JPWO2014103702A1 - プロペラファン、送風装置、室外機 - Google Patents

Abstract

回転軸線を垂線とする面に投影した形状において、翼５の前縁部７は、ファン回転方向後方に突出した前縁凸部１５を有し、さらに、ファン回転方向ＲＤの後方に向けて突出している翼形状を有する後縁部９に、後縁凸部１７を有しており、前縁凸部の頂点Ｐよりも内周側は頂点Ｐよりもファン回転方向に前進しており、後縁凸部の頂点Ｑのポジション半径Ｒｑは頂点Ｐのポジション半径Ｒｐよりも大きく、頂点Ｑのポジション半径Ｒｑは外周縁の半径Ｒｏと内周縁の半径Ｒiとの中間半径Ｒｍよりも大きい。

Description

本発明は、プロペラファン、送風装置、室外機に関するものである。

これまで、低騒音、高効率な送風機を実現するためのプロペラファンの翼形状について、幾つかの事例が提案されている。プロペラファンの低騒音化を図るためには、回転数の低減が有効であり、静圧上昇を促進することが必要である。また、流れの乱れを抑制して翼に働く圧力変動を抑制することも必要である。

例えば特許文献１には、翼の後縁部に、翼の回転方向と逆方向に突出する凸部を設けて、翼面積を増加させて静圧上昇量を増加させる翼が開示されている。また、特許文献２には、前縁部のボス寄りに回転方向に向けて凹む凹部を設けボス側の通過面積を増やし、且つ、後縁部のボス寄りにも回転方向と逆方向に突出する凸部を設けた翼が開示されている。

特開２００７−０２４００４号公報（図１、図３） 特開２００２−５４５９７号公報（図１、表１）

一般に、翼を通過した直後の気流の風速分布や静圧分布において径方向の差異が大きくなると、意図する流れ方向と別の流れ（２次流れ）により風量不足が起きたり、渦の発生により騒音増加や効率低下が生じたりする。

より詳細には、プロペラファンの翼面積は、外周側が広く、外周部を通過する気流の静圧上昇量は大きいが、内周側を通過する気流に対する翼面積は狭く、内周側を通過する気流の静圧上昇量が小さくなる。

また、翼の内周側であって上流寄りには、駆動源であるモータと翼とを固定するボスがあり、ボスを通過するときに渦の発生により乱れた流れや局所で高速になって乱れた流れが翼に流入するため、翼の前縁部で流れがはく離しやすく、はく離後の流れが翼面に沿って流れ始める（再付着）まで、静圧上昇されず、上昇量が小さくなる。

このように、内周側を通過する気流は、翼面積の問題や剥離の問題といった上記２つの問題により、静圧上昇しにくい。そして、外周側と内周側とで静圧上昇量の差が生じると、ファン下流部の静圧差が大きくなり、静圧差による２次流れ発生により、風量不足や渦を誘発して騒音増加や損失増加を招く恐れがある。

また、上述した特許文献１に記載のものでは、回転によるモーメントが大きくなる外周側の翼形状改善により、外周側を通過する気流の静圧上昇量を稼いでいる。内周側を通過する気流に対する翼面積は、相対的に小さくなり、吹出し側で２次流れを発生させる恐れがある。

また、特許文献２の技術では、前縁部及び後縁部で翼面積を増加させているものの次のような問題ある。まず、前縁部から流入する流れは遠心力で径方向の外側に向かう。しかしながら、特許文献２の構成では、後縁部の凸部はボスに近い径方向の内周部に設置されているため、気流は、通過距離が増加されている翼面上を流れず、静圧上昇量が確保できない可能性がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、内周側を通過する気流の静圧上昇量を増加させて、回転数低減による低騒音化を図ると共に、外周側と内周側との静圧分布の均一化により２次流れを抑制し、風量低下や渦を抑制して低騒音化及び高効率化を図ることができるプロペラファン等を提供することを目的とする。

