JP4396775B2 - 遠心ファン - Google Patents

Description

本願発明は、遠心ファンの構造に関するものである。

ターボファン等の遠心ファンは、主板および側板（シュラウド）の間に多数枚の羽根を備えて構成されている（例えば特許文献１参照）。

今、同ターボファンの具体的な構成を図３１〜図３４に示す。この例では、同ターボファンが、一例として天井埋込型空気調和機用室内機に適用されたものとして示されている。

図３１〜図３４中、先ず符号２は、例えば天井埋込型空気調和機用室内機１のカセット型の本体ケーシングである。該本体ケーシング２は、その吸気・吹出パネル（下面パネル部）４が天井３と略同一平面状に連続するようにして、天井３内に埋設されている。

そして、上記本体ケーシング２の上記吸気・吹出パネル４には、中央部に方形の空気吸込グリル５が設けられ、さらに、その内側にターボファン１１用のベルマウス６が設けられている。また、上記本体ケーシング２の吸気・吹出パネル４の上記空気吸込グリル５の外周部４方には、所定の幅の空気吹出口９，９・・が設けられている。

そして、上記本体ケーシング２内には上記空気吸込グリル５からベルマウス６を経て上記空気吹出口９，９・・方向に到る全周方向の通風路１０が形成されており、該通風路１０の上記ベルマウス６の背後（図示上部）中央に位置して、その空気吸込側（後述する側板１５側）が上記ベルマウス６に対応するターボファン１１が、ファンモータ１３を介して上記本体ケーシング２の天井パネル２ａに吊設されている。

さらに、同通風路１０には、該ターボファン１１を囲む状態で空気熱交換器１２が設けられている。

一方、該ターボファン１１は、上記ファンモータ１３の回転駆動軸１３ａに固定された円形の主板（ハブ）１４と羽根車内遠心方向への空気吸込口を形成する他端側異径筒状の側板（シュラウド）１５との間に多数枚の羽根（動翼羽根）１６，１６・・・を所定の翼角、所定の翼間隔で周方向に並設して構成されている。他方、その側板１５の空気吸込側端部１５ａ内には、上記ベルマウス６の下流側空気流出口側端部１７が所定の隙間を保って相対回転可能に所定寸法遊嵌されている。

上記ベルマウス６は、上記ターボファン羽根車の空気吸込口を形成している側板１５の空気吸込側端部１５ａに対して上記本体ケーシング２側空気吸込グリル５からの空気を羽根車内遠心方向にスムーズに流入させるために、図示のように吸気・吹出パネル４への取付縁部６ａから内方に延び、その空気流上流側から空気流下流側にかけて次第に開口径が縮小した所定曲率半径の空気流入口部６ｂと空気流出口部６ｃとからなる断面円弧形状の気流ガイド面を有して構成されている。そして、その形状により上記ターボファン羽根車の側板１５に対応して、上記ターボファン羽根車の吸込側の空気を当該吸込側において吹出側遠心方向にスムーズにガイドすることによって送風時に生じる空力騒音を可能な限り低減する。

以上のようにターボファン等の遠心送風機では、各々ベルマウス６および側板１５の気流ガイド面の形状を相互に理想的な気流ガイド面形状に近づけることによって、羽根車外周部や吸込部の気流の乱れを少なくして空力騒音の低減を図るようにしている。

また、その他の送風性能を向上させる構成として、例えば上記羽根１６，１６・・・の側板１５と対応していない前縁部１５ａの側板１５側端部のみを羽根１６，１６・・・の回転方向に傾斜させることによって、羽根１６，１６・・・の入口部における負圧面側の剥離を防止するようにしたものがある（特許文献２参照）。

特開２００１−１１５９９１号公報 特開平１０−１９６５９１号公報

ところが、上記図３１〜図３４に示す第１の従来例（特許文献１）の側板１５は、例えば図３５に拡大して示すように、中央部側の空気吸込側端部１５ａから外周側空気流出側端部１５ｂへ所定の曲率変化で傾斜する断面円弧形状をしており、羽根１６，１６・・・は、その前縁１６ａ側から後縁１６ｂまでの全体が同円弧面に対して多少のねじりはあるが主板１４側からストレートに延びて接続されている。したがって、側板１５内側の気流ガイド面と羽根１６面との間には間隔の極端に小さい断面Ｖ字状の鋭角的なコーナー領域ができてしまう。

そして、ここで気流速度が低下して死水域になり、羽根１６，１６・・・本来の有効性能を低下させる問題があった。

他方、上記第２の従来例（特許文献２）のように羽根１６の側板１５に対応していない前縁部１６ａのみを回転方向に傾斜させたとしても、やはりこのような問題を解決することはできない。

本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、羽根の一部を反回転側方向に曲成し、該曲成部を介して側板の円弧面に接続することによって、側板と羽根との間に死水域低減空間を設け、十分な広さの空気通路が確保されるようにして、有効な羽根性能を発揮し得るようにした遠心ファンを提供することを目的とするものである。

本願発明は、上記の目的を達成するために、次のような有効な課題解決手段を備えて構成されている。

（１） 請求項１の発明
この発明は、モータ回転軸により回転駆動される円形の主板と、この主板の外周部に周方向に所定の間隔をおいて一端側を固定された複数枚の羽根と、これら複数枚の羽根の上記主板と反対側の端部に取り付けられた中央側空気吸込口から外周側遠心方向へ所定の曲率で傾斜する断面円弧形状の側板とを備えてなる遠心ファンであって、上記複数枚の羽根は、その一部が各々反回転側方向に曲成され、該曲成部を介して上記側板の円弧面に接続されることによって、上記複数枚の羽根と側板の間に死水域低減空間を形成していることを特徴としている。

