特許 7608825 多翼ファン及び室内機

(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】2024-12-23

(45)【発行日】2025-01-07

(54)【発明の名称】多翼ファン及び室内機

(51)【国際特許分類】

   F04D 17/04 20060101AFI20241224BHJP

   F04D 29/30 20060101ALI20241224BHJP

   F04D 29/66 20060101ALI20241224BHJP

【ＦＩ】

F04D17/04 B

F04D29/30 C

F04D29/30 101

F04D29/66 M

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020215475

(22)【出願日】2020-12-24

(65)【公開番号】P2022101088

(43)【公開日】2022-07-06

【審査請求日】2023-06-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000006611

【氏名又は名称】株式会社富士通ゼネラル

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】澤田 大貴

【審査官】中村 大輔

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－０１３０９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２９３６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１１／１１４３７５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－０５８４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２２３３５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０１４１８２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ １７／０４

Ｆ０４Ｄ ２９／３０

Ｆ０４Ｄ ２９／６６

Ｆ２４Ｆ １／００２５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸の軸方向に沿って延ばされると共に、前記回転軸まわりに所定のピッチで配列された複数の翼を備える貫流ファンであって、
前記複数の翼は、前記翼の翼面である正圧面及び負圧面の少なくとも一方、かつ、前記翼の内周側部及び外周側部の少なくとも一方に、前記翼の厚み方向に対して窪む凹部が前記回転軸の軸方向に沿って形成された少なくとも２つの翼を含み、
前記複数の翼の配列方向に隣り合う翼同士は、前記回転軸上でいずれかの翼に前記凹部が形成された位置において、前記回転軸と直交する断面形状が異なると共に、翼弦長が異なるように前記凹部が形成され、
隣り合う前記少なくとも２つの翼は、前記回転軸の軸方向に対する前記凹部の長さが互いに異なっている、多翼ファン。

【請求項2】

前記２つの翼は、前記凹部を有し、
前記２つの翼の各凹部は、前記正圧面、前記負圧面、前記内周側部及び前記外周側部のいずれかの位置が互いに異なる、
請求項１に記載の多翼ファン。

【請求項3】

前記２つの翼は、前記回転軸の軸方向に直交する翼の断面において、前記凹部の個数が互いに異なる、
請求項１または２に記載の多翼ファン。

【請求項4】

前記２つの翼は、前記回転軸の軸方向に直交する翼の断面における前記凹部の断面形状が互いに異なる、
請求項１～３のいずれか１項に記載の多翼ファン。

【請求項5】

前記２つの翼は、前記回転軸の軸方向に並ぶ前記凹部の個数が互いに異なる、
請求項１～４のいずれか１項に記載の多翼ファン。

【請求項6】

前記凹部は、前記回転軸の軸方向における翼の一部に形成され、
前記凹部の底面は、前記凹部が形成された翼面が湾曲する方向と同一方向に湾曲し、当該底面が、前記回転軸の軸方向に直交する翼の断面において、翼弦長の一端から、前記凹部が形成された前記翼面まで連続する１つの湾曲面として形成されている、
請求項１～５のいずれか１項に記載の多翼ファン。

【請求項7】

前記凹部は、前記正圧面と前記負圧面とに連続して、前記内周側部と前記外周側部のいずれかの先端を切り欠いて形成される、
請求項１～６のいずれか１項に記載の多翼ファン。

【請求項8】

回転軸の軸方向に沿って延ばされると共に、前記回転軸まわりに所定のピッチで配列された複数の翼を備える貫流ファンであって、
前記複数の翼は、前記翼の翼面である正圧面及び負圧面の少なくとも一方に、前記翼の厚み方向に対して窪む凹部が、前記翼の内周側部の先端から外周側部の先端まで連続すると共に、前記回転軸の軸方向における前記翼の一部に前記軸方向に沿って形成された少なくとも２つの翼を含み、
前記複数の翼の配列方向に隣り合う翼同士は、前記回転軸上でいずれかの翼に前記凹部が形成された位置において、前記回転軸と直交する断面形状が異なり、
前記少なくとも２つの翼は、前記回転軸の軸方向に対する前記凹部の長さが互いに異なっている、多翼ファン。

【請求項9】

前記複数の翼は、前記回転軸の中心に対する翼の内接円の直径をＡ、翼の外接円の直径をＢとしたとき、翼の内外径比（Ａ／Ｂ）が０．７２０以上、０．８００以下である、
請求項１～８のいずれか１項に記載の多翼ファン。

