特許 7645632 遠心ファン、金型、および送風装置

(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】2025-03-06

(45)【発行日】2025-03-14

(54)【発明の名称】遠心ファン、金型、および送風装置

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/30 20060101AFI20250307BHJP

   F04D 25/08 20060101ALI20250307BHJP

   B29C 33/42 20060101ALI20250307BHJP

   B29C 45/26 20060101ALI20250307BHJP

【ＦＩ】

F04D29/30 C

F04D29/30 101

F04D25/08 302E

B29C33/42

B29C45/26

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020193551

(22)【出願日】2020-11-20

(65)【公開番号】P2022082157

(43)【公開日】2022-06-01

【審査請求日】2023-09-20

(73)【特許権者】

【識別番号】000005049

【氏名又は名称】シャープ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】公文 ゆい

【審査官】丹治 和幸

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２７５９２２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／０８７９０９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００５－１５５５７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０４Ｄ １／００－１３／１６、

１７／００－１９／０２、

２１／００－２５／１６、

２９／００－３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空気が流出する後縁部と、前記後縁部より回転軸側に位置し空気が流入する前縁部とを有し、前記回転軸の周方向である回転方向に互いに間隔を空けて配置された複数の羽根体を備え、
前記羽根体は、
前記後縁部側の端部が、厚さが一定の第１板状部である、第１羽根部と、
前記第１羽根部より前記後縁部側に位置し、前記前縁部側の端部で前記第１板状部に繋がり、前記後縁部側に向かうにつれて厚さが大きくなる第２羽根部と、
前記第２羽根部より前記後縁部側に位置し、前記後縁部側に向かうにつれて厚さが小さくなる第３羽根部と、
前記第３羽根部より前記後縁部側に位置し、厚さが一定の第２板状部を含む第４羽根部とを有し、
前記回転軸の軸方向から見た場合に前記回転方向における後側に向けて前記第２羽根部と前記第３羽根部との境界が凸状に湾曲し、
前記羽根体の、前記回転方向における前側に位置する面を第１面とし、前記回転方向における前記前側と反対方向である前記後側に位置する面を第２面としたとき、
前記第２羽根部の前記第１面は曲面であり、
前記第２羽根部における前記第１面及び前記第３羽根部における前記第１面は、前記第１板状部における第１面を延長した平面より前記回転方向における前記前側に位置し、
前記第２羽根部は、
前記第２羽根部の前記前縁部側の端部に位置し、前記第１板状部に繋がる第１部分と、
前記第２羽根部の前記後縁部側の端部に位置し、前記境界に繋がる第２部分と、
前記第１部分と前記第２部分とを繋ぐ第３部分と、を含み、
前記第３部分の前記第２面は、前記第３部分の前記第１面よりも曲率の小さい曲面であり、
前記第２部分の前記第２面は、前記第２部分の前記第１面よりも曲率の大きい曲面である、遠心ファン。

【請求項2】

前記第１板状部における前記回転方向の反対側の面に平行な平面は、前記第２板状部における前記回転方向の反対側の面に平行な平面と交差し、
前記第１板状部の回転方向側の面に平行な平面と、前記第２板状部の回転方向側の面に平行な平面との交差部における回転方向側の角度は、８０°～１１０°であり、
前記第１板状部の回転方向の反対側の面に平行な平面と、前記第２板状部の回転方向の反対側の面に平行な平面との交差部における回転方向側の角度は、８０°～１１０°である、請求項１に記載の遠心ファン。

【請求項3】

前記第２羽根部および前記第３羽根部における最大厚さは、前記第１羽根部における最大厚さおよび前記第４羽根部における最大厚さよりも大きい、請求項１または２に記載の遠心ファン。

【請求項4】

前記第２羽根部は、前記第３羽根部に隣接している、請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心ファン。

【請求項5】

前記第１面の前記第２羽根部と前記第３羽根部との境界における曲率は、前記第２面の前記第２羽根部と前記第３羽根部との境界における曲率よりも小さい、請求項４に記載の遠心ファン。

【請求項6】

前記第２羽根部における前記第２面は、前記第１板状部における前記第２面を延長した平面より、前記回転方向における前側に位置する、請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心ファン。

【請求項7】

前記第３羽根部における前記第２面は、前記第２板状部における前記第２面を延長した平面より、前記回転方向における前側に位置する、請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心ファン。

