JP3744489B2

JP3744489B2 - 送風機

Info

Publication number: JP3744489B2
Application number: JP2002369401A
Authority: JP
Inventors: 志明鄭; 治郎山本
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2006-02-08
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: JP2004197694A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、プロペラファン等の送風機の構造に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
例えばプロペラファン等の軸流型送風機は、空気調和機用室外機ユニットの送風機として一般に使用されている。
【０００４】
空気調和機用室外機ユニットは、例えば軸流型の送風機であるプロペラファンと、該プロペラファンの外周側に位置して該プロペラファンの後方側吸込領域と前方側吹出領域とを仕切るベルマウスと、上記プロペラファンの吹出側（前方側）に位置するファンガードとから送風ユニットを構成し、該送風ユニットを、本体ケーシング内において背面空気吸込口側熱交換器の空気流下流側に配設して構成されている。上記本体ケーシング内は、さらに仕切板によって熱交換室と機械室との２室に区画されており、上記熱交換室には、上記本体ケーシングの背面側および何れか一方の側面側に各々形成された背面空気吸込口、側面空気吸込口に各々対向する横断面形状がＬ字状の熱交換器と該熱交換器の下流側に位置する上記送風ユニットとが配設されている一方、上記機械室には、圧縮機その他の部品が配設されている。
【０００５】
そして、上記プロペラファンは、例えば上記ファンモータの駆動軸に連結固定され、当該プロペラファンの回転中心となるハブと、該ハブの外周面に一体に設けられた複数枚の羽根とから構成されている。該羽根は、それぞれ当該羽根の前縁と後縁部分において、その外周端の位置が同部分におけるハブ側基端（内周端）の位置よりも回転方向前方に位置した送風性能の高い前進翼に形成されている。
【０００６】
ところで、以上のような構造の室外機ユニットの場合、上記プロペラファン単体からの騒音に加え、上記プロペラファンからの吹出気流がファンガード等の下流側構造物に衝突して発生する騒音が原因となって、運転時の騒音が高くなるという不具合がある。
【０００７】
そこで、以上のようにプロペラファン等の軸流型の送風機を空気調和機用室外機ユニットの送風機として構成した時のトータルの騒音を低減するために、これまで例えばプロペラファン羽根部の翼面形状の最適化や空力性能に優れた厚翼化等の対策、検討が行われてきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
しかし、これらの静音化手法のみでは、次のような問題を解決することはできない。
【０００９】
すなわち、今例えば、上記のようなプロペラファンの羽根構造において、羽根が回転すると、該羽根の外周部側において、圧力の高い圧力面側から圧力の低い負圧面側へ回り込む空気流が発生し、該空気流によって、翼端渦が形成される。そして、このような羽根の外周部付近において吐き出し側から吸い込み側へ回り込む空気流によって生じる翼端渦による吐き出し気流の乱れは、例えば下流側に行くに従って積層されて次第に成長増大するとともに、やがて羽根の負圧面から離れ、隣接する羽根の圧力面や上記ベルマウスの内周面、あるいは送風機下流側の構造物であるファンガードなどと干渉し、さらに騒音を増大させる。特に、上記羽根の負圧面から離れた翼端渦は、上記のように隣接する羽根と干渉することによって、さらに乱れが大きくなる結果、送風機下流側に放出されて、さらに一層大きな騒音を発生させることになる。
【００１０】
このような現象は、例えば送風機軽量化（廉価化）のために、上記羽根の翼弦長を短かくすると、当該羽根本来の翼列効果が小さくなるため、より翼端渦が負圧面から遠のきやすくなり、上記の場合よりも隣接する羽根と早期に干渉するようになるので、騒音は一層増大しやすくなる。
【００１１】
そこで、上記のような翼端渦を抑制するための手法として、本件出願人は、当該送風機の羽根の外周部に、その前縁付近から後縁付近にかけて次第に半径方向の幅が大きくなる反り返し部を設けることによって、羽根全体の形状を変えることなく翼端渦を確実に抑制し、プロペラファン等送風機の騒音を有効に低減するようにした送風機を先に提案した（例えば、特許文献２参照）。
【００１２】
すなわち、同発明の送風機では、回転中心となるハブと、該ハブの外周面に設けられた、前縁および後縁の外周端が回転方向前方に位置する複数枚の羽根とを備えてなる送風機において、上記各羽根は、それぞれその外周部が吸い込み側に反り返り、かつ同反り返り部の半径方向の幅が、前縁付近から後縁付近にかけて次第に大きくなるように形成されていることを特徴としている。
【００１３】
