JP6625213B2 - 多翼ファン及び空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、送風性能の向上を図った多翼ファン、及び該多翼ファンを備えた空気調和機に関するものである。

従来、クロスフローファン及びシロッコファン等の多翼ファンを備えた空気調和機が知られている。例えば、特許文献１には、クロスフローファンを備えた空気調和機が開示されている。特許文献１に記載のクロスフローファンは、翼の一方の端部が他方の端部よりも回転方向前側に配置され、翼が周方向に傾斜した構成となっている。つまり、特許文献１に記載のクロスフローファンは、いわゆるスキュー型の翼を採用している。また、特許文献１に記載のクロスフローファンは、翼の外周側端部を外方に湾曲させ、翼の一方の端部から他方の端部にかけて、回転軸と翼の外周側端部との距離を同一にする構成となっている。

ここで、クロスフローファンを備えた空気調和機は、吸込口から吹出口に至る風路を吸込側風路と吹出側風路とに仕切るスタビライザー（特許文献１ではノーズと記載）が設けられている。このスタビライザーの先端部は、クロスフローファンの回転軸に沿って延び、クロスフローファンと対向するように配置される。このため、スタビライザーの先端部近傍をクロスフローファンの翼が通過する際、両者の間で圧力変動が生じ、いわゆる翼ピッチ音と呼ばれる騒音が発生する。

特許文献１に記載の空気調和機は、スキュー型の翼を有するクロスフローファンを用いることにより、翼の各位置のスタビライザー先端部を通過するタイミングがずれるので、スタビライザー先端部と翼との間で発生する圧力変動を抑制できるため、翼ピッチ音を低減させることができる。また、スキュー型の翼を有するクロスフローファンを用いた空気調和機においては、翼中央部とスタビライザー先端部との間の隙間が大きくなり、当該隙間での漏れ損失が増大してしまうという課題を有する。特許文献１に記載の空気調和機は、翼の一方の端部から他方の端部にかけて回転軸と翼の外周側端部との距離を同一にすることにより、翼の一方の端部から他方の端部にかけてスタビライザー先端部との間の隙間を一定とし、当該課題の解決も図っている。

特開平１０−１８９９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載のクロスフローファン及び空気調和機は、送風性能が依然として十分ではないという課題があった。
詳しくは、クロスフローファンの回転軸側つまり翼の内周側端部の側から外周側端部の側に向かって翼間を見た場合、翼中央部よりも内周側端部よりの位置の間隔が大きくなる。特許文献１に記載のクロスフローファンは、回転軸と垂直な断面において、翼中央部に最も肉厚が大きくなる最大肉厚部を有する。つまり、特許文献１に記載のクロスフローファンは、気流を吹き出す際、上述の翼間が最も大きくなる箇所を通過した気流が、翼間が最も小さくなる最大肉厚部間を通過することとなる。このため、特許文献１に記載のクロスフローファンは、気流を吹き出す際、流れの損失が発生し、送風性能が悪化してしまう。

また、特許文献１に記載のクロスフローファンは、スキュー型の翼を有しており、クロスフローファンから吹き出される気流の向きは、翼と略垂直な向きとなる。詳しくは、クロスフローファンから吹き出される気流の向きは、回転軸と垂直な方向とはならず、翼の回転方向前側端部から後ろ側端部の方向へ曲がった方向となる。このため、特許文献１に記載の空気調和機は、吹出口の側壁に低速域が生成され、高負荷時に当該側壁近傍で逆流が発生しやすくなる。このため、特許文献１に記載の空気調和機は、吹出口からの気流が不安定になり、送風性能が悪化してしまう。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、騒音を抑制しつつ、送風性能を向上させることができる多翼ファン、及び該多翼ファンを備えた空気調和機を提供することを目的とする。

本発明に係る多翼ファンは、回転軸の同心円上に配置された複数の翼を備え、前記複数の翼のそれぞれは、前記複数の翼のそれぞれの前記回転軸方向の端部として第１端部及び第２端部を有し、前記第１端部が前記第２端部よりも回転方向前側に配置されており、前記複数の翼のそれぞれは、さらに前記複数の翼のそれぞれの前記回転軸を中心とする半径方向の端部として、外周側に位置する外周側端部及び内周側に位置する内周側端部を有し、前記回転軸と垂直な断面において前記複数の翼のそれぞれは、前記外周側端部の肉厚よりも前記内周側端部の肉厚の方が大きく、かつ、前記内周側端部よりも外周側で、前記回転軸を中心として翼弦線の中点を通る円よりも内周側となる位置に最も肉厚が大きくなる最大肉厚部を有し、該最大肉厚部から前記内周側端部に向かって肉厚が小さくなる形状を有し、前記内周側端部における前記第２端部と前記回転軸との間の距離は、前記内周側端部における前記第１端部と前記回転軸との間の距離よりも短く、前記外周側端部側における前記第２端部から前記第１端部にかけての肉厚の減少量が、前記内周側端部側における前記第２端部から前記第１端部にかけての肉厚の減少量以下であるものである。

また、本発明に係る空気調和機は、吸込口及び吹出口が形成されたケーシングと、該ケーシングに収納された本発明に係る多翼ファンと、前記多翼ファンの回転軸に沿って延び、前記多翼ファンに対向する突出部を有し、前記多翼ファンと前記吹出口との間に配置されたディフューザーと、を備えたものである。