【請求項8】

樹脂により形成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の遠心ファン。

【請求項9】

請求項８に記載の遠心ファンを成型するための金型。

【請求項10】

請求項１から８のいずれか一項に記載の遠心ファンと、
前記遠心ファンを回転させる駆動モータとを備える、送風装置。

【請求項11】

空気が流出する後縁部と、前記後縁部より回転軸側に位置し空気が流入する前縁部とを有し、前記回転軸の周方向である回転方向に互いに間隔を空けて配置された複数の羽根体を備え、
前記羽根体は、
前記後縁部側の端部が、厚さが一定の第１板状部である、第１羽根部と、
前記第１羽根部より前記後縁部側に位置し、前記前縁部側の端部で前記第１板状部に繋がり、前記後縁部側に向かうにつれて厚さが大きくなる第２羽根部と、
前記第２羽根部より前記後縁部側に位置し、前記後縁部側に向かうにつれて厚さが小さくなる第３羽根部と、を有し、
前記回転軸の軸方向から見た場合に前記回転方向における後側に向けて前記第２羽根部と前記第３羽根部との境界が凸状に湾曲し、
前記羽根体の、前記回転方向における前側に位置する面を第１面とし、前記回転方向における前記前側と反対方向である前記後側に位置する面を第２面としたとき、
前記第２羽根部の前記第１面は曲面であり、
前記第２羽根部における前記第１面及び前記第３羽根部における前記第１面は、前記第１板状部における第１面を延長した平面より前記回転方向における前記前側に位置し、
前記第２羽根部は、
前記第２羽根部の前記前縁部側の端部に位置し、前記第１板状部に繋がる第１部分と、
前記第２羽根部の前記後縁部側の端部に位置し、前記境界に繋がる第２部分と、
前記第１部分と前記第２部分とを繋ぐ第３部分と、を含み、
前記第３部分の前記第２面は、前記第３部分の前記第１面よりも曲率の小さい曲面であり、
前記第２部分の前記第２面は、前記第２部分の前記第１面よりも曲率の大きい曲面である、遠心ファン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、遠心ファン、金型および送風装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、生物のもつ多彩な機能を模倣して利用する技術、いわゆるバイオミメティクス（ｂｉｏｍｉｍｅｔｉｃｓ）に注目が集まっている。そして、そのような生体模倣技術を電気製品等に採用するモノづくりの一例としてネイチャーテクノロジー（登録商標）が知られている。

【0003】

一般的な空気調和機では、送風機として、クロスフローファンと称される横断流ファンを用いている。しかしながら、十分な風量を得るためには、送風機として、シロッコファンと称される遠心ファンを用いることが好ましい。

【0004】

遠心ファンは、複数の羽根体が等間隔で円状に並んで設けられ、ファンの回転に伴い、回転中心の近傍から空気が流入し、ファンの外側から空気が流出する。遠心ファンにおいて、空気が流れる流路は、互いに隣り合う羽根体の正圧面と羽根体の負圧面とで形成されている。

【0005】

羽根体に作用している負圧（揚力）が、流路の空気の流れがもつ運動エネルギーに負けると、空気の流れが羽根体の負圧面から剥離し、羽根体としての性能が低下する。

【0006】

特許文献１には、羽根体の流入側の厚さを厚くすることで、揚力の低下を軽減する遠心ファンが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】国際公開ＷＯ２０１８／１８９９３１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、上述のような従来技術では、羽根体の空気流入側の厚さを厚くしているため、流路の入口が狭く、摩擦抵抗が増加し、風量の低下を招き、十分にファンの能力を高めることができないという問題が生じる。