このように、羽根の前縁と後縁において、その外周端が内周端よりも回転方向前方に位置した所謂前進翼よりなるプロペラファン等送風機の羽根において、その外周部分が吸い込み側に反り返っていると、当該羽根の圧力面側の気流が羽根外周端側凸円弧面状の圧力面に沿って滑らかに羽根外周端側凹円弧面状の負圧面内に回り込むようになり、渦径が小さく安定したものとなって、負圧面側における羽根外周方向への気流の流れが当該翼端渦と干渉しなくなる。
【００１４】
そして、この作用は、例えば羽根の前縁付近から後縁付近にかけて、上記羽根外周部の反り返り部の幅が次第に大きくなっていると、羽根の前縁側から後縁側にかけて、次第に積層増大されて渦径が拡大される翼端渦の渦径に対応して、同前縁側から後縁側までスムーズに上述の効果を発揮するようになり、また発生した翼端渦が羽根負圧面から離れにくくなる。
【００１５】
そのため、羽根軽量化のために翼弦長を短かくしたような場合にも、翼端渦が隣接する羽根間で相互に干渉しなくなり、送風機下流側に放出されるようになる。その結果、送風機単体としての騒音は有効に低減されることになる。
【００１６】
この第１の先願例の構成によると、翼端渦の低減と該翼端渦が隣接翼間で干渉することは避けることができた。
【００１７】
しかし、同構成の場合、発生した翼端渦が成長して送風機下流側に放出される点で、未だ改良の余地が残されていることが判明した。
【００１８】
すなわち、同送風機は、一般に上述のような空気調和機用室外機の送風機として使用されるものであることを考えると、当該送風機直下流には、当然にファンガード等グリル構造の構造物がある。したがって、上記隣接翼間からの放出渦は、室外機への組み込み状態において、それらと干渉して騒音を発生させる。
【００１９】
そこで、本件出願人は、さらに回転中心となるハブと、該ハブの外周面に設けられた、前縁および後縁の外周端が回転方向前方に位置する複数枚の羽根とを備えてなる送風機であって、上記各羽根は、それぞれその外周部が、気流の漏れ始める起点を形成するように吸い込み側に折り曲げられ、かつ該折り曲げ部の半径方向の幅が、上記前縁付近から後縁付近にかけて次第に大きくなるように形成されているものを提案した（例えば、特許文献３参照）。
【００２０】
このように、各羽根の外周部が、圧力面側から負圧面側への気流が漏れ始める起点となるように、吸い込み側に折り曲げられ、かつ該折り曲げ部の半径方向の幅が、前縁付近から後縁付近にかけて次第に大きくなるように形成されていると、前述の反り返り部の場合と同様に当該羽根の圧力面側の気流が羽根外周部側テーパ面状の圧力面に沿って滑らかに同羽根外周部側テーパ面状の負圧面内に回り込むようになり、渦径が小さく安定したものとなって、負圧面側における羽根外周方向への気流の流れが当該翼端渦と干渉しなくなる。
【００２１】
そして、この作用は、上記のように羽根の前縁付近から後縁付近にかけて、上記羽根外周部の折り曲げ部の幅が次第に大きくなっていると、羽根の前縁側から後縁側にかけて、次第に積層増大されて、渦径が拡大される翼端渦の渦径に対応して、同前縁側から後縁側までスムーズに上述の効果を発揮するようになり、また発生した翼端渦が羽根負圧面から離れにくくなる。
【００２２】
そのため、例えば羽根軽量化のために翼弦長を短かくしたような場合にも、翼端渦が隣接する羽根間で相互に干渉しなくなくなる。
【００２３】
一方、該構成では、前述の第１の先願例の反り返り部の場合と異なって、上記羽根外周端部の縁部が所定半径方向位置を起点として吸い込み側に折り曲げられているので、圧力面側から負圧面側への気流の漏れの起点が決定されることになり、同起点以降の気流の漏れ量が一定となって、上記翼端渦が安定するようになる。
【００２４】
また、それと同時に、上記羽根外周部の圧力面側には、剥離によって縦渦が生成される。
【００２５】
そして、その結果、羽根車回転状態において、回転方向前方側の隣接羽根から生じた翼端渦と当該羽根の圧力面上に生じる上記起点以降における剥離による縦渦とが、後縁部付近で共に羽根面から離れて相互に打ち消し合うようになり、上記第１の先願例で問題となっていた下流方向への放出渦が効果的に消滅するようになる。したがって、送風機羽根車から下流側への放出渦が有効に削減される。
【００２６】
その結果、空気調和機用室外機ユニットに組み込んだ時のファンガード等との干渉による騒音も有効に低減されることになる。
【００２７】
【特許文献１】
特開２００２−２５７３８１号公報（明細書および図面）
【特許文献２】
特願２００１−３８８９６６号（明細書および図面）
【特許文献３】
特願２００２−５４９２１号（明細書および図面）
【発明が解決しようとする課題】
【００２８】
以上のように各羽根の外周端部を反り返らせたり、折り曲げるようにすると、効果的に翼端渦が抑制され、その面での低騒音化と効率化が図られる。
【００２９】
しかし、一方羽根外周端部が空気吸込側に反り返らされたり、折り曲げられたりすると、同羽根外周端部は、反り返り、また折り曲げられる前の位置から空気吸込側に移動されることになり、同羽根外周端部とベルマウスとの最適な位置関係が崩れる。
【００３０】
その結果、羽根後縁部の外周端付近で吹出される気流とベルマウス円筒部との干渉が発生し、例えば空気調和機用室外機に組み込んだ場合においても、その騒音が問題になる。
【００３１】
