JP5590088B2 - クロスフローファン - Google Patents

Description

本発明は、クロスフローファンに関する。

空気調和機などで用いられるクロスフローファンは、長手方向の両端に配置された円盤状又は円環状の支持プレートの間に、長手方向に延びる複数の羽根が配置される。そして、特許文献１（特開平０５−８７０８６号公報）などに記載されているように、複数の羽根の強度を補強するために両支持プレートの間に円盤状又は円環状の中間プレートが配置される場合がある。

ところで、支持プレートを多く設けると複数の支持プレートによって風損が生じてしまうため、支持プレートを多く設けると流路損失が大きくなる。しかし、支持プレートによる流路損失を小さくするために支持プレートの枚数を減らすとクロスフローファンの強度が低下してしまう。

本発明の課題は、クロスフローファンの強度を低下させることなく、支持プレートなどで発生する流路損失を低減することである。

本発明の第１観点に係るクロスフローファンは、複数のファンブロックが接合されているクロスフローファンであって、複数のファンブロックの少なくとも一部は、支持プレートと、支持プレートから長手方向に延び、外端に複数の切込部が形成されている複数の羽根と、複数の羽根の長手方向の中間部分に位置して複数の羽根の外端の外側に配置されるリング部、及びリング部から複数の羽根の隣接羽根間まで延びて隣接羽根間で羽根に接合される複数の接続部を有する補助リングと、を備えるものである。

そして、補助リングは、複数の羽根の切込部が形成されていない位置に配置されている。

第１観点に係るクロスフローファンによれば、補助リングが、隣接羽根間までしか延びていない接続部で羽根に接合して流路圧損を抑えながら、複数の羽根の長手方向の中間部分で補助リングが羽根に接合して複数の羽根を束ねることにより支持プレートと複数の羽根を含むファンブロックの強度を補強することができる。しかし、そのためにファンブロックの羽根が長くなるなどして、風切り音等の騒音が大きくなる。そこで、羽根の外端に切込部を形成することで、騒音を抑制することができる。

また、補助リングが切込部の形成されていない位置に配置されるので、補助リングの接続部と羽根の接合強度を高くでき、また補助リングのリング部での風速低下を抑制することができる。

本発明の第２観点に係るクロスフローファンは、第１観点のクロスフローファンにおいて、複数の羽根は、複数の切込部の間隔が、補助リングの配置されていない箇所よりも補助リングの配置されている箇所で大きくなるように設定されている。

第２観点に係るクロスフローファンによれば、補助リングの配置されている箇所から切込部までの距離を長くでき、補助リングと切込部との相互の干渉を小さくでき、かつ、補助リング部における風速低下を抑制できる。

本発明の第３観点に係るクロスフローファンは、第１観点又は第２観点のいずれかのクロスフローファンにおいて、補助リングは、複数の羽根と一体に成形されている。

第３観点に係るクロスフローファンによれば、補助リングと複数の羽根とが一体で成形されることにより、これらの組み立てが不要になる。

本発明の第４観点に係るクロスフローファンは、第１観点から第３観点のいずれかのクロスフローファンにおいて、補助リングは、リング部の厚みが内周側から外周側に行くに従って薄くなっている。

第４観点に係るクロスフローファンによれば、リング部の厚みが外周側に行くに従って薄くなることで、リング部に当たる空気の流体損失を低減することができる。

本発明の第５観点に係るクロスフローファンは、第１観点から第４観点のいずれかのクロスフローファンにおいて、補助リングは、複数の接続部が、それぞれ複数の羽根の各負圧面に接合され、リング部から内側に向かって突き出た三角形状に形成され、三角形状の接続部の一辺を羽根の負圧面に接合されている。

第５観点に係るクロスフローファンによれば、三角形状の接続部の一辺を羽根の負圧面に接合するので、接合部分を大きくできる一方、羽根の圧力面側が接続に用いられないために羽根の圧力面側に存在する接続部を減らして、接続部によって増加する流路損失を低く抑えることができる。

本発明の第６観点に係るクロスフローファンは、第１観点から第５観点のいずれかのクロスフローファンにおいて、複数の羽根は、切込部の形状が外端の方向に向かって広がっているデルタ状である。

第６観点に係るクロスフローファンによれば、切込部をデルタ形状にすることで、ファンからの吹出流れによって発生する渦を縮小化かつ細分化され、騒音を低減できる。

本発明の第７観点に係るクロスフローファンは、第１観点から第６観点のいずれかのクロスフローファンにおいて、複数の羽根は、少なくとも隣接する一組の羽根の間で切込部の形状を互いに異ならせている。

第７観点に係るクロスフローファンによれば、隣接する羽根の間で切込部の形状を異ならせることで、切込部で生じる風の流れの規則性を乱すことができ、切込部で生じる空気の振動を小さくすることができる。

