WO2006035933A1

WO2006035933A1 - 送風機の羽根車およびそれを備えた空気調和機

Info

Publication number: WO2006035933A1
Application number: PCT/JP2005/018129
Authority: WO
Inventors: Hironobu Teraoka; Hirohiko Matsushita; Tadashi Ohnishi; Hideshi Tanaka; Kouzou Yoshinaga
Original assignee: Daikin Industries, Ltd.
Priority date: 2004-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2006-04-06
Also published as: EP1795755A4; KR20070007774A; US7815419B2; AU2005288059A1; JP4432865B2; KR100863663B1; KR100835461B1; ES2461245T3; KR20080078743A; JP2006125390A; KR20080023366A; AU2005288059B2; AU2009200679A1; EP1795755B1; CN1914424B; EP1795755A1; CN1914424A; KR100868835B1; US20070177971A1

Abstract

　羽根１５と、該羽根１５の側縁に所定の間隔をおいて設けられる複数の切欠１７と、該各切欠１７の間に設けられる複数の平滑部１８とを備える送風機の羽根車が提供される。羽根１５の側縁から放出される大きなスケールを有する横渦が、切欠１７において形成される縦渦により、小さなスケールで組織化されて安定した横渦に細分化にされることから、空力騒音の低減が図られる。

Description

明細書

送風機の羽根車およびそれを備えた空気調和機

技術分野

[0001] 本願発明は、クロスフローファン、シロッコファン、ターボファン、プロペラファン等の送風機の羽根車およびそれを備えた空気調和機に関するものである。

背景技術

[0002] 例えば、クロスフローファン、シロッコファン、ターボファン、プロペラファン等の送風機の羽根車においては、羽根車を構成する羽根を通過する空気流により空力騒音が生じるという問題がある。この空力騒音の主な発生原因としては、羽根の負圧面側における空気流の剥離と、羽根の翼後縁側で発生する後流渦とが挙げられる。

[0003] 上記空力騒音の低減を図るために、羽根車を構成する各羽根の一対の側縁の内の少なくとも一方の側縁を鋸歯状に形成することにより、羽根の負圧面側における空気流の剥離を防止するとともに、羽根の翼後縁側における後流渦の発生を低減する技術が既に提案されている (特許文献 1参照)。

[0004] しカゝしながら、上記特許文献 1に開示されてヽる技術の場合、各羽根の側縁を鋸歯状に形成することから、各羽根の翼後縁側で発生する後流渦が、多数の不安定な渦に過剰に細分化される。そのため、これらの細分ィ匕された各渦が隣り合う渦と干渉し合い、空力騒音の大幅な低減効果が得られない場合が生じる。さらに、羽根の側縁を鋸歯状に形成するための加工は手間を要し、且つ羽根が小さ 1、場合には鋸歯状に形成することが困難であるとヽぅ問題もある。

特許文献 1：特開平 11― 141494号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0005] 本願発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、より簡単な形状で空力騒音を効果的に低減することができる送風機の羽根車およびそれを備えた空気調和機を提供することを目的とするものである。

課題を解決するための手段 [0006] 本願発明では、上記課題を解決するための第 1の態様として、羽根 15と、該羽根 1 5の側縁に所定の間隔をおいて設けられる複数の切欠 17と、該各切欠 17の間に設けられる複数の平滑部 18とを備える送風機の羽根車が提供される。

[0007] 上記構成により、羽根 15の側縁から放出される大きなスケールを有する横渦が、切欠 17におヽて形成される縦渦により、小さなスケールで組織ィ匕されて安定した横渦に細分ィ匕にされることから、空力騒音の低減を図ることができる。さらに、隣接する切欠 17の間に設けられた平滑部 18に起因して単位長さ当りの切欠 17の数を少なくすることができること力、切欠 17は、前記鋸歯に比べて容易に形成される。

[0008] 本願発明では、上記課題を解決するための第 2の態様として、回転軸線を有する円形の支持プレート 14と、該支持プレート 14の周縁部に設けられ、前記回転軸線と平行に延びるとともに所定の翼角を有する複数の羽根 15とを備える送風機の羽根車が提供される。各羽根 15の一対の側縁の内の外縁 15aには複数の切欠 17が設けられ、各切欠 17は、各羽根 15の長手方向に沿って所定の間隔をおいて配置される。各切欠 17の間には平滑部 18が設けられる。

[0009] 上記構成により、この送風機の羽根車がシロッコファンに備えられる場合、羽根 15 の翼後縁側において、羽根 15の外縁 15aから放出される大きなスケールを有する横渦力切欠 17において形成される縦渦により、小さなスケールで組織ィ匕されて安定した横渦に細分化されることから、空力騒音の低減を図ることができる。また、前記送風機の羽根車がクロスフローファンに備えられる場合、クロスフローファンの吸込領域では、羽根 15の翼前縁側において切欠 17にて形成される縦渦により、羽根 15の翼負圧面側での空気流の剥離を抑制して空力騒音の低減を図ることができる。さらに、クロスフローファンの吹出領域では上記シロッコファンと同様の作用が得られることから

、空力騒音の低減を図ることができる。カロえて、上述と同様の理由により、切欠 17は前記鋸歯に比べて容易に形成される。

[0010] 本願発明では、上記課題を解決するための第 3の態様として、回転軸線を有する円形の支持プレート 14と、該支持プレート 14の周縁部に設けられ、前記回転軸線と平行に延びるとともに所定の翼角を有する複数の羽根 15とを備える送風機の羽根車が提供される。各羽根 15の一対の側縁の内の内縁 15bには複数の切欠 17が設けられ、各切欠 17は、各羽根 15の長手方向に沿って所定の間隔をおいて配置される。各切欠 17の間には平滑部 18が設けられる。

