特許 7458552 送風装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-21

(45)【発行日】2024-03-29

(54)【発明の名称】送風装置

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/30 20060101AFI20240322BHJP

【ＦＩ】

F04D29/30 C

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2023508350

(86)(22)【出願日】2021-03-25

(86)【国際出願番号】 JP2021012710

(87)【国際公開番号】W WO2022201468

(87)【国際公開日】2022-09-29

【審査請求日】2023-05-12

(73)【特許権者】

【識別番号】505461072

【氏名又は名称】東芝キヤリア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】田中 誠

(72)【発明者】

【氏名】小見山 嘉浩

(72)【発明者】

【氏名】岡田 成浩

【審査官】所村 陽一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２９２０２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１８００５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ ２９／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

環状のベルマウスと、
前記ベルマウスの下流側端に連なる平坦な下流側面と、
前記ベルマウスから空気を吸い込んで前記下流側面に沿う方向へ空気を吹き出す羽根車と、を備え、
前記羽根車は、
前記下流側面に実質的に平行し、かつ放射状に広がる主板部と、
前記主板部から前記下流側面および前記ベルマウスへ向かって突出して環状に配列される開放型の複数の翼部と、を備え、
前記複数の翼部が描く最外径は、前記主板部の最外径より大きく、
前記複数の翼部の突出端は、前記下流側面に近接して配置された第一部位と、前記ベルマウスの前記下流側端よりも前記ベルマウスの上流側端へ向かって突出している第二部位と、を有し、
それぞれの前記翼部の前記主板部に連なる根元端の出口角は、前記根元端の入口角よりも大きい送風装置。

【請求項2】

それぞれの前記翼部の前記主板部に連なる根元端は、直線形状である請求項１に記載の送風装置。

【請求項3】

それぞれの前記翼部の肉厚は、前記主板部の肉厚よりも薄い請求項１または２に記載の送風装置。

【請求項4】

前記複数の翼部の数量は、素数であり、
前記羽根車の回転中心線に沿う方向から見て、第一翼部の後縁と前記回転中心線とを結ぶ第一線分と、前記第一翼部に隣り合う第二翼部の後縁と前記回転中心線とを結ぶ第二線分とがなす角度が、２５度以上である請求項１から３のいずれか１項に記載の送風装置。

【請求項5】

前記複数の翼部の前記第二部位を連結する補強部材を備える請求項１から４のいずれか１項に記載の送風装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、送風装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ターボファンと、ターボファンの吸込側にベルマウスと、を備える送風装置が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２００９／０５４３１６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の送風装置のターボファンは、羽根（ブレード）の先端を連結するシュラウドを備えている。このシュラウドは、ベルマウスの近傍に配置されている。

【0005】

そして、発明者らは、ベルマウスの近傍にターボファンのシュラウドが配置されている従来の送風装置では、ベルマウスの背面側（筐体の内側）、かつシュラウドの径方向外側の領域に渦が発生することを見出した。この渦は、送風装置が吸い込む空気の風量を低下させる。

【0006】

そこで、本発明は、ベルマウスから空気を効率良く吸い込んで、高い効率で送風可能な送風装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の実施形態に係る送風装置は、環状のベルマウスと、前記ベルマウスの下流側端に連なる平坦な下流側面と、前記ベルマウスから空気を吸い込んで前記下流側面に沿う方向へ空気を吹き出す羽根車と、を備えている。前記羽根車は、前記下流側面に実質的に平行し、かつ放射状に広がる主板部と、前記主板部から前記下流側面および前記ベルマウスへ向かって突出して環状に配列される開放型の複数の翼部と、を備えている。前記複数の翼部が描く最外径は、前記主板部の最外径より大きい。前記複数の翼部の突出端は、前記下流側面に近接して配置された第一部位と、前記ベルマウスの前記下流側端よりも前記ベルマウスの上流側端へ向かって突出している第二部位と、を有し、それぞれの前記翼部の前記主板部に連なる根元部の出口角は、前記根元部の入口角よりも大きい。