【請求項10】

前記複数の翼は、前記回転軸の中心に対する翼の内接円の直径をＡ、外接円の直径をＢとしたとき、翼の内外径比（Ａ／Ｂ）が０．８００を超える、
請求項１～８のいずれか１項に記載の多翼ファン。

【請求項11】

熱交換器と、
前記熱交換器を通過した空気が流入する、請求項１～１０のいずれか１項に記載の多翼ファンと、
を備える、室内機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多翼ファン及び室内機に関する。

【背景技術】

【0002】

回転軸の軸方向に沿って延ばされると共に回転軸まわりに配列された複数の翼を備える多翼ファンが知られている。この種の多翼ファンとしては、遠心ファンや、例えば空気調和機が備えるクロスフローファン（貫流ファン）がある（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許２０１４－１９０５４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した多翼ファンでは、翼の回転時に翼間の気流の風切り音である翼ピッチ音（周期音）が発生し、回転時の騒音になる。この翼ピッチ音は、一般にＮｚ音と呼ばれ、多翼ファンの回転数Ｎと翼の個数ｚの積（Ｎ×ｚ）によって周波数が表される。翼ピッチ音は、翼の個数が多いほど周波数が高くなる。

【0005】

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、翼の回転時に生じる翼ピッチ音による騒音を抑えることができる多翼ファン及び室内機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】

【0006】

本願の開示する多翼ファンの一態様は、回転軸の軸方向に沿って延ばされると共に回転軸まわりに所定のピッチで配列された複数の翼を備える貫流ファンであって、複数の翼は、翼の翼面である正圧面及び負圧面の少なくとも一方、かつ、翼の内周側部及び外周側部の少なくとも一方に、翼の厚み方向に対して窪む凹部が回転軸の軸方向に沿って形成された少なくとも２つの翼を含み、複数の翼の配列方向に隣り合う翼同士は、回転軸上でいずれかの翼に凹部が形成された位置において、回転軸と直交する断面形状が異なると共に、翼弦長が異なるように凹部が形成され、隣り合う少なくとも２つの翼は、回転軸の軸方向に対する凹部の長さが互いに異なっている。

【発明の効果】

【0007】

本願の開示する多翼ファンの一態様によれば、翼の回転時に生じる翼ピッチ音による騒音を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施例の室内機を示す断面図である。

【図2】図２は、実施例の多翼ファンを示す斜視図である。

【図3】図３は、実施例の多翼ファンを示す断面図である。

【図4】図４は、実施例の多翼ファンの翼の一例を説明するための模式図である。

【図5】図５は、実施例の多翼ファンの翼の一例を説明するための模式図である。

【図6】図６は、実施例の多翼ファンの翼の一例を説明するための模式図である。

【図7】図７は、実施例の多翼ファンにおける複数の翼を示す断面図である。

【図8】図８は、実施例の多翼ファンにおける複数の翼の変形例１を示す断面図である。

【図9】図９は、実施例の多翼ファンにおける複数の翼の変形例２を示す断面図である。

【図10】図１０は、実施例の多翼ファンにおける複数の翼の変形例３を示す平面図である。

【図11】図１１は、実施例の多翼ファンにおける複数の翼の変形例４を示す斜視図である。

【図12】図１２は、実施例の多翼ファンにおける複数の翼の変形例５を示す平面図である。

【図13】図１３は、実施例の多翼ファンにおける複数の翼の変形例６を示す平面図である。

【図14】図１４は、実施例の多翼ファンにおける翼の他の例を示す模式図である。

【図15】図１５は、実施例の多翼ファンにおける複数の翼の変形例７を示す断面図である。

【図16】図１６は、実施例の多翼ファンにおける騒音レベルを説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本願の開示する多翼ファン及び室内機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によって、本願の開示する多翼ファン及び室内機が限定されるものではない。

【実施例】

【0010】

（室内機の構成）
図１は、実施例の室内機を示す断面図である。図２は、実施例の多翼ファンを示す斜視図である。図１に示すように、実施例の室内機１は、冷凍サイクル装置、例えば、空気調和装置（図示せず）を構成する室内機であり、熱交換器５と、熱交換器５を通過した空気が流入する多翼ファン６と、多翼ファン６から送られる気流の流路を形成するファンケーシング７と、熱交換器５、多翼ファン６、ファンケーシング７を内部に収容する本体ケーシング８と、を備える。本体ケーシング８は、空気の吸い込み口８ａ及び吹き出し口８ｂを有する。