例えば羽根の後縁部外周端がベルマウス円筒部の終端よりも内側（吸込側）にある場合には、同後縁部外周端から吹き出される気流がベルマウスと干渉して強い乱れが発生し、送風音が上昇する（例えば図８参照）。他方、同羽根の後縁部外周端がベルマウス円筒部の終端よりも外側（吹き出し側）にある場合には、同後縁部外周端近傍から吹き出された半径方向外方に広がる気流が、メインの吹き出し気流によって誘発される気流と干渉して、強い乱れが発生し、送風音が上昇する（例えば図９参照）。
【００３２】
本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、当該送風機の羽根の後縁部外周後端付近で吹き出される気流とベルマウス円筒部との干渉を防止し、例えば空気調和機用室外機に組み込んだ場合においても、その吹出騒音を有効に低減することができるようにした送風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】
【００３３】
本願発明は、同目的を達成するために、次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。
【００３４】
（１）請求項１の発明
この発明の送風機は、回転中心となるハブ１４と、該ハブ１４の外周面に設けられた、前縁１３ａおよび後縁１３ｂの外周端が回転方向前方に位置する複数枚の羽根１３，１３，１３と、空気吸込口側第１のアール面部２１、該アール面部２１の下流側の所定の幅の円筒部２２、該円筒部２２の下流側の空気吹出口側第２のアール面部２３よりなり、上記複数枚の羽根１３，１３，１３の外周に設けられたベルマウス２０とを備え、上記各羽根１３，１３，１３の外周端部１３ｃ，１３ｃ，１３ｃを吸い込み側に反り返らせてなる送風機であって、上記各羽根１３，１３，１３の上記反り返った後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂの外周端Ａ，Ａ，Ａが、それぞれ上記ベルマウス２０の上記円筒部２２の空気吹出側端部に位置するとともに、同反り返った部分を除く上記各羽根１３，１３，１３の後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂが、それぞれ上記ベルマウス２０の上記第２のアール面部２３の空気吹出側端部に位置するように構成されていることを特徴としている。
【００３５】
このように、回転中心となるハブ１４と、該ハブ１４の外周面に設けられた、前縁１３ａおよび後縁１３ｂの外周端が回転方向前方に位置する複数枚の羽根１３，１３，１３と、該複数枚の羽根１３，１３，１３の外周に設けられた円筒部２２を有するベルマウス２０とを備えてなる送風機において、先ず上記各羽根１３，１３，１３の外周端部１３ｃ，１３ｃ，１３ｃが吸い込み側に反り返っていると、当該羽根１３の圧力面１３ｄ側の気流が羽根外周部側の圧力面１３ｄに沿って滑らかに羽根外周端部の負圧面１３ｅ内に回り込むようになり、渦径が小さく安定したものとなって、負圧面１３ｅ側における羽根外周方向への気流の流れが当該翼端渦と干渉しなくなる。
【００３６】
次に、そのように上記各羽根１３，１３，１３の外周端部１３ｃ，１３ｃ，１３ｃが吸い込み側に反り返っている場合において、さらに上記各羽根１３，１３，１３の上記反り返った後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂの外周端Ａ，Ａ，Ａが、上記ベルマウス２０の上記円筒部２２の空気吹出側端部に位置するように構成するとともに、同反り返った部分を除く上記各羽根１３，１３，１３の後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂが、それぞれ上記ベルマウス２０の上記第２のアール面部２３の空気吹出側端部に位置するように構成されていると、上記各羽根１３，１３，１３の後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂの外周端部１３ｃ，１３ｃ，１３ｃ近傍の吹き出し気流と上記ベルマウス２０の円筒部２２との干渉、および吹き出し気流と誘発流れとの干渉が小さくなり、送風音も低くなる。
【００３７】
（２）請求項２の発明
この発明の送風機は、回転中心となるハブ１４と、該ハブ１４の外周面に設けられた、前縁１３ａおよび後縁１３ｂの外周端が回転方向前方に位置する複数枚の羽根１３，１３，１３と、空気吸込口側第１のアール面部２１、該アール面部２１の下流側の所定の幅の円筒部２２、該円筒部２２の下流側の空気吹出口側第２のアール面部２３よりなり、上記複数枚の羽根１３，１３，１３の外周に設けられたベルマウス２０とを備え、上記各羽根１３，１３，１３の外周端部１３ｃ，１３ｃ，１３ｃを気流の漏れ始める起点を形成するように吸い込み側に折り曲げてなる送風機であって、上記各羽根１３，１３，１３の上記折り曲げられた後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂの外周端Ａ，Ａ，Ａが、それぞれ上記ベルマウス２０の上記円筒部２２の空気吹出側端部に位置するとともに、同折り曲げられた部分を除く上記各羽根１３，１３，１３の後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂが、それぞれ上記ベルマウス２０の上記第２のアール面部２３の空気吹出側端部に位置するように構成されていることを特徴としている。
【００３８】