【0009】

さらに、実施形態に係る送風装置において、それぞれの前記翼部の前記主板部に連なる根元部は、直線形状であることが好ましい。

【0010】

また、実施形態に係る送風装置において、それぞれの前記翼部の肉厚は、前記主板部の肉厚よりも薄いことが好ましい。

【0011】

さらに、実施形態に係る送風装置において、前記複数の翼部の数量は、素数であることが好ましい。前記羽根車の回転中心線に沿う方向から見て、第一翼部の後縁と前記回転中心線とを結ぶ第一線分と、前記第一翼部に隣り合う第二翼部の後縁と前記回転中心線とを結ぶ第二線分とがなす角度が、２５度以上であることが好ましい。

【0012】

また、実施形態に係る送風装置において、前記複数の翼部の前記第二部位を連結する補強部材を備えていることが好ましい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、ベルマウスから空気を効率良く吸い込んで、高い効率で送風可能な送風装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係る送風装置を備える冷凍サイクル装置の室内機の模式的な斜視図。

【図2】本発明の実施形態に係る送風装置を備える冷凍サイクル装置の室内機の模式的な縦断面図。

【図3】本実施形態に係る羽根車の平面図。

【図4】本実施形態に係る羽根車を底面側から示す斜視図。

【図5】本実施形態に係る羽根車およびベルマウスの縦断面図。

【図6】本実施形態に係る羽根車の翼部の斜視図。

【図7】本実施形態に係る羽根車の特性と比較例の羽根車の特性とを比較する図。

【図8】本実施形態に係る羽根車の翼部の入口角および出口角の模式図。

【図9】本実施形態に係る羽根車の特性と比較例の羽根車の特性とを比較する図。

【図10】本実施形態に係る羽根車の他の例を底面側から示す斜視図。

【図11】本実施形態に係る羽根車の他の例を底面側から示す斜視図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明に係る送風装置の実施形態について図１から図１１を参照して説明する。なお、複数の図面中、同一または相当する構成には同一の符号を付している。

【0016】

図１は、本発明の実施形態に係る送風装置を備える冷凍サイクル装置の室内機の模式的な斜視図である。

【0017】

図２は、本発明の実施形態に係る送風装置を備える冷凍サイクル装置の室内機の模式的な縦断面図である。

【0018】

本実施形態に係る冷凍サイクル装置は、図１に示す、利用側としての室内に設置される室内機１と、熱源側としての室外に設置される室外機（図示省略）と、を備えている。

【0019】

また、冷凍サイクル装置は、冷凍サイクル（図示省略）を備えている。冷凍サイクルは、熱源側の熱交換器（図示省略）と、圧縮機（図示省略）と、利用側の熱交換器２と、膨張機（図示省略）と、これらの機器に冷媒を流通させる冷媒管（図示省略）と、を備えている。冷凍サイクルは、冷凍サイクル装置の冷却運転と加熱運転とを切り替える四方弁（図示省略）を備えていても良い。

【0020】

室内機１は、冷凍サイクルの利用側の熱交換器２を収容している。室外機は、冷凍サイクルの熱源側の熱交換器、圧縮機、および四方弁を収容している。膨張機は、室内機１に収容されていても良いし、室外機に収容されていても良い。室外機と室内機とは、渡り配管（図示省略）を介して接続されている。渡り配管は、冷媒管の一部である。冷凍サイクル装置は、室外機側の熱交換器と室内機１側の熱交換器２との間で冷媒を循環させて室内の空気を調和させる。

【0021】

室内機１の設置場所は建築物の室内である。室内機１は、室内の天井に埋め込まれたり、天井や梁から吊り下げられたりして設置される。

【0022】

図１および図２に示すように、本実施形態に係る室内機１は、筐体５と、筐体５内に設けられる熱交換器２と、送風装置６と、を備えている。送風装置６は、筐体５に設けられる環状のベルマウス７と、ベルマウス７から空気を吸い込んで熱交換器２へ空気を吹き付けるターボファン８と、を備えている。

【0023】

また、室内機１は、冷凍サイクルの膨張機である電動膨張弁（図示省略）を備えている。

【0024】

筐体５は、矩形の天面、矩形の４つの側面、および矩形の底面を有する箱体である。筐体５の天面は天板１１で塞がれている。天板１１の下面には、ターボファン８が設けられている。筐体５の４つの側面は、側板１２で塞がれている。側面と側面との間の角部は、面取りのように傾斜している。この面取り部分は、傾斜板１３で塞がれている。

