JP6611818B2 - 送風機、室外機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、送風機、室外機および冷凍サイクル装置に関するものである。

冷凍サイクル装置は、冷媒回路に冷媒を循環させて対象空間等の加熱、冷却等を行う。この冷凍サイクル装置は室内機（室内ユニット）と室外機（室外ユニット）とを備えていることが多い。この室外機は、羽根（プロペラ）を有する送風機（プロペラファン）を回転させて空気の流れを発生させることにより、送風（冷却、排熱等）を行う。

従来の送風機では、羽根（プロペラ）が接続されたボスは円筒形状を有している。このボスの下流側の端部は平板で覆われている。また、たとえば特開平５−２９６４９５号公報（特許文献１）には、ボスの下流側の端部が円錐形状に構成された軸流ファンを備えた室外機が開示されている。

特開平５−２９６４９５号公報

上記のボスの下流側の端部が平板で覆われている場合には、ボスの下流側に気流が流入し難いため、大きな剥離域が発生する。このため、ボスの下流側で大きな渦が発生する。これにより、圧力流量特性の低下および騒音の増大という問題が生じる。また、上記公報に記載の室外機では、円錐形状に沿ってボスの下流側に気流を流すことが可能である。このため、ボスの下流側に発生する剥離域を小さくすることが可能である。しかしながら、単純にボスの下流側の端部が円錐形状に構成されただけでは、円錐形状に沿って気流がボスの下流側に十分に流れない。このため、ボスの下流側に発生する剥離域を十分に小さくすることは困難である。

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、ボスの下流側に発生する剥離域を十分に小さくすることができる送風機、室外機および冷凍サイクル装置を提供することである。

本発明の送風機は、ボスと、第１羽根部材と、第２羽根部材とを備えている。ボスは、軸方向の第１端および第２端と、第２端から第１端に向かう方向に軸方向に延びる軸心に近づくように傾斜する傾斜面と、傾斜面と第２端との間に配置された外周面とを有し、かつ軸心まわりに回転可能である。第１羽根部材は、ボスの外周面に接続されている。第２羽根部材は、傾斜面、および、傾斜面と第１羽根部材が外周面に接続された接続部分との間に配置された外周面の少なくともいずれかに接続されている。第２羽根部材は、傾斜面に接続された第１羽根と、外周面に接続された第２羽根とを有する。第１羽根と第２羽根とは離れている。

本発明の送風機によれば、第１羽根部材の回転により発生した第２端から第１端に向かう方向の気流を第２羽根部材により整流することができる。このため、傾斜面に沿って気流を十分に流すことができる。これにより、ボスの下流側に発生する剥離域を十分に小さくすることができる。

本発明の実施の形態１に係る室外機を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る室外機の構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る室外機のファングリルを外した状態を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る室外機の内部構成を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る送風機を正面側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る送風機を示す側面図である。 本発明の実施の形態１に係る送風機を示す正面図である。 本発明の実施の形態１に係る送風機を背面側から見た斜視図である。 本発明の実施の形態１の変形例１の送風機を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１の変形例２の送風機を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１の変形例３の送風機を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１の変形例４の送風機を示す正面図である。 比較例の送風機を示す斜視図である。 比較例の室外機の内部を通過する気流を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る室外機の内部を通過する気流を説明するための図である。 本発明の実施の形態２に係る送風機を示す正面図である。 本発明の実施の形態２の変形例１の送風機を示す正面図である。 本発明の実施の形態２の変形例２の送風機を示す正面図である。 本発明の実施の形態３に係る送風機を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る送風機を示す側面図である。 本発明の実施の形態３の変形例１の送風機を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３の変形例１の送風機を示す側面図である。 本発明の実施の形態３の変形例２の送風機を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３の変形例２の送風機を示す側面図である。 本発明の実施の形態４に係る送風機を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４に係る送風機を示す正面図である。 本発明の実施の形態４の変形例１の送風機を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４の変形例１の送風機を示す正面図である。 本発明の実施の形態５に係る送風機を示す斜視図である。 本発明の実施の形態５に係る送風機を示す正面図である。 本発明の実施の形態５の変形例１の送風機を示す斜視図である。 本発明の実施の形態５の変形例１の送風機を示す正面図である。 本発明の実施の形態６に係る送風機を示す斜視図である。 本発明の実施の形態７に係る送風機を示す側面図である。 本発明の実施の形態８に係る送風機を示す側面図である。 本発明の実施の形態８の変形例１の送風機を示す側面図である。 本発明の実施の形態９に係る空気調和装置の構成図である。

以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１における室外機の構成について説明する。本実施の形態では、室外機の一例として空気調和装置の室外機について説明する。なお、本実施の形態の室外機は、例えば給湯器用の室外機であってもよく、空気調和機の室外機と同様の構成とすることができる。

図１は、本発明の実施の形態１に係る室外機を正面側から見た斜視図である。また、図２は、本発明の実施の形態１に係る室外機の上面側から見た室外機の内部の構成を説明するための図である。図１および図２を参照して、室外機は、室外機本体１と、ファングリル２と、送風機３と、ファンモータ４と、仕切板５と、送風機室６と、機械室７と、熱交換器８と、ベルマウス９とを主に有している。

室外機本体１は、第１側面１ａ、前面１ｂ、第２側面１ｃ、背面１ｄ、上面１ｅ並びに底面１ｆを有する筐体で構成されている。第１側面１ａおよび背面１ｄはそれぞれ外部から室外機本体１内に空気を吸込むための開口部分を有している。

図１および図３を参照して、前面１ｂは外部に空気を吹出す吹出口１ｇとなる開口部分を有している。吹出口１ｇは、ファングリル２で覆われている。ファングリル２は、物体等と送風機３との接触を防止して安全を図るためのものである。

