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WO2023112077A1 - 軸流ファン、送風機、および、冷凍サイクル装置 - Google Patents

軸流ファン、送風機、および、冷凍サイクル装置 Download PDF

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WO2023112077A1
WO2023112077A1 PCT/JP2021/045745 JP2021045745W WO2023112077A1 WO 2023112077 A1 WO2023112077 A1 WO 2023112077A1 JP 2021045745 W JP2021045745 W JP 2021045745W WO 2023112077 A1 WO2023112077 A1 WO 2023112077A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
axial fan
region
stress
stress dispersion
fan
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/045745
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勝幸 山本
拓矢 寺本
和也 岡田
幸治 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to US18/713,478 priority patent/US20250020131A1/en
Priority to PCT/JP2021/045745 priority patent/WO2023112077A1/ja
Priority to JP2023567275A priority patent/JPWO2023112077A1/ja
Priority to EP21968000.6A priority patent/EP4450823A4/en
Publication of WO2023112077A1 publication Critical patent/WO2023112077A1/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/325Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps for axial flow fans
    • F04D29/329Details of the hub
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D19/00Axial-flow pumps
    • F04D19/002Axial flow fans
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    • F04D29/32Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
    • F04D29/38Blades
    • F04D29/384Blades characterised by form
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/52Casings; Connections of working fluid for axial pumps
    • F04D29/522Casings; Connections of working fluid for axial pumps especially adapted for elastic fluid pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25DREFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D17/00Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces
    • F25D17/04Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection
    • F25D17/06Arrangements for circulating cooling fluids; Arrangements for circulating gas, e.g. air, within refrigerated spaces for circulating air, e.g. by convection by forced circulation
    • F25D17/067Evaporator fan units
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05DINDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
    • F05D2250/00Geometry
    • F05D2250/70Shape

Definitions

  • the present disclosure relates to an axial fan provided with blades, a blower provided with the axial fan, and a refrigeration cycle device.
  • a conventional axial fan includes a plurality of blades and a boss portion to which the blades are connected, and rotates the blades to generate an air flow (see, for example, Patent Document 1 reference).
  • the axial fan described in Patent Document 1 reduces backflow of air on the inner peripheral side of the axial fan and reduces blowing noise.
  • the auxiliary blade is formed to extend rearward in the rotational direction from the trailing edge of the blade.
  • the axial flow fan described in Patent Document 1 is provided with a cylindrical boss at its center.
  • a bossless type axial flow fan hereinafter referred to as a bossless fan
  • no boss portion is provided.
  • connection portion In the bossless fan, the trailing edge of the blade positioned forward in the rotational direction and the leading edge of the blade positioned rearward in the rotational direction, among the adjacent blades, are continuous surfaces without the boss intervening. (hereinafter referred to as a connection portion).
  • the bossless fan has no boss in the center, so the above problem is alleviated.
  • the bossless fan is not provided with a boss, the strength of the central portion is reduced.
  • the amount of deformation of the blade due to the centrifugal force generated during rotation increases, and the shape of the blade cannot be maintained, resulting in a problem of reduced air blowing function.
  • the blades rotate at high speed, and there is a possibility that the blades or the connection part may break due to centrifugal force.
  • the present disclosure has been made in order to solve such problems, and it is possible to achieve both the merits of bossless design (that is, the weight reduction of the axial fan and the improvement of the air blowing efficiency) and the maintenance of the blade strength. , an axial fan, a blower, and a refrigeration cycle device.
  • An axial flow fan includes a plurality of blades that rotate about a fan shaft, and a plate-shaped blade that is formed around the fan shaft and connects circumferentially adjacent blades among the plurality of blades. a connecting portion, the connecting portion having a discontinuous portion, the discontinuous portion constituting a stress dispersing portion that distributes stress applied to the connecting portion when the plurality of blades rotate. It is.
  • a blower according to the present disclosure includes the axial fan, a driving source that applies driving force to the axial fan, and a casing that houses the axial fan and the driving source.
  • a refrigeration cycle apparatus includes the blower and a refrigerant circuit having a condenser and an evaporator, and the blower blows air to at least one of the condenser and the evaporator.
  • the stress dispersing portion is provided at the connecting portion that connects the blades adjacent to each other in the circumferential direction. Also, the stress dispersing portion is composed of a discontinuous portion of the connecting portion. The weight of the connecting portion is reduced by the amount of the discontinuous portion provided in the connecting portion. As described above, according to the axial flow fan according to the present disclosure, the weight of the connecting portion can be reduced because the stress dispersion portion is composed of discontinuous portions. As a result, it is possible to maintain the strength of the blade while maintaining the merits of bossless design (that is, reducing the weight of the axial fan and improving the blowing efficiency).
  • FIG. 1 is a front view showing the configuration of axial fan 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of axial fan 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a side view showing the configuration of axial fan 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 4 is a front view showing the configuration of an axial fan 10R according to a comparative example;
  • FIG. 5 is a partially enlarged view of FIG. 4;
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing a change in the radial direction of an interval Lint between ridge lines, which will be described later, in an axial fan 10R according to a comparative example;
  • FIG. 1 is a front view showing the configuration of axial fan 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of axial fan 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a side view showing the configuration of axial fan 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 4
  • FIG. 4 is a diagram for explaining stress concentration in an axial fan 10R according to a comparative example; 4 is a front view showing the structure of a stress dispersing section 8 provided in the axial fan 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram showing a change in the radial direction of the interval Lint between the ridgelines in the stress dispersion portion 8 in the axial fan 10 according to Embodiment 1;
  • FIG. 3 is a partial front view showing a configuration of a modification of axial fan 10 according to Embodiment 1; 4A and 4B are diagrams for explaining a stress dispersion effect in the axial fan 10 according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is a partially enlarged side view for explaining airflow at the connecting portion 7 of the axial fan 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a partially enlarged side view for explaining airflow at the connecting portion 7 of the axial fan 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the shape of the blade 1 of the axial fan 10 according to the first embodiment;
  • FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining the shape of the blade 1 of the axial fan 10 according to the first embodiment;
  • FIG. 8 is a partial front view showing the configuration of axial fan 10 according to Embodiment 2;
  • FIG. 5 is a reference diagram showing an example of how stress is dispersed in the stress dispersion portion 8 of the axial fan 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 11 is a partial front view showing the configuration of an axial fan 10 according to Embodiment 3;
  • FIG. 11 is a partial front view showing a configuration of a modification of axial fan 10 according to Embodiment 3;
  • FIG. 11 is a schematic diagram of an air conditioner that is a refrigeration cycle device according to Embodiment 4;
  • FIG. 11 is a perspective view of an outdoor unit as an example of a blower according to Embodiment 4, viewed from the outlet side;
  • FIG. 23 is a diagram for explaining the configuration of the outdoor unit shown in FIG. 22 from the top side;
  • FIG. 11 is a perspective view showing the configuration of an outdoor unit as an example of a fan according to Embodiment 5;
  • FIG. 25 is a partial cross-sectional view for explaining the configuration of the outdoor unit shown in FIG. 24;
  • FIG. 1 is a front view showing the structure of an axial fan 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of axial fan 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a side view showing the configuration of axial fan 10 according to the first embodiment.
  • the axial fan 10 according to the first embodiment is a bossless axial fan having no boss.
  • the axial fan 10 has a plurality of blades 1 and rotates about the fan shaft 2 as a central axis. Although three blades 1 are provided in the example of FIG. 1, the number of blades 1 is not limited to this.
  • the fan shaft 2 is the central shaft of the axial fan 10 and extends in the axial direction S shown in FIG.
  • a cylindrical shaft support portion 3 for supporting a drive shaft 62 (see FIG. 23) of a fan motor 61 (see FIG. 23) is arranged.
  • a through hole 3a is formed in the central portion of the shaft support portion 3.
  • a drive shaft 62 (see FIG. 23) of a fan motor 61 is engaged with the through hole 3a.
  • a central axis of the drive shaft 62 is the fan shaft 2 .
  • each blade 1 has a leading edge 4 , a trailing edge 5 and an outer peripheral edge 6 .
  • the leading edge portion 4 is the forward-advancing end portion of the blade 1 in the rotational direction 11 .
  • the trailing edge 5 is the rearward end of the blade 1 in the rotational direction 11 .
  • the outer peripheral edge portion 6 is the outer peripheral portion of the blade 1 .
  • a ridge line 6 a of the outer peripheral edge portion 6 is connected to a ridge line 4 a of the front edge portion 4 and a ridge line 5 a of the rear edge portion 5 .
  • the side closer to the fan shaft 2 is called the “inner peripheral side”
  • the side closer to the outer peripheral edge portion 6 is called the “outer peripheral side”. It is assumed that Therefore, the direction toward the outer peripheral side is the direction away from the fan shaft 2 in the radial direction of the axial fan 10 .
  • the connecting portion 7 is arranged between two adjacent wings 1 .
  • the number of connection portions 7 is not limited to this. However, it is desirable that the number of connection portions 7 and the number of blades 1 be the same.
  • the connecting portion 7 is formed between the trailing edge portion 5 of the blade 1 positioned forward in the rotational direction 11 and the blade 1 positioned rearward in the rotational direction 11 of the two adjacent blades 1 . is a continuous surface portion formed by standing up along the axial direction S in opposite directions to each other.
  • connection portion 7 has a discontinuous portion.
  • the discontinuous portion is provided so as to penetrate the connecting portion 7 in the plate thickness direction of the connecting portion 7 .
  • the discontinuous portion constitutes a stress distribution portion 8 for dispersing stress applied to the connection portion 7 .
  • the stress dispersing portion 8 is a concave portion extending radially from the outer peripheral end portion of the connecting portion 7 toward the fan shaft 2 . That is, the stress dispersing portion 8 is a cut portion formed in a concave shape at the outer peripheral end portion of the connecting portion 7 .
  • the outer peripheral side end portion of the connection portion 7 is represented by a virtual line 7aA in FIG.
  • FIG. 4 is a front view showing the configuration of an axial fan 10R according to a comparative example.
  • 5 is a partially enlarged view of FIG. 4.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing changes in the radial direction of an interval Lint between ridge lines, which will be described later, in an axial fan 10R according to a comparative example.
  • the axial fan 10R according to the comparative example basically has the same configuration as the axial fan 10 according to the first embodiment.
  • the same configurations or configurations as those of the axial fan 10 are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted here.
  • the difference between the axial fan 10R of the comparative example and the axial fan 10 according to the first embodiment is that the axial fan 10R of the comparative example is not provided with the stress dispersing portion 8. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, they are indicated by the same reference numerals.
  • the structure of the connecting portion 7 itself is easy to understand because the stress dispersing portion 8 of the first embodiment is not provided. Therefore, hereinafter, the configuration of the connecting portion 7 will be described in detail using a comparative example.
  • the blades 1 adjacent to each other are connected via the connecting portion 7 as in the first embodiment. Therefore, among adjacent blades 1, the ridge line 5a of the trailing edge portion 5 of the blade 1 positioned forward in the rotational direction and the ridgeline 4a of the leading edge portion 4 of the blade 1 positioned rearward in the rotational direction are It is connected to the ridgeline 7a of the connecting portion 7. As shown in FIG. 4, in the axial fan 10R of the comparative example as well, the blades 1 adjacent to each other are connected via the connecting portion 7 as in the first embodiment. Therefore, among adjacent blades 1, the ridge line 5a of the trailing edge portion 5 of the blade 1 positioned forward in the rotational direction and the ridgeline 4a of the leading edge portion 4 of the blade 1 positioned rearward in the rotational direction are It is connected to the ridgeline 7a of the connecting portion 7. As shown in FIG.
  • the connecting portion 7 is formed on the inner peripheral side of the axial fan 10R. These connecting portions 7 are arranged around the fan shaft 2 at regular intervals in the circumferential direction. The connecting portion 7 is arranged between two blades 1 adjacent in the circumferential direction. Both ends of the connecting portion 7 in the circumferential direction are connected to those blades 1 . The radial length of the connecting portion 7 is shorter than the radial length of the blade 1 . Therefore, as shown in FIG. 4, the ridgeline 7a forming the outer peripheral edge of the connecting portion 7 is located radially inwardly of the ridgeline 6a of the outer peripheral edge portion 6 of the axial fan 10R. .
  • connection portion 7 is connected to a side wall of the shaft support portion 3 .
  • front view projected onto a plane perpendicular to the fan shaft 2 of the axial fan 10R
  • the connecting portion 7 is formed in a trapezoidal or triangular shape as shown in FIG. ing.