【0025】

筐体５の底面は、底板１４で覆われている。底板１４の中央部には、室内機１の下方から空気を吸い込む円形の吸込口１６が設けられている。底板１４の外縁部には、空気を下向きに吹き出す複数の矩形の吹出口１７が設けられている。それぞれの吹出口１７は、筐体５の矩形の底面のそれぞれの辺に沿っている。したがって、室内機１は、筐体５の底面の吸込口１６から室内の空気を吸い込み、熱交換器２で冷媒と空気とを熱交換させて、筐体５の底面の吹出口１７から調和された空気を吹き出す。

【0026】

熱交換器２は、筐体５の天板１１に固定されている。熱交換器２は、本実施形態では、例えばフィンアンドチューブ式であって、整列する多数のアルミニウム合金製のフィンと、ファンを貫通する冷媒管と、を備えている。

【0027】

熱交換器２は、筐体５の内部に設けられてターボファン８の径方向外側を囲んでいる。熱交換器２の内周面は、ターボファン８に対向し、熱交換器２の外周面は、側板１２の内面に対向している。熱交換器２は、筐体５のそれぞれの側板１２に対向する平板部分２ａと、隣り合う２つの側板１２の間の傾斜板１３に対向して湾曲し、隣り合う２つの平板部分２ａを繋ぐ湾曲板部分２ｂと、を有している。平板部分２ａは４つあって、湾曲板部分２ｂは３つある。つまり、熱交換器２は、一続きの環状ではない。

【0028】

底板１４の吸込口１６には、環状のベルマウス７が設けられている。ベルマウス７の吸込側の開口縁、つまり、ベルマウス７の上流側端７ａは、底板１４の外面１４ａに連なっている。ベルマウス７の吹出側の開口縁、つまり、ベルマウス７の下流側端７ｂは、底板１４の内面１４ｂに連なっている。底板１４の内面１４ｂは、平面であって、ベルマウス７の下流側端７ｂから熱交換器２に達している。なお、底板１４の外面１４ａは、ベルマウス７の上流側端７ａに連なる平坦な上流側面１８であり、底板１４の内面１４ｂは、ベルマウス７の下流側端７ｂに連なる平坦な下流側面１９である。

【0029】

なお、熱交換器２の下方には、熱交換器２の表面で生じる結露水を受けるドレンパン（図示省略）が設けられていても良い。熱交換器２が蒸発器として機能する冷房運転時には、熱交換器２を通過する空気に含まれる水分、つまり室内の湿気が熱交換器２の表面で結露し、結露水として熱交換器２に付着し、熱交換器２から滴り落ちる。ドレンパンは、熱交換器２から落ちる結露水を受ける。ドレンパンに貯留される結露水は、筐体５内に設けられるドレンポンプ（図示省略）によって揚水され、排水管（図示省略）を通じて室内機１の外部に排水される。

【0030】

ドレンパンは、ベルマウス７の下流側端７ｂから熱交換器２へ広がる平面部分が、熱交換器２に極力接近している箇所に結露水を受ける凹部を有していることが好ましい。ドレンパンは、筐体５の底板１４に一体化された断熱材に形成されていることが好ましい。

【0031】

ターボファン８は、筐体５のほぼ中心において、上下方向へ延びる回転軸２１を有するファンモーター２２と、回転軸２１に回転一体に固定される羽根車２３と、を備えている。

【0032】

ファンモーター２２は、羽根車２３を回転駆動する。ファンモーター２２は、筐体５の天板１１の内面に固定具２５を介して固定されている。

【0033】

回転駆動する羽根車２３は、筐体５の周囲の空気を吸込口１６のベルマウス７から吸い込み、底板１４の内面１４ｂに沿う方向へ空気を放射状に吹き出し、吹き出した空気を熱交換器２へ吹きかける。

【0034】

平面視において、実質的に環状な熱交換器２の中心、ターボファン８の回転中心、円形の吸込口１６の中心、および環状のベルマウス７の中心は、一致している。ターボファン８の最大外径Ａは、ベルマウス７の開口径Ｂよりも大きい。

