JPH09170596A - 軸流ファンの羽根車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡素な構成でありながら静音性及び送風性能
の向上を図ることが可能な軸流ファンの羽根車を提供す
る。 【解決手段】 円筒状のハブ１の外周面１ａに、その軸
方向に対して傾斜して設けられた複数の羽根２を備え、
この羽根２の回転方向Ｒ前縁を風入口４とし、また回転
方向Ｒ後縁を風出口５とすると共に、その送風方向Ｗに
向けた面を圧力面６とし、また反送風方向Ｗ’に向けた
面を負圧面７とする軸流ファンの羽根車において、ハブ
１の外周面１ａから羽根２の外周端２ａまでの距離の約
１／５よりも根元部８側であって、風入口４から風出口
５までの弦長の約１／２よりも風出口５側である剥離領
域に、圧力面６側と負圧面７側とを連通させる通風孔３
を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、空気調和機の室
外機等に用いられる軸流ファンの羽根車に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図１は、この発明の軸流ファンの羽根車
の一実施形態を示す斜視図であるが、この図を用いて上
記のような軸流ファンの羽根車の従来例を説明する。こ
の羽根車は、円筒状のハブ１の外周面１ａに、互いに同
一形状である４枚の羽根２・・２を設けて構成されてい
る。また上記ハブ１には、図に示す下方から駆動モータ
１１（図１６（ｂ）参照）が取り付けられて矢印Ｒで示
す方向に回転されるが、上記各羽根２はこの回転方向Ｒ
に向かう程、より下方（駆動モータ１１側）に位置する
ように傾斜して設けられている。そして羽根２をこのよ
うに傾斜して設けることにより、その回転方向Ｒ前縁が
風入口４となり、また回転方向Ｒ後縁が風出口５となっ
て、図における下方から上方への送風を生じることがで
きるようになっている。従って上記羽根２のうち上記送
風方向（吹出側）Ｗに向けた面が圧力面６となり、また
反送風方向（吸込側）Ｗ’に向けた面が負圧面７とな
る。

【０００３】図１５は、上記羽根２を吹出側Ｗから見た
平面図である。上記羽根２は、基本的には扇形である
が、その外周側ほど中心線Ｃ−Ｃに対して回転方向Ｒ側
にずれて位置するよう変形して形成されている。そして
羽根２をこのように変形した扇形とすることによって、
同図の矢印で示すように、風入口４から風出口５へと円
周方向に沿った滑らかな送風気流Ｋの形成を図り、送風
性能を向上させることができるようになっていた。

【０００４】

【問題が解決しようとする課題】上記従来例の軸流ファ
ンの羽根車では、上述のように風入口４から風出口５へ
と向かう円周方向に沿った滑らかな送風気流Ｋの形成が
図られていた。しかしながら空力性能及び静音性のより
一層の向上が要請されるのに伴って、形成される送風気
流Ｋについてさらに詳細な解析を行った結果、必ずしも
図１５に示すような理想的な気流が形成されている訳で
はないことが判明している。

【０００５】図１６は、この気流の乱れを説明する図で
あって、（ａ）は羽根２を吹出側Ｗから見た平面図であ
り、（ｂ）はこの羽根車を用いた軸流ファンの部分断面
図である。同図に示すように、上記羽根車で形成された
送風気流Ｋは、円周方向から大きく外周側へ傾斜したも
のとなっている。これは、ハブ１付近では静圧の上昇が
十分になされないために、遠心力の方が大きくなるから
である。そしてそのためハブ１付近では渦流Ｕや逆流Ｇ
が発生し、これが騒音の上昇や送風性能低下の一因とな
っている。また羽根２の外周側では、気流の漏れＭや吹
出側Ｗから吸込側Ｗ’への逆流Ｇが発生し、これがベル
マウス１２と衝突して騒音を発生させ、また送風性能低
下の一因ともなっている。

【０００６】ところで上記のような騒音の上昇や送風性
能の低下を回避するために、従来から例えばハブ１を斜
流状に形成したり、あるいは羽根２の圧力面６の根元部
８に膨出部を形成し、剥離流の発生し易い領域を閉塞す
る（実公平１−２１１９８号公報）等の方策が採られて
いた。しかしながらこれらの方策によれば、羽根車の製
造工程が複雑化してしまうために金型費が上昇し、これ
がコストアップを招く一因になるという問題が生じてい
た。

【０００７】また上記軸流ファンの羽根車では、図１６
（ｂ）に示すように、ハブ（１）の吸込側Ｗ’に駆動モ
ータ１１を配置している。そしてこのようにすることに
よって、駆動モータ１１が送風気流Ｋを乱すのを回避す
ることができるようになっている。しかしながら上記構
成によれば、駆動モータ１１の周囲に気流が形成されな
いため、駆動モータ１１の冷却が十分になされないとい
う問題があった。このような問題を解決するために、ハ
ブの内側面に複数の補助翼を列設して駆動モータの周囲
に気流を形成することも提案されているが（実開昭６３
−１４７５９９号公報）、これによれば構成が複雑とな
るため羽根車の製造工程が複雑化し、これに伴う金型費
の上昇がコストアップを招く一因になるという問題が生
じていた。