該構成では、上記複数枚の羽根は、その一部が各々反回転側方向に曲成され、該曲成部を介して上記側板の円弧面に接続されることにより、上記複数枚の羽根と側板の間に死水域低減空間が設けられていることから、側板内側の気流ガイド面と各羽根面との間に十分な広さの空気通路が確保されるようになり、各羽根の両面側共にスムーズな流れが形成されるようになる。

したがって、従来のような死水域を解消して、可及的に有効な羽根性能を発揮させることができる。

（２） 請求項２の発明
この発明は、上記請求項１の発明の構成において、複数枚の羽根は、モータ回転軸を通る切断平面内において、主板側から側板側に到る各羽根の中心線が、側板の円弧面に対して同円弧面の接線と略直交するように交差して接続されていることを特徴としている。

該構成では、側板側接続部付近における羽根両面側の空気通路の広さが十分に広く、かつ均一になり、共にスムーズな流れが形成されるようになるので、より良好な送風性能を発揮させることができる。

（３） 請求項３の発明
この発明は、上記請求項１又は２の発明の構成において、各羽根の曲成部は、モータ回転軸を通る切断平面において、主板との接続点から回転軸の方向に平行に引いた直線位置よりも反回転側方向に凸となる曲線を描くように湾曲されていることを特徴としている。

該構成では、単に羽根の側板側端部を羽根の反回転側方向に折り曲げて傾斜させたものと違って、羽根と側板との接続部の位置や接続幅を変えることなく、有効に送風性能を向上させることができる。

したがって、羽根本来の送風特性に与える影響が一層小さく、設計も容易である。

（４） 請求項４の発明
この発明は、上記請求項１，２又は３の発明の構成において、曲成部は、当該羽根の主板と側板側間の中間部位置よりも側板側に寄った位置に形成されていることを特徴としている。

このように、湾曲部等の曲成部が、当該羽根の主板と側板側間の中間部位置よりも側板側に寄った位置に形成されていると、中間部位置に近い場合と比べて、より小さな曲成度合で上述の通路拡大効果を得ることができ、より羽根本来の送風特性を変えなくて済む。

したがって、より効果的に送風性能が向上する。

（５） 請求項５の発明
この発明は、上記請求項１，２，３又は４の発明の構成において、各羽根の外周側にあたる後縁部の側板側取り付け位置は、主板側の取り付け位置よりも反回転方向側にオフセットされていることを特徴としている。

このように、各羽根の外周側にあたる後縁部の側板側取り付け位置を、主板側の取り付け位置よりも反回転方向側にオフセットさせると、各羽根の出口における風速分布が均一になる。

したがって、上述のような曲成部等による死水域低減空間を設けて送風性能を向上させた上で、同構成を採用すると、さらに送風音を有効に低減することができる。

（６） 請求項６の発明
この発明は、上記請求項１，２，３，４又は５の発明の構成において、各羽根の後縁部は、主板側から側板側へ近づくに従って反回転方向へ徐々に変位するようになっていることを特徴としている。

このように、各羽根の後縁部を主板側から側板側へ近づくに従って反回転方向へ徐々に変位させると、各羽根の出口における風速分布が均一になり、上述のような曲成部等による死水域低減空間を設けて送風性能を向上させた上で、同構成を採用すると、さらに送風音を有効に低減することができる。

（７） 請求項７の発明
この発明は、上記請求項１，２，３，４，５又は６の発明の構成において、各羽根の後縁部は、のこぎり歯状に形成されていることを特徴としている。

このように、各羽根の後縁部をのこぎり歯状に形成すると、各羽根の後縁部で翼両面からの流れが合流する際の乱れの生成を効果的に低減することができ、さらに送風音を有効に低減することができる。

（８） 請求項８の発明
この発明は、上記請求項１，２，３，４，５，６又は７の発明の構成において、各羽根の前縁部の主板側は、階段状に形成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、羽根の前縁部に流入する空気流は、その不連続部分への衝突によってその流れが乱され、同流入空気中の縦渦は、上記階部の段差面に案内されて羽根の外周面側又は内周面側の何れか一方側において集中的に生成され、かつ発達し、強力で大きなエネルギーをもつことから、該縦渦によって羽根の外周面又は内周面での剥離が効果的に抑制される。

その結果、送風騒音が確実に低減される。

（９） 請求項９の発明
この発明は、上記請求項１，２，３，４，５，６，７又は８の発明の構成において、各羽根は、主板側前縁近傍を回転方向へ湾曲させた馬蹄形渦抑制部を有することを特徴としている。

このような構成では、同回転方向へ湾曲した馬蹄形渦抑制部により、主板との接続部における羽根前縁の形状が左右で非対称になることから、馬蹄形渦が生成しにくくなるか、或いは生成されても十分に小さくなるので、羽根を通る主流への影響が小さくなり、有効に送風性能が改善される。

（１０） 請求項１０の発明
この発明は、上記請求項１，２，３，４，５，６，７又は８の発明の構成において、各羽根は、主板側前縁近傍を反回転方向へ湾曲させた馬蹄形渦抑制部を有することを特徴としている。

このような構成では、同反回転方向へ湾曲した馬蹄形渦抑制部により、主板との接続部における羽根前縁の形状が左右で非対称になることから、馬蹄形渦が生成しにくくなるか、或いは生成されても十分に小さくなるので、羽根を通る主流への影響が小さくなり、有効に送風性能が改善される。