【0035】

羽根車２３の回転中心線Ｃは、ファンモーター２２の回転軸２１に一致し、室内機１を設置した状態で鉛直方向に延びる。

【0036】

空気調和機を冷房運転する場合には、室外機の圧縮機は、高温高圧のガス冷媒を吐出して、室外側の熱交換器（凝縮器）へ送る。室外側の熱交換器は、その内部を流れる冷媒と室外の空気とを熱交換し、冷媒を凝縮させる。凝縮された液冷媒は、冷媒配管を通じて室内機１に送られる。室内機１は、冷媒配管から流れ込む液状の冷媒を、電動膨張弁で膨張させ、低温の気液混合冷媒を熱交換器２（蒸発器）へ送る。熱交換器２は、その内部を流れる低温の冷媒と室内の空気とを熱交換し、冷媒をガス化させる。この際に、室内は室内機１から吹き出る低温の空気によって冷房される。

【0037】

空気調和機を暖房運転する場合には、室外ユニットの圧縮機は、高温高圧のガス冷媒を吐出して、室内機１の熱交換器２（凝縮器）へ送る。熱交換器２は、その内部を流れる冷媒と室内の空気とを熱交換し、冷媒を凝縮させる。この際、室内は室内機１から吹き出る高温の空気によって暖房される。

【0038】

次いで、羽根車２３について詳細に説明する。

【0039】

図３は、本実施形態に係る羽根車の平面図である。

【0040】

図４は、本実施形態に係る羽根車を底面側から示す斜視図である。

【0041】

図５は、本実施形態に係る羽根車およびベルマウスの縦断面図である。

【0042】

図１および図２に加えて、図３から図５に示すように、本実施形態に係る送風装置６の羽根車２３は、ベルマウス７に連なる下流側面１９に実質的に平行し、かつ放射状に広がる主板部３１と、主板部３１から下流側面１９およびベルマウス７へ向かって突出して環状に配列される複数の翼部３２と、主板部３１の中心部に設けられるハブ部３３と、を備えている。

【0043】

羽根車２３は、繊維強化プラスチック（Fiber Reinforced Plastics、FRP）製、アルミニウム合金製、またはマグネシウム金属製の一体成形品である。羽根車２３は、例えば繊維強化プラスチック製であって、ハンドレイアップ法で一体成形されている。

【0044】

主板部３１は、実質的に厚さの均一な平板状である。主板部３１は、ハブ部３３から羽根車２３の径方向へ放射状に延びる複数の花弁部３５の集合である。

【0045】

それぞれの花弁部３５は、直線形状の縁を有する第一辺部３５ａと、直線形状の縁を有する第二辺部３５ｂと、を有して、中心側（ハブ部３３側）から三角形状、またはテーパー状に延びている。それぞれの花弁部３５の第一辺部３５ａを、主板部３１の第一縁とも呼び、それぞれの花弁部３５の第二辺部３５ｂを主板部３１の第二縁とも呼ぶ。

【0046】

隣り合う一対の花弁部３５について、一方の花弁部３５の第一辺部３５ａは、他方の花弁部３５の第二辺部３５ｂに対向している。換言すると、一方の花弁部３５の第一辺部３５ａと他方の花弁部３５の第二辺部３５ｂとは、主板部３１の周方向において隙間を隔てて向かい合っている。

【0047】

全ての花弁部３５の形状は、実質的に同じである。複数の花弁部３５の、ターボファン８の径方向内側に位置する端、つまり複数の花弁部３５の根元端は、ハブ部３３の外周を密に囲んでいる。換言すると、隣り合う一対の花弁部３５について、一方の花弁部３５の第一辺部３５ａの根元端は、他方の花弁部３５の第二辺部３５ｂの根元端に一致している。複数の花弁部３５の、ターボファン８の径方向外側に位置する端、つまり複数の花弁部３５の突出端は、仮想円で結ばれる。この仮想円は、主板部３１の最外径Ｄ１に相当する。

【0048】

複数の翼部３２およびハブ部３３は、主板部３１から同じ方向へ突出している。ハブ部３３は、主板部３１から離れるほど窄む円錐台形状を有している。主板部３１を基準とする複数の翼部３２の突出高さは、ハブ部３３の突出高さよりも高い。

