JP6592358B2 - プロペラファンおよび熱源ユニット - Google Patents

Description

本発明に係る実施形態は、プロペラファンおよび熱源ユニットに関する。

プロペラファンは、空気調和機の室外ユニット、ヒートポンプ式給湯機の熱源機、冷凍機の室外ユニットなどの熱源ユニットに多用されている。

従来のプロペラファンとして、翼後縁部に、空気流出方向とは逆方向へ窪んだ凹形状の輪郭線を有するものが知られている。この凹形状の窪みは、複数ある翼毎に幅寸法が異なっている。

特開２０１４−７７４３７号公報

従来のプロペラファンは、翼毎に異なる幅寸法の凹形状の窪みによって、プロペラファンの回転時に各翼の後流側で周期的に発生する渦を抑制して送風騒音を低減させている。各翼の凹形状の窪みは円弧状の一つの窪みである。

ところで、翼後縁部の輪郭線の全長に渡って円弧状の窪みを形成することは、送風騒音の低減効果が高まる一方で、翼面積が大きく減少して風量の低下を招くことになる。他方、翼後縁部の輪郭線の一部、例えば翼の外周側に輪郭線の半分程度に渡る円弧状の窪みを形成することは、翼面積の減少を抑制して風量の低下を回避する一方で、送風騒音の低減効果を減殺してしまうことになる。

そこで、本願発明は、送風騒音の低減効果と、風量の低下回避を両立させるプロペラファンおよび熱源ユニットを提案する。

前記の課題を解決するため本発明の実施形態に係るプロペラファンは、中央に配置されるハブと、ハブの周囲に設けられる複数の翼と、を備え、前記複数の翼の翼後縁部は、翼の内周側から外周側に亘って空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹部、および前記凹部の外周側に連なり空気の流出方向に向かう凸部を１組とする輪郭部分を２組以上有し、前記翼の内周側に配置される前記輪郭部分に含まれる第一凹部の深さ寸法よりも前記翼の外周側に配置される前記輪郭部分に含まれる第二凹部の深さ寸法の方が大きく、前記第一凹部は、曲線と直線を組合せた輪郭を有し、前記第二凹部は、曲線の輪郭を有し、前記第一凹部の輪郭線長さよりも前記第二凹部の輪郭線長さの方が長い。

また、本発明の実施形態に係る熱源ユニットは、前記プロペラファンと、前記プロペラファンによって流動する空気と熱交換する熱交換器と、を備えている。

本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の概略的な平面図。 本発明の実施形態に係るプロペラファンを正面側から見た斜視図。 本発明の実施形態に係るプロペラファンの正面図。 本発明の実施形態に係るプロペラファンのブレードを拡大して示す図。 本発明の実施形態に係るプロペラファンの数値流体解析に基づく圧力分布図。 比較例に係るプロペラファンの数値流体解析に基づく圧力分布図。 本実施形態に係るプロペラファンの送風性能測定実験の実験データを示す図。 本発明の実施形態に係るプロペラファンとベルマウスとの寸法関係を概念的に示す縦断面図。 本実施形態に係るプロペラファンにおいて第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２との比率と電動機の入力との関係を示す実験データ。

本発明に係る熱源ユニットである空気調和機の室外機の実施形態について、図１から図９を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の概略的な平面図である。

図１に示すように、空気調和機１は、室外機２と室内機３とを含んでいる。空気調和機１の室外機２は、筐体１１と、平面形状が略Ｌ字状の室外熱交換器１２と、プロペラファン１３およびプロペラファン１３を回転駆動させる電動機１５を含む送風機１６と、圧縮機１７と、四方弁１８と、インバータ等の制御器１９と、を備えている。室外熱交換器１２、送風機１６、圧縮機１７、四方弁１８、および制御器１９は筐体１１内に納められている。

筐体１１は、室外熱交換器１２、送風機１６、圧縮機１７、四方弁１８、および制御器１９を支える底板２１と、底板２１を覆う本体カバー２２と、を備えている。

筐体１１内には、仕切板２３が設けられている。仕切板２３は、筐体１１内に室外熱交換器１２と送風機１６を収容する熱交換室２５と、圧縮機１７、四方弁１８、制御器１９を収容する機械室２６とを区画している。筐体１１の背面および一方の側面は、熱交換室２５に通じる空気の吸込口（図示省略）を有している。