【0009】

本発明の一態様は、ファンとしての能力を十分に発揮できる遠心ファンを実現することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る遠心ファンは、空気が流出する後縁部と、前記後縁部より回転軸側に位置し空気が流入する前縁部とを有し、前記回転軸の周方向である回転方向に互いに間隔を空けて配置された複数の羽根体を備え、前記羽根体は、前記後縁部側の端部が、厚さが一定の第１板状部である、第１羽根部と、前記第１羽根部より前記後縁部側に位置し、前記前縁部側の端部で前記第１板状部に繋がり、前記後縁部側に向かうにつれて厚さが大きくなる第２羽根部と、前記第２羽根部より前記後縁部側に位置し、前記後縁部側に向かうにつれて厚さが小さくなる第３羽根部と、前記第３羽根部より前記後縁部側に位置し、厚さが一定の第２板状部を含む第４羽根部とを有し、前記回転軸の軸方向から見た場合に前記回転方向における後側に向けて前記第２羽根部と前記第３羽根部との境界が凸状に湾曲し、前記羽根体の、前記回転方向における前側に位置する面を第１面とし、前記回転方向における前記前側と反対方向である前記後側に位置する面を第２面としたとき、前記第２羽根部の前記第１面は曲面であり、前記第２羽根部における前記第１面及び前記第３羽根部における前記第１面は、前記第１板状部における第１面を延長した平面より前記回転方向における前記前側に位置し、前記第２羽根部は、前記第２羽根部の前記前縁部側の端部に位置し、前記第１板状部に繋がる第１部分と、前記第２羽根部の前記後縁部側の端部に位置し、前記境界に繋がる第２部分と、前記第１部分と前記第２部分とを繋ぐ第３部分と、を含み、前記第３部分の前記第２面は、前記第３部分の前記第１面よりも曲率の小さい曲面であり、前記第２部分の前記第２面は、前記第２部分の前記第１面よりも曲率の大きい曲面である。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る遠心ファンは、空気が流出する後縁部と、前記後縁部より回転軸側に位置し空気が流入する前縁部とを有し、前記回転軸の周方向である回転方向に互いに間隔を空けて配置された複数の羽根体を備え、前記羽根体は、前記後縁部側の端部が、厚さが一定の第１板状部である、第１羽根部と、前記第１羽根部より前記後縁部側に位置し、前記前縁部側の端部で前記第１板状部に繋がり、前記後縁部側に向かうにつれて厚さが大きくなる第２羽根部と、前記第２羽根部より前記後縁部側に位置し、前記後縁部側に向かうにつれて厚さが小さくなる第３羽根部と、を有し、前記回転軸の軸方向から見た場合に前記回転方向における後側に向けて前記第２羽根部と前記第３羽根部との境界が凸状に湾曲し、前記羽根体の、前記回転方向における前側に位置する面を第１面とし、前記回転方向における前記前側と反対方向である前記後側に位置する面を第２面としたとき、前記第２羽根部の前記第１面は曲面であり、前記第２羽根部における前記第１面及び前記第３羽根部における前記第１面は、前記第１板状部における第１面を延長した平面より前記回転方向における前記前側に位置し、前記第２羽根部は、前記第２羽根部の前記前縁部側の端部に位置し、前記第１板状部に繋がる第１部分と、前記第２羽根部の前記後縁部側の端部に位置し、前記境界に繋がる第２部分と、前記第１部分と前記第２部分とを繋ぐ第３部分と、を含み、前記第３部分の前記第２面は、前記第３部分の前記第１面よりも曲率の小さい曲面であり、前記第２部分の前記第２面は、前記第２部分の前記第１面よりも曲率の大きい曲面である。

【発明の効果】

【0011】

本発明の一態様によれば、ファンとしての能力を十分に発揮できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施形態１に係る遠心ファンの斜視図である。

【図2】図１に示す遠心ファンの正面図である。

【図3】図２に示す遠心ファンに設けられた一つの羽根体の正面図である。

【図4】図３に示す羽根体の形状を特定するための説明図である。

【図5】図３に示す羽根体の形状を特定するための説明図である。

【図6】図１に示す遠心ファンの空気の流れを示す概略図である。

【図7】比較例の遠心ファンの空気の流れを示す概略図である。

【図8】図１に示す遠心ファンの製造に用いる成型金型の断面図である。

【図9】図１に示す遠心ファンを用いた送風機を示す断面図である。

【図10】図８のＡＡ線矢視断面図である。

【図11】図１に示す遠心ファンを用いた空気清浄機の断面図である。

【図12】図１に示す送風ファンを用いた空気調和機を側面方向から見たときの室内機の縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

〔実施形態１〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。

【0014】

（送風ファンの概要）
図１は、送風ファン１０の斜視図、図２は、送風ファン１０の正面図である。図１に示すように、送風ファン１０は、回転軸１０１に沿って併設された２つの遠心ファン１１を含む。なお、２つの遠心ファン１１は、何れも同じ構成である。送風ファン１０を２つの遠心ファン１１で構成するのは、風量を多くするためである。つまり、風量に応じて、遠心ファン１１を使用する数を調整すればよい。例えば、エアコンのような大型の空気調和機には２つ以上の遠心ファン１１を組み合わせた送風ファンが好適に用いられる。また、エアコンのような大型の空気調和機でなく、小型の空気調和機として例えば空気清浄機であれば、１つの遠心ファン１１を備える送風ファンが好適に用いられる。

【0015】

遠心ファン１１は、全体として略円筒状の外形を有する。遠心ファン１１は、回転方向に互いに間隔を空けて配置された複数の羽根体２０を備えている。複数の羽根体２０のそれぞれは、空気が流出する後縁部２４ｂと、後縁部２４ｂより回転軸１０１側に位置し空気が流入する前縁部２１ｂとを有する。遠心ファン１１は、樹脂によって一体に形成されている。

【0016】

遠心ファン１１は、回転する複数の羽根体２０によって、前縁部２１ｂから取り込んだ空気を後縁部２４ｂに送り出す。つまり、遠心ファン１１は、遠心力を利用して、回転中心側である前縁部２１ｂから径方向外側である後縁部２４ｂに空気を送り出す。