【0049】

翼部３２の数量、つまり枚数は、素数であって、本実施形態では１１枚である。

【0050】

全ての翼部３２の形状は、実質的に同じである。全ての翼部３２は、一様な厚さの板状体である。複数の翼部３２は、開放型である。つまり、羽根車２３は、複数の翼部３２の突出端３２ａを繋ぐシュラウドを有していない。それぞれの翼部３２は、主板部３１のみに連接し、ハブ部３３に非接触であり、非連結である。

【0051】

それぞれの翼部３２の根元端３２ｂは、主板部３１に連なるそれぞれの翼部３２の縁である。それぞれの翼部３２の根元端３２ｂは、それぞれの花弁部３５の第一辺部３５ａに連なっている。それぞれの翼部３２は、それぞれの花弁部３５の第一辺部３５ａから突出している。したがって、それぞれの翼部３２の根元端３２ｂは、それぞれの花弁部３５の第一辺部３５ａと同じ直線形状を有し、かつ翼弦に一致する直線形状を有している。

【0052】

それぞれの翼部３２は、ターボファン８の周方向、かつそれぞれの花弁部３５の第二辺部３５ｂから離れる方向へ傾いている。また、それぞれの翼部３２は、根元端３２ｂから突出端３２ａへ向かってターボファン８の径方向外側へ傾いている。そのため、複数の翼部３２が描く最外径Ｄ２は、主板部３１の最外径Ｄ１より大きい。

【0053】

羽根車２３は、それぞれの花弁部３５の第一辺部３５ａが第二辺部３５ｂより先行する方向Ｒへ回転して空気を流動させる。つまり、それぞれの翼部３２の前縁４１は、羽根車２３の内周側に位置し、翼部３２の後縁４２は、羽根車２３の外周側に位置している。

【0054】

羽根車２３の回転中心線に沿う方向から見て（図３）、第一翼部３２の後縁４２と回転中心線Ｃとを結ぶ第一線分Ｌ１と、第一翼部３２に隣り合う第二翼部３２の後縁４２と回転中心線Ｃとを結ぶ第二線分Ｌ２とがなす角度θは、２５度以上であることが好ましい。つまり、翼部３２の枚数は、１３枚以下の素数であることが好ましく、本実施形態では１１枚である。

【0055】

それぞれの翼部３２の突出端３２ａは、下流側面１９に近接して配置された第一部位４５と、ベルマウス７の下流側端７ｂよりもベルマウス７の上流側端７ａへ向かって突出している第二部位４６と、を有している。つまり、それぞれの翼部３２の突出端３２ａは、ベルマウス７の内側に入り込む凸部４７を有している。凸部４７は、ベルマウス７の形状に倣って突出している。第二部位４６は、凸部４７の稜線である。本実施形態では、翼部３２の第一部位４５と下流側面１９とは、数ミリ程度の間隔を挟んで対面するよう配置されている。羽根車２３とベルマウス７との間隔は、羽根車２３がベルマウス７に干渉せずに円滑に回転できる範囲で極力近いことが好ましい。

【0056】

それぞれの翼部３２の肉厚は、主板部３１の肉厚よりも薄い。そのような肉厚の関係は、それぞれの翼部３２の肉厚が主板部３１の肉厚と同じ場合、またはそれぞれの翼部３２の肉厚が主板部３１の肉厚より厚い場合に比べると、翼部３２に作用する遠心力を低下させる。遠心力の低下は、翼部３２の変形を軽減し、翼部３２の変形による風量の低下を防ぐ。また、それぞれの翼部３２よりも肉厚が厚い主板部３１は、遠心力による翼部３２の変形を低減し、翼部３２の変形による風量の低下を防ぐ。

【0057】

図６は、本実施形態に係る羽根車の翼部の斜視図である。

【0058】

図６に示すように、本実施形態に係る羽根車２３の翼部３２の平面形は、四角形、例えば平行四辺形に近い。根元端３２ｂは、花弁部３５の第一辺部３５ａに連なる直線形状を有している。図６の点ａと点ｂとを結ぶ直線が根元端３２ｂである。突出端３２ａは、非直線形状であり、後縁４２の突出端を通り、かつ根元端３２ｂに平行な仮想線ＶＬよりも根元端３２ｂから遠ざかる方向へ突出する凸部４７を有している。突出端３２ａは、図６の点ｃと点ｄと点ｅとを結ぶ線である。