  • the intersection of the straight line and the outer peripheral edge portion 6 is defined as a point P1.
  • the point P1 is the most outermost point on the ridge line 6a of the outer peripheral edge portion 6.
  • the distance between the fan shaft 2 and the point P1 is called the radius r1 of the outer peripheral edge 6.
  • the radius r1 is the radius of a circle that passes through the point P1 of the outer peripheral edge 6 of the blade 1 that is the farthest from the fan shaft 2 and has the fan shaft 2 as the center of the circle.
  • the intersection of the ridgeline 7a of the connecting portion 7 and the ridgeline 5a of the trailing edge portion 5 of the blade 1 is defined as a point P0 indicating the position of the base of the blade 1.
  • a point P0 indicating the position of the base of the blade 1.
  • concentric circles centered on the fan shaft 2 are considered in a front view.
  • the radius of the circle passing through the point P0 and having the center of the circle as the fan axis 2 is called the radius r0. That is, the radius r0 is the radius of a circle passing through the point P0 indicating the position of the root of the blade 1.
  • the point P0 is the point on the edge line 7a of the connecting portion 7, which is located on the outermost side.
  • the area inside the circle with the radius r0 is the formation range of the connecting portion 7 (see arrow 24 in FIG. 15).
  • a midpoint between the point P1 and the fan shaft 2 in the radial direction is a point P2, and the radius of a circle passing through the point P2 is called a radius r2.
  • Radius r2 is therefore half the length of radius r1.
  • the connection portion 7 is arranged on the inner peripheral side of the circumference of the radius r2. Therefore, the radius r0 is less than half the radius r1 (r0 ⁇ 1/2*r1).
  • the distance between the ridgelines of the adjacent blades 1 is called “the interval Lint between the ridgelines on the circumference at the same radius” or simply “the interval Lint between the ridgelines”.
  • the interval Lint between the ridgelines is defined by the ridgeline 5a of the trailing edge portion 5 of the blade 1 positioned forward in the rotational direction 11 and the leading edge portion 4 of the blade 1 positioned rearward in the rotational direction 11 among the adjacent blades 1. This is the distance from the edge line 4a. More specifically, the interval Lint between the ridges is the interval between the furthest ridges on the circumference of a circle with the same radius centered on the fan shaft 2 .
  • the interval Lint between the ridge lines is the distance between the ridge line 5a of the blade 1 located in front and the ridge line 4a of the blade 1 located in the rear on the circumference of the circle having the same radius centered on the fan shaft 2 in a front view. is the length of the arc between
  • the graph shown in FIG. 6 shows changes in the radial direction of the interval Lint between the ridge lines.
  • the vertical axis indicates the interval Lint between the ridge lines
  • the horizontal axis indicates the ratio of the radius r of the concentric circles to the radius r1.
  • the interval Lint between the ridge lines gradually increases from the point P0 indicating the root position in the radial direction toward the outer circumference.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining stress concentration in an axial fan 10R according to a comparative example.
  • the axial fan 10R rotates in a rotation direction 11 with the fan shaft 2 as a central axis.
  • the blade 1 is deformed by the centrifugal force generated when the axial fan 10R rotates.
  • a two-dot chain line 5aA indicates the position of the ridgeline 5a when the blade 1 is deformed
  • a two-dot chain line 4aA indicates the position of the ridgeline 4a when the blade 1 is deformed.
  • the interval Lint between the ridgelines when the blade 1 is deformed is larger than the interval Lint between the ridgelines between the ridgelines 5a and 4a in the normal state.
  • the interval Lint between the ridge lines increases due to the centrifugal force generated when the axial fan 10R rotates.
  • the deformation of the leading edge 4 and the trailing edge 5 of the blade 1 causes a local stress around the connecting portion 7 which is the root of the blade 1 . That is, as shown in FIG. 7, the stress concentrates on the region 12 near the ridgeline 7a of the connecting portion 7. As shown in FIG. As a result, it leads to breakage of the blade 1 or breakage of the connecting portion 7 .
  • FIG. 8 is a front view showing the configuration of the stress dispersing section 8 provided in the axial fan 10 according to the first embodiment.
  • a dashed line shown in FIG. 8 is an imaginary line 7aA indicating the position of the ridgeline 7a of the connecting portion 7 described in the comparative example shown in FIGS. As shown in FIG.
  • the virtual line 7aA is, for example, the leading edge portion of the circumferentially adjacent blade 1 located rearward in the rotational direction 11 among the ridgelines 5a of the trailing edge portion 5 of the blade 1 in a front view.
  • a virtual line obtained by smoothly extending the edge line 5a near the edge 4 may also be used.
  • the region on the inner peripheral side of the imaginary line 7aA is the formation range of the connecting portion 7 (see arrow 24 in FIG. 15).
  • the stress dispersion part 8 is a notch formed in the connection part 7.
  • the blades 1 and the connecting portion 7 of the axial fan 10 are molded of resin by, for example, injection molding. Therefore, the stress dispersion portion 8 can be molded at the same time when the blade 1 and the connection portion 7 are injection molded.
  • the stress dispersing portion 8 may be formed on the connecting portion 7 after the blade 1 and the connecting portion 7 are molded.
  • the stress dispersing portion 8 is a substantially U-shaped recess that is recessed inwardly from an outer peripheral end portion 71 forming a ridgeline 7a on the outer peripheral side of the connecting portion 7 .
  • the stress dispersion portion 8 penetrates through the plate thickness of the connection portion 7 .
  • the stress dispersion portion 8 includes an opening 81 , a constricted portion 82 and a bottom portion 83 .
  • the total radial length of the stress dispersion portion 8 is defined as "length La". That is, the length La is the radial length from the opening 81 to the bottom 83 of the stress dispersion portion 8 . Since the stress dispersion portion 8 is composed of the cut portion formed so as to penetrate the plate thickness of the connection portion 7 in this way, the region in which the stress dispersion portion 8 is formed is discontinuous in the connection portion 7. become part.
  • the opening 81 is formed at the position of an imaginary line 7aA indicating the position of the ridgeline 7a of the connecting portion 7 described in the comparative example shown in FIGS.
  • the opening 81 is formed over the entire circumferential length of the imaginary line 7aA, but is not limited to this. That is, the opening 81 may be formed only in a portion of the imaginary line 7aA. However, in that case, the portion indicated by the imaginary line 7aA adjacent to the opening 81 of the stress dispersion portion 8 becomes the shoulder portion. In that case, the wind hits the shoulder, turbulence occurs in the flow of wind, and pressure loss occurs. Therefore, it is desirable that the opening 81 is formed over the entire circumferential length of the imaginary line 7aA.
  • the ridgeline of the stress dispersing portion 8 the ridgeline 4a of the leading edge portion 4 and the ridgeline 5a of the trailing edge portion 5 of the blade 1 are smoothly connected in the vicinity of the opening 81. It will be. Thereby, the pressure loss of the wind near the opening 81 can be suppressed.
  • the bottom part 83 is the deepest part of the stress dispersion part 8 . That is, the bottom portion 83 is the portion closest to the fan shaft 2 in the stress distribution portion 8 .
  • the bottom portion 83 radially faces the opening portion 81 .
  • the deep side portion of the stress dispersion portion 8 including the bottom portion 83 constitutes an arc portion 84 formed in an arc shape.
  • the ridgeline of the arc portion 84 has, for example, a semicircular shape or a substantially semicircular shape.
  • the ridgeline of the arc portion 84 is formed in a curved shape having one curvature or multiple curvatures.
  • the constricted portion 82 is formed between the opening portion 81 and the bottom portion 83 in the radial direction.
  • the constricted portion 82 is a portion constricted inward in the circumferential direction. Therefore, the circumferential length of the constricted portion 82 is smaller than the circumferential lengths of the arc portion 84 and the opening portion 81 . That is, among the "intervals Lint between ridgelines" in the entire stress dispersion portion 8, the "interval Lint between ridgelines” in the constricted portion 82 is the smallest.
  • a first inclined portion 85 is provided between the arc portion 84 and the constricted portion 82 .
  • the first inclined portion 85 is formed in a tapered shape.
  • a region of the stress distribution portion 8 from the arc portion 84 formed by the first inclined portion 85 to the constricted portion 82 is hereinafter referred to as a first region 91 .
  • the first region 91 is a region in which the “interval between ridge lines Lint” decreases toward the outer circumference in the radial direction.
  • a second inclined portion 86 is provided between the constricted portion 82 and the opening portion 81 .
  • the second inclined portion 86 is tapered in the opposite direction, that is, the “interval between ridges Lint” gradually increases from the constricted portion 82 toward the opening 81 .
  • a region of the stress dispersion portion 8 from the constricted portion 82 formed by the second inclined portion 86 to the opening 81 is hereinafter referred to as a second region 92 .
  • the second region 92 is a region in which the "interval between ridge lines Lint" increases toward the radially outer peripheral side.
  • the boundary between the first region 91 and the second region 92 is a constricted portion 82 .
  • the area of the arc portion 84 is referred to as a third area 93 of the stress dispersion portion 8.
  • the third region 93 is a region in which the “interval between ridge lines Lint” gradually increases from the bottom portion 83 toward the outer peripheral side in the radial direction.
  • the ridgeline of the entire substantially U-shaped stress dispersion portion 8 including the ridgeline of the first region 91, the ridgeline of the second region 92, and the ridgeline of the third region 93 is referred to as the ridgeline of the stress dispersion portion 8.
  • the "interval between ridgelines Lint" in the stress dispersion portion 8 may be called a first interval between ridgelines.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing changes in the radial direction of the interval Lint between the ridgelines in the stress dispersion portion 8 in the axial fan 10 according to the first embodiment.
  • the vertical axis indicates the interval Lint between the ridge lines
  • the horizontal axis indicates the ratio of the radius r of the concentric circles to the radius r1.
  • the interval Lint between the ridge lines gradually decreases toward the outer circumference in the radial direction.
  • the second region 92 it can be seen that the interval Lint between the ridge lines gradually increases toward the radially outer peripheral side.
  • the rate of change (absolute value of rate of decrease) of the interval Lint between ridges in the first region 91 is smaller than the rate of change (absolute value of rate of increase) in the second region 92 .
  • the distance Lint between the ridge lines gradually increases toward the outer circumference in the radial direction.
  • the rate of change (absolute value of rate of decrease) of the interval Lint between ridge lines in the first region 91 is smaller than the rate of change (absolute value of rate of increase) in the third region 93 .
  • FIG. 10 is a partial front view showing a configuration of a modification of axial fan 10 according to the first embodiment.
  • the interval Lint between the ridgelines in the first region 91 is constant. That is, in FIG. 10, the stress dispersion portion 8 has a linear portion 85A instead of the first inclined portion 85. As shown in FIG. The pair of linear portions 85A are arranged so as to be parallel to each other. In the first region 91 composed of the straight portion 85A, the interval Lint between the ridgelines does not change and is constant.
  • the stress dispersion portion 8 acts in the same manner as the stress dispersion portion 8 according to the first embodiment, so that the same effects as in the first embodiment can be obtained. Effects of the first embodiment will be described below.
  • FIG. 11A and 11B are diagrams for explaining the stress distribution effect in the axial fan 10 according to the first embodiment.
  • FIG. The axial fan 10 rotates in a rotation direction 11 with the fan shaft 2 as a central axis.
  • the blade 1 is deformed by the centrifugal force generated when the axial fan 10 rotates.
  • a two-dot chain line 5aA indicates the position of the ridgeline 5a when the blade 1 is deformed
  • a two-dot chain line 4aA indicates the position of the ridgeline 4a when the blade 1 is deformed.
  • the centrifugal force generated when the axial fan 10 rotates deforms the blade 1 in the direction in which the interval Lint between the ridge lines increases.
  • the stress dispersion portion 8 is provided in the connection portion 7 .
  • stress is generated in the region 12A along the ridge line 8a of the stress dispersion portion 8. As shown in FIG.
  • the stress dispersion portion 8 is formed by notching the ridgeline 7a of the connection portion in a substantially U shape, the length of the ridgeline 8a of the stress dispersion portion 8 is equal to the length of the ridgeline 7a of the connection portion of the comparative example. big in comparison. Therefore, the range of the region 12A along the ridgeline 8a of the stress dispersion portion 8 is wider than the range of the region 12 along the ridgeline 7a of the connecting portion 7 of the comparative example. Therefore, the stress concentrated in the region 12 of the comparative example in FIG. 7 is dispersed over the entire region 12A, which is wider than the region 12. Therefore, in the first embodiment, the stress concentration is suppressed as compared with the comparative example. be able to.