[0011] 上記構成により、この送風機の羽根車がシロッコファンに備えられる場合、羽根 15 の翼前縁側において切欠 17にて形成される縦渦により、羽根 15の翼負圧面側での空気流の剥離を抑制して空力騒音の低減を図ることができる。また、前記送風機の羽根車がクロスフローファンに備えられる場合、クロスフローファンの吸込領域では、羽根 15の翼後縁側において、羽根 15の内縁 15bから放出される大きなスケールを有する横渦が、切欠 17において形成される縦渦により、小さなスケールで組織ィ匕されて安定した横渦に細分化されることから、空力騒音の低減を図ることができる。さらに、クロスフローファンの吹出領域では、羽根 15の翼前縁側において上記シロッコフアンと同様の作用が得られることから、空力騒音の低減を図ることができる。加えて、上述と同様の理由により、切欠 17は前記鋸歯に比べて容易に形成される。

[0012] 本願発明では、上記課題を解決するための第 4の態様として、回転軸線を有する円形の支持プレート 14と、該支持プレート 14の周縁部に設けられ、前記回転軸線と平行に延びるとともに所定の翼角を有する複数の羽根 15とを備える送風機の羽根車が提供される。各羽根 15の両側縁 15a, 15bには複数の切欠 17設けられ、各切欠 17 は、各羽根 15の長手方向に沿って所定の間隔をおいて配置される。各切欠 17の間には平滑部 18が設けられる。

[0013] 上記構成により、この送風機の羽根車がシロッコファンに備えられる場合、羽根 15 の翼前縁側において切欠 17にて形成される縦渦により、羽根 15の翼負圧面側での空気流の剥離を抑制して空力騒音の低減を図ることができる。さらに、羽根 15の翼後縁側において、羽根 15の側縁 15a、 15bから放出される大きなスケールを有する横渦が、切欠 17において形成される縦渦により、小さなスケールで組織ィ匕されて安定した横渦に細分化されることから、空力騒音の低減を図ることができる。また、前記送風機の羽根車がクロスフローファンに備えられる場合、クロスフローファンの吸込領域および吹出領域において上記シロッコファンと同様の作用が得られることから、空力騒音の低減を図ることができる。カロえて、上述と同様の理由により、切欠 17は前記鋸歯に比べて容易に形成される。 [0014] 本願発明では、上記課題を解決するための第 5の態様として、回転軸線を有する円形の支持プレート 14と、該支持プレート 14の周縁部に設けられ、前記回転軸線と平行に延びるとともに所定の翼角を有する複数の羽根 15とを備える送風機の羽根車が提供される。複数の羽根 15から選択された所定の羽根 15の一対の側縁の内の外縁 15aには複数の切欠 17が設けられ、各切欠 17は、前記所定の羽根 15の長手方向に沿って所定の間隔をおいて配置される。各切欠 17の間には平滑部 18が設けられる。

[0015] 上記構成により、この送風機の羽根車がシロッコファンに備えられる場合、羽根 15 の翼後縁側において、羽根 15の外縁 15aから放出される大きなスケールを有する横渦力切欠 17において形成される縦渦により、小さなスケールで組織ィ匕されて安定した横渦に細分化されることから、空力騒音の低減を図ることができる。また、前記送風機の羽根車がクロスフローファンに備えられる場合、クロスフローファンの吸込領域では、羽根 15の翼前縁側において切欠 17にて形成される縦渦により、羽根 15の翼負圧面側での空気流の剥離を抑制して空力騒音の低減を図ることができる。さらに、クロスフローファンの吹出領域では、上記シロッコファンと同様の作用が得られることから、空力騒音の低減を図ることができる。カロえて、上述と同様の理由により、切欠 17 は前記鋸歯に比べて容易に形成される。切欠 17が形成されている羽根 15Xと、切欠 17が形成されていない羽根 15Yとが混在していることから、空気の吸込時や吹出時において、羽根車を囲む部材 (例えばケーシング)と羽根車との隙間から空気が漏れることを防止することができ、送風機の送風性能の向上を図ることができる。さらに、切欠 17が形成されていない羽根 15Yの存在により、羽根車の強度を向上させることができる。

[0016] 本願発明では、上記課題を解決するための第 6の態様として、回転軸線を有する円形の支持プレート 14と、該支持プレート 14の周縁部に設けられ、前記回転軸線と平行に延びるとともに所定の翼角を有する複数の羽根 15とを備える送風機の羽根車が提供される。複数の羽根 15から選択された所定の羽根 15の一対の側縁の内の内縁 15bには複数の切欠 17が設けられ、各切欠 17は、前記所定の羽根 15の長手方向に沿って所定の間隔をおいて配置される。各切欠 17の間には平滑部 18が設けられる。

[0017] 上記構成により、この送風機の羽根車がシロッコファンに備えられる場合、羽根 15 の翼前縁側において切欠 17にて形成される縦渦により、羽根 15の翼負圧面側での空気流の剥離を抑制して空力騒音の低減を図ることができる。さらに、前記送風機の羽根車がクロスフローファンに備えられる場合、クロスフローファンの吸込領域では、羽根 15の翼後縁側において、羽根 15の内縁 15bから放出される大きなスケールを有する横渦が、切欠 17において形成される縦渦により、小さなスケールで組織ィ匕されて安定した横渦に細分化されることから、空力騒音の低減を図ることができる。さらに、クロスフローファンの吹出領域では、羽根 15の翼前縁側において上記シロッコフアンと同様の作用が得られることから、空力騒音の低減を図ることができる。加えて、上述と同様の理由により、切欠 17は前記鋸歯に比べて容易に形成される。切欠 17 が形成されて、る羽根 15Xと、切欠 17が形成されて、な、羽根 15Yとが混在してヽることから、羽根車に必要な強度を保持しつつ、切欠 17の効果により空力騒音を低減することができる。