【０００８】この発明は、上記従来の欠点を解決するた
めになされたものであって、その目的は、簡素な構成で
ありながら静音性及び送風性能の向上を図ることが可能
であり、また駆動モータの十分な冷却を図ることも可能
な軸流ファンの羽根車を提供することにある。

【０００９】

【発明を解決するための手段】そこで請求項１の軸流フ
ァンの羽根車は、筒状のハブ１の外周面１ａに、その軸
方向に対して傾斜して設けられた複数の羽根２を備え、
この羽根２の回転方向Ｒ前縁を風入口４とし、また回転
方向Ｒ後縁を風出口５とすると共に、その送風方向Ｗに
向けた面を圧力面６とし、また反送風方向Ｗ’に向けた
面を負圧面７とする軸流ファンの羽根車において、上記
羽根２の風出口５側根元部８近傍に、上記圧力面６側と
負圧面７側とを連通させる通風孔３を設けたことを特徴
としている。

【００１０】上記請求項１の軸流ファンの羽根車では、
通風孔３を圧力面６側から負圧面７側へと流通する吸込
流が生じる。そしてこの吸込流により生じた気圧差によ
って遠心力に対向し、羽根２で形成された送風気流を風
出口５側においてハブ１方向へと引き寄せて、その流れ
方向を改善することが可能となる。

【００１１】また請求項２の軸流ファンの羽根車は、上
記通風孔３は、ハブ１の外周面１ａから羽根２の外周端
２ａまでの距離の約１／５よりも根元部８側に設けたこ
とを特徴としている。

【００１２】上記請求項２の軸流ファンの羽根車では、
通風孔３を根元部８側の一定領域に設けて、上記送風気
流の流れ方向を確実に改善することが可能となる。

【００１３】さらに請求項３の上記通風孔３は、ハブ１
の外周面１ａから羽根２の外周端２ａまでの距離の約１
／５よりも根元部８側にのみ設けたことを特徴としてい
る。

【００１４】上記請求項３の軸流ファンの羽根車では、
通風孔３を根元部８側の一定領域にのみ設けているの
で、上記吸込流による損失を抑制することが可能とな
る。

【００１５】請求項４の軸流ファンの羽根車は、上記通
風孔３は、風入口４から風出口５までの弦長の約１／２
よりも風出口５側に設けたことを特徴としている。

【００１６】上記請求項４の軸流ファンの羽根車では、
通風孔３を風出口５側の一定領域に設けて、上記送風気
流の流れ方向を一層確実に改善することが可能となる。

【００１７】請求項５の軸流ファンの羽根車は、上記通
風孔３は、風入口４から風出口５までの弦長の約１／２
よりも風出口５側にのみ設けたことを特徴としている。

【００１８】上記請求項５の軸流ファンの羽根車では、
通風孔３を風出口５側の一定領域にのみ設けているの
で、上記吸込流による損失を抑制することが可能とな
る。

【００１９】請求項６の軸流ファンの羽根車は、上記通
風孔３は、複数であることを特徴としている。

【００２０】上記請求項６の軸流ファンの羽根車では、
上記送風気流の乱れに応じて通風孔３を最適な配置と
し、送風気流の流れ方向の最適化を図ることが可能とな
る。

【００２１】請求項７の軸流ファンの羽根車は、上記各
通風孔３は、風出口５に近接したものほど、その開口面
積を大きくしたことを特徴としている。

【００２２】請求項８の軸流ファンの羽根車は、では、
上記各通風孔３は、根元部８に近接したものほど、その
開口面積を大きくしたことを特徴としている。

【００２３】上記請求項７または請求項８の軸流ファン
の羽根車では、上記損失の抑制を図りつつ、送風気流の
流れ方向をより一層最適なものとすることが可能とな
る。

【００２４】請求項９の軸流ファンの羽根車は、円筒状
のハブ１の側面１ａに、その軸方向に対して傾斜して設
けられた複数の羽根２を備え、その送風方向Ｗに向けた
面を圧力面６とし、また反送風方向Ｗ’に向けた面を負
圧面７とする一方、上記ハブ１は、その送風方向Ｗ側に
底面１ｂを有すると共に反送風方向Ｗ’側を開口面と
し、内部を上記負圧面７側と連通させた有底円筒状であ
って、さらに上記開口面側に駆動モータ１１を配置する
ようにした軸流ファンの羽根車において、上記ハブ１の
側面１ａに、上記羽根２の圧力面６側とハブ１の内部と
を連通させる吸込孔１３を穿設したことを特徴としてい
る。

