JP2003269363A - タンゼンシャルファン羽根車及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 離散周波数騒音を効果的に低減することがで
きるタンゼンシャルファン羽根車の提供と、このタンゼ
ンシャルファン羽根車を用いた空気調和機の提供とを課
題とする。 【解決手段】 各羽根３１を、互いに等しい枚数を有
する偶数のグループにまとめ、仮想平均ピッチ角度をα
とし、各グループのうち、隣接する一方のグループにお
ける各羽根間ピッチ角度をβ、他方のグループにおける
各羽根間ピッチ角度をγとした場合に、β＝α＋εでか
つ、γ＝α−εとなるピッチずれ角度εを有する構成を
採用した。軸方向に各ブロックをδ角度だけずらせて
隣接接合することにより、各ブロックのＮＺｒ成分波の
合成音圧を最小化するδ角ずらし配置ファンとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば空気調和機
の室内ユニットなどに用いられて好適なタンゼンシャル
ファン羽根車と、このタンゼンシャルファン羽根車を備
えた空気調和機とに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の従来のタンゼンシャルファン羽
根車を備えた空気調和機の一例を、図５に示す。なお、
同図は、従来の空気調和機の室内ユニットを示す縦断面
図である。同図に示す室内ユニットは、ベース１に対し
て前面パネル２を組み合わせることで箱形の筐体（以
下、これをケーシング３と呼ぶ）が形成されている。こ
の前面パネル２には、その前面および上面にそれぞれ空
気吸い込み口４，５，６が形成されている。

【０００３】ケーシング３内には、プレートフィンチュ
ーブ形の室内熱交換器７およびクロスフローファンであ
るタンゼンシャルファン羽根車８が配置されている。タ
ンゼンシャルファン羽根車８は、複数枚の羽根を環状配
置させて円筒をなし、この円筒をその軸線方向（紙面垂
直方向）の複数箇所において該軸線に垂直をなす間板に
より補強した構成を有しており、ケーシング３内の風路
ケース１Ａ中に配設されている。なお、各羽根は、前記
軸線を中心として互いに等ピッチ角度間隔を空けて配置
されている。

【０００４】室内熱交換器７は、複数のプレートフィン
を平行に配列するとともにその両側にそれぞれ側板を配
置し、かつこれら側板および複数のプレートフィンの間
に冷媒の流れるチューブを配設した構成をなしている。
そして、この室内熱交換器７は、タンゼンシャルファン
羽根車８が図中矢印ａに示す方向へ回転した際の空気の
吸い込み側に、タンゼンシャルファン羽根車８を取り囲
むように配設されている。この室内熱交換器７は、複数
部分すなわち第１段部分７ａ，第２段部分７ｂ，第３段
部分７ｃに３分割されている。一方、フロントパネル２
の空気吹出し口２ａには、冷風および温風の送風方向を
変える風向き変更装置９が設けられている。

【０００５】また、前記タンゼンシャルファン羽根車８
の空気の吸い込み側には、ノーズ１ａ及びスタビライザ
１ｂが、ベース１と一体に設けられている。このスタビ
ライザ１ｂは、室内熱交換器７で発生するドレン（凝縮
液）を受けるドレンガイドを兼用しており、タンゼンシ
ャルファン羽根車８の外周面に対して所定隙間を置いて
平行をなす、概ね平板形状をなしている。

【０００６】タンゼンシャルファン羽根車８が矢印ａに
示す方向へ回転すると、周囲の空気がフロントパネル２
の前面の空気吸い込み口４および上面の各空気吸い込み
口５，６からそれぞれ吸い込まれ、室内熱交換器７の第
１〜第３段部分７ａ〜７ｃに送られる。そして、これら
室内熱交換器７の第１〜第３段部分７ａ〜７ｃで空気が
熱交換され、得られた冷風または温風Ｋがタンゼンシャ
ルファン羽根車８の駆動により、上述した吸い込み側か
ら当該タンゼンシャルファン羽根車８を横断して、図中
矢印で示す方向に向かう流れとなり、やがて、空気吹出
し口２ａから送風されていく。このときの冷風または温
風Ｋは、風向き変更装置９により、その吹出し方向が変
更されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記説明の
従来のタンゼンシャルファン羽根車８を有する空気調和
機は、以下に説明する問題を有していた。すなわち、前
記各羽根の枚数をＺｒとし、タンゼンシャルファン羽根
車８の回転数を毎秒Ｎ回転とした場合に、その周囲に、
毎秒ＮＺｒ回の圧力変動が規則的に生じるため、この規
則的な圧力変動に起因するピュア・トーン・ノイズが発
生するという問題である。