【0011】

多翼ファン６は、図２に示すように、複数の翼１２が回転軸１３まわりに配列された羽根車１１を備える。羽根車１１は、回転軸１３の軸方向Ｘに複数配列されており、各羽根車１１の間に仕切板１４を挟んで連結されている。回転軸１３の軸方向Ｘにおける両端には、回転軸１３によって支持される端板１５が設けられており、回転軸１３によって多翼ファン６の両端が支持されている。

【0012】

また、各羽根車１１は、回転軸１３まわりの周方向、つまり複数の翼１２の配列方向に対して互いにずらされて連結されている。これにより、各羽根車１１は、回転軸１３の軸方向Ｘに並ぶ羽根車１１間で翼ピッチ音に位相差が生じるので、多翼ファン６の回転時の騒音を抑えられる。

【0013】

（多翼ファンの構成）
図３は、実施例の多翼ファン６を示す断面図である。実施例の多翼ファン６は、空気の流れが、回転軸１３の軸方向Ｘと交差する方向に多翼ファン６を貫通する、いわゆる貫流ファンとして用いられている。

【0014】

多翼ファン６は、図２に示すように、回転軸１３の軸方向Ｘに沿って延ばされると共に、図３に示すように、回転軸１３まわりに所定のピッチＰで配列された複数の翼１２を備える。翼１２の翼面１７は、多翼ファン６の回転方向Ｒとは逆方向に向かって凸となるように湾曲されており、正圧面１７ａと負圧面１７ｂを有する。翼１２は、多翼ファン６の回転中心Ｏ側に位置する内周側部１８ａと、回転中心Ｏ側とは反対側に位置する外周側部１８ｂと、を有する。

【0015】

図４、図５及び図６は、実施例の多翼ファン６の翼１２の一例を説明するための模式図である。図４に示すように、複数の翼１２は、内周側部１８ａの正圧面１７ａ、内周側部１８ａの負圧面１７ｂ、外周側部１８ｂの正圧面１７ａ、外周側部１８ｂの負圧面１７ｂの４箇所に、紙面奥側に見える翼の外径（図４における正圧面１７ａ、負圧面１７ｂ）よりも翼１２の厚み方向に対して窪む凹部２０（２０Ａ～２０Ｄ）が形成された翼１２を含む。なお、当該４箇所のうち少なくとも１箇所に凹部２０が形成された翼であっても良い。言い換えると、複数の翼１２は、翼１２の正圧面１７ａ及び負圧面１７ｂの少なくとも一方の翼面、かつ、翼１２の内周側部１８ａ及び外周側部１８ｂの少なくとも一方の端部に、凹部２０が形成された翼１２を含み、凹部２０が４箇所のうちの任意の箇所に形成される組み合わせにより、翼１２の断面形状として１５種類の形成パターンを有する。

【0016】

また、翼１２は、翼１２の厚みが最大になる最大肉厚部が、翼弦における中央よりも、内周側部１８ａ側に位置するように形成されている。凹部２０は、例えば、最大肉厚部（図４中の破線）に対して、内周側部１８ａ側と外周側部１８ｂ側のいずれかに形成されている。

【0017】

図５に示すように、内周側部１８ａの負圧面１７ｂに凹部２０Ａを形成すると共に、外周側部１８ｂの負圧面１７ｂに凹部２０Ｃを形成する場合、凹部２０Ａ、２０Ｃ同士が連続する１つの凹部２０として形成されてもよい。このように内周側部１８ａの先端から外周側部１８ｂの先端まで連続する凹部２０（２０Ａ、２０Ｃ）が形成される場合、凹部２０（２０Ａ、２０Ｃ）は回転軸１８の軸方向Ｘにおける翼１２の一部に形成されており、翼１２の負圧面１７ｂの外観から凹部２０（２０Ａ、２０Ｃ）の存在を視認できる。同様に、図６に示すように、内周側部１８ａの正圧面１７ａに凹部２０Ｂを形成すると共に、外周側部１８ｂの正圧面１７ａに凹部２０Ｄを形成する場合、凹部２０Ｂ、２０Ｄ同士が連続する１つの凹部２０として形成されてもよい。このように内周側部１８ａの先端から外周側部１８ｂの先端まで連続する凹部２０（２０Ｂ、２０Ｄ）が形成される場合、凹部２０（２０Ｂ、２０Ｄ）は回転軸１８の軸方向Ｘにおける翼１２の一部に形成されており、翼１２の正圧面１７ａの外観から凹部２０（２０Ｂ、２０Ｄ）の存在を視認できる。