[0018] 本願発明では、上記課題を解決するための第 7の態様として、回転軸線を有する円形の支持プレート 14と、該支持プレート 14の周縁部に設けられ、前記回転軸線と平行に延びるとともに所定の翼角を有する複数の羽根 15とを備える送風機の羽根車が提供される。複数の羽根 15から選択された所定の羽根 15の両側縁 15a, 15bには複数の切欠 17が設けられ、各切欠 17は、前記所定の羽根 15の長手方向に沿って所定の間隔をお、て配置される。各切欠 17の間には平滑部 18が設けられる。

[0019] 上記構成により、この送風機の羽根車がシロッコファンに備えられる場合、羽根 15 の翼前縁側において切欠 17にて形成される縦渦により、羽根 15の翼負圧面側での空気流の剥離を抑制して空力騒音の低減を図ることができる。さらに、羽根 15の翼後縁側において、羽根 15の側縁 15a, 15bから放出される大きなスケール有する横渦力切欠 17において形成される縦渦により、小さなスケールで組織ィ匕されて安定した横渦に細分化されることから、空力騒音の低減を図ることができる。また、前記送風機の羽根車がクロスフローファンに備えられる場合、クロスフローファンの吸込領域および吹出領域において上記シロッコファンと同様の作用が得られることから、空力騒音の低減を図ることができる。カロえて、上述と同様の理由により、切欠 17は前記鋸歯に比べて容易に形成される。切欠 17が形成されている羽根 15Xと、切欠 17が形成されて、な、羽根 17Yとが混在して、ることから、羽根車に必要な強度を保持しつつ、切欠 17の効果により空力騒音を低減することができる。また、羽根 15Xの外縁 15aに形成された切欠 17により、羽根車を囲む部材 (例えば、ケーシング)と羽根車との隙間が広くなり、該隙間からの空気流の漏れが増大することを防止して送風機の送風性能の向上を図ることができる。

[0020] 本願発明では、上記課題を解決するための第 8の態様として、同一回転軸線上に連続して設けられる複数の羽根車を備えた送風機の羽根車が提供される。複数の羽根車の内、送風機の両端に位置する羽根車が上記第 5から第 7の態様のいずれかに記載の送風機の羽根車 7Zによりそれぞれ構成され、残余の羽根車が上記第 2から第 4の、ずれかに記載の送風機の羽根車 7により構成されて、る。

[0021] 上記構成により、回転破壊および高圧損時での吹出流れの不安定挙動の起点と考えられる前記両端において、後流渦の発生の抑制による送風音低減量の減少を最小限に抑えつつ、羽根車に必要な強度を保持することができる。さらに、羽根 15の外縁 15aに切欠 17が形成される場合、羽根車の両端において、該羽根車内で形成される還流渦の増大を防止することができ、高圧損時での不安定挙動を起こりにくくすることができる。還流渦は、羽根 15Xでの切欠 17の形成位置における羽根車と、該羽根車に対向して設けられる部材 (例えば、羽根車から吹き出される空気流の逆流を防止する舌部 11)との隙間からの空気流の漏れの増大によって形成される。

[0022] 本願発明では、上記課題を解決するための第 9の態様として、上記第 2から第 8の態様のヽずれかに記載の送風機の羽根車を備える空気調和機が提供される。この構成により、低騒音の空気調和機が得られる。

[0023] 本願発明では、上記課題を解決するための第 10の態様として、上記第 2、第 4、第 5、第 7および第 8の態様のいずれかに記載の送風機の羽根車 7と、該羽根車 7から吹き出される空気流の逆流を防止する舌部 11を有するとともに羽根車 7を囲むケーシング 1とを備える空気調和機が提供される。各羽根 15の外縁 15aにおいて、同心円上に同一形状の複数の切欠 17が形成されて、る。舌部 11には複数の突起 19が設けられ、各突起 19は前記外縁 15aに設けられる各切欠 17に対応して、る。

[0024] 上記構成により、舌部 11と羽根車 7との隙間が切欠 17の形成位置で広がることを突起 19によって防止し、当該隙間を介して空気流が漏れることを防止して送風機の送風性能の向上に寄与する。

[0025] 本願発明では、上記課題を解決するための第 11の態様として、上記第 2、第 4、第 5、第 7および第 8の態様のいずれかに記載の送風機の羽根車 7と、該羽根車 7から吹き出される空気流を案内するガイド部 10を有するとともに羽根車 7を囲むケーシング 1とを備える空気調和機が提供される。各羽根 15の外縁 15aにおいて、同心円上に同一形状の複数の切欠 17が形成されて、る。ガイド部 10には複数の突起 20が設けられ、各突起 20は前記外縁 15aに設けられる各切欠 17に対応して、る。

[0026] 上記構成により、ガイド部 10と羽根車 7との隙間が切欠 17の形成位置で広がることを突起 20によって防止し、当該隙間を介して空気流が漏れることを防止して送風機の送風性能の向上に寄与する。