【0017】

遠心ファン１１は、外周枠１２およびディスク体１３をさらに有している。外周枠１２は、回転軸１０１を中心とする環状に延在して形成されている。ディスク体１３は、他方の遠心ファン１１との接続部を形成している。従って、外周枠１２とディスク体１３は、回転軸１０１の軸方向において距離を隔てて配置されている。

【0018】

複数の羽根体２０は、回転軸１０１を中心とする周方向に互いに間隔を隔てて設けられている。ここでは、複数の羽根体２０は、回転軸１０１を中心とする周方向において等間隔に配置され、回転軸１０１の軸方向における両端において外周枠１２およびディスク体１３によって支持されている。羽根体２０は、ディスク体１３上に立設され、外周枠１２に向けて回転軸１０１の軸方向に沿って延びるように形成されている。

【0019】

（羽根体の詳細）
図３は、遠心ファン１１が備える羽根体２０の正面図である。図４は、図３に示す羽根体２０の形状を説明するための部分拡大図である。図５は、羽根体２０の正圧面と負圧面の角度を説明するための正面図である。

【0020】

羽根体２０は、図３に示すように、回転方向（矢印方向）における前側に位置する正圧面２０ａ（第１面）と、回転方向（矢印方向）における後側に位置する負圧面２０ｂ（第２面）を有する。

【0021】

羽根体２０は、図４に示すように、流入部１１ｂ側端部に前縁部２１ｂ、流出部１１ａ側端部に後縁部２４ｂを有する。羽根体２０は、第１羽根部２１と、第２羽根部２２と、第３羽根部２３と、第４羽根部２４とを有する。第１羽根部２１は、前縁部２１ｂおよび厚さが略一定の第１板状部２１ａを含む。第２羽根部２２は、第１羽根部２１より後縁部２４ｂ側に位置し、後縁部２４ｂ側に向かうにつれて厚さが大きくなる。第３羽根部２３は、第２羽根部２２より後縁部２４ｂ側に位置し、後縁部２４ｂ側に向かうにつれて厚さが小さくなる。第４羽根部２４は、第３羽根部２３より後縁部２４ｂ側に位置し、後縁部２４ｂおよび厚さが略一定の第２板状部２４ａを含む。

【0022】

羽根体２０を構成する第１羽根部２１～第４羽根部２４の厚さは、回転軸１０１に垂直な断面における厚さを示す。例えば、羽根体２０の負圧面２０ｂ（第２面）のある点における厚さは、当該点から正圧面２０ａ（第１面）までの最短距離である。

【0023】

第２羽根部２２および第３羽根部２３における最大厚さは、第１羽根部２１における最大厚さおよび第４羽根部２４における最大厚さよりも大きい。さらに、第２羽根部２２および第３羽根部２３は、隣接しているので、第２羽根部２２と第３羽根部２３との境界が羽根体２０における最大厚さを有する箇所となる。

【0024】

羽根体２０は、回転方向の反対方向に向けて凸状に湾曲している。例えば、正圧面２０ａは凹面を有し、負圧面２０ｂは凸面を有する。具体的には、第１羽根部２１の第１板状部２１ａおよび第４羽根部２４の第２板状部２４ａは、径方向に対して傾斜している。第１羽根部２１の第１板状部２１ａにおける回転方向の反対側の面に平行な平面Ｘ１は、第４羽根部２４の第２板状部２４ａにおける回転方向の反対側の面に平行な平面Ｘ２と交差している。

【0025】

正圧面２０ａ（第１面）の第２羽根部２２と第３羽根部２３との境界Ｂ１における曲率は、負圧面２０ｂ（第２面）の第２羽根部２２と第３羽根部２３との境界Ｂ２における曲率よりも小さい。例えば、正圧面２０ａを、第１板状部２１ａ及び第２板状部２４ａの負圧面２０ｂに重なるよう回転方向の反対方向にオフセットした面よりも、負圧面２０ｂの境界Ｂ２は回転方向の反対側に位置する（図３参照）。

【0026】

このように、羽根体２０における、正圧面２０ａの第２羽根部２２と第３羽根部２３との境界Ｂ１における曲率が、負圧面２０ｂの第２羽根部２２と第３羽根部２３との境界Ｂ２における曲率よりも小さいことで、第２羽根部２２と第３羽根部２３の厚さを厚くすることが可能となる。

【0027】

羽根体２０が湾曲している箇所において、羽根体２０の厚さが大きい部分（例えば図３に示す断面が三角形状の斜線部分）が形成される。これにより、羽根体からの空気の流れの剥離を軽減することができる。