図３は、本発明の実施の形態１に係る室外機の吹出口１ｇを覆うファングリル２を取り外した状態の構成を示す図である。図２および図３を参照して、室外機本体１内に送風機３が設置されている。本実施の形態では、送風機３はプロペラファンである。送風機３はボス（プロペラボス）３０、第１羽根部材３１、第２羽根部材３２を有している。送風機３はボス３０の周囲に第１羽根部材３１および第２羽根部材３２を有している。

送風機３はファンモータ４により回転駆動される。ファンモータ４は回転軸４ａを介して送風機３に接続されている。ファンモータ４は回転軸４ａを介して送風機３に回転駆動力を伝達可能に構成されている。ファンモータ４は室外機本体１の前後方向において送風機３と熱交換器８との間に配置されている。室外機本体１の内部は仕切板５によって、送風機室６と機械室７とに分けられている。

図４は、本発明の実施の形態１の室外機本体１の内部構成等を説明するために第１側面１ａおよび前面１ｂの一部等を取り外した状態の室外機の構成を示す図である。図２および図４を参照して、送風機室６には、送風機３、ファンモータ４、熱交換器８およびベルマウス９が設置されている。機械室７には圧縮機１０、配管１１および基板箱１２が設置されている。

送風機室６内において、第１側面１ａと背面１ｄの内側に略Ｌ字状の熱交換器８が設置されている。熱交換器８は送風機３により導かれた空気と熱交換を行うように構成されている。熱交換器８は、送風機３の吸込み側に配置されている。熱交換器８は、第１側面１ａおよび背面１ｄの各々と送風機３との間に配置されている。熱交換器８は、第１側面１ａと背面１ｄとにかけてＬ字状に設けられている。熱交換器８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有している。この伝熱管内には、冷媒回路を循環する冷媒が循環する。熱交換器８においては、伝熱管が室外機本体１の第１側面１ａと背面１ｄにかけてＬ字状に伸びている。図４に示すように複数段の伝熱管がフィンを貫通するように構成されている。

室外機本体１の前面１ｂにベルマウス９が取り付けられている。ベルマウス９は前面１ｂに一体または別体として取り付けられていてもよい。ベルマウス９は吸込側と吹出側とを区切って吹出口１ｇの近傍の風路を構成するものである。ベルマウス９は、吹出口１ｇの外周を囲むように構成されている。ベルマウス９は、第１羽根部材３１の回転方向に沿うように構成されている。ベルマウス９は、送風機３の径方向おいて第１羽根部材３１の外周端より外側に配置されている。室外機本体１の外側からベルマウス９を覆うように、ファングリル２が室外機本体１の前面１ｂに取り付けられている。

熱交換器８は、配管１１を介して圧縮機１０に接続され、空気調和装置の冷媒回路を構成する。基板箱１２内に設置された制御基板１３により室外機内に搭載された機器が制御される。

続いて図５〜図８を参照して本実施の形態の送風機３の構成をさらに詳しく説明する。 図５は、本発明の実施の形態１の送風機３を正面側（下流側）から見た斜視図である。また、図６は、本発明の実施の形態１の送風機３を側面側から見た図である。図５および図６を参照して、本実施の形態の送風機３は、ボス３０と、第１羽根部材３１と、第２羽根部材３２とを有している。

ボス３０は送風機３のハブを構成している。ボス３０は、軸方向Ａの第１端３０ａおよび第２端３０ｂと、傾斜面３０ｃと、外周面３０ｄとを有している。第１端３０ａは、第２端３０ｂと軸方向Ａに対向している。第１端３０ａは平板形状を有している。軸心Ｃは軸方向Ａに延びる。ボス３０は軸心Ｃまわりに回転可能に構成されている。ボス３０は軸心Ｃまわりに回転する軸体である。

傾斜面３０ｃは、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに軸心Ｃに近づくように傾斜する。本実施の形態では、傾斜面３０ｃは円錐形状を有している。傾斜面３０ｃは外周面３０ｄから第１端３０ａに向かって径が小さくなるように構成されている。

外周面３０ｄは傾斜面３０ｃと第２端３０ｂとの間に配置されている。外周面３０ｄは傾斜面３０ｃに接続されている。外周面３０ｄは円柱形状を有している。外周面３０ｄの径の寸法は傾斜面３０ｃの径の寸法以上の大きさである。

第１羽根部材３１はボス３０の外周面３０ｄに接続されている。第１羽根部材３１はボス３０の軸心Ｃまわりに回転可能に構成されている。第１羽根部材３１は第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに送風可能に構成されている。つまり、第１羽根部材３１はボス３０の軸心Ｃまわりに回転することによりボス３０の下流側に気流を流すことができるように構成されている。

第１羽根部材３１は複数の羽根３１ａを有している。本実施の形態では、第１羽根部材３１の羽根３１ａの数は、たとえば３つである。本実施の形態では、第１羽根部材３１の複数の羽根３１ａはそれぞれプロペラである。

第２羽根部材３２はボス３０の軸心Ｃまわりに回転可能に構成されている。第２羽根部材３２は第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに送風可能に構成されていてもよい。つまり、第２羽根部材３２はボス３０の軸心Ｃまわりに回転することによりボス３０の下流側に気流を流すことができるように構成されていてもよい。具体的には、第２羽根部材３２は、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに断面積が小さくなるように構成されたテーパを有していてもよい。

本実施の形態では、第２羽根部材３２は、第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂを有している。第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂはそれぞれ複数個設けられている。第１羽根３２ａの数は、たとえば３つである。第２羽根３２ｂの数は、たとえば３つである。

図７は、本発明の実施の形態１の送風機３を下流側軸方向から見た正面図である。図５および図７を参照して、複数の第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂはそれぞれ軸方向Ａから見て軸心Ｃを中心にボス３０の周方向に等しい角度で離れて配置されている。複数の第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂはそれぞれ軸方向Ａから見て軸心Ｃを中心にボス３０の周方向に第１羽根部材３１の複数の羽根３１ａのそれぞれと同じ角度に配置されている。