本発明の第８観点に係るクロスフローファンは、第１観点から第７観点のいずれかのクロスフローファンにおいて、複数の羽根は、互いに隣接する羽根の配置間隔を少なくとも一箇所異ならせている。

第８観点に係るクロスフローファンによれば、隣接する羽根の配置間隔を異ならせることで、羽根の移動の規則性を乱すことができ、羽根の移動によって生じる空気の振動を抑制することができる。

本発明の第９観点に係るクロスフローファンは、第１観点から第８観点のいずれかのクロスフローファンにおいて、互いに隣接する少なくとも一組のファンブロックは、互いに隣接するファンブロックの羽根が一直線上に並ばないように所定角度ずらして互いに固着されている。

第９観点に係るクロスフローファンによれば、隣接するファンブロック間で羽根が一直線上に並ばないようにすることで、隣接するファンブロック間の羽根の移動の規則性を乱すことができ、隣接するファンブロックの羽根の移動にともなって生じる空気の振動を抑制することができる。

本発明の第１観点に係るクロスフローファンでは、クロスフローファンの強度を低下させることなく、流路損失を低減することができるだけでなく、騒音の抑制を図ることができる。

また、補助リングが切込部の形成されていない位置に配置されることで、クロスフローファンの強度の低下及び流路損失の低減を図ることができる。

本発明の第２観点に係るクロスフローファンでは、補助リングと切込部との間の距離を長くとることができ、補助リングのリング部における風速低下の抑制効果が高められる。

本発明の第３観点に係るクロスフローファンでは、補助リングと複数の羽根の組立てを省くことができることにより、コストを削減することができる。

本発明の第４観点に係るクロスフローファンでは、リング部の厚みを外周側に行くに従って薄くすることで空気の流体損失を低減でき、送風特性を向上させることができる。

本発明の第５観点に係るクロスフローファンでは、三角形状の接続部の一辺が羽根の負圧面に接合されるという構造により、クロスフローファンの流路損失の低減と強度の低下防止の効果を同時に向上させることができる。

本発明の第６観点に係るクロスフローファンでは、風切音の低減効果が向上する。

本発明の第７観点に係るクロスフローファンでは、隣接する羽根の間で切込部の形状を異ならせることで、風切音を小さくすることができる。

本発明の第８観点に係るクロスフローファンでは、隣接する羽根の配置間隔を異ならせることで、風切音を小さくすることができる。

本発明の第９観点に係るクロスフローファンでは、隣接するファンブロック間で羽根が一直線上に並ばないようにすることで、風切音を小さくすることができる。

空気調和装置の室内機の概要を示す断面図。 一実施形態に係るクロスフローファンの羽根車の概要を示す斜視図。 クロスフローファンの羽根車の組み立ての一工程を説明するための斜視図。 羽根車のエンドプレートの構成の一例を示す平面図。 羽根車のファンブロックの構成の一例を示す斜視図。 羽根車のファンブロックの構成の一例を示す側面図。 ファンブロックの支持プレートの構成の一例を示す平面図。 ファンブロックの補助リングの構成の一例を示す断面図。 図５に示されているファンブロックの構成を説明するための部分拡大平面図。 図６に示されているファンブロックの構成を説明するための部分拡大側面図。 羽根車のファンブロックの構成の他の例を示す側面図。 羽根車のファンブロックの構成の他の例を示す側面図。 羽根車の構成の他の例を示す側面図。 図５のファンブロックと対比される他のファンブロックの構成を示す斜視図。

以下、本発明の一実施形態に係るクロスフローファンについて、空気調和装置の室内機に設置されるクロスフローファンを例に挙げて説明する。

（１）室内機内のクロスフローファン
図１は、空気調和装置の室内機１の断面の概略を示す図である。室内機１は、本体ケーシング２とエアフィルタ３と室内熱交換器４とクロスフローファン１０と垂直フラップ５及び水平フラップ６とを備えている。図１に示されているように、本体ケーシング２の天面の吸込口２ａの下流側には、吸込口２ａに対向してエアフィルタ３が配置されている。エアフィルタ３のさらに下流側には室内熱交換器４が配置されている。吸込口２ａを通過して室内熱交換器４に到達する室内空気は、全てエアフィルタ３を通過して塵埃を除去される。

室内熱交換器４は、前面側熱交換器４ａと背面側熱交換器４ｂとが側面視において逆Ｖ字状になるように連結されて構成される。本体ケーシング２の天面から見る平面視において、吸込口２ａのほぼ前面側半分に対向する位置に前面側熱交換器４ａが配置され、ほぼ背面側半分に対向する位置に背面側熱交換器４ｂが配置されている。前面側熱交換器４ａも背面側熱交換器４ｂも、多数のプレートフィンを室内機１の幅方向に互いに平行に並べて伝熱管に取り付けることにより構成されている。吸込口２ａから吸込まれ、エアフィルタ３を通過した室内空気が前面側熱交換器４ａ及び背面側熱交換器４ｂのプレートフィンの間を通り抜ける際に熱交換が生じて空気調和が行われる。

