「ニ」から翼後縁２４に向かう平面（位置ニ、位置ホ、位置ヘを含む）で切断した面とを並べている。

（内面における空気流れ）
図１８および図１９は、内面（負圧面に同じ）２５における空気流れを模式的に説明するものであって、図１８の（ａ）は斜視図、図１８の（ｂ）は前縁から後縁に向かって見た正面図、図１９の（ａ）は平面視の断面図、図１９の（ｂ）は比較のための平面視の断面図である。
図１８において、空気流れＷ２２は、翼前縁２３に設置されたこぶ５０によって、複数の小さな（狭い範囲の）螺旋状の空気流れである縦渦Ｗ６１および縦渦Ｗ６２が形成されている。
すなわち、翼前縁２３にこぶ５０が設置されない場合には、空気流れＷ２２は内面（負圧面）２５と外面（正圧面）２６とに、内外（略二次面的）に分けられるものの、翼前縁２３にこぶ５０が設置された場合には、こぶ５０によって、空気流れＷ２２は内外および翼前縁２３の方向（三次面的）に分けられる。

このとき、位置イ、位置ロ、位置ニおよび位置ホによって囲まれた曲面（図１８の（ｂ）において、頂点に対して右側の斜面に同じ）に沿った空気流れは、正回転（時計回りの回転）をしながら翼後縁２４方向に縦渦Ｗ６２となる。すなわち、縦渦Ｗ６２は、流れ方向に回転中心を有する旋回流である「正回転の縦渦」になる。
一方、位置イ、位置ロ、位置トおよび位置チによって囲まれた曲面（図１８の（ｂ）において、頂点に対して左側の斜面に同じ）に沿った縦渦Ｗ６１は、「負正回転（反時計回りの回転）の縦渦」になる。

図１９の（ａ）において、こぶ５０がある場合には、翼内面２５には、回転方向が交互に変わる螺旋状の縦渦Ｗ６１、Ｗ６２が複数列に渡って形成されるから、翼内面２５に空気流れの剥離が生じても、かかる剥離流は前記縦渦に巻き込まれるから、剥離に伴う乱流の発生が抑えられる。よって、ターボファン３００を搭載した空気調和装置の騒音の発生が抑えられる。
一方、図１９の（ｂ）において、こぶ５０がない場合には、剥離が抑制されないため、乱流Ｗ６３が発生しているから、これを搭載した空気調和装置では騒音が発生するおそれがある。

（内面に作用する揚力）
次に、こぶ５０が有る場合の翼内面２５に作用する揚力について説明する。
図２０の（ａ）は、翼前縁２３にこぶ５０が設置されていない場合（二次元翼）であって、空気流れＷ２２の主流の流れ方向５６と、翼２２の厚さ翼弦中心線３１の翼前縁２３における延長方向５７とがなす角度を「迎角η」とし、内面（負圧面）２５に働く揚力を「揚力Ｌ」としている。
図２１は、迎角と揚力との関係を示すものであって、縦軸は揚力Ｌを無次元化した揚力係数、横軸は迎角ηである。迎角ηを上げると揚力は上昇していくが、負圧面側に剥離を生じて揚力は低下し始める。揚力係数のピークは通常１５度〜２０度となることが知られており、この場合は約１６度であった。

図２０の（ｂ）において、翼前縁２３にこぶ５０が設置された場合には、前記のように、交互に回転方向が変わる縦渦が複数列形成されるから、剥離が抑えられると共に、かかる複数の縦渦は、表面から離れた場所を流れる比較的流れ速度の速い高速流を巻き込み、表面近くに移動させる作用があるから、渦（乱流）の発生が抑えられる。
このため、翼２２の前縁２３にこぶ５０を付けることで、迎角ηを上げた場合においても翼２２の失速を防ぐことができ、揚力Ｌを増加させることができる。なお、ターボファン３００の場合の迎角ηは、流入角α１と入口角β１との差（η＝α１−β１）に相当している。

以上のように、ターボファン３００は、羽根の翼前縁２３に複数のこぶ５０を設置したので、入口角β１と流入角α１とのズレが大きい場合においても、内面（負圧面）２５側における剥離が抑制されて大規模渦（Ｗ９）が発生しない。よって、ターボファン３００を搭載した空気調和装置では、騒音および消費電力を削減することができる。