このように、回転中心となるハブ１４と、該ハブ１４の外周面に設けられた、前縁１３ａおよび後縁１３ｂの外周端が回転方向前方に位置する複数枚の羽根１３，１３，１３と、該複数枚の羽根１３，１３，１３の外周に設けられた円筒部２２を有するベルマウス２０とを備えてなる送風機において、先ず上記各羽根１３，１３，１３の外周部１３ｃが、圧力面側から負圧面側への気流が漏れ始める起点となるように、吸い込み側に折り曲げられていると、上述の反り返り部の場合と同様に、当該羽根１３の圧力面１３ｄ側の気流が羽根外周部側の圧力面１３ｄに沿って滑らかに同羽根外周部側の負圧面１３ｅ内に回り込むようになり、渦径が小さく安定したものとなって、負圧面１３ｅ側における羽根外周方向への気流の流れが当該翼端渦と干渉しなくなる。
【００３９】
一方、該構成では、上述の反り返り部の場合と異なって、上記羽根外周端部１３ｃの縁部が所定半径方向位置を起点として吸い込み側に折り曲げられているので、圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側への気流の漏れの起点が決定されることになり、同起点以降の気流の漏れ量が一定となって、上記翼端渦が安定するようになる。また、それと同時に、上記羽根外周端部１３ｃの圧力面側には、剥離によって縦渦が生成される。
【００４０】
そして、その結果、羽根回転状態において、回転方向前方側の隣接羽根１３から生じた翼端渦と当該羽根１３の圧力面１３ｄ上に生じる上記起点以降における剥離による縦渦とが、後縁１３ｂ部付近で共に羽根面から離れて相互に打ち消し合うようになり、下流方向への放出渦が効果的に消滅するようになる。したがって、送風機羽根車から下流側への放出渦が有効に削減される。
【００４１】
しかも、そのように各羽根１３，１３，１３の外周端部１３ｃ，１３ｃ，１３ｃが、気流の漏れ始める起点を形成するように吸い込み側に折り曲げられている場合において、さらに上記各羽根１３，１３，１３の上記折り曲げられた後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂの外周端Ａ，Ａ，Ａが、上記ベルマウス２０の上記円筒部２２の空気吹出側端部に位置するように構成するとともに、同折り曲げられた部分を除く上記各羽根１３，１３，１３の後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂが、それぞれ上記ベルマウス２０の上記第２のアール面部２３の空気吹出側端部に位置するように構成されていると、上記羽根１３，１３，１３の後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂの外周端近傍の吹き出し気流と上記ベルマウス２０の円筒部２２との干渉、および該吹き出し気流と誘発流れとの干渉が小さくなり、送風音も低くなる。
【００４２】
（３）請求項３の発明
この発明の送風機は、上記請求項１の発明の構成において、上記反り返り部の半径方向の幅Ｗが、上記前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて次第に大きくなるように形成されていることを特徴としている。
【００４３】
上述の請求項１の発明の作用は、上記のように羽根１３の前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて、上記羽根外周端部１３ｃの反り返り部の幅Ｗが次第に大きくなっていると、羽根１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて、次第に積層増大されて、渦径が拡大される翼端渦の渦径に対応して、同前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側までスムーズに上述の効果を発揮するようになり、また発生した翼端渦が羽根負圧面１３ｅから離れにくくなる。
【００４４】
そのため、例えば羽根軽量化のために翼弦長を短かくしたような場合にも、翼端渦が隣接する羽根１３，１３，１３間で相互に干渉しなくなる。
【００４５】
（４）請求項４の発明
この発明の送風機は、上記請求項２の発明の構成において、上記折り曲げ部の半径方向の幅Ｗが、上記前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて次第に大きくなるように形成されていることを特徴としている。
【００４６】
上述の請求項２の発明の作用は、上記のように羽根１３の前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて、上記羽根外周部１３ｃの折り曲げ部の幅Ｗが次第に大きくなっていると、羽根１３の前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側にかけて、次第に積層増大されて、渦径が拡大される翼端渦の渦径に対応して、同前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側までスムーズに上述の効果を発揮するようになり、また発生した翼端渦が羽根負圧面１３ｅから離れにくくなる。
【００４７】
そのため、例えば羽根軽量化のために翼弦長を短かくしたような場合にも、翼端渦が隣接する羽根１３，１３，１３間で相互に干渉しなくなくなる。
【００４８】
（５）請求項５の発明