【0028】

例えば、図５に示すように、正圧面２０ａ（第１面）における、第１板状部２１ａの回転方向側の面に平行な面Ｘ３と、第２板状部２４ａの回転方向側の面に平行な面Ｘ４との交差部における当該正圧面２０ａ側の角度をθ１とする。負圧面２０ｂ（第２面）における、第１板状部２１ａの回転方向と反対側の面に平行な面Ｘ１と、第２板状部２４ａの回転方向と反対側の面に平行な面Ｘ２との交差部における当該負圧面２０ｂ側の角度をθ２とする。角度θ１，θ２は同程度であってよい。例えば、θ１及びθ２は、８０°～１１０°であってもよい。但し、角度θ１，θ２についてはこれらに限定するものではない。例えば、θ１はθ２より小さくてもよいし、θ１はθ２より大きくてもよい。

【0029】

ここで、羽根体２０は、図４に示すように、第２羽根部２２の正圧面２０ａ側は、第１羽根部２１の第１板状部２１ａにおける正圧面２０ａを延長した平面Ｘ３に対して、回転方向逆向きに突出していないことが好ましい。これは、隣接する羽根体２０との間に形成される流路において、負圧面２０ｂ側の揚力を高めて流れが羽根体２０から剥離されるのを抑制するためである。つまり、隣接する羽根体２０との間に形成される空気の流路において、第２羽根部２２と第３羽根部２３との境界の正圧面２０ａが平面Ｘ３に対して回転方向逆向きに突出しないことで、正圧面２０ａ近くでの流速の低下を抑制できる。これにより、正圧面２０ａ近くでの流速は、対向する羽根体２０の負圧面２０ｂ近くでの流速に等しくなる。これにより、流路内での流速を速めた状態で略一定に保つことができるので、羽根体２０に作用している負圧に対して、空気の流れのもつ運動エネルギーが負けるまでの時間的および距離的なマージンを大幅に長くすることが可能となる。よって、空気の流れが羽根体２０の負圧面２０ｂから剥離することも抑制され、結果として、羽根体２０としての性能が低下することも抑制でき、剥離が抑制されることで騒音が発生することも大幅に抑制することが可能となる。

【0030】

このような効果を奏するために、例えば、第２羽根部２２における正圧面２０ａは、第１板状部２１ａにおける正圧面２０ａを延長した平面Ｘ３より、回転方向における前側に位置するように、羽根体２０は形成されている。

【0031】

また、第２羽根部２２における負圧面２０ｂは、第１板状部２１ａにおける負圧面２０ｂを延長した平面Ｘ１より、回転方向における前側に位置するように、羽根体２０は形成されている。

【0032】

さらに、第３羽根部２３における正圧面２０ａは、第２板状部２４ａにおける正圧面２０ａを延長した平面Ｘ４より、回転方向における前側に位置するように、羽根体２０は形成されている。

【0033】

また、第３羽根部２３における負圧面２０ｂは、第２板状部２４ａにおける負圧面２０ｂを延長した平面Ｘ２より、回転方向における前側に位置するように、羽根体２０は形成されている。

【0034】

ただし、羽根体２０の構成は、これらに限られない。例えば、第２羽根部２２または第３羽根部２３における負圧面２０ｂは、平面Ｘ１およびＸ２より回転方向における後側に位置してもよい。例えば、第２羽根部２２または第３羽根部２３における正圧面２０ａは、平面Ｘ３およびＸ４より回転方向における後側に位置してもよい。

【0035】

（効果）
図６は、図１に示す遠心ファン１１の空気の流れを示す概略図である。図７は、比較例の遠心ファンの空気の流れを示す概略図である。

【0036】

図６および図７に示す何れの流路においても、流路内での流速を、速めた状態で略均一に保つことができるので、羽根体２０に作用している負圧に対して、流れのもつ運動エネルギーが負ける（渦が生じる）までの時間的および距離的なマージンを大幅に長くすることが可能となる。

【0037】

しかしながら、図７に示す羽根体１０２０では、前縁部１０２１付近の厚さが厚い。そのため、互いに隣接する羽根体１０２０によって形成される流路（正圧面１０２０ａと負圧面１０２０ｂとの間）の流入口側が狭く、空気が入りにくくなり、空気の摩擦抵抗が増えて、風量が減る。

【0038】

これに対して、図６に示す羽根体２０では、第１板状部２１ａが存在することにより、第１羽根部２１の前縁部２１ｂ付近の厚さが小さい。そのため、隣接する羽根体２０によって形成される流路（正圧面２０ａと負圧面２０ｂとの間）の流入部１１ｂ側が広く、空気が入り易くなり、空気の摩擦抵抗が減り、風量が増える。

【0039】

したがって、羽根体２０を用いた遠心ファン１１によれば、空気の流れの剥離を軽減し、且つ、摩擦抵抗を低下させることで、ファンとしての能力を十分に発揮できるという効果を奏する。

【0040】

なお、第２羽根部２２および第３羽根部２３の間に別の羽根部が存在してもよい。例えば、厚さが略一定の別の羽根部が存在してもよい。また、後縁部２４ｂ側に向かうにつれて厚さが小さくなった後厚さが大きくなる別の羽根部が存在してもよい。例えば、別の羽根部の負圧面が平らに近い形状であってもよい。