筐体１１の前面は、吹出口２７を有している。吹出口２７の周囲には、ベルマウス２８が設けられている。ベルマウス２８は、筐体１１の前面の裏面から熱交換室２５内に突出する所定の長さを有している。

送風機１６は、吹出口２７に対向している。送風機１６のプロペラファン１３は、ベルマウス２８によって囲まれており、プロペラファン１３が生じさせる空気の流れは、ベルマウス２８に案内されて吹出口２７から筐体１１外へ吹き出す。筐体１１の前面には、吹出口２７の全面を覆うファンガード（図示省略）が設けられていて、安全性が確保されている。送風機１６の電動機１５は、筐体１１の底板２１に設けられるモータ固定板２９にネジなどの固定具（図示省略）で固定されている。

室外機２は、冷媒配管３１を介して室内機３に接続されている。冷凍サイクルの運転が開始されると圧縮機１７が駆動される。駆動する圧縮機１７は、冷媒配管に冷媒を流通させて室外熱交換器１２へ導く。同時に送風機１６の運転が開始される。電動機１５はプロペラファン１３を回転駆動させる。

外気は筐体１１の背面と側面との吸込口から熱交換室２５に導かれ、室外熱交換器１２を通過して、室外熱交換器１２内の冷媒と熱交換する。室外熱交換器１２で熱交換した空気は、送風機１６を介してベルマウス２８に案内され、筐体１１の前面の吹出口２７から外部へ排出される。

次に、プロペラファン１３について詳細に説明する。

図２は、本発明の実施形態に係るプロペラファンを正面側から見た斜視図である。

図３は、本発明の実施形態に係るプロペラファンの正面図である。

図２および図３に示すように、本実施形態に係るプロペラファン１３は、中央に配置されるハブ４１と、ハブ４１の周囲に設けられる複数の翼としてのブレード４２と、を備えている。なお、プロペラファン１３の正面は翼正圧面であり、背面は翼負圧面である。プロペラファン１３が回転駆動されると、翼負圧面側から翼正圧面側へ、回転軸に沿って送風される。

円筒状のハブ４１はプロペラファン１３の中心部に設けられている。

複数のブレード４２、例えば３つのブレード４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃは、ハブ４１の周囲に等間隔に配置されて、ハブ４１に一体に設けられている。それぞれのブレード４２は、回転軸の軸芯方向に対して斜めに捩られている。なお、ブレード４２は２つ、または４つ以上あっても良い。

ここで、ブレード４２のハブ４１と一体に連設される部分を根元部４２ａと呼び、プロペラファン１３の回転方向（図３中の実線矢印Ｒ）前側を翼前縁部４２ｂと呼び、回転方向後側を翼後縁部４２ｃと呼び、翼前縁部４２ｂ外周端と翼後縁部４２ｃ外周端とを結ぶ端部を翼外周部４２ｄと呼ぶ。

プロペラファン１３の回転にともなうブレード４２上の空気の流れ（図３中の実線矢印Ｆ）を基準にすると、翼前縁部４２ｂは空気の流入側であり、翼後縁部４２ｃは空気の流出側である。

ここで、翼前縁部４２ｂの輪郭線をγ、翼後縁部４２ｃの輪郭線をα、翼外周部４２ｄの輪郭線をβと呼ぶ。

翼前縁部４２ｂの輪郭線γは、根元部４２ａ側よりも翼外周部４２ｄ側の方が回転方向（図３中の実線矢印Ｒ）へ大きく突き出している。

次いで、翼後縁部４２ｃについて詳細に説明する。

図４は、本発明の実施形態に係るプロペラファンのブレードを拡大して示す図である。

図２および図３に加えて図４に示すように、本実施形態に係るプロペラファン１３の複数のブレード４２の翼後縁部４２ｃは、ブレード４２の内周側から外周側に亘って、空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹部４５、および凹部４５の外周側に連なり空気の流出方向に向かう凸部４６を１組とする輪郭部分４７を２組以上有している。