【0018】

本実施例の多翼ファン６では、例えば、複数の翼１２の全てに凹部２０がそれぞれ形成されるが、この構造に限定されず、複数の翼１２のうちの少なくとも１つの翼１２が凹部２０を有する構造であればよい。そして、本実施例の多翼ファン６では、複数の翼１２の配列方向に隣り合う翼同士は、回転軸１３上でいずれかの翼に凹部２０が形成された位置において、回転軸１３と直交する断面形状が異なる。これにより、断面形状が異なる隣り合う翼１２間で、翼ピッチ音の周波数を異ならせることができる。

【0019】

また、多翼ファン６によれば、隣り合う翼１２同士において、凹部２０の形成パターンを変えることで各翼１２の断面形状を容易に異ならせることが可能である。したがって、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数を容易に変化させることができる。

【0020】

図示しないが、多翼ファン６は、例えば、凹部２０を有する翼１２と、凹部２０が無い翼１２が隣り合って配置される構造であってもよい。この構造では、凹部２０を有する翼１２と、凹部２０が無い翼１２との間で、翼ピッチ音の周波数を分散させることによって多翼ファン６の騒音を抑える効果が得られる。

【0021】

上述のように、隣り合う翼１２同士において翼１２の断面形状が異なるとは、隣り合う各翼１２の回転軸１３の軸方向Ｘに直交する断面形状同士を、回転軸１３の軸方向Ｘにおいていずれかの翼１２の凹部２０を通る位置で比較したときに、翼１２の断面形状が互いに異なることを指す。このように異なる翼１２の断面形状には、凹部２０の形成パターンが異なる構造と、凹部２０の断面形状が異なる構造と、翼弦に沿う方向における凹部２０の位置が異なる構造が含まれる。

【0022】

図７は、実施例の多翼ファン６における複数の翼１２を示す断面図である。図３及び図７に示すように、例えば、多翼ファン６の複数の翼１２の全ては、回転軸１３の軸方向Ｘに直交する翼１２の断面において、複数の翼１２の配列方向に隣り合う翼１２同士の凹部２０（２０Ａ～２０Ｄ）が設けられる位置が互いに異なっている。なお、多翼ファン６は、複数の翼１２の配列方向において、少なくとも２つの翼１２の凹部２０が設けられる位置が互いに異なり、この２つの翼１２が隣り合って配置されていればよく、凹部２０が設けられる位置が異なる隣り合う翼１２間で、翼ピッチ音の周波数を分散させることができる。

【0023】

各凹部２０（２０Ａ～２０Ｄ）は、断面が円弧形状の底面２１ａを有する。凹部２０は、翼１２における回転軸１３の軸方向Ｘにわたって形成されるが、軸方向Ｘにおける翼１２の一部に形成されてもよい。また、１つの翼１２において、凹部２０の断面形状が、回転軸１３の軸方向Ｘにおいて同一形状に形成されているが、１つの翼１２における凹部２０の断面形状が回転軸１３の軸方向Ｘに沿って変化するように形成されてもよい。

【0024】

（変形例１）
図８は、実施例の多翼ファン６における複数の翼１２の変形例１を示す断面図である。図８に示すように、変形例１の複数の翼１２の全ては、回転軸１３の軸方向Ｘに直交する翼１２の断面において、複数の翼１２のうち配列方向に隣り合う翼１２同士の凹部２０（２０Ａ～２０Ｄ）の個数が互いに異なっている。これにより、隣り合う翼１２間で、翼ピッチ音を分散させることができる。各翼１２の凹部２０の個数は、多翼ファン６の回転方向Ｒに沿って規則的に増減するが、この構造に限定にされず、不規則に変化していてもよい。

【0025】

（変形例２）
図９は、実施例の多翼ファン６における複数の翼１２の変形例２を示す断面図である。図９に示すように、変形例２の複数の翼１２の全ては、回転軸１３の軸方向Ｘに直交する翼１２の断面において、複数の翼１２のうち配列方向に隣り合う翼１２同士の凹部２０の断面形状が互いに異なっている。例えば、凹部２０は、内周側部１８ａの先端面から外周側部１８ｂに向かって延びており、負圧面１７ｂに交差する凹部２０の端面２１ｂを有する。これにより、隣り合う翼１２間で、翼ピッチ音の周波数を分散させることができる。凹部２０の断面形状としては、翼１２の厚み方向に対する凹部２０の深さ、翼弦に沿う方向に対する凹部２０の長さ、回転軸１３の軸方向Ｘに直交する断面における翼面１７と端面２１ｂがなす角等が異なっていればよい。また、多翼ファン６は、例えば、変形例１と変形例２が組み合わされてもよく、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数を更に分散させることができる。

