JP2011122522A - 貫流ファン及びこれを備えた空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】吹出風路での風速分布を均一化することにより通風抵抗を低減するとともに、ファンモーターの消費電力を低減し省エネルギーとなる貫流ファンを得る。
【解決手段】回転軸方向に間隔を隔てて配置された少なくとも２つの支持板（リング１０ｂ）と、相互の支持板間において、支持板の周方向に間隔を隔てて配置された複数の翼２０とを有する羽根車１０ａを備えた貫流ファンにおいて、羽根車の回転軸に直交する翼断面における複数の翼の外径は略同一で、翼の長手方向の長さを複数の領域に分割し、支持板に隣接する部分を第１領域、翼中央部を第２領域、第１領域と第２領域との間の部分を第３領域とした場合、各領域の翼外周端部における翼出口角を、第２領域＜第１領域＜第３領域の順に大きくする。
【選択図】図３

Description

本発明は、送風手段として用いられる貫流ファン及びこの貫流ファンを搭載した空気調和機に関するものである。

従来の貫流ファンとしては、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。これは、羽根車の羽根保持板（リング）間に取り付けられた多数の羽根（翼）の外径側端の長手方向ラインに沿う形状を、回転方向に前進する位相と後退する位相とを交互に位相変化させる形状としたものである。すなわち、羽根の外径側端の長手方向ラインにおける位相変化の形状が、回転方向に前進−後退−前進、あるいは後退−前進−後退の順で形成されたものである。これによって、回転音１次、２次を低減し、音質がよく低騒音化を可能にしている。
また、特許文献２には、羽根車外周側の羽根先端に、羽根の長手方向に間隔をおいて、断続的に円柱部を設け、円柱部の外径を羽根の肉厚よりも大きくしたものが開示されている。

特開平９−２５０４９３号公報（第３頁、図１、図２） 特開平２−１１５５９８号公報（第２頁、第１図）

特許文献１に記載の貫流ファンでは、羽根位置外径が変化するため、貫流ファンの吹出風路と吸込風路とを分離する舌部表面との間で隙間が広くなる部分が存在するため、漏れ流れが生じることから損失が大きく、同一風量における回転トルクが増加し、その結果、ファンモーターの消費電力が増加し省エネルギー性に劣るという問題がある。
また、特許文献２に記載の貫流ファンにおいても、翼の長手方向に、翼外周側で円柱付きの部分と円柱無しの部分とを交互に設ける構成であるので、舌部表面との間で隙間が広くなる部分が存在することになり、特許文献１と同じような問題がある。加えて、円柱部により生じる気流の渦が舌部近傍で大きく成長する懸念があるため、騒音低減効果はそれほど期待できないものと考えられる。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたもので、吹出風路での風速分布を均一化することにより通風抵抗を低減するとともに、ファンモーターの消費電力を低減し省エネルギーとなる貫流ファンを得ることを目的とする。
また、本発明は、そのような貫流ファンを搭載することで、省エネルギー性のよい空気調和機を得ることを目的とする。

本発明に係る貫流ファンは、
回転軸方向に間隔を隔てて配置された少なくとも２つの支持板と、
相互の支持板間において、支持板の周方向に間隔を隔てて配置された複数の翼とを有する羽根車を備えた貫流ファンにおいて、
前記羽根車の回転軸に直交する翼断面における複数の翼の外径は略同一で、
翼の長手方向の長さを複数の領域に分割し、前記支持板に隣接する部分を第１領域、翼中央部を第２領域、第１領域と第２領域との間の部分を第３領域とした場合、各領域の翼外周端部における翼出口角が、第２領域＜第１領域＜第３領域の順に大きくなっていることを特徴とするものである。