より具体的には、複数のブレード４２の翼後縁部４２ｃの輪郭線αは、根元部４２ａ側から翼外周部４２ｄ側へ向かって連なる複数の輪郭線として、直状の翼後縁内周側輪郭線α１と、空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹状の第一凹輪郭線α２と、空気の流出方向に向かう凸状の第一凸輪郭線α３と、空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹状の第二凹輪郭線α４と、空気の流出方向に向かう凸状の第二凸輪郭線α５と、を有している。第一凹輪郭線α２は翼後縁内周側輪郭線α１の外周側に連なり、第一凸輪郭線α３は第一凹輪郭線α２の外周側に連なり、第二凹輪郭線α４は第一凸輪郭線α３の外周側に連なり、第二凸輪郭線α５は第二凹輪郭線α４の外周側に連なって翼外周部４２ｄの輪郭線βに到達する。

第一凹輪郭線α２および第一凸輪郭線α３は１組の輪郭部分４７であり第一輪郭部分４７ａと呼ぶ。また、第二凹輪郭線α４および第二凸輪郭線α５は１組の輪郭部分４７であり第二輪郭部分４７ｂと呼ぶ。第一凹輪郭線α２は第一輪郭部分４７ａの凹部４５にあたり、これを第一凹部４５ａと呼ぶ。第一凸輪郭線α３は第一輪郭部分４７ａの凸部４６にあたり、これを第一凸部４６ａと呼ぶ。第二凹輪郭線α４は第二輪郭部分４７ｂの凹部４５にあたり、これを第二凹部４５ｂと呼ぶ。第二凸輪郭線α５は第二輪郭部分４７ｂの凸部４６にあたり、これを第二凸部４６ｂと呼ぶ。

ここで、翼後縁内周側輪郭線α１と第一凹輪郭線α２との交点Ｐ１と、ハブ４１の中心点Ｏからブレード４２の最外周側の輪郭線、つまり第二凸輪郭線α５へ引く接線との交点Ｐ２とを結ぶ線分Ｌの長さを凹部４５の幅寸法Ｗとし、線分Ｌから第一凸部４６ａへ引く垂線で分割される第一輪郭部分４７ａ側の幅の広さを幅寸法Ｗ１と呼び、第二輪郭部分４７ｂ側の幅の広さを幅寸法Ｗ２と呼ぶ。また、線分Ｌから第一凹部４５ａへ引く垂線の長さを第一凹部４５ａの深さ寸法Ｄ１とし、線分Ｌから第二凹部４５ｂへ引く垂線の長さを第二凹部４５ｂの深さ寸法Ｄ２とする。

このとき、ブレード４２の内周側に配置される第一輪郭部分４７ａに含まれる第一凹部４５ａの深さ寸法Ｄ１よりもブレード４２の外周側に配置される第二輪郭部分４７ｂに含まれる第二凹部４５ｂの深さ寸法Ｄ２の方が大きい。つまり、第二凹部４５ｂの深さ寸法Ｄ２の最大は、第一凹部４５ａの深さ寸法Ｄ１の最大よりも大きい。つまり、（深さ寸法Ｄ２の最大）＞（深さ寸法Ｄ１の最大）の関係にある。

第一凹部４５ａは、曲線と直線を組み合わせた第一凹輪郭線α２を有している。第一凹輪郭線α２は、直状の翼後縁内周側輪郭線α１から離れるほど深さを増す曲線部分α２ａと、曲線部分α２ａに連なる直線部分α２ｂを有している。第一凹輪郭線α２の直線部分α２ｂは、線分Ｐ１−Ｐ２に対して平行、またはブレード４２の内周側よりも外周側の方が深さを増すようにされていることが好ましい。そして、第一凹輪郭線α２の直線部分と第二凹部４５ｂの第二凹輪郭線α４との間に第一凸輪郭線α３が現出している。第一凹輪郭線α２の曲率（または曲率半径）は一様であっても異なる曲率（または曲率半径）の曲線を組み合わせたものであっても良い。

第二凹部４５ｂは、曲線の第二凹輪郭線α４を有している。第二凹輪郭線α４は、第一凹輪郭線α２の直線部分（あるいは第一凸輪郭線α３）から大きく湾曲して深さ寸法を増し、最大深さ位置から翼外周部４２ｄの輪郭線βへ向かって深さ寸法を回復させて浅くなる。第二凹輪郭線α４と翼外周部４２ｄの輪郭線βとの間に第二凸輪郭線α５が現出している。

そして、第一凹部４５ａの輪郭線長さよりも第二凹部４５ｂの輪郭線長さの方が長い。より詳しくは、第一凸輪郭線α３の山の頂部４８を境にして第一凹輪郭線α２よりも第二凹輪郭線α４の方が長い。