（その他の形態）
図２２は本発明の実施の形態３に係るターボファンのバリエーションを説明する一部を透過した側面図である。図２２において、ターボファン３１０は、翼前縁２３の全体に、こぶ５０が設置された翼３２２ｂを有する。このとき、翼２２の全域（領域Ａ、領域Ｂおよび領域Ｃ）において、ターボファン３００と同様の作用効果が得られる。
なお、本発明は、ターボファンの形態を図示するものに限定するものではなく、たとえば、こぶ５０を翼２２の領域Ａおよび領域Ｃに設置してもよい。
また、こぶ５０の形状（大きさ、突出量や頂点の尖りの程度等）や間隔は限定するものではなく、内面（負圧面）２５側に縦渦Ｗ６１、Ｗ６２を発生させて剥離を抑制できるものであれば、山の高さ、幅は問わない。また、等間隔で配置して記載したが、間隔をランダムにしても同等の効果を奏する。

［実施の形態４］
図２３〜図２６は本発明の実施の形態４に係るターボファンを説明するものであって、図２３は斜視図、図２４〜図２６は一部を拡大して示す平面視の断面図である。なお、実施の形態２と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２３において、シュラウド外周２１ｂと主板外周２０ｂとの間隔（回転中心Ｏと平行な間隔）を「ｈ」としている。
ターボファン４００は、翼４２２を有している。翼４２２は主板２０寄りの「０．５ｈ」の範囲が、ターボファン４００（実施の形態２）の翼２２と同じ形状である。また、翼４２２は翼前縁４２３に近い範囲は、主板２０からシュラウド２１の範囲（全高さ）において、翼２２は翼前縁２３に近い範囲の形状に同じである。

しかしながら、翼４２２の翼後縁４２４は、主板２０から高さ「０．５ｈ」よりシュラウド２１に近い範囲（第４領域に相当する）において、シュラウド２１に近づくほど、翼２２の後縁２４よりも、回転方向に対して遅れるように形成されている。
すなわち、翼２２の後縁２４は回転中心Ｏに平行であって、図２３において、「位置あ」と「位置え」とを結ぶ線上に位置していた。一方、翼４２２の後縁４２３は、主板２０から高さ「０．５ｈ」の「位置い」よりも高い範囲で、シュラウド２１に近づくほど回転方向に対して遅れ、「位置え」においてシュラウド２１に接続している。ここで、平面視において、回転中心Ｏから「位置う」を通過する放射線７２と「位置え」を通過する放射線７１とがなす角度φは、約８．５°であった（図２４参照）。

図２４〜図２６は、それぞれＣ２断面、Ｃ３断面およびＣ４断面（図５参照）における翼４２２の形状を示している。
たとえば、図２４に示すＣ２断面では、翼４２２の翼後縁４２４（Ｃ２）の位置が、平面視で「位置お」にあるのに対し、翼２２の翼後縁２４（Ｃ２）は平面視で、「位置い（位置あ、位置う）」にあるから、角度φに近い角度だけ、回転方向に対して遅れている。

（動作）
次に動作について説明する。翼４２２の内面（負圧面側）４２５と外面（圧力面側）４２６に沿って流れた空気流れは後縁４２３において合流して、放射方向（正確には、放射方向よりも回転方向に対して遅れ方向）に送風される。その際、速度差によって新たな乱れが発生する。
しかしながら、ターボファン４００の翼４２２では、後縁４２４がシュラウド２１に近づくにほど回転方向に対して遅れているから、翼４２２の内面（負圧面側）４２５に沿った空気流れと外面（圧力面側）４２６に沿った空気流れとが徐々に混合され、混合による乱れが抑制される。よって、ターボファン４００を搭載した空気調和装置では、騒音および消費電力を削減することができる。
なお、翼４２２の翼後縁４２４が翼２２の後縁２４よりも回転方向に対して遅れる範囲（第４領域）は、前記「０．５ｈ」よりもシュラウド２１よりに限定するものではなく、これより広くしても、あるいは狭くしてもよい。

［実施の形態５］
図２７〜図２９は本発明の実施の形態５に係るターボファンを説明するものであって、図２７は部分を拡大して模式的に示す斜視図、図２８は作用効果を説明する模式図、図２９はバリエーションを示す斜視図である。なお、実施の形態２と同じ部分にはこれと同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
図２７において、ターボファン５００は翼５２２を有している。翼５２２は翼後縁２４の主板２０寄りの範囲に、所定の間隔で５段に渡って水平方向のスリット８０ａ・・・８０ｅ（以下まとめて「スリット８０」と称する場合がある）が形成されている。

そして、スリット８０ａよりも主板２０に近い範囲と、スリット８０ｂとスリット８０ｃとに挟まれた範囲と、スリット８０ｄとスリット８０ｅとに挟まれた範囲とが、回転方向（矢印にて示す）に対して遅れる方向に延長され、それぞれ、延長後縁部８２ａと、延長後縁部８２ｂと、延長後縁部８２ｃとが形成されている（以下まとめて「延長後縁部８２」と称する場合がある）。
なお、スリット８０ａとスリット８０ｂとに挟まれた帯状後縁部８１ａと、スリット８０ｃとスリット８０ｄとに挟まれた帯状後縁部８１ｂと、スリット８０ｅよりシュラウド２１に近い帯状後縁部８１ｃと（以下まとめて「帯状後縁部８１」と称する場合がある）は、翼２２の翼後縁２４に同じ形状である。