また、本発明に係る空気調和機は、本体内部に設けられた空気が通過する風路に、熱交換器と、この熱交換器の下流に上記の貫流ファンとを配設したものである。

本発明の空気調和機に搭載される貫流ファンは、上記のように、長手方向の翼中央部である第２領域では翼出口角が最小であるので、支持板間の長手方向中央部に流れが集中しすぎず、また第３領域では翼出口角が最も大きいため、他の領域に比べ相対的に半径方向へ空気が吹き出され、翼間距離が拡大するので風速を低減できる。また低速となる第１領域では翼出口角を小さくし翼間距離が縮小するので、流れの不安定さによる乱れ生成を防止でき、かつ風速を増加できる。よって、吹出風路での風速分布が均一化され、局所的に高風速域が無くなるので、負荷トルクが低減しファンモーターの消費電力を低減することができる。また、翼外周部半径が周方向、長手方向で変化せず舌部との隙間も一定に保持できるため、漏れ流れによる損失が小さくなり通風抵抗が低減し、さらには負荷トルクを低減することができる。
以上の結果、省エネルギーな空気調和機が得られる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の外観斜視図である。 図１の空気調和機の縦断面図である。 図１の貫流ファンの羽根車の概略図で、図３（ａ）は羽根車の側面図、図３（ｂ）は羽根車の半断面を示す正面図である。 図３のＡ−Ａ断面（第１領域）における翼断面図である。 図３のＢ−Ｂ断面（第２領域）における翼断面図である。 図３のＣ−Ｃ断面（第３領域）における翼断面図である。 翼外周部を表すための翼１枚の斜視図である。 リング間距離Ｌに対する第１領域の長さＬ１の比率Ｌ１／Ｌによる騒音値と、比較例として、長手方向の全長でリング近傍部（第１領域）の翼形状とした場合の騒音値との差を示す図である。 第３領域の翼外周端部における翼出口角β２ｃと第１領域の翼外周端部における翼出口角β２ａとの差Δβ２（＝β２ｃ−β２ａ）と騒音値差との関係を示す図である。

実施の形態１．
まず、本発明に係る貫流ファンを搭載した空気調和機について概要を説明する。図１は本発明の実施の形態１における壁掛け型空気調和機の外観斜視図、図２は図１の空気調和機の縦断面図である。また、図２には、吹出口における風速分布として、従来の貫流ファンを搭載した場合の風速分布Ｕ１と本発明の貫流ファンを搭載した場合の風速分布Ｕ２が併記してある。
図１及び図２において、本発明に係る空気調和機の本体１は、空調される部屋の壁に設置されている。本体前面１ａは取り外し可能な前面グリル６で覆われている。本体上部１ｂには、室内空気を吸い込むための吸込口２が、本体下部には空調された空気を室内へ吹き出すための吹出口３が設けられている。吹出口３には上下風向ベーン４ａ、左右風向ベーン４ｂが回動自在に取り付けられており、室内への送風方向を調整できるようになっている。

本体１の内部においては、吸込口２から吹出口３に至る風路５において、上流側より順に、ホコリに静電気を与えてホコリを集塵する電気集塵器７、ホコリを除塵する網目状のフィルター８、空気を冷暖房する熱交換器９、本発明に係る貫流ファン１０が主として配置されている。熱交換器９は、フィンチューブ型の熱交換器からなり、貫流ファン１０の羽根車１０ａの正面側及び上方側に、羽根車１０ａを覆うように配設されている。

貫流ファン１０の羽根車１０ａは、吸込側風路５ａと吹出側風路５ｂとを分ける舌部１１ａと、本体背面側のスクロール壁を形成するガイドウォール（リアガイドともいう）１２との間に設置されている。また、本体１内部には熱交換器９から滴下する水滴（ドレン水）を一時的に受けるドレンパン１１ｂを有するスタビライザー１１が横架されており、舌部１１ａはこのドレンパン１１ｂの先端部に一体的に形成されている。なお、図中、Ｏは羽根車１０ａの回転中心を示し、ＲＯは羽根車１０ａの回転方向を示している。

この空気調和機において、貫流ファン１０の羽根車１０ａを回転駆動することにより、本体上部に設けられている吸込みグリルの吸込口２から室内空気が吸い込まれる。吸い込まれた室内空気は、空気中に含まれているホコリ等を電気集塵器７、およびフィルター８で除去し、清浄な空気が熱交換器９を通過して羽根車１０ａに吸い込まれる。その際、熱交換器９のチューブ内を流通する冷媒と熱交換器９のフィン・チューブ間を通過する空気とが熱交換され、冷気または暖気となった空気が羽根車１０ａを横断し（貫流し）、吹出側風路５ｂを通って吹出口３から室内へ吹き出される。