【０００８】図６に示すように、タンゼンシャルファン
羽根車の送風音は、一般的に、広帯域になだらかに分布
する広帯域周波数騒音と、単一周波数にピークを有する
離散周波数騒音（ピュア・トーン・ノイズ、またはＮＺ
音と称される。）とで構成される。広帯域周波数騒音
は、熱交換機後流の乱れや、各羽根からの流れの剥離な
どが主因となる乱流騒音であり、周波数帯域は広いが、
音圧レベルとしては、比較的低い。一方、離散周波数騒
音は、前記ＮＺｒを基本周波数としてその整数倍の周波
数（１ＮＺｒ，２ＮＺｒ，３ＮＺｒ）で顕著なピークを
有する、比較的高い周波数の騒音であり、耳につきやす
い騒音源となっている。この離散周波数騒音のレベル
は、広帯域周波数騒音と比較して流速の寄与率が小さ
く、低風量運転時に顕著になりやすい。空気調和機は、
寝室でも使用されるが、就寝時に用いられる低騒音モー
ドの騒音を低減させるためには、この離散周波数騒音の
抑制が必要不可欠である。

【０００９】この離散周波数騒音を抑制させる手段とし
て、各羽根の配列を不等間隔にするランダムピッチファ
ンがある。これは、翼の配列ピッチを乱数正規分布にし
たがって不等間隔にすることで音源の周期を不規則に
し、翼ピッチ音を複数の低いピークに分散させる手法で
ある。しかし、この場合も、１ＮＺｒ，２ＮＺｒ，３Ｎ
Ｚｒの各周波数で顕著なピーク波形を生じることは同様
であり、ピークレベルが期待ほど減少せず、さらなる騒
音対策が望まれている。

【００１０】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであり、離散周波数騒音を効果的に低減することがで
きるタンゼンシャルファン羽根車の提供と、このタンゼ
ンシャルファン羽根車を用いた空気調和機の提供とを目
的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下の手段を採用した。すなわち、請求項
１に記載のタンゼンシャルファン羽根車は、複数枚の羽
根を回転軸線回りに環状配置させて筒をなし、その回転
により、内部に導入した流体を外部に吹き出すタンゼン
シャルファン羽根車において、前記各羽根を、これら羽
根の枚数が偶数枚である場合には、互いに等しい枚数を
有する偶数のグループにまとめ、これら羽根の枚数が奇
数枚である場合には、そのうちの１枚を除いたものを、
互いに等しい枚数を有する偶数のグループにまとめ、３
６０°を前記各羽根の全枚数で割った仮想平均ピッチ角
度をαとし、前記各グループのうち、隣接する一方のグ
ループにおける各羽根間ピッチ角度をβ、他方のグルー
プにおける各羽根間ピッチ角度をγとした場合に、β＝
α＋εでかつ、γ＝α−εとなるピッチずれ角度εを有
することを特徴とする。上記請求項１に記載のタンゼン
シャルファン羽根車によれば、そのＮＺｒ成分音圧をフ
ーリエ積分により求めた場合、ピッチ角度βを有するグ
ループの波形成分も、ピッチ角度γを有するグループの
波形成分もＮＺｒ成分の波形との間で、ピッチずれ角度
εを有することにより、時間軸方向でＮＺｒ成分の波形
と位相差が生じるため、ＮＺｒ成分のフーリエ積分値は
βグループ波の場合でも、γグループ波の場合でも打ち
消しあって減衰する。

【００１２】また、請求項２に記載のタンゼンシャルフ
ァン羽根車は、請求項１に記載のタンゼンシャルファン
羽根車において、前記ピッチずれ角度εが、０＜ε≦
０．１αであることを特徴とする。上記請求項２に記載
のタンゼンシャルファン羽根車によれば、離散周波数騒
音の減衰効果を得るためには、ピッチずれ角度εが０以
上である必要がある。また、タンゼンシャルファン羽根
車の送風特性を極端に低下させないためには、ピッチず
れ角度εを０．１α以下にする必要がある。