【0041】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0042】

本実施形態では、前記実施形態１の遠心ファン１１の製造時に用いられる成型用金型、遠心ファン１１を用いた送風機および空気調和機について説明を行う。

【0043】

（成型用金型）
図８は、遠心ファン１１の製造時に用いられる成型用金型１１０を示す断面図である。成型用金型１１０は、固定側金型１１４および可動側金型１１２を有する。固定側金型１１４および可動側金型１１２により、遠心ファン１１と略同一形状であるキャビティ１１６が規定される。キャビティ１１６に流動性の樹脂が注入されることにより、遠心ファン１１が成型される。

【0044】

成型用金型１１０には、キャビティ１１６に注入された樹脂の流動性を高めるための図示しないヒータが設けられてもよい。このようなヒータの設置は、たとえば、ガラス繊維入りＡＳ樹脂のような強度を増加させた合成樹脂を用いる場合に特に有効である。

【0045】

以下に、遠心ファン１１を用いた送風機、空気調和機について説明する。

【0046】

（送風機）
図９は、遠心ファン１１を用いた送風機１２０を示す断面図である。図１０は、図９中のＡ－Ａ線上に沿った送風機１２０の断面形状を示す断面図である。送風機１２０（送風装置）は、外装ケーシング１２６内に、駆動モータ１２８（図９）と、遠心ファン１１と、ケーシング１２９とを有する。

【0047】

駆動モータ１２８の出力軸は、遠心ファン１１のボス部１６（図１０）に連結されている。ケーシング１２９は、誘導壁１２９ａを有する。誘導壁１２９ａは、遠心ファン１１の外周上に配置される略３／４円弧によって形成されている。誘導壁１２９ａは、羽根体２０の回転により発生する気流を羽根体２０の回転方向に誘導しつつ、気流の速度を増大させるように形成されている。

【0048】

ケーシング１２９には、吸い込み部１３０（図１０）および吹き出し部１２７が形成されている。吸い込み部１３０は、回転軸１０１の延長上に位置して形成されている。吹き出し部１２７は、誘導壁１２９ａの一部から誘導壁１２９ａの接線方向の一方に開放されて形成されている。吹き出し部１２７は、誘導壁１２９ａの一部から誘導壁１２９ａの接線方向の一方に突出する角筒形状をなしている。

【0049】

駆動モータ１２８（図１０）の駆動により、遠心ファン１１が矢印１０３（図９）に示す方向に回転する。このとき、空気が吸い込み部１３０からケーシング１２９内に取り込まれ、遠心ファン１１の内周側空間１３１から外周側空間１３２へと送り出される。外周側空間１３２に送り出された空気は、矢印１０４に示す方向に沿って周方向に流れ、吹き出し部１２７を通じて外部に送風される。

【0050】

（空気清浄機）
図１１は、遠心ファン１１を用いた空気調和機としての空気清浄機１４０を示す断面図である。空気清浄機１４０（送風装置）は、ハウジング１４４と、送風機１５０と、ダクト１４５と、（ＨＥＰＡ：High Efficiency Particulate Air Filter）フィルタ１４１とを有する。

【0051】

送風機１５０は、遠心ファン１１、および、回転軸１０１を中心に遠心ファン１１を回転させる駆動モータ１５１を備える。

【0052】

ハウジング１４４は、後壁１４４ａおよび天壁１４４ｂを有する。ハウジング１４４には、空気清浄機１４０が設置された室内の空気を吸い込むための吸い込み口１４２が形成されている。吸い込み口１４２は、後壁１４４ａに形成されている。ハウジング１４４には、さらに、清浄空気を室内に向けて放出する吹き出し口１４３が形成されている。吹き出し口１４３は、天壁１４４ｂに形成されている。一般的に、空気清浄機１４０は、後壁１４４ａを室内の壁に対向させるようにして壁際に設置される。

【0053】

フィルタ１４１は、ハウジング１４４の内部において、吸い込み口１４２と向い合って配置されている。吸い込み口１４２を通じてハウジング１４４内部に導入された空気は、フィルタ１４１を通過することによって、異物が除去され、清浄空気とされる。ハウジング１４４の内部には、吸い込み部１５３および吹き出し部１５４が形成される。駆動モータ１５１は、ハウジング１４４の内壁１５２に固定されている。

【0054】

（エアコンの室内機）
図１２は、２つの遠心ファン１１を有する送風ファン１０を用いた空気調和機としてのエアコンの室内機２０１を示す断面図である。

【0055】

図１２に示すように、空気調和機の室内機２０１（送風装置）は、室内機本体部２０２と、室内機本体部２０２の前面に設けられた導風板２０３と、を備えている。室内機本体部２０２は、キャビネット２３０と、送風機２１３と、熱交換器２１４と、ドレンパン２２１と、を備えている。送風機２１３は、送風ファン１０、および、送風ファン１０を回転させる駆動モータを備える。