次に、上記の貫流ファン１０について図３〜図７を参照して詳細に説明する。図３は本発明の実施の形態１に係る貫流ファンの羽根車の概略図で、図３（ａ）は羽根車の側面図、図３（ｂ）は羽根車の半断面を示す正面図である。また、図４、図５、図６は、それぞれ貫流ファンの回転軸に直交する断面における翼１枚の拡大断面図を示し、図４は図３の翼長手方向の第１領域におけるＡ−Ａ断面図、図５は図３の翼長手方向の第２領域におけるＢ−Ｂ断面図、図６は図３の翼長手方向の第３領域におけるＣ−Ｃ断面図である。また、図７は翼外周部を表すための翼１枚の斜視図を示す。なお、図３には、従来の貫流ファンの風速分布Ｖ１と本発明の貫流ファンの風速分布Ｖ２が併記してある。

図３において、貫流ファン１０の羽根車１０ａは、回転軸方向Ｘに１つ以上の羽根車単体１０ｃを有する。羽根車単体１０ｃは、所定の間隔を隔てて配置される少なくとも２つの円板状の支持板として、例えばリング１０ｂと、２つのリング１０ｂ間の外周部において、周方向に所定の間隔をあけて配設された複数の翼２０とから構成されている。翼２０は、両端がリング１０ｂに固定され、回転軸方向Ｘに平行に配設されている。羽根車単体１０ｃは、例えばＡＳ樹脂やＡＢＳ樹脂などの熱可塑性樹脂で成形され、回転軸方向Ｘに溶着等によって複数個連結して一体化され、これにより１つ以上の羽根車単体１０ｃを有する羽根車１０ａが形成される。羽根車１０ａの両端における一方の端板であるリング１０ｂにはファンシャフト１０ｄが取り付けられ、他方の端板であるリング１０ｂには内部側に突出するファンボス１０ｅを設け、このファンボス１０ｅにモーター１３のモーターシャフト１３ａを挿入しネジ等で固定してモーターシャフト１３ａが取り付けられている。そして、上記のように構成された羽根車１０ａは、ファンシャフト１０ｄとモーターシャフト１３ａとがそれぞれ軸受（図示せず）を介して図２のように風路４内に両持ちで支持され、ＲＯ方向に回転することで送風することができる。

ここで、翼２０の長手方向の長さを、図３及び図７に示すように、５つの領域に分けて、以下に示すように翼断面形状を形成するものとする。
長さＬ１で示される第１領域２０ａは、リング１０ｂに隣接するリング近傍の翼端部分である。長さＬ２で示される第２領域２０ｂは、翼の中央部分である。そして、長さＬ３で示される第３領域２０ｃは、第１領域２０ａと第２領域２０ｂとの間、すなわち翼の中間部分（翼間部分）である。また、リング１０ｂ間における翼２０の長手方向の全長をＬとし、この例では、Ｌ＝２（Ｌ１＋Ｌ３）＋Ｌ２である。

翼２０は、各領域２０ａ、２０ｂ、２０ｃでの断面形状が図４〜図６に示すような翼型形状に形成されている。翼２０は、円弧形状に形成され、翼外周端部Ｔ１及び翼内周端部Ｔ２は丸みを有する円弧形状に形成されている。そして、翼外周端部Ｔ１の円弧中心Ｔ１ｏと羽根車回転中心Ｏとを結ぶ直線Ｏ−Ｔ１ｏの半径Ｒ０１は、各領域２０ａ、２０ｂ、２０ｃの翼断面ともに長手方向で略同一半径寸法となっており、全翼の外接円の直径となる羽根車有効外径は長手方向で同一である。したがって、羽根車有効外径と舌部１１ａの表面との隙間は、各領域２０ａ、２０ｂ、２０ｃにおいて一定となっている。

図４は、第１領域２０ａの翼断面形状を示すものである。なお、図４には、第１領域２０ａの翼断面形状との比較のため、第１領域２０ａに隣接する第３領域２０ｃの翼断面形状が併記してある。
第１領域２０ａの翼断面形状は、翼２０の回転方向ＲＯ側に面する圧力面２０ｐと、反回転側に面する負圧面２０ｓとの肉厚中心線であるそり線Ｓが、羽根車回転中心Ｏから所定半径Ｒ０３に対して、外側の所定半径Ｒａ３１の外周側そり線Ｓ１ａと、内側の所定半径Ｒａ３２の内周側そり線Ｓ２ａとの２つの円弧で形成されている。但し、２つのそり線３１ａ、３２ａの曲率半径Ｒａ３１とＲａ３２との関係は、Ｒａ３１＜Ｒａ３２となっている。また、圧力面２０ｐは、羽根車回転中心Ｏから所定半径Ｒ０３に対して、外周側においては曲率半径Ｒａ１１、内周側においては曲率半径Ｒａ１２の２つの円弧で形成されており、２つの曲率半径Ｒａ１１とＲａ１２との関係は、Ｒａ１１＜Ｒａ１２となっている。負圧面２０ｓは、羽根車回転中心Ｏから所定半径Ｒ０３に対して、外周側においては曲率半径Ｒａ２１、内周側においては曲率半径Ｒａ２２の２つの円弧で形成されており、２つの曲率半径Ｒａ２１とＲａ２２との関係は、Ｒａ２１＜Ｒａ２２となっている。