図８は、本発明の実施の形態１の送風機３を上流側（空気吸込み側）から見た斜視図である。図８を参照して、ボス３０は中空形状を有している。つまり、ボス３０の第１端３０ａ、傾斜面３０ｃおよび外周面３０ｄはそれぞれ薄肉を有するように構成されており、薄肉の内側に空間が設けられている。ボス３０の第２端３０ｂには開口が設けられている。

再び図５および図６を参照して、第１羽根３２ａは傾斜面３０ｃに接続されている。第２羽根３２ｂは外周面３０ｄに接続されている。つまり、本実施の形態では、第２羽根部材３２は傾斜面３０ｃおよび外周面３０ｄの両方に接続されている。しかしながら、本実施の形態はこの構成に限定されない。第２羽根部材３２は、傾斜面３０ｃ、および、傾斜面３０ｃと第１羽根部材３１が外周面３０ｄに接続された接続部分ＣＰとの間に配置された外周面３０ｄの少なくともいずれかに接続されていればよい。

すなわち、図９および図１０に示す本実施の形態の変形例１および変形例２の送風機３のように第２羽根部材３２は傾斜面３０ｃおよび外周面３０ｄのいずれかに接続されていてもよい。

図９は、本発明の実施の形態１の変形例１の送風機３を下流側（空気吹出し側）から見た斜視図である。図９を参照して、本実施の形態の変形例１の送風機３では、第２羽根部材３２は、傾斜面３０ｃに接続されており、外周面３０ｄには接続されていない。つまり、本実施の形態の変形例１では、第２羽根部材３２は傾斜面３０ｃのみに接続されている。

図１０は、本発明の実施の形態１の変形例２の送風機３を下流側（空気吹出し側）から見た斜視図である。図１０を参照して、本実施の形態の変形例２の送風機３では、第２羽根部材３２は、外周面３０ｄに接続されており、傾斜面３０ｃには接続されていない。つまり、本実施の形態の変形例２では、第２羽根部材３２は外周面３０ｄのみに接続されている。

続いて、本実施の形態の別の変形例について説明する。上記では図５に示すように第２羽根部材３２が第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂを有している場合について説明したが、この構成に限定されない。つまり、第２羽根部材３２はさらに羽根を有していてもよい。図１１は、本発明の実施の形態１の変形例３の送風機３を下流側（空気吹出し側）から見た斜視図である。図１１を参照して、本実施の形態の変形例３の送風機３では、第２羽根部材３２は、第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂに加えて、第３羽根３２ｃを有している。第３羽根３２ｃは複数個設けられている。第３羽根３２ｃの数は、たとえば３つである。第３羽根３２ｃは第１羽根３２ａと第１端３０ａとの間に配置されている。第３羽根３２ｃは第１羽根３２ａよりもボス３０の径方向の内側に配置されている。

また、図１２は、本発明の実施の形態１の変形例４の送風機３を下流側軸方向から見た正面図である。図１２を参照して、本実施の形態の変形例４の送風機３は、貫通孔３３が設けられている点で図７に示す本実施の形態の送風機３と異なっている。本実施の形態の変形例４の送風機３では、傾斜面３０ｃに貫通孔３３が設けられている。貫通孔３３は傾斜面３０ｃを肉厚方向に貫通している。貫通孔３３は複数個設けられている。複数の貫通孔３３はそれぞれ複数の第１羽根３２ａのボス３０の径方向の外側に配置されている。

次に、図２、図３および図１３〜図１５を参照して、本実施の形態の室外機における送風動作について、比較例と対比して説明する。

図２および図３を参照して、本実施の形態の室外機において、送風機３が回転すると、室外機本体１の外部から空気が室外機本体１内に吸い込まれる。室外機本体１内に吸い込まれた空気は、第１側面１ａまたは背面１ｄに沿って配置された熱交換器８を通過する。これにより、空気と熱交換器８内の冷媒との間で熱交換が行われる。熱交換器８で熱交換が行われた空気は、送風機３およびベルマウス９を通過して、吹出口１ｇから室外に吹き出される。このとき、図２に示すように吹出口１ｇから室外に導かれる気流Ｓが発生する。

続いて、比較例と対比して本実施の形態の送風機３を通過する気流について説明する。図１３は、比較例の送風機３を下流側（空気吹出し側）から見た斜視図である。図１３を参照して、比較例の送風機３は、図５に示す傾斜面３０ｃおよび第２羽根部材３２を有していない点で本実施の形態の送風機３と異なっている。

比較例の送風機３は、ボス１３０と、第１羽根部材１３１とを有している。ボス１３０は先端面１３０ａと、外周面１３０ｂとを有している。先端面１３０ａは平板で構成されている。先端面１３０ａは外周面１３０ｂの先端に接続されている。先端面１３０ａはボス３０の軸心Ｃに直交するように外周面１３０ｂに接続されている。つまり、先端面１３０ａは外周面１３０ｂに直角に接続されている。

図１４は、比較例の室外機の内部を通過する気流を説明するための図である。図１４を参照して、比較例の送風機３では、ボス１３０の先端面１３０ａと外周面１３０ｂとが傾斜を伴わず、直角につながっている。このため、第１羽根部材１３１の回転により発生した空気は、外周面１３０ｂに沿って流れた後、先端面１３０ａで剥離する。これにより、送風機３を通過する気流の方向において、先端面１３０ａの下流側に大きな剥離域２０が発生する。

図１５は、本発明の実施の形態１に係る室外機の内部を通過する気流を説明するための図である。図１５を参照して、本実施の形態の送風機３では、ボス３０は傾斜面３０ｃを有している。傾斜面３０ｃは下流に向かうに従って軸心Ｃに近づく方向に傾斜している。したがって、第１羽根部材３１の回転により発生した空気が、外周面３０ｄから傾斜面３０ｃに沿って流れることにより、ボス３０の下流側に発生する剥離域は小さくなる。