  • the constricted portion 82 is provided in the stress dispersion portion 8 , an increase in the interval Lint between the ridgelines when the blade 1 is deformed can be suppressed, so the strength of the connection portion 7 can be ensured.
  • the first region 91 is provided on the inner peripheral side of the constricted portion 82 .
  • the interval Lint between the ridge lines gradually decreases toward the radially outer peripheral side. Therefore, a force in the opposite direction is applied by the first region 91 to the stress applied in the direction in which the interval Lint between the ridge lines increases as indicated by the two-dot chain lines 4aA and 5aA in FIG. 11, and the stress is canceled. be.
  • a stress dispersion effect in the first region 91 can be expected. That is, the stress can be dispersed by providing the first inclined portion 85 (see FIG. 8) or the straight portion 85A (see FIG. 10) that constitutes the first region.
  • the second region 92 is provided on the outer peripheral side of the first region 91.
  • the interval Lint between the ridge lines gradually increases toward the radially outer peripheral side.
  • the stress concentration factor is the ratio of the locally generated highest stress to the average stress (also referred to as nominal stress) of the target cross section.
  • a third region 93 composed of the arc portion 84 is provided on the inner peripheral side of the first region.
  • the arc portion 84 has a semicircular shape or a substantially semicircular shape.
  • the stress concentration factor can be reduced. If the diameter Lb (see FIG. 11) of the arc portion 84 is too large or too small with respect to the radial length La (see FIG. 8) of the stress dispersion portion 8, the stress dispersion effect is reduced. do. Therefore, it is desirable that the diameter Lb of the arc portion 84 is about 1/2 to 1/3 of the radial length La of the stress dispersion portion 8 (see FIG. 8).
  • the circular arc portion 84 is formed in a curved shape, it is smoothly connected to the ridgeline of the first region 91 . Therefore, concentration of stress can be suppressed.
  • the arrow 9 indicates the airflow flowing on the front surface of the blade 1 when the blade 1 rotates.
  • the front surface of the blade 1 is the surface of the surface of the blade 1 that pushes the airflow, that is, the stress surface.
  • the arrow 9 indicates the airflow flowing on the front surface of the blade 1 when the blade 1 rotates.
  • the airflow along the front surface of blade 1 generally flows in the same manner from leading edge 4 to trailing edge 5. .
  • Embodiment 1 as shown in FIG. Therefore, as shown in the graph of FIG.
  • the interval Lint between the ridge lines is the same as that of the other portion from the opening 81 to the outer peripheral edge portion 6. is significantly reduced compared to As a result, when the airflow passes through a narrow gap, the speed of the airflow is increased, so that the work of the blades 1 in the first to third regions 91 to 93 where the stress dispersing portion 8 is provided acts greatly on the entire airflow. become. As a result, as indicated by the arrow 9 in FIG. 1, the area where the stress dispersing portion 8 is provided draws the airflow from the vicinity of the outer peripheral side of the blade 1 .
  • the inflow of air to the inner peripheral side of the blades 1 can be promoted.
  • the greater the flow rate of the air flowing toward the inner periphery of the axial fan the higher the blowing efficiency. Therefore, in Embodiment 1, the provision of the stress dispersing section 8 also has the effect of increasing the blowing efficiency.
  • FIG. 12 is a partially enlarged side view for explaining the airflow in the connecting portion 7 of the axial fan 10 according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 13 is a partially enlarged front view for explaining the airflow at the connecting portion 7 of the axial fan 10 according to the first embodiment. 12 and 13, the arrow 20 indicates the ridgeline of the connecting portion 7 connected to the ridgeline 5a of the trailing edge portion 5, that is, the ridgeline 8a of the stress dispersion portion 8 connected to the ridgeline 5a of the trailing edge portion 5 (hereinafter referred to as , a ridgeline 8a on the trailing edge 5 side).
  • the arrow 21 indicates the ridgeline of the connecting portion 7 connected to the ridgeline 4a of the front edge portion 4, that is, the ridgeline 8a of the stress dispersing portion 8 connected to the ridgeline 4a of the front edge portion 4 (hereinafter referred to as the front edge portion 4a).
  • 8a) shows the airflow on the side ridgeline 8a).
  • the airflow bends in the height direction Z (see FIG. 22) or in the axial direction S in the downstream direction.
  • the direction of the air current that was headed changes to head upstream. That is, as indicated by arrow 20, the direction of the airflow changes from the front surface of blade 1 toward the back surface.
  • the airflow bends in the height direction Z (see FIG. 22), or in the axial direction S,
  • the direction of the airflow going upstream changes to go downstream. That is, as indicated by an arrow 21, the direction of the airflow changes from the back surface of the blade 1 toward the front surface.
  • the air currents flow in different directions near the edge line 8a on the front edge portion 4 side and the edge line 8a on the rear edge portion 5 side. That is, since the airflow is split between the leading edge portion 4 side and the trailing edge portion 5 side in the stress dispersing portion 8 configured by the cut portion, the airflow is divided and the blade 1 receives stress from the airflow. is reduced. As a result, the stress on the blade 1 generated by the airflow is reduced, and the amount of deformation of the blade 1 is reduced.
  • FIG. 14 and 15 are explanatory diagrams explaining the shape of the blade 1 of the axial fan 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 14 shows a front view of the axial fan 10 according to Embodiment 1.
  • a point O indicates the position of the fan shaft 2.
  • points A, B, and C are three points on the outer peripheral edge 6 of the blade 1, respectively. Of the three points, point A is the closest to the leading edge 4 and point C is the closest to the trailing edge 5 .
  • a point B is a point between the points A and C.
  • a cross section 30 in FIG. 15 is a cross section along the straight line AO connecting points A and O in FIG.
  • a cross section 31 in FIG. 15 is a cross section along the BO straight line connecting points B and O in FIG.
  • a cross section 32 in FIG. 15 is a cross section along the CO straight line connecting points C and O in FIG. 15, point 30a indicates the most upstream position in cross section 30, point 31a indicates the most upstream position in cross section 31, and point 32a indicates the most upstream position in cross section 32. ing.
  • arrows 22 indicate airflows generated by the rotation of the axial fan 10 .
  • an arrow 24 indicates a formation range of the connecting portion 7 in the axial fan 10.
  • the radial length La (see FIG. 8) of the stress dispersion portion 8 is half the radius r0 (see FIG. 4) of the formation range of the connecting portion 7, or Greater than 1/2 is desirable.
  • the stress generated when the axial fan 10 rotates can be dispersed by providing the stress dispersing portion 8 in the connecting portion 7 . Therefore, stress concentration on the connecting portion 7 can be suppressed, so that damage to the blade 1 and damage to the connecting portion 7 can be prevented even when subjected to strong winds such as typhoons.
  • the stress dispersing portion 8 is provided, the inflow of the airflow to the inner peripheral side of the axial fan 10 can be promoted, so that the air blowing function can be improved.
  • the effect of weight reduction which is an advantage of bossless design, can be maintained.
  • both the advantages of bossless design that is, weight reduction of the axial fan 10 and improvement of the blowing efficiency
  • maintenance of the strength of the blades 1 are achieved. be able to.
  • FIG. 16 is a partial front view showing the configuration of axial fan 10 according to the second embodiment.
  • the difference from the first embodiment shown in FIG. 8 is that a convex portion 87 is formed on the bottom portion 83 of the stress dispersion portion 8 in FIG. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, they are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted here.
  • the convex portion 87 is formed on the bottom portion 83 of the stress dispersion portion 8 .
  • the convex portion 87 protrudes from the bottom portion 83 of the stress dispersion portion 8 toward the outer peripheral side.
  • the ridgeline 8a of the convex portion 87 portion is called a ridgeline 8aa
  • the ridgeline 8aa of the convex portion 87 is formed in a curved shape having one curvature or multiple curvatures.
  • the blades 1 and the connecting portion 7 of the axial fan 10 are molded of resin by, for example, injection molding.
  • the stress dispersing portion 8 having the convex portion 87 can be easily molded at the same time when the blade 1 and the connecting portion 7 are injection molded.
  • the stress dispersing portion 8 having the convex portion 87 may be formed on the connecting portion 7 after the blade 1 and the connecting portion 7 are molded.
  • FIG. 17 is a reference diagram showing an example of how stress is dispersed in the stress dispersion portion 8 of the axial fan 10 according to the first embodiment.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram showing an example of how stress is dispersed in the stress dispersion portion 8 of the axial fan 10 according to the second embodiment.
  • a region 12B is a region along the ridge line 8a of the stress dispersion portion 8 and responsible for stress dispersion. That is, in the second embodiment, the stress generated when axial fan 10 rotates is distributed over entire region 12B. A detailed description will be given below.
  • the stress during rotation of the axial fan 10 is distributed over the entire region 12A.
  • a region 12A is a region along the ridgeline 8a of the stress dispersion portion 8.
  • the stress is not uniformly distributed throughout the region 12A as in the region 12A shown in the reference diagram of FIG. It is assumed that bias may occur.
  • FIG. 17 more stress is applied to the region 12AA than the other portions of the region 12A.
  • the region 12AA is the portion closest to the shaft support portion 3 in the region 12A.
  • a convex portion 87 is formed on the bottom portion 83 of the stress dispersion portion 8 .
  • the ridge line 8a of the stress dispersion portion 8 increases toward the radially outer peripheral side at the bottom portion 83 . That is, the ridgeline 8a of the second embodiment is longer than the ridgeline 8a of the first embodiment by the addition of the ridgeline 8aa portion of the convex portion 87 .
  • the ridgeline 8aa is formed in a curved shape and smoothly connected to other portions of the ridgeline 8a. That is, the ridgeline 8a is gently connected to the ridgeline 8a of the first region 91 (see FIG. 10) of the stress dispersion portion 8. As shown in FIG.
  • the length of the entire ridgeline 8a is increased by the amount of formation of the convex portion 87, and the region responsible for dispersing the stress is larger than that in the first embodiment. also expand further. Therefore, in the second embodiment, a further effect of dispersing stress can be obtained as compared with the first embodiment.
  • the stress dispersing portion 8 As described above, in the axial fan 10 according to the second embodiment, as in the first embodiment, by providing the stress dispersing portion 8, there is an advantage of being bossless (that is, weight reduction of the axial fan 10). and improvement of air blowing efficiency) and maintenance of the strength of the blade 1 can be made compatible. Furthermore, in the second embodiment, since the convex portion 87 is provided on the bottom portion 83 of the stress dispersion portion 8, the length of the ridgeline 8a of the stress dispersion portion 8 is increased by that amount. As a result, the area responsible for dispersing the stress is further expanded, and a further stress dispersing effect can be obtained as compared with the first embodiment.
  • FIG. 19 is a partial front view showing the configuration of axial fan 10 according to the third embodiment.
  • the interval Lint between the ridgelines in the constricted portion 82 of the stress dispersion portion 8 is 0 mm. That is, in Embodiment 1, the interval Lint between the ridgelines in the constricted portion 82 of the stress dispersion portion 8 was a value larger than 0 mm, but in Embodiment 3, the ridgelines in the constricted portion 82 are connected to each other, and the interval Lint is 0 mm. That is, the constricted portion 82 serves as a connecting portion.
  • the portions of the arc portion 84 and the first inclined portion 85 serve as through holes formed in the connection portion 7 .
  • the interval Lint between the ridgelines in the constricted portion 82 may be 0 mm or more.
  • Embodiment 3 instead of the stress dispersion portions 8 formed from cuts described in Embodiments 1 and 2, stress dispersion portions 8A formed from through holes are provided. .
  • the stress dispersion portion 8A is composed of a through hole 88, a constricted portion 82 that is a connecting portion, a second inclined portion 86, and an opening portion 81.
  • the stress dispersion portion 8A is formed by making a portion of the connecting portion 7 formed of a continuous surface discontinuous. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, they are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted here.
  • Embodiment 3 the perimeters of the through hole 88, the second inclined portion 86, and the opening 81 form the ridgeline 8a of the stress dispersion portion 8A. Therefore, the stress during rotation of the axial fan 10 is dispersed over the entire area along the ridgeline 8a of the stress dispersion portion 8A. Therefore, in the third embodiment as well, effects similar to those of the first and second embodiments can be obtained.
  • FIG. 20 is a partial front view showing a configuration of a modification of the axial fan 10 according to Embodiment 3.
  • the stress distribution portion 8A may include a plurality of through holes 88.