そして、翼２０の翼外周端部Ｔ１の円弧中心Ｔ１ｏにおける羽根車回転中心Ｏを中心とする円の接線と、翼外周側そり線Ｓ１ａの接線との成す狭角である翼出口角β２ａが所定角度となるように翼２０が形成されている。

図５は、第２領域２０ｂの翼断面形状を示すものである。なお、図５においても、第２領域２０ｂの翼断面形状との比較のため、第１領域２０ａ及び第３領域２０ｃの翼断面形状が併記してある。
第２領域２０ｂの翼断面形状は、翼２０の回転方向ＲＯ側に面する圧力面２０ｐと、反回転側に面する負圧面２０ｓとの肉厚中心線であるそり線Ｓが、羽根車回転中心Ｏから所定半径Ｒ０３に対して、外側の所定半径Ｒｂ３１の外周側そり線Ｓ１ｂと、内側の所定半径Ｒｂ３２の内周側そり線Ｓ２ｂとの２つの円弧で形成されている。但し、２つのそり線３１ｂ、３２ｂの曲率半径Ｒｂ３１とＲｂ３２との関係は、Ｒｂ３１＜Ｒｂ３２となっている。また、圧力面２０ｐは、羽根車回転中心Ｏから所定半径Ｒ０３に対して、外周側においては曲率半径Ｒｂ１１、内周側においては曲率半径Ｒｂ１２の２つの円弧で形成されており、２つの曲率半径Ｒｂ１１とＲｂ１２との関係は、Ｒｂ１１＜Ｒｂ１２となっている。負圧面２０ｓは、羽根車回転中心Ｏから所定半径Ｒ０３に対して、外周側においては曲率半径Ｒｂ２１、内周側においては曲率半径Ｒｂ２２の２つの円弧で形成されており、２つの曲率半径Ｒｂ２１とＲｂ２２との関係は、Ｒｂ２１＜Ｒｂ２２となっている。

そして、翼２０の翼外周端部Ｔ１の円弧中心Ｔ１ｏにおける羽根車回転中心Ｏを中心とする円の接線と、翼外周側そり線Ｓ１ｂの接線との成す狭角である翼出口角β２ｂが所定角度となるように翼２０が形成されている。

図６は、第３領域２０ｃの翼断面形状を示すものである。なお、図６においても、第３領域２０ｃの翼断面形状との比較のため、第３領域２０ｃに隣接する第１領域２０ａの翼断面形状が併記してある。
第３領域２０ｃの翼断面形状は、翼２０の回転方向ＲＯ側に面する圧力面２０ｐと、反回転側に面する負圧面２０ｓとの肉厚中心線であるそり線Ｓが、羽根車回転中心Ｏから所定半径Ｒ０３に対して、外側の所定半径Ｒｃ３１の外周側そり線Ｓ１ｃと、内側の所定半径Ｒｃ３２の内周側そり線Ｓ２ｃとの２つの円弧で形成されている。但し、２つのそり線３１ｃ、３２ｃの曲率半径Ｒｃ３１とＲｃ３２との関係は、Ｒｃ３１＞Ｒｃ３２となっている。また、圧力面２０ｐは、羽根車回転中心Ｏから所定半径Ｒ０３に対して、外周側においては曲率半径Ｒｃ１１、内周側においては曲率半径Ｒｃ１２の２つの円弧で形成されており、２つの曲率半径Ｒｃ１１とＲｃ１２との関係は、Ｒｃ１１＞Ｒｃ１２となっている。負圧面２０ｓは、羽根車回転中心Ｏから所定半径Ｒ０３に対して、外周側においては曲率半径Ｒｃ２１、内周側においては曲率半径Ｒｃ２２の２つの円弧で形成されており、２つの曲率半径Ｒｃ２１とＲｃ２２との関係は、Ｒｃ２１＞Ｒｃ２２となっている。