すなわち、帯状後縁部８１の最後端は、シュラウド外周２１ｂと主板外周２０ｂとが形成する仮想円筒上に位置し、回転中心Ｏに平行する「位置あ」、「位置い」および「位置え」を通過する直線上に位置している。
また、スリット８０は、回転中心Ｏに平行で「位置さ」、「位置し」および「位置す」を通過する直線の位置まで切れ込まれている。すなわち、平面視において、回転中心Ｏから「位置す」を通過する放射線８３は、「位置え」を通過する放射線７１よりも回転方向に角度φ３だけ進んでいる。
そして、延長後縁部８２の最後端は、シュラウド外周２１ｂと主板外周２０ｂとが形成する仮想円筒上に位置し、回転中心Ｏに平行する「位置か」、「位置き」および「位置く」を通過する直線上に位置している。すなわち、平面視において、回転中心Ｏから「位置く」を通過する放射線８４は、「位置え」を通過する放射線７１よりも回転方向に対して角度φ４だけ遅れている。

（動作）
図２８は、ターボファン５００の作用効果を説明する模式図であって、（ａ）は延長後縁部の作用を示す斜視図、（ｂ）は延長後縁部がない場合を示す平面図である。
図２８の（ｂ）において、ターボファン２００が回転すると、翼２２からは、放射方向よりも回転方向に対して遅れる方向に傾向いた方向に空気が吹き出される。このとき、ターボファン２００の外周には所定の間隔を設けて熱交換器４が配置されている。
このため、熱交換器４のターボファン２００側の熱交換器表面４１と、ターボファン２００との間において、円筒状に旋回する空気流れＷ２４が形成される。空気流れＷ２４は、あたかも筒体が熱交換器表面４１に当接して転がるように、熱交換器表面４１に沿って、回転方向に移動する。そうすると、熱交換器４に侵入する空気の流れが阻害され、熱交換が不充分になったり、調和空気流れＷ４の風量が減少するおそれがある。また、熱交換器表面４１の回転方向の下流位置において、空気流れＷ２４が消滅する際の振動で、騒音発生の一因になっている。

図２８の（ｂ）において、ターボファン５００が回転すると、帯状後縁部８１の最後端と延長後縁部８２の最後端とは、回転方向に対して位相が相違しているため、翼５２２から吹き出された空気、すなわち、帯状後縁部８１および延長後縁部８２から吹き出された空気によって、熱交換器４の熱交換器表面４１とターボファン５００との間において、それぞれ円筒状の空気流れＷ８１および空気流れＷ８２が形成されようとする。
しかしながら、空気流れＷ８１と空気流れＷ８２とは発生位置が相違するため、互いに干渉して、消滅または弱くなる。そうすると、熱交換器４に侵入する空気の流れは円滑になり、熱交換や調和空気流れＷ４の風量が保証され、さらに、騒音の発生が抑えられる。

なお、本発明は、スリット８０の数や切り込みの深さ（φ３）あるいは延長後縁部８２の延長量（φ４）を限定するものではなく、スリット８０それぞれの切り込みの深さ（φ３）や延長後縁部８２それぞれの延長量（φ４）は相違してもよい。さらに、スリット８０を形成する範囲（第５領域に相当する）は後縁２４の所定範囲、たとえば、主板２０からシュラウド２１に至る広い範囲であってもよい。

また、延長後縁部８２は、ターボファン３００（実施の形態３、こぶ５０付き）またはターボファン４００（実施の形態４、翼後縁２４のシュラウド２１寄りが遅れている）の何れに形成してもよい。参考までに、ターボファン４００の翼後縁４２４に延長後縁部８２を形成したターボファン６００として、図２９に示す。

本発明によれば、騒音および消費電力を低減することができるから、各種機器の送風手段を構成するターボファンとして、また、事業用または家庭用の各種空気調和装置として広く利用することができる。