図面の簡単な説明

[0027] [図 1]本願発明の各実施の形態に力かる空気調和機の断面図である。

[図 2]第 1の実施の形態に力かる羽根車の斜視図である。

[図 3]第 1の実施の形態に力かる羽根車の要部を示す斜視図である。

[図 4]第 1の実施の形態に力かる羽根を拡大して示す斜視図である。

[図 5]第 1の実施の形態に力かる羽根の要部を拡大して示す正面図である。

[図 6] (a)は、従来例に力かる羽根および空気流を示す斜視図であり、 (b)は、第 1の実施の形態にかかる羽根および空気流を示す斜視図である。

[図 7]第 1の実施の形態に力かる羽根における切欠のピッチ Sに対する平滑部の長さ Mの割合 MZSに対する送風音低減量の変化を示す特性図である。

[図 8]第 1の実施の形態に力かる羽根における羽根の翼弦長 Lに対する切欠の深さ H の割合 HZLに対する送風音低減量の変化を示す特性図である。

[図 9]第 2の実施の形態に力かる羽根を拡大して示す斜視図である。

[図 10]第 3の実施の形態に力かる羽根を拡大して示す斜視図である。

[図 11]第 1から第 3の実施の形態に力かる羽根の第 1の変形例を拡大して示す斜視図である。

[図 12]図 11に示す羽根における切欠を拡大して示す正面図である。

[図 13]第 1から第 3の実施の形態に力かる羽根の第 2の変形例を拡大して示す斜視図である。

[図 14]第 1から第 3の実施の形態に力かる羽根の第 3の変形例を拡大して示す斜視図である。

[図 15]第 1から第 3の実施の形態に力かる羽根の第 4の変形例を拡大して示す斜視図である。

[図 16]第 4の実施の形態に力かる羽根を拡大して示す斜視図である。

[図 17]第 4の実施の形態に力かる羽根車を示す斜視図である。

[図 18]第 5の実施の形態に力かる羽根車を示す側面図である。

[図 19]第 5の実施の形態に力かる羽根の変形例を拡大して示す斜視図である。

[図 20]第 6の実施の形態に力かる羽根車を示す斜視図である。

[図 21]第 6の実施の形態に力かる羽根車を示す斜視図である。

[図 22]第 7の実施の形態に力かる空気調和機の要部を拡大して示す斜視図である。

[図 23]第 7の実施の形態に力かる空気調和機の要部を拡大して示す正面図である。

[図 24]第 8の実施の形態に力かる空気調和機の要部を拡大して示す斜視図である。

[図 25]第 8の実施の形態に力かる空気調和機の要部を拡大して示す正面図である。発明を実施するための最良の形態

[0028] 以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾つかの好適な実施の形態について説明する。

[0029] まず、図 1を参照して、以下の各実施の形態に力かる送風機を備える空気調和機について説明する。

[0030] この空気調和機 Zは、箱状のケーシング 1と、該ケーシング 1内に配設された熱交換器 2と、該熱交換器 2の二次側に配設された多翼送風機 3とを備え、壁掛け式に構成されている。ケーシング 1の上面には空気吸込口 4が形成され、ケーシング 1の下面の前方（図 1の左方）には空気吹出口 5が形成されている。

[0031] 前記熱交換器 2は、ケーシング 1の前面側に位置する前面熱交換部 2aと、ケーシング 1の背面側に位置する背面熱交換部 2bとから構成されている。前面熱交換部 2a および背面熱交換部 2bは、それらの上端部で互いに連結されている。前面熱交換部 2aには、空気吸込口 4からケーシング 1の前面側に形成された空気通路 6を介して空気流 Wが供給される。

[0032] 前記送風機 3として、駆動源（図示省略）により回転駆動される羽根車 7を備えたクロスフローファンが採用されている。そのため、以下の説明において、送風機をクロスフローファンという。

[0033] 図 1に示すように、第 1ドレンパン 8は前面熱交換部 2aからのドレンを受け止める。

第 2ドレンパン 9は背面熱交換部 2bからのドレンを受け止める。ガイド部 10は羽根車 7から吹き出される空気流 Wを案内する。舌部 11は羽根車 7から吹き出される空気流 Wの逆流を防止する。垂直羽根 12および水平羽根 13は、空気吹出口 5に配設されている。

[0034] 前記空気吸込口 4から空気調和機 Z内に吸い込まれた空気流 Wは、熱交換器 2を通過する。このとき、空気は、熱交^^ 2によって冷却あるいは加熱される。そして、空気は、クロスフローファン 3をその回転軸に対して直交するように貫流した後、空気吹出口 5から室内へ吹き出される。

[0035] (第 1の実施の形態）

図 2ないし図 5には、本願発明の第 1の実施の形態に力かるクロスフローファンの羽根車 7が示されている。

[0036] 図 2および図 3に示すように、クロスフローファン 3の羽根車 7は、同一回転軸線上に所定の間隔をおいて一列に配設された複数の円形をなす支持プレート 14と、隣接する一対の支持プレート 14の間に配設された複数の羽根 15と、前記回転軸線上に配置された一対の回転軸 16とを備えている。一列に配設された各支持プレート 14は互いに平行である。各回転軸 16は、両端に位置する各支持プレート 14の外面に取り付けられている。各羽根 15は、各支持プレート 14の周縁部間に所定の角度間隔をお V、て配設され、各羽根 15の両端部は各支持プレート 14の周縁部に固定されて、る。各羽根 15は、各支持プレート 14の回転軸線と平行に延びるとともに、羽根車 7が前進翼構造を備えるために所定の翼角を有して、る。 [0037] 図 4に示すように、前記各羽根 15の一対の側縁の内の外縁 15aには、複数の正三角形状をなす切欠 17が、羽根 15の長手方向に沿って所定の間隔をお、て間欠的に形成されている。各切欠 17の間には、前記外縁 15aに沿って形成されている平滑部 18が配置されている。この場合、クロスフローファン 3の吸込領域では、羽根 15の翼前縁側（外縁 15a側）において切欠 17にて形成される縦渦により、羽根 15の翼負圧面側での空気流の剥離を抑制して空力騒音の低減を図ることができる。さらに、クロスフローファン 3の吹出領域では、羽根 15の翼後縁側（外縁 15a側）において、羽根 15の外縁 15aから放出される大きなスケールを有する横渦力切欠 17において形成される縦渦により、小さなスケールで組織ィ匕されて安定した横渦に細分ィ匕されることから、空力騒音の低減を図ることができる。カロえて、隣接する切欠 17の間に設けられた平滑部 18に起因して単位長さ当りの切欠 17の数を少なくすることができることから、切欠 17は、従来の鋸歯に比べて容易に形成される。また、各平滑部 18が前記外縁 15aの一部を構成することから、羽根 15の外縁 15aの形状を保持しつつ切欠 17を形成することができる。さらに、各切欠 17の形状が正三角形であることから、各羽根 1 5の表面において各切欠 17によって切り欠かれる面積を最小とすることができ、各羽根 15の圧力面積、即ち各羽根 15において空気流の圧力を受ける表面の面積を最大に確保することができる。図 6 (a)に示すように、前記切欠が省略された従来の羽根 15では、該羽根 15の外縁から大きなスケールを有する横渦 Eが放出される。これに対して、本実施の形態に係る羽根 15では、図 6 (b)に示すように、該羽根 15の外縁 15aから、切欠 17により細分ィ匕された横渦 E'、即ち小さなスケールで組織ィ匕されて安定した横渦 E'が放出される。その結果、羽根 15の翼後縁での後流渦の発生が抑制される。