【0056】

室内機本体部２０２の上部には、第１吸込み口２１１が設けられている。室内機本体部２０２の下部には、第２吸込み口２１２が設けられている。室内機本体部２０２の前部には、吹出し口２１７が設けられている。室内機本体部２０２は、第１吸込み口２１１の内側（下側）に、第１フィルタ２１５を有し、第２吸込み口２１２の内側（上側）に第２フィルタ２１６を有している。第１フィルタ２１５は、例えばプレフィルタに相当する機能を有するフィルタであり、第２フィルタ２１６よりも低性能であり、第２フィルタ２１６よりも通風抵抗が小さいフィルタである。第２フィルタ２１６は、例えばＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）であり、第１フィルタ２１５よりも高性能であり、第１フィルタ２１５よりも通風抵抗が大きいフィルタである。

【0057】

第１吸込み口２１１から室内機２０１に吸い込まれた空気は、第１フィルタ２１５を経た後、送風ファン１０により熱交換器２１４へ吹き付けられ、吹出し口２１７から吹き出される。第２吸込み口２１２から室内機２０１に吸い込まれた空気は、第２フィルタ２１６を経た後、送風ファン１０により熱交換器２１４へ吹き付けられ、吹出し口２１７から吹き出される。

【0058】

第１吸込み口２１１には、第１吸込み口２１１を開閉する開閉蓋２１８が設けられている。開閉蓋２１８は、キャビネット２３０の上部に取り付けられている。開閉蓋２１８は、空調モードで運転する場合に開状態となる。また、開閉蓋２１８は、空気調和機が停止状態である場合、もしくは、空気調和機を、空気清浄モードで運転する場合に閉状態となる。

【0059】

空調モードは空気清浄機能よりも空気調和機能を優先する場合の空気調和機の運転モードである。空気清浄モードは、空気調和機能よりも空気清浄機能を優先する場合の空気調和機の運転モードである。空調モードでは、空気は、主として第１吸込み口２１１から吸い込まれる。一方、空気清浄モードでは、空気は、第２吸込み口２１２のみから吸い込まれる。

【0060】

導風板２０３は、吹出し口２１７から吹き出された空気（気流）が、冷房運転では斜め上に向かい、暖房運転では斜め下に向かうように、配置される。

【0061】

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る遠心ファンは、空気が流出する後縁部と、前記後縁部より回転軸側に位置し空気が流入する前縁部とを有し、回転方向に互いに間隔を空けて配置された複数の羽根体を備え、前記複数の羽根体のそれぞれは、厚さが略一定の第１板状部を含む第１羽根部と、前記第１羽根部より前記後縁部側に位置し、前記後縁部側に向かうにつれて厚さが大きくなる第２羽根部と、前記第２羽根部より前記後縁部側に位置し、前記後縁部側に向かうにつれて厚さが小さくなる第３羽根部と、前記第３羽根部より前記後縁部側に位置し、厚さが略一定の第２板状部を含む第４羽根部とを有する。

【0062】

上記の構成によれば、遠心ファンは、第２羽根部及び第３羽根部を有することにより、空気の流れの剥離を軽減することができる。その上、遠心ファンは、第２羽根部に繋がる第１板状部を有することにより、互いに隣接する羽根体の間に形成される流路の流入口の面積を広くすることができる。これにより、空気の流れの剥離を軽減し、且つ、摩擦抵抗を低下させることができ、風量を多くすることができる。それゆえ、遠心ファンは、ファンとしての能力を十分に発揮することができる。

【0063】

本発明の態様２に係る遠心ファンは、上記態様１において、前記複数の羽根体のそれぞれは、前記回転方向の反対方向に向けて凸状に湾曲していてもよい。

【0064】

本発明の態様３に係る遠心ファンは、上記態様１または２において、前記第１板状部における前記回転方向の反対側の面に平行な平面は、前記第２板状部における前記回転方向の反対側の面に平行な平面と交差してもよい。

【0065】

本発明の態様４に係る遠心ファンは、上記態様１から３の何れか１態様において、前記第１板状部および前記第２板状部は、径方向に対して傾斜していてもよい。

【0066】

上記の構成によれば、遠心ファンは、効率よく送風することができる。

【0067】

本発明の態様５に係る遠心ファンは、上記態様１から４の何れか１態様において、前記第２羽根部および前記第３羽根部における最大厚さは、前記第１羽根部における最大厚さおよび前記第４羽根部における最大厚さよりも大きくてもよい。