そして、翼２０の翼外周端部Ｔ１の円弧中心Ｔ１ｏにおける羽根車回転中心Ｏを中心とする円の接線と、翼外周側そり線Ｓ１ｂの接線との成す狭角である翼出口角β２ｃが所定角度となるように翼２０が形成されている。

このような第１領域２０ａ〜第３領域２０ｃの各領域の翼断面形状において、羽根車回転中心Ｏから所定半径Ｒ０３の円を翼外周側の形状を変更する基準として、その所定半径Ｒ０３より内周側の翼断面形状は、長手方向で同一形状となっている。つまり、各領域における、そり線Ｓ２の半径Ｒａ３２＝Ｒｂ３２＝Ｒｃ３２、圧力面内周側半径Ｒａ１２＝Ｒｂ１２＝Ｒｃ１２＝Ｒ１２、負圧面内周側半径Ｒａ２２＝Ｒｂ２２＝Ｒｃ２２＝Ｒ２２となっている。また、所定半径Ｒ０３より外周側の翼断面形状においては、そり線Ｓ１の半径Ｒｂ３１＜Ｒａ３１＜Ｒｃ３１、圧力面内周側半径Ｒｂ１１＜Ｒａ１１＜Ｒｃ１１、負圧面内周側半径Ｒｂ２１＜Ｒａ２１＜Ｒｃ２１となるように形成されている。その結果、翼出口角はβ２ｂ（第２領域）＜β２ａ（第１領域）＜β２ｃ（第３領域）の順に、大きくなっている。したがって、図５に示すように、第２領域２０ｂの翼外周端部Ｔ１は他の領域よりも最も回転方向に前進し、第３領域２０ｃの翼外周端部は逆に最も回転方向に後退した翼断面形状となっている。そのため、翼弦長についても、第２領域＜第１領域＜第３領域の順に短くなっている。

図７は、第１領域２０ａ〜第３領域２０ｃの各領域の翼外周部２０ｄの形状を示す斜視図である。図７に示すように、翼２０は長手方向に、リングに隣接する両端２箇所の第１領域２０ａ、翼中央部分の第２領域２０ｂ、及び第１領域２０ａと第２領域２０ｂとの間の２箇所の翼間部分の第３領域２０ｃの５つの領域に分割され、長手方向においてそれぞれ所定長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３を有する矩形状に形成され、かつ前記５つの領域の間は各々傾斜面２０ｅで接続された翼形状を形成している。

以上のように各領域２０ａ、２０ｂ、２０ｃの翼断面形状を形成することで、図２に示すように、従来の長手方向に同一翼断面形状を有する貫流ファンの場合は、吹出口高さ方向の風速分布Ｕ１のように、風速が翼中央部で速く、リング近傍の翼端部ではリング表面の摩擦損失の影響で遅い分布となる。一方、本発明の風速分布Ｕ２は、第２領域２０ｂ（翼中央部）の翼出口角が最小で、翼外周端部が羽根車回転方向へ他の領域の翼外周端部よりも突出（前進）する形状であるので、リング間の翼長手方向中央部に流れが集中しすぎず、また第３領域２０ｃ（翼間部）では翼出口角が最も大きく他の領域に比べて相対的に半径方向へ空気を吹き出すため、回転方向に隣合う翼と翼との間の距離（翼間距離）も拡大することになるため風速を低減することができる。また、低速となる第１領域２０ａ（リング近傍の翼端部）では翼出口角を小さくし翼間距離を縮小することで、流れの不安定さによる乱れの生成を防止することができ、かつ風速を増加することができる。
また、翼外周部半径が周方向、長手方向で変化せず舌部１１ａとの隙間も一定に保持できるため、漏れ流れによる損失が小さくなり通風抵抗が低減し、さらには負荷トルクを低減することができる。

さらに、従来のように翼外周端部が長手方向で徐々に湾曲する波形に形成することで翼外周端部で流れを拡散し乱れを抑制するのではなく、本発明は異なる翼出口角を有する領域が長手方向に所定幅一定の矩形状になっているので、羽根車の吹出し風向を長手方向で制御することで、下流側の吹出口への風速分布を均一化している。
また、翼出口角の異なる５つの領域が傾斜面で形成され、略直角な段差ではないので、翼面上で急激に流れの変化が生じないので段差による乱れが生じない。