【００２５】上記請求項９の軸流ファンの羽根車では、
ハブ１の側面１ａに吸込孔１３を穿設することによっ
て、送風方向Ｗ側からハブ１の内部へと至る吸込流を発
生させることができる。従って請求項１と同様に送風気
流の流れ方向を改善できるほか、簡素な構成によって駆
動モータ１１の周囲に気流を形成し、この駆動モータ１
１を十分に冷却することが可能となる。

【００２６】請求項１０の軸流ファンの羽根車は、上記
吸込孔１３は、ハブ１の側面１ａにおいて、上記羽根２
の回転方向Ｒ前縁側根元部２ｂから回転方向Ｒ後縁側根
元部２ｃまでの弦長の約１／２よりも後縁側に設けたこ
とを特徴としている。

【００２７】上記請求項１０の軸流ファンの羽根車で
は、発生させた吸込流により生じた気圧差によって、羽
根２で形成された送風気流を後縁側においてハブ１方向
に引き寄せて、その流れ方向を改善することが可能とな
る。

【００２８】請求項１１の軸流ファンの羽根車は、上記
吸込孔１３は、ハブ１の側面１ａにおいて、上記羽根２
の回転方向Ｒ前縁側根元部２ｂから回転方向Ｒ後縁側根
元部２ｃまでの弦長の約１／２よりも後縁側にのみ設け
たことを特徴としている。

【００２９】上記請求項１１の軸流ファンの羽根車で
は、吸込流１３をハブ１の側面１ａの一定領域にのみ設
けているので、吸込流による損失を抑制することが可能
となる。

【００３０】請求項１２の軸流ファンの羽根車は、上記
吸込孔１３は、ハブ１の底面１ｂから側面１ａにかけて
軸方向に沿って穿設していることを特徴としている。

【００３１】上記請求項１２の軸流ファンの羽根車で
は、例えばスライドを用いない単純な金型構造で成形が
でき、その製造を容易とすることが可能となる。

【００３２】請求項１３の軸流ファンの羽根車は、上記
吸込孔１３は、複数であることを特徴としている。

【００３３】上記請求項１３の軸流ファンの羽根車で
は、上記送風気流の乱れに応じて吸込孔１３を最適な配
置とし、送風気流の流れ方向の最適化を図ることが可能
となる。

【００３４】

【発明の実施の形態】次に、この発明の軸流ファンの羽
根車の具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳
細に説明する。

【００３５】（第１実施形態）図１は、この発明の第１
実施形態の軸流ファンの羽根車の斜視図であるが、この
斜視図を用いて説明される羽根車の構成は上記従来例の
構成と略同一であるので、ここでの再説は省略する。た
だこの実施形態の羽根車が従来例のものと相異している
のは、各羽根２の風出口５側における根元部８近傍に、
圧力面６側と負圧面７側とを連通させる通風孔３を設け
たことである。従って、以下では主としてこの通風孔３
の構成及びその作用効果について説明する。

【００３６】従来例の羽根車においては、上述のように
ハブ１付近に渦流Ｕ等を生じる。上記通風孔３は、この
ような渦流Ｕ等が生じる領域（剥離領域）においてのみ
開口するように設けるのであるが、図２は、この領域を
説明するための図である。まず半径方向については、ハ
ブ１の半径をＲ_２、羽根２の外周半径をＲ_１としたと
き、次式 Ｒ_０≦Ｒ_２＋（Ｒ_１−Ｒ_２）／５ を満たす半径Ｒ_０で示される領域とする。すなわち、こ
れはハブ１の外周面１ａから羽根２の外周端２ａまでの
距離の１／５よりも内周側であることを意味し、同図に
おける破線Ｘ−Ｘ’よりも根元部８側の領域である。次
に周方向については、風出口４から風入口５までの弦長
をｌ_１としたとき、次式 ｌ_０≦ｌ_１／２ を満たす弦長ｌ_０で示される風出口４側の領域とする。
すなわち同図における破線Ｙ−Ｙ’よりも風出口５側の
領域である。さらに通風孔３の直径Ｄは、次式 Ｄ ≦（Ｒ_１−Ｒ_２）／５ を満たすものとして、破線Ｘ−Ｘ’よりも外周側におい
て開口が生じないようにする。またこの実施形態におけ
る羽根車では、図２に示すように直径Ｄの円形孔を穿設
したが、これは図３に示すように長方形（同図（ａ））
や、くさび型（同図（ｂ））の孔としてもよい。そして
通風孔３を上記のような長方形や、くさび型とした場合
には、径方向に配置するその長手方向の寸法ｌ_２が次式 ｌ_２≦（Ｒ_１−Ｒ_２）／５ を満たすようにして、上記円形孔の場合と同様に図２に
示す破線Ｘ−Ｘ’よりも外周側に開口が生じないように
する。