  • the stress dispersion portion 8A is arranged in the connection portion 7.
  • the through holes 88 may be arranged radially in the connecting portion 7 as shown in FIG.
  • the sizes of the plurality of through holes 88 may not be the same. Specifically, as shown in FIG.
  • the through hole 88 on the outer peripheral side may be the largest, and the size of the through hole 88 may gradually decrease from the outer peripheral side toward the inner peripheral side.
  • the stress dispersion portion 8A is composed only of a plurality of through holes 88.
  • the stress dispersion portion 8A does not include the second inclined portion 86 and the opening portion 81.
  • the stress during rotation of the axial fan 10 is distributed over the entire area along the outer periphery of the plurality of through holes 88 .
  • the stress dispersing portion 8A constituted by the through hole 88 is provided in the connecting portion 7, so that the stress generated when the axial fan 10 rotates is distributed over the entire connecting portion 7.
  • the axial flow fan 10 according to Embodiment 3 also provides the same effects as Embodiments 1 and 2. That is, in Embodiment 3, the provision of the stress dispersing portion 8A provides advantages of bossless design (that is, reduction in weight of the axial flow fan 10 and improvement in the blowing efficiency) and maintenance of the strength of the blade 1. can be made compatible.
  • Embodiment 4 As described above, the axial fans 10 according to Embodiments 1 to 3 relate to stress dispersion of bossless axial fans. Air flow can be increased. In addition, if installed in air conditioners or hot water supply outdoor units, which are refrigeration cycle devices consisting of compressors and heat exchangers, etc., it will be possible to increase the amount of air passing through the heat exchangers with high efficiency, resulting in energy savings for the equipment. can be realized.
  • Embodiment 4 describes a case where the axial flow fan 10 of Embodiments 1 to 3 is applied to an outdoor unit of an air conditioner as an outdoor unit including a blower as an example.
  • FIG. 21 is a schematic diagram of an air conditioner, which is a refrigeration cycle device according to Embodiment 4.
  • the air conditioner includes a refrigerant circuit 70 in which a compressor 64, a condenser 72, an expansion valve 74, and an evaporator 73 are connected in order by refrigerant pipes.
  • a condenser fan 72 a is arranged in the condenser 72 .
  • the condenser fan 72 a blows air for heat exchange to the condenser 72 .
  • An evaporator fan 73 a is arranged in the evaporator 73 .
  • the evaporator fan 73 a blows air for heat exchange to the evaporator 73 .
  • At least one of the condenser fan 72a and the evaporator fan 73a is configured by the axial fan 10 according to any one of the first to third embodiments.
  • the refrigerant circuit 70 may be provided with a four-way valve or the like for switching the flow of the refrigerant to switch between the heating operation and the cooling operation.
  • FIG. 22 is a perspective view of an outdoor unit as an example of the blower according to Embodiment 4, viewed from the outlet side.
  • FIG. 23 is a diagram for explaining the configuration of the outdoor unit shown in FIG. 22 from the top side. 22 and 23, X is the width direction, Y is the depth direction, and Z is the height direction. Note that the height direction Z is, for example, a vertical direction or a substantially vertical direction.
  • the outdoor unit main body 51 which is a casing, is configured as a housing having a pair of left and right side surfaces 51a and 51c, a front surface 51b, a rear surface 51d, a top surface 51e and a bottom surface 51f.
  • the side surface 51a and the rear surface 51d have openings for sucking air from the outside.
  • the front panel 52 is formed with a blowout port 53 as an opening portion for blowing out air to the outside.
  • the air outlet 53 is covered with a fan grill 54, thereby preventing contact between external objects and the like and the axial flow fan 10 for safety.
  • Arrows 22 and 22A in FIG. 23 indicate the flow of air.
  • An axial fan 10 is installed inside the outdoor unit main body 51 .
  • the axial fan 10 is connected via a drive shaft 62 to a fan motor 61, which is a drive source, on the rear surface 51d side.
  • the axial fan 10 is driven by a fan motor 61 to drive it.
  • the drive shaft 62 extends in a direction perpendicular to the height direction Z. As shown in FIG.
  • the drive shaft 62 extends in the depth direction Y in the example of FIG.
  • the interior of the outdoor unit main body 51 is divided by a partition plate 51g, which is a wall body, into a blowing chamber 56 in which the axial flow fan 10 is installed and a machine room 57 in which the compressor 64 and the like are installed.
  • a heat exchanger 68 extending in a substantially L shape in a plan view is provided on the side 51a side and the rear side 51d side in the blowing chamber 56 .
  • the heat exchanger 68 functions as a condenser 72 during cooling operation, and functions as an evaporator 73 during heating operation.
  • a bell mouth 63 is arranged radially outside the axial flow fan 10 arranged in the blowing chamber 56 .
  • the bellmouth 63 is located outside the outer peripheral edge of the blade 1 and has an annular shape along the rotational direction of the axial fan 10 .
  • the partition plate 51g is positioned on one side of the bell mouth 63, and part of the heat exchanger 68 is positioned on the other side.
  • the front end of the bell mouth 63 is connected to the front panel 52 of the outdoor unit so as to surround the outer periphery of the outlet 53 .
  • the bell mouth 63 may be configured integrally with the front panel 52, or may be prepared separately and joined thereto.
  • the bell mouth 63 configures a flow path between the suction side and the blow-out side of the bell mouth 63 as an air path near the blow-out port 53 . That is, the air passage near the blower outlet 53 is separated from the other space in the blower chamber 56 by the bell mouth 63 .
  • the heat exchanger 68 provided on the suction side of the axial fan 10 includes a plurality of fins arranged side by side so that the plate-like surfaces are parallel, and a heat transfer tube passing through each fin in the direction of the parallel arrangement. It has Refrigerant circulating in the refrigerant circuit flows through the heat transfer tubes.
  • the heat exchanger 68 according to Embodiment 4 is configured such that the heat transfer tubes extend in an L shape from the side surface 51a to the back surface 51d of the outdoor unit main body 51, and the heat transfer tubes in multiple stages meander while penetrating the fins. be.
  • the heat exchanger 68 is connected to the compressor 64 via a pipe 65 or the like, and is further connected to an indoor heat exchanger and an expansion valve (not shown) to form a refrigerant circuit 70 of the air conditioner.
  • a circuit board box 66 is arranged in the machine room 57, and equipment mounted in the outdoor unit is controlled by a control circuit board (not shown) provided in the circuit board box 66.
  • FIG. 24 is a perspective view showing the configuration of an outdoor unit as an example of the blower according to Embodiment 5.
  • FIG. 25 is a partial cross-sectional view for explaining the configuration of the outdoor unit shown in FIG. 24.
  • the axial flow fan 10 according to Embodiments 1 to 3 can be applied to a top-flow type outdoor unit that blows air upward, such as an outdoor unit of a large air conditioner for a building.
  • a top-flow type outdoor unit that blows air upward
  • the fan motor 61 as a drive source is arranged vertically below the axial fan 10 .
  • a drive shaft 62 of the fan motor 61 extends vertically or substantially vertically.
  • the axial fan 10 is connected via a drive shaft 62 to a fan motor 61 which is a drive source.
  • the axial fan 10 is rotationally driven by a driving force applied by a fan motor 61 .
  • the outdoor unit according to Embodiment 5 has main body case 101, which is a casing. ), an expansion valve 74 (see FIG. 21) and an accumulator.
  • the main body case 101 has, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape, and is formed with intake portions 104a for sucking air on four side surfaces 104 and a blowout portion 109 for blowing air on the upper surface.
  • the outdoor unit according to Embodiment 5 blows out the air sucked from the side surface from the upper surface.
  • the lower part of the main body case 101 is covered with an opening/closing panel 102A, a left side lower panel 102B, a rear lower panel (not shown), and a right side lower panel (not shown). forms a machine room 103 in which is housed.
  • a heat exchange chamber 105 in which a heat exchanger 107 is accommodated is formed above the mechanical chamber 103 of the main body case 101 .
  • the heat exchanger 107 provided on the suction side of the axial flow fan 10 includes a plurality of fins arranged in parallel so that their plate-like surfaces are parallel, and a heat transfer tube passing through each fin in the arrangement direction. It has The heat exchanger 107 functions as a condenser 72 (see FIG. 21) during cooling operation, and functions as an evaporator 73 (see FIG. 21) during heating operation.
  • the heat exchanger 107 is connected to the compressor 64 (see FIG. 21) via piping or the like, and is further connected to an indoor heat exchanger, an expansion valve, etc.
  • the heat exchangers 107 are arranged to face each of the four side surfaces 104 of the body case 101, but are not limited to this. That is, the heat exchanger 107 may be arranged to face at least one of the four side surfaces 104 of the body case 101 .
  • a bell mouth 106 is formed in the upper portion of the heat exchange chamber 105 of the main body case 101.
  • the bell mouth 106 has a cylindrical shape, and is formed with a blowout portion 109 for blowing air upward.
  • the axial fan 10 is housed inside the bell mouth 106 .
  • a fan guard portion 110 that covers the upper portion of the axial fan 10 is attached to the bell mouth 106 .
  • the fan guard portion 110 is fixed to the bell mouth 106 at its outer peripheral portion.
  • Embodiments 4 and 5 have been described by taking the outdoor unit as an example of the blower. Further, the outdoor unit is exemplified by an outdoor unit of an air conditioner. However, the disclosure is not so limited.
  • the fans according to Embodiments 4 and 5 can be implemented as indoor units of air conditioners. Moreover, it is also possible to implement it as an outdoor unit or an indoor unit of other refrigerating cycle apparatus such as a water heater instead of an air conditioner.
  • the blowers according to Embodiments 4 and 5 can be applied to various air blowing devices such as ventilation fans and ventilators. Thus, the blowers according to Embodiments 4 and 5 can be applied to devices or equipment other than the outdoor unit.
  • the axial fans 10 shown in Embodiments 1 to 3 are applicable to blowers in general and refrigeration cycle devices in general.