本発明に係る多翼ファンにおいては、複数の翼のそれぞれは、第１端部が第２端部よりも回転方向前側に配置されている。つまり、本発明に係る多翼ファンは、いわゆるスキュー型の翼を有している。このため、本発明に係る多翼ファンは、特許文献１と同様に、翼ピッチ音を抑制できる。

さらに、本発明に係る多翼ファンにおいては、回転軸と垂直な断面において複数の翼のそれぞれは、外周側端部の肉厚よりも内周側端部の肉厚の方が大きく、かつ、内周側端部よりも外周側で、回転軸を中心として翼弦線の中点を通る円よりも内周側となる位置に最も肉厚が大きくなる最大肉厚部を有し、該最大肉厚部から内周側端部に向かって肉厚が小さくなる形状を有している。このため、本発明に係る多翼ファンは、内周側端部から外周側端部にかけて翼間距離が徐々に大きくなっていく。したがって、本発明に係る多翼ファンは、気流を吹き出す際に発生する流れの損失を抑制できる。

また、本発明に係る多翼ファンにおいては、内周側端部における第２端部と回転軸との間の距離は、内周側端部における第１端部と回転軸との間の距離よりも短い。つまり、本発明に係る多翼ファンは、回転方向前側の第１端部側よりも回転方向後ろ側の第２端部側の方が、翼間に形成される流路が長くなっている。換言すると、流れ損失を抑制している上述のような形状の翼を有する本発明に係る多翼ファンにおいては、気流を吹き出す際の翼の内周側端部近傍の気流の速度は、回転方向前側の第１端部側よりも回転方向後ろ側の第２端部側の方が速くなる。このため、本発明に係る多翼ファンは、従来であれば翼の回転方向前側端部から後ろ側端部の方向へ曲がっていた吹出時の気流を、第２端部側の気流で矯正でき、従来よりも回転軸と垂直な方向へ吹き出すことができる。また、本発明に係る多翼ファンにおいては、外周側端部側における第２端部から第１端部にかけての肉厚の減少量が、内周側端部側における第２端部から第１端部にかけての肉厚の減少量以下となっている。このため、本発明に係る多翼ファンにおいては、内周側端部側では、第２端部側における翼間の距離が、第１端部側における翼間の距離よりも小さくなる。このため、気流を吹き出す際の翼の内周側端部近傍の気流の速度は、回転方向前側の第１端部側よりも回転方向後ろ側の第２端部側の方がさらに速くなる。したがって、本発明に係る多翼ファンは、吹出気流の曲がりをさらに矯正できる。

したがって、本発明に係る多翼ファン、及び該多翼ファンを備えた空気調和機は、騒音を抑制しつつ、送風性能を向上させることができる。

本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内機を示す外観斜視図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内機を側方から観察した縦断面図である。 本発明の実施の形態に係るクロスフローファンを示す外観図である。 本発明の実施の形態に係るクロスフローファンの羽根車単体を示す外観斜視図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図５のＦ部拡大図である。 本発明の実施の形態に係るクロスフローファンの翼の第２端部の断面図である。 本発明の実施の形態に係るクロスフローファンの翼の第１端部の断面図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内機の別の一例の要部を示す斜視図であり、シロッコファン及び該シロッコファンを収納するケーシングを示す斜視図である。

実施の形態．
以下、本実施の形態では、クロスフローファンを例に、本発明に係る多翼ファンを説明する。また、本実施の形態では、クロスフローファンを搭載した空気調和機の室内機を例に、本発明に係る空気調和機を説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内機を示す外観斜視図である。また、図２は、この室内機を側方から観察した縦断面図である。
図１に図示されるように、室内機１００は、本体１及び本体１の前面に設けられ開閉可能な前面パネル１ｂによって、室内機１００のケーシングが構成されている。ここで、図１では、室内機１００が空調対象空間である部屋１１の壁１１ａに設置されている。すなわち、図１では、室内機１００が壁掛け型である例を図示しているが、それに限定されるものではなく、天井埋込型等でもよい。また、室内機１００は、部屋１１に設置されることに限定されるものではなく、例えばビルの一室や倉庫等に設置されていてもよい。

図１及び図２に図示されるように、本体１の上部を構成する本体上部１ａには、室内空気を室内機１００内に吸い込むため、本発明の吸込口に相当する複数の開口２ａを有する吸込グリル２が形成されている。また、本体１の下側には、空調空気を室内に供給するための吹出口３が形成されている。

また、図２に示すように、本体１は、吸込グリル２の開口２ａから吹出口３に至る風路に、吸込グリル２の開口２ａから吸い込まれる空気中の塵埃等を除去するフィルタ５と、該フィルタ５を通過した空気に冷媒の温熱又は冷熱を伝達して空調空気を生成する熱交換器７と、吸込側風路Ｅ１と吹出側風路Ｅ２とを区画するスタビライザー９と、吸込グリル２の開口２ａから空気を吸い込んで吹出口３から空気を吹き出すクロスフローファン８と、クロスフローファン８から吹き出された空気の方向を調整する上下風向ベーン４ａ及び左右風向ベーン４ｂと、クロスフローファン８と吹出口３との間に配置されたディフューザー２０と、を有している。