室内熱交換器４の下流側には、略円筒形状のクロスフローファン１０が本体ケーシング２の幅方向に沿って長く延び、室内熱交換器４と共に本体ケーシング２の幅方向と平行に設けられている。クロスフローファン１０は、逆Ｖ字状の室内熱交換器４に挟まれるように囲まれている空間に配置されている羽根車２０と、羽根車２０を駆動するためのファンモータ（図示せず）とを備えている。このクロスフローファン１０は、図１の矢印が示す方向Ａ１（時計回り）に羽根車２０を回転して気流を発生させる。

クロスフローファン１０の下流の吹出口２ｂに繋がる吹出通路は、背面側をスクロール部材２ｃで構成されている。スクロール部材２ｃは、正面視において、本体ケーシング２の吹出口２ｂの開口部とほぼ同じ幅を有している。スクロール部材２ｃの上端はクロスフローファン１０の上端よりも上に位置し、側面視において、円筒状のクロスフローファン１０の中心軸よりも背面側にずれたところに位置している。スクロール部材２ｃの下端は、吹出口２ｂの開口端に連結されている。スクロール部材２ｃの案内面は、クロスフローファン１０から吹出される空気を吹出口２ｂにスムーズにかつ静かに導くために、断面視において、クロスフローファン１０の側に曲率中心を持つ滑らかな曲線形状を呈している。

（２）クロスフローファンの羽根車の概略構造
図２には、クロスフローファン１０の羽根車２０の概略構造が示されている。羽根車２０は、例えば、エンドプレート２１，２４と３つのファンブロック３０とが接合されて構成される。羽根車２０の一端にエンドプレート２１が配置され、軸心Ｏ上に金属製の回転軸２２を有している。そして、羽根車２０の他端に配置される羽根４０及び補助リング６０の付いたエンドプレート２４には、通常、ファンモータシャフト（図示せず）と接続されるボス部（図示せず）がその中心部に設けられる。あるいは、羽根車２０の他端に配置されるエンドプレート２４が、ファンモータの一部と結合する部材を持ちかつ中心部に金属軸を持つように構成されるなど、他の構成を有する場合もある。エンドプレート２１の回転軸２２と羽根車２０の他端のエンドプレート２４のボス部（もしくは金属軸）とが支持されて、羽根車２０は軸心Ｏの周りを回転する。このエンドプレート２１には、従来と同じものが用いられている。しかし、本発明を適用するためにエンドプレート２１の構造が従来と同じものである必要はなく、エンドプレート２１の構造は適宜変更可能である。

各ファンブロック３０は、それぞれ、複数の羽根４０と円環状の支持プレート５０と補助リング６０とを備えている。羽根車２０の組み立てにおいて、各ファンブロック３０は、隣接するファンブロック３０の支持プレート５０又はエンドプレート２１に自身の複数の羽根４０が溶着される。図３には、互いに隣接する２つのファンブロック３０が溶着される工程が示されている。通常、エンドプレート２１が治具１０３にまず置かれて、その凹部２３にファンブロック３０の羽根４０の先端部４０ｄをはめ込み、ファンブロック３０の支持プレート５０にホーン１０２を当てて超音波溶着する。続いて、図３に示されているように、先ほど溶着したファンブロック３０の支持プレート５０の凹部５１に次連のファンブロック３０の羽根４０の先端部４０ｄをはめ込んで、先ほど同様に次連のファンブロック３０の支持プレート５０にホーン１０２を当てて超音波溶着する。その際、溶着される支持プレート５０が芯ずれしないように外周方向からチャックされる。この作業を繰返し、最後は、羽根４０の付いたエンドプレート２４にホーン１０２を当てて溶着する。このような溶着の際に、羽根４０をエンドプレート２１に位置決めするため、エンドプレート２１には図４に示されているように凹部２３が羽根４０と同じ数だけ形成されている。各凹部２３が各羽根４０の断面形状よりもわずかに大きな平面形状を有しているから、各羽根４０が各凹部２３にそれぞれ嵌まり込んで嵌合される。複数の凹部２３の中に一つだけ、エンドプレート２１とファンブロック３０の位置決めをするために、段差部２３ａが形成されているものがある。

（３）ファンブロックの詳細構成
本実施形態に係るファンブロック３０の詳細な構成を図５乃至図１０に示す。図５は、図２に示されている羽根車２０を構成する複数のファンブロック３０のうちの一つを示す斜視図であり、図６は、そのファンブロック３０の側面図である。図５及び図６に示されているファンブロック３０は、熱可塑性樹脂を主材料として射出成形などにより一体成形されている複数の羽根４０と支持プレート５０と補助リング６０とからなる。ファンブロック３０の回転方向は、図５の矢印が示す方向Ａ１である。