上述した目的を達成するため、本発明のプロペラファンは、回転軸線を含むボスと、前記ボスの外周に設けられた複数の翼とを備え、前記回転軸線を垂線とする面に投影した形状において、前記翼の前縁部は、ファン回転方向後方に突出した前縁凸部を有し、前記翼の後縁部は、ファン回転方向後方に突出した後縁凸部を有し、前記前縁部において、前記前縁凸部の頂点Ｐよりも内周側は、該前縁凸部の頂点Ｐよりもファン回転方向に前進しており、前記後縁凸部の頂点Ｑのポジション半径Ｒｑは、前記前縁凸部の頂点Ｐのポジション半径Ｒｐよりも大きく、前記後縁凸部の頂点Ｑのポジション半径Ｒｑは、前記翼の外周縁の半径Ｒｏと内周縁の半径Ｒiとの中間半径Ｒｍよりも大きい。

本発明によれば、内周側を通過する気流の静圧上昇量を増加させて、回転数低減による低騒音化を図ると共に、外周側と内周側との静圧分布の均一化により２次流れを抑制し、風量低下や渦を抑制して低騒音化及び高効率化を図ることができる。

本発明の実施の形態１におけるプロペラファンを示す図である。 実施の形態１におけるプロペラファンを、その回転軸線を垂線とする面に投影して示す図であり、特に、半径Ｒｐ，Ｒｑを説明する図である。 図２と同態様の図であり、特に、半径Ｒｏ，Ｒｍを説明する図である。 説明例としてのプロペラファン及びその駆動機構と、気流の様子とを示す図である。 説明例としてのプロペラファンに関し、Ｖ−Ｖ線に沿う位置で展開して翼周りの流れを示す図である。 本実施の形態１に関しＶＩ−ＶＩ線に沿う位置で展開して翼周りの流れを示す図である。 気流解析による翼面を通過する流れの様子を示す図である。 図７と同態様の図であり、内周側の流れと外周側の流れとを示す図である。 本発明の実施の形態２に関する、図２と同態様の図である。 本発明の実施の形態３に関する、図２と同態様の図である。 比較例のプロペラファンの吹出し風速分布の一例を示すグラフである。 本発明の実施の形態４に係るプロペラファンの斜視図である。 本実施の形態４に関しＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う位置で展開してボスの切り欠き及び翼周りの流れを示す図である。 本発明の実施の形態５に係る室外機を吹出口側から見たときの斜視図である。 本実施の形態５に関し、上面側から室外機の構成を説明するための図である。 本実施の形態５に関し、ファングリルを外した状態を示す図である。 本実施の形態５に関し、さらに、前面パネル等を除去して、内部構成を示す図である。

以下、本発明に係るプロペラファンの実施の形態について添付図面に基づいて説明する。なお、図中、同一符号は同一又は対応部分を示すものとする。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１におけるプロペラファンを示す図である。図２及び図３はそれぞれ、プロペラファンをその回転軸線を垂線とする面に投影して示す図であり、図２は特に半径Ｒｐ，Ｒｑを説明する図、図３は特に半径Ｒｏ，Ｒｍを説明する図である。プロペラファン１は、回転軸線ＣＬを含むボス３と、そのボスの外周に設けられた複数の翼５とを備える。複数の翼５は、ボス３から径方向外側に放射状に延びており、また、相互に等角度範囲で周方向に離隔している。なお、図中矢印ＲＤは、ファン回転方向ＲＤを示し、矢印ＦＤは、気流の流れ方向ＦＤを示している。また、図は、翼５が３枚である態様を例示しているが、翼５の枚数はこれに限定されるものではない。

翼５はそれぞれ、前縁部７と、後縁部９と、外周縁１１と、内周縁１３とを有している。前縁部７は、ファン回転方向ＲＤの前方に位置している。前縁部７は、前縁部７の最内周部７ａにおいてボス３に接続している。後縁部９は、ファン回転方向ＲＤの後方に位置している。後縁部９は、後縁部９の最内周部９ａにおいてボス３に接続している。内周縁１３は、前縁部７の最内周部７ａと後縁部９の最内周部９ａとの間で前後に且つ弧状に延びる部分であり、翼５はこの内周縁１３においてボス３の外周に接続されている。また、外周縁１１は、前縁部７の最外周部７ｂと後縁部９の最外周部９ｂとを接続するように前後に且つ弧状に延びる部分である。なお、一例であるが、本実施の形態１では、外周縁１１の半径Ｒｏは、図３に示されているように、一定である。