【００１３】また、請求項３に記載のタンゼンシャルフ
ァン羽根車は、請求項１または請求項２に記載のタンゼ
ンシャルファン羽根車において、前記各グループの分割
数を、２分割とすることを特徴とする。上記請求項３に
記載のタンゼンシャルファン羽根車によれば、３分割以
上とする場合に比較して、シンプルでありながらも、最
も効果的な離散周波数騒音の減衰を得ることができる。

【００１４】また、請求項４に記載のタンゼンシャルフ
ァン羽根車は、請求項１から請求項３のいずれかに記載
のタンゼンシャルファン羽根車において、前記各羽根
が、前記回転軸線方向の複数ブロックに分割され、隣り
合うブロック間で、相対位置がδだけずらされているこ
とを特徴とする。上記請求項４に記載のタンゼンシャル
ファン羽根車によれば、その回転軸線方向の音圧を合成
し、その和の最小値を与える様に、ずらし角δを求めた
場合、一方のブロックの波形成分と、他方のブロックの
波形成分との間で、略々近似的に逆位相となり、両ブロ
ックの波形成分の山谷が互いに打ち消しあって減衰す
る。

【００１５】また、請求項５に記載のタンゼンシャルフ
ァン羽根車は、請求項４に記載のタンゼンシャルファン
羽根車において、前記隣り合うブロック間での相対位置
のずれδは、１８０°±β／２°の範囲内であることを
特徴とする。上記請求項５に記載のタンゼンシャルファ
ン羽根車によれば、各ブロック内では、回転軸線を中心
として、各羽根の質量の集中密度が、密のグループ（ピ
ッチ角度がγのグループ）と疎のグループ（ピッチ角度
がβのグループ）とに分かれるため、重量的なアンバラ
ンスが生じるが、これらブロック間の相対位置のずれを
１８０°±α／２°とすることにより、隣接するブロッ
ク間でアンバランスを打ち消しあうことができるように
なる。

【００１６】また、請求項６に記載の空気調和機は、室
内ユニット及び室外ユニットを備えてなり、前記室内ユ
ニットが、ファンと、該ファンからの空気を送り出す風
路を除いて、該ファンの周囲に配置された室内熱交換器
と、該室内熱交換器で発生するドレンを受けるべく該室
内熱交換器及び前記ファン間に配置されたスタビライザ
とを備え、前記室外ユニットが、室外熱交換器と、前記
室内熱交換器に高温高圧の気体冷媒を送出する圧縮機
と、各種電気回路素子からなる室外ユニット制御部とを
備えた空気調和機において、前記ファンとして、請求項
１から請求項５の何れかに記載のタンゼンシャルファン
羽根車が備えられていることを特徴とする。上記請求項
６に記載の空気調和機によれば、そのタンゼンシャルフ
ァン羽根車が、離散周波数騒音を効果的に低減できるた
め、耳障りな動作音を極めて低減させることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明のタンゼンシャルファン羽
根車を備えた空気調和機の一実施形態を、図面を参照し
ながら以下に説明するが、本発明がこれのみに限定解釈
されるものでないことは勿論である。まず、図１を参照
しながら、空気調和機の全体構成を以下に説明する。な
お、この図１は、本実施形態の室内ユニット及びこれを
備えた空気調和機を示す斜視図である。

【００１８】同図に示す空気調和機は、室内ユニット１
０及び室外ユニット２０から構成されている。これら室
内ユニット１０及び室外ユニット２０は、冷媒が導通す
る冷媒配管２１や図示しない電気配線等により接続され
ている。冷媒配管２１は２本備えられており、冷媒は、
その一方において室内ユニット１０から室外ユニット２
０へ、また他方において室外ユニット２０から室内ユニ
ット１０へと流れることになる。

【００１９】室内ユニット１０は、従来の技術において
図５を用いて説明したものと略同一構成を有するので、
従来のものとの相違点を後述において説明し、その他構
成は、図５で説明した前記室内ユニットと同様であると
して、ここでは説明を省略する。