（３−１）羽根
複数の羽根４０は、円環状の支持プレート５０の第１表面５０ａから長手方向（軸心Ｏに沿う方向）に延びている。羽根４０が支持プレート５０と一体に成形されることで羽根基部４０ｃが支持プレート５０の第１表面５０ａに固定され、羽根４０の長手方向における羽根基部４０ｃの反対側が羽根先端部４０ｄになる。羽根４０の長さＬ１（羽根基部４０ｃから羽根先端部４０ｄまでの寸法）は、例えば１０ｃｍ程度である。羽根４０は、負圧面４０ｆと圧力面ｅを有している。図５の矢印の示す方向Ａ１にファンブロック３０が回転すると、羽根４０の圧力面４０ｅの側の圧力が高くなり、負圧面４０ｆの側の圧力が低くなる。

複数の羽根４０の中に１つだけ羽根先端部４０ｄに切欠き部４０ｉが形成されているものがある。この切欠き部４０ｉは、２つのファンブロック３０又はファンブロック３０とエンドプレート２１との位置決めを行うためのものであり、上述のエンドプレート２１の凹部２３の段差部２３ａ又は後述するファンブロック３０の凹部５１の段差部５１ｃと嵌合する部分である。切欠き部４０ｉがあることで、このように各羽根４０とエンドプレート２１の各凹部２３又はファンブロック３０の各凹部５１を一対一に対応させることができる。つまり、切欠き部４０ｉは、羽根４０の周方向配置が均一でない場合や、羽根４０の形状（厚みや傾きなど）が均一でない場合に、羽根４０の先端部４０ｄと凹部５１とを一対一に対応させて誤嵌合を防止するために設けられている。

（３−２）支持プレート
図７には、円環状の支持プレート５０を底面から見た状態、すなわち第２表面５０ｂの側から見た状態が示されている。支持プレート５０の第１表面５０ａに対向する第２表面５０ｂには、羽根４０の嵌まり込む凹部５１が形成されている。各凹部５１が各羽根４０の断面形状よりもわずかに大きな平面形状を有しているから、２つのファンブロック３０を重ね合わせるとき、各羽根４０が各凹部５１にそれぞれ嵌まり込んで嵌合される。支持プレート５０の内周に沿って第２表面５０ｂよりも高いリング状の凸部５２が形成されている。凸部５２は、外周側が斜めに傾斜しており、２つのファンブロック３０が重ね合わされるときに羽根４０を凹部５１に案内する役割を果たす。

羽根４０の外端４０ａが接する凹部５１の外周５１ａは、支持プレート５０の外周５０ｃの内側にあり、羽根４０の内端４０ｂが接する凹部５１の内端５１ｂは、支持プレート５０の内周５０ｄの外側にある。換言すると、支持プレート５０の中心（軸心Ｏ上の点）から凹部５１の外周５１ａまでの距離ｄ１（羽根４０の外端４０ａまでの距離）は、支持プレート５０の中心から外周５０ｃまでの半径ｒ１よりも小さい。また、支持プレート５０の中心（軸心Ｏ上の点）から凹部５１の内端５１ｂまでの距離ｄ２（羽根４０の内端４０ｂまでの距離）は、支持プレート５０の中心から内周５０ｄまでの半径ｒ２よりも大きい。この支持プレート５０は、羽根４０を支持する強度を高く保たせるため、支持プレート５０の幅Ｗ１（半径ｒ１−半径ｒ２）が羽根４０の外端４０ａから内端４０ｂまでの半径方向の距離（距離ｄ１−距離ｄ２）よりも大きく設定されている。

（３−３）補助リング
補助リング６０は、羽根４０の長手方向の中間部分に位置しており、羽根基部４０ｃから羽根先端部４０ｄまでの寸法（羽根４０の長さＬ１）の６０％の距離だけ羽根基部４０ｃから離れた位置にある。補助リング６０の配置位置は、クロスフローファン１０の強度を向上させて超音波溶着などの組立工程を容易にするためには、長さＬ１の５５％以上の距離、羽根基部４０ｃから離れていることが好ましい。しかし、補助リング６０の配置位置は、必ずしも羽根基部４０cから長さＬ１の５５％以上はなす必要はなく、羽根４０の長手方向の中間部分に位置していればよい。上述の説明から分かるように、羽根４０の長手方向の中間部分の概念には、真ん中から少しずれた位置にある形態も包含される。