さらに、本実施の形態の送風機３では、傾斜面３０ｃに第１羽根３２ａが接続されており、外周面３０ｄに第２羽根３２ｂが接続されている。この傾斜面３０ｃおよび外周面３０ｄの両方に設けられた第２羽根部材３２の回転により第２羽根部材３２が回転する領域は負圧になる。このため、第２羽根部材３２が回転する領域に気流が流入する。これにより、傾斜面３０ｃおよび外周面３０ｄに向かって気流が引き付けられる。したがって、第１羽根部材３１の回転により発生した気流は、傾斜面３０ｃおよび外周面３０ｄに向かって引き付けられながらボス３０の下流へ流れる。このようにして、第１羽根部材３１の回転により発生した気流が第２羽根部材３２により整流される。これにより、傾斜面３０ｃに沿ってボス３０の下流に流れる気流が増加する。したがって、傾斜面３０ｃに沿って気流が十分に流されるため、ボス３０の下流側に発生する剥離域２０がさらに小さくなる。

次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
本実施の形態の送風機３によれば、第１羽根部材３１の回転により第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに気流が発生する。第２羽根部材３２の回転により第２羽根部材３２が回転する領域は負圧になるため、第２羽根部材３２が回転する領域に気流が流入する。これにより、ボス３０に向かって気流が引き付けられる。したがって、第１羽根部材３１の回転により発生した気流はボス３０に向かって引き付けられながら第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向へ流れる。このようにして、第１羽根部材３１の回転により発生した第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向の気流を第２羽根部材３２により整流することができる。これにより、傾斜面３０ｃに沿ってボス３０の下流側に流れる気流が増加する。したがって、傾斜面３０ｃに沿って気流を十分に流すことができる。そのため、ボス３０の下流側に発生する剥離域２０を十分に小さくすることができる。このため、ボス３０の下流側において渦の発生を抑制することができる。これにより、渦の発生による圧力流量特性の損失を低減させることができる。また、渦の発生による騒音を低減させることができる。

第２羽根部材３２が傾斜面３０ｃ、および、傾斜面３０ｃと第１羽根部材３１が外周面３０ｄに接続された接続部分ＣＰとの間に配置された外周面３０ｄの少なくともいずれかに接続されていれば、上記の作用効果を奏することができる。したがって、図５に示す本実施の形態の送風機３のように第２羽根部材３２が傾斜面３０ｃおよび外周面３０ｄの両方に接続された場合に上記の作用効果を奏することができる。また、図９に示す本実施の形態の変形例１の送風機３のように第２羽根部材３２が傾斜面３０ｃのみに接続された場合にも上記の作用効果を奏することができる。また、図１０に示す本実施の形態の変形例２のように第２羽根部材３２が外周面３０ｄのみに接続された場合も上記の作用効果を奏することができる。

また、図１１に示す本実施の形態の変形例３の送風機３では、第２羽根部材３２は第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂに加えて第３羽根３２ｃを有しているため、第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂのみの場合に比べて、ボス３０に向かって気流をさらに引き付けることができる。

また、図１２に示す本実施の形態の変形例４の送風機３では、傾斜面３０ｃにおいて第１羽根３２ａのボス３０の径方向の外側に貫通孔３３が配置されているため、気流をボス３０の内部から貫通孔３３を通ってボス３０の下流に向けて流すことができる。これにより、さらに送風効率を上げることができる。

本実施の形態の室外機は、上記の送風機３と、熱交換器８とを備えている。したがって、送風機３のボス３０の下流側に発生する剥離域２０を十分に小さくすることができる。このため、ボス３０の下流側において渦の発生を抑制することができる。これにより、渦の発生による圧力流量特性の損失を低減させることができる室外機を得ることができる。また、渦の発生による騒音を低減させることができる室外機を得ることができる。

（実施の形態２）
以下、特に説明しない限り、上記の実施の形態１と同一の構成には同一の符号を付し、説明を繰り返さない。なお、これについては、下記の実施の形態３〜６についても同様である。

図１６は、本発明の実施の形態２の送風機３を下流側軸方向から見た正面図である。図１６を参照して、本発明の実施の形態２の送風機３では、第２羽根部材３２は、遠心翼形状を有している。ここで、遠心翼形状とは、羽根のボス３０の軸心Ｃからの距離がボス３０の径方向の内側から外側に向かって連続的に変化する形状である。本実施の形態では、第２羽根部材３２は第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂを有している。第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂはいずれも遠心翼形状を有している。

第２羽根部材３２は翼型翼形状を有していてもよい。ここで、翼型翼形状とは、羽根の肉厚が、ボス３０の軸心Ｃまわりに羽根の先端部から羽根の中央部へ向けて徐々に増加し、羽根の中央部から羽根の後端部へ向けて徐々に減少する形状である。

続いて、本発明の実施の形態２の送風機３の変形例について説明する。
図１７は、本発明の実施の形態２の変形例１の送風機３を下流側軸方向から見た正面図である。図１７を参照して、本発明の実施の形態２の変形例１の送風機３では、第２羽根部材３２が平板形状を有している点で図１６に示す本発明の実施の形態２の送風機３と異なっている。本発明の実施の形態２の変形例１の送風機では、第２羽根部材３２の第２羽根３２ｂは平板形状を有している。この平板形状は、傾斜面３０ｃと第１羽根部材３１が外周面３０ｄに接続された接続部分ＣＰとの間において軸心Ｃに沿って延在している。本発明の実施の形態２の変形例１の送風機３では、第２羽根３２ｂは５つ設けられている。５つの第２羽根３２ｂは、軸心Ｃを中心にボス３０の周方向に等しい角度で離れて配置されている。