（１１） 請求項１１の発明
この発明は、上記請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０の発明の構成において、各羽根は、前縁の主板側が部分的に前進する前進翼構造よりなることを特徴としている。

このような構成では、羽根前縁部において、吸込み気流の主流側から主板側方向に押圧力が作用することになることから、上記湾曲構造による作用と相乗して、より上述の馬蹄形渦が生成しにくくなるか、或いは生成されてもより小さくなるので、羽根を通る主流への影響が小さくなり、より有効に送風性能が改善される。

（１２） 請求項１２の発明
この発明は、上記請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０の発明の構成において、各羽根は、前縁の主板側が部分的に後退する後退翼構造よりなることを特徴としている。

このような構成では、羽根前縁部において、吸込後遠心方向に増速された主流側から主板側方向に押圧力が作用することになることから、上述の馬蹄形渦が生成しにくくなるか、或いは生成されてもより小さくなるので、羽根を通る主流への影響が小さくなり、有効に送風性能が改善される。

以上の結果、本願発明によれば、可及的に空力騒音が低く、送風性能の高い空気調和機用室内機等に適した遠心ファンを低コストに提供することができるようになる。

（最良の実施の形態１）
図１〜図５は、例えば前述のような天井埋込型空気調和機内室内機に適用するのに最適な本願発明の最良の実施の形態１に係る遠心ファン（ターボファン）の構造を示している。

この遠心ファン（ターボファン）１１は、例えば図１ないし図３に示すように、前述の図３１の構成のファンモータ１３の回転駆動軸１３ａに固定された円形の主板（ハブ）１４と羽根車内遠心方向への空気吸込口を形成する他端側異径筒状の側板（シュラウド）１５との間に多数枚の羽根（動翼羽根）１６，１６・・・を所定の翼角、所定の翼間隔で周方向に並設して構成されている。他方、その側板１５の空気吸込側端部１５ａ内には、上記ベルマウス６の下流側空気流出口部６ｃが所定の隙間を保って相対回転可能に所定寸法遊嵌されるようになっている。

またベルマウス６は、ファン羽根車の空気吸込口を形成している側板１５の空気吸込側端部１５ａに対して上記本体ケーシング２側空気吸込グリル５からの空気を羽根車内遠心方向にスムーズに流入させるために、吸気・吹出パネル４への取付縁部６ａから内方に延び、その空気流上流側から空気流下流側にかけて次第に開口径が縮小した所定曲率半径の空気流入口部６ｂと空気流出口部６ｃとからなる気流ガイド面を有して構成されている。

そして、その形状により上記ファン羽根車の側板１５に対応して、上記ファン羽根車の吸込側の空気を当該吸込側において吹出側遠心方向にスムーズにガイドする。

以上のようにターボファン等の遠心ファンでは、各々ベルマウス６および側板１５の気流ガイド面の形状を相互に理想的な気流ガイド面形状に近づけることによって、羽根車外周部や吸込部の気流の乱れを少なくして可及的に空力騒音の低減を図るとともに送風性能の向上を図るようにしている。

ところが、従来の側板１５は、例えば前述の図３５に拡大して示すように、中央の空気吸込側端部１５ａから外周側空気流出側端部１５ｂへ所定の曲率変化で傾斜する断面円弧形状をしており、羽根１６，１６・・・は同円弧面に対して多少のねじりはあるが、主板１４側からストレートに延びる形で接続されている。したがって、側板１５内側の気流ガイド面と羽根１６面との間には間隔の極端に小さい断面Ｖ字状の鋭角的なコーナー領域ができてしまう。

そして、ここが死水域になり、羽根１６，１６・・・の有効利用を妨げていた。

そこで、本実施の形態では、このような問題を解決するために、例えば図４および図５に示すように、上記羽根１６，１６・・・の途中を一旦所定の角度で反回転側方向に曲成、具体的には反回転側方向に湾曲させることによって、その側板１５側端部を側板１５側に傾倒させ、側板１５の内側気流ガイド面と羽根１６，１６・・・との間に十分な広さの空気通路を確保した上で側板１５内側の円弧面に接続一体化するようにし、それによって良好な羽根性能を発揮させるようにしている。

すなわちこのような構成にすると、側板１５の断面円弧形状の気流ガイド面と羽根１６，１６・・・面との間に、死水域低減空間としての十分に広い間隔（広い断面積）の空気通路が確保されることから、羽根１６，１６・・・の正圧面側、負圧面側の両面共にスムーズな空気の流れが形成されるようになり、可及的に良好な羽根性能（送風性能）を発揮させることができるようになる。

また、その場合において、例えば図４に示すように、上記羽根１６，１６・・・は、上記側板１５の遠心方向に延びる円弧面に対して、ファンモータの回転軸を通る切断平面内において、主板１４から側板１５側に到る各羽根１６，１６・・・の中心線ａが、上記側板１５の周方向に連続する円弧面に対して同円弧面の接線（接続点Ｐを通る接線）ｂと略直交するように交差して接続されている。

このような構成では、側板１５側接続部付近における羽根１６の両面側の空気通路の広さが広く、かつ均一になり（共にコーナ角が９０°近傍になり）、共にスムーズな流れが形成されるようになるので、より良好な送風性能を発揮させることができる。

また、本実施の形態の場合、上記側板１５側端部を側板１５側に傾倒させることによって形成される各羽根１６，１６・・・の湾曲部Ｒは、その前縁１６ａ側から後縁１６ｂまでの全体に亘り、ファンモータの回転軸Ｏ−Ｏ′を通る切断平面において、主板１４との接続点Ｐ₀から回転軸Ｏ−Ｏ′の方向に平行に引いた直線Ｃ上の位置よりも反回転側方向に所定の寸法以上凸となる（突出した）曲線を描くように湾曲して形成されている。