【0059】

図６の点ａと点ｃとを結ぶ線は、翼部３２の前縁４１であり、図６の点ｂと点ｅとを結ぶ線は、翼部３２の後縁４２である。

【0060】

凸部４７は、前縁４１に連なり、かつ根元端３２ｂに平行、および主板部３１に平行する直線縁４８と、直線縁４８と後縁４２とを繋ぐ曲線縁４９と、を有している。直線縁４８は、図６の点ｃと点ｄとを結ぶ直線であり、曲線縁４９は、図６の点ｄと点ｅとを結ぶ曲線である。直線縁４８、およびベルマウス７に倣う曲線縁４９の一部は、突出端３２ａの第二部位４６であり、曲線縁４９の残部は、下流側面１９に近接して配置された第一部位４５である。つまり、曲線縁４９の残部は、実質的に根元端３２ｂに平行している。突出端３２ａとベルマウス７との間、および突出端３２ａと下流側面１９との間には、羽根車２３の回転を阻害しない程度の隙間がある。この隙間は、５ミリメートル以下であることが好ましい。

【0061】

図７は、本実施形態に係る羽根車の特性と比較例の羽根車の特性とを比較する図である。

【0062】

図７は、羽根車の静圧Ｐと、羽根車の流量Ｑとの関係を示す図であり、いわゆるＰ－Ｑ特性である。

【0063】

比較例の羽根車は、本実施形態に係る羽根車２３と異なり、それぞれの翼部３２に凸部４７を有しておらず、下流側面１９および主板部３１に平行な突出端を有している。比較例の羽根車の突出端は、ベルマウス７内に突出することなく、同一の平面上に配置されてベルマウス７に連なる下流側面１９に近接して配置されている。

【0064】

また、本実施形態に係る羽根車２３のＰ－Ｑ特性を曲線α１で表し、比較例の羽根車のＰ－Ｑ特性を曲線γ１で表す。

【0065】

図７に示すように、本実施形態に係る羽根車２３は、比較例の羽根車よりも多くの風量を送風できる。また、本実施形態に係る羽根車２３は、ベルマウス７に近接させることで、比較例の羽根車よりも高い静圧を得ることができる。

【0066】

図８は、本実施形態に係る羽根車の翼部の入口角および出口角の模式図である。

【0067】

なお、翼部３２の入口角および出口角は、羽根車２３の回転方向を基準とする角度で表す。つまり、翼部３２の入口角は、翼部３２の推進方向ｕと翼円弧前方向とがなす角であり、翼部３２の出口角は、翼部３２の推進方向ｕと翼円弧後ろ方向とがなす角である。

【0068】

図８に示すように、本実施形態に係る羽根車２３の翼部３２は、根元端３２ｂの入口角β１、根元端３２ｂの出口角β２、突出端３２ａの入口角β３、および突出端３２ａの出口角β４を有している。

【0069】

そして、根元端３２ｂの出口角β２は、根元端３２ｂの入口角β１よりも大きい。

【0070】

なお、突出端３２ａの入口角β３、および突出端３２ａの出口角β４は、それぞれにおける速度三角形から適宜に設定すれば良い。突出端３２ａは、羽根車２３の径方向外側へ向かって凸の曲線形状を有している。

【0071】

翼部３２の翼型は、直線形状の根元端３２ｂから曲線形状の突出端３２ａへ滑らかに続く三次元形状である。したがって、それぞれの翼部３２の翼型は、突出端３２ａへ近づくほど翼弦からの突出距離が大きくなるよう羽根車２３の径方向外側へ凸に湾曲する実質的に一様な厚さの板形状である。