図２及び図３に示されるように、前縁部７は、ファンの回転軸線ＣＬを垂線とする面に投影した形状において、ファン回転方向ＲＤの後方に向けて突出した前縁凸部１５を有する。前縁凸部１５の頂点Ｐ（前縁凸部で最も後退した位置）は、前縁部７の最内周部７ａに一致してなく、最内周部７ａよりも径方向外側に離れている。周方向の位置に関し、前縁部７の最内周部７ａ及び最外周部７ｂは、前縁凸部１５の頂点Ｐよりもファン回転方向ＲＤに前進している。前縁部７において、前縁凸部１５の頂点Ｐよりも内周側は、頂点Ｐよりもファン回転方向ＲＤに前進している。すなわち、前縁部７は、前縁凸部１５の頂点Ｐから最内周部７ａに向かって、最内周部７ａに近づくほどファン回転方向ＲＤに前進している。また、前縁部７は、前縁凸部１５の頂点Ｐから最外周部７ｂに向かって、最外周部７ｂに近づくほどファン回転方向ＲＤに前進している。最外周部７ｂは、最内周部７ａよりもファン回転方向ＲＤに前進している。

後縁部９は、ファンの回転軸線ＣＬを垂線とする面に投影した形状において、ファン回転方向ＲＤの後方に向けて突出した後縁凸部１７を有する。つまり、後縁部９の最内周部９ａと該後縁部９の最外周部９ｂとの間の部分が、ファン回転方向ＲＤの後方に向けて突出している翼形状を有しており、そのような翼形状の後縁部９が後縁凸部１７を有している。さらに詳細に説明すると、後縁凸部１７は、図２に示されるように後縁部９の最内周部９ａと後縁部９の最外周部９ｂとの間の部分の全体がファン回転方向ＲＤの後方にのみ膨らむ凸状後縁線５０よりも、さらにファン回転方向ＲＤの後方に突出している部分である。後縁凸部１７の頂点Ｑ（後縁凸部で最も後退した位置）は、後縁部９の最内周部９ａに一致してなく、最内周部９ａよりも径方向外側に離れている。周方向の位置に関し、後縁部９の最内周部９ａ及び最外周部９ｂは、後縁凸部１７の頂点Ｑよりもファン回転方向ＲＤに前進している。また、図２に示されているように、後縁凸部１７の頂点Ｑは、ボス３に接続している後縁部９の最内周部９ａと、後縁部９の最外周部９ｂとの間の部分のなかで、周方向の位置に関してみた場合、最もファン回転方向ＲＤの後方に位置している部分である。

図２に示されるように、後縁凸部１７の頂点Ｑのポジション半径Ｒｑは、前縁凸部１５の頂点Ｐのポジション半径Ｒｐよりも大きい。さらに、図３に示されるように、後縁凸部１７の頂点Ｑのポジション半径Ｒｑは、翼５の外周縁１１の半径Ｒｏと内周縁１３の半径Ｒiとの中間半径Ｒｍ［Ｒｍ＝（Ｒｏ＋Ｒｉ）／２］よりも大きい。なお、前縁凸部１５の頂点Ｐは、図示例では、中間半径Ｒｍよりも径方向内側に位置しているが、本実施の形態１では特にこれに限定するものではなく、頂点Ｐのポジション半径Ｒｐが中間半径Ｒｍよりも大きい場合も含み得る。

次に、本実施の形態１に係る翼の作用について説明する。まず、前提的な説明を行う。図４は、前提的説明のためのプロペラファン及びその駆動機構と、気流の様子とを示す図である。また、図５は、Ｖ−Ｖ線に沿う位置で展開して翼周りの流れを示す図である。図４及び図５は、説明の便宜上、翼の一部は図示省略しており、また、翼断面も簡素化して示している（翼断面の簡素化につき図６も同様）。

説明例として図４に示されるように、翼２１を備えたプロペラファン２３のボス２５は、駆動源として例示するファンモータ２７に取り付けられ、ファンモータ２７の回転力で回る。ファンモータ２７の回転により、気流が翼２１の前縁部から流入し、翼間を通過して、後縁部から放出される。翼間を通過する気流は、翼に沿って流れるときに翼の傾きや反りにより気流方向を変えられ、運動量変化により静圧上昇する。ここで、ボス２５近くの内周部に流入する流れについて説明する。翼における内周側の上流には、円筒状のボスやファンモータがある。このため、翼の前縁に流入する直前の気流には、流体がファンモータやボスを通過するときに発生した渦や、さらに、ファンモータの存在、ボスの存在、または渦の存在によって狭くなった流路を流体が通過するときに発生した局所的な高速流れが発生し、風速が不均一である乱れた流れ２９が含まれる。