図１８は、本発明の実施の形態２の変形例２の送風機３を下流側軸方向から見た正面図である。図１８を参照して、本発明の実施の形態２の変形例２の送風機３は、貫通孔３３が設けられていてもよい。本発明の実施の形態２の変形例２の送風機３では、傾斜面３０ｃに貫通孔３３が設けられている。貫通孔３３は傾斜面３０ｃを肉厚方向に貫通している。貫通孔３３は複数個設けられている。複数の貫通孔３３はそれぞれ複数の第１羽根３２ａのボス３０の径方向の外側に配置されている。

続いて、本実施の形態の作用効果について説明する。
本発明の実施の形態２、変形例１および変形例２の送風機３でも、実施の形態１の送風機３と同様にボス３０の下流側に発生する剥離域２０を十分に小さくすることができる。さらに、第２羽根部材３２は、遠心翼形状を有しているため、遠心翼形状によりボス３０の下流側に流れる気流を整流することができる。

また、図１８に示す本発明の実施の形態２の変形例２の送風機３では、傾斜面３０ｃにおいて第１羽根３２ａのボス３０の径方向の外側に貫通孔３３が配置されているため、気流をボス３０の内部から貫通孔３３を通ってボス３０の下流に向けて流すことができる。これにより、さらに送風効率を上げることができる。

（実施の形態３）
図１９は、本発明の実施の形態３の送風機３を下流側から見た斜視図である。図２０は、本発明の実施の形態３の送風機３を側面側から見た図である。図１９および図２０を参照して、本発明の実施の形態３の送風機３では、第２羽根部材３２はプロペラ翼形状を有している。ここで、プロペラ翼形状とは、ボス３０の軸方向Ａに延びる軸心Ｃに対して羽根が傾く形状である。このプロペラ翼形状は、ボス３０の軸心Ｃまわりの回転により第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに気流を流すことができるように構成されている。

本発明の実施の形態３では、第２羽根部材３２は第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂを有している。第１羽根３２ａはプロペラ翼形状を有している。第１羽根３２ａは傾斜面３０ｃに配置されている。また、第１羽根３２ａは翼型翼形状を有していてもよい。

続いて、本発明の実施の形態３の送風機３の変形例について説明する。
図２１は、本発明の実施の形態３の変形例１の送風機３を下流側から見た斜視図である。図２２は、本発明の実施の形態３の変形例１の送風機３を側面側から見た図である。図２１および図２２を参照して、本発明の実施の形態３の変形例１の送風機３は、貫通孔３３が設けられていてもよい。本発明の実施の形態３の変形例２の送風機３では、傾斜面３０ｃに貫通孔３３が設けられている。貫通孔３３は傾斜面３０ｃを肉厚方向に貫通している。貫通孔３３は複数個設けられている。複数の貫通孔３３はそれぞれ複数の第１羽根３２ａのボス３０の径方向の外側に配置されている。具体的には、貫通孔３３は第１羽根３２ａと傾斜面３０ｃとの接続部分よりもボス３０の径方向の外側に配置されている。

図２３は、本発明の実施の形態３の変形例２の送風機３を下流側から見た斜視図である。図２４は、本発明の実施の形態３の変形例２の送風機３を側面側から見た図である。図２３および図２４を参照して、本発明の実施の形態３の変形例２の送風機３は、第２羽根部材３２の第１羽根３２ａの形状が図１９および図２０に示す本発明の実施の形態３と異なっている。本発明の実施の形態３の変形例２の送風機３では、第１羽根３２ａは外周面３０ｄから第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに突出している。

続いて、本実施の形態の作用効果について説明する。
本発明の実施の形態３、変形例１および変形例２の送風機３でも、実施の形態１の送風機３と同様にボス３０の下流側に発生する剥離域２０を十分に小さくすることができる。さらに、第２羽根部材３２は傾斜面３０ｃに配置されたプロペラ翼形状を有しているため、プロペラ翼形状によりボス３０の下流側に流れる気流を整流することができる。

また、第２羽根部材３２はプロペラ翼形状を有しているため、ボス３０の軸心Ｃ回りに第２羽根部材３２の第１羽根３２ａが回転することにより、第１羽根部材３１の羽根３１ａと同様に圧力上昇を得ることができる。このため、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに流れる気流が増加する。これにより、ボス３０の下流側に発生する剥離域２０を十分に小さくすることができる。

また、図２１および図２２に示す本発明の実施の形態３の変形例１の送風機３では、傾斜面３０ｃにおいて第１羽根３２ａのボス３０の径方向の外側に貫通孔３３が配置されているため、気流をボス３０の内部から貫通孔３３を通ってボス３０の下流に向けて流すことができる。これにより、さらに送風効率を上げることができる。

（実施の形態４）
図２５は、本発明の実施の形態４の送風機３を下流側から見た斜視図である。図２６は、本発明の実施の形態４の送風機３を下流側軸方向から見た正面図である。図２５および図２６を参照して、本発明の実施の形態４の送風機３では、ボス３０および第２羽根部材３２の構成が実施の形態１の送風機３と異なっている。

本発明の実施の形態４の送風機３では、ボス３０と第２羽根部材３２とが一体的に構成されている。第１端３０ａおよび第２端３０ｂは略三角形状を有している。ボス３０は、第１端３０ａの略三角形状の内接円と第２端３０ｂの略三角形状の内接円とをつなぐ部分で構成されている。ボス３０は、図中点線で示すように、第１端３０ａから外周面３０ｄに向かって径が大きくなる円柱形状を有している。この円柱形状の表面が傾斜面３０ｃを規定している。

第２羽根部材３２は、傾斜面３０ｃおよび外周面３０ｄと連続的につながっている。第２羽根部材３２と傾斜面３０ｃおよび外周面３０ｄとが連続的につながることにより円弧翼が設けられている。本発明の実施の形態４の送風機３では、３つの円弧翼が設けられている。つまり、本発明の実施の形態４の送風機３では、多円弧翼が設けられている。