図８には、補助リング６０と羽根４０とが接合されている部分の断面形状が示されている。図８に示されている断面は、軸心Ｏに対して垂直な面で切断したときに現れる断面である。図９には、羽根４０の羽根先端部４０ｄから羽根基部４０ｃの方に向かって見たときの補助リング６０と羽根４０と支持プレート５０とが一部拡大して示されている。補助リング６０は、主に、リング部６１と接続部６２と接続補助部６３とからなる。リング部６１の外周６１ａの半径ｒ３は、支持プレート５０の外周５１ａの半径ｒ１よりも大きい。また、リング部６１の外周６１ａの半径ｒ３は、補助リング６０の中心（軸心Ｏ上の点）から羽根４０の外端４０ａまでの距離ｄ１よりも大きい。すなわち、リング部６１の外周６１ａが全ての羽根４０の外端４０ａの外側を通る。この補助リング６０は、リング部６１の内周６１ｂの半径ｒ４が支持プレート５０の内周５０ｄの半径ｒ２よりも大きくかつ羽根４０の外端４０ａまでの距離ｄ１よりわずかに大きく、リング部６１の内周６１ｂが羽根４０の外端４０ａの外側近傍を通る。

接続部６２は、軸心Ｏの方向に見て、リング部６１から内側に向かって突き出た三角形状に形成されている。三角形状をした接続部６２は、３つの頂部６２ａ，６２ｂ，６２ｃを持ち、頂部６２ａ，６２ｂの間の辺がリング部６１に接続され、頂部６２ａ，６２ｃの間の辺が羽根４０の負圧面４０ｆに接続されている。一方、羽根４０の圧力面４０ｅには、接続部６２が接続されない。接続部６２が負圧面４０ｆに接続されている部分の長さＬ４（頂部６２ａから頂部６２ｃ間での長さ）は、翼弦長Ｌ３の２分の１よりも短い。負圧面４０ｆに接続されている部分の長さＬ４を翼弦長Ｌ３の２分の１よりも短く設定することにより、翼弦長Ｌ３の２分の１よりも長く設定する場合に比べて送風特性が改善される。

羽根４０の外端４０ａの近傍には、接続補助部６３が形成されている。接続補助部６３は、羽根４０の外端４０ａと接続部６２とリング部６１の間を埋める部分であり、これら３者の接続を補助している。

図１０には、側面から見た補助リング６０の一部が拡大して示されている。補助リング６０は、羽根先端部４０ｄの側の第１表面６０ａと、羽根基部４０ｃの側の第２表面６０ｂと、外周面６０ｃと、内周面６０ｄとを有している。この第１表面６０ａと外周面６０ｃとを接続する部分には曲率半径Ｒ１の曲面６０ｅが形成され、この第２表面６０ｂと外周面６０ｃとを接続する部分には曲率半径Ｒ２の曲面６０ｆが形成されている。

補助リング６０は、厚みが内周側から外周側に行くに従って薄くなっている。つまり、補助リング６０は、羽根基部４０ｃの近傍の厚さｔ１よりも外周面６０ｃにおける厚さｔ２の方が小さい。さらに詳細に見ると、補助リング６０の第１表面６０ａは、軸心０に対して垂直な面と交わる傾斜角θ１が、第２表面６０ｂがこの垂直な面と交わる傾斜角θ２よりも大きくなるように設定されている。なお、補助リング６０の厚みｔ１は、支持プレート５０の厚みｔ３よりも小さく設定されている。

（３−４）切込部
図５及び図６に示されているように、羽根４０には、多数の切込部４０ｇが形成されている。各切込部４０ｇの周囲には、凹部４０ｈが形成されている。各切込部４０ｇは、各羽根４０の外端４０ａに形成されている。切込部４０ｇは、各羽根４０の負圧面４０ｆに対して垂直な方向から見てデルタ形状をしており、外端４０ａに向かって広がっている。これにより、ファン吹出領域において、後流渦を縮小化・細分化し、騒音を抑制できる。このファンブロック３０では、互いに隣接する切込部４０ｇの間の距離ｄ３は、どの隣接する切込部４０ｇの間でも同じになるように設定されている。

凹部４０ｈは、切込部４０ｇと接するＶ字型の部分で厚みが最も薄くなる。例えばＶ字型の部分の厚みは、羽根４０の外端４０ａの厚みにほぼ等しいものになっている。各凹部４０ｈは切込部４０ｇをＣ字型に囲んでおり、負圧面４０ｆから切込部４０ｇに向かってなだらかに傾斜している。この凹部４０ｈでは、負圧面４０ｆから切込部４０ｇに向かって凸凹がないため騒音が発生し難い。また、負圧面４０ｆから切込部４０ｇに向かって段差がないために騒音が発生し難い。

補助リング６０は、各羽根４０の中央部にある２つの切込部４０ｇの間の切込部４０ｇが形成されていない位置に配置されている。

（４）変形例
（４−１）
上記実施形態では、一つのファンブロック３０に補助リング６０を一つ設ける場合について説明したが、一つのファンブロック３０に補助リング６０を複数設けてもよい。