よって、翼長手方向で風速分布が均一化され、局所的な高風速域が無くなるので、負荷トルクが低減するため、モーターの消費電力を低減することができる。また、下流側に配設される風向ベーンにも局所的な高速流が当たらないので通風抵抗が低減し、さらに負荷トルクを低減することができる。
また、風向ベーンへの風速が均一化し局所的に高速な領域が無くなるので、風向ベーン表面での境界層乱れによる騒音も低減できる。
以上の結果、省エネルギーで低騒音な空気調和機が得られる。

そして、翼２０は、羽根車内周側、外周側で薄肉で略中央付近で最大肉厚となる翼型翼であり、最大肉厚部より外周側の羽根車回転中心Ｏを中心とする所定半径Ｒ０３より外周側で翼形状を変更し、内周側は羽根車長手方向で同一形状となるように形成しているので、ファン回転起動時のねじれ応力に対し、従来の貫流ファンの翼のように長手方向でねじれておらず、さらに翼の最大肉厚部でも長手方向でねじれていないので、ねじれ強度が高く破損しない。
よって、このような貫流ファンを搭載しているので高品質な空気調和機が得られる。

また、翼出口角β２ｂ＜β２ａ＜β２ｃの順に、第２領域２０ｂの外周側は他の領域よりも最も回転方向に前進し、第３領域２０ｃの外周側は逆に最も後退した形状であり、第１領域２０ａ、第２領域２０ｂ、第３領域２０ｃは長手方向においてそれぞれ所定長さＬ１、Ｌ２、Ｌ３の幅の間では長手方向に略同一の矩形形状で形成し、第２領域２０ｂは第１領域２０ａよりも回転方向に突出し、第２領域２０ｂは第３領域２０ｃよりも回転方向に突出するように形成している。
そのため、第１領域２０ａの長手方向長さＬ１が短すぎると、リング近傍の流れが第３領域２０ｃへ誘引されリング近傍で低速域が増加するため、風速分布の差が生じてしまう。また第１領域２０ａの長さＬ１が長すぎると、第３領域２０ｃの長さＬ３が短くなり、リング近傍部で高速流が増加し、風速分布の差が生じてしまう。したがって、第１領域２０ａの長さＬ１とリング間距離（翼の全長）Ｌに最適範囲が存在する。

図８は、リング間距離Ｌに対する第１領域２０ａの長さＬ１の比率Ｌ１／Ｌによる騒音値と、比較例として、長手方向の全長でリング近傍部（第１領域）の翼形状とした場合の騒音値との差を示す図である。同図のグラフは、縦軸に騒音値差［ｄＢ］を、横軸にＬ１／Ｌ［％］をとってあらわしたものである。
図８から、Ｌ１／Ｌ＝２５％〜４０％であれば少なくとも低騒音となる。Ｌ１／Ｌが２５％未満では、第１領域２０ａの長さＬ１が短すぎて、上記のようにリング近傍で低速域が増加するため、比較例との騒音値はむしろ大きくなる傾向にある。また、Ｌ１／Ｌが約４３％以上になると、第１領域２０ａの長さＬ１が逆に長すぎることになり、比較例との翼形状の差がほとんど無くなるため、騒音値は大きくなる。したがって、騒音値を小さくするためには、Ｌ１／Ｌの範囲としては、２５％≦Ｌ１／Ｌ≦４０％の範囲が望ましい。

また、図９は、第３領域２０ｃの翼外周端部における翼出口角β２ｃと第１領域２０ａの翼外周端部における翼出口角β２ａとの差Δβ２（＝β２ｃ−β２ａ）と騒音値差との関係を示す図である。同図のグラフは、縦軸に騒音値差［ｄＢ］を、横軸に出口角度差Δβ２［゜］をとってあらわしたものである。
前述のように、第２領域２０ｂでの翼出口角β２ｂ＜第１領域２０ａでの翼出口角β２ａ＜第３領域２０ｃでの翼出口角β２ｃの順に、翼出口角が大きくなるように形成されているが、第１領域２０ａでの翼出口角β２ａと第３領域２０ｃでの翼出口角β２ｃとの出口角度差Δβ２が大きすぎると、第１領域２０ａと第３領域２０ｃとの間で速度差が生じ流れが乱れてしまうため、騒音低減効果が少なくなる。逆に、上記の出口角度差Δβ２が小さすぎると騒音低減効果がない。
よって、図９から、出口角度差Δβ２は、少なくとも２°〜４°であれば騒音低減効果が得られる。