【0072】

図９は、本実施形態に係る羽根車の特性と比較例の羽根車の特性とを比較する図である。

【0073】

図９は、羽根車の静圧Ｐと、羽根車の流量Ｑとの関係を示す図であり、いわゆるＰ－Ｑ特性である。

【0074】

本実施形態に係る羽根車２３と異なり、比較例の羽根車の根元端３２ｂの出口角β２は、根元端３２ｂの入口角β１よりも小さい。また、本実施形態に係る羽根車２３のＰ－Ｑ特性を曲線α２で表し、比較例の羽根車のＰ－Ｑ特性を曲線γ２で表す。

【0075】

図９に示すように、本実施形態に係る羽根車２３は、比較例の羽根車より多くの風量を送風できる。また、本実施形態に係る羽根車２３は、ベルマウス７に近接させることで、比較例の羽根車よりも高い静圧を得ることができる。

【0076】

図１０および図１１は、本実施形態に係る羽根車の他の例を底面側から示す斜視図である。

【0077】

図１０および図１１に示すように、本実施形態に係る羽根車２３Ａ、２３Ｂは、複数の翼部３２の第二部位４６を連結する補強部材５１Ａ、５１Ｂを備えていても良い。補強部材５１Ａ、５１Ｂは、従来の羽根車のシュラウドのように径方向に幅を有して外形寸法と内径寸法との間に大きな寸法差を有するものではなく、線状の部材、例えば鋼線である。

【0078】

補強部材５１Ａ、５１Ｂは、隣り合う一対の翼部３２の第二部位４６を連結し、全ての翼部３２の第二部位４６を連結する。単一の補強部材５１Ａ、５１Ｂで全ての翼部３２を連結していても良いし、２以上かつ全数より少ない翼部３２を連結する複数の補強部材５１Ａ、５１Ｂで全ての翼部３２を連結していても良い。

【0079】

また、補強部材５１Ａは、単純な円形であって、それぞれの翼部３２の第二部位４６に点接触するように固定されていても良い（図１０）。補強部材５１Ｂは、それぞれの翼部３２の第二部位４６に沿う第一直線部分５２と、隣り合う一対の翼部３２の間に架け渡される第二直線部分５３と、を有してそれぞれの翼部３２の第二部位４６に線接触するように固定されていても良い（図１１）。

【0080】

以上のように、本実施形態に係る送風装置６は、環状のベルマウス７と、ベルマウス７の下流側端７ｂに連なる平坦な下流側面１９と、ベルマウス７から空気を吸い込んで下流側面１９に沿う方向へ空気を吹き出す羽根車２３と、を備えている。羽根車２３は、下流側面１９に実質的に平行し、かつ放射状に広がる主板部３１と、開放型の複数の翼部３２と、を備えている。複数の翼部３２が描く最外径Ｄ２は、主板部３１の最外径Ｄ１より大きい。複数の翼部３２の突出端３２ａは、下流側面１９に近接して配置された第一部位４５と、ベルマウス７の下流側端７ｂよりもベルマウス７の上流側端７ａへ向かって突出している第二部位４６と、を有している。そのため、送風装置６は、羽根車２３から吹き出す空気に流れに生じる乱れを抑制して、送風効率の低下を防ぐことができる。また、送風装置６は、平坦な下流側面１９に連なるベルマウス７から空気を吸い込み、平坦な下流側面１９に沿った乱れのない空気の流れを生じさせることができる。さらに、送風装置６は、ベルマウス７の下流側端７ｂよりもベルマウス７の上流側端７ａへ向かって突出している第二部位４６、つまり翼部３２の凸部４７によって、凸部４７の無い送風装置に比べて容易に風量を向上できる。

【0081】

また、羽根車２３は、シユラウドを有していないので、一体成形が可能である。そのため、羽根車２３は、溶接不良、溶着不良など、別体のシュラウドを翼部に接合する場合における不良発生要因を排除し、かつ、別体のシュラウドを翼部３２に接合する場合に比べて回転バランスの不均衡量を低減できる。

【0082】

さらに、本実施形態に係る羽根車２３は、主板部３１のみに連接する複数の翼部３２を備えている。そのため、羽根車２３は、シュラウドやフレームを有する従来の羽根車に比べて容易に軽量化可能であり、また、空気の流れの障害を排除できる。