【0068】

上記の構成によれば、空気の流れの剥離を軽減することができる。

【0069】

本発明の態様６に係る遠心ファンは、上記態様１から５の何れか１態様において、前記第２羽根部は、前記第３羽根部に隣接していてもよい。

【0070】

上記の構成によれば、羽根体が湾曲している箇所において、羽根体の厚さが大きい部分（例えば断面が三角形状の部分）が形成される。これにより、羽根体からの空気の流れの剥離を軽減することができる。

【0071】

本発明の態様７に係る遠心ファンは、上記態様６において、前記複数の羽根体のそれぞれは、前記回転方向における前側に位置する第１面と、前記回転方向における後側に位置する第２面とを有し、前記第１面の前記第２羽根部と前記第３羽根部との境界における曲率は、前記第２面の前記第２羽根部と前記第３羽根部との境界における曲率よりも小さくてもよい。

【0072】

上記の構成によれば、羽根体が湾曲している箇所において、羽根体の厚さが大きい部分（例えば断面が三角形状の部分）が形成される。これにより、羽根体からの空気の流れの剥離を軽減することができる。

【0073】

本発明の態様８に係る遠心ファンは、上記態様１から６の何れか１態様において、前記複数の羽根体のそれぞれは、前記回転方向における前側に位置する第１面を有し、前記第２羽根部における前記第１面は、前記第１板状部における前記第１面を延長した平面より、前記回転方向における前側に位置してもよい。

【0074】

上記の構成によれば、空気の流れに対する摩擦抵抗を小さくすることができる。

【0075】

本発明の態様９に係る遠心ファンは、上記態様１から６、および８の何れか１態様において、前記複数の羽根体のそれぞれは、前記回転方向における後側に位置する第２面を有し、前記第２羽根部における前記第２面は、前記第１板状部における前記第２面を延長した平面より、前記回転方向における前側に位置してもよい。

【0076】

上記の構成によれば、空気の流れに対する摩擦抵抗を小さくすることができる。

【0077】

本発明の態様１０に係る遠心ファンは、上記態様１から６の何れか１態様において、前記複数の羽根体のそれぞれは、前記回転方向における前側に位置する第１面を有し、前記第３羽根部における前記第１面は、前記第２板状部における前記第１面を延長した平面より、前記回転方向における前側に位置してもよい。

【0078】

上記の構成によれば、空気の流れに対する摩擦抵抗を小さくすることができる。

【0079】

本発明の態様１１に係る遠心ファンは、上記態様１から６、８、および１０のいずれか１態様において、前記複数の羽根体のそれぞれは、前記回転方向における後側に位置する第２面を有し、前記第３羽根部における前記第２面は、前記第２板状部における前記第２面を延長した平面より、前記回転方向における前側に位置してもよい。

【0080】

上記の構成によれば、空気の流れに対する摩擦抵抗を小さくすることができる。

【0081】

本発明の態様１２に係る遠心ファンは、上記態様１から１１のいずれか１態様において、樹脂により形成されていてもよい。

【0082】

本発明の態様１３に係る金型は、上記態様１２に記載の遠心ファンを成型する金型である。

【0083】

本発明の態様１４に係る送風装置は、上記態様１～１２のいずれか１態様に記載の遠心ファンと、前記遠心ファンを回転させる駆動モータとを備える。

【0084】

上記の構成によれば、風量が多く且つ騒音が軽減された送風装置を実現することができる。

【0085】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

【0086】

なお、本開示は猛禽類の翼に揚力を発生させる翼断面構造に着目した技術的思想を含んでいる。つまり、この発明は、バイオミメティクスに関係するものである。

【符号の説明】

【0087】

１０ 送風ファン
１１ 遠心ファン
１１ａ 流出部
１１ｂ 流入部
１２ 外周枠
１３ ディスク体
２０ 羽根体
２０ａ 正圧面（第１面）
２０ｂ 負圧面（第２面）
２１ 第１羽根部
２１ａ 第１板状部
２１ｂ 前縁部
２２ 第２羽根部
２３ 第３羽根部
２４ 第４羽根部
２４ａ 第２板状部
２４ｂ 後縁部
１０１ 回転軸
１１０ 成型用金型
１１２ 可動側金型
１１４ 固定側金型
１１６ キャビティ
１２０、１５０、２１３ 送風機（送風装置）
１２６ 外装ケーシング
１２８、１５１ 駆動モータ
１２９ ケーシング
１２９ａ 誘導壁
１４０ 空気清浄機（送風装置）
１４１ フィルタ
１４４ ハウジング
１４５ ダクト
２０１ 室内機（送風装置）
２０２ 室内機本体部
２０３ 導風板
２１４ 熱交換器
２１５ 第１フィルタ
２１６ 第２フィルタ
２１８ 開閉蓋

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】