第２羽根部材３２は、第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂを有している。第１羽根３２ａは傾斜面３０ｃと連続的に接続されている。第１羽根３２ａおよび傾斜面３０ｃは連続的な曲面を構成している。第１羽根３２ａは、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに断面積が小さくなるように傾斜している。第２羽根３２ｂは外周面３０ｄと連続的に接続されている。第２羽根３２ｂおよび外周面３０ｄは連続的な曲面を構成している。第１羽根３２ａは、第２羽根３２ｂと軸方向Ａに接続されている。なお、第２羽根３２ｂは、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに断面積が小さくなるように傾斜していてもよい。

続いて、本発明の実施の形態４の送風機３の変形例について説明する。
図２７は、本発明の実施の形態４の変形例１の送風機３を下流側から見た斜視図である。図２８は、本発明の実施の形態４の変形例１の送風機３を下流側軸方向から見た正面図である。図２７および図２８を参照して、本発明の実施の形態４の送風機３の変形例１では、第２羽根部材３２は、第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂに加えて、第３羽根３２ｃを有している。第３羽根３２ｃは傾斜面３０ｃに接続されている。第３羽根３２ｃは傾斜面３０ｃから外側に突出している。第３羽根３２ｃは、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに幅が広くなるように構成されている。第３羽根３２ｃは遠心翼形状を有していてもよい。また、第３羽根３２ｃは翼型翼形状を有していてもよい。

続いて、本実施の形態の作用効果について説明する。
本発明の実施の形態４および変形例１の送風機３でも、実施の形態１の送風機３と同様にボス３０の下流側に発生する剥離域２０を十分に小さくすることができる。さらに、第２羽根部材３２は傾斜面３０ｃおよび外周面３０ｄと連続的につながっているため、ボス３０の軸心Ａまわりに第２羽根部材３２が回転することにより高い圧力上昇を得ることができる。これにより、空気の流れが生じるため、ボス３０の下流側に流れる気流を増加することができる。

また、図２７および図２８に示す本実施の形態の変形例１の送風機３では、第２羽根部材３２は第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂに加えて第３羽根３２ｃを有しているため、第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂのみの場合に比べて、ボス３０に向かって気流をさらに引き付けることができる。

（実施の形態５）
図２９は、本発明の実施の形態５の送風機３を下流側から見た斜視図である。図３０は、本発明の実施の形態５の送風機３を下流側軸方向から見た正面図である。図２９および図３０を参照して、本発明の実施の形態５の送風機３では、ボス３０および第２羽根部材３２の構成が実施の形態１の送風機３と異なっている。

本発明の実施の形態５の送風機３では、ボス３０と第２羽根部材３２とが一体的に構成されている。第２端３０ｂは略三角形状を有している。ボス３０は、傾斜面３０ｃおよび外周面３０ｄを有している。ボス３０は円柱形状を有している。この円柱形状の表面が外周面３０ｄを規定している。傾斜面３０ｃは、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに外周面３０ｄに接続されている。

第２羽根部材３２は、外周面３０ｄと連続的につながっている。第２羽根部材３２と外周面３０ｄとが連続的につながることにより円弧翼が設けられている。本発明の実施の形態５の送風機３では、３つの円弧翼が設けられている。つまり、本発明の実施の形態５の送風機３では、多円弧翼が設けられている。

第２羽根部材３２および外周面３０ｄは連続的な曲面を構成している。なお、第２羽根部材３２は、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに断面積が小さくなるように傾斜していてもよい。

続いて、本発明の実施の形態５の送風機３の変形例について説明する。
図３１は、本発明の実施の形態５の変形例１の送風機３を下流側から見た斜視図である。図３２は、本発明の実施の形態５の変形例１の送風機３を下流側軸方向から見た正面図である。図３１および図３２を参照して、本発明の実施の形態５の送風機３の変形例１では、第２羽根部材３２は、第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂを有している。第１羽根３２ａは傾斜面３０ｃに接続されている。第１羽根３２ａは傾斜面３０ｃから外側に突出している。第１羽根３２ａは、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに幅が広くなるように構成されている。第１羽根３２ａは遠心翼形状を有していてもよい。また、第１羽根３２ａは翼型翼形状を有していてもよい。第２羽根３２ｂおよび外周面３０ｄは連続的な曲面を構成している。なお、第２羽根３２ｂは、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂに断面積が小さくなるように傾斜していてもよい。

続いて、本実施の形態の作用効果について説明する。
本発明の実施の形態５および変形例１の送風機３でも、実施の形態１の送風機３と同様にボス３０の下流側に発生する剥離域２０を十分に小さくすることができる。さらに、第２羽根部材３２は外周面３０ｄと連続的につながっているため、ボス３０の軸心Ａまわりに第２羽根部材３２が回転することにより高い圧力上昇を得ることができる。これにより、空気の流れが生じるため、ボス３０の下流側に流れる気流を増加することができる。

また、図３１および図３２に示す本実施の形態の変形例１の送風機３では、第２羽根部材３２は第１羽根３２ａおよび第２羽根３２ｂを有しているため、第２羽根３２ｂのみの場合に比べてボス３０に向かって気流をさらに引き付けることができる。

（実施の形態６）
図３３は、本発明の実施の形態６の送風機３を上流側から見た斜視図である。図３３を参照して、本実施の形態では、ボス３０は中空形状を有しており、送風機３の強度を確保するためのリブ３０ｇを有している。