【００３７】次に上記のような領域に通風孔３が穿設さ
れた軸流ファンの羽根車の作用について説明する。図４
は上記作用を説明するための図であり、（ａ）は羽根２
を吹出側Ｗから見た平面図であり、（ｂ）はこの羽根車
を用いた軸流ファンの部分断面図である。同図に示すよ
うに、この羽根車では圧力面６側と負圧面７側とを連通
させる通風孔３が設けられているので、駆動モータ１１
によって羽根車が回転駆動されると、この通風孔３を通
じて圧力面６側から負圧面７側へと至る吸込流Ｓが発生
する。するとこの吸込流Ｓによって上記通風孔３近傍に
おける圧力面６側の気圧が低下し、そしてこの気圧の低
下によって送風気流Ｋが遠心力に抗して内周側に引き戻
されるようになる。従って上記従来例の羽根車で生じて
いたような送風気流Ｋの外周側への傾斜は矯正され、略
周方向に沿った理想に近い流れを得ることができる。そ
してこれによってハブ１の周辺やベルマウス１２の周辺
において生じていた逆流Ｇも激減し、送風性能の向上と
共に静音性の向上をも図ることができる。しかもその構
成は従来の羽根車に通風孔３を設けるだけの極めて簡素
なものであるため、その製造工程においても２つ割の金
型で問題なく成形することができ、スライドや後加工の
必要もないのでコストアップを招く一因となることもな
い。

【００３８】ところで上記のように羽根２に通風孔３を
設けると、圧力面６側と負圧面７側とが連通することに
よって損失が大きくなり、一見すると送風性能が低下す
るようにも見える。しかしながら通風孔３を設けたのは
上記のように羽根２の剥離領域においてであり、これは
仮に通風孔３を設けなかったとしても渦流Ｕや逆流Ｇ等
の送風性能を阻害するような気流が主として生じる領域
である。従って上記通風孔３を流通する吸込流Ｓが、そ
れ自体では何ら送風能力に寄与しないものであっても、
そのことによって従来の羽根車よりも送風性能が低下す
ることはない。そしてそのために図２で示すように通風
孔３を穿設する領域を限定しているのであるが、以上の
ようなことを考慮すると、通風孔３は上記領域中でもな
るべく風出口５側でしかも根元部８近傍に設けるのがよ
り高い効果を得るのに好都合であるということができ
る。

【００３９】図５〜図８は、それぞれ上記第１実施形態
の軸流ファンの羽根車の変形例を示している。この図５
に示すように、上記通風孔３は剥離領域内で複雑個設け
ることができる。このようにすると剥離領域中に発生す
る吸込流Ｓを送風気流Ｋの乱れに応じて最適なものとで
きるので、送風気流Ｋの流れ方向をより理想のものに近
づけることができる。そして同図に示す羽根車では、通
風孔３は剥離領域中でも風出口５側の根元部８近傍に集
中させてより高い効果を得るようにしている。また図６
に示す羽根車では、複数の通風孔３のうち風出口５に近
接したものほど、また根元部８に近接したものほど、そ
の開口面積が大きくなるようにしている。このようにす
ると、通風孔３を設けたことによる損失を抑制しながら
送風気流Ｋの流れ方向の最適化を図ることができ、従っ
て送風性能をより一層改善することができる。さらに図
７に示す羽根車では図３（ａ）で示した長方形の通風孔
３を複数個設け、また図８に示す羽根車では図３（ｂ）
示したくさび形の通風孔３を複数個設けている。そして
いずれの羽根車においてもその長手方向を径方向に配
し、風出口５側に近接するものほどその寸法が大きくな
るようにして、図５に示す羽根車と同様に高い送風性能
の改善効果を得ている。さらに図８に示す羽根車では、
根元部８に近接するほどその開口幅が広くなるようなく
さび形としているので、図６に示す羽根車と同様に、送
風性能がより一層改善されるようになっている。

【００４０】以上にこの発明の第１実施形態について説
明したが、上記実施形態の軸流ファンの羽根車は、この
発明の範囲内でさらに種々変更して実施することができ
る。例えば上記では３種類の形状の通風孔３を示した
が、発生した気流や羽根２の形状との関連において、そ
の他種々の形状とすることができる。また、上記形態で
は各羽根２には同一の通風孔３を設けたが、これは効果
との関連において各羽根２毎に相異するようにしてもよ
く、またいずれかの羽根２については通風孔３を設けな
いとする構成により送風性能を向上させることも可能で
ある。