１：筐体、４：熱交換器、５：モーター、６：モーター取り付け用部材、７：フィルター、８：ベルマウス、８ａ：ベルマウス端縁、９：フラップ、１２：吸込口、１３：吹出口、２０：主板、２０ａ：主板膨らみ部、２０ｂ：主板外周、２０ｃ：主板冷却孔、２１：シュラウド、２１ａ：シュラウド端縁、２１ｂ：ベルマウス外周、２１ｃ：縮径範囲、２１ｄ：縮径範囲、２２：翼、２３：翼前縁、２４：翼後縁、２５：翼内面、２６：翼外面、２７：仮想面、２８：凹状部、３１：翼弦中心線、３２：直線、４１：熱交換器表面、５６：流れ方向、５７：延長方向、７１：放射線、７２：放射線、８０ａ：スリット、８０ｂ：スリット、８０ｃ：スリット、８０ｄ：スリット、８０ｅ：スリット、８１ａ：帯状後縁部、８１ｂ：帯状後縁部、８１ｃ：帯状後縁部、８２ａ：延長後縁部、８２ｂ：延長後縁部、８２ｃ：延長後縁部、８３：放射線、８４：放射線、９１：凹状部開始円、９２：凹状部終了円、α１：流入角、β１：入口角、η：迎角、φ３：角度、φ４：角度、１００：空気調和装置（実施の形態１）、２００：ターボファン（実施の形態２）、３００：ターボファン（実施の形態３）、３１０：ターボファン（実施の形態３）、３２２：翼、３２２ｂ：翼、４００：ターボファン（実施の形態４）、４２２：翼、４２３：翼前縁、４２４：翼後縁、５００：ターボファン（実施の形態５）、５２２：翼、６００：ターボファン（実施の形態５）、９００：天井、９０１：凹部、９０２：壁、９０３：ボルト、９０４：ナット、Ｏ：回転中心、Ｗ１：吸込流れ、Ｗ２：内部流れ、Ｗ２０：空気流れ、Ｗ２１：空気流れ、Ｗ２２：空気流れ、Ｗ２４：空気流れ、Ｗ３：ギャップ流れ、Ｗ４：調和空気流れ、Ｗ５：吹出流れ、Ｗ６１：縦渦、Ｗ６２：縦渦、Ｗ６３：乱流、Ｗ８：渦、Ｗ８１：空気流れ、Ｗ８２：空気流れ、Ｗ９：剥離渦、ｇ：ギャップ。

Claims (6)

1. 中央に膨らみ部を具備し、中心を回転中心とする円盤状の主板と、
   該主板に対向配置された円環状のシュラウドと、
   前記主板と前記シュラウド間に配置され、前記主板の外周と前記シュラウドの外周とが形成する仮想円筒上にある後縁と、該後縁よりも回転方向の進む方向に進むと共に回転中心寄りにある前縁とを具備する複数枚の翼と、
   を有し、
   前記翼の前記主板に近い所定の第１領域において、前記主板から遠ざかるほど、前記翼の前縁の入口角が除々に大きくなり、
   前記翼の前記シュラウドに近い所定の第３領域において、前記シュラウドに近づくほど、前記翼の前縁が後縁に除々に近づくと共に、前記翼の厚みが徐々に薄くなり、且つ、前記翼の回転中心側の面に滑らかに凹む凹状部が形成され、
   前記第１領域の前記シュラウドに最も近い位置における回転中心に対して垂直な断面の形状が、前記第３領域の前記主板に最も近い位置における回転中心に対して垂直な断面の形状に同じであって、前記第１領域と前記第３領域に挟まれた第２領域において、前記翼の前縁が回転中心に平行であることを特徴とするターボファン。
2. 前記シュラウドには、所定の間隙を設けて配置されたベルマウスから回転中心に略平行に空気が流入し、
   前記主板の外周、前記シュラウドの外周および前記翼の後縁によって形成された空間から、回転中心に対して略垂直に空気が流出入するものであって、
   前記凹状部が、前記シュラウドの外周と前記ベルマウスの内周との間の間隙に相当する位置に形成されることを特徴とする請求項１記載のターボファン。
3. 前記翼の前縁の所定範囲に複数のこぶが設置されていることを特徴とする請求項１または２記載のターボファン。
4. 前記翼の後縁が、少なくとも前記シュラウドに近い所定の第４領域において、前記シュラウドに近づくほど、除々に回転方向とは反対の方向に後退してい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. 前記翼の後縁が、少なくとも前記主板に近い所定の第５領域において、回転中心に略垂直に形成された複数のスリットによって分断された前記後縁の一方の位置と、前記スリットによって分割された前記後縁の他方の位置とが相違し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. 空気を吸引する吸い込む吸込口および空気を吹き出す吹出口を具備する筐体と、
   該筐体内に配置された請求項１乃至５の何れかに記載のターボファンと、
   該ターボファンの前記主板に連結されたモーターと、
   前記ターボファンの前記シュラウドに空気を案内するベルマウスと、
   前記ターボファンの周囲に配置された熱交換器と、
   を有することを特徴とする空気調和装置。

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