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Abstract

軸流ファンは、ファン軸を中心軸として回転する複数の翼と、ファン軸の周囲に形成され、複数の翼のうち周方向に隣り合う翼同士を接続する板状の接続部と、を備え、接続部は不連続部分を有し、不連続部分は、複数の翼が回転するときに接続部に加わる応力を分散させる応力分散部を構成している。

Description

軸流ファン、送風機、および、冷凍サイクル装置
 本開示は、翼を備えた軸流ファン、その軸流ファンを備えた送風機および冷凍サイクル装置に関する。
 従来の軸流ファンは、複数枚の翼と、それらの翼が接続されたボス部と、を備え、それらの翼が回転することによって、空気の流れを発生させている(例えば、特許文献1参照)。
 特許文献1に記載の軸流ファンは、軸流ファンの内周側における空気の逆流を低減するとともに、送風騒音を低減するために、各翼の回転方向の後方の稜線(以下、後縁部と呼ぶ)に、補助羽根を設けている。補助羽根は、翼の後縁部から、回転方向の後方に向かって延出するように形成されている。
特開2019-173621号公報
 特許文献1に記載の軸流ファンは、中心部分に円筒状のボス部が設けられている。しかしながら、近年、ボス部が設けられていないボスレス形態の軸流ファン(以下、ボスレスファンと呼ぶ)が開発されている。
 ボスレスファンにおいては、隣り合う翼のうち、回転方向の前方に位置する翼の後縁部と、回転方向の後方に位置する翼の前縁部とが、ボス部を介さずに、連続面(以下、接続部と呼ぶ)で接続されている。
 特許文献1に記載のようなボス部を備えた軸流ファンでは、ボス部の重量がかさむために、軽量化が難しく、その結果、省エネルギー化を進めることが困難である。また、ボス部は、送風機能を有さないため、軸流ファンの送風効率の向上が難しいという問題がある。一般に、軸流ファンでは、内周側に向かって流れる空気の流量が多いほど、送風効率が高くなることが知られている。しかしながら、中心部分にボス部が配置されているため、内周側に向かって流れる空気の流量を増加させることには限界がある。
 これに対して、ボスレスファンは、中心部分にボス部がないため、上記問題は軽減される。しかしながら、ボスレスファンはボス部が設けられていないことで、中心部分の強度が低下する。その結果、中心部分の強度不足によって、回転時に発生する遠心力による翼の変形量が大きくなり、翼の形状を維持することができずに送風機能が低下するという課題がある。また、台風などの強風を受けた場合、翼が高速回転し、遠心力によって翼または接続部が破断する可能性がある。また、ボスレスファンの中心部分の強度を確保するために、回転軸の周辺の翼の肉厚および接続部の肉厚を厚くする、あるいは、中心部分に補強リブを設けるなどの方法が考えられる。しかしながら、いずれの方法においても、ボスレスファンの中心部分の重量が大きくなってしまうため、ボスレス化のメリットである軽量化の効果を損なうという課題がある。
 本開示は、かかる課題を解決するためになされたものであり、ボスレス化によるメリット(すなわち、軸流ファンの軽量化および送風効率の向上)と翼の強度の維持とを両立させることが可能な、軸流ファン、送風機、および、冷凍サイクル装置を得ることを目的としている。
 本開示に係る軸流ファンは、ファン軸を中心軸として回転する複数の翼と、前記ファン軸の周囲に形成され、前記複数の翼のうち周方向に隣り合う翼同士を接続する板状の接続部と、を備え、前記接続部は不連続部分を有し、前記不連続部分は、前記複数の翼が回転するときに前記接続部に加わる応力を分散させる応力分散部を構成しているものである。
 本開示に係る送風機は、前記軸流ファンと、前記軸流ファンに駆動力を付与する駆動源と、前記軸流ファンおよび前記駆動源を収容するケーシングと、を備えたものである。
 本開示に係る冷凍サイクル装置は、前記送風機と、凝縮器および蒸発器を有する冷媒回路と、を備え、前記送風機は、前記凝縮器および前記蒸発器の少なくとも一方に空気を送風するものである。
 本開示に係る軸流ファン、送風機、および、冷凍サイクル装置によれば、軸流ファンにおいて、周方向に隣り合う翼同士を接続する接続部に、応力分散部を設けている。また、応力分散部は、接続部の不連続部分から構成されている。不連続部分を接続部に設けた分だけ、接続部の重量が軽くなる。このように、本開示に係る軸流ファンによれば、応力分散部を不連続部分から構成しているため、接続部の重量を軽くすることができる。その結果、ボスレス化によるメリット(すなわち、軸流ファンの軽量化および送風効率の向上)を維持しながら、翼の強度を維持することができる。
実施の形態1に係る軸流ファン10の構成を示す正面図である。 実施の形態1に係る軸流ファン10の構成を示す斜視図である。 実施の形態1に係る軸流ファン10の構成を示す側面図である。 比較例に係る軸流ファン10Rの構成を示す正面図である。 図4の部分拡大図である。 比較例に係る軸流ファン10Rにおける後述する稜線同士の間隔Lintの径方向の変化を示す説明図である。 比較例に係る軸流ファン10Rにおける応力集中について説明する図である。 実施の形態1に係る軸流ファン10に設けられた応力分散部8の構成を示す正面図である。 実施の形態1に係る軸流ファン10における応力分散部8における稜線同士の間隔Lintの径方向の変化を示す説明図である。 実施の形態1に係る軸流ファン10の変形例の構成を示す部分正面図である。 実施の形態1に係る軸流ファン10における応力分散効果について説明する図である。 実施の形態1に係る軸流ファン10の接続部7における気流について説明する部分拡大側面図である。 実施の形態1に係る軸流ファン10の接続部7における気流について説明する部分拡大側面図である。 実施の形態1に係る軸流ファン10の翼1の形状を説明する説明図である。 実施の形態1に係る軸流ファン10の翼1の形状を説明する説明図である。 実施の形態2に係る軸流ファン10の構成を示す部分正面図である。 上記の実施の形態1に係る軸流ファン10の応力分散部8の応力分散の様子の一例を示す参考図である。 実施の形態2に係る軸流ファン10の応力分散部8の応力分散の様子の一例を示す説明図である。 実施の形態3に係る軸流ファン10の構成を示す部分正面図である。 実施の形態3に係る軸流ファン10の変形例の構成を示す部分正面図である。 実施の形態4に係る冷凍サイクル装置である空気調和機の概要図である。 実施の形態4に係る送風機の一例としての室外機を、吹出口側から見たときの斜視図である。 図22に示す室外機の構成を上面側から説明するための図である。 実施の形態5に係る送風機の一例としての室外機の構成を示す斜視図である。 図24に示す室外機の構成を説明するための部分断面図である。
 以下、本開示に係る軸流ファン、送風機、および、冷凍サイクル装置の実施の形態について図面を参照して説明する。本開示は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本開示の主旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、本開示は、以下の実施の形態およびその変形例に示す構成のうち、組み合わせ可能な構成のあらゆる組み合わせを含むものである。また、各図において、同一の符号を付したものは、同一の又はこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。なお、各図面では、各構成部材の相対的な寸法関係または形状等が実際のものとは異なる場合がある。
 実施の形態1.
 図1は、実施の形態1に係る軸流ファン10の構成を示す正面図である。図2は、実施の形態1に係る軸流ファン10の構成を示す斜視図である。図3は、実施の形態1に係る軸流ファン10の構成を示す側面図である。但し、図2および図3では、図の簡略化のため、応力分散部8の図示を省略している。実施の形態1に係る軸流ファン10は、ボス部を有さないボスレス形態の軸流ファンである。
 図1~図3に示すように、軸流ファン10は、複数の翼1を有し、ファン軸2を中心軸として回転する。図1の例では、3つの翼1が設けられているが、翼1の個数はこれに限定されない。ファン軸2は、軸流ファン10の中心軸であり、図2に示す軸方向Sに延びている。ファン軸2の周囲には、ファンモータ61(図23参照)の駆動軸62(図23参照)を支持する円筒形状の軸支持部3が配置されている。図2に示すように、軸支持部3の中心部分には、貫通穴3aが形成されている。貫通穴3aには、ファンモータ61(図23参照)の駆動軸62(図23参照)が係合される。駆動軸62の中心軸が、ファン軸2となる。
 図1~図3に示すように、翼1のそれぞれは、前縁部4と、後縁部5と、外周縁部6と、を有している。前縁部4は、翼1の回転方向11における前進側の端部である。後縁部5は、翼1の回転方向11における後進側の端部である。外周縁部6は、翼1の外周部である。外周縁部6の稜線6aは、前縁部4の稜線4aと後縁部5の稜線5aとに連結されている。なお、以下では、図1に示すように、軸流ファン10の径方向において、ファン軸2に近い側を「内周側」と呼び、外周縁部6に近い側を「外周側」と呼ぶこととする。従って、外周側に向かう方向は、軸流ファン10の径方向において、ファン軸2から離れる方向である。
 軸流ファン10においては、周方向に隣り合う翼1同士が、板状の接続部7を介して接続されている。接続部7は、隣り合う2つの翼1の間に配置されている。図1の例では、3つの接続部7が設けられているが、接続部7の個数はこれに限定されない。但し、接続部7の個数と翼1の個数とは同数であることが望ましい。接続部7は、図2および図3に示すように、隣り合う2つの翼1のうち、回転方向11の前方に位置する翼1の後縁部5と回転方向11の後方に位置する翼1の前縁部4とが、軸方向Sに沿って互いに逆方向に起立することで形成された連続面部である。実施の形態1においては、接続部7が不連続部分を有している。当該不連続部分は、接続部7の板厚方向に、接続部7を貫通するように設けられている。当該不連続部分は、接続部7にかかる応力を分散させるための応力分散部8を構成している。図1の例では、応力分散部8は、接続部7の外周側端部からファン軸2に向かって径方向に延設された凹部である。すなわち、応力分散部8は、接続部7の外周側端部に凹状に形成された切込み部である。なお、接続部7の外周側端部は、図1において仮想線7aAで表される。
 [比較例]
 ここで、実施の形態1に係る軸流ファン10の応力分散部8の説明を分かりやすくするために、はじめに、比較例の構成について説明する。図4は、比較例に係る軸流ファン10Rの構成を示す正面図である。図5は、図4の部分拡大図である。図6は、比較例に係る軸流ファン10Rにおける後述する稜線同士の間隔Lintの径方向の変化を示す説明図である。
 図4に示すように、比較例に係る軸流ファン10Rは、基本的に、実施の形態1に係る軸流ファン10と同様の構成を有している。軸流ファン10Rの構成のうち、軸流ファン10と同じ構成または相当する構成については、同一符号を付して示し、ここでは、その説明を省略する。
 比較例の軸流ファン10Rと実施の形態1に係る軸流ファン10との異なる点は、比較例の軸流ファン10Rにおいては、応力分散部8が設けられていない点である。他の構成については、実施の形態1と同じであるため、同一符号を付して示している。なお、比較例においては、実施の形態1の応力分散部8が設けられていないので、接続部7そのものの構成がわかりやすい。そのため、以下では、比較例を用いて、接続部7の構成について特に詳細に説明する。
 図4に示すように、比較例の軸流ファン10Rにおいても、実施の形態1と同様に、隣り合う翼1同士が、接続部7を介して接続されている。そのため、隣り合う翼1のうち、回転方向の前方に位置する翼1の後縁部5の稜線5aと、回転方向の後方に位置する翼1の前縁部4の稜線4aとが、それぞれ、接続部7の稜線7aに連結されている。
 接続部7は、図4に示すように、軸流ファン10Rの内周側に形成されている。これらの接続部7は、ファン軸2の周囲に、周方向に等間隔で並んで配置されている。接続部7は、周方向に隣り合う2つの翼1の間に配置されている。接続部7の周方向の両端部は、それらの翼1に連結されている。接続部7の径方向の長さは、翼1の径方向の長さより短い。従って、図4に示すように、接続部7の外周側端部を構成する稜線7aは、軸流ファン10Rの外周縁部6の稜線6aよりも、径方向の内周側に位置している。接続部7の内周側端部は、軸支持部3の側壁に連結されている。軸流ファン10Rのファン軸2に垂直な面に投影した正面視(以下、単に「正面視」と呼ぶ)で、接続部7は、図4に示すように、台形形状または三角形状に形成されている。ここで、正面視で、ファン軸2と外周縁部6とを結ぶ径方向の直線において、当該直線と外周縁部6との交点を点P1とする。なお、点P1は、外周縁部6の稜線6a上の最も外周側の点とする。ファン軸2と点P1との間の距離を、外周縁部6の半径r1と呼ぶ。すなわち、半径r1は、翼1の外周縁部6のうちファン軸2から最も離れた点P1を通り、且つ、円の中心をファン軸2とする、円の半径である。