【0026】

（変形例３）
図１０は、実施例の多翼ファン６における複数の翼１２の変形例３を示す平面図である。図１０に示すように、変形例３では、複数の翼１２の配列方向に隣り合う翼１２同士において、翼弦に沿う方向における凹部２０の断面形状が同一であり、回転軸１３の軸方向Ｘに対する凹部２０の長さＨが異なる。変形例３では、隣り合う翼１２同士において凹部２０の長さＨが異なるので、例えば、図１０中のＤ－Ｄ断面において、隣り合う翼１２同士の翼１２の断面形状が異なることにより、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数を分散させることができる。

【0027】

なお、図示しないが、変形例３においても、隣り合う翼１２同士において、上述した実施例、変形例１、２の凹部２０の構造と組み合わされて、凹部２０の長さＨが異なるように形成されてもよく、実施例の効果が更に高められる。

【0028】

（変形例４）
図１１は、実施例の多翼ファン６における複数の翼１２の変形例４を示す斜視図である。変形例４は、上述した実施例と変形例３が組み合わされた一例であり、図１１に示すように、複数の翼１２の各々において、内周側部１８ａの正圧面１７ａ、内周側部１８ａの負圧面１７ｂ、外周側部１８ｂの正圧面１７ａ、外周側部１８ｂの負圧面１７ｂの４箇所のうちのいずれか１箇所に凹部２０が形成されており、隣り合う翼１２間で凹部２０の位置が互いに異なる。

【0029】

加えて、変形例４は、複数の翼１２の各々において、回転軸１３の軸方向Ｘに対する凹部２０の長さＨと、回転軸１３の軸方向Ｘに直行する断面において翼面１７に沿って延びる凹部２０の幅が、隣り合う翼１２間で凹部２０の位置が互いに異なる。このように全ての翼１２において、凹部２０の位置、長さＨ、幅がそれぞれことなることにより、隣り合う翼１２間での翼ピッチ音の周波数の変化を大きくし、翼ピッチ音の周波数を効果的に分散させることで、翼ピッチ音による騒音が更に抑えられる。

【0030】

（変形例５）
図１２は、実施例の多翼ファン６における複数の翼１２の変形例５を示す平面図である。図１２に示すように、複数の翼１２の配列方向に隣り合う各翼１２には、回転軸１３の軸方向Ｘに直交する断面形状が同一の複数の凹部２０が、回転軸１３の軸方向Ｘに並んで形成されている。そして、複数の翼１２の配列方向に隣り合う翼１２同士において、回転軸１３の軸方向Ｘに間隔をあけて並ぶ凹部２０の個数が異なる。各翼１２の凹部２０の個数は、多翼ファン６の回転方向Ｒに沿って所定の周期で増減を繰り返すように変化するが、この構造に限定されず、不規則に変化していてもよい。変形例５では、隣り合う翼１２同士において凹部２０の個数が異なるので、例えば、図１２中のＥ－Ｅ断面において、隣り合う翼１２同士の翼１２の断面形状が異なることにより、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音を分散させることができる。

【0031】

（変形例６）
図１３は、実施例の多翼ファン６における複数の翼１２の変形例６を示す平面図である。図１３に示すように、複数の翼１２の配列方向に隣り合う翼１２同士において、回転軸１３の軸方向Ｘに直交する凹部２０の断面形状、回転軸１３の軸方向Ｘに並ぶ凹部２０の個数がそれぞれ同一であり、回転軸１３の軸方向Ｘにおける凹部２０の位置が異なる。各翼１２の凹部２０の位置は、多翼ファン６の回転方向Ｒに沿って、回転軸１３の軸方向Ｘにおける一方側へ向かって徐々にずれるが、この構造に限定されず、凹部２０の位置が不規則に変化してもよい。変形例６では、隣り合う翼１２同士において、回転軸１３の軸方向Ｘに対する凹部２０の位置が異なるので、例えば、図１３中のＧ－Ｇ断面において、隣り合う翼１２同士の翼１２の断面形状が異なることにより、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音を分散させることができる。

【0032】

（変形例７）
図１４は、実施例の多翼ファン６における翼１２の他の例を示す模式図である。図１５は、実施例の多翼ファン６における複数の翼１２の変形例７を示す断面図である。図１４に示すように、翼１２は、内周側部１８ａと外周側部１８ｂに、凹部２０（２０Ｆ、２０Ｇ）がそれぞれ形成されている。凹部２０（２０Ｆ、２０Ｇ）は、回転軸１３の軸方向Ｘにおける翼１２の一部に形成されている。