【００２０】室外ユニット２０には、その筐体２０ａ内
に、室外熱交換器２０ｂ，プロペラファン２０ｃ，圧縮
機２０ｆ，室外ユニット制御部２０ｇ等が備えられてい
る。室外熱交換器２０ｂは、周囲に多数のプレート状フ
ィンを備えた冷媒配管により構成されており、冷媒と室
外気との熱交換を実現するためのものである。プロペラ
ファン２０ｃは、筐体２０ａ内に背面から前面へと抜け
る空気流を生じさせることにより、新たな空気を常に筐
体２０ａ内に取り込んで、室外熱交換器２０ｂにおける
熱交換効率の向上を図るために設けられている。

【００２１】圧縮機２０ｆは、低温低圧の気体冷媒を、
高温高圧の気体冷媒に変換して吐出するものであり、冷
媒回路を構成する部品の中では最も中心的な働きを担う
ものである。ちなみに冷媒回路とは、この圧縮機２０ｆ
に加えて、前記室内熱交換器７、室外熱交換器２０ｂ、
冷媒配管２１、膨張弁、及び冷媒の流れ方向を規定する
四方弁（膨張弁及び四方弁は共に不図示）等から概略構
成され、冷媒を室内ユニット１０と室外ユニット２０と
の間で循環させる回路である。室外ユニット制御部２０
ｇは、前記プロペラファン２０ｃ、圧縮機２０ｆ、その
他室外ユニット２０に備えられた各種機器に関する動作
制御等を行うもので、各種電気回路素子から構成されて
いるものである。

【００２２】以下では、これらの構成よりなる空気調和
機の作用について、暖房運転時及び冷房運転時のそれぞ
れの場合に分けて説明する。まず、暖房運転時には、圧
縮機２０ｆで高温高圧の気体とされた冷媒が、冷媒配管
２１を通って室内ユニット１０の室内熱交換器７に送ら
れる。室内ユニット１０内では、タンゼンシャルファン
羽根車８により前面パネル２から取り込まれた室内気に
対して、室内熱交換器７を通過する高温高圧の気体冷媒
から熱が与えられる。これにより、空気吹出し口２ａか
ら温風が吹き出されることになる。また同時に、高温高
圧の気体冷媒は、室内熱交換器７において凝縮液化し、
高温高圧の液冷媒となる。

【００２３】この高温高圧の液冷媒は、再び冷媒配管２
１を通って室外ユニット２０における室外熱交換器２０
ｂに送られる。室外ユニット２０では、図示しない膨脹
弁を通過し減圧されて低温低圧の液冷媒となり、プロペ
ラファン２０ｃにより筐体２０ａ内に取り込まれた新し
い室外気から、室外熱交換器２０ｂを通過する低温低圧
の液冷媒が熱を奪うことになる。低温低圧の液冷媒は、
これにより蒸発気化して低温低圧の気体冷媒となる。こ
れが再び圧縮機２０ｆに送出され、上記過程を繰り返す
ことになる。

【００２４】次に、冷房運転時には、冷媒は上記とは逆
方向に冷媒回路中を流れる。すなわち、圧縮機２０ｆで
高温高圧の気体とされた冷媒が、冷媒配管２１を通過し
て室外熱交換器２０ｂに送られ、室外気に熱を与えて凝
縮液化し高温高圧の液冷媒となる。この高温高圧の液冷
媒は、図示しない膨張弁を通過して低温低圧の液冷媒と
なり、再び冷媒配管２１を通って室内熱交換器７に送ら
れる。低温低圧の液冷媒は、ここで室内気から熱を奪っ
て当該室内気を冷却するとともに、冷媒自身は蒸発気化
して低温低圧の気体冷媒となる。これが再び圧縮機２０
ｆに送出され、上記過程を繰り返すことになる。

【００２５】これらの運転は、室内ユニット１０内に収
められた室内ユニット制御部１５及び室外ユニット２０
内に収められた室外ユニット制御部２０ｇが協調するこ
とにより、制御されるようになっている。

【００２６】以下では、本実施形態の特徴部分である、
タンゼンシャルファン羽根車を中心とする説明を、図２
〜図４を参照しながら以下に行う。なお、以下の説明に
おいては、従来の前記タンゼンシャルファン羽根車８と
区別するために、新たな符号３０を本実施形態のタンゼ
ンシャルファン羽根車に付与するものとする。なお、図
２は、本実施形態の室内ユニット１０に備えられている
タンゼンシャルファン羽根車３０を示す正面図である。
また、図３（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図であり、図３
（ｂ）は図２のＢ−Ｂ断面図である。また、図４は、単
一ブロック内における各羽根間のピッチ間隔分布を示す
グラフであって、横軸がタンゼンシャルファン羽根車の
各羽根の番号、縦軸が隣接する羽根間のピッチ角度を示
している。