（４−２）
上記実施形態では、リング部６１の外周６１ａの半径ｒ３が、円環状の支持プレート５０の外周５１ａの半径ｒ１よりも大きい場合について説明したが、リング部６１の外周６１ａの半径ｒ３は、支持プレート５０の外周５１ａの半径ｒ１と同じに設定されてもよい。

（４−３）
上記実施形態では、リング部６１の内周６１ｂの半径ｒ４が羽根４０の外端４０ａまでの距離ｄ１よりわずかに大きい場合について説明したが、半径ｒ４が距離ｄ１と等しく、リング部６１の内周６１ｂが羽根４０の外端４０ａを通るように構成してもよい。

（４−４）
上記実施形態では、補助リング６０の形状が円環状である場合について説明したが、補助リング６０の形状は、円環状に限られるものではなく、例えば、羽根４０の枚数と同じ数の角を持つ多角形形状であってもよく、外周端にセレーション（多数の刻み目）を入れた形状であってもよい。

（４−５）
上記実施形態では、図６に示されているように、ファンブロック３０の全ての切込部４０ｇの形状が同じである場合について説明したが、切込部の形状を異ならせてもよい。例えば、図１１に示されている、互いに隣接する羽根４０１，４０２のように、互いの切込部４０ｇ，４０ｊの形状を異ならせることができる。なお、切込部の形状を異ならせる一組の羽根４０１，４０２は、連続して配置されるように構成（ファンブロック３０を一周する間に羽根４０１と羽根４０２が交互に現れるような構成）としてもよいが、図１１に示されているように、ファンブロック３０の所々に配置されてもよい。

隣接する羽根４０１，４０２の間で切込部４０ｇ、４０ｊの形状を異ならせることで、切込部４０ｇ、４０ｊで生じる風の流れの規則性を乱すことができる。その結果、切込部４０ｇ、４０ｊで生じる空気の振動を小さくすることができ、風切音を小さくすることができる。

なお、ここで切込部の形状が異なるとは、図１１に示されているように切込部４０ｇがデルタ状であるのに対して切込部４０ｊが円弧状であったように形が異なる場合だけでなく、同じ形で大きさのみが異なる場合も含む概念である。

また、ここでは、切込部４０ｇ，４０ｊの形状が異なる場合について説明したが、切込部４０ｇ，４０ｊの形状を異ならせるのに合わせて凹部４０ｈの形状を異ならせてもよく、あるいは凹部の形状のみを互いに隣接する羽根４０の間で異ならせるように構成することもできる。

（４−６）
上記実施形態では、図６に示されているように、ファンブロック３０の全ての切込部４０ｇの配置ピッチ（互いに隣接する切込部４０ｇの間の距離ｄ３）が同じである場合について説明したが、切込部の配置ピッチを異ならせてもよい。例えば、図１１に示されているように、補助リング６０の配置されていない箇所の距離ｄ３よりも補助リング６０の配置されている箇所の距離ｄ４が大きくなるように設定されてもよい。

図１１のように設定すると、補助リング６０の配置されている箇所から切込部４０ｇまでの距離（ほぼ距離ｄ４の２分の１の距離）を図６の場合（ほぼ距離ｄ３の２分の１）に比べて長くできる。その結果、補助リング６０と切込部４０ｇとの相互の干渉を小さくでき、補助リング６０のリング部６１における風速低下の抑制効果が高められる。

（４−７）
上記実施形態では、羽根４０の配置間隔が同じである場合について説明したが、図１２に示されているように、互いに隣接する羽根４０３，４０４，４０５，４０６の配置間隔Ｌ５，Ｌ６を異ならせてもよい。ここでは、１個のファンブロック３０の中の羽根４０５と羽根４０６の１箇所だけを異ならせている。しかし、羽根の配置間隔を異ならせる箇所は、１個のファンブロック当たり複数であってもよく、例えば、羽根４０３と羽根４０４の間を配置間隔Ｌ４，Ｌ５とは異なる配置間隔Ｌ７に設定することもできる。ここで羽根の配置間隔とは、中心軸Ｏに垂直な断面で見たときに、一つの羽根４０３の重心位置から隣接する羽根４０４の重心位置までの距離である。

羽根４０の配置間隔が同じ場合には、ファンブロック３０が１周するのに要する時間ｔｆをファンブロック３０の羽根４０の数ｎｆで割った時間（ｔｆ／ｎｆ）毎に、羽根４０が同じ位置に存在する状況が繰り返される。このように羽根４０の移動が規則的に行なわれると、ｎｆ／ｔｆの値に応じた周波数の雑音が発生しやすくなる。図１２に示されているように羽根４０３，４０４，４０５，４０６の配置間隔Ｌ５，Ｌ６を異ならせると、時間（ｔｆ／ｎｆ）後に羽根４０がもとあった位置に達していない羽根４０６が存在し、羽根４０の移動の規則性が乱される。それにより、羽根４０の移動によって生じる空気の振動を抑制することができ、風切音を小さくすることができる。