[0038] 図 4および図 5に示すように、前記各切欠 17のピッチを Sとし、前記各平滑部 18の長さ（換言すれば、外縁 15aにおける羽根 15の残り代）を Mとし、各切欠 17の深さを Hとし、羽根 15の翼弦長を Lとし、各切欠 17の開口寸法を Tとした。そして、切欠 17 のピッチ Sに対する平滑部 18の長さ Mの割合 MZS、および羽根 15の翼弦長 Lに対する切欠 17の深さ Hの割合 HZLに対する送風音低減量の関係を測定した。図 7は HZLが 0. 145の場合の MZSに対する送風音低減量 (dBA)の変化を示し、図 8は MZSが 0. 333の場合の HZLに対する送風音低減量 (dBA)の変化を示す。

[0039] 図 7および図 8に示すように、 MZSは、空気流の流量にかかわらず 0. 2< M/S < 0. 9に設定されることが好ましぐ大きな送風音を有する大風量 (例えば、 11. 5m³ Zmin)では 0. 3< M/S < 0. 8に設定されることが好ましい。 MZSが 0. 2< M/ S < 0. 9に設定されることにより、図 7に示すように、切欠 17が無い従来の羽根車、及び上記特許文献 1に記載ののこぎり歯を有する羽根車に比べて送風音を大幅に低減することができる。さら〖こ、 MZSが 0. 3< M/S< 0. 8〖こ設定されること〖こより、大きな送風音を有する大風量における送風音低減効果をより発揮することができる。また、 HZLは、 0. 1 < H/L< 0. 25に設定されることが好ましい。 HZLが 0. K H ZL< 0. 25に設定されることにより、図 8に示すように、切欠 17が無い従来の羽根車、及び上記特許文献 1に記載ののこぎり歯を有する羽根車に比べて送風音を大幅に低減することができる。

[0040] (第 2の実施の形態）

図 9には、本願発明の第 2の実施の形態に力かるクロスフローファンの羽根車における羽根 15が示されている。

[0041] 図 9に示すように、各羽根 15の一対の側縁の内の内縁 15bには、複数の正三角形状をなす切欠 17が、羽根 15の長手方向に沿って所定の間隔をお、て間欠的に形成されている。各切欠 17の間には、前記内縁 15bに沿って形成されている平滑部 1 8が配置されている。この場合、クロスフローファンの吸込領域では、羽根 15の翼後縁側において、羽根 15の内縁 15bから放出される大きなスケールを有する横渦が、切欠 17にお、て形成される縦渦により、小さなスケールで組織ィ匕されて安定した横渦に細分ィ匕されることから、空力騒音の低減を図ることができる。また、クロスフローフアンの吹出領域では、羽根 15の翼前縁側において切欠 17にて形成される縦渦により、羽根 15の翼負圧面側での空気流の剥離を抑制して空力騒音の低減を図ることができる。力！]えて、切欠 17は、前述と同様の理由により、従来の鋸歯に比べて容易に形成される。また、平滑部 18が前記内縁 15bの一部を構成することから、羽根 15の内縁 15bの形状を保持しつつ切欠 17を形成することができる。さらに、各切欠 17の形状が正三角形であることから、各羽根 15の表面にお、て各切欠 17によって切り欠かれる面積を最小とすることができ、各羽根 15の前記圧力面積を最大に確保することができる。羽根車 7のその他の構成および作用効果については、第 1の実施の形態と同様であることから省略する。

[0042] (第 3の実施の形態）

図 10には、本願発明の第 3の実施の形態に力かるクロスフローファンの羽根車における羽根 15が示されている。

[0043] 図 10に示すように、各羽根 15の両側縁、即ち外縁 15aおよび内縁 15bには、複数の正三角形状をなす切欠 17が、羽根 15の長手方向に沿って所定の間隔をお！/、て間欠的に形成されている。各切欠 17の間には、前記外縁 15aまたは内縁 15bに沿つて形成されている平滑部 18が配置されている。この場合、クロスフローファンの吸込領域および吹出領域では、羽根 15の翼前縁側にお、て切欠 17にて形成される縦渦により、羽根 15の負圧面側での空気流の剥離を抑制して空力騒音の低減を図ることができる。さらに、羽根 15の翼後縁側において、羽根 15の外縁 15aまたは内縁 15 bから放出される大きなスケールを有する横渦が、切欠 17において形成される縦渦により、小さなスケールで組織化されて安定した横渦に細分化されることから、空力騒音の低減を図ることができる。カロえて、切欠 17は、前述と同様の理由により、従来の鋸歯に比べて容易に形成される。また、各平滑部 18が前記外縁 15aまたは前記内縁 15bの一部を構成することから、羽根 15の外縁 15aおよび内縁 15bの形状を保持しつつ切欠 17を形成することができる。さらに、各切欠 17の形状が正三角形であることから、各羽根 15の表面において各切欠 17によって切り欠かれる面積を最小とすることができ、各羽根 15の前記圧力面積を最大に確保することができる。羽根車 7のその他の構成および作用効果については、第 1の実施の形態と同様であることから省略する。