吸込グリル２の開口２ａは、クロスフローファン８によって強制的に室内空気を室内機１００内部に取り込む開口である。なお、図１及び図２では、この吸込グリル２は、本体１の本体上部１ａのみに形成されている例を図示しているが、前面パネル１ｂにも形成されていてもよいことは言うまでもない。また、この吸込グリル２の形状は、特に限定されるものではない。
吹出口３は、吸込グリル２の開口２ａから吸い込まれ、熱交換器７を通過した空気を室内に供給する際に、当該空気が通過する開口である。

フィルタ５は、例えば網目状に形成され、吸込グリル２の開口２ａから吸い込まれる空気中の塵埃等を除去するものである。フィルタ５は、吸込グリル２の開口２ａから吹出口３に至る風路（本体１内部の中央部）のうち、吸込グリル２の下流側であって熱交換器７の上流側に設けられている。

熱交換器７（室内熱交換器）は、冷房運転時には蒸発器として室内空気を冷却し、暖房運転時には凝縮器（放熱器）として室内空気を加温するものである。この熱交換器７は、吸込グリル２の開口２ａから吹出口３に至る風路（本体１内部の中央部）のうち、フィルタ５の下流側であってクロスフローファン８の上流側に設けられている。なお、図２では、熱交換器７の形状は、クロスフローファン８の前面及び背面を取り囲むような形状をしているが、特に限定されるものではない。
なお、熱交換器７は、圧縮機、室外熱交換器、及び絞り装置等を有する室外機に接続されて冷凍サイクルを構成しているものとする。また、熱交換器７は、例えば伝熱管と複数のアルミフィンとにより構成されるフィン・アンド・チューブ型熱交換器である。

クロスフローファン８は、吸込グリル２の開口２ａから室内空気を吸い込み、吹出口３から空調空気を吹き出すためのものである。クロスフローファン８は、吸込グリル２から吹出口３までの風路（本体１内部の中央部）のうち、熱交換器７の下流側であって吹出口３の上流側に設けられている。
なお、クロスフローファン８の詳細は、後述する。

スタビライザー９は、本体１の前面側から本体１内部の風路内に突出して形成されている。このスタビライザー９の先端部９ａは、クロスフローファン８の回転軸Ｏに沿って延び、クロスフローファン８と対向するように配置される。これにより、スタビライザー９は、吸込グリル２の開口２ａから吹出口３に至る風路を、吸込側風路Ｅ１と吹出側風路Ｅ２とに区画する。また、スタビライザー９は、熱交換器７の前側下端部の下方に位置している。このため、スタビライザー９の上面には、熱交換器７から滴下したドレン水を受けるドレンパン９ｃが形成されている。

本体１には、クロスフローファン８と吹出口３との間に、吹出側風路Ｅ２の後壁を形成するガイドウォール１０が形成されている。このガイドウォール１０は、クロスフローファン８から吹出口３にかけて傾斜している渦巻き状の斜面を形成している。また、ガイドウォール１０は、スタビライザー９の下面部９ｂに対向している。すなわち、スタビライザー９の下面部９ｂがディフューザー２０の上部壁となり、ガイドウォール１０がディフューザー２０の下部壁となっている。
ここで、スタビライザー９の先端部９ａが、本発明におけるディフューザーの突出部に相当する。

上下風向ベーン４ａはクロスフローファン８から吹き出された空気の方向のうちの上下を調整するものであり、左右風向ベーン４ｂはクロスフローファン８から吹き出された空気の方向のうちの左右を調整するものである。
上下風向ベーン４ａは、左右風向ベーン４ｂよりも下流側に設けられている。上下風向ベーン４ａは、例えば図２に示すように、本体１の側面部に揺動自在に取り付けられている。左右風向ベーン４ｂは、上下風向ベーン４ａよりも上流側に設けられている。左右風向ベーン４ｂは、例えば図２に示すように、スタビライザー９の下面部９ｂに揺動自在に取り付けられている。

続いて、本実施の形態に係るクロスフローファン８の詳細構成について説明する。

図３は、本発明の実施の形態に係るクロスフローファンを示す外観図である。図４は、このクロスフローファンの羽根車単体を示す外観斜視図である。図５は、図３のＡ−Ａ断面図である。図６は、図５のＦ部拡大図である。図７は、このクロスフローファンの翼の第２端部の断面図である。また図８は、このクロスフローファンの翼の第１端部の断面図である。
なお、図３は、右側にクロスフローファン８の正面図、換言すると、図２の左側方向からクロスフローファン８を観察した図を示している。また、図３は、左側にクロスフローファン８の側面図も示している。また、図７及び図８は、クロスフローファン８の回転軸Ｏと垂直な断面における断面図である。また、図６〜図８では、同一の構成を第１端部８ｃａと第２端部８ｃｂとで区別して記載する場合、第１端部８ｃａ側には符号「ａ」を追加し、第２端部８ｃｂ側には符号「ａ」を追加している。

クロスフローファン８は、例えばＡＳ樹脂等の熱可塑性樹脂で構成される羽根車８ａを備える。この羽根車８ａは、複数の羽根車単体８ｄが連結されて構成されている。羽根車単体８ｄは、複数の翼８ｃと、複数の翼８ｃの端部側に固定される支持板８ｂとで構成されている。複数の翼８ｃは、これら翼８ｃのそれぞれの回転軸Ｏを中心とする半径方向の端部として、外周側に位置する外周側端部８ｇ及び内周側に位置する内周側端部８ｈを有している。そして、複数の翼８ｃは、圧力面８ｊ及び負圧面８ｋが回転軸Ｏから外周側端部８ｇに向かうにしたがって回転方向ＲＯ側に湾曲する形状となっている。支持板８ｂは、外周が円形状の部材である。なお、羽根車８ａの端部に位置しない支持板８ｂは、内周側が空洞のリング形状となっている。すなわち、羽根車８ａは、回転軸Ｏの同心円上に規定の間隔を空けて配置された複数の翼８ｃが円板状の支持板８ｂの外周部から略垂直に突出した羽根車単体８ｄを、複数溶着し連結して一体としたものである。