【００２７】図２及び図３に示すように、本実施形態の
タンゼンシャルファン羽根車３０は、例えば３５枚（複
数枚）の羽根３１を回転軸線ＣＬ回りに環状配置させて
筒をなし、その回転により、内部に導入した流体を外部
に吹き出す羽根車である。さらに、この羽根車の各羽根
３１は、各間板３２を介して、回転軸線ＣＬ方向（長手
方向）において複数のブロック３３に分割されている。

【００２８】これらブロック３３内のそれぞれにおい
て、図３に示すように、各羽根３１は、３５枚のうちの
１枚を除いたものが、それぞれ１７枚づつの等しい枚数
を有する２つ（偶数）のグループ３４，３５にまとめら
れている。そして、これらグループ３４，３５それぞれ
の羽根３１は、３６０°を各羽根３１の全枚数である３
５で割った仮想平均ピッチ角度をα＝１０．３°とし、
各グループ３４，３５のうち、隣接する一方のグループ
３４における各羽根３１間のピッチ角度をβ、他方のグ
ループ３５における各羽根３１間のピッチ間隔をγとし
た場合に、β＝α＋εでかつ、γ＝α−εとなるピッチ
ずれ角度εを有している。すなわち、各羽根３１は、等
ピッチ角度にした場合よりも広いピッチ角度βを有する
疎のグループ３４と、等ピッチ角度にした場合よりも狭
いピッチ角度γを有する密のグループ３５とに２分割さ
れている。

【００２９】そして、前記ピッチずれ角度εとしては、
０＜ε≦０．１αを満たす角度として、例えば０．１×
１０．３°＝１．０３°が採用されている。したがっ
て、前記ピッチ角度βは、１０．３°＋１．０３°＝１
１．３３°となり、また前記ピッチ角度γは、１０．３
°−１．０３°＝９．２７°となっている。なお、これ
らグループ３４，３５間の境目部分におけるピッチ角度
としては、１１．３３°から９．２７°、または、９．
２７°から１１．３３°に急に切り替わるようにしても
良いが、例えば図４にしめすような遷移ピッチ部分３
６，３７を両グループ３４，３５間の境目に設けた方
が、送風特性維持などの観点から見てより好ましい。

【００３０】各遷移ピッチ部分３６，３７は、グループ
３４内の両端に位置する羽根３１と、グループ３５内の
両端に位置する羽根３１とを用いて、これらの間のピッ
チ角度遷移が滑らかになされるようにした部分であり、
この部分だけ、９．２７°から１１．３３°に、また
は、１１．３３°から９．２７°に向かって徐々に隣接
する羽根３１間のピッチ角度が遷移している。

【００３１】そして、図２及び図３に示すように、この
タンゼンシャルファン羽根車３０は、隣り合うブロック
３３間で、各羽根３１の相対位置が、例えば、全ブロッ
クのＮＺr成分波の合成和がブロック間ずらし角δに対
しδ＝１７８°（ここに、δは隣接ブロック３３間のず
らし角であり、各ブロック３３のＮＺr成分波の全ブロ
ック合成和が最小を与える角度である。そして、このδ
としては、１８０°±β／２°の範囲内から選択するの
が好ましい。）において最小値をとった例として１７８
度ずらされている。すなわち、図３（ａ）に示す一方の
ブロック３３内におけるグループ３４の位置に、図３
（ｂ）に示す他方のブロック３３内のグループ３５が１
８０−１７８＝２度ずれて隣接するように相対位置が決
められている。このような相対的な位置付けが、全ての
隣り合うブロック３３間に適用されている。