[0044] 上記第 1から第 3の実施の形態においては、図 11および図 12に示すように、各切欠 17の底部に円弧部 17aが形成されてもよい。この場合、羽根 15に負荷 (例えば、遠心力等）が加わる際に切欠 17の底部からの破壊が起こりに《なり、羽根 15の強度が向上する。さらに、切欠 17は、正三角形状以外の三角形状に形成されてもよいし、図 13に示す台形状に形成されてもよいし、図 14に示す円弧状に形成されてもよいし、図 15に示す四角形状に形成されてもよい。これらの場合も、羽根 15に負荷 (例えば、遠心力等）が加わる際に切欠 17の底部からの破壊が起こりにくくなり、羽根 15 の強度が向上する。

[0045] (第 4の実施の形態）

図 16には、本願発明の第 4の実施の形態に力かるクロスフローファンの羽根車における羽根 15が示されている。

[0046] 図 16に示すように、各羽根 15における各平滑部 18の長さ（換言すれば、各切欠 1 7の間隔）はランダムに設定されている。この場合、羽根 15と他の構造物および空気流との干渉の位相をずらすことができ、 NZ音 (または、翼通過周波数音: BPF音ともいう）の低減効果を高めることができる。羽根車 7のその他の構成および作用効果については、第 1の実施の形態と同様であることから省略する。

[0047] 図 17には、本実施の形態に力かる羽根 15を備える羽根車 7の一例が示されている。図 17に示すように、複数の羽根 15は、各平滑部 18の長さ (換言すれば、各切欠 1 7の間隔）がランダムに設定された複数種類の羽根 15から構成される複数の羽根群を備えている。具体的には、本実施の形態の前記羽根群は、各平滑部 18の長さがランダムに設定された 3種類の羽根 15A, 15B, 15Cから構成されている。この場合、羽根 15と他の構造物および空気流との干渉の位相を周期的にずらすことができ、 N Z音 (または、翼通過周波数音： BPF音とも、う）の低減効果をより一層高めることができる。

[0048] (第 5の実施の形態）

図 18には、本願発明の第 5の実施の形態に力かるクロスフローファンの羽根車 7が示されている。

[0049] 図 18に示すように、隣り合う羽根 15, 15における切欠 17は、羽根車 7の回転軸線を中心とする同心円上には位置しないように設定されている。つまり、隣り合う羽根 15 , 15の各切欠 17の間隔が 0. 5Sに設定され、各切欠 17は全体としてジグザグに配置されている。この場合、羽根 15と他の構造物および空気流との干渉の位相をずらすことができ、 NZ音低減効果を高めることができるとともに、切欠 17の形成位置での羽根 15の強度の低下を防止することができる。さらに、羽根 15の外縁 15aに切欠 17 が形成される場合、切欠 17の形成位置において、羽根 15と羽根車 7を囲む構造物との隙間が広くなる。そのため、羽根 15と前記構造物との隙間からの空気流の漏れの増大を防止してクロスフローファンの送風性能を向上させることができる。

[0050] ところで、本実施の形態においては、隣り合う羽根 15, 15の各切欠 17の間隔を 0.

5Sに設定することによって各切欠 17がジグザグに配置されている力切欠 17の間隔力 ΖΝ (Νは 3以上の整数）に設定されている Ν枚の羽根 15から構成される羽根群を用いることによって各切欠 17がジグザグに配置されてもよい。

[0051] また、図 19に示すように、羽根 15の外縁 15aおよび内縁 15bに切欠 17が形成される場合、外縁 15aに形成される切欠 17と、内縁 15bに形成される切欠 17との間隔が 0. 5Sに設定されてもよい。羽根車 7のその他の構成および作用効果については、第 1または第 3の実施の形態と同様であることから省略する。

[0052] (第 6の実施の形態）

図 20には、本願発明の第 6の実施の形態に力かるクロスフローファンの羽根車 7が示されている。

[0053] 図 20に示すように、複数の羽根 15から選択された所定の羽根 15、即ち羽根 15X の外縁 15aには、複数の切欠 17が、羽根 15Xの長手方向に沿って所定の間隔をおいて間欠的に形成されている。各切欠 17の間には平滑部 18が配置されている。本実施の形態においては、切欠 17が形成されている羽根 15Xと、切欠 17が形成されていない羽根 15Yとが交互に配設されている。この場合、切欠 17の形成位置において、羽根 15Xと羽根車 7を囲む部材 (例えば、ケーシング)との隙間が広くなることを防止することにより、該隙間からの空気流の漏れの増大を防止してクロスフローファンの送風性能の向上を図ることができる。カロえて、切欠 17が形成されていない羽根 15 Yにより、羽根車 7の強度を向上させることができる。さらに、切欠 17が形成されている羽根 15Xと、切欠 17が形成されていない羽根 15Yとが交互に配設されていることから、羽根車 7の強度が該羽根車 7の回転方向においてほぼ等しくなり、羽根車 7の回転バランスが良好となる。