上述の羽根車８ａは、一方の端部がモータシャフト１２ａを介して、該羽根車８ａを回転軸Ｏ中心に回転駆動させるファンモータ１２と接続される。このため、羽根車８ａの当該端部側となる支持板８ｂには、モータシャフト１２ａとねじ等で固定されるファンボス８ｅが、羽根車８ａの内部側に突出するように設けられている。また、羽根車８ａの他方の端部には、換言すると当該端部側となる支持板８ｂには、ファンシャフト８ｆが設けられている。ファンシャフト８ｆは、例えば本体１に回転自在に保持される。これにより、ファンモータ１２に通電することで、羽根車８ａは、両端側が支持された状態で、羽根車８ａの回転軸Ｏを中心に回転方向ＲＯに回転し、吸込グリル２の開口２ａから室内空気を吸い込み、吹出口３に空調空気を送り込むことができるようになっている。

ここで、本実施の形態に係るクロスフローファン８の翼８ｃのそれぞれは、次のように構成されている。

翼８ｃは、該翼８ｃの回転軸Ｏ方向の端部として、第１端部８ｃａ及び第２端部８ｃｂを有している。また、翼８ｃは、第１端部８ｃａが第２端部８ｃｂよりも規定角度θだけ回転方向前側に配置されている。換言すると、第１端部８ｃａが第２端部８ｃｂよりも規定角度θだけ回転方向ＲＯに前進している。このため、翼８ｃは、回転軸Ｏに対して周方向に規定角度δだけ傾斜している。つまり、翼８ｃは、いわゆるスキュー型の翼となっている。

翼が回転軸に対して傾斜していないクロスフローファンの場合、スタビライザーの先端部近傍をクロスフローファンの翼が通過する際、翼の各位置のスタビライザー先端部を通過するタイミングが同じになる。このため、両者の間で圧力変動が生じ、いわゆる翼ピッチ音と呼ばれる騒音が発生する。一方、本実施の形態に係るクロスフローファン８の翼８ｃにおいては、スタビライザー９の先端部９ａ近傍を翼８ｃが通過する際、スタビライザー９の先端部９ａを翼８ｃが通過するタイミングがずれるので、スタビライザー９の先端部９ａと翼８ｃとの間で発生する圧力変動を抑制できるため、翼ピッチ音を低減させることができる。

また、本実施の形態に係るクロスフローファン８の翼８ｃにおいては、回転軸Ｏと外周側端部８ｇとは、第１端部８ｃａから第２端部８ｃｂにかけて同じ距離となっている（図６〜図８の半径Ｒｔの位置を参照）。単純に翼を回転軸に対して傾斜させた従来のスキュー型の翼においては、翼中央部とスタビライザー先端部との間の隙間が大きくなり、当該隙間での漏れ損失が増大してしまう。一方、本実施の形態のように翼８ｃの外周側端部８ｇを構成することにより、翼８ｃとスタビライザー９の先端部９ａとの間の隙間を一定にでき、当該隙間での漏れ損失を抑制できる。
すなわち、本実施の形態に係る多翼ファンは、翼の外周側端部と回転軸との間の距離が第１端部から第２端部にかけて同じになっている。このため、本実施の形態に係る多翼ファンは、特許文献１と同様に、翼中央部で発生する漏れ損失を抑制できる。

また、本実施の形態に係るクロスフローファン８の翼８ｃは、回転軸Ｏと垂直な断面において、外周側端部８ｇの肉厚よりも内周側端部８ｈの肉厚の方が大きくなっている。さらに、本実施の形態に係るクロスフローファン８の翼８ｃは、内周側端部８ｈよりも外周側となる位置で、かつ、外周側端部８ｇと内周側端部８ｈとに接する翼弦線Ｌの中点Ｌａを通り回転軸Ｏを中心とする円ＲＬａよりも内周側となる位置に、最も肉厚が大きくなる最大肉厚部を有している。例えば、第１端部８ｃａにおける最大肉厚部は、最大肉厚部Ｔａｍａｘとなっている。第２端部８ｃｂにおける最大肉厚部は、最大肉厚部Ｔｂｍａｘとなっている。つまり、翼８ｃは、該最大肉厚部から内周側端部８ｈに向かって肉厚が小さくなる形状を有している。
なお、翼８ｃの肉厚とは、回転軸Ｏと垂直な断面において圧力面８ｊ及び負圧面８ｋに内接する、直径が０ｍｍよりも大きな円の直径である。