なお、本実施形態に係るプロペラファン１３は、凹部４５と凸部４６とを１組とする輪郭部分４７を２組有しているが、凹部４５と凸部４６とを１組とする輪郭部分４７を３組以上有していても良い。この場合、最外周側の輪郭部分４７に属する凹部４５は、他の輪郭部分４７に属する凹部４５よりも深さ寸法が大きく、輪郭線長さが長いことが好ましい。また、他の輪郭部分４７の幅寸法、深さ寸法、輪郭線長さは、ブレード４２の外周側ほど大きいことが好ましい。

さらに、凹部４５の深さ寸法は、複数のブレード４２毎に異なっている。具体的には、第一凹部４５ａの深さ寸法Ｄ１は、複数のブレード４２間で共通されている一方で、第二凹部４５ｂの深さ寸法Ｄ２は、複数のブレード毎に異なっている。つまり、（深さ寸法Ｄ１ａ）＝（深さ寸法Ｄ１ｂ）＝（深さ寸法Ｄ１ｃ）である一方で、（深さ寸法Ｄ２ａ）≠（深さ寸法Ｄ２ｂ）、（深さ寸法Ｄ２ｂ）≠（深さ寸法Ｄ２ｃ）、（深さ寸法Ｄ２ｃ）≠（深さ寸法Ｄ２ａ）の関係にあり。特に（深さ寸法Ｄ２ａ）＞（深さ寸法Ｄ２ｂ）＞（深さ寸法Ｄ２ｃ）の関係にある。具体的には、実質的な直径１４０ｍｍのハブ４１を有する、実質的な外径寸法５６０ｍｍのプロペラファン１３において、実質的な深さ寸法Ｄ２ａが３５ｍｍ、実質的な深さ寸法Ｄ２ｂが３０ｍｍ、実質的な深さ寸法Ｄ２ｃが２５ｍｍ程度に設定される。

プロペラファン１３が図３中の実線矢印Ｒの方向へ回転すると、空気は各ブレード４２の翼前縁部４２ｂからブレード４２の表面（正圧面）側と裏面（負圧面）側に沿って流れて翼後縁部４２ｃに到達する。そして、ブレード４２を通過した空気は翼後縁部４２ｃから剥離して、ブレード４２から離れる。

このとき、あるブレード４２を通過した空気と当該ブレード４２と他方のブレード４２との間に流れ込む空気とが、互いに衝突し干渉し合って渦が発生する。この渦が翼ピッチ音に影響する。

ところで、翼後縁部４２ｃに凹部を設けることで、渦の発生をある程度抑制し、翼ピッチ音を減少させる技術が知られている。しかしながら、従来のプロペラファンは、翼後縁部４２ｃに一つの弧状の凹部を設けていたため、翼ピッチ音を大幅に抑制するためには凹部の幅および深さを大きく設定してブレード４２を大きく抉ることになり、この結果、ブレード４２の面積を大幅に失って風量の低下を招いてしまっていた。

そこで、発明者は、翼後縁部４２ｃに空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹部４５、および凹部４５の外周側に連なる凸部４６を１組とする輪郭部分４７を２組以上有することによって、ブレード４２の面積減少を抑制して風量を確保しつつ、渦の発生を抑制して送風騒音を減少させるプロペラファン１３を見出した。

図５は、本発明の実施形態に係るプロペラファンの数値流体解析に基づく圧力分布図である。

図６は、比較例に係るプロペラファンの数値流体解析に基づく圧力分布図である。

図５は本実施形態に係るプロペラファン１３の数値流体解析に基づき、その回転時に圧力変動がある数値よりも大きくなる範囲をハッチングで示している。また、図６は、比較例に係るプロペラファン１００の数値流体解析に基づき、その回転時に圧力変動が、図５と同じに設定されたある数値よりも大きくなる範囲をハッチングで示している。なお、プロペラファン１３、１００の周囲の円は、ベルマウス２８に相当する。

ここで、図６に示すように、比較例のプロペラファン１００は、本実施形態に係るプロペラファン１３同様のハブ１０１と、本実施形態に係るプロペラファン１３とは異なる複数のブレード１０２と、を備えている。