この発明の送風機は、上記請求項１，２，３又は４の発明の構成において、上記送風機が、空気調和機用室外機に組込まれるように構成されていることを特徴としている。
【００４９】
上述のように、本願請求項１〜４の各発明の構成では、送風機自体からの放出渦の発生が大きく低減される。
【００５０】
したがって、ファンガード等吹出口下流側に干渉する障害物がある空気調和機用室外機の場合の低騒音化に最適となる。
【発明の効果】
【００５１】
以上の結果、本願発明の送風機によると、送風機それ自体の騒音を可及的に低減することができ、さらに該送風機を空気調和機用室外機に組み込んだ時の騒音をも有効に低減することができるようになる。
【発明の実施の形態】
【００５２】
（実施の形態１）
図１〜図７は、例えば空気調和機用室外機ユニット等に適した本願発明の実施の形態１に係る送風機の構成および作用を示している。
【００５３】
先ず図１〜図５は、同送風機の羽根部の基本的な構成を、また図６は同羽根部のベルマウスとの関係における要旨とする構成を、さらに図７は、それら相互の作用を、それぞれ示している。
【００５４】
（羽根部の基本構成）
先ず図１〜図６において、符号１４は当該送風機（プロペラファン）の回転中心となる合成樹脂製のハブであり、該ハブ１４の外周面には複数枚（３枚）の羽根１３，１３，１３が一体に形成されている。
【００５５】
該羽根１３，１３，１３は、その前縁１３ａの外周端と後縁１３ｂの外周端Ｒが、それぞれハブ１４側の内周端Ｓよりも当該羽根１３の回転方向前方に位置しているとともに、その外周端部１３ｃ部分は、図示のように上記前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて所定の幅で、圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側への気流の漏れ始める起点Ｑを形成するように吸い込み側に略への字状に折り曲げられており、該折り曲げ部の半径方向の幅（吸込側への折り曲げ縁部の投影面の幅）Ｗは、上記前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて次第に所定の比率で拡大されたものとなっている（前縁１３ａ部ではＷ＝０、後縁１３ｂ部でＷ＝最大：図３参照）。
【００５６】
この折り曲げ部の半径方向の幅Ｗは、当該羽根１３の送風性能を低下させることなく、有効に翼端渦を抑制するためには、例えば上記後縁１３ｂ部における最大幅部分が、当該当該羽根１３のハブ１４側基端（付け根）から上記羽根１３の外周端Ｒまでの半径方向の長さＬａの２５％以下の寸法であることが望ましい。
【００５７】
ここで、２５％としたのは、例えばハブ比０．３、ファン外径４００ｍｍの羽根では、折り曲げ部は外周端の３５ｍｍ以下ということになる。これは送風性能を低下させない範囲にするとともに、圧力面１３ｄでの後述する相殺渦を十分に発生させ得る範囲とするためである。
【００５８】
また、この場合、例えば図３において示される、任意の羽根半径ｒにおける翼弦線Ｃにおいて、該翼弦線Ｃの長さをＬ₀、該翼弦線Ｃ上の任意の点をＰ、羽根前縁１３ａから同任意の点Ｐまでの長さをＬとする一方、羽根１３のハブ側基端Ｓから外周端Ｒに亘って上記ＬとＬｏとの比Ｌ／Ｌｏが一定となるような上記任意の点Ｐを通る半径方向の曲線をＫとし、さらに該曲線Ｋを回転中心軸Ｏを含む平面に対して回転投影した図５に示す曲線Ｋ′において、羽根１３の外周端部１３ｃが吸い込み側に曲がり始める点Ｑと羽根１３の外周端Ｒとを結ぶ直線Ｑ−Ｒと、上記の点Ｑよりも羽根内周側における曲線Ｋ′の上記点Ｑにおける接線Ａ−Ａ′とのなす角を折り曲げ角度θとしたときに、該折り曲げ角度θを、羽根１３の外周端Ｒの前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて次第に変化させたものとしている。
【００５９】
そして、上記曲線Ｋ′上における上記羽根１３の外周端部１３ｃが吸い込み側に折れ曲がり始める点Ｑと上記羽根１３の外周端Ｒとを結ぶ直線Ｑ−Ｒと上記羽根１３の回転中心軸Ｏに直交する平面とのなす角度θ₂は、例えば図４に示すような当該羽根１３の前傾角が前縁１３ａ側で正、後縁１３ｂ側で負となる前進翼を対象として、一定の値としている。
【００６０】
一方、上記曲線Ｋ′上における上記羽根１３の外周端部１３ｃが吸い込み側に折れ曲がり始める点Ｑと上記羽根１３の外周端Ｒとを結ぶ直線Ｑ−Ｒと上記羽根１３の回転中心軸Ｏに直交する平面とのなす角度θ₂の傾きも、例えば前傾角が大きい各羽根の構造を前提として、成形性が容易な９０度以下のものとしている。
【００６１】
また、その場合、上記曲線Ｋを、当該羽根１３の回転中心軸Ｏを通る平面に対して回転投影した当該羽根１３の断面形状は、例えばハブ１４側基端から羽根外周端Ｒまでの間において、吸い込み側に凹状（又は略直線状）をなす内周部と、吸い込み側に凸状をなす中央部と、吸い込み側への折り曲げ部を有する外周端部との３つの形状領域からなるように構成されている（その詳細については、前述の特許文献３を参照）。
【００６２】
さらに上記羽根１３の外周端部１３ｃには、必要に応じ、その圧力面１３ｄ側のエッジ部をカットすることにより、当該圧力面１３ｄ側にのみ所定の大きさ（所定の曲率半径）のアール面を設ける（その詳細については、前述の特許文献３を参照）。
【００６３】