このような問題を図５の向きで示すと、内周側の翼の前縁部の向き３１（翼断面でいう前縁部の接線方向）と流入する気流方向３３とが一致せず、前縁部で流れのはく離３５が発生する。はく離した流れは、前縁部で発生した渦の吸引力により翼面に再付着し（再付着部３７として図示）、再付着後は翼面に沿って流れ静圧上昇はされるものの、はく離が発生すると静圧上昇に有効な翼面積は狭くなる。

一方、外周側を通過する気流については、上流部に乱れを発生させる抵抗物がないため、前縁部から翼面に沿って流れ、静圧上昇されやすい。さらに、外周側の領域は半径が大きく、内周側の領域に比べモーメントが大きくなるため、既存のプロペラファンでは、内周側の流れと外周側の流れとの間で静圧増加量の差が大きくなり、静圧差による２次流れが発生しやすかった。

これに対して、本実施の形態１では次のような流れが得られる。図６は、ＶＩ−ＶＩ線に沿う位置で展開して翼周りの流れを示す図である。本実施の形態１では、前述したように前縁凸部１５の頂点Ｐよりも内周側で頂点Ｐよりもファン回転方向ＲＤに前進している領域（図６に破線４１で図示した領域）が存在するので、流れのはく離３５は発生するものの、その後の再付着部４３は、流れのより上流の部分（翼５の前縁部７により近い位置）に得られ、気流が再付着した箇所から後縁に至るまでの距離をより長くすることができる。これにより、気流が翼に沿う距離を長くすることができ、内周側の流れにおいて、静圧上昇量を稼ぐことができる。

また、ボスに近い領域ほど、強い乱れを含んだ流れが多く、はく離から再付着までの距離は長くなる。これに対し、本実施の形態１に関する前縁部７は、前縁凸部１５の頂点Ｐから最内周部７ａに向かって、最内周部７ａに近づくほどファン回転方向ＲＤに前進している。このため、翼５において径方向にわたって静圧上昇量を均一化することが可能となっている。

また、本実施の形態１では、後縁凸部１７の頂点Ｑのポジション半径Ｒｑは、翼５の外周縁１１の半径Ｒｏと内周縁１３の半径Ｒiとの中間半径Ｒｍよりも大きくなるように構成されているので、次のような利点も得られている。図７に、気流解析による翼面を通過する流れの様子を示す。なお、図７は説明の便宜上、一枚の翼だけを図示し、他の翼は図示省略している（後述する図８も同様）。

図７に示されるように、前縁部７の内周側から流入した気流４５は、遠心力によって径方向外側に移動しながら後縁部９に向かって流れる。風量や圧力などファンの運転状態によって多少の差異はあるが、概して、頂点Ｐ付近よりも内周側で流入した流れは、中間半径Ｒｍの位置かそれよりも径方向外側において、後縁部９を通過しようとする。これに対し、本実施の形態１では、前述したように、後縁凸部１７の頂点Ｑのポジション半径Ｒｑが中間半径Ｒｍよりも大きくなるように構成されているので、それによっても、内周側を通過する気流の経路が延長され、内周側を通過する気流の静圧上昇量をさらに増加させることが可能となっている。すなわち、前縁部７の内周側から流入した気流４５は、領域Ａｆ（前縁部において前縁凸部の頂点よりも内周側がその頂点よりもファン回転方向に前進されている）を通り、且つ、領域Ａｂ（頂点Ｑのポジション半径Ｒｑが頂点Ｐのポジション半径Ｒｐよりも大きく且つ中間半径Ｒｍよりも大きい）を通ることで、通過する気流の経路がさらに延長され、静圧上昇量もさらに増加され得る。