本発明の貫流ファンは、前述した空気調和機に限らず、カーエアコン、空気清浄機、加湿器、除湿器などにおいて有効に利用することができるものである。

１ 本体、１ａ 本体前面、１ｂ 本体上部、２ｂ 吸込口、３ 吹出口、４ａ 上下風向ベーン、４ｂ 左右風向ベーン、５ 風路、５ａ 吸込側風路、５ｂ 吹出側風路、６ 前面グリル、７ 電気集塵器、８ フィルター、９ 熱交換器、１０ 貫流ファン、１０ａ 羽根車、１０ｂ リング（支持板）、１０ｃ 羽根車単体、１０ｄ ファンシャフト、１０ｅ ファンボス、１１ スタビライザー、１１ａ 舌部、１１ｂ ドレンパン、１２ ガイドウォール、１３ モーター、１３ａ モーターシャフト、２０ 羽根車の翼、２０ａ 第１領域、２０ｂ 第２領域、２０ｃ 第３領域、２０ｄ 翼外周部、２０ｅ 傾斜面、２０ｐ 圧力面、２０ｓ 負圧面、Ｌ 翼の全長、Ｌ１ 第１領域の長さ、Ｌ２ 第２領域の長さ、Ｌ３ 第３領域の長さ、Ｏ 羽根車回転中心、Ｒ０１ 翼外周端部Ｔ１の円弧中心Ｔ１ｏと羽根車回転中心Ｏとを結ぶ直線の半径、Ｒ０２ 翼内周端部Ｔ２の円弧中心Ｔ２ｏと羽根車回転中心Ｏとを結ぶ直線の半径、Ｒ０３ 翼形状を変更する基準となる半径、ＲＯ 羽根車回転方向、Ｓ そり線、Ｓ１ 翼外周側そり線、Ｓ１ａ 第１領域の翼外周側そり線、Ｓ１ｂ 第２領域の翼外周側そり線、Ｓ１ｃ 第３領域の翼外周側そり線、Ｓ２ 翼内周側そり線、Ｓ２ａ 第１領域の翼内周側そり線、Ｓ２ｂ 第２領域の翼内周側そり線、Ｓ２ｃ 第３領域の翼内周側そり線、Ｔ１ 翼外周端部、Ｔ１ｏ 翼外周端部の円弧中心、Ｔ２ 翼内周側端部、Ｔ２ｏ 翼内周側端部の円弧中心、Ｕ１ 従来の吹出口高さ方向の風速分布、Ｕ２ 本発明における吹出口高さ方向の風速分布、Ｖ１ 従来の羽根車リング間の長手方向風速分布、Ｖ２ 本発明における羽根車リング間の長手方向風速分布。

Claims (7)

1. 回転軸方向に間隔を隔てて配置された少なくとも２つの支持板と、
   相互の支持板間において、支持板の周方向に間隔を隔てて配置された複数の翼とを有する羽根車を備えた貫流ファンにおいて、
   前記羽根車の回転軸に直交する翼断面における複数の翼の外径は略同一で、
   翼の長手方向の長さを複数の領域に分割し、前記支持板に隣接する部分を第１領域、翼中央部を第２領域、第１領域と第２領域との間の部分を第３領域とした場合、各領域の翼外周端部における翼出口角が、第２領域＜第１領域＜第３領域の順に大きくなっていることを特徴とする貫流ファン。
2. 第２領域の翼外周端部は、第１領域の翼外周端部よりも回転方向に前進し、
   第１領域の翼外周端部は、第３領域の翼外周端部よりも回転方向に前進するように、翼が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の貫流ファン。
3. 翼は、最大肉厚部より外周側では各領域の翼断面形状が変化し、最大肉厚部より内周側では各領域の翼断面形状が同一となるように、形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の貫流ファン。
4. 翼の長手方向の長さを５つの領域に分割し、各領域の翼外周部は長手方向に矩形状に形成され、かつ、各領域の間は傾斜面で接続されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の貫流ファン。
5. 第１領域の翼長さと支持板間の翼全長との比率が２５％〜４０％となるように、翼が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の貫流ファン。
6. 第３領域の翼外周端部における翼出口角と第１領域の翼外周端部における翼出口角との差が２゜〜４゜となるように、翼が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の貫流ファン。
7. 本体内部に設けられた空気が通過する風路に、熱交換器と、この熱交換器の下流に請求項１〜６のいずれかに記載の貫流ファンとを配設したことを特徴とする空気調和機。

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