一方、符号２０は、当該複数枚の羽根１３，１３，１３の外周に設けられているベルマウスであって、この実施の形態の送風機では、該ベルマウス２０は、例えば図６から明らかなように、空気吸込口側第１のアール面部２１と、その下流側の所定の幅の円筒部２２、その下流側の空気吹出口側第２のアール面部２３とからなっている。そして、上記各羽根１３，１３，１３の上記のように折り曲げられた後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂの外周端（外周後縁点）Ａ，Ａ，Ａは、上記ベルマウス２０の上記所定の幅の円筒部２２の空気吹出口側端部（吹出方向終端）に位置（一致）するように構成されている。また、同折り曲げられた部分を除く上記各羽根１３，１３，１３の後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂは、それぞれ上記ベルマウス２０の上記第２のアール面部２３の空気吹出側端部に位置するように構成されている。
【００６４】
（羽根部の作用）
以上のように、先ず、この発明の実施の形態１における送風機では、回転中心となるハブ１４と、該ハブ１４の外周面に設けられた、前縁１３ａおよび後縁１３ｂの外周端が回転方向前方に位置する複数枚の羽根１３，１３，１３とを備えてなる送風機において、これら各羽根１３，１３，１３が、それぞれその外周端部１３ｃが、気流の漏れ始める起点Ｑを形成するように、吸い込み側に略Ｖ字状に折り曲げられ、かつ同折り曲げ部の半径方向の幅Ｗが、前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて次第に大きくなるように形成されている。
【００６５】
このように、羽根１３の前縁１３ａと後縁１３ｂにおいて、その外周端が内周端よりも回転方向前方に位置した所謂前進翼よりなるプロペラファン等の送風機の羽根１３において、その外周端部１３ｃ部分が気流の漏れ始める起点Ｑを形成するように、吸い込み側に略への字状に折り曲げられていると、当該羽根１３の圧力面１３ｄ側の気流が外周側テーパ面状の圧力面１３ｄに沿って滑らかに翼端側テーパ面状の負圧面１３ｅ内に回り込むようになり、発生する翼端渦の渦径が小さく安定したものとなって、負圧面１３ｅ側における羽根外周方向への気流の流れが当該翼端渦と干渉しなくなる。
【００６６】
しかも、この作用は、上記のように羽根１３の前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて、上記羽根外周端部１３ｃの折り曲げ部の幅Ｗが次第に大きくなっていることから、前縁１３ａ側から後縁１３ｂ側の全域にかけて、次第に積層増大されて渦径が拡大される翼端渦の渦径に対応して後縁１３ｂ側下流までスムーズに効果を発揮するようになり、発生した翼端渦が羽根負圧面１３ｅから離れにくくなる。
【００６７】
そのため、例えば羽根１３を軽量化するために、羽根１３の翼弦長を短かくしたような場合にも、発生した翼端渦の渦中心が隣接する羽根１３，１３，１３間をそのまま通過するようになるが、上記構成の場合には、上記羽根外周端部１３ｃの縁部が所定半径方向位置Ｑを起点として吸い込み側に略への字状に折り曲げられているので、圧力面１３ｄ側から負圧面１３ｅ側への気流の漏れ始めの起点Ｑが確実に決定されることになり、以降の気流漏れ量が一定となって、生じる翼端渦が安定する。
【００６８】
また、それと同時に、上記羽根外周端部１３ｃの圧力面１３ｄ側には、剥離によって縦渦が生成される。
【００６９】
そして、その結果、羽根車回転状態において、前方側の隣接羽根１３から生じた翼端渦と当該羽根１３の圧力面１３ｄ上に生じる上記剥離による縦渦（相殺渦）とが、後縁１３ｂ部付近で共に羽根面から離れて向流状態で衝突し、相互に打ち消し合うようになり、下流方向への放出渦が効果的に消滅するようになる。
【００７０】
その結果、送風機羽根車下流側での気流の乱れも少なくなり、グリル構造のファンガード等との干渉も発生しなくなる。
【００７１】
したがって、当該送風機４を空気調和機用室外機ユニットに組み込んだ場合にも、騒音が有効に低減されることになる。
【００７２】
また、同送風機では、上述のように、上記折り曲げ部の半径方向の幅Ｗが、当該羽根１３の回転中心軸Ｏから半径方向外周端Ｒまでの長さＬａの２５％以下となっている。
【００７３】
このように、折り曲げ部の半径方向の幅Ｗが、後縁１３ｂ付近の最大幅部分で、当該羽根１３の回転中心軸Ｏから外周端Ｒまでの長さＬａの２５％以下となるようにすると、上述のようにハブ比に対応して、当該送風機の送風性能を低下させない範囲で、最も有効に上述の相殺渦を発生させて、効果的に上述の翼端渦および放出渦抑制効果を発揮させることができる。
【００７４】
すなわち、上記折り曲げ部は、翼端渦および放出渦自体の抑制には有効であるが、送風性能には寄与しない。したがって、上記折り曲げ部の幅Ｗを必要以上に大きくすることは無駄であり、少なくとも後縁１３ｂ付近の最大幅部分で、当該羽根１３の回転中心軸Ｏから半径方向外周端Ｒまでの長さＬａの２５％以下の範囲で、当該羽根外周端Ｒの前後長さに応じた変化幅（Ｗ＝０〜０．２５Ｌａ）とすることが、送風性能の維持と放出渦等抑制作用との両立を図る点で好ましい。
【００７５】