（４−８）
上記実施形態では、図２に示されているように、互いに隣接するファンブロック３０の羽根４０が一直線上に並ぶように配置されている。しかし、互いに隣接するファンブロックの羽根を一直線上に並べなくてもよい。例えば、図１３に示されている互いに隣接するファンブロック３１０，３２０の羽根４０７，４０８のように、一直線上に並ばないように所定角度θ３ずつずれる位置でファンブロック３１０，３２０を超音波溶着する。このように隣接するファンブロック３１０，３２０間で羽根４０７，４０８が一直線上に並ばないようにすることで、隣接するファンブロック３１０，３２０間の羽根４０７，４０８の移動の規則性を乱すことができる。その結果、隣接するファンブロック３１０，３２０の羽根４０７，４０８の移動にともなって生じる空気の振動を抑制することができ、風切音を小さくすることができる。

（５）特徴
（５−１）
以上説明したように、補助リング６０のリング部６１は、複数の羽根４０，４０１〜４０８の長手方向の中間部分に位置して複数の羽根４０，４０１〜４０８の外端４０ａの外側に配置される。また、補助リング６０の複数の接続部６２は、それぞれリング部６１から複数の羽根４０，４０１〜４０８の隣接羽根間まで延びて隣接羽根間で羽根４０，４０１〜４０８に接合され、その外端４０ａに複数の切込部４０ｇ，４０ｊが形成されている。隣接羽根間とは、換言すれば、複数の羽根４０，４０１〜４０８のうちの一つの羽根４０，４０１〜４０８の圧力面４０ｅと、隣接する羽根４０，４０１〜４０８の負圧面４０ｆとに挟まれた領域のことである。

隣接羽根間までしか延びていない接続部６２で補助リング６０が羽根４０，４０１〜４０８に接合することによって流路圧損が抑えられる。同時に、複数の羽根４０，４０１〜４０８の長手方向の中間部分で円環状のリング部６１が複数の羽根４０を束ねることにより、円環状の支持プレート５０と複数の羽根４０，４０１〜４０８を含むファンブロック３０，３１０，３２０の強度が補強される。

隣接羽根間までしか延びていない接続部６２で補助リング６０が羽根４０，４０１〜４０８に接合することによって流路圧損が抑えられる。同時に、複数の羽根４０，４０１〜４０８の長手方向の中間部分で円環状のリング部６１が複数の羽根４０，４０１〜４０８を束ねることにより、円環状の支持プレート５０と複数の羽根４０，４０１〜４０８を含むファンブロック３０，３１０，３２０の強度が補強される。その一方で、ファンブロック３０，３１０，３２０の羽根４０，４０１〜４０８が長くなるなどして風切り音等の騒音が大きくなるが、それを羽根４０，４０１〜４０８の外端４０ａに切込部４０ｇ、４０ｊを形成することで抑制することができる。

例えば、長さＬ１のファンブロック３０と似たブロックを得るために、補助リング６０の代わりに、図１４に示されているように、羽根１４０が比較的短い２つのファンブロック１３０を円環状の支持プレート１５０で接合する構成が考えられる。ここで、支持プレート１５０の構造は上述の支持プレート５０の同様のものとする。このような図１４の２つのファンブロック１３０と図５の１つのファンブロック３０を比較すると、羽根車を構成したときの強度はほぼ同程度であるものの、図１４のような構成では、支持プレート１５０がブロックの中間に位置するために補助リング６０の場合に比べて２つのファンブロック１３０の流路損失が大きくなる。さらに、図１４のような構成では、２つのファンブロック１３０を接合するための工程が増加することで組み立てに掛かるコストの上昇も考えられる。

なお、上記実施形態では、支持プレート５０が円環状である場合について説明しているが、支持プレートが円盤状であっても円環状である場合と同様に形成でき、円盤状の支持プレートを用いる場合でも円環状の支持プレート５０を用いた場合と同様の効果を奏する。

（５−２）
詳細には、補助リング６０は、複数の羽根４０，４０１〜４０８の切込部４０ｇ、４０ｊが形成されていない位置に配置されている。このような構成にすることで、補助リング６０の接続部６２と羽根４０，４０１〜４０８の接合強度を高くでき、また補助リング６０のリング部６１での風速低下を抑制することができる。

（５−３）
上述のクロスフローファン１０においては、補助リング６０及び複数の羽根４０，４０１〜４０８が樹脂で形成されており、補助リング６０は、射出成形などによって、複数の羽根４０，４０１〜４０８と一体に成形されている。補助リング６０を複数の羽根と一体で成形することにより、補助リングと複数の羽根の組み立てが不要になり、コストを削減することができる。同様に、支持プレート５０も樹脂で形成されており、複数の羽根４０，４０１〜４０８及び補助リング６０と同時に、射出成形などによって、補助リング６０及び複数の羽根４０，４０１〜４０８と一体に成形されている。そのため、組み立て工数を減らすことによるコストの削減効果がさらに大きくなっている。

