JP6615379B2 - プロペラファン、室外機及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
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1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1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。
なお、プロペラファン3の詳細については後述する。
以下、単に回転中心と称した場合には、プロペラファン3の回転中心、つまり回転軸部30の回転中心を示すものとする。また、回転中心方向とは、回転軸部30の回転中心方向、換言すると接続孔30aの貫通方向を示すものとする。
なお、図9及び図10は、本発明の実施の形態1に係るプロペラファンの別の一例の回転軸部周辺を示す正面図である。
なお、図11及び図12は、本発明の実施の形態1に係るプロペラファンの別の一例の回転軸部周辺を示す正面図である。
なお、図13〜図15は、本発明の実施の形態1に係るプロペラファンの別の一例の回転軸部周辺を示す正面図である。
従来の室外機500が本実施の形態1に係る室外機100と異なる点は、プロペラファン503の構成である。詳しくは、従来のプロペラファン503は、本実施の形態1に係るプロペラファン3が有している各リブ(第1リブ32、第2リブ33、補強リブ34、第3リブ35)を備えていない。従来のプロペラファン503は、これらのリブに代わりに、リブ540を備えている。リブ540は、複数の羽根31の圧力面31aに設けられており、回転軸部30から放射状に延び、圧力面31aから空気流れの下流側に突出した形状となっている。従来の室外機500及びプロペラファン503のその他の構成は、本実施の形態1に係る室外機100及びプロペラファン3と同じである。
一方、プロペラファン3が回転した際に発生する主流も、羽根31の外周側を流れる。この際、プロペラファン3の第1リブ32が周囲の空気を拡散する。このため、この拡散された空気が主流に誘引されることにより、プロペラファン3の主流を内周側に拡大することができる。つまり、気流Aを第1リブ32の外周部近傍まで拡大することができる。さらに、プロペラファン3が回転した際、第2リブ33も周囲の空気を拡散する。この拡散された空気が、第1リブ32によって第1リブ32の外周部近傍まで拡大した気流Aに誘引されることにより、気流Aを回転軸部30の下流側まで拡大することができる。つまり、回転軸部30の下流側に十分な量の気流Aを発生させることができる。したがって、プロペラファン3は、回転軸部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。
実施の形態1に係るプロペラファン3は、外周面が曲面形状に形成され、略一様の厚さを有する複数のリブ32aにより、第1リブ32を構成していた。そして、実施の形態1に係るプロペラファン3においては、回転中心方向に第1リブ32を観察した際、第1リブ32は、略多角形状となるように回転軸部30を囲んでいた。しかしながら、回転軸部30を囲む第1リブ32の形状は、実施の形態1で示した形状に限定されるものではない。例えば、第1リブ32は、以下のように回転軸部30を囲んでいてもよい。なお、本実施の形態2において、特に記述しない項目については実施の形態1と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
実施の形態1及び実施の形態2に係るプロペラファン3の第1リブ32は、曲面形状の外周面を有するリブ32aを用いて形成されていた。これに限らず、第1リブ32を構成するリブ32aの外周面を平面形状に形成しても、本発明を実施することができる。なお、本実施の形態3において、特に記述しない項目については実施の形態1又は実施の形態2と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
本実施の形態3に係る第1リブ32は、回転中心方向に観察したときに外周面が直線形状となっている複数のリブ32aを有している。つまり、リブ32aの外周面は平面形状となっている。また、隣接するリブ32aは、端部同士が接続されている。このため、本実施の形態3に係る第1リブ32は、回転中心方向に第1リブ32を観察した際、外周面が多角形状となるように、回転軸部30を囲んでいる。
熱交換器8のフィン間が塵埃等で詰まってきたとき等、プロペラファン3が回転したときにプロペラファン3の空気流れの上流側又は下流側で発生する圧力が上昇した場合、気流Aの流れ方向において回転軸部30の下流側となる範囲には、気流Aとは逆向きの流れが発生する。換言すると、図17及び図18で剥離域20として示した範囲の空気が回転軸部30の方へ逆流する流れが発生する。このような逆流が発生した場合、気流Aは、プロペラファン3の外周側へ広がるような流れとなり、気流Aの流れ方向において回転軸部30の下流側となる範囲に渦が発生してしまう。このため、渦の発生による圧力流量特性の損失が大きくなり、渦の発生による騒音も大きくなってしまう。
本実施の形態4に係るプロペラファン3においては、第2リブ33の下流側端部33aは、第1リブ32の下流側端部32bよりも、気流Aの流れ方向の下流側に位置している。換言すると、第2リブ33における回転中心方向の端部のうちの圧力面31aとは反対側の下流側端部33aが、第1リブ32における回転中心方向の端部のうちの圧力面31aとは反対側の下流側端部32bよりも、圧力面31aから離れる方向に突出している。
本実施の形態5では、実施の形態1〜実施の形態4で示したプロペラファン3を有する冷凍サイクル装置の一例について説明する。また、本実施の形態5では、当該冷凍サイクル装置を空気調和装置として用いた例について説明する。なお、本実施の形態5において、特に記述しない項目については実施の形態1〜実施の形態4のいずれかと同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
空気調和装置400は、室外機100と、室内機200とを備えている。そして、室外機100及び室内機200の各構成が冷媒配管で接続されて、冷媒が循環する冷媒回路が構成されている。なお、室外機100の構成と室内機200の構成とを接続する冷媒配管のうち、気体の冷媒(ガス冷媒)が流れる配管をガス配管301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302とする。
Claims (8)
- 回転中心となる回転軸部と、
該回転軸部の外周側に設けられた複数の羽根と、
を備え、
前記複数の羽根は、隣接する羽根が前縁部と後縁部とで接続されたプロペラファンであって、
前記複数の羽根の圧力面に、
前記回転軸部を囲むように前記回転軸部の回転中心方向に沿って突出した第1リブと、
前記回転軸部から前記第1リブに向かって延びるように、前記回転中心方向に沿って突出した第2リブと、
を有し、
前記第2リブにおける前記回転中心方向の端部のうちの前記圧力面とは反対側の端部が、前記第1リブにおける前記回転中心方向の端部のうちの前記圧力面とは反対側の端部よりも、前記圧力面から離れる方向に突出しているプロペラファン。 - 前記第1リブと前記第2リブとの間に形成された隙間の少なくとも一部を閉塞する閉塞リブを備えた請求項1に記載のプロペラファン。
- 前記圧力面に、
前記第1リブから外周側に延びるように前記回転中心方向に沿って突出した第3リブを備えた請求項1又は請求項2に記載のプロペラファン。 - 前記回転中心方向に前記第1リブを観察したとき、
該第1リブの外周面が円形状となっている請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のプロペラファン。 - 前記第1リブは、
前記回転中心方向に観察したときに外周面が円弧形状となっている複数のリブを有し、
前記複数のリブで前記回転軸部を囲うように構成されている請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のプロペラファン。 - 前記回転中心方向に前記第1リブを観察したとき、
該第1リブの外周面が多角形状となっている請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のプロペラファン。 - 請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載のプロペラファンと、
該プロペラファン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。 - 凝縮器及び蒸発器を有する冷媒回路を備え、
前記凝縮器又は前記蒸発器に空気を導く送風機として、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載のプロペラファンを備えた冷凍サイクル装置。
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