以上のように構成された本実施の形態１によれば、回転軸線を垂線とする面に投影した形状において、前縁部及び後縁部の双方に後方に突出する凸部を設け、前縁部において前縁凸部の頂点よりも内周側がその頂点よりもファン回転方向に前進しており、後縁凸部の頂点のポジション半径が前縁凸部の頂点のポジション半径よりも大きく、且つ、後縁凸部の頂点のポジション半径が中間半径よりも大きくされているので、内周側を通過する気流の静圧上昇量を増加させることができ、回転数低減による低騒音化を図ると共に、外周側と内周側との静圧分布の均一化により２次流れを抑制し、風量低下の抑制や渦の抑制による低騒音化及び高効率化を図ることができる。また、図８を用いて、外周側と内周側との静圧分布の均一化について述べると、前縁部７に領域Ａｆが形成され、後縁部９に領域Ａｂが形成されていることにより、内周側を通過した気流４５と外周側を通過した気流４７との静圧上昇量が、領域Ａｆ、Ａｂを持たない態様に比べて均一化され、翼５からの吹出し後の静圧Ｐ１とＰ２との差が小さくなり、径方向の２次流れを低減することができる。

実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態２は、以下に説明する部分を除いては、上述した実施の形態１と同様であるものとする。図９は、本実施の形態２に関する図２と同態様の図である。

図９に示されるように、本実施の形態２におけるプロペラファン１０１の翼１０５の後縁部９の後縁凸部１１７は、後縁基準線１５１よりも、ファン回転方向ＲＤの後方に突出している。そして、この後縁凸部１１７は、その全体が、前縁凸部の頂点Ｐのポジション半径Ｒｐよりも径方向の外側に位置している。後縁基準線１５１は、後縁部９の最内周部９ａと最外周部９ｂとを結ぶ線であって最内周部９ａから最外周部９ｂに向かってファン回転方向ＲＤに徐々に進行する曲線である。具体的一例としては、後縁基準線１５１は、最内周部９ａと最外周部９ｂとを結ぶ線であって、できる限り後縁部９に沿うように延びる一様半径の弧状の線である。なお、後縁基準線１５１は、実施の形態１における上記凸状後縁線５０と一致していてもよい。

前縁凸部１５の頂点Ｐ付近からの気流は、前述のように遠心力を受けて後縁に至るまでの間に径方向外側に移動しながら流れる。その為、本実施の形態２では、気流の通過経路を稼ぐための後縁凸部１１７は頂点Ｐよりも径方向外側に配置されている。これにより、実施の形態１と同様に、静圧上昇量を増加させ、回転数低減による低騒音化を図ると共に、外周側と内周側との静圧分布の均一化により２次流れを抑制し、風量低下の抑制や渦の抑制による低騒音化及び高効率化を図ることができる。

なお、本実施の形態２は、後縁凸部の頂点Ｑのポジション半径Ｒｑが、中間半径Ｒｍよりも大きくなっていることは必須ではない。すなわち、上記実施の形態１のように、頂点Ｑのポジション半径Ｒｑが中間半径Ｒｍよりも大きいことに加えて、後縁凸部１１７の後縁凸部１１７の全体が、前縁凸部の頂点Ｐのポジション半径Ｒｐよりも径方向の外側に位置していてもよいし、あるいは、頂点Ｑのポジション半径Ｒｑ自体は中間半径Ｒｍよりも小さいものの、後縁凸部１１７の全体は、依然として前縁凸部の頂点Ｐのポジション半径Ｒｐよりも径方向の外側に位置しているように構成してもよい。

実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態３は、以下に説明する部分を除いては、上述した実施の形態１と同様であるものとする。図１０は、本実施の形態３に関する図２と同態様の図である。

前述したように、空気の翼面通過経路が長くなるようにすれば、気流の静圧上昇量を拡大することができる。しかしながら、前縁部の外周側や前縁部の径方向中間付近から流入した空気の翼面通過経路を長くしてしまうと、後縁外周側に向かう気流の通過経路が拡大してしまい、翼出口における径方向の静圧分布が強くなる恐れがある。このため、本実施の形態３におけるプロペラファン２０１の翼２０５では、前縁凸部２１５の頂点Ｐのポジション半径Ｒｐは、中間半径Ｒｍよりも小さく、すなわち、頂点Ｐは中間半径Ｒｍよりも径方向内側に配置されている。また、同様のことは、後縁部による気流の翼面通過経路の延長にも言え、本実施の形態３では、後縁凸部２１７の頂点Ｑは、後縁部の最外周部９ｂに一致してなく、最外周部９ｂよりも径方向内側に離れている。

このように構成された本実施の形態３によれば、後縁外周側を通過する気流の通過経路の拡大を抑えつつ、内周側での静圧上昇量を増加させ、より理想的に、低騒音化及び高効率化を図ることができる。