 また、接続部7の稜線7aと翼1の後縁部5の稜線5aとの交点を、翼1の付け根の位置を示す点P0とする。ここで、図4に示すように、正面視で、ファン軸2を中心とする同心円を考える。点P0を通り且つ円の中心をファン軸2とする円の半径を、半径r0と呼ぶ。すなわち、半径r0は、翼1の付け根の位置を示す点P0を通る円の半径である。なお、点P0は、接続部7の稜線7a上の最も外周側の点とする。従って、半径r0の円の内部の領域は、接続部7の形成範囲(図15の矢印24参照)となる。また、径方向において点P1とファン軸2との中間点を点P2とし、点P2を通る円の半径を半径r2と呼ぶ。従って、半径r2は、半径r1の1/2の長さである。このとき、接続部7は、半径r2の円周よりも内周側に配置されている。従って、半径r0は、半径r1の1/2より小さい(r0<1/2×r1)。
 また、図5の複数の矢印で示すように、隣り合う翼1の稜線同士の距離を、「同一半径における円周上の稜線同士の間隔Lint」または単に「稜線同士の間隔Lint」と呼ぶ。稜線同士の間隔Lintは、隣り合う翼1のうち、回転方向11の前方に位置する翼1の後縁部5の稜線5aと、回転方向11の後方に位置する翼1の前縁部4の稜線4aとの間の距離である。さらに詳細に言えば、稜線同士の間隔Lintは、ファン軸2を中心とする同一半径の円の円周上の最も離れた稜線同士の間隔である。すなわち、稜線同士の間隔Lintは、正面視で、ファン軸2を中心とする同一半径の円の円周において、前方に位置する翼1の稜線5aと後方に位置する翼1の稜線4aとの間の円弧の長さである。
 稜線同士の間隔Lintをこのように定義したとき、比較例の軸流ファン10Rにおいては、図5に示すように、径方向の内周側から外周側に向かうにつれて、稜線同士の間隔Lintは徐々に大きくなる。図6に示すグラフは、稜線同士の間隔Lintの径方向の変化を示している。図6において、縦軸は、稜線同士の間隔Lintを示し、横軸は、半径r1に対する同心円の半径rの半径比を示す。図6に示すように、径方向の付け根の位置を示す点P0から外周側に向かうにつれて、稜線同士の間隔Lintは徐々に大きくなっていることが分かる。
 図7は、比較例に係る軸流ファン10Rにおける応力集中について説明する図である。軸流ファン10Rは、ファン軸2を中心軸として回転方向11に向かって回転する。軸流ファン10Rの回転時に発生する遠心力によって、翼1が変形する。図7において、二点鎖線5aAは、翼1が変形した場合の稜線5aの位置を示し、二点鎖線4aAは、翼1が変形した場合の稜線4aの位置を示している。図7に示すように、通常時の稜線5aと稜線4aとの間の稜線同士の間隔Lintよりも、翼1の変形時の稜線同士の間隔Lintの方が大きい。このように、軸流ファン10Rの回転時に発生する遠心力によって、稜線同士の間隔Lintが大きくなっていく。その場合、翼1の前縁部4と後縁部5との変形によって、翼1の根元である接続部7の周囲に、局所的な応力が発生する。すなわち、図7に示すように、接続部7の稜線7a付近の領域12に応力が集中する。その結果、翼1の破損または接続部7の破損につながる。
 [実施の形態1に係る軸流ファン10の応力分散部8]
 実施の形態1の説明に戻る。実施の形態1に係る軸流ファン10においては、接続部7の稜線7a付近の領域12に集中する応力を分散させるために、図1に示すように、接続部7に応力分散部8を設けている。図8は、実施の形態1に係る軸流ファン10に設けられた応力分散部8の構成を示す正面図である。図8に示す一点鎖線は、図4~図7に示す比較例で説明した接続部7の稜線7aの位置を示す仮想線7aAである。仮想線7aAは、図1に示すように、例えば、正面視で、翼1の後縁部5の稜線5aのうち、回転方向11における後方に位置する周方向に隣り合う翼1の前縁部4に近い部分の稜線5aをそのまま滑らかに延長させた仮想線であってもよい。いずれの場合においても、当該仮想線7aAよりも内周側の領域が、接続部7の形成範囲(図15の矢印24参照)となる。
 図1および図8に示すように、応力分散部8は、接続部7に形成された切込み部である。軸流ファン10の翼1と接続部7とは、例えば、射出成形により樹脂で成形される。そのため、応力分散部8は、翼1と接続部7とを射出成形する際に、同時に成形可能である。あるいは、翼1と接続部7とを成形した後に、接続部7に対して応力分散部8を形成するようにしてもよい。応力分散部8は、接続部7の外周側の稜線7aを構成する外周側端部71から内周側に向かって凹むように形成された略U字型の凹部である。応力分散部8は、接続部7の板厚を貫通している。応力分散部8は、開口部81と、括れ部82と、底部83と、を備えている。図8に示すように、応力分散部8の径方向の全長を「長さLa」とする。すなわち、長さLaは、応力分散部8の開口部81から底部83までの径方向の長さである。応力分散部8は、このように接続部7の板厚を貫通するように形成された切込み部から構成されているので、応力分散部8が形成されている領域は、接続部7における不連続部分となる。
 開口部81は、図4~図7に示す比較例で説明した接続部7の稜線7aの位置を示す仮想線7aAの位置に形成されている。実施の形態1では、開口部81が、仮想線7aAの周方向の全長に亘って形成されているが、その場合に限定されない。すなわち、開口部81は、仮想線7aAの一部分にのみ形成されていてもよい。但し、その場合、応力分散部8の開口部81に隣接する仮想線7aAで示される部分が、肩部となる。その場合、当該肩部に風がぶつかり、風の流れに乱れが生じて、圧力損失となる。そのため、開口部81は、仮想線7aAの周方向の全長に亘って形成されることが望ましい。これにより、図8に示すように、開口部81付近において、応力分散部8の稜線と、翼1の前縁部4の稜線4a並びに後縁部5の稜線5aとが、滑らかに連結されることになる。これにより、開口部81付近の風の圧力損失を抑制することができる。
 底部83は、応力分散部8の最も奥にあたる部分である。すなわち、底部83は、応力分散部8において、ファン軸2に最も近い部分である。底部83は、開口部81に対して径方向に対向している。底部83を含む応力分散部8の奥側の部分は、円弧状に形成された円弧部84を構成している。円弧部84の稜線は、例えば、半円形状または略半円形状を有している。このように、円弧部84の稜線は、1つの曲率または複数の曲率を有する曲線状に形成されている。
 括れ部82は、径方向における開口部81と底部83との間に形成されている。括れ部82は、径方向の長さLaに沿った任意の位置に形成されてもよいが、長さLaの中間点(=La/2)よりも外周側に配置されていることが望ましい。括れ部82は、周方向内側に向かってくびれている部分である。従って、括れ部82の周方向の長さは、円弧部84および開口部81の周方向の長さより小さい。すなわち、応力分散部8全体における「稜線同士の間隔Lint」の中で、括れ部82における「稜線同士の間隔Lint」が最も小さくなっている。
 円弧部84から括れ部82までの間には、第1傾斜部85が設けられている。第1傾斜部85は、テーパ状に形成されており、すなわち、円弧部84から括れ部82に向かうにつれて、「稜線同士の間隔Lint」が徐々に減少している。以下では、第1傾斜部85から構成される円弧部84から括れ部82までの応力分散部8の領域を、第1領域91と呼ぶ。第1領域91は、「稜線同士の間隔Lint」が、径方向の外周側に向かうにつれて減少する領域となっている。
 また、括れ部82から開口部81までの間には、第2傾斜部86が設けられている。第2傾斜部86は、逆向きのテーパ状に形成されており、すなわち、括れ部82から開口部81に向かうにつれて、「稜線同士の間隔Lint」が徐々に増加している。以下では、第2傾斜部86から構成される括れ部82から開口部81までの応力分散部8の領域を、第2領域92と呼ぶ。第2領域92は、「稜線同士の間隔Lint」が、径方向の外周側に向かうにつれて増加する領域となっている。なお、第1領域91と第2領域92との境界は、括れ部82になっている。
 また、円弧部84の領域を、応力分散部8の第3領域93と呼ぶ。第3領域93は、底部83から径方向の外周側に向かうにつれて、「稜線同士の間隔Lint」が徐々に増加する領域となっている。
 なお、以下では、第1領域91の稜線、第2領域92の稜線、および、第3領域93の稜線を含む、略U字型の応力分散部8全体の稜線を、応力分散部8の稜線8aと呼ぶこととする。また、応力分散部8における「稜線同士の間隔Lint」は、稜線同士の第1間隔と呼ばれることがある。
 図9は、実施の形態1に係る軸流ファン10における応力分散部8における稜線同士の間隔Lintの径方向の変化を示す説明図である。図9において、縦軸は、稜線同士の間隔Lintを示し、横軸は、半径r1に対する同心円の半径rの半径比を示す。図9に示すように、第1領域91では、径方向の外周側に向かうにつれて、稜線同士の間隔Lintは徐々に小さくなっていることが分かる。また、第2領域92では、径方向の外周側に向かうにつれて、稜線同士の間隔Lintは徐々に大きくなっていることが分かる。第1領域91における稜線同士の間隔Lintの変化率(減少率の絶対値)は、第2領域92における変化率(増加率の絶対値)より小さい。また、第3領域93では、径方向の外周側に向かうにつれて、稜線同士の間隔Lintは徐々に大きくなっていることが分かる。第1領域91における稜線同士の間隔Lintの変化率(減少率の絶対値)は、第3領域93における変化率(増加率の絶対値)より小さい。
 なお、上記の説明においては、第1領域91では、径方向の外周側に向かうにつれて、稜線同士の間隔Lintは徐々に小さくなっている場合について説明したが、その場合に限定されない。図10は、実施の形態1に係る軸流ファン10の変形例の構成を示す部分正面図である。図10においては、第1領域91における稜線同士の間隔Lintが一定である。すなわち、図10においては、応力分散部8が、第1傾斜部85の代わりに、直線部85Aを有している。一対の直線部85Aは、互いに平行になるように配置されている。直線部85Aからなる第1領域91においては、稜線同士の間隔Lintが変化せず、一定である。なお、図10の変形例においても、応力分散部8は、実施の形態1に係る応力分散部8と同様に作用するため、実施の形態1と同様の効果が得られる。実施の形態1の効果について以下に説明する。
 [実施の形態1の効果]
 図11は、実施の形態1に係る軸流ファン10における応力分散効果について説明する図である。軸流ファン10は、ファン軸2を中心軸として回転方向11に向かって回転する。軸流ファン10の回転時に発生する遠心力によって、翼1が変形する。図11において、二点鎖線5aAは、翼1が変形した場合の稜線5aの位置を示し、二点鎖線4aAは、翼1が変形した場合の稜線4aの位置を示している。このように、軸流ファン10の回転時に発生する遠心力によって、稜線同士の間隔Lintが大きくなる方向に翼1が変形する。このとき、比較例においては、図7を用いて説明したように、接続部7の稜線7a付近の領域12に最も応力が集中する。一方、実施の形態1では、接続部7に応力分散部8が設けられている。実施の形態1では、図11に示すように、応力分散部8の稜線8aに沿った領域12Aに応力が発生する。応力分散部8は、接続部の稜線7aを略U字型に切り欠いて形成されているため、応力分散部8の稜線8aの長さは、比較例の接続部の稜線7aの長さに比べて大きい。従って、応力分散部8の稜線8aに沿った領域12Aの範囲は、比較例の接続部7の稜線7aに沿った領域12の範囲よりも広い。そのため、図7の比較例の領域12に集中していた応力が、領域12よりも広範囲の領域12A全体に分散されるため、実施の形態1では、比較例に比べて、応力集中を抑制することができる。
 また、応力分散部8では、括れ部82を設けたことで、翼1の変形時の稜線同士の間隔Lintの増大を抑制できるため、接続部7の強度を確保できる。また、応力分散部8では、括れ部82よりも内周側に第1領域91を設けている。第1領域91では、稜線同士の間隔Lintが、径方向の外周側に向かうにつれて、徐々に減少している。そのため、図11の二点鎖線4aAおよび5aAで示されるような稜線同士の間隔Lintが大きくなる方向に加わる応力に対して、第1領域91によって逆向きの力が加えられ、当該応力が相殺される。これにより、第1領域91における応力分散効果が期待できる。すなわち、第1の領域を構成する第1傾斜部85(図8参照)または直線部85A(図10参照)を設けたことで、応力を分散することができる。
 また、応力分散部8では、第2領域92を、第1領域91よりも外周側に設けている。第2領域92では、稜線同士の間隔Lintが、径方向の外周側に向かうにつれて、徐々に増加している。このように、第2領域92を設けて、応力分散部8を構成している切込み部の開き角を大きくすることで、応力集中係数を低減することができる。なお、応力集中係数とは、局所的に生じる最高の応力と、対象とする断面の平均応力(公称応力ともいう)と、の比である。