該構成では、単に羽根１６，１６・・・の側板１５側端部のみを羽根１６，１６・・・の反回転側方向に傾斜させたものと違って、羽根１６，１６・・・と側板１５との接続位置や接続幅を大きく変えることなく、より有効に送風性能を向上させることができる。

したがって、各羽根１６，１６・・・本来の送風特性に与える影響が小さく、設計も容易である。

なお、以上のようにして形成される上記湾曲部Ｒの湾曲点（突出方向の頂点）Ｒ₀は、当該羽根１６，１６・・・の主板１４と側板１５側間の上下方向中間部の位置よりも側板１５側に寄った位置に形成することが好ましい。

このようにして、湾曲部Ｒが、全体としても当該羽根１６，１６・・・の主板１４と側板１５側間の中間部位置よりも側板１５側に寄った位置に形成されていると、同湾曲部Ｒが中間部位置および中間部位置から主板１４側に近い位置にある場合と比べて、より小さな曲成度合で効果的に上述の通路拡大効果を得ることができるようになり、より羽根本来の送風特性を変えなくて済む。

したがって、より低コストで、より効果的に送風性能が向上する。

以上の結果、本実施の形態によれば、可及的に空力騒音が低く、送風性能の高い空気調和機を低コストに提供することができるようになる。

（最良の実施の形態２）
図６〜図１０は、同じく前述のような天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態２に係る遠心ファンの要部の構造を示している。

この実施の形態では、例えば図６〜図１０に示すように、上述した最良の実施の形態１の構成の遠心ファンの羽根１６，１６・・・に対して、さらに主板１４との接続部側にも湾曲部を形成することによって、同主板１４側接続部において羽根１６の両側に生じる馬蹄形の渦をも抑制するようにしたことを特徴とするものである。

すなわち、上述の図１〜図５に示すように、平面形状の主板１４に対して羽根１６，１６・・・が垂直に設けられている場合、例えば図３６〜図３８に示すように、主板１４と羽根１６の前縁１６ａとの交差する位置を中心として馬蹄形の渦が形成される。そして、この馬蹄形の渦の生成、増大により羽根１６を通る本来の主流が妨げられて、本来の羽根１６の性能が低下する問題があった。

そこで、本実施の形態では、このような問題をも解決するために、例えば図６〜図１０に示す如く、羽根１６の前縁１６ａと主板１４が接続される主板１４側部分で、羽根１６の前縁１６ａ部分を、例えば図６および図８に破線で示す部分を基準として内側回転方向に倒すことによって、図９および図１０に示すように、主板１４側の前縁１６ａ近傍に反回転方向へ突出した湾曲凸面部Ｑを形成し、羽根１６の前縁１６ａの主板１４との接続部の形状を左右両側（正圧面側および負圧面側）で非対称にすることにより、上述の馬蹄形渦の生成を抑制し、可及的に良好な羽根性能を発揮させるようにしている。

このように、主板１４側の前縁１６ａを回転方向に倒し、同前縁１６ａ部分に反回転側方向へ突出した湾曲凸面部Ｑを形成し、羽根１６の前縁１６ａの主板１４部分の形状を左右で非対称にすると、同湾曲凸面部Ｑが馬蹄形渦抑制部となり、例えば図９および図１０の構成から理解されるように、羽根１６の内側（負圧面側）では、遠心力により主板側に力が働き、馬蹄形渦の発達が抑制される。

その結果、それに対応して相関関係にある羽根１６，１６・・・の外側（正圧面側）の相対的に小さい馬蹄形がさらに小さくなり、羽根１６を通る主流への影響も小さくなって、有効に送風性能が改善される。

このようにすると、上述の側板１５側湾曲部Ｒと該主板１４側湾曲凸面部Ｑ各々の構成による死水域抑制作用と馬蹄形渦抑制作用が相乗して、より一層効果的に送風性能が向上する。

（変形例）
なお、上述の湾曲凸面部Ｑよりなる馬蹄形渦抑制部は、例えば図１１に示すように、上述の構成とは逆に、羽根１６の主板１４側前縁１６ａ近傍の内側回転方向への湾曲凸面部構造しとてもよい。

このような構成によると、羽根１６，１６・・・の外側（正圧面側）には、ファンの回転に伴うコリオリ力の影響により、同部分における馬蹄形渦の発生を一層有効に抑制することができる。

その結果、それに対応して他方側羽根１６，１６・・・の内側（負圧面側）の馬蹄形渦も有効に抑制されるので、羽根１６，１６・・・を通る主流への影響も小さくなって、より有効に送風性能が改善される。

（最良の実施の形態３）
図１２は、同じく前述のような天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態３に係る遠心ファンの要部の構造を示している。

この実施の形態では、例えば図１２に示すように、上述した最良の実施の形態２と同様の馬蹄形渦抑制部が、例えば羽根１６の前縁１６ａの主板１４側部分が所定寸法主板１４の中心側へ前進する部分的な前進翼構造Ｓよりなることを特徴としている。

このような構成では、羽根１６の前縁１６ａの主板１４との接続部部分に対して、当該羽根１６，１６・・・の両面側において、例えば図１２中に仮想線矢印で示すように、吸込気流（主流）による押圧力が作用するようになることから、やはり上述の馬蹄形渦が生成しにくくなるか、或いは生成されても十分に小さくなる。その結果、羽根１６を通る主流への影響が小さくなり、有効に送風性能が改善される。