（５−４）
また、補助リング６０は、リング部６１の厚みが内周側から外周側に行くに従って薄くなっている。つまり、内周側の厚みｔ１が外周側の厚みｔ２よりも大きくなっている。そのため、補助リング６０での空気の流体損失を低減することができ、送風特性を向上させることができる。また、接続部６２からリング部６１に至るまでも補助リング６０の厚みが外周側にいくに従って薄くなる方が好ましい。この場合にも、送風特性をさらに向上させることができる。さらに、補助リング６０が内周側よりも外周側の厚みが薄くなることで、射出成形の際に金型からクロスフローファン１０のファンブロック３０を取り外し易くなる。

（５−５）
また、各接続部６２は、リング部６１から内側に向かって突き出た三角形状に形成されている。そして、三角形状の接続部６２の一辺（頂部６２ａと頂部６２ｃの間の辺）が羽根４０，４０１〜４０８の負圧面４０ｆに接合されている。三角形状の接続部６２の一辺を羽根４０，４０１〜４０８の負圧面４０ｆに接合するので、接続部６２の面積の割に接合部分を大きくできる。一方、頂点の一つが他の羽根の圧力面側にあることから接続部によって増加する流路損失を低く抑えることができる。このような構造により、クロスフローファン１０の流路損失の低減と強度の低下防止の効果を同時に向上させることができる。上述の接続部６０は、各頂部６２ａ，６２ｂ，６２ｃの間の辺がほぼ直線状であるが、各辺が多少凸凹していてもよい。

（５−６）
複数の羽根４０，４０１，４０４〜４０８は、切込部４０ｇの形状が外端の方向に向かって広がっているデルタ状である。切込部４０ｇをデルタ形状にすることで、例えば形状をコ字型にする場合に比べて空気がスムーズに流れ、切込部４０ｇでの空気の振動が抑制される。その結果、風切音の低減効果が向上する。

１０ クロスフローファン
２０ 羽根車
３０，３１０，３２０ ファンブロック
４０，４０１〜４０８ 羽根
５０ 支持プレート
６０ 補助リング

特開平０５−８７０８６号公報

Claims (9)

1. 複数のファンブロック（３０，３１０，３２０）が接合されているクロスフローファンであって、
   複数の前記ファンブロックの少なくとも一部は、
   支持プレート（５０）と、
   前記支持プレートから長手方向に延び、外端に複数の切込部（４０ｇ、４０ｊ）が形成されている複数の羽根（４０，４０１〜４０８）と、
   複数の前記羽根の長手方向の中間部分に位置して複数の前記羽根の前記外端の外側に配置されるリング部（６１）、及び前記リング部から複数の前記羽根の隣接羽根間まで延びて前記隣接羽根間で前記羽根に接合される複数の接続部（６２）を有する補助リング（６０）と、
   を備え、
   前記補助リングは、複数の前記羽根の前記切込部が形成されていない位置に配置されている、クロスフローファン。
2. 複数の前記羽根は、複数の前記切込部の間隔が、前記補助リングの配置されていない箇所よりも前記補助リングの配置されている箇所で大きくなるように設定されている、
   請求項１に記載のクロスフローファン。
3. 前記補助リングは、複数の前記羽根と一体に成形されている、
   請求項１又は請求項２に記載のクロスフローファン。
4. 前記補助リングは、前記リング部の厚みが内周側から外周側に行くに従って薄くなっている、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のクロスフローファン。
5. 前記補助リングは、複数の前記接続部が、それぞれ複数の前記羽根の各負圧面（４０ｆ）に接合され、前記リング部から内側に向かって突き出た三角形状に形成され、前記三角形状の前記接続部の一辺を前記羽根の前記負圧面に接合されている、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のクロスフローファン。
6. 複数の前記羽根は、前記切込部の形状が前記外端の方向に向かって広がっているデルタ状である、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のクロスフローファン。
7. 複数の前記羽根は、少なくとも隣接する一組の前記羽根の間で前記切込部の形状を互いに異ならせている、
   請求項１から６のいずれか一項に記載のクロスフローファン。
8. 複数の前記羽根は、互いに隣接する前記羽根の配置間隔を少なくとも一箇所異ならせている、
   請求項１から７のいずれか一項に記載のクロスフローファン。
9. 互いに隣接する少なくとも一組の前記ファンブロック（３１０，３２０）は、互いに隣接する前記ファンブロックの前記羽根（４０７，４０８）が一直線上に並ばないように所定角度（θ３）ずらして互いに固着されている、
   請求項１から８のいずれか一項に記載のクロスフローファン。

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