ここで、図１１に、比較例として図７や図８の斜線領域Ａｆ、Ａｂを共に持たない翼に関するプロペラファンの吹出し風速分布の一例を示す。縦軸は、半径２００ｍｍのファンについての吹出し風速を示し、横軸は、半径割合を示す。なお、半径割合は、回転軸線ＣＬを中心とした半径位置Ｒ（ｍｍ）に関して、外周縁の半径Ｒｏ（ｍｍ）に対する割合を示す無次元量（半径割合＝［Ｒ］／［Ｒｏ］）である。この例では、ボスの半径つまり翼の内周縁の半径位置が、外周縁の半径Ｒｏの３０％であり、すなわち、図１１の０．３がボスの外周部（内周縁の位置）である。また、図１１の１．０が、外周縁の位置そのものである。図１１に示されるように、斜線領域Ａｆ、Ａｂのない翼では、吹出し風速が最も速い領域は外周縁の半径Ｒｏの８５〜９０％辺りにあり、８５％以下で風速が低下する傾向にある。よって、本実施の形態３の具体的一態様としては、後縁凸部２１７の頂点Ｑのポジション半径は、翼２０５の外周縁の半径Ｒｏの８５％の半径よりも小さくする。すなわち、頂点Ｑは、回転軸線ＣＬから半径Ｒｏの８５％の位置よりも径方向内側に配置される。これにより、径方向の静圧分布を均一化し、内周側の風速を増加させて均一化を図ることができる。

実施の形態４．
次に、本発明の実施の形態４について説明する。本実施の形態４は、以下に説明する部分を除いては、上述した実施の形態１と同様であるものとする。図１２は、本実施の形態４に係るプロペラファンの斜視図である。また、図１３は、本実施の形態４に関する図６と同態様の図であり、ＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に沿う位置で展開してボスの切り欠き及び翼周りの流れを示す図である。

本実施の形態４のプロペラファン３０１では、上述した実施の形態１〜３の翼５，１０５，２０５の何れかと、それら翼を支持するボス３０３とを備えている。ボス３０３は、円筒状の側壁を有しており、その側壁には複数の切り欠き３４９が形成されている。

切り欠き３４９はそれぞれ、ボス３０３の側壁における流れ方向ＦＤの上流側の領域であって、対応する翼の前縁部７とそのファン回転方向ＲＤの前方の隣り合う翼の後縁部９との間の領域に形成されている。より詳細には、切り欠き３４９は、ボス３０３の側壁の上流端３０３ａから翼の前縁部７に至り、その前縁部７からファン回転方向ＲＤの前方の隣り合う翼の後縁部９に近づき、その後縁部９から上流端３０３ａに至るような態様で形成されている。

このようなプロペラファン３０１においては、切り欠き３４９が設けられていることで、気流がボスを通過するときに発生する後流・渦が抑制され、局所高速流れを抑制することができる。このため、前縁部に流入する乱れが小さくなり、翼の前縁部における気流の乱れが低減され、前縁部ではく離３５が小さくなる。よって、翼の内周側に流入した気流は、はく離してから再付着部４３までの距離が短くなるため、上述した実施の形態よりもさらに気流が翼に沿って流れる距離が長くなり、静圧上昇量が増加する。その結果、いっそう、低騒音化及び高効率化を図ることができる。

実施の形態５．
上述したように本発明はプロペラファンの高効率、低騒音化に関するものであるが、このファンを送風装置に搭載すれば、高効率で送風量を増加することができ、圧縮機と熱交換器などで構成される冷凍サイクル装置である空気調和機や給湯用室外機に搭載すれば、低騒音かつ高効率で熱交換器通過風量を稼ぐことができ、機器の低騒音化と省エネを実現することができる。本実施の形態７は、そのような一例として、上記実施の形態１〜４のプロペラファンを、送風装置を含む室外機としての空気調和装置の室外機に適用した場合について説明する。

図１４は、本実施の形態５に係る室外機（送風装置）を吹出口側から見たときの斜視図であり、図１５は、上面側から室外機の構成を説明するための図である。また、図１６は、ファングリルを外した状態を示し、図１７は、さらに、前面パネル等を除去して、内部構成を示す図である。なお、図１４〜１７は、代表例として、実施の形態１のプロペラファン１を図示しているが、本実施の形態５はこれに限定されず、実施の形態２〜４のプロペラファンを用いることもできる。