また、同送風機では、例えば図３のように、上記各羽根１３，１３，１３の任意の羽根半径ｒにおける翼弦線Ｃにおいて、該翼弦線Ｃの長さをＬ₀、該翼弦線Ｃ上の任意の点をＰ、羽根前縁１３ａから同任意の点Ｐまでの長さをＬとする一方、羽根１３のハブ側基端Ｓから外周端Ｒに亘って上記ＬとＬｏとの比Ｌ／Ｌｏが一定となるような上記任意の点Ｐを通る半径方向の曲線をＫとし、さらに該曲線Ｋを回転中心軸Ｏを含む平面に対して回転投影した図５の曲線Ｋ′において、羽根１３の外周端部１３ｃが吸い込み側に曲がり始める点Ｑと羽根１３の外周端Ｒとを結ぶ直線Ｑ−Ｒと、上記の点Ｑよりも羽根内周側における曲線Ｋ′の上記点Ｑにおける接線Ａ−Ａ′とのなす角を折り曲げ角度θとしたときに、該折り曲げ角度θを、羽根１３の外周端Ｒの前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて次第に変化させたものとなっている。
【００７６】
上述のように羽根１３の外周端部１３ｃに折り曲げ部を設けた場合、当該折り曲げ部の折り曲げ角度θを、上記のように決定し、かつ上記のような条件の下において、羽根外周端Ｒの前縁１３ａ付近から後縁１３ｂ付近にかけて次第に大きくなるように、当該羽根１３の形態に応じて変化させるようにすると、上記翼端渦の抑制効果が可及的に有効に発揮される。
【００７７】
また、同送風機では、以上の構成の下において、さらに上記各羽根１３，１３，１３の後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂの内の上記吸込側に折り曲げられた部分の外周端（外周後縁点）Ａ，Ａ，Ａが、例えば図６に示すように、上記ベルマウス２０の上記円筒部２２の空気吹出口側端部（吹出方向終端）に位置（一致）するように構成されているとともに、折り曲げられた部分を除く上記各羽根１３，１３，１３の後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂは、それぞれ上記ベルマウス２０の上記第２のアール面部２３の空気吹出側端部に位置するように構成されている。
【００７８】
したがって、例えば図７から明らかなように、上記羽根１３，１３・・の後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂの外周端Ａ，Ａ，Ａ近傍の吹き出し気流と上記ベルマウス２０の円筒部２２との干渉、および該吹き出し気流と誘発流れとの干渉が小さくなり、送風音が低くなる。
【００７９】
これに対し、例えば図８に示すように、上記羽根１３の上記後縁部１３ｂの外周端Ａが、上記ベルマウス２０の円筒部２２の終端よりも内側（吸い込み側）にある場合には、同後縁部１３ｂの外周端Ａから吹き出される半径方向外方に広がる気流が、上記ベルマウス２０の円筒部２２と干渉して、強い乱れが発生し、送風音が上昇する。
【００８０】
他方、例えば図９に示すように、上記羽根１３の上記後縁部１３ｂの外周端Ａが、ベルマウス２０の上記円筒部２２の終端よりも外側（吹き出し側）にある場合には、上記後縁部１３ｂの外周端Ａ近傍から吹き出され、半径方向外方に広がる気流が、メインの吹き出し気流により誘発されて生じる誘発気流と干渉して、強い乱れが発生し、送風音が上昇する。
【００８１】
この図７〜図９の関係を、例えば図１０のように、上記ベルマウス２０の円筒部２２の空気吹出側端部（終端）を基準点０（＋−ゼロ点位置）とする前後方向Ｘ軸上の座標位置Ｘ／Ｈによって表わし、各位置での送風音（ｄＢＡ）を測定して見ると、例えば図１１のようになり、Ｘ／Ｈが−０．０５〜＋０．０５の範囲で有効であり、Ｘ／Ｈ＝０．００、すなわち上記羽根後縁部１３ｂの外周端Ａが基準点０．００位置にある場合が最も送風音が小さくなることが確認された。
【００８２】
（実施の形態２）
次に図１２は、本願発明の実施の形態２に係る送風機の羽根とベルマウス部分の構成を示している。
【００８３】
以上の実施の形態１の構成において、上記羽根１３，１３，１３の後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂの形状は、必ずしも上述のように、回転軸に垂直な縁面形状である必要はなく、例えば図１２のように、ハブ１４の前後幅を短かくして、その材料コストを削減し、ハブ１４寄りで翼弦長を短かくしたものでも良く、全く同様の作用効果を実現することができる。
【００８４】
（実施の形態３）
次に図１３は、本願発明の実施の形態３に係る送風機の羽根とベルマウス部分の構成を示している。
【００８５】
以上の実施の形態１の構成における上記羽根１３，１３，１３の後縁部１３ｂ，１３ｂ，１３ｂの形状は、上述のように回転軸に垂直な縁面形状である必要はなく、例えば図１３に示すように、円弧形状によりハブ１４の前後幅を短かくして、コスト低減を図り、ハブ１４寄りで翼弦長を短かくしたものでも良く、全く同様の作用効果を実現することができる。
【００８６】
（実施の形態４）
次に図１４は、本願発明の実施の形態４に係る送風機の羽根とベルマウス部分の構成を示している。
【００８７】
以上の実施の形態１〜３の構成では、それぞれ上記ベルマウス２０は、空気吸込口側および空気吹出口側の両方が共にアール面２１，２３であるものを対象とした。
【００８８】
しかし、上記の羽根１３，１３，１３とベルマウス円筒部２２との位置関係による作用効果は、それらの両方が必ずしもアール面である必要はなく、例えば図１４に示すように、少なくとも空気吹出口側をストレートな拡大テーパ面２４とした場合でも、略同様の作用効果を得ることができる。