【００４１】（第２実施形態）さらに、この発明の第２
実施形態の軸流ファンの羽根車について、図面を参照し
つつ詳細に説明する。

【００４２】図１０は、上記軸流ファンの羽根車の斜視
図である。この羽根車は、円筒状のハブ１の側面１ａ
に、互いに同一形状である３枚の羽根２・・を設けて構
成されている。また上記ハブ１には、図に示す下方から
駆動モータ１１（図１２（ｂ）参照）が取り付けられて
矢印Ｒで示す方向に回転されるが、上記各羽根２はこの
回転方向Ｒに向かう程、より下方（駆動モータ１１側）
に位置するように傾斜して設けられている。そして羽根
２をこのように傾斜して設けることにより、その回転方
向Ｒ前縁が風入口４となり、また回転方向Ｒ後縁が風出
口５となって、図における下方から上方への送風を生じ
ることができるようになっている。従って上記羽根２の
うち上記送風方向（吹出側）Ｗに向けた面が圧力面６と
なり、また反送風方向（吸込側）Ｗ’に向けた面が負圧
面７となる。また上記ハブ１には上述のように図の下方
から駆動モータ１１が取り付けられるが、このハブ１
は、吹出側Ｗに底面１ｂを有すると共に吸込側Ｗ’を開
口面とする有底円筒状であって、その内部が上記羽根２
の負圧面７側と連通するように成されている（図１２
（ｂ）参照）。さらに図１０において１３は、ハブ１の
底面１ｂから側面１ａにかけて軸方向に沿って穿設した
吸込孔であり、この吸込孔１３は、上記羽根２の圧力面
６側とハブ１の内部とを連通させるものである。

【００４３】図１１は、上記羽根車において吸込孔１３
を設ける部分を説明する説明図である。従来の羽根車に
おいては、上述のようにハブ１近傍に渦流Ｕ等を生じる
が（図１６参照）、上記吸込孔１３は、このような渦流
Ｕ等が生じる領域（剥離領域）にのみ開口するように設
けている。すなわち、ハブ１の回転中心１ｃから羽根２
の回転方向Ｒ前縁側根元部２ｂを通る第１直線Ｌ_１と、
上記回転中心１ｃから羽根２の回転方向Ｒ後縁側根元部
２ｃを通る第２直線Ｌ_２とによって形成される角度をβ
としたとき、 β’≦β／２ で表される角度β’を上記第２直線Ｌ_２との間で形成す
る範囲（同図斜線部）において、上記吸込孔１３を羽根
２の圧力面６側のハブ１に設けるのである。換言すれ
ば、上記吸込孔１３は、ハブ１の側面１ａにおいて、上
記羽根２の回転方向Ｒ前縁側根元部２ｂから回転方向Ｒ
後縁側根元部２ｃまでの弦長の約１／２よりも後縁側に
のみ設けるということである。

【００４４】図１４は、上記構成の軸流ファンの羽根車
を備えて成る空気調和機の室外機を示す概略透過平面図
である。同図に示す１０は室外機ケーシングであり、こ
の室外機ケーシング１０内が仕切板１０ａによって機械
室１０ｂと空気流通室１０ｃとに仕切られている。そし
てこの空気流通室１０ｃには、ハブ１及び羽根２等から
成る羽根車が配置されると共に、この羽根車の吸込側
Ｗ’には室外熱交換器１５が備えられ、また吹出側Ｗに
は吹出グリル１７とベルマウス１２とが設けられてい
る。また上記ハブ１には、その吸込側Ｗ’から駆動モー
タ１１が取り付けられている。そしてこの駆動モータ１
１によって上記羽根車を回転させ、室外熱交換器１５を
介して外気を吸入する。また上記ベルマウス１２は、吹
出空気の流通路を形成するためのものであり、上記室外
熱交換器１５で熱交換された空気が、この流通路を通じ
て吹出グリル１７から排出されるようになっている。従
って軸流ファンの送風性能を向上させることは、室外熱
交換器１５による熱交換能力の向上に結びつくものであ
って重要である。なお同図における１４は圧縮機であ
り、また１６はアキュームレータである。

【００４５】次に上記のような吸込孔１３が穿設された
軸流ファンの羽根車の作用について説明する。図１２は
上記作用を説明するための図であり、同図（ａ）は羽根
２を吹出側Ｗから見た平面図であり、また同図（ｂ）は
この羽根車を用いた軸流ファンの部分断面図である。同
図に示すようにこの羽根車では、羽根２の負圧面７側と
連通するハブ１の内部が、吸込孔１３によって羽根２の
圧力面６側と連通している。従って駆動モータ１１によ
って羽根車が回転駆動されると、この吸込孔１３を通じ
て圧力面６側からハブ１の内部へと至る吸込流Ｓが発生
する。するとこの吸込流Ｓによって上記吸込孔１３近傍
における圧力面６側の気圧が低下し、そしてこの気圧の
低下によって送風気流Ｋが遠心力に抗して内周側に引き
戻されるようになる。そのため上記従来例の羽根車で生
じていたような送風気流Ｋの外周側への傾斜は矯正さ
れ、略周方向に沿った理想に近い流れを得ることができ
る。そしてこれによってハブ１の周辺やベルマウス１２
の周辺において生じていた逆流Ｇも激減し、送風性能の
向上と共に静音性の向上をも図ることができる。また上
記吸込流Ｓは、ハブ１の内部から駆動モータ１１の周囲
を流通する流れとなるので、駆動モータ１１の冷却を十
分に行うことができる。しかもその構成は従来の羽根車
に吸込孔１３を設けるだけの極めて簡素なものであり、
またこの吸込孔１３はハブ１の底面１ｂから側面１ａに
かけて軸方向に沿って穿設しているので、その製造工程
においても２つ割の金型で問題なく成形することがで
き、スライドや後加工の必要もないのでコストアップを
招く一因となることもない。