ボス３０は、中央部３０ｅと、外周部３０ｆと、リブ３０ｇとを有している。中央部３０ｅはボス３０の軸方向Ａに交差する径方向Ｒの中央に配置されている。外周部３０ｆはボス３０の軸方向Ａに交差する径方向Ｒにおいて中央部３０ｅの外側に隙間ＳＰをあけて配置されている。リブ３０ｇは隙間ＳＰに配置されている。リブ３０ｇは径方向Ｒに中央部３０ｅと外周部３０ｆとをつないでいる。リブ３０ｇは径方向Ｒに延びている。リブ３０ｇは、ボス３０の周方向においてボス３０と第１羽根部材３１の羽根３１ａの接続部分に配置されていてもよい。

続いて、本実施の形態の作用効果について説明する。
本発明の実施の形態６の送風機３でも、実施の形態１の送風機３と同様にボス３０の下流側に発生する剥離域２０を十分に小さくすることができる。さらに、本発明の実施の形態６の送風機３によれば、径方向Ｒに中央部３０ｅと外周部３０ｆとをつなぐリブ３０ｇにより送風機３の強度を確保することができる。

また、ボス３０の周方向においてボス３０と第１羽根部材３１の羽根３１ａの接続部分にリブ３０ｇが配置されることにより、最も応力が集中するボス３０と第１羽根部材３１の羽根３１ａの接続部分を補強することができる。このため、送風機３の強度の向上を有効的に図ることができる。

（実施の形態７）
図３４は、本発明の実施の形態７の送風機３を側面側から見た図である。図３４を参照して、本発明の実施の形態７の送風機３では、ボス３０の下流側の端部がボス３０と第１羽根部材３１との接続部分ＣＰよりも下流側に位置している。つまり、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂにおいて、ボス３０と第１羽根部材３１との接続部分ＣＰよりもボス３０の第１端３０ａの近くに傾斜面３０ｃが配置されている。

本発明の実施の形態７の送風機３でも、実施の形態１の送風機３と同様にボス３０の下流側に発生する剥離域２０を十分に小さくすることができる。さらに、本発明の実施の形態７の送風機によれば、ボス３０の下流側の端部がボス３０と第１羽根部材３１との接続部分ＣＰよりも下流側に位置している。したがって、第１羽根部材３１から下流側に流れる気流が外周面３０ｄおよび傾斜面３０ｃに沿って流れる。このため、気流がボス３０から剥離することが抑制される。したがって、気流の乱れの発生を抑制できる。これにより、圧力風量特性の低下を抑制することができる。

（実施の形態８）
図３５は、本発明の実施の形態８の送風機３を側面側から見た図である。図３５を参照して、本発明の実施の形態８の送風機３では、ボス３０の下流側の端部が、ボス３０と第１羽根部材３１との接続部分ＣＰよりも下流側に位置しており、かつボス３０の下流側の端部が第１羽根部材３１の最も下流側にある縁部と同じ位置に配置されている。つまり、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂにおいて、第１羽根部材３１の縁部は、ボス３０の第１端３０ａと同じ位置に配置されている。なお、図３５では、第１羽根部材３１の最も下流側にある縁部の位置を線Ｌで示している。

図３６は、本発明の実施の形態８の変形例１の送風機３を側面側から見た図である。図３６を参照して、本発明の実施の形態８の変形例１の送風機３では、ボス３０の下流側の端部が、ボス３０と第１羽根部材３１との接続部分ＣＰよりも下流側に位置しており、かつボス３０の下流側の端部が第１羽根部材３１の最も下流側にある縁部よりも下流側に位置している。つまり、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂにおいて、第１羽根部材３１の縁部は、ボスの３０の第１端３０ａの位置よりも第２端３０ｂ側の位置に配置されている。なお、図３６では、第１羽根部材３１の最も下流側にある縁部の位置を線Ｌで示している。

本発明の実施の形態８および変形例１の送風機３でも、実施の形態１の送風機３と同様にボス３０の下流側に発生する剥離域２０を十分に小さくすることができる。さらに、第２端３０ｂから第１端３０ａに向かう方向Ｂにおいて、第１羽根部材３１の縁部は、ボス３０の第１端３０ａの位置よりも第２端３０ｂ側の位置に配置されている。したがって、第１羽根部材３１から下流側に流れる気流がより外周面３０ｄおよび傾斜面３０ｃに沿って流れる。このため、気流がボス３０から剥離することがさらに抑制される。したがって、気流の乱れの発生を抑制できる。これにより、圧力風量特性の低下を抑制することができる。

（実施の形態９）
図３７は本発明の実施の形態９に係る空気調和装置の構成図である。図３７を参照して、本発明の実施の形態９では、上述した送風機３等を備える室外機１００を有する冷凍サイクル装置について説明する。本発明の実施の形態９では冷凍サイクル装置の一例として、空気調和装置について説明する。

空気調和装置は、室外機１００と、室内機２００とを備え、これらが冷媒配管で連結され、冷媒回路を構成して冷媒を循環させている。冷媒配管のうち、気体の冷媒（ガス冷媒）が流れる配管をガス配管３００とし、液体の冷媒（液冷媒。気液二相冷媒の場合もある）が流れる配管を液配管４００とする。

室外機１００は、本実施の形態においては、圧縮機１０１、四方弁１０２、室外側熱交換器１０３、室外側送風機１０４、絞り装置（膨張弁）１０５を有している。

圧縮機１０１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。ここで、圧縮機１０１は、インバータ装置等を備え、運転周波数を任意に変化させることにより、圧縮機１０１の容量（単位時間あたりの冷媒を送り出す量）を細かく変化させることができるものとする。四方弁１０２は、制御装置（図示せず）からの指示に基づいて冷房運転時と暖房運転時とによって冷媒の流れを切り換える。

また、室外側熱交換器１０３は、冷媒と空気（室外の空気）との熱交換を行う。例えば、暖房運転時においては蒸発器として機能し、液配管４００から流入した低圧の冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を蒸発させ、気化させる。また、冷房運転時においては凝縮器として機能し、四方弁１０２側から流入した圧縮機１０１において圧縮された冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮して液化させる。室外側熱交換器１０３には、冷媒と空気との熱交換を効率よく行うため、上述の実施の形態１〜８で説明した送風機８等を有する室外側送風機１０４が設けられている。室外側送風機１０４についても、インバータ装置によりファンモータの運転周波数を任意に変化させて送風機３の回転速度を細かく変化させるようにしてもよい。絞り装置１０５は、開度を変化させることで、冷媒の圧力等を調整するために設ける。