その他の構成（側板１５側湾曲部Ｒなど）は、上述した最良の実施の形態１のものと全く同様であり、同様の作用を果す。

（変形例）
なお、以上のように羽根１６の前縁１６ａの主板１４側部分を部分的に前進翼構造に突出させると同時に、さらに同突出部を上述の最良の実施の形態２およびその変形例の構成のように、羽根１６の回転方向又は反回転方向に倒して湾曲させることも可能である。

このようにすると、それら各々の構成による馬蹄形渦抑制作用が相乗して、より一層効果的に馬蹄形渦が縮小される。

（最良の実施の形態４）
図１３は、同じく前述のような天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態４に係る遠心ファンの要部の構造を示している。

この実施の形態では、例えば図１３に示すように、上述した馬蹄形渦抑制部が、羽根１６の前縁１６ａの主板１４側部分が部分的に後退する後退翼構造Ｔよりなることを特徴としている。

このような構成では、羽根１６の前縁１６ａの主板１４との接続部部分に対して、当該羽根１６の前縁において、主板１４側へ流れが発生するような圧力勾配が生じることから、やはり上述の馬蹄形渦が生成しにくくなるか、或いは生成されても十分に小さくなる。その結果、羽根１６を通る主流への影響が小さくなり、有効に送風性能が改善される。

その他の構成（側板１５側湾曲部Ｒなど）は、上述した最良の実施の形態１のものと全く同様であり、同様の作用を果す。

（変形例）
なお、以上のように羽根１６の前縁１６ａの主板１４側部分を部分的に後退翼構造に変形させると同時に、さらに同変形部を上述の最良の実施の形態２およびその変形例の構成のように、羽根１６の回転方向又は反回転方向に倒して湾曲させることも可能である。

このようにすると、それら各々の構成による馬蹄形渦抑制作用が相乗して、より一層効果的に馬蹄形渦が縮小される。

（最良の実施の形態５）
図１４および図１５は、同じく前述のような天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態５に係る遠心ファンの要部の構造を示している。

この実施の形態では、上述した最良の実施の形態１の構成のように、遠心ファンの羽根１６，１６・・・の途中を一旦所定の角度で反回転側方向に曲成させることによって、その側板１５側端部を側板１５側に傾倒させ、側板１５の内側気流ガイド面と羽根１６，１６・・・との間に十分な広さの空気通路を確保した上で側板１５内側の円弧面に接続一体化するのではなく、従来同様に主板１４側からストレートに延びる形で側板１５内側の円弧面に接続されているが、同羽根１６，１６・・・の側板１５に対する接続側端部の内側面に例えば図１４および図１５に示すような所定の幅で前縁側から後縁側方向に延びる段部面が滑らかな凹溝部Ｖを形成することによって、側板１５内側の気流ガイド面と羽根１６，１６・・・の圧力面との間の間隔を大きくし、それによって同様の死水域低減空間を形成している。

すなわちこのような構成にすると、側板１５の断面円弧形状の気流ガイド面と羽根１６，１６・・・の圧力面との間に十分に広い間隔（広い断面積）の空気通路が確保されることから、羽根１６，１６・・・の正圧面側、負圧面側の両面共にスムーズな空気の流れが形成されるようになり、可及的に良好な羽根性能（送風性能）を発揮させることができるようになる。

また、羽根１６，１６・・・自体の複雑な曲成加工を伴うことなく、壁肉削減により、その重量を軽くする形で、上記実施の形態１のものと同様の作用効果を実現することができる。

また、その場合において、例えば図１４に示すように、上記羽根１６，１６・・・の凹溝部Ｖの上部面は、上記側板１５内側の遠心方向に延びる円弧面に対して、ファンモータの回転軸を通る切断平面内において、同上部面の接線ｄが側板１５内側の同円弧面の接線ｂと略直交するように交差して接続されている。

（参考例１）
図１６は、前述のような天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の参考例１に係る遠心ファンの要部の構造を示している。

この参考例では、上述した最良の実施の形態１の構成のように、遠心ファンの羽根１６，１６・・・の途中を一旦所定の角度で反回転側方向に曲成させることによって、その側板１５側端部を側板１５側に傾倒させ、側板１５の内側気流ガイド面と羽根１６，１６・・・との間に十分な広さの空気通路を確保した上で側板１５内側の円弧面に接続一体化するのではなく、従来同様に主板１４側からストレートに延びる形で側板１５内側の円弧面に接続されているが、同羽根１６，１６・・・の側板１５に対する接続側端部の内側面に、例えば図１６に示すような、所定の幅で前縁側から後縁側方向に延びる滑らかな円弧面Ｘを形成することによって、側板１５内側の気流ガイド面と羽根１６，１６・・・圧力面との間の間隔を大きくし（間隔の狭い部分をなくし）、それによって同様の死水域低減空間を形成している。

すなわち、このような構成にすると、側板１５の断面円弧形状の気流ガイド面と羽根１６，１６・・・の圧力面との間に十分に間隔の広い（断面積の広い）空気通路が確保されることから、羽根１６，１６・・・の正圧面側、負圧面側の両面共にスムーズな空気の流れが形成されるようになり、可及的に良好な羽根性能（送風性能）を発揮させることができるようになる。

また、この場合においても、例えば図１６から明らかなように、上記羽根１６，１６・・・内側の円弧面Ｘは、上記側板１５内側の遠心方向に延びる円弧面に対して、ファンモータの回転軸を通る切断平面内において、その接線が側板１５の円弧面の接線と略直交するように交差して接続されている（この接線の関係は、上述した図１４のものと同様であるので、ここでの図示は省略した）。