複数のブレード１０２は、翼後縁部１０２ｃに一つの円弧状の凹部１０５を有している点で本実施形態に係るプロペラファン１３のブレード４２とは大きく異なっている。

数値流体解析の条件は、プロペラファン１３、１００の違いの他は同じ条件である。また、数値流体解析に用いたプロペラファン１３、１００の数学モデルは、実質的に同じ外径を有している。

これらの解析条件の下、図５および図６に示すように、ある数値の圧力変動範囲は、比較例のプロペラファン１００に比べて本実施形態に係るプロペラファン１３では大幅に減少している。特に、空気の流速が高くなるブレード４２、１０２の外周側において圧力変動範囲の縮小が顕著であり、送風騒音の低減効果が高まっていることが分かる。

図７は、本実施形態に係るプロペラファンの送風性能測定実験の実験データを示す図である。

図７は、本実施形態に係るプロペラファン１３の送風騒音値を曲線Ｎａにより示している。図７は、第二凹部４５ｂの深さ寸法Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ、Ｄ２ｃの組合せ（Ｄ２ａ−Ｄ２ｂ−Ｄ２ｃ）を変更して、実質的に同一の送風量になるよう回転数を調節して測定した。

また、図７は、翼後縁部４２ｃの輪郭線をαにおける第二凹部４５ｂの深さ寸法Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ、Ｄ２ｃの組合せ（Ｄ２ａ−Ｄ２ｂ−Ｄ２ｃ）を横軸に取り、プロペラファン１３回転時の騒音値ｄＢ（Ａ）を縦軸に取って、その相対関係を示している。

プロペラファン１３の送風騒音値は、翼後縁部４２ｃの深さ寸法Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ、Ｄ２ｃの組合せ（Ｄ２ａ−Ｄ２ｂ−Ｄ２ｃ）が（３５−３０−２５）、すなわち、深さ寸法Ｄ２ａが３５ｍｍ、深さ寸法Ｄ２ｂが３０ｍｍ、深さ寸法Ｄ２ｃが２５ｍｍであるときに、送風騒音値が例えば約４２ｄＢで最も低い。これに対し、比較例のプロペラファン１００、つまり翼後縁部１０２ｃに一つの円弧状の凹部１０５を有するプロペラファン１００の送風騒音値は約４４ｄＢ（Ａ）である。

なお、プロペラファン１３は、深さ寸法Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ、Ｄ２ｃの組合せ（Ｄ２ａ−Ｄ２ｂ−Ｄ２ｃ）を（３５−３０−２５）から、徐々に小さくし、または大きくすると送風騒音値が徐々に高くなる。

また、深さ寸法Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ、Ｄ２ｃの組合せ（Ｄ２ａ−Ｄ２ｂ−Ｄ２ｃ）が（２０−１５−１０）から（４５−４０−３５）の範囲であって、深さ寸法Ｄ２ａ、Ｄ２ｂ、Ｄ２ｃの差が実質的に５ｍｍ毎である場合には、送風騒音値が約４３．５ｄＢ（Ａ）以下であり、比較例の送風騒音値、約４４ｄＢ（Ａ）よりも送風騒音を低減できる。

次に、プロペラファン１３とベルマウス２８との関係について説明する。

図８は、本発明の実施形態に係るプロペラファンとベルマウスとの寸法関係を概念的に示す縦断面図である。

図８に示すように、本実施形態に係る熱源ユニットである室外機２は、プロペラファン１３を収容し、吹出口２７を有する筐体１１と、プロペラファン１３を囲み、プロペラファン１３が生じさせる空気の流れを案内して吹出口２７から筐体１１外へ空気を吹き出させるベルマウス２８と、を備えている。

ここで、翼後縁部４２ｃの先端Ｐ２とベルマウス２８の室外熱交換器１２側の端部である先端２８ａとの距離を第一距離Ｌ１とし、第二凹部４５ｂの深さが最も深い位置Ｄ２ｍａｘとベルマウス２８の先端２８ａとの距離を第二距離Ｌ２とする。

なお、翼後縁部４２ｃの先端Ｐ２は、先に説明したハブ４１の中心点Ｏからブレード４２の最外周側の輪郭線、つまり第二凸輪郭線α５へ引く接線との交点Ｐ２にあたる。また、第二凹部４５ｂの深さが最も深い位置Ｄ２ｍａｘは、第二凹部４５ｂの深さ寸法Ｄ２が最大になる位置にあたる。