図１４〜１７に示すように、室外機本体（ケーシング）５１は、左右一対の側面５１ａ，５１ｃ、前面５１ｂ、背面５１ｄ、上面５１ｅ並びに底面５１ｆを有する筐体として構成されている。側面５１ａ及び背面５１ｄは、外部から空気を吸込む（図１５の矢印Ａ参照）ために開口部分を有している。また、前面５１ｂにおいては、前面パネル５２に、外部に空気を吹出す（図１２の矢印Ａ参照）ための開口部分としての吹出口５３が形成されている。さらに、吹出口５３は、ファングリル５４で覆われており、それにより、物体等とプロペラファン１との接触を防止し、安全が図られている。

室外機本体５１内には、プロペラファン１が設置されている。プロペラファン１は、背面５１ｄ側にあるファンモータ（駆動源）６１と、回転軸６２を介して接続されており、このファンモータ６１によって回転駆動される。

室外機本体５１の内部は、仕切板（壁体）５１ｇによって、プロペラファン１が収納・設置されている送風室５６と、圧縮機６４等が設置されている機械室５７とに分けられている。送風室５６内における側面５１ａ側と背面５１ｄ側とには、平面視、略Ｌ字状に延びるような熱交換器６８が設けられている。

送風室５６に配置されたプロペラファン１の径方向外側には、ベルマウス６３が配置されている。ベルマウス６３は、翼５の外周端よりも外側に位置し、プロペラファン１の回転方向に沿って環状をなしている。また、ベルマウス６３の一方側の側方（図１５の紙面で右方）には、仕切板５１ｇが位置し、他方側（反対方向）の側方（図１５の紙面で左方）には、熱交換器６８の一部が位置することとなる。

ベルマウス６３の前端は、吹出口５３の外周を囲むように室外機の前面パネル５２と接続している。なお、ベルマウス６３は、前面パネル５２と一体的に構成されていてもよく、あるいは、別体としてつなげられるものとして用意されていてもよい。このベルマウス６３によって、ベルマウス６３の吸込側と吹出側との間の流路が、吹出口５３近傍の風路として構成される。すなわち、吹出口５３近傍の風路は、ベルマウス６３によって、送風室５６内の他の空間と区切られる。

プロペラファン１の吸込側に設けられている熱交換器６８は、板状の面が平行になるように並設された複数のフィンと、その並設方向に各フィンを貫通する伝熱管とを備えている。伝熱管内には、冷媒回路を循環する冷媒が流通する。本実施の形態の熱交換器６８は、伝熱管が室外機本体５１の側面５１ａと背面５１ｄとにかけてＬ字状に延び、図１７に示すように複数段の伝熱管がフィンを貫通しながら蛇行するように構成される。また、熱交換器６８は、配管６５等を介して圧縮機６４と接続し、さらに、図示省略する室内側熱交換器や膨張弁等と接続されて、空気調和装置の冷媒回路を構成する。また、機械室５７には、基板箱６６が配置されており、この基板箱６６に設けられた制御基板６７によって室外機内に搭載された機器が制御されている。

かかる本実施の形態５においても、対応する上記実施の形態１〜４と同様な利点が得られる。

なお、本実施の形態５は、送風装置を含む室外機として空気調和装置の室外機を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、給湯器等の室外機として実施することも可能であり、さらに、送風を行う装置として、広く適用することができ、室外機以外の装置や設備等に適用することも可能である。

以上、好ましい実施の形態を参照して本発明の内容を具体的に説明したが、本発明の基本的技術思想及び教示に基づいて、当業者であれば、種々の改変態様を採り得ることは自明である。

１，１０１，２０１，３０１ プロペラファン、３，３０３ ボス、５，１０５，２０５ 翼、７ 前縁部、９ 後縁部、１１ 外周縁、１３ 内周縁、１５ 前縁凸部、１７，１１７ 後縁凸部、５１ 室外機本体（ケーシング）、６１ ファンモータ（駆動源）、６８ 熱交換器、１５１ 後縁基準線、３４９ 切り欠き。

Claims (9)