（参考例２）
図１７は、前述のような天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の参考例２に係る遠心ファンの要部の構造を示している。

この参考例では、例えば図１７に示すように、上述した最良の実施の形態６の構成の遠心ファンの羽根１６，１６・・・と同様の円弧面Ｘを形成する場合において、同羽根１６，１６・・・の側板１５内側の円弧面との接続側端部をＹ形に分岐して（切り欠いて）内側に円弧状のフィレット１７を形成し、同フィレット１７部を介して側板１５内側の円弧面と接続することにより、上記実施の形態６と同様の円弧面Ｘを形成したものである。

このような構成によると、上記実施の形態６のものに比べて羽根１６，１６・・・自体の重量を増加させることなく、上記実施の形態６のものと全く同様の作用効果を実現することができる。

（参考例３）
図１８は、前述のような天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の参考例３に係る遠心ファンの要部の構造を示している。

この参考例では、上述した最良の実施の形態１の構成のように、主板１４面から垂直に起立した遠心ファンの羽根１６，１６・・・の途中を一旦所定の角度で反回転側方向に曲成させることによって、その側板１５側端部を側板１５側に傾倒させ、側板１５の内側気流ガイド面と羽根１６，１６・・・との間に十分な広さの空気通路を確保した上で側板１５内側の円弧面に接続一体化するのではなく、従来同様に主板１４側からストレートに延びる形で側板１５内側の円弧面に接続されてはいるが、同羽根１６，１６・・・を主板１４に対して、その内側角θａが９０°よりも小さくなるように傾けて設置し、それにより側板１５に対する接続側端部を、例えば図１８に示すように、側板１５との内側角θｂが略９０°か又は９０°に近くなるように大きくした上で接続することによって、側板１５内側の気流ガイド面と羽根１６，１６・・・の圧力面との間の間隔を十分に大きくし、それによって同様の死水域低減空間を形成している。

すなわち、このような構成にすると、側板１５の断面円弧形状の気流ガイド面と羽根１６，１６・・・の圧力面との間に十分に間隔の広い（断面積の広い）空気通路が確保されることから、羽根１６，１６・・・の正圧面側、負圧面側の両面共にスムーズな空気の流れが形成されるようになり、可及的に良好な羽根性能（送風性能）を発揮させることができるようになる。

しかも、複雑な羽根１６，１６・・・の曲成加工も不要であるので、低コストに実現することができる。

（参考例４）
図１９は、前述のような天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の参考例４に係る遠心ファンの要部の構造を示している。

この参考例では、上述した最良の実施の形態１の構成のように、主板１４面から垂直に起立した遠心ファンの羽根１６，１６・・・の途中を一旦所定の角度で反回転側方向に曲成させることによって、その側板１５側端部を側板１５側に傾倒させ、側板１５の内側気流ガイド面と羽根１６，１６・・・との間に十分な広さの空気通路を確保した上で側板１５内側の円弧面に接続一体化するのではなく、羽根１６，１６・・・自体は従来と全く同様に主板１４側から垂直な状態でストレートに延びる形で側板１５内側の円弧面に接続されているが、側板１５の同羽根１６，１６・・・との接続部の半径方向内側に、例えば図１９に示すような所定の幅で外側（ベルマウス側）に広がる湾曲部１５ｃを形成することによって、側板１５の内側に通路面積を拡大する湾曲面Ｙを形成し、それによって側板１５内側の気流ガイド面と羽根１６，１６・・・の圧力面との間の間隔を大きくし、同様の死水域低減空間を形成している。

すなわちこのような構成にすると、側板１５内側の断面円弧形状の気流ガイド面と羽根１６，１６・・・の圧力面との間に十分に広い間隔（広い断面積）の空気通路が確保されることから、羽根１６，１６・・・の正圧面側、負圧面側の両面共にスムーズな空気の流れが形成されるようになり、可及的に良好な羽根性能（送風性能）を発揮させることができるようになる。

（最良の実施の形態６）
図２０〜図２７は、同じく前述のような天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態６に係る遠心ファンの全体および要部の構造を示している。

この実施の形態では、上述した最良の実施の形態１の構成の遠心ファンの羽根１６，１６・・・において、各羽根１６，１６・・・の外周側にあたる後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・の側板１５側取り付け位置を、主板１４側の取り付け位置よりも反回転方向側に所定寸法オフセットするとともに、後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・の全体を主板１４側から側板１５側へ近づくに従って反回転方向へ徐々に変位するようにしたことを特徴とするものである。

すなわち、この実施の形態の場合、各羽根１６，１６・・・の基本的な形状は、上述した実施の形態１のものと同様に湾曲部Ｒを有して同様の死水域低減作用を果たすように構成されているが、例えば図２１〜図２５に示すように、各羽根１６，１６・・・の羽根車外周側にあたる後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・の側板１５側取り付け位置を、主板１４側の取り付け位置よりも反回転方向側に所定寸法Ａだけオフセットして側板１５の円弧面に取り付けている（特に図２３〜図２５を参照）。

このように、各羽根１６，１６・・・の外周側にあたる後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・の側板側取り付け位置を、主板１４側の取り付け位置よりも反回転方向側に所定寸法Ａだけオフセットさせると、各羽根１６，１６・・・の出口部分における風速分布が均一になる。したがって、上記実施の形態１のように湾曲部Ｒによる死水域低減空間を設けて送風性能を向上させた上で、同後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・をオフセットする構成を採用すると、送風音をより有効に低減することができる。