図９は、本実施形態に係るプロペラファンにおいて第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２との比率と電動機の入力との関係を示す実験データである。

なお、（第二距離Ｌ２）÷（第一距離Ｌ１）を、以下単に「距離比（Ｌ２／Ｌ１）」と呼ぶ場合がある。

図９に示すように、本実施形態に係るプロペラファン１３とベルマウス２８との組み合わせにおいて、距離比（Ｌ２／Ｌ１）＝０．３における電動機１５の入力を「１」とした場合、距離比（Ｌ２／Ｌ１）＝０．３から距離比（Ｌ２／Ｌ１）＝０．８での実験結果から０．４≦（第二距離Ｌ２）÷（第一距離Ｌ１）≦０．７５の範囲（図９中の範囲Ａ１）で電動機１５の入力が０．９９２程度を下回り、０．５７≦（第二距離Ｌ２）÷（第一距離Ｌ１）≦０．７の範囲（図９中の範囲Ａ２）で電動機１５の入力が０．９６程度を下回ることが分かった。

この結果から、発明者は、複数のブレード４２のうち少なくとも１つのブレード４２において、第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２との関係を、０．４≦（第二距離Ｌ２）÷（第一距離Ｌ１）≦０．７５の範囲に設定することによって、プロペラファン１３から空気を効率的に流出させ、プロペラファン１３を回転駆動させる電動機１５の入力を低減できることを見出した。

また、発明者は、複数のブレード４２のうち少なくとも１つのブレード４２において、第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２との関係を、０．５７≦（第二距離Ｌ２）÷（第一距離Ｌ１）≦０．７の範囲に設定することによって、プロペラファン１３から空気をさらに効率的に流出させ、プロペラファン１３を回転駆動させる電動機１５の入力をより低減できることを見出した。

本実施形態に係るプロペラファン１３および熱源ユニットである室外機２は、ブレード４２の翼後縁部４２ｃが空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹部４５、および凹部４５の外周側に連なり空気の流出方向に向かう凸部４６を１組とする輪郭部分４７を２組以上有することによって、その回転時に各ブレード４２の後流渦により発生する送風騒音を低減するとともに、ブレード４２の面積を極力大きく確保して風量の低下を回避できる。

また、本実施形態に係るプロペラファン１３および熱源ユニットである室外機２は、ブレード４２の内周側に配置される第一輪郭部分４７ａに含まれる第一凹部４５ａよりもブレード４２の外周側に配置される第二輪郭部分４７ｂに含まれる第二凹部４５ｂの方が大きいことによって、空気の流速がより高まるブレード４２の外周側で第二凹部４５ｂによる送風騒音の低減効果を発揮させることができる。これは、ブレード４２の翼後縁部４２ｃ外周側とベルマウス２８との間で発生する渦の抑制にも奏功する。

さらに、本実施形態に係るプロペラファン１３および熱源ユニットである室外機２は、第一凹部４５ａに曲線と直線を組合せた輪郭を有し、第二凹部４５ｂに曲線の輪郭を有し、第一凹部４５ａよりも第二凹部４５ｂの輪郭線長さを長くすることによって、ブレード４２の翼後縁部４２ｃの内周側から吹き出す空気の流れの向きと、ブレード４２の翼後縁部４２ｃの外周側から吹き出す空気の流れの向きを異ならせ、流れの干渉を抑制して、送風騒音を低減することができる。

さらにまた、本実施形態に係るプロペラファン１３および熱源ユニットである室外機２は、凹部４５の深さ寸法を複数のブレード４２毎に異ならせることによって、それぞれのブレード４２の間（ブレード４２Ａとブレード４２Ｂとの間、ブレード４２Ｂとブレード４２Ｃとの間、ブレード４２Ｃとブレード４２Ａとの間）に発生する圧力変動による翼ピッチ音の発生周期をずらして、送風騒音を低減させることができる。

また、本実施形態に係るプロペラファン１３および熱源ユニットである室外機２は、第一凹部４５ａの深さ寸法を複数のブレード４２間で共通に設定し、第二凹部４５ｂの深さ寸法Ｄ２を複数のブレード４２毎に異なることによって、その回転時に各ブレード４２の後流渦により発生する送風騒音を低減するとともに、ブレード４２の面積を極力大きく確保して風量の低下を回避できる。