1. 回転軸線を含むボスと、
   前記ボスの外周に設けられた複数の翼とを備え、
   前記翼は、前記回転軸線を垂線とする面に投影した形状において、後縁部の最内周部と該後縁部の最外周部との間の部分が、ファン回転方向ＲＤの後方に向けて突出している翼形状を有しており、該翼形状の前記後縁部が後縁凸部を有しており、
   前記翼の前縁部は、前記回転軸線を垂線とする面に投影した形状において、ファン回転方向後方に突出した前縁凸部を有しており、
   前記前縁部において、前記前縁凸部の頂点Ｐよりも内周側は、該前縁凸部の頂点Ｐよりもファン回転方向に前進しており、
   前記後縁凸部の頂点Ｑのポジション半径Ｒｑは、前記前縁凸部の頂点Ｐのポジション半径Ｒｐよりも大きく、
   前記後縁凸部の頂点Ｑのポジション半径Ｒｑは、前記翼の外周縁の半径Ｒｏと内周縁の半径Ｒiとの中間半径Ｒｍよりも大きい、
   プロペラファン。
2. 前記後縁部の最内周部と最外周部とを結ぶ線であって該最内周部から該最外周部に向かってファン回転方向に徐々に進行する曲線を、後縁基準線としたとき、前記後縁凸部は、前記後縁基準線よりも、ファン回転方向の後方に突出し、且つ、前記後縁凸部の全体が、前記前縁凸部の頂点Ｐのポジション半径Ｒｐよりも径方向の外側に位置している、
   請求項１のプロペラファン。
3. 回転軸線を含むボスと、
   前記ボスの外周に設けられた複数の翼とを備え、
   前記翼は、前記回転軸線を垂線とする面に投影した形状において、後縁部の最内周部と該後縁部の最外周部との間の部分が、ファン回転方向ＲＤの後方に向けて突出している翼形状を有しており、該翼形状の前記後縁部が後縁凸部を有しており、
   前記翼の前縁部は、前記回転軸線を垂線とする面に投影した形状において、ファン回転方向後方に突出した前縁凸部を有しており、
   前記前縁部において、前記前縁凸部の頂点Ｐよりも内周側は、該前縁凸部の頂点Ｐよりもファン回転方向に前進しており、
   前記後縁凸部の頂点Ｑのポジション半径Ｒｑは、前記前縁凸部の頂点Ｐのポジション半径Ｒｐよりも大きく、
   前記後縁部の最内周部と最外周部とを結ぶ線であって該最内周部から該最外周部に向かってファン回転方向に徐々に進行する曲線を、後縁基準線としたとき、前記後縁凸部は、前記後縁基準線よりも、ファン回転方向の後方に突出し、且つ、前記後縁凸部の全体が、前記前縁凸部の頂点Ｐのポジション半径Ｒｐよりも径方向の外側に位置している、
   プロペラファン。
4. 前記後縁凸部は、前記後縁部の最内周部と該後縁部の最外周部との間の部分の全体がファン回転方向ＲＤの後方にのみ膨らむ凸状後縁線よりも、さらにファン回転方向ＲＤの後方に突出している部分である、
   請求項１〜３の何れか一項のプロペラファン。
5. 前記前縁凸部の頂点Ｐのポジション半径Ｒｐは、前記翼の外周縁の半径Ｒｏと内周縁の半径Ｒiとの中間半径Ｒｍよりも小さく、且つ、前記後縁凸部の頂点Ｑは、前記後縁部の最外周部に一致してなく、該最外周部よりも径方向内側に離れている、
   請求項１〜４の何れか一項のプロペラファン。
6. 前記後縁凸部の頂点Ｑのポジション半径は、前記外周縁の半径Ｒｏの８５％の半径よりも小さい、
   請求項１〜５の何れか一項のプロペラファン。
7. 前記ボスには、複数の切り欠きが形成されており、
   前記複数の切り欠きはそれぞれ、対応する前記翼の前縁部と、そのファン回転方向ＲＤの前方の隣り合う前記翼の後縁部との間の領域に形成されている、
   請求項１〜６の何れか一項のプロペラファン。
8. 請求項１乃至７の何れか一項のプロペラファンと、
   前記プロペラファンに駆動力を付与する駆動源と、
   前記プロペラファン及び前記駆動源を収容するケーシングと
   を備えた送風装置。
9. 熱交換器と、
   請求項１乃至７の何れか一項のプロペラファンと、
   前記プロペラファンに駆動力を付与する駆動源と、
   前記プロペラファン、前記駆動源及び前記熱交換器を収容するケーシングと
   を備えた室外機。

Images