【0033】

内周側部１８ａの凹部２０Ｆの底面２１ａは、凹部２０Ｆが形成された翼面１７としての負圧面１７ｂが湾曲する方向と同一方向に湾曲している。この凹部２０Ｆの底面２１ａは、回転軸１３の軸方向Ｘに直交する翼１２の断面において、翼弦長Ｌの一端としての内周側部１８ａの先端から、凹部２０Ｆが形成された負圧面１７ｂまで滑らかに連続する１つの湾曲面として形成されている。また、凹部２０Ｆは、正圧面１７ａと負圧面１７ｂとに連続して、内周側部１８ａの先端を切り欠いて形成されており、凹部２０Ｆが形成されることによって翼弦長Ｌが短くされている。

【0034】

同様に、外周側部１８ｂの凹部２０Ｇの底面２１ａは、凹部２０Ｇが形成された正圧面１７ａが湾曲する方向と同一方向に湾曲している。この凹部２０Ｇの底面２１ａは、回転軸１３の軸方向Ｘに直交する翼１２の断面において、翼弦長Ｌの一端としての外周側部１８ｂの先端から、凹部２０Ｇが形成された正圧面１７ａまで滑らかに連続する１つの湾曲面として形成されている。また、凹部２０Ｇは、正圧面１７ａと負圧面１７ｂとに連続して、外周側部１８ｂの先端を切り欠いて形成されており、凹部２０Ｇが形成されることによって翼弦長Ｌが短くされている。

【0035】

上述のように１つの湾曲面として形成された底面２１ａは、凹部２０（２０Ｆ、２０Ｇ）が回転軸１８の軸方向Ｘにおける翼１２の一部に形成されているので、翼１２の負圧面１７ｂの外観から凹部２０（２０Ｆ、２０Ｇ）の存在を視認できる。

【0036】

また、凹部２０Ｆの底面２１ａは、翼弦の中央よりも内周側部１８ａ側の位置で負圧面１７ｂに滑らかにつながっている。凹部２０Ｇの底面２１ａは、翼弦の中央よりも外周側部１８ａ側の位置で正圧面１７ａに滑らかにつながっている。なお、凹部２０（２０Ｆ、２０Ｇ）の底面２１ａと翼面１７がつながる位置は変形例７に限定されない。また、例えば、翼１２の内周側部１８ａの先端面が円弧状の曲面を含むように形成される場合、凹部２０Ｆの底面２１ａは、円弧状の曲面と交差するように形成されており、底面２１ａが翼面１７と滑らかにつなげられている。

【0037】

このように凹部２０Ｆの底面２１ａが負圧面１７ｂに滑らかに連続するように形成され、凹部２０Ｇの底面２１ａが正圧面１７ａに滑らかに連続するように形成されることにより、凹部２０Ｆ、２０Ｇの底面２１ａに沿って翼面１７を流れる気流に生じる渦を小さくし、翼１２の下流側に生じる乱流が抑えられるので、翼面１７に沿う気流に生じる圧力損失が抑えられ、多翼ファン６を駆動するモータ（図示せず）の消費電力の低減を図れる。言い換えると、翼１２の翼面１７に沿う気流の圧力損失を減少させることにより、多翼ファン６の風量を増やすことができる。

【0038】

そして、図１５に示すように、複数の翼１２の配列方向に隣り合う２つの翼１２同士は、上述のように形成される凹部２０（２０Ｆ、２０Ｇ）の大きさである断面形状が異なることにより、翼弦長Ｌが互いに異なる。これにより、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数を変化させて、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数を分散させることができる。

【0039】

翼１２は、図１４に破線で示す内周側部１８ａ及び外周側部１８ｂのように、凹部２０Ｇ、２０Ｆが形成される前の翼１２の翼弦長Ｌの２０％程度まで小さくされてもよい。翼１２は、翼弦長Ｌの２０％よりも小さい場合、隣り合う翼１２間に適正な流路を確保できなくなり、隣り合う翼１２間で乱流が生じて、翼１２間の気流に圧力損失が発生するので好ましくない。

【0040】

（凹部の作用）
以上のように多翼ファン６の隣り合う翼１２同士は、実施例、変形例１～７における凹部２０のいずれかを有することにより、各翼１２の断面形状が異なるので、各翼１２の翼ピッチ音の周波数が変化する。これにより、隣り合う翼１２同士において、翼ピッチ音の周波数を分散させることが可能になり、翼１２の回転時に生じる翼ピッチ音による騒音が抑えられる。