そして、この実施の形態では、そのように構成した場合において、例えば図２６および図２７に示すように、上記各羽根１６，１６・・・の後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・全体が、同オフセットに伴ない、主板１４側から側板１５側へ近づくに従って反回転方向へ徐々に変位するように構成されている。

図２７は、図２６に示す後縁部１６ｂのスパン寸法Ｈの羽根１６を主板１４側から側板１５側方向にかけて、０．２５Ｈ幅毎に５段階にスライスしたスライス断面の形状変化を示している。この図２７を見ると、同構成における後縁部１６ｂ全体の反回転方向への連続したオフセット変位が明らかである。

このように、各羽根１６，１６・・・の外周側にあたる後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・の側板１５側取り付け位置を、主板１４側の取り付け位置よりも反回転方向側に所定寸法オフセットするとともに、後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・の全体を主板１４側から側板１５側へ近づくに従って反回転方向へ徐々に変位するようにすると、各羽根１６，１６・・・の出口部における風速分布がより一層均一になり、さらに有効に送風音を低減することができる。

（最良の実施の形態７）
図２８は、同じく前述のような天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態７に係る遠心ファンの要部の構造を示している。

この実施の形態では、例えば図２８に示すように、上述した最良の実施の形態１の構成の遠心ファンの羽根１６，１６・・・において、さらに各羽根１６，１６・・・の前縁部１６ａ，１６ａ・・・の主板１４側部分に、空気流上流側方向への突出長さが異なる第１，第２の階段部１８ａ，１８ｂを設けたことを特徴とするものである。

このような構成によれば、各羽根１６，１６・・・の前縁部１６ａ，１６ａ・・・に流入する空気流は、その不連続部分への衝突によってその流れが乱され、流入空気中の縦渦は、上記第１，第２の階段部１８ａ，１８ｂの段差面に案内されて羽根１６，１６・・・の外周面側又は内周面側の何れか一方側において集中的に生成され、かつ発達し、強力で大きなエネルギーをもつことから、該縦渦によって羽根１６，１６・・・の外周面又は内周面での剥離が効果的に抑制されるようになる。

その結果、送風騒音が確実に低減される。

（最良の実施の形態８）
図２９は、同じく前述のような天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態８に係る遠心ファンの要部の構造を示している。

この実施の形態では、例えば図２９に示すように、上述した最良の実施の形態１の構成の遠心ファンの羽根１６，１６・・・において、各羽根１６，１６・・・の後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・を、のこぎり歯状部１９に形成したことを特徴とするものである。

このように、各羽根１６，１６・・・の後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・をのこぎり歯状部１９に形成すると、各羽根１６，１６・・・の後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・で翼両面からの流れを細分化することができ、それらが合流する際の乱れの生成を低減することができ、さらに羽根後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・部分で生じる送風音を可及的有効に低減することができる。

この場合、上記ののこぎり歯状部１９の形状には、周知の各種セレーション形状の採用が可能である。

（最良の実施の形態９）
図３０は、同じく前述のような天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態９に係る遠心ファンの要部の構造を示している。

この実施の形態では、例えば図３０に示すように、上述した最良の実施の形態１の構成の遠心ファンの羽根１６，１６・・・において、各羽根１６，１６・・・の前縁部１６ａ，１６ａ・・・の主板１４側部分に、図２８と同様の第１，第２の階段部１８ａ，１８ｂを設けるとともに、各羽根１６，１６・・・の後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・を、図２９と同様ののこぎり歯状部１９に形成したことを特徴とするものである。

このような構成によれば、羽根１６，１６・・・の前縁部１６ａ，１６ａ・・・に流入する空気流は、その第１，第２の階段部１８ａ，１８ｂの不連続部分への衝突によってその流れが乱され、流入空気中の縦渦は、上記第１，第２の階段部１８ａ，１８ｂの段差面に案内されて羽根１６，１６・・・の外周面側又は内周面側の何れか一方側において集中的に生成され、かつ発達し、強力で大きなエネルギーをもつことから、該縦渦によって羽根１６，１６・・・の外周面又は内周面での剥離が効果的に抑制される。その結果、送風騒音が確実に低減される。

また、そのようにした上で、さらに各羽根１６，１６・・・の後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・をのこぎり歯状部１９に形成すると、各羽根１６，１６・・・の後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・で翼両面からの流れが細分化されて合流する際の乱れの生成を可及的に低減することができ、さらに羽根後縁部１６ｂ，１６ｂ・・・部分での送風音を有効に低減することができる。

（その他の実施の形態）
以上の最良の実施の形態６〜９の構成は、上述した最良の実施の形態１の場合だけでなく、例えば上述した最良の実施の形態２〜５の羽根１６，１６・・・の何れに適用しても良い。