本実施の形態のような位置に最大肉厚部を有していない従来のクロスフローファンにおいては、翼の内周側端部側から外周側端部側に向かって翼間を見た場合、翼中央部よりも内周側端部よりの位置の間隔が大きくなる。つまり、従来のクロスフローファンは、内周側端部から外周側端部にかけて翼間距離が徐々に大きくなっていない。このため、クロスフローファンから気流を吹き出す際、流れの損失が発生し、送風性能が悪化してしまう。一方、上述のように肉厚が変化する本実施の形態に係る翼８ｃを備えたクロスフローファン８においては、内周側端部８ｈから外周側端部８ｇにかけて翼８ｃ間の距離が徐々に大きくなっていく。したがって、本実施の形態に係るクロスフローファン８は、気流を吹き出す際に発生する流れの損失を抑制できる。また、本実施の形態に係るクロスフローファン８は、気流を吸い込む際には、外周側端部８ｇから内周側端部８ｈにかけて、翼８ｃ間の距離が徐々に小さくなっていくこととなる。このため、クロスフローファン８内に吸い込まれる気流が翼８ｃ間で整流されるため、剥離渦を抑制でき、回転音等の剥離渦に起因する騒音を抑制できる。

また、本実施の形態に係るクロスフローファン８の翼８ｃにおいては、内周側端部８ｈにおける第２端部８ｃｂと回転軸Ｏとの間の距離が、内周側端部８ｈにおける第１端部８ｃａと回転軸Ｏとの間の距離よりも短い。換言すると、内周側端部８ｈｂと回転軸Ｏとの間の距離Ｒｉｂが、内周側端部８ｈａと回転軸Ｏとの間の距離Ｒｉａよりも短い。より詳しくは、第１端部８ｃａから第２端部８ｃｂにかけて、内周側端部８ｈと回転軸Ｏとの間の距離が短くなっていく。

スキュー型の翼を有する従来のクロスフローファンは、吹き出される気流の向きが翼と略垂直な向きとなる。詳しくは、クロスフローファンから吹き出される気流の向きは、回転軸と垂直な方向とはならず、翼の回転方向前側端部から後ろ側端部の方向へ曲がった方向となる。このため、このような従来のクロスフローファンを有する空気調和機は、吹出口の側壁に低速域が生成され、高負荷時に当該側壁近傍で逆流が発生しやすくなる。このため、このような従来のクロスフローファンを有する空気調和機は、吹出口からの気流が不安定になり、送風性能が悪化してしまう。

一方、本実施の形態に係るクロスフローファン８は、内周側端部８ｈにおける第２端部８ｃｂと回転軸Ｏとの間の距離が内周側端部８ｈにおける第１端部８ｃａと回転軸Ｏとの間の距離よりも短い翼８ｃを有する。つまり、本実施の形態に係るクロスフローファン８は、回転方向前側の第１端部８ｃａ側よりも回転方向後ろ側の第２端部８ｃｂ側の方が、翼８ｃ間に形成される流路が長くなっている。換言すると、気流吹出時に流れ損失を抑制できる上述のような形状の翼８ｃを有する本実施の形態に係るクロスフローファン８においては、気流を吹き出す際の翼８ｃの内周側端部８ｈ近傍の気流の速度は、回転方向前側の第１端部８ｃａ側よりも回転方向後ろ側の第２端部８ｃｂ側の方が速くなる。このため、本実施の形態に係るクロスフローファン８は、従来であれば翼の回転方向前側端部から後ろ側端部の方向へ曲がっていた吹出時の気流を、第２端部８ｃｂ側の気流で矯正でき、従来よりも回転軸Ｏと垂直な方向へ吹き出すことができる。

以上のように、本実施の形態に係るクロスフローファン８、及び該クロスフローファン８を備えた室内機１００は、騒音を抑制しつつ、送風性能を向上させることができる。すなわち、省エネルギーで高品質な室内機１００を得ることができる。

なお、上述した翼８ｃの構成に以下に示す変形例の構成を適宜組み合わせることにより、さらなる効果を得ることができる。

（翼８ｃの変形例１）
外周側端部８ｇ側における第２端部８ｃｂから第１端部８ｃａにかけての肉厚の減少量を、内周側端部８ｈ側における第２端部８ｃｂから第１端部８ｃａにかけての肉厚の減少量以下としてもよい。詳しくは、図７及び図８に示すように、回転軸Ｏから半径Ｒｔ１の位置における第１端部８ｃａの肉厚を肉厚Ｔ１ａとする。回転軸Ｏから半径Ｒｔ１の位置における第２端部８ｃｂの肉厚を肉厚Ｔ１ｂとする。回転軸Ｏから半径Ｒｔ１よりも小さな半径Ｒｔ２の位置における第１端部８ｃａの肉厚を肉厚Ｔ２ａとする。回転軸Ｏから半径Ｒｔ２の位置における第２端部８ｃｂの肉厚を肉厚Ｔ２ｂとする。このとき、（Ｔ１ｂ−Ｔ１ａ）≦（Ｔ２ｂ−Ｔ２ａ）となっている。

翼８ｃにこのような構成を備えることにより、隣接する翼８ｃ間における外周側端部８ｇ側の距離の差は、第１端部８ｃａ側と第２端部８ｃｂ側とにおいて同じに又は小さくできる。このため、クロスフローファン８に気流を吸い込む際、剥離渦を抑制でき、回転音等の剥離渦に起因する騒音を抑制することができる。また、第１端部８ｃａ側と第２端部８ｃｂ側とにおいて吸込み風量の差異を小さくでき、かつ、外周側端部８ｇ側における翼８ｃ間の面積を拡大できるので、クロスフローファン８の高効率化が図れる。また、外周側端部８ｇ側における翼８ｃ間の面積を拡大できるので、クロスフローファン８から気流を吹き出す際には、吹出し風速を減速できる。このため、摩擦損失によってファンモータ１２に発生する軸トルクを低減でき、クロスフローファン８の高効率化が図れる。すなわち、さらに省エネルギーな室内機１００を得ることができる。