【００４６】ところで上記のようにハブ１に吸込孔１３
を設けると、圧力面６側と負圧面７側とが連通すること
によって損失が大きくなり、一見すると送風性能が低下
するようにも見える。しかしながら吸込孔１３を開口さ
せたのは上記のように羽根２の剥離領域においてであ
り、これは仮に吸込孔１３を設けなかったとしても渦流
Ｕや逆流Ｇ等の送風性能を阻害するような気流が主とし
て生じる領域である。従って上記吸込孔１３を流通する
吸込流Ｓが、それ自体では何ら送風能力に寄与しないも
のであっても、そのことによって従来の羽根車よりも送
風性能が低下することはない。そしてそのために図１１
で示すように吸込孔１３を穿設する領域を限定している
のであるが、以上のようなことを考慮すると、吸込孔１
３は上記領域中でもなるべく回転方向Ｒ後縁側に設ける
のがより高い効果を得るのに好都合であるということが
できる。

【００４７】図１３は、上記羽根車の変形例を示してい
る。図１０に示す羽根車の吸込後１３では、ハブ１の底
面１ｂにおいて回転中心１ｃ側に向かう端部と、側面１
ａにおいて羽根２側に向かう端部とが、略半円形状に穿
設されている。これは、図１３（ａ）に示すように方形
形状としてもよいし、また同図（ｂ）に示すように端部
に近接するほど幅狭となるくさび状としてもよい。これ
らは送風気流Ｋの乱れや吸込流Ｓの効果等に応じて適宜
変更することができ、図１０に示す羽根車と同様に送風
気流Ｋの流れを改善できると共に、その製造も容易とな
る。また図１３（ｃ）に示すように、１枚の羽根２に対
して複数の吸込孔１３を設けるようにしてもよい。この
ようにすると剥離領域中に発生する吸込流Ｓを送風気流
Ｋの乱れに応じて最適なものとできるので、送風気流Ｋ
の流れ方向をより理想のものに近づけることができる。
なお上記図１３では、図を簡略化して理解を容易とする
ために、羽根２はハブ１の側面１ａに対する取付け位置
のみによって示した。

【００４８】以上にこの発明の第２実施形態について説
明したが、上記実施形態の軸流ファンの羽根車は、この
発明の範囲内でさらに種々変更して実施することができ
る。例えば上記では３種類の形状の吸込孔１３を示した
が、発生した気流や羽根２の形状との関連において、そ
の他種々の形状とすることができる。また、上記形態で
は各羽根２に対して同一形状の吸込孔１３を設けたが、
これは効果との関連において各羽根２毎に相異するよう
にしてもよく、またいずれかの羽根２に関しては吸込孔
１３を設けないとする構成により送風性能を向上させる
ことも可能である。さらに、各気流Ｋ、Ｓ、Ｇとの関係
で、剥離領域外に吸込口１３を開口させるようにしても
よい。

【００４９】

【実施例】次に上記第１実施形態の軸流ファンの羽根車
の実施例について説明する。上記羽根車は、各羽根２に
１つずつ円形の通風孔３を穿設し、各寸法を次のような
ものとすることにより、良好な結果を得ることができ
た。 羽根２の外周半径Ｒ_１ ：２００ｍｍ ハブ１の半径Ｒ_２ ： ６５ｍｍ 通風孔３の中心の径方向位置ｄ_０ ： ２０ｍｍ 通風孔３の中心の周方向位置ｄ_１ ： ２０ｍｍ 通風孔３の直径Ｄ ： ５ｍｍ

【００５０】図９は、上記構成の軸流ファンの羽根車を
空気調和機の室外機に装着し、暖房運転を行うことによ
って得た試験結果を示すグラフである。上側のグラフは
風量を無次元化した流量係数φに対する比騒音Ｌ_ＳＡを
示し、また下側のグラフは上記流量係数φに対する静圧
係数ψ_Ｓ、すなわち羽根２が圧力を上昇させる値を示し
ている。なお上記比騒音Ｌ_ＳＡ、静圧係数ψ_ｓ、流量係
数φは、それぞれ次のような式によって定義されるもの
である。 Ｌ_ＳＡ＝Ｌ_Ａ−１０ｌ_ｏｇ１０（Ｑ×Ｐ_ｓ ^２／６０） ψ_ｓ＝Ｐ_ｓ／｛（γ／２ｇ）×ｕ^２｝ ψ ＝Ｑ／（６０×Ａ×ｕ） ここで Ｌ_Ａ：音圧レベル［ｄＢ（Ａ）］ Ｑ ：風量［ｍ^３／ｍｉｎ］ Ｐ_Ｓ：静圧［ｍｍＨ_２Ｏ］ γ ：空気の比重量 ｇ ：重力加速度 ｕ ：風速［ｍ／ｓ］ Ａ ：代表面積［ｍ^２］ である。