天井埋込型空気調和機用室内機に適した本願発明の最良の実施の形態１に係る遠心ファンの構成を示す全体構造の斜視図である。 同遠心ファンの側板（シュラウド）側から見た要部の構成を示す平面図である。 同遠心ファンの側板（シュラウド）および主板間の羽根の構成を示す断面図である。 同遠心ファンの図２のＡ−Ａ線位置（羽根前後方向の中間位置）での切断部における羽根湾曲部と側板との接続関係を示す断面図である。 同遠心ファンの図２のＡ−Ａ線位置での切断部における羽根湾曲部の湾曲の仕方と主板側接続点との関係を示す断面図である。 天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態２に係る遠心ファンの構成を示す全体構造の斜視図である。 同遠心ファンの側板側から見た要部の構成を示す平面図である。 同遠心ファンの側板および主板間の羽根の構成を示す断面図である。 同遠心ファンの図７のＢ−Ｂ線位置（羽根前縁位置）での切断部における羽根湾曲部および主板と側板との接続関係を示す断面図である。 同遠心ファンの図７のＢ−Ｂ線位置（羽根前縁位置）での切断部における羽根湾曲部の湾曲の仕方と主板との接続関係およびその作用を示す要部の拡大断面図である。 同遠心ファンの羽根の湾曲方向（曲げ方向）を逆にした変形例の構造を示す断面図である。 天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態３に係る遠心ファンの構成を示す要部の構造の断面図である。 天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態４に係る遠心ファンの構成を示す要部の構造の断面図である。 天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態５に係る遠心ファンの構成を示す要部の構造の断面図である。 同遠心ファンの羽根の側面図（圧力面側）である。 天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の参考例１に係る遠心ファンの構成を示す要部の構造の断面図である。 天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の参考例２に係る遠心ファンの構成を示す要部の構造の断面図である。 天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の参考例３に係る遠心ファンの構成を示す要部の構造の断面図である。 天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の参考例４に係る遠心ファンの構成を示す要部の構造の断面図である。 天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態６に係る遠心ファンの構成を示す全体構造の斜視図である。 同遠心ファンの側板（シュラウド）側から見た構成を示す平面図である。 同遠心ファンの図２１の状態における羽根および側板部の構成を示す拡大平面図である。 同遠心ファンの羽根部の構成を示す側面図である。 同遠心ファンの羽根の図２２、図２３のＣ−Ｃ断面図である。 同遠心ファンの羽根の図２２、図２３のＤ−Ｄ断面図である。 同遠心ファンの側板および主板間の羽根部の構成を示す一部切欠側面図である。 同遠心ファンの図２６の各切断位置での切断部における羽根部の形状を示す断面図である。 天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態７に係る遠心ファンの羽根の構成を示す側面図である。 天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態８に係る遠心ファンの羽根の構成を示す側面図である。 天井埋込型空気調和機用室内機の送風機に適した本願発明の最良の実施の形態９に係る遠心ファンの羽根の構成を示す側面図である。 天井埋込型空気調和機に適用した従来の遠心ファンの構成を示す全体構造の断面図である。 同遠心ファンの斜視図である。 同遠心ファンの要部の拡大平面図である。 同遠心ファンの側板およびベルマウス間の羽根の構成を示す一部切欠断面図である。 同遠心ファンの側板および主板との間の問題点を示す要部の拡大断面図である。 同遠心ファンの羽根の主板側接続部付近の構成と作用を示す縦断面図である。 同遠心ファンの羽根の問題点を示す羽根の前方側から見た要部の拡大縦断面図である。 同遠心ファンの羽根の問題点を示す要部の拡大水平断面図である。

６はベルマウス、１０は通風路、１１は遠心ファン（ターボファン）、１４は主板（ハブ）、１５は側板（シュラウド）、１５ａは空気吸込側端部、１６は動翼羽根、１６ａは羽根１６の前縁部、１６ｂは羽根１６の後縁部、１８ａ，１８ｂは第１，第２の階段部、１９はのこぎり歯状部、Ｒは湾曲部、Ｑは湾曲凸面部、Ｓは部分前進翼構造、Ｔは部分後退翼構造である。

Claims (12)

1. モータ回転軸により回転駆動される円形の主板と、この主板の外周部に周方向に所定の間隔をおいて一端側を固定された複数枚の羽根と、これら複数枚の羽根の上記主板と反対側の端部に取り付けられた中央側空気吸込口から外周側遠心方向へ所定の曲率で傾斜する断面円弧形状の側板とを備えてなる遠心ファンであって、上記複数枚の羽根は、その一部が各々反回転側方向に曲成され、該曲成部を介して上記側板の円弧面に接続されることによって、上記複数枚の羽根と側板の間に死水域低減空間を形成していることを特徴とする遠心ファン。
2. 複数枚の羽根は、モータ回転軸を通る切断平面内において、主板側から側板側に到る各羽根の中心線が、側板の円弧面に対して同円弧面の接線と略直交するように交差して接続されていることを特徴とする請求項１記載の遠心ファン。
3. 各羽根の曲成部は、モータ回転軸を通る切断平面において、主板との接続点から同モータ回転軸の方向に平行に引いた直線位置よりも反回転側方向に凸となる曲線を描くように湾曲されていることを特徴とする請求項１又は２記載の遠心ファン。
4. 曲成部は、当該羽根の主板と側板側間の中間部位置よりも側板側に寄った位置に形成されていることを特徴とする請求項１，２又は３記載の遠心ファン。
5. 各羽根の外周側にあたる後縁部の側板側取り付け位置は、主板側の取り付け位置よりも反回転方向側にオフセットされていることを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の遠心ファン。
6. 各羽根の後縁部は、主板側から側板側へ近づくに従って反回転方向へ徐々に変位するようになっていることを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の遠心ファン。
7. 各羽根の後縁部は、のこぎり歯状に形成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の遠心ファン。
8. 各羽根の前縁部の主板側は、階段状に形成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７記載の遠心ファン。
9. 各羽根は、主板側前縁近傍を回転方向へ湾曲させた馬蹄形渦抑制部を有することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の遠心ファン。
10. 各羽根は、主板側前縁近傍を反回転方向へ湾曲させた馬蹄形渦抑制部を有することを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７又は８記載の遠心ファン。
11. 各羽根は、前縁の主板側が部分的に前進する前進翼構造よりなることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０記載の遠心ファン。
12. 各羽根は、前縁の主板側が部分的に後退する後退翼構造よりなることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９又は１０記載の遠心ファン。

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