 また、応力分散部8では、円弧部84から構成される第3領域93を、第1領域よりも内周側に設けている。円弧部84は、半円形状または略半円形状を有している。このように、円弧部84を設けることによって、底部83の半径を大きくすることで、応力集中係数を低減することができる。なお、円弧部84の直径Lb(図11参照)は、応力分散部8の径方向の長さLa(図8参照)に対して、大きすぎても、小さすぎても、応力分散効果が低下する。そのため、円弧部84の直径Lbは、応力分散部8の径方向の長さLa(図8参照)に対して、1/2~1/3程度の大きさにすることが望ましい。さらに、円弧部84は、曲線状に形成されているため、第1領域91の稜線となだらかに連結される。そのため、応力が集中することを抑制することができる。
 図1において、矢印9は、翼1の回転時に、翼1のおもて面に流れる気流を示している。翼1のおもて面は、翼1の表面の気流を押す側の面、すなわち応力面となっている。また、図4に示す比較例においても、矢印9は、翼1の回転時に、翼1のおもて面に流れる気流を示している。比較例においては、図4の矢印9で示すように、翼1のおもて面に沿って流れる気流は、前縁部4から後縁部5に向かって全体的に同じように流れている。一方、実施の形態1では、図1に示すように、接続部7に応力分散部8を設けている。そのため、図9のグラフに示されるように、応力分散部8を設けた第1領域91~第3領域93において、稜線同士の間隔Lintが、開口部81から外周縁部6までの他の部分に比べて大幅に縮小されている。これにより、気流は狭い隙間を通るときに、その速度を上げるため、応力分散部8を設けた第1領域91~第3領域93における翼1の仕事が、気流全体に対して大きく作用するようになる。その結果、図1の矢印9で示されるように、応力分散部8を設けた領域が、翼1の外周側近傍から気流を引き込むようになる。そのため、軸流ファン10全体において、翼1の内周側への空気の流入を促進することができる。上述したように、一般に、軸流ファンでは、内周側に向かって流れる空気の流量が多いほど、送風効率が高くなることが知られている。そのため、実施の形態1では、応力分散部8を設けたことで、送風効率を高くするという効果も得られる。
 図12は、実施の形態1に係る軸流ファン10の接続部7における気流について説明する部分拡大側面図である。図13は、実施の形態1に係る軸流ファン10の接続部7における気流について説明する部分拡大正面図である。図12および図13において、矢印20は、後縁部5の稜線5aに連結された接続部7の稜線、すなわち、後縁部5の稜線5aに連結された応力分散部8の稜線8a(以下、後縁部5側の稜線8aと呼ぶ)における気流を示している。また、矢印21は、前縁部4の稜線4aに連結された接続部7の稜線、すなわち、前縁部4の稜線4aに連結された応力分散部8の稜線8a(以下、前縁部4側の稜線8aと呼ぶ)における気流を示している。
 図12および図13の矢印20で示すように、後縁部5側の稜線8aにおいては、気流が、高さ方向Z(図22参照)で屈曲するか、あるいは、軸方向Sにおいて、下流方向に向かっていた気流の向きが、上流方向に向かうように変化する。すなわち、矢印20で示すように、翼1のおもて面から裏面に向かうように気流の向きが変化する。
 また、図12および図13の矢印21で示すように、前縁部4側の稜線8aにおいては、気流が、高さ方向Z(図22参照)で屈曲するか、あるいは、軸方向Sにおいて、上流方向に向かっていた気流の向きが、下流方向に向かうように変化する。すなわち、矢印21で示すように、翼1の裏面からおもて面に向かうように気流の向きが変化する。
 このように、前縁部4側の稜線8aと後縁部5側の稜線8aとの付近では気流が異なる方向に流れる。すなわち、気流は、切込み部から構成された応力分散部8において、前縁部4側と後縁部5側とで分割されて流れるため、気流が分断されることで翼1が気流から受ける応力が低減される。これにより、気流によって発生される翼1に対する応力が低減され、翼1の変形量が低減する。
 図14および図15は、実施の形態1に係る軸流ファン10の翼1の形状を説明する説明図である。図14は、実施の形態1に係る軸流ファン10の正面図を示し、図14において、点Oは、ファン軸2の位置を示す。また、図14において、点A、点B、および、点Cは、それぞれ、翼1の外周縁部6上の3点である。3点のうち、点Aが前縁部4に最も近い点であり、点Cが後縁部5に最も近い点である。また、点Bは、点Aと点Cとの間の点である。
 図15における断面30は、図14における点Aと点Oとを結ぶAO直線に沿った断面である。図15における断面31は、図14における点Bと点Oとを結ぶBO直線に沿った断面である。図15における断面32は、図14における点Cと点Oとを結ぶCO直線に沿った断面である。また、図15において、点30aは、断面30における最も上流側の位置を示し、点31aは、断面31における最も上流側の位置を示し、点32aは、断面32における最も上流側の位置を示している。
 図15において、矢印22は、軸流ファン10が回転することによって発生する気流を示す。矢印22で示すように、軸流ファン10の回転時には、上流側から下流側に向かう気流が発生する。実施の形態1では、軸流ファン10の接続部7に応力分散部8を設けたことで、図15の矢印23で示すように、矢印22で示される軸流ファン10の内周側への空気の流入が促進される。なお、図15において、矢印24は、軸流ファン10における接続部7の形成範囲を示す。このように、実施の形態1では、矢印24で示す軸流ファン10における接続部7の形成範囲に対する空気の流入が促進される。また、図15に示すように、応力分散部8の径方向の長さLa(図8参照)は、接続部7の形成範囲である半径r0(図4参照)の1/2か、あるいは、1/2より大きいことが望ましい。
 以上のように、実施の形態1においては、接続部7に応力分散部8を設けたことで、軸流ファン10の回転時に発生する応力を分散することができる。そのため、接続部7への応力の集中を抑制できるので、台風などの強風を受けた場合においても、翼1の破損および接続部7の破損を防止することができる。また、応力分散部8を設けたことで、軸流ファン10の内周側への気流の流入を促進できるため、送風機能を向上させることができる。また、ファン軸2の周辺の翼1の肉厚および接続部7の肉厚を大きくして強度を確保する必要がないため、ボスレス化のメリットである軽量化の効果を維持することができる。このように、実施の形態1に係る軸流ファン10においては、ボスレス化によるメリット(すなわち、軸流ファン10の軽量化および送風効率の向上)と、翼1の強度の維持と、を両立させることができる。
 実施の形態2.
 図16は、実施の形態2に係る軸流ファン10の構成を示す部分正面図である。図8に示す実施の形態1との違いは、図16においては、応力分散部8の底部83に凸部87が形成されている点である。他の構成については、実施の形態1と同じであるため、同一符号を付して示し、ここでは、説明を省略する。
 図16に示すように、凸部87は、応力分散部8の底部83に形成されている。凸部87は、応力分散部8の底部83から、外周側に向かって突出している。また、凸部87部分の稜線8aを稜線8aaと呼ぶと、凸部87の稜線8aaは、1つの曲率または複数の曲率を有する曲線状に形成されている。実施の形態2においても、軸流ファン10の翼1と接続部7とは、例えば、射出成形により樹脂で成形される。そのため、凸部87を有する応力分散部8も、翼1と接続部7とを射出成形する際に、同時に容易に成形可能である。あるいは、翼1と接続部7とを成形した後に、接続部7に対して、凸部87を有する応力分散部8を形成するようにしてもよい。
 図17は、上記の実施の形態1に係る軸流ファン10の応力分散部8の応力分散の様子の一例を示す参考図である。一方、図18は、実施の形態2に係る軸流ファン10の応力分散部8の応力分散の様子の一例を示す説明図である。なお、図18において、領域12Bは、応力分散部8の稜線8aに沿った領域であり、応力の分散を担う領域である。すなわち、実施の形態2においては、軸流ファン10の回転時に発生する応力が、領域12B全体で分散される。以下、詳細に説明する。
 上記の実施の形態1においては、図11に示すように、軸流ファン10の回転時の応力は領域12A全体に分散される。領域12Aは、応力分散部8の稜線8aに沿った領域である。しかしながら、例えば台風などの環境の変化または翼1の形状などに起因して、図17の参考図に示す領域12Aのように、領域12A全体で応力が均一に分散されずに、応力の分布に偏りが発生する場合が想定される。図17においては、領域12Aのうち、領域12AAに対して応力が他の部分よりも多くかかっている。領域12AAは、領域12Aのうち、軸支持部3に最も近い部分である。
 そのため、実施の形態2においては、応力分散部8の底部83に凸部87が形成されている。その結果、応力分散部8の稜線8aが、底部83において、径方向外周側に向かって増大する。すなわち、実施の形態1の稜線8aに、凸部87の稜線8aa部分が追加される分だけ、実施の形態2の稜線8aの方が長くなる。また、稜線8aaは曲線状に形成され、稜線8aの他の部分となだらかに連結されている。すなわち、稜線8aは、応力分散部8の第1領域91(図10参照)の稜線8aとなだらかに連結されている。そのため、図18の領域12Bに示すように、実施の形態2においては、凸部87を形成した分だけ、稜線8a全体の長さが長くなり、応力の分散を担う領域が実施の形態1よりも更に拡大する。そのため、実施の形態2においては、実施の形態1に比べて、さらに応力の分散効果が得られる。
 以上のように、実施の形態2に係る軸流ファン10においては、実施の形態1と同様に、応力分散部8を設けたことで、ボスレス化によるメリット(すなわち、軸流ファン10の軽量化および送風効率の向上)と、翼1の強度の維持と、を両立させることができる。さらに、実施の形態2では、応力分散部8の底部83に凸部87を設けているので、その分だけ、応力分散部8の稜線8aの長さが長くなる。その結果、応力の分散を担う領域が更に拡大し、実施の形態1に比べて、さらに応力の分散効果が得られる。
 実施の形態3.
 図19は、実施の形態3に係る軸流ファン10の構成を示す部分正面図である。図8に示す実施の形態1との違いは、図19においては、応力分散部8の括れ部82における稜線同士の間隔Lintが0mmになっている点である。すなわち、実施の形態1では、応力分散部8の括れ部82における稜線同士の間隔Lintが0mmより大きい値であったが、実施の形態3においては、括れ部82における稜線同士が連結し、間隔Lintが0mmになっている。すなわち、括れ部82が連結部になっている。その結果、円弧部84および第1傾斜部85の部分が、接続部7に形成された貫通穴となっている。このように、括れ部82における稜線同士の間隔Lintは0mm以上の値でよい。
 実施の形態3においては、このように、上記の実施の形態1および2で説明した切込みから形成された応力分散部8の代わりに、貫通穴から形成された応力分散部8Aが設けられている。応力分散部8Aは、貫通穴88と、連結部である括れ部82と、第2傾斜部86と、開口部81と、から構成されている。このように、実施の形態3においても、実施の形態1と同様に、応力分散部8Aは、連続面から構成された接続部7の一部分を不連続部分にすることで形成される。他の構成については、実施の形態1と同じであるため、同一符号を付して示し、ここでは、説明を省略する。
 実施の形態3では、貫通穴88、第2傾斜部86、および、開口部81の外周が、応力分散部8Aの稜線8aとなる。そのため、軸流ファン10の回転時の応力は、応力分散部8Aの稜線8aに沿った領域全体に分散される。従って、実施の形態3においても、実施の形態1および2と同様の効果が得られる。
 また、図20は、実施の形態3に係る軸流ファン10の変形例の構成を示す部分正面図である。図20の変形例に示すように、応力分散部8Aは、複数の貫通穴88を含んでいてもよい。応力分散部8Aは、接続部7に配置されている。応力分散部8Aが複数の貫通穴88を有する場合、図20に示すように、接続部7において、それらの貫通穴88が径方向に並んで配置されてもよい。また、複数の貫通穴88の大きさは互いに同じでなくてもよい。具体的には、図20に示すように、外周側の貫通穴88が最も大きく、外周側から内周側に向かうにつれて、徐々に、貫通穴88の大きさを小さくしてもよい。図20の例では、応力分散部8Aは、複数の貫通穴88のみから構成されている。すなわち、図20の例では、応力分散部8Aは、第2傾斜部86および開口部81は、含んでいない。図20の変形例の場合においては、軸流ファン10の回転時の応力は、複数の貫通穴88の外周に沿った領域全体に分散される。
 実施の形態3およびその変形例では、貫通穴88から構成される応力分散部8Aを接続部7に設けたことで、軸流ファン10の回転時の応力が接続部7全体に分散される。
 以上のように、実施の形態3に係る軸流ファン10においても、実施の形態1および2と同様の効果が得られる。すなわち、実施の形態3においては、応力分散部8Aを設けたことで、ボスレス化によるメリット(すなわち、軸流ファン10の軽量化および送風効率の向上)と、翼1の強度の維持と、を両立させることができる。
 実施の形態4.