また、翼８ｃにこのような構成を備えることにより、内周側端部８ｈ側では、第２端部８ｃｂ側における翼８ｃ間の距離が、第１端部８ｃａ側における翼８ｃ間の距離よりも小さくなる。このため、気流を吹き出す際の翼８ｃの内周側端部８ｈ近傍の気流の速度は、回転方向前側の第１端部８ｃａ側よりも回転方向後ろ側の第２端部８ｃｂ側の方がさらに速くなる。したがって、吹出気流の曲がりをさらに矯正でき、クロスフローファン８の送風性能をさらに向上させることができる。

（翼８ｃの変形例２）
負圧面８ｋに、回転軸Ｏ方向に沿って延び、外周側が凹む第１段差８ｉを有してもよい。例えば、図６〜図８に示すように、回転軸Ｏから距離Ｒｉとなる位置に、第１段差８ｉを形成している。これにより、クロスフローファン８から気流を吹き出す際、第１段差８ｉに発生する負圧により、負圧面８ｋから剥離しそうな気流の再付着を促進できる。また、外周側端部８ｇ側における翼８ｃ間の面積を拡大できるので、クロスフローファン８から気流を吹き出す際には、吹出し風速を減速できる。このため、クロスフローファン８の高効率化が図れ、さらに省エネルギーな室内機１００を得ることができる。

なお、変形例１の構成と変形例２の構成を組み合わせる場合、第１段差８ｉの高さを、第１端部８ｃａから第２端部８ｃｂにかけて高くしていってもよい。上述のように、変形例１では、気流を吹き出す際の翼８ｃの内周側端部８ｈ近傍の気流の速度は、回転方向前側の第１端部８ｃａ側よりも回転方向後ろ側の第２端部８ｃｂ側の方がさらに速くなる。このため、第２端部８ｃｂ側において気流の剥離が生じやすくなる。しかしながら、第２端部８ｃｂ側の第１段差８ｉの高さを高くすることにより、第１段差８ｉで発生する負圧を大きくでき、第２端部８ｃｂ側での気流の剥離を抑制できる。

（翼８ｃの変形例３）
回転軸Ｏと垂直な断面において、負圧面８ｋが異なる半径の複数の円弧で形成された構成としてもよい。また、回転軸Ｏと垂直な断面において、圧力面８ｊが少なくとも１つの円弧で形成された構成としてもよい。そして、回転軸Ｏと垂直な断面において、負圧面８ｋ及び圧力面８ｊが、一方側が前記円弧に接続されて他方側が内周側端部８ｈに接続された直線部を有する構成としてもよい。

例えば、負圧面８ｋは、図７及び図８に示すように構成される。詳しくは、第１端部８ｃａにおいては、負圧面８ｋは、外周側端部８ｇ側が半径Ｒｋａ１の円弧で形成される。また、負圧面８ｋは、半径Ｒｋａ１の円弧の内周側が半径Ｒｋａ２の円弧で形成される。また、負圧面８ｋは、半径Ｒｋａ２の円弧の内周側が半径Ｒｋａ３の円弧で形成される。そして、負圧面８ｋは、一方側が半径Ｒｋａ３の円弧に接続され、他方側が内周側端部８ｈに接続された直線部８Ｌｋａを有する。一方、第２端部８ｃｂにおいては、負圧面８ｋは、外周側端部８ｇ側が半径Ｒｋｂ１の円弧で形成される。また、負圧面８ｋは、半径Ｒｋｂ１の円弧の内周側が半径Ｒｋｂ２の円弧で形成される。また、負圧面８ｋは、半径Ｒｋｂ２の円弧の内周側が半径Ｒｋｂ３の円弧で形成される。そして、負圧面８ｋは、一方側が半径Ｒｋｂ３の円弧に接続され、他方側が内周側端部８ｈに接続された直線部８Ｌｋｂを有する。
すなわち、負圧面８ｋは、外周側端部８ｇ側から内周側端部８ｈ側にかけて異なる半径の複数の曲面が接続され、内周側端部８ｈ側に平面を有する構成となっている。

また例えば、圧力面８ｊは、図７及び図８に示すように構成される。詳しくは、第１端部８ｃａにおいては、圧力面８ｊは、半径Ｒｊａ１の円弧で形成される。そして、圧力面８ｊは、一方側が半径Ｒｊａ１の円弧に接続され、他方側が内周側端部８ｈに接続された直線部８Ｌｊａを有する。一方、第２端部８ｃｂにおいては、圧力面８ｊは、外周側端部８ｇ側が半径Ｒｊｂ１の円弧で形成される。また、圧力面８ｊは、半径Ｒｊｂ１の円弧の内周側が半径Ｒｊｂ２の円弧で形成される。そして、圧力面８ｊは、一方側が半径Ｒｊｂ２の円弧に接続され、他方側が内周側端部８ｈに接続された直線部８Ｌｊｂを有する。
すなわち、圧力面８ｊは、外周側端部８ｇ側から内周側端部８ｈ側にかけて少なくとも１つの曲面が形成され、内周側端部８ｈ側に平面を有する構成となっている。