【0041】

図１６は、実施例の多翼ファン６における騒音レベルを説明するための図である。図１６において、縦軸が、騒音レベル［ｄＢ］を示し、横軸が騒音の周波数［Ｈｚ］を示す。図１６において、実施例の多翼ファン６を破線で示し、比較例の多翼ファンを実線で示す。

【0042】

比較例の多翼ファンは、翼１２が凹部２０を有さず、複数の翼１２の配列方向において翼１２の断面形状が同一であり、翼１２が等ピッチで配列される。図１６に示すように、実施例の多翼ファン６は、凹部２０を有する翼１２の断面形状が、翼１２の配列方向に隣り合う翼１２同士で異なることで、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数を変化させて、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数を分散させることで、矢印Ｆ１で示す１次の周波数付近と、矢印Ｆ２で示す２次の周波数付近において、騒音レベルを低減できる。

【0043】

（翼の内外径比）
上述した多翼ファン６の複数の翼１２は、図３に示すように、回転軸１３の回転中心Ｏに対する翼１２の内接円Ｃ１の直径（内径）をＡ、翼１２の外接円Ｃ２の直径（外径）をＢとしたとき、翼１２の内外径比（Ａ／Ｂ）が０．７２０以上、０．８００以下である。このような翼１２の内外径比（Ａ／Ｂ）の場合に、実施例における凹部２０によって、翼ピッチ音の周波数を制御することにより、凹部２０が無い多翼ファンに比べて騒音を低減できる。

【0044】

また、多翼ファン６の風量を増やすために翼１２の内外径比（Ａ／Ｂ）を拡大し、翼１２の内外径比（Ａ／Ｂ）が０．８００を超える場合には、多翼ファン６を貫通するように翼１２間を通過する風速が増加するので、騒音の悪化を引き起こすおそれがある。このような場合であっても、凹部２０によって翼ピッチ音の周波数を制御することにより、騒音の悪化を回避しつつ風量を増やすことができる。

【0045】

（効果）
上述したように多翼ファン６の複数の翼１２は、翼１２の正圧面１７ａ及び負圧面１７ｂの少なくとも一方、かつ、翼１２の内周側部１８ａ及び外周側部１８ｂの少なくとも一方に、翼１２の厚み方向に対して窪む凹部２０が回転軸１３の軸方向Ｘに沿って形成された少なくとも２つの翼１２を含む。複数の翼１２の配列方向に隣り合う翼１２同士は、回転軸１３上でいずれかの翼１２に凹部２０が形成された位置において、回転軸１３の軸方向Ｘと直交する断面形状が異なる。上述の少なくとも２つの翼１２は、回転軸１３の軸方向Ｘに対する凹部２０の長さが互いに異なっている。これにより、複数の翼１２において、隣り合う翼１２の翼ピッチ音の周波数を変化させることで、隣り合う翼１２間の翼ピッチ音の周波数を分散させることが可能になり、翼１２の回転時に生じる翼ピッチ音による騒音を抑えることができる。また、翼１２の翼面１７において凹部２０を形成する位置を変えることにより、翼１２の断面形状を容易に異ならせることができるので、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数を容易に変化させることができる。

【0046】

また、隣り合う翼１２同士において、凹部２０の長さＨを異ならせることにより、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数が変化するので、隣り合う翼１２間の翼ピッチ音の周波数を分散させて翼ピッチ音による騒音を抑えることができる。

【0047】

また、多翼ファン６において、複数の翼１２の配列方向に隣り合う２つの翼１２の各凹部２０は、正圧面１７ａ、負圧面１７ｂ、内周側部１８ａ及び外周側部１８ｂのいずれかの位置（凹部２０の形成パターン）が互いに異なる。このように、隣り合う翼１２同士において、凹部２０の形成パターンを変えることで各翼１２の断面形状を容易に異ならせることが可能である。したがって、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数を容易に変えて、隣り合う翼１２間の翼ピッチ音の周波数を分散させることができる。

【0048】

また、多翼ファン６において、複数の翼１２の配列方向に隣り合う２つの翼１２は、回転軸１３の軸方向Ｘに直交する翼１２の断面において、凹部２０の個数が互いに異なる。このように、隣り合う翼１２同士において、凹部２０の個数を変えることで各翼１２の断面形状を容易に異ならせることが可能である。したがって、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数を容易に変えて、隣り合う翼１２間の翼ピッチ音の周波数を分散させることができる。