一方、室内機２００は、負荷側熱交換器２０１及び負荷側送風機２０２を有している。負荷側熱交換器２０１は冷媒と空気との熱交換を行う。例えば、暖房運転時においては凝縮器として機能し、ガス配管３００から流入した冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化（又は気液二相化）させ、液配管４００側に流出させる。一方、冷房運転時においては蒸発器として機能し、例えば絞り装置１０５により低圧状態にされた冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発させて気化させ、ガス配管３００側に流出させる。また、室内機２００には、熱交換を行う空気の流れを調整するための負荷側送風機２０２が設けられている。この負荷側送風機２０２の運転速度は、例えば利用者の設定により決定される。特に限定するものではないが、負荷側送風機２０２にも実施の形態１〜８で説明した送風機を用いるようにすることができる。

上記のように本実施の形態の冷凍サイクルは、圧縮機１０１と、室外側熱交換器（凝縮器）１０３と、絞り装置１０５と、負荷側熱交換器（蒸発器）２０１とを互いに配管で接続した冷凍回路を構成している。圧縮機１０１は吸入した冷媒を圧縮して吐出する。凝縮器１０３は圧縮機１０１から吐出された冷媒と熱交換を行うことにより冷媒を凝縮させる。絞り装置１０５は凝縮器１０３で凝縮された冷媒を減圧させる。蒸発器２０１は、絞り装置１０５で減圧された冷媒と熱交換を行うことにより冷媒を蒸発させる。実施の形態１の室外機が凝縮器１０３および蒸発器２０１のいずれかである。

以上のように実施の形態９の冷凍サイクル装置では、実施の形態１〜８において説明した送風機３を室外機１００に用いることで、ボス３０の下流側に発生する剥離域２０を十分に小さくすることができる。このため、ボス３０の下流側において渦の発生を抑制することができる。これにより、渦の発生による圧力流量特性の損失を低減させることができる。また、渦の発生による騒音を低減させることができる。

本発明の活用例として、冷凍サイクル装置を構成する室外機、例えば空気調和機や給湯器などの室外機、その他、送風機が設置される各種装置や設備などが挙げられる。これらの送風機が設置される各種装置や設備などに本発明を広く利用することができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 室外機本体、２ ファングリル、３ 送風機、４ ファンモータ、５ 仕切板、６ 送風機室、７ 機械室、８ 熱交換器、９ ベルマウス、１０，１０１ 圧縮機、１１ 配管、１２ 基板箱、１３ 制御基板、２０ 剥離域、３０ ボス、３０ａ 第１端、３０ｂ 第２端、３０ｃ 傾斜面、３０ｄ 外周面、３０ｅ 中央部、３０ｆ 外周部、３０ｇ リブ、３１ 第１羽根部材、３１ａ 羽根、３２ 第２羽根部材、３２ａ 第１羽根、３２ｂ 第２羽根、３２ｃ 第３羽根、３３ 貫通孔、１００ 室外機、１０２ 四方弁、１０３ 室外側熱交換器、１０４ 室外側送風機、１０５ 絞り装置、２００ 室内機、２０１ 負荷側熱交換器、２０２ 負荷側送風機、３００ ガス配管、４００ 液配管、Ａ 軸方向、Ｂ 第２端から第１端に向かう方向、Ｃ 軸心、ＣＰ 接続部分、Ｒ 径方向、Ｓ 気流、ＳＰ 隙間。

Claims (7)

1. 軸方向の第１端および第２端と、前記第２端から前記第１端に向かう方向に前記軸方向に延びる軸心に近づくように傾斜する傾斜面と、前記傾斜面と前記第２端との間に配置された外周面とを有し、かつ前記軸心まわりに回転可能なボスと、
   前記ボスの前記外周面に接続された第１羽根部材と、
   前記傾斜面、および、前記傾斜面と前記第１羽根部材が前記外周面に接続された接続部分との間に配置された前記外周面の少なくともいずれかに接続された第２羽根部材とを備え、
   前記第２羽根部材は、前記傾斜面に接続された第１羽根と、前記外周面に接続された第２羽根とを有し、
   前記第１羽根と前記第２羽根とは離れている、送風機。
2. 前記第２羽根部材は、遠心翼形状を有している、請求項１に記載の送風機。
3. 前記第２羽根部材は、前記傾斜面に配置されたプロペラ翼形状を有している、請求項１に記載の送風機。
4. 前記ボスは、
   中央部と、
   前記ボスの前記軸方向に交差する径方向において前記中央部の外側に隙間をあけて配置された外周部と、
   前記隙間に配置され、かつ前記径方向に前記中央部と前記外周部とをつなぐリブとを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の送風機。
5. 前記第２端から前記第１端に向かう方向において、前記第１羽根部材の縁部は、前記ボスの前記第１端の位置よりも前記第２端側の位置に配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の送風機。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の送風機と、
   前記送風機により導かれた空気と熱交換を行う熱交換器とを備えた、室外機。
7. 請求項６に記載の室外機と、
   室内機とを備え、
   前記室外機および前記室内機は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された前記冷媒と熱交換を行うことにより前記冷媒を凝縮させる凝縮器と、前記凝縮器で凝縮された前記冷媒を減圧させる絞り装置と、前記絞り装置で減圧された前記冷媒と熱交換を行うことにより前記冷媒を蒸発させる蒸発器とを互いに配管で接続した冷媒回路を構成し、
   前記熱交換器が前記凝縮器および前記蒸発器のいずれかである、冷凍サイクル装置。

Images