このように負圧面８ｋを構成することにより、クロスフローファン８に気流を吸い込む際、外周側の曲面部分で負圧面８ｋから剥離しそうになった気流を内周側の異なる円弧半径の曲面部分で再付着でき、流れの損失を抑制できる。また、このように圧力面８ｊを構成することにより、クロスフローファン８に気流を吸い込む際、気流の圧力を徐々に上昇させていくことができ、圧力面８ｊと気流との間の摩擦ロスを抑制することができる。また、翼８ｃの内周側端部８ｈ側に直線部８Ｌｊａ，８Ｌｊｂ，８Ｌｋａ，８Ｌｋｂを有することにより、クロスフローファン８に気流を吸い込む際、曲面部分で負圧面８ｋから剥離しそうになった気流を当該直線部で再付着できる。このため、局所的な剥離による流体異常音を抑制できる。

（翼８ｃの変形例４）
回転軸Ｏから同一半径の位置において、第２端部８ｃｂから第１端部８ｃａにかけて肉厚が小さくなるように、翼８ｃを構成してもよい。例えば、図７及び図８に示すように、半径Ｒｔ１の位置では、第２端部８ｃｂの肉厚Ｔ１ｂよりも、第１端部８ｃａの肉厚Ｔ１ａを小さくする。また、半径Ｒｔ２の位置では、第２端部８ｃｂの肉厚Ｔ２ｂよりも、第１端部８ｃａの肉厚Ｔ２ａを小さくする。

図４に示すように、本実施の形態では、翼８ｃの第２端部８ｃｂと支持板８ｂとが接続された形状に、これら翼８ｃ及び支持板８ｂを一体的に樹脂形成している。つまり、翼８ｃ及び支持板８ｂを樹脂成形する際、翼８ｃの第２端部８ｃｂと支持板８ｂとが接続された形状に、これら翼８ｃ及び支持板８ｂを同じ金型で同時に形成している。変形例４のように翼８ｃを構成することにより、翼８ｃは第２端部８ｃｂから第１端部８ｃａにかけて先細りの形状になる。このため、図４のように翼８ｃ及び支持板８ｂを一体的に樹脂形成する場合、金型への樹脂の注入が容易となり、離型時に翼８ｃと金型が接触することも抑制できる。したがって、変形例４の構成を翼８ｃに採用することにより、クロスフローファン８の生産性を向上させることができる。

（翼８ｃの変形例５）
例えば、図７及び図８に示すように、外周側端部８ｇに、回転軸Ｏと垂直な断面において支持板８ｂの外周と同心円となる半径Ｒｔの円弧面を有してもよい。そして、負圧面８ｋには、前記円弧面の内周側の端部に、内周側が凹む第２段差８ｇｈを有するとよい。

例えばフィルタ５に塵埃等が堆積すると、図７及び図８に白抜き矢印で示すように、クロスフローファン８に吸い込まれる気流の入射角度が大きくなる場合がある。このような場合でも、変形例５の構成を採用することにより、翼８ｃ間に気流が流れ込む際、前記円弧面に気流が添うように流れる。そして、第２段差８ｇｈに発生する負圧によって、負圧面８ｋから気流が剥離することを抑制できる。つまり、剥離耐力が高く、気流の入射角度が大きくなっても失速しづらいクロスフローファン８を得ることができる。すなわち、送風特性が変化しづらいクロスフローファン８を得ることができ、高品質な室内機１００を得ることができる。

（翼８ｃの変形例６）
例えば図７及び図８に示すように、翼８ｃの外周側端部８ｇを、回転軸Ｏを中心とする半径Ｒｒである支持板８ｂの外周よりも内周側に位置させてもよい。これにより、クロスフローファン８又は室内機１００を落下させてしまった場合でも、翼８ｃの破損を防止できる。

以上、本実施の形態では、クロスフローファン８を例に、本発明に係る多翼ファンを説明してきた。しかしながら、本発明に係る多翼ファンは、クロスフローファン８に限定されるものではなく、シロッコファンとしてもよい。

図９は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の室内機の別の一例の要部を示す斜視図であり、シロッコファン及び該シロッコファンを収納するケーシングを示す斜視図である。
シロッコファン２１０は、クロスフローファン８と同様に、支持板２１２間に複数の翼２１１が設けられている。また、シロッコファン２１０の翼２１１は、クロスフローファン８の翼８ｃと同様に、回転軸２１３の同心円上に規定の間隔を空けて配置される。そして、シロッコファン２１０は、クロスフローファン８と同様に、翼２１１の間から気流を吹き出す構成である。

また、シロッコファン２１０を用いる室内機は、吸込口２０１及び吹出口２０２が形成されたケーシング２００を備える。シロッコファン２１０は、該ケーシング２００に収納される。このシロッコファン２１０を収納するケーシング２００も、クロスフローファン８を収納したケーシングの本体１と同様に、シロッコファン２１０と吹出口２０２との間に配置されたディフューザー２０３を備える。そして、ディフューザー２０３は、シロッコファン２１０の回転軸２１３に沿って延び、シロッコファン２１０と対向するように配置される突出部２０４を有する。