【００５１】同図における白抜矢印は暖房運転開始点を
示し、また黒塗矢印はデフロスト開始点を示している。
従って空気調和機の暖房運転が開始された直後には白抜
矢印が示す状態にあるが、その後暖房運転が継続される
と熱交換器のフィンが露付あるいはフロストすることに
よって、次第にグラフの曲線に沿って左方へと移動して
ゆく。そして黒塗矢印で示す状態にまで達するとデフロ
ストが開始されるので、再び右方へと向かって状態は移
行する。すなわち暖房運転時においては、上記白抜矢印
と黒塗矢印との間が動作領域となるのである。一方冷房
運転時においては露付あるいはフロストが生じることが
ないので、白抜矢印の近傍が動作領域となる。

【００５２】同図に示すグラフからも明らかな通り、こ
の発明を適用した通風孔３付きの羽根車を用いると、従
来例の羽根車を用いた場合と比較して静圧係数ψ_Ｓが上
昇し、かつ比騒音Ｌ_ＳＡが低下していることが分かる。
すなわち、従来の羽根車の一定領域に通風孔３を設ける
という簡素な構成によって、静音性及び送風性能の向上
が達成されているのである。

【００５３】

【発明の効果】上記請求項１の軸流ファンの羽根車で
は、通風孔を設けることによって羽根で形成された送風
気流の流れ方向を改善できるので、簡素な構成で静音性
及び送風性能の向上を図ることが可能となる。

【００５４】また請求項２又は請求項４の軸流ファンの
羽根車では、上記流れ方向を確実に改善することによ
り、静音性及び送風性能を確実に向上させることが可能
となる。

【００５５】さらに請求項３又は請求項５の軸流ファン
の羽根車では、通風孔を設けたことによる損失を抑制し
て送風性能を一段と向上させることが可能となる。

【００５６】請求項６〜請求項８のいずれかの軸流ファ
ンの羽根車では、上記流れ方向の最適化を図ることによ
って、静音性及び送風性能をより一層向上させることが
可能となる。

【００５７】上記請求項９の軸流ファンの羽根車では、
ハブの側面に吸込孔を穿設することによって、送風方向
側からハブの内部へと至る吸込流を発生させることがで
きる。従って請求項１と同様に送風気流の流れ方向を改
善できるほか、簡素な構成によって駆動モータの周囲に
気流を形成し、この駆動モータを十分に冷却することが
可能となる。

【００５８】上記請求項１０の軸流ファンの羽根車で
は、発生させた吸込流により生じた気圧差によって、羽
根で形成された送風気流を後縁側においてハブ方向に引
き寄せて、その流れ方向を改善することが可能となる。

【００５９】上記請求項１１の軸流ファンの羽根車で
は、吸込流をハブの側面の一定領域にのみ設けているの
で、吸込流による損失を抑制することが可能となる。

【００６０】上記請求項１２の軸流ファンの羽根車で
は、例えばスライドを用いない単純な金型構造で成形が
でき、その製造を容易とすることが可能となる。

【００６１】上記請求項１３の軸流ファンの羽根車で
は、上記送風気流の乱れに応じて吸込孔を最適な配置と
し、送風気流の流れ方向の最適化を図ることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１実施形態の軸流ファンの羽根車
の斜視図である。

【図２】上記羽根車において通風孔を設ける領域を説明
する羽根の平面図である。

【図３】上記羽根車における通風孔の変形例を示す平面
図である。

【図４】上記羽根車の作用を説明する図であり、（ａ）
は羽根の平面図、（ｂ）は軸流ファンの部分断面図であ
る。

【図５】上記羽根車の変形例を示す羽根の平面図であ
る。

【図６】上記羽根車の変形例を示す羽根の平面図であ
る。

【図７】上記羽根車の変形例を示す羽根の平面図であ
る。

【図８】上記羽根車の変形例を示す羽根の平面図であ
る。

【図９】上記羽根車の試験結果を示すグラフである。

【図１０】この発明の第２実施形態の軸流ファンの羽根
車の斜視図である。

【図１１】上記羽根車において吸込孔を設ける部分を説
明する説明図である。

【図１２】上記羽根車の作用を説明する図であり、
（ａ）は羽根の平面図、（ｂ）は軸流ファンの部分断面
図である。

【図１３】上記羽根車の変形例を示すハブの部分斜視図
である。

【図１４】上記軸流ファンの羽根車を備えて成る空気調
和機の室外機の概略透過平面図である。

【図１５】従来例の羽根車の羽根形状を説明する平面図
である。

【図１６】従来例の羽根車の作用を説明する図であり、
（ａ）は羽根の平面図、（ｂ）は軸流ファンの部分断面
図である。

【符号の説明】

１ ハブ １ａ 外周面（側面） １ｂ 底面 ２ 羽根 ２ａ 羽根外周端 ２ｂ 前縁側根元部 ２ｃ 後縁側根元部 ３ 通風孔 ４ 風入口 ５ 風出口 ６ 圧力面 ７ 負圧面 ８ 根元部 １１ 駆動モータ １３ 吸込孔 Ｒ 羽根回転方向 Ｗ 吹出側 Ｗ’ 吸込側