 上述したように、実施の形態1~3に係る軸流ファン10は、ボスレス形態の軸流ファンの応力分散に関するものであるが、これらの軸流ファン10を送風機に搭載すれば、高効率で送風量を増加することができる。また、圧縮機と熱交換器などで構成される冷凍サイクル装置である空気調和機または給湯用室外機に搭載すれば、高効率で熱交換器通過風量を稼ぐことができ、機器の省エネルギー化を実現することができる。実施の形態4は、そのような一例として、上記実施の形態1~3の軸流ファン10を、送風機を含む室外機としての空気調和機の室外機に適用した場合について説明する。
 図21は、実施の形態4に係る冷凍サイクル装置である空気調和機の概要図である。図21に示すように、空気調和機は、圧縮機64と凝縮器72と膨張弁74と蒸発器73とを順番に冷媒配管で接続した冷媒回路70を備えている。凝縮器72には、凝縮器用ファン72aが配置されている。凝縮器用ファン72aは、熱交換用の空気を凝縮器72に送風する。また、蒸発器73には、蒸発器用ファン73aが配置されている。蒸発器用ファン73aは、熱交換用の空気を蒸発器73に送風する。凝縮器用ファン72a及び蒸発器用ファン73aの少なくとも一方は、上記実施の形態1~3のいずれかの軸流ファン10によって構成される。なお、冷媒回路70に、冷媒の流れを切り替える四方弁等を設け、暖房運転と冷房運転とを切り替える構成としても良い。
 図22は、実施の形態4に係る送風機の一例としての室外機を、吹出口側から見たときの斜視図である。また、図23は、図22に示す室外機の構成を上面側から説明するための図である。図22および図23において、Xは幅方向、Yは奥行き方向、Zは高さ方向である。なお、高さ方向Zは、例えば、鉛直方向または略鉛直方向である。
 図22および図23に示すように、ケーシングである室外機本体51は、左右一対の側面51a及び側面51c、前面51b、背面51d、上面51e並びに底面51fを有する筐体として構成されている。側面51a及び背面51dは、外部から空気を吸込むために開口部分を有している。また、前面51bにおいては、前面パネル52に、外部に空気を吹出すための開口部分としての吹出口53が形成されている。さらに、吹出口53は、ファングリル54で覆われており、それにより、外部の物体等と軸流ファン10との接触を防止し、安全が図られている。なお、図23の矢印22および矢印22Aは、空気の流れを示している。
 室外機本体51内には、軸流ファン10が設置されている。軸流ファン10は、背面51d側にある駆動源であるファンモータ61に対して駆動軸62を介して接続されている。軸流ファン10は、ファンモータ61によって駆動力が付与され回転駆動される。駆動軸62は、高さ方向Zに垂直な方向に延びている。図22の例では、駆動軸62は、奥行き方向Yに延びている。
 室外機本体51の内部は、壁体である仕切板51gによって、軸流ファン10が設置されている送風室56と、圧縮機64等が設置されている機械室57とに分けられている。送風室56内における側面51a側と背面51d側とには、平面視、略L字状に延びるような熱交換器68が設けられている。なお、熱交換器68は、冷房運転時において凝縮器72として機能し、暖房運転時において蒸発器73として機能する。
 送風室56に配置された軸流ファン10の径方向外側には、ベルマウス63が配置されている。ベルマウス63は、翼1の外周端よりも外側に位置し、軸流ファン10の回転方向に沿って環状をなしている。また、ベルマウス63の一方側の側方には、仕切板51gが位置し、他方側の側方には、熱交換器68の一部が位置することとなる。
 ベルマウス63の前端は、吹出口53の外周を囲むように室外機の前面パネル52と接続されている。なお、ベルマウス63は、前面パネル52と一体的に構成されていてもよく、あるいは、別体として用意されて接合されていてもよい。このベルマウス63によって、ベルマウス63の吸込側と吹出側との間の流路が、吹出口53近傍の風路として構成される。すなわち、吹出口53近傍の風路は、ベルマウス63によって、送風室56内の他の空間と区切られる。
 軸流ファン10の吸込側に設けられている熱交換器68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備えている。伝熱管内には、冷媒回路を循環する冷媒が流通する。実施の形態4に係る熱交換器68は、伝熱管が室外機本体51の側面51aと背面51dとにかけてL字状に延び、複数段の伝熱管がフィンを貫通しながら蛇行するように構成される。また、熱交換器68は、配管65等を介して圧縮機64と接続し、さらに、図示省略する室内側熱交換器及び膨張弁等と接続されて、空気調和機の冷媒回路70を構成する。また、機械室57には、基板箱66が配置されており、基板箱66に設けられた制御基板(図示省略)によって室外機内に搭載された機器が制御されている。
 実施の形態4においても、対応する上記実施の形態1~3と同様の効果が得られる。
 実施の形態5.
 図24は、実施の形態5における送風機の一例としての室外機の構成を示す斜視図である。また、図25は、図24に示す室外機の構成を説明するための部分断面図である。
 上記の実施の形態4では、水平方向に空気を吹き出すサイドフロー型の室外機について説明したが、これに限定されない。例えばビル用の大型空気調和機の室外機のように、上向きに空気を吹き出すトップフロー型の室外機にも、実施の形態1~3に係る軸流ファン10は適用することが可能である。図25に示すように、実施の形態5に係る室外機においては、軸流ファン10の正面が鉛直方向または略鉛直方向の上向きとなるように取り付けられている。従って、駆動源であるファンモータ61は、軸流ファン10の鉛直方向下方に配置されている。また、ファンモータ61の駆動軸62は、鉛直方向または略鉛直方向に延びている。軸流ファン10は、駆動源であるファンモータ61に対して駆動軸62を介して接続されている。軸流ファン10は、ファンモータ61によって駆動力が付与されて回転駆動される。
 図24および図25に示すように、実施の形態5に係る室外機は、ケーシングである本体ケース101を有しており、本体ケース101の内部に、熱交換器107、圧縮機64(図21参照)、膨張弁74(図21参照)およびアキュムレータ等を収容している。本体ケース101は、例えば略直方体の形状を有しており、4つの側面104に空気を吸い込む吸気部104aが形成され、上面に空気を吹き出す吹出部109が形成されている。つまり、実施の形態5に係る室外機は、側面から吸い込んだ空気を上面から吹き出すものである。
 本体ケース101の下部は、開閉パネル102Aと左側面下部パネル102Bと背面下部パネル(図示省略)と右側面下部パネル(図示省略)とで覆われており、例えば圧縮機64(図21参照)等が収容された機械室103を形成している。
 図24および図25に示すように、本体ケース101の機械室103の上部には、熱交換器107が収容された熱交換室105が形成されている。軸流ファン10の吸込側に設けられている熱交換器107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備えている。熱交換器107は、冷房運転時において凝縮器72(図21参照)として機能し、暖房運転時において蒸発器73(図21参照)として機能する。熱交換器107は、配管等を介して圧縮機64(図21参照)と接続し、さらに、図示省略する室内側熱交換器及び膨張弁等と接続されて、空気調和機の冷媒回路70を構成する。熱交換器107は、本体ケース101の4つの側面104のそれぞれに対向して配置されているが、その場合に限定されない。すなわち、熱交換器107は、本体ケース101の4つの側面104のうちの少なくとも1つに対向して配置されていてもよい。
 図24および図25に示すように、本体ケース101の熱交換室105の上部は、ベルマウス106が形成されている。ベルマウス106は、円筒の形状を有しており、上方に空気を吹き出す吹出部109が形成されている。図25に示すように、ベルマウス106の内部には、軸流ファン10が収容されている。ベルマウス106には、軸流ファン10の上方を覆うファンガード部110が取り付けられている。ファンガード部110は、その外周部がベルマウス106に固定されている。
 軸流ファン10が動作することによって、図24に示す吸気部104aから空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、図25の矢印25で示すように、熱交換器107を通過して熱交換された後に、図24および図25に示す吹出部109から排気される。
 実施の形態5においても、対応する上記実施の形態1~3と同様の効果が得られる。
 なお、実施の形態4および5は、送風機の一例として、室外機を例に挙げて説明した。また、当該室外機は、空気調和機の室外機を例にしている。しかしながら、本開示はこれに限定されない。例えば、実施の形態4および5に係る送風機を、空気調和機の室内機として実施することも可能である。また、空気調和機ではなく、例えば給湯器等の他の冷凍サイクル装置の室外機または室内機として実施することも可能である。さらに、実施の形態4および5に係る送風機は、換気扇または換気装置などの種々の送風を行う装置に適用することができる。このように、実施の形態4および5に係る送風機は、室外機以外の装置又は設備等にも適用することが可能である。このように、実施の形態1~3に示す軸流ファン10は、送風機全般、および、冷凍サイクル装置全般に適用可能である。
 1 翼、2 ファン軸、3 軸支持部、3a 貫通穴、4 前縁部、4a 稜線、4aA 二点鎖線、5 後縁部、5a 稜線、5aA 二点鎖線、6 外周縁部、6a 稜線、7 接続部、7a 稜線、7aA 仮想線、8 応力分散部、8A 応力分散部、8a 稜線、8aa 稜線、9 矢印、10 軸流ファン、10R 軸流ファン、11 回転方向、12 領域、12A 領域、12AA 領域、12B 領域、20 矢印、21 矢印、22 矢印、23 矢印、24 矢印、25 矢印、30 断面、31 断面、32 断面、51 室外機本体、51a 側面、51b 前面、51c 側面、51d 背面、51e 上面、51f 底面、51g 仕切板、52 前面パネル、53 吹出口、54 ファングリル、56 送風室、57 機械室、61 ファンモータ、62 駆動軸、63 ベルマウス、64 圧縮機、65 配管、66 基板箱、68 熱交換器、70 冷媒回路、71 外周側端部、72 凝縮器、72a 凝縮器用ファン、73 蒸発器、73a 蒸発器用ファン、74 膨張弁、81 開口部、82 括れ部、83 底部、84 円弧部、85 第1傾斜部、85A 直線部、86 第2傾斜部、87 凸部、88 貫通穴、91 第1領域、92 第2領域、93 第3領域、101 本体ケース、102A 開閉パネル、102B 左側面下部パネル、103 機械室、104 側面、104a 吸気部、105 熱交換室、106 ベルマウス、107 熱交換器、109 吹出部、110 ファンガード部、Lb 直径、Lint 稜線同士の間隔、S 軸方向、X 幅方向、Y 奥行き方向、Z 高さ方向、r 半径、r0 半径、r1 半径、r2 半径。

Claims (10)

  1.  ファン軸を中心軸として回転する複数の翼と、
     前記ファン軸の周囲に形成され、前記複数の翼のうち周方向に隣り合う翼同士を接続する板状の接続部と、
     を備え、
     前記接続部は不連続部分を有し、前記不連続部分は、前記複数の翼が回転するときに前記接続部に加わる応力を分散させる応力分散部を構成している、
     軸流ファン。
  2.  前記応力分散部は、前記接続部の外周側端部から前記ファン軸に向かって径方向に凹状に延設された切込み部から構成され、
     前記応力分散部は、前記接続部の前記外周側端部に形成された開口部と、前記開口部に対して径方向に対向して配置された底部と、前記開口部と前記底部との間に設けられた第1領域と、を有し、
     前記応力分散部の稜線は、前記周方向に隣り合う翼のうち、前記翼の回転方向の後方側に位置する前記翼の前縁部の稜線と、前記回転方向の前方側に位置する前記翼の後縁部の稜線と、に連結され、
     前記応力分散部の前記稜線のうち、前記ファン軸を中心とする同一半径の円の円周上の最も離れた稜線同士の間隔を、前記稜線同士の第1間隔とするとき、
     前記応力分散部の前記第1領域は、前記稜線同士の前記第1間隔が、径方向の外周側に向かうにつれて減少する領域または一定となる領域である、
     請求項1に記載の軸流ファン。
  3.  前記応力分散部は、前記開口部と前記第1領域との間に設けられた第2領域を有し、
     前記応力分散部の前記第2領域は、前記応力分散部の前記稜線同士の前記第1間隔が、径方向の外周側に向かうにつれて増加する領域である、
     請求項2に記載の軸流ファン。
  4.  前記応力分散部は、前記底部を含み、前記第1領域よりも内周側に設けられた第3領域を有し、
     前記応力分散部の前記第3領域は、前記応力分散部の前記稜線同士の前記第1間隔が、径方向の外周側に向かうにつれて増加する領域である、
     請求項2または3に記載の軸流ファン。
  5.  前記第3領域の前記稜線は、前記ファン軸に垂直な正面視において、内周側に突出する1つの曲率または複数の曲率を有する曲線から構成された円弧部を構成している、
     請求項4に記載の軸流ファン。
  6.  前記応力分散部は、前記底部に形成された凸部を有し、
     前記凸部は、前記ファン軸に垂直な正面視において、前記底部から外周側に向かって突出するように形成されている、
     請求項2~5のいずれか1項に記載の軸流ファン。
  7.  前記凸部の稜線は、1つの曲率または複数の曲率を有する曲線状に形成されている、
     請求項6に記載の軸流ファン。
  8.  前記応力分散部は、前記第1領域と前記第2領域との境界である括れ部を有し、
     前記括れ部における前記稜線同士の前記第1間隔は0mm以上である、
     請求項3または請求項3に従属する請求項4~7のいずれか1項に記載の軸流ファン。
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載の軸流ファンと、
     前記軸流ファンに駆動力を付与する駆動源と、
     前記軸流ファンおよび前記駆動源を収容するケーシングと、
     を備えた、
     送風機。
  10.  請求項9に記載の送風機と、
     凝縮器および蒸発器を有する冷媒回路と、を備え、
     前記送風機は、
     前記凝縮器および前記蒸発器の少なくとも一方に空気を送風する、
     冷凍サイクル装置。
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