[0054] ところで、図 21に示すように、同一回転軸線上に連続して配設されて!/、る複数の羽根車を備えるクロスフローファンの場合、その両端に位置する羽根車が図 20に示す羽根車 7Z, 7Zにより構成され、残余の羽根車が、全ての羽根 15の外縁 15aに切欠 1 7が形成されている羽根車 7により構成されてもよい。この場合、通常はファンの両端が回転破壊および高圧損時での吹出流れの不安定挙動の起点と考えられる力その両端において、後流渦の発生の抑制による送風音低減量の減少を最小限に抑えつつ、羽根車に必要な強度を保持することができる。さらに、羽根 15の外縁 15aに切欠 17が形成されることから、ファンの両端の羽根車において、該羽根車内で形成される還流渦の増大を防止することができ、高圧損時での不安定挙動を起こりにくくすることができる。還流渦は、切欠 17の形成位置において羽根車と図 1に示す前記舌部 11との隙間からの空気流の漏れの増大によって形成される。

[0055] なお、上記実施の形態においては、切欠 17が羽根 15の外縁 15aに形成されている力上記第 2または第 3の実施の形態のように、内縁 15bまたは外縁 15aと内縁 15 bとの両方に切欠 17が形成されてもよい。羽根車 7, 7Zのその他の構成および作用効果については、第 1、第 2または第 3の実施の形態と同様であることから省略する。

[0056] (第 7の実施の形態）

図 22および図 23には、本願発明の第 7の実施の形態に力かるクロスフローファンの羽根車を備えた空気調和機のケーシングの要部が示されている。

[0057] 図 22および図 23に示すように、羽根車 7を囲むケーシングにおける舌部 11には、羽根車 7の各羽根 15の外縁 15aにおける切欠 17に対応する突起 19が、前記羽根車 7の回転方向に沿うように形成されている。この場合、突起 19の形成により、舌部 1 1と羽根車 7との隙間が切欠 17の形成位置で広がることが防止され、当該隙間を介して空気流が漏れることが防止されてクロスフローファンの送風性能が向上する。切欠 17の形状および形成位置は、各羽根 15について同一である。即ち、羽根車 7において、前記回転軸線を中心とする同心円上に同一形状の複数の切欠 17が形成されている。複数の突起 19については、それらの形状が同一であればよぐそれらの大きさについては限定されない。羽根車 7の構成および作用効果については、第 1の実施の形態と同様であることから省略する。

[0058] (第 8の実施の形態）

図 24および図 25には、本願発明の第 8の実施の形態に力かるクロスフローファンの羽根車を備えた空気調和機のケーシングの要部が示されている。

[0059] 図 24および図 25に示すように、羽根車 7を囲むケーシングにおけるガイド部 10には、羽根車 7の各羽根 15の外縁 15aにおける切欠 17に対応する突起 20が、前記羽根車 7の回転方向に沿うように形成されている。この場合、突起 20の形成により、ガイド部 10と羽根車 7との隙間が切欠 17の形成位置で広がることが防止され、当該隙間を介して空気流が漏れることが防止されてクロスフローファンの送風性能が向上する。切欠 17の形状および形成位置は、各羽根 15について同一である。即ち、羽根車 7 にお、て、前記回転軸線を中心とする同心円上に同一形状の複数の切欠 17が形成されている。複数の突起 20については、それらの形状が同一であればよぐそれらの大きさについては限定されない。羽根 7の構成および作用効果については、第 1の実施の形態と同様であることから省略する。

[0060] 上記第 1から第 8の実施の形態に力かる羽根 15は、シロッコファンまたはターボファンの羽根として使用されてもよい。また、上記第 4から第 8の実施の形態の各切欠 17 は、上記第 1から第 3の実施の形態と同様に、正三角形状以外の三角形状、または底部に円弧部を有する三角形状に形成されてもよいし、台形状に形成されてもよいし、円弧状に形成されてもよいし、四角形状に形成されてもよい。この場合、羽根 15 に負荷 (例えば、遠心力等）が加わる際に切欠 17の底部力もの破壊が起こりにくくなり、羽根 15の強度が向上する。

Claims

請求の範囲

[1] 羽根（15)と、該羽根（15)の側縁に所定の間隔をおいて設けられる複数の切欠（1 7)と、該各切欠（17)の間に設けられる複数の平滑部（18)とを備えることを特徴とする送風機の羽根車。

[2] 回転軸線を有する円形の支持プレート（14)と、該支持プレート（14)の周縁部に設けられ、前記回転軸線と平行に延びるとともに所定の翼角を有する複数の羽根（15) とを備える送風機の羽根車であって、

前記各羽根（15)の一対の側縁の内の外縁（15a)に設けられ、各羽根（15)の長手方向に沿つて所定の間隔をお!、て配置される複数の切欠（ 17)と、

前記各切欠（17)の間に設けられる複数の平滑部（18)とを備えることを特徴とする送風機の羽根車。

[3] 回転軸線を有する円形の支持プレート（14)と、該支持プレート（14)の周縁部に設けられ、前記回転軸線と平行に延びるとともに所定の翼角を有する複数の羽根（15) とを備える送風機の羽根車であって、

前記各羽根（ 15)の一対の側縁の内の内縁（ 15b)に設けられ、各羽根（ 15)の長手方向に沿つて所定の間隔をお!、て配置される複数の切欠（ 17)と、

[4] 回転軸線を有する円形の支持プレート（14)と、該支持プレート（14)の周縁部に設けられ、前記回転軸線と平行に延びるとともに所定の翼角を有する複数の羽根（15) とを備える送風機の羽根車であって、

前記各羽根（15)の両側縁（15a, 15b)に設けられ、各羽根（15)の長手方向に沿つて所定の間隔をお!、て配置される複数の切欠（ 17)と、

[5] 回転軸線を有する円形の支持プレート（14)と、該支持プレート（14)の周縁部に設けられ、前記回転軸線と平行に延びるとともに所定の翼角を有する複数の羽根（15) とを備える送風機の羽根車であって、前記複数の羽根（ 15)から選択された所定の羽根（15)の一対の側縁の内の外縁 ( 15a)に設けられ、前記所定の羽根（15)の長手方向に沿って所定の間隔をおいて配置される複数の切欠（ 17)と、