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒状のハブ（１）の外周面（１ａ）
   に、その軸方向に対して傾斜して設けられた複数の羽根
   （２）を備え、この羽根（２）の回転方向（Ｒ）前縁を
   風入口（４）とし、また回転方向（Ｒ）後縁を風出口
   （５）とすると共に、その送風方向（Ｗ）に向けた面を
   圧力面（６）とし、また反送風方向（Ｗ’）に向けた面
   を負圧面（７）とする軸流ファンの羽根車において、上
   記羽根（２）の風出口（５）側根元部（８）近傍に、上
   記圧力面（６）側と負圧面（７）側とを連通させる通風
   孔（３）を設けたことを特徴とする軸流ファンの羽根
   車。
2. 【請求項２】 上記通風孔（３）は、ハブ（１）の外周
   面（１ａ）から羽根（２）の外周端（２ａ）までの距離
   の約１／５よりも根元部（８）側に設けたことを特徴と
   する請求項１の軸流ファンの羽根車。
3. 【請求項３】 上記通風孔（３）は、ハブ（１）の外周
   面（１ａ）から羽根（２）の外周端（２ａ）までの距離
   の約１／５よりも根元部（８）側にのみ設けたことを特
   徴とする請求項２の軸流ファンの羽根車。
4. 【請求項４】 上記通風孔（３）は、風入口（４）から
   風出口（５）までの弦長の約１／２よりも風出口（５）
   側に設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいず
   れかの軸流ファンの羽根車。
5. 【請求項５】 上記通風孔（３）は、風入口（４）から
   風出口（５）までの弦長の約１／２よりも風出口（５）
   側にのみ設けたことを特徴とする請求項４の軸流ファン
   の羽根車。
6. 【請求項６】 上記通風孔（３）は、複数であることを
   特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかの軸流ファン
   の羽根車。
7. 【請求項７】 上記各通風孔（３）は、風出口（５）に
   近接したものほど、その開口面積を大きくしたことを特
   徴とする請求項６の軸流ファンの羽根車。
8. 【請求項８】 上記各通風孔（３）は、根元部（８）に
   近接したものほど、その開口面積を大きくしたことを特
   徴とする請求項６又は請求項７の軸流ファンの羽根車。
9. 【請求項９】 円筒状のハブ（１）の側面（１ａ）に、
   その軸方向に対して傾斜して設けられた複数の羽根
   （２）を備え、その送風方向（Ｗ）に向けた面を圧力面
   （６）とし、また反送風方向（Ｗ’）に向けた面を負圧
   面（７）とする一方、上記ハブ（１）は、その送風方向
   （Ｗ）側に底面（１ｂ）を有すると共に反送風方向
   （Ｗ’）側を開口面とし、内部を上記負圧面（７）側と
   連通させた有底円筒状であって、さらに上記開口面側に
   駆動モータ（１１）を配置するようにした軸流ファンの
   羽根車において、上記ハブ（１）の側面（１ａ）に、上
   記羽根（２）の圧力面（６）側とハブ（１）の内部とを
   連通させる吸込孔（１３）を穿設したことを特徴とする
   軸流ファンの羽根車。
10. 【請求項１０】 上記吸込孔（１３）は、ハブ（１）の
    側面（１ａ）において、上記羽根（２）の回転方向
    （Ｒ）前縁側根元部（２ｂ）から回転方向（Ｒ）後縁側
    根元部（２ｃ）までの弦長の約１／２よりも後縁側に設
    けたことを特徴とする請求項９の軸流ファンの羽根車。
11. 【請求項１１】 上記吸込孔（１３）は、ハブ（１）の
    側面（１ａ）において、上記羽根（２）の回転方向
    （Ｒ）前縁側根元部（２ｂ）から回転方向（Ｒ）後縁側
    根元部（２ｃ）までの弦長の約１／２よりも後縁側にの
    み設けたことを特徴とする請求項１０の軸流ファンの羽
    根車。
12. 【請求項１２】 上記吸込孔（１３）は、ハブ（１）の
    底面（１ｂ）から側面（１ａ）にかけて軸方向に沿って
    穿設していることを特徴とする請求項９〜請求項１１の
    いずれかの軸流ファンの羽根車。
13. 【請求項１３】 上記吸込孔（１３）は、複数であるこ
    とを特徴とする請求項９〜請求項１２のいずれかの軸流
    ファンの羽根車。