本実施形態に係る熱源ユニットである室外機２は、複数のブレード４２のうち少なくとも１つのブレード４２において、第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２との関係を、０．４≦（第二距離Ｌ２）÷（第一距離Ｌ１）≦０．７５の範囲に設定することによって、プロペラファン１３から空気を効率的に流出させ、プロペラファン１３を回転駆動させる電動機１５の入力を低減できる。

また、本実施形態に係る熱源ユニットである室外機２は、複数のブレード４２のうち少なくとも１つのブレード４２において、第一距離Ｌ１と第二距離Ｌ２との関係を、０．５７≦（第二距離Ｌ２）÷（第一距離Ｌ１）≦０．７の範囲に設定することによって、プロペラファン１３から空気をさらに効率的に流出させ、プロペラファン１３を回転駆動させる電動機１５の入力をより低減できる。

したがって、本実施形態のプロペラファン１３および熱源ユニットである空気調和機１の室外機２によれば、送風騒音の低減効果と、風量の低下回避を両立させることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…空気調和機、２…室外機、３…室内機、１２…室外熱交換器、１３…プロペラファン、４１…ハブ、４２…ブレード、４２ａ…根元部、４２ｂ…翼前縁部、４２ｃ…翼後縁部、４２ｄ…翼外周部、４５…凹部、４５ａ…第一凹部、４５ｂ…第二凹部、４６…凸部、４６ａ…第一凸部、４６ｂ…第二凸部、４７…輪郭部分、４７ａ…第一輪郭部分、４７ｂ…第二輪郭部分、４８…頂部、１００…プロペラファン、１０１…ハブ、１０２…ブレード、１０２ｃ…翼後縁部、１０５…凹部。

Claims (6)

1. 中央に配置されるハブと、
   ハブの周囲に設けられる複数の翼と、を備え、
   前記複数の翼の翼後縁部は、翼の内周側から外周側に亘って空気の流出方向とは逆方向に湾曲して窪む凹部、および前記凹部の外周側に連なり空気の流出方向に向かう凸部を１組とする輪郭部分を２組以上有し、
   前記翼の内周側に配置される前記輪郭部分に含まれる第一凹部の深さ寸法よりも前記翼の外周側に配置される前記輪郭部分に含まれる第二凹部の深さ寸法の方が大きく、
   前記第一凹部は、曲線と直線を組合せた輪郭を有し、
   前記第二凹部は、曲線の輪郭を有し、
   前記第一凹部の輪郭線長さよりも前記第二凹部の輪郭線長さの方が長いプロペラファン。
2. 前記凹部の深さ寸法は、前記複数の翼毎に異なる請求項１に記載のプロペラファン。
3. 前記第一凹部の深さ寸法は、前記複数の翼間で共通され、
   前記第二凹部の深さ寸法は、前記複数の翼毎に異なる請求項１または２に記載のプロペラファン。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載のプロペラファンと、
   前記プロペラファンによって流動する空気と熱交換する熱交換器と、を備える熱源ユニット。
5. 前記プロペラファンを収容し、吹出口を有する筐体と、
   前記プロペラファンを囲み、前記プロペラファンが生じさせる空気の流れを案内して前記吹出口から筐体外へ空気を吹き出させるベルマウスと、を備え、
   前記複数の翼のうち少なくとも１つの翼において、前記翼後縁部の先端と前記ベルマウスの先端との第一距離Ｌ１と、前記第二凹部の深さが最も深い位置と前記ベルマウスの先端との第二距離Ｌ２との関係が、０．４≦（第二距離Ｌ２）÷（第一距離Ｌ１）≦０．７５である請求項４に記載の熱源ユニット。
6. 前記プロペラファンを収容し、吹出口を有する筐体と、
   前記プロペラファンを囲み、前記プロペラファンが生じさせる空気の流れを案内して前記吹出口から筐体外へ空気を吹き出させるベルマウスと、を備え、
   前記複数の翼のうち少なくとも１つの翼において、前記翼後縁部の先端と前記ベルマウスの先端との第一距離Ｌ１と、前記第二凹部の深さが最も深い位置と前記ベルマウスの先端との第二距離Ｌ２との関係が、０．５７≦（第二距離Ｌ２）÷（第一距離Ｌ１）≦０．７である請求項４に記載の熱源ユニット。

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