[6] 回転軸線を有する円形の支持プレート（14)と、該支持プレート（14)の周縁部に設けられ、前記回転軸線と平行に延びるとともに所定の翼角を有する複数の羽根（15) とを備える送風機の羽根車であって、

前記複数の羽根（15)力選択された所定の羽根（15)の一対の側縁の内の内縁（ 15b)に設けられ、前記所定の羽根（15)の長手方向に沿って所定の間隔をおいて配置される複数の切欠（ 17)と、

[7] 回転軸線を有する円形の支持プレート（14)と、該支持プレート（14)の周縁部に設けられ、前記回転軸線と平行に延びるとともに所定の翼角を有する複数の羽根（15) とを備える送風機の羽根車であって、

前記複数の羽根（15)力選択された所定の羽根（15)の両側縁（15a, 15b)に設けられ、前記所定の羽根（15)の長手方向に沿って所定の間隔をおいて配置される複数の切欠（17)と、

[8] 前記複数の羽根（15)は、前記切欠（17)が設けられた羽根（15X)と、前記切欠（1

7)が設けられていない羽根（15Y)とから構成され、

前記切欠（17)が設けられた羽根（15X)と、前記切欠（17)が設けられていない羽根（ 15 Y)とが交互に配置されてヽることを特徴とする請求項 5から請求項 7の、ずれか一項に記載の送風機の羽根車。

[9] 同一回転軸線上に連続して設けられる複数の羽根車を備えた送風機の羽根車であって、前記複数の羽根車の内、送風機の両端に位置する羽根車が請求項 5から請求項 8 のいずれか一項に記載の送風機の羽根車 (7Z)によりそれぞれ構成され、残余の羽根車が請求項 2から請求項 4のいずれか一項に記載の送風機の羽根車 (7)により構成されて!/、ることを特徴とする送風機の羽根車。

[10] 前記各平滑部（18)が前記羽根（15)の側縁に沿って形成されて、ることを特徴とする請求項 1から請求項 9のいずれか一項に記載の送風機の羽根車。

[11] 前記各切欠（17)の形状が三角形であることを特徴とする請求項 1から請求項 10の Vヽずれか一項に記載の送風機の羽根車。

[12] 前記各切欠（17)の底部に円弧部（17a)が形成されていることを特徴とする請求項 11に記載の送風機の羽根車。

[13] 前記各切欠（17)のピッチを S、前記各平滑部（18)の長さを Mとしたとき、切欠（17 )のピッチ Sに対する平滑部（18)の長さ Mの割合 MZSが 0. 2< M/S< 0. 9に設定されていることを特徴とする請求項 11または請求項 12に記載の送風機の羽根車。

[14] 前記各切欠（17)のピッチを S、前記各平滑部（18)の長さを Mとしたとき、切欠（17 )のピッチ Sに対する平滑部（18)の長さ Mの割合 MZSが 0. 3< M/S< 0. 8に設定されていることを特徴とする請求項 11または請求項 12に記載の送風機の羽根車。

[15] 前記各羽根（15)の翼弦長を L、前記各切欠（17)の深さを Hとしたとき、羽根（15) の翼弦長 Lに対する切欠（17)の深さ Hの割合 HZLが 0. 1 <H/L< 0. 25に設定されて、ることを特徴とする請求項 11から請求項 14の、ずれか一項に記載の送風機の羽根車。

[16] 前記複数の切欠（17)の形状が同一であるとともに、前記各平滑部（18)の長さがランダムに設定されていることを特徴とする請求項 2から請求項 15のいずれか一項に記載の送風機の羽根車。

[17] 前記複数の羽根（15)は、前記各平滑部（18)の長さがランダムに設定されている複数種類の羽根（15A, 15B, 15C)力構成される羽根群を備えていることを特徴とする請求項 16に記載の送風機の羽根車。

[18] 前記各切欠（17)は、隣り合う羽根（15)において、前記回転軸線を中心とする同心円上には位置しないように設定されていることを特徴とする請求項 2から請求項 15のヽずれか一項に記載の送風機の羽根車。

[19] 前記回転軸線上に配置された回転軸（16)を更に備えることを特徴とする請求項 2 力請求項 18のいずれか一項に記載の送風機の羽根車。

[20] 請求項 2から請求項 19のいずれか一項に記載の送風機の羽根車を備えることを特徴とする空気調和機。

[21] 請求項 2、請求項 4、請求項 5および請求項 7から請求項 15のいずれか一項に記載の送風機の羽根車 (7)と、該羽根車 (7)から吹き出される空気流の逆流を防止する舌部（11)を有するとともに羽根車 (7)を囲むケーシング（1)とを備え、

前記各羽根（ 15)の外縁 ( 15a)にお、て、同心円上に同一形状の複数の切欠（ 17 )が形成され、

前記舌部（11)に複数の突起（ 19)が設けられ、各突起（ 19)は前記外縁 ( 15a)に設けられる各切欠（17)に対応していることを特徴とする空気調和機。

[22] 請求項 2、請求項 4、請求項 5および請求項 7から請求項 15の、ずれか一項に記載の送風機の羽根車 (7)と、該羽根車 (7)から吹き出される空気流を案内するガイド部（10)を有するとともに羽根車 (7)を囲むケーシング（1)とを備え、

前記ガイド部（10)に複数の突起（20)が設けられ、各突起（20)は前記外縁（15a) に設けられる各切欠（17)に対応していることを特徴とする空気調和機。