【0049】

また、多翼ファン６において、複数の翼１２の配列方向に隣り合う２つの翼１２は、回転軸１３の軸方向Ｘに直交する翼１２の断面における凹部２０の断面形状が互いに異なる。このように、隣り合う翼１２同士において、凹部２０の断面形状を変えることで各翼１２の断面形状を容易に異ならせることが可能である。したがって、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数を容易に変えて、隣り合う翼１２間の翼ピッチ音の周波数を分散させることができる。

【0050】

また、多翼ファン６において、複数の翼１２の配列方向に隣り合う２つの翼１２は、回転軸１３の軸方向Ｘに並ぶ凹部２０の個数が互いに異なる。このように、隣り合う翼１２同士において、回転軸１３の軸方向Ｘに並ぶ凹部２０の個数を変えることで各翼１２の断面形状を容易に異ならせることが可能である。したがって、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数を容易に変えて、隣り合う翼１２間の翼ピッチ音の周波数を分散させることができる。

【0051】

また、多翼ファン６において、翼１２の凹部２０は、回転軸１３の軸方向Ｘにおける翼１２の一部に形成されている。凹部２０（２０Ｆ、２０Ｇ）の底面２１ａは、凹部２０（２０Ｆ、２０Ｇ）が形成された翼面１７が湾曲する方向と同一方向に湾曲し、この底面２１ａが、回転軸１３の軸方向Ｘに直交する翼１２の断面において、翼弦長Ｌの一端から、凹部２０（２０Ｆ、２０Ｇ）が形成された翼面１７まで連続する１つの湾曲面として形成されている。これにより、凹部２０Ｆ、２０Ｇの底面２１ａに沿って翼面１７を流れる気流に生じる渦を小さくし、翼１２の下流側に生じる乱流が抑えられるので、翼面１７に沿う気流に生じる圧力損失が抑えられ、多翼ファン６を駆動するモータ（図示せず）の消費電力の低減を図れる。このため、翼１２の翼面１７に沿う気流の圧力損失を減少させることにより、多翼ファン６の風量を増やすことができる。

【0052】

また、多翼ファン６において、翼１２の凹部２０は、正圧面１７ａと負圧面１７ｂとに連続して、内周側部１８ａと外周側部１８ｂのいずれかの先端を切り欠いて形成される。これにより、隣り合う翼１２同士において、翼弦長Ｌを変えることで各翼１２の断面形状を容易に異ならせることが可能である。したがって、隣り合う翼１２間で翼ピッチ音の周波数を容易に変えることができる。

【0053】

また、多翼ファン６において、複数の翼１２は、回転軸１３の回転中心Ｏに対する翼１２の内接円Ｃ１の直径をＡ、翼１２の外接円Ｃ２の直径をＢとしたとき、翼１２の内外径比（Ａ／Ｂ）が０．７２０以上、０．８００以下である。これにより、このような翼１２の内外径比（Ａ／Ｂ）の場合に、凹部２０によって翼ピッチ音の周波数を制御することにより、凹部２０が無い多翼ファンに比べて騒音を低減できる。

【0054】

また、多翼ファン６において、複数の翼１２は、回転軸１３の回転中心Ｏに対する翼１２の内接円Ｃ１の直径をＡ、外接円Ｃ２の直径をＢとしたとき、翼１２の内外径比（Ａ／Ｂ）が０．８００を超える。翼１２の内外径比（Ａ／Ｂ）が０．８００を超える場合には、多翼ファン６を貫通するように翼１２間を通過する風速が増加して騒音の悪化を引き起こすおそれがあるが、凹部２０によって翼ピッチ音の周波数を制御することで、騒音の悪化を回避しつつ風量を増やすことができる。

【0055】

なお、本願の開示する多翼ファンは、実施例において貫流ファンとして用いられたが、貫流ファンに限定されない。多翼ファンは、例えば、シロッコファン等の遠心ファンに適用されてもよく、本実施例と同様の効果が得られる。

【符号の説明】

【0056】

１ 室内機
５ 熱交換器
６ 多翼ファン
１２ 翼
１３ 回転軸
１７ 翼面
１７ａ 正圧面
１７ｂ 負圧面
１８ａ 内周側部
１８ｂ 外周側部
２０（２０Ａ～２０Ｇ） 凹部
２１ａ 底面
２１ｂ 端面
Ａ、Ｂ 直径
（Ａ／Ｂ） 内外径比
Ｃ１ 内接円
Ｃ２ 外接円
Ｈ 長さ
Ｌ 翼弦長
Ｘ 軸方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】