【００８９】
（実施の形態５）
また、本願発明の羽根１３，１３，１３とベルマウス２０との関係は、上記各実施の形態１〜４の折り曲げ部に変えて、先に述べた第１の先願例（特許文献２）のような反り返り部を有する羽根について適用した場合にも、全く同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の形態１に係る送風機の羽根車部分の斜視図である。
【図２】同送風機の羽根車の羽根部分の一部切欠斜視図である。
【図３】同送風機の羽根車のハブおよび羽根部分の説明用背面図である。
【図４】同送風機の羽根車の羽根の３ケ所の半径方向の断面構造を示す断面図である。
【図５】同送風機の羽根の折り曲げ角θを示す説明図である。
【図６】同送風機の羽根車の羽根とベルマウスとの関係を示す断面図である。
【図７】同送風機の羽根車の羽根とベルマウスとの関係における渦抑制作用を示す拡大断面図である。
【図８】送風機の羽根車の羽根とベルマウスとの第１の関係における作用を示す説明図である。
【図９】送風機の羽根車の羽根とベルマウスとの第２の関係における作用を示す説明図である。
【図１０】送風機の羽根車の羽根の外周側後縁点Ａのベルマウス円筒部方向の座標軸Ｘに対する比と送風音との関係を表わすための構成要素の説明図である。
【図１１】送風機の羽根車の羽根の外周側後縁点（後縁部外周端）Ａのベルマウス円筒部方向の座標軸Ｘに対する比と送風音との関係を表す特性図である。
【図１２】本願発明の実施の形態２に係る送風機の羽根車の羽根の構成とベルマウスとの関係を示す断面図である。
【図１３】本願発明の実施の形態３に係る送風機の羽根車の羽根の構成とベルマウスとの関係を示す断面図である。
【図１４】本願発明の実施の形態４に係る送風機の羽根車の羽根の構成とベルマウスの構成およびそれら相互の関係を示す断面図である。
【符号の説明】
４は羽根車、１３は羽根、１３ａは前縁、１３ｂは後縁、１３ｃは外周端部、１３ｄは圧力面、１３ｅは負圧面、１４はハブ、２０はベルマウス、２１は空気吸込側第１のアール面部、２２は円筒部、２３は空気吹出側第２のアール面部、２４は空気吹出口側テーパ面、Ａは羽根１３の後縁部外周端（外周後縁点）である。

Claims

回転中心となるハブ（１４）と、該ハブ（１４）の外周面に設けられた、前縁（１３ａ）および後縁（１３ｂ）の外周端が回転方向前方に位置する複数枚の羽根（１３），（１３），（１３）と、空気吸込口側第１のアール面部（２１）、該アール面部（２１）の下流側の所定の幅の円筒部（２２）、該円筒部（２２）の下流側の空気吹出口側第２のアール面部（２３）よりなり、上記複数枚の羽根（１３），（１３），（１３）の外周に設けられたベルマウス（２０）とを備え、上記各羽根（１３），（１３），（１３）の外周端部（１３ｃ），（１３ｃ），（１３ｃ）を吸い込み側に反り返らせてなる送風機であって、上記各羽根（１３），（１３），（１３）の上記反り返った後縁部（１３ｂ），（１３ｂ），（１３ｂ）の外周端（Ａ），（Ａ），（Ａ）が、それぞれ上記ベルマウス（２０）の上記円筒部（２２）の空気吹出側端部に位置するとともに、同反り返った部分を除く上記各羽根（１３），（１３），（１３）の後縁部（１３ｂ），（１３ｂ），（１３ｂ）が、それぞれ上記ベルマウス（２０）の上記第２のアール面部（２３）の空気吹出側端部に位置するように構成されていることを特徴とする送風機。
回転中心となるハブ（１４）と、該ハブ（１４）の外周面に設けられた、前縁（１３ａ）および後縁（１３ｂ）の外周端が回転方向前方に位置する複数枚の羽根（１３），（１３），（１３）と、空気吸込口側第１のアール面部（２１）、該アール面部（２１）の下流側の所定の幅の円筒部（２２）、該円筒部（２２）の下流側の空気吹出口側第２のアール面部（２３）よりなり、上記複数枚の羽根（１３），（１３），（１３）の外周に設けられたベルマウス（２０）とを備え、上記各羽根（１３），（１３），（１３）の外周端部（１３ｃ），（１３ｃ），（１３ｃ）を気流の漏れ始める起点を形成するように吸い込み側に折り曲げてなる送風機であって、上記各羽根（１３），（１３），（１３）の上記折り曲げられた後縁部（１３ｂ），（１３ｂ），（１３ｂ）の外周端（Ａ），（Ａ），（Ａ）が、それぞれ上記ベルマウス（２０）の上記円筒部（２２）の空気吹出側端部に位置するとともに、同折り曲げられた部分を除く上記各羽根（１３），（１３），（１３）の後縁部（１３ｂ），（１３ｂ），（１３ｂ）が、それぞれ上記ベルマウス（２０）の上記第２のアール面部（２３）の空気吹出側端部に位置するように構成されていることを特徴とする送風機。
反り返り部の半径方向の幅（Ｗ）が、上記前縁（１３ａ）付近から後縁（１３ｂ）付近にかけて次第に大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の送風機。
折り曲げ部の半径方向の幅（Ｗ）が、上記前縁（１３ａ）付近から後縁（１３ｂ）付近にかけて次第に大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項２記載の送風機。
空気調和機用室外機に組込まれるように構成されていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の送風機。