【0083】

さらに、本実施形態に係る羽根車２３は、主板部３１の縁の一部である、それぞれの花弁部３５の第一辺部３５ａに連なる根元端３２ｂを有する翼部３２を備えている。そのため、羽根車２３は、翼部３２でエネルギーを与えられた空気の流れを円滑に吹き出すことができる。

【0084】

また、本実施形態に係る羽根車２３は、主板部３１の周方向において隙間を隔てて向かい合う花弁部３５の第一辺部３５ａと花弁部３５の第二辺部３５ｂとを有している。そのため、羽根車２３は、翼部３２でエネルギーを与えられた空気を隣り合う花弁部３５の隙間を通じて吹き出すことができる。このような空気の流れは羽根車２３の送風機能を向上させる。また、隣り合う花弁部３５の隙間は、羽根車２３を一体成形する際の、ハンドレイアップ法における各工程の作業性を高め、かつ離型を容易にする。

【0085】

さらに、本実施形態に係る羽根車２３は、ハブ部３３の突出高さより突出高さが高い複数の翼部３２を備えている。そのため、羽根車２３は、ハブ部３３の気流抵抗を低減させて、翼部３２で気流を容易に押し出すことができる。

【0086】

また、本実施形態に係る羽根車２３のそれぞれの翼部３２の根元端３２ｂの出口角β２は、翼部３２の根元端３２ｂの入口角β１よりも大きい。そのため、送風装置６の送風量は、出口角β２が入口角β１よりも小さい根元部を有する羽根車を備える送風装置の送風量よりも向上する。また、送風装置６は、出口角β２が入口角β１よりも小さい羽根車を備える送風装置よりも容易に高い静圧を提供できる。

【0087】

さらに、本実施形態に係る羽根車２３のそれぞれの翼部３２の根元端３２ｂは、直線形状である。そのため、送風装置６は、それぞれの翼部３２の根元端３２ｂの出口角β２を翼部３２の根元端３２ｂの入口角β１よりも容易に大きく設定できる。

【0088】

また、本実施形態に係る羽根車２３のそれぞれの翼部３２の肉厚は、主板部３１の肉厚よりも薄い。そのため、羽根車２３は、翼部３２の変形を軽減し、翼部３２の変形による風量の低下を防ぐ。

【0089】

さらに、本実施形態に係る羽根車２３は、素数の翼部３２を有し、かつ、後縁４２と回転中心線Ｃとを結ぶ一対の線分L１、Ｌ２が２５度以上の角度をなして隣り合う翼部３２を備えている。そのため、羽根車２３は、翼ピッチ音と呼ばれる騒音を低減し、隣り合う翼部３２の間に発生する通風抵抗を低減させて風量を向上させ、さらに羽根車２３を一体成形する場合の製造性を向上させる。

【0090】

また、本実施形態に係る羽根車２３は、複数の翼部３２の第二部位４６を連結する補強部材５１を備えていても良い。そのため、羽根車２３は、シュラウドを有していなくても、羽根車２３全体の重量を低減させ、翼部３２への遠心力の影響を減じて風量低下を抑制し、かつ、翼部３２の変形によるベルマウス７と翼部３２との衝突を防ぐ。

【0091】

したがって、本実施形態に係る送風装置６によれば、ベルマウス７から空気を効率良く吸い込んで、高い効率で送風することができる。

【0092】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0093】

１…室内機、２…熱交換器、２ａ…平板部分、２ｂ…湾曲板部分、５…筐体、６…送風装置、７…ベルマウス、７ａ…上流側端、７ｂ…下流側端、８…ターボファン、１１…天板、１２…側板、１３…傾斜板、１４…底板、１４ａ…外面、１４ｂ…内面、１６…吸込口、１７…吹出口、１８…上流側面、１９…下流側面、２１…回転軸、２２…ファンモーター、２３、２３Ａ、２３Ｂ…羽根車、２５…固定具、３１…主板部、３２…翼部、３２ａ…突出端、３２ｂ…根元端、３３…ハブ部、３５…花弁部、３５ａ…第一辺部、３５ｂ…第二辺部、４１…前縁、４２…後縁、４５…第一部位、４６…第二部位、４７…凸部、４８…直線縁、４９…曲線縁、５１Ａ、５１Ｂ…補強部材、５２…第一直線部分、５３…第二直線部分。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】