このため、シロッコファン２１０の翼２１１に上述した翼８ｃの構成を採用することにより、上述した効果のうち、気流を吸い込む際の効果以外の効果を得ることができる。

１ 本体、１ａ 本体上部、１ｂ 前面パネル、２ 吸込グリル、２ａ 開口、３ 吹出口、４ａ 上下風向ベーン、４ｂ 左右風向ベーン、５ フィルタ、７ 熱交換器、８ クロスフローファン、８ａ 羽根車、８ｂ 支持板、８ｃ 翼、８ｃａ 第１端部、８ｃｂ 第２端部、８ｄ 羽根車単体、８ｅ ファンボス、８ｆ ファンシャフト、８ｇ 外周側端部、８ｇｈ 第２段差、８ｈ 内周側端部、８ｉ 第１段差、８ｊ 圧力面、８ｋ 負圧面、８Ｌｊａ，８Ｌｊｂ，８Ｌｋａ，８Ｌｋｂ 直線部、９ スタビライザー、９ａ 先端部、９ｂ 下面部、９ｃ ドレンパン、１０ ガイドウォール、１１ 部屋、１１ａ 壁、１２ ファンモータ、１２ａ モータシャフト、２０ ディフューザー、１００ 室内機、２００ ケーシング、２０１ 吸込口、２０２ 吹出口 ２０３ ディフューザー、２０４ 突出部、２１０ シロッコファン、２１１ 翼、２１２ 支持板、２１３ 回転軸、Ｅ１ 吸込側風路、Ｅ２ 吹出側風路、Ｌ 翼弦線、Ｌａ 中点、Ｏ 回転軸、Ｒｉ，Ｒｉａ，Ｒｉｂ 距離、Ｒｊａ１，Ｒｋａ１，Ｒｋａ２，Ｒｋａ３，Ｒｊｂ１，Ｒｊｂ２，Ｒｋｂ１，Ｒｋｂ２，Ｒｋｂ３ 半径、ＲＬａ 円、ＲＯ 回転方向、Ｒｒ 半径、Ｒｔ 半径、Ｒｔ１，Ｒｔ２ 半径、Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ，Ｔ２ａ，Ｔ２ｂ 肉厚、Ｔａｍａｘ，Ｔｂｍａｘ 最大肉厚部。

Claims (11)

1. 回転軸の同心円上に配置された複数の翼を備え、
   前記複数の翼のそれぞれは、前記複数の翼のそれぞれの前記回転軸方向の端部として第１端部及び第２端部を有し、前記第１端部が前記第２端部よりも回転方向前側に配置されており、
   前記複数の翼のそれぞれは、さらに前記複数の翼のそれぞれの前記回転軸を中心とする半径方向の端部として、外周側に位置する外周側端部及び内周側に位置する内周側端部を有し、
   前記回転軸と垂直な断面において前記複数の翼のそれぞれは、前記外周側端部の肉厚よりも前記内周側端部の肉厚の方が大きく、かつ、前記内周側端部よりも外周側で、前記回転軸を中心として翼弦線の中点を通る円よりも内周側となる位置に最も肉厚が大きくなる最大肉厚部を有し、該最大肉厚部から前記内周側端部に向かって肉厚が小さくなる形状を有し、
   前記内周側端部における前記第２端部と前記回転軸との間の距離は、前記内周側端部における前記第１端部と前記回転軸との間の距離よりも短く、
   前記外周側端部側における前記第２端部から前記第１端部にかけての肉厚の減少量が、前記内周側端部側における前記第２端部から前記第１端部にかけての肉厚の減少量以下である多翼ファン。
2. 前記回転軸と前記外周側端部とは、前記第１端部から前記第２端部にかけて同じ距離である請求項１に記載の多翼ファン。
3. 前記翼は、負圧面に、外周側が凹む第１段差を有する請求項１又は請求項２に記載の多翼ファン。
4. 前記翼は、負圧面に、外周側が凹む第１段差を有し、
   該第１段差の高さが、前記第１端部から前記第２端部にかけて高くなっている請求項１又は請求項２に記載の多翼ファン。
5. 前記翼の圧力面及び負圧面は、前記回転軸から前記外周側端部に向かうにしたがって該翼の回転方向に湾曲しており、
   前記回転軸と垂直な断面において、
   前記翼の負圧面は、異なる半径の複数の円弧で形成されており、
   前記翼の圧力面は、少なくとも１つの円弧で形成されており、
   前記翼の圧力面及び負圧面は、一方側が前記円弧に接続され、他方側が前記内周側端部に接続された直線部を有する請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の多翼ファン。
6. 前記回転軸から同一半径の位置において、
   前記翼は、前記第２端部から前記第１端部にかけて肉厚が小さくなる請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の多翼ファン。
7. 前記翼の前記第１端部又は前記第２端部と接続され、外周が円形状の支持板を備えた請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の多翼ファン。
8. 前記翼は、
   前記外周側端部に、前記回転軸と垂直な断面において前記支持板の外周と同心円となる円弧面を有し、
   負圧面には、前記円弧面の内周側の端部に、内周側が凹む第２段差を有する請求項７に記載の多翼ファン。
9. 前記翼の前記外周側端部は、前記支持板の外周よりも内周側に位置する請求項７又は請求項８に記載の多翼ファン。
10. 吸込口及び吹出口が形成されたケーシングと、
    該ケーシングに収納された請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の多翼ファンと、
    前記多翼ファンの回転軸に沿って延び、前記多翼ファンに対向する突出部を有し、前記多翼ファンと前記吹出口との間に配置されたディフューザーと、
    を備えた空気調和機。
11. 前記多翼ファンは、クロスフローファンであり、
    前記吸込口から前記吹出口に至る前記ケーシング内の風路を吸込側風路と吹出側風路とに区画するスタビライザーを備え、
    前記突出部は前記スタビライザーの端部である請求項１０に記載の空気調和機。

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