【００３２】以上説明の構成を有するタンゼンシャルフ
ァン羽根車３０を備えたことにより、本実施形態の空気
調和機は、その室内ユニット３０より発する離散周波数
騒音を、極めて低減させることが可能となっている。す
なわち、タンゼンシャルファン羽根車より発する騒音
（音圧）は、フーリエ積分で求めることができるが、そ
の際に、各ブロック３３内において、ピッチ角度βを有
するグループ３４の波形成分も、ピッチ角度γを有する
グループ３５の波形成分もＮＺｒ成分に対し、ピッチず
れ角度εがあることによって時間軸方向でＮＺｒ成分波
と位相差が生じるため、ＮＺｒ波形成分の音圧を求める
フーリエ積分過程でβグループ波もγグループ波も山谷
が互いに打ち消しあって減衰するようになる。

【００３３】さらには、全てのブロック３３の回転軸線
ＣＬ方向の音圧をブロック間ずらし角δを付与してＣＬ
方向に合成することにより求めた場合、一方のブロック
３３の波形成分と、他方のブロック３３の波形成分との
間に、略々逆位相なる位相差が生じるため、これらの波
形成分の山谷が互いに打ち消しあって減衰するようにな
る。

【００３４】以上説明の本実施形態のタンゼンシャルフ
ァン羽根車３０は、各羽根３１を、互いに等しい枚数を
有する２つのグループ３４，３５にまとめ、仮想平均ピ
ッチ角度をαとし、各グループ３４，３５のうち、隣接
する一方のグループ３４における各羽根間ピッチ角度を
β、他方のグループ３５における各羽根間ピッチ角度を
γとした場合に、β＝α＋εでかつ、γ＝α−εとなる
ピッチずれ角度εを有する構成を採用した。この構成に
よれば、ピッチ角度βを有するグループ３４の波形成分
も、ピッチ角度γを有するグループ３５の波形成分もＮ
Ｚｒ成分の波形との間で、ピッチずれ角度εにより、時
間軸方向でＮＺｒ成分の波形と位相差が生じ、ＮＺｒ波
形成分のフーリエ積分値はβグループ波の場合でもγグ
ループ波の場合でも打ち消しあって減衰するため、離散
周波数騒音を効果的に低減することが可能となる。した
がって、室内ユニット１０の低騒音化を達成することが
可能となる。

【００３５】また、本実施形態のタンゼンシャルファン
羽根車３０は、ピッチずれ角度εが、０＜ε≦０．１α
である構成を採用した。この構成によれば、離散周波数
騒音の減衰と、送風特性の維持との両方を達成すること
が可能となる。

【００３６】また、本実施形態のタンゼンシャルファン
羽根車３０は、各グループ３４，３５の分割数を、２分
割とする構成を採用した。この構成によれば、離散周波
数騒音の低減効果を最も効果的に発揮することが可能と
なる。なおかつ、より分割数を多くする場合に比較し
て、設計及び製造を容易にすることができるので、低コ
スト化も達成可能となる。

【００３７】また、本実施形態のタンゼンシャルファン
羽根車３０は、各羽根３１が、回転軸線ＣＬ方向の複数
ブロック３３に分割され、隣り合うブロック３３間で、
各羽根３１の相対位置をδだけずらす構成を採用した。
この構成によれば、タンゼンシャルファン羽根車３０の
回転軸線ＣＬ方向においても、同様の離散周波数騒音の
低減効果を得ることが可能となる。したがって、さらな
る低騒音化が達成可能となる。

【００３８】また、本実施形態のタンゼンシャルファン
羽根車３０は、隣り合うブロック３３間での相対位置の
ずれδが、１７８°、即ち、δ＝１７８の場合である構
成を採用した。この構成によれば、回転軸線ＣＬを中心
としたバランスが整えられるので、タンゼンシャルファ
ン羽根車３０の回転時に生じる振動を許容レベル以下に
収めることが可能となる。

【００３９】また、本実施形態の空気調和機は、そのフ
ァンとして、上記タンゼンシャルファン羽根車３０を備
える構成を採用した。この構成によれば、そのタンゼン
シャルファン羽根車３０が、離散周波数騒音を効果的に
低減できるため、耳障りな動作音を極めて低減させた静
かな空気調和機とすることが可能となる。なお、本実施
形態では、羽根３１の枚数を３５枚としたが、これに限
らず、３４枚以下、もしくは３６枚以上としても良い。
さらには、奇数枚に限らず、偶数米としても良い。この
偶数枚の場合には、各羽根３１を、互いに等しい枚数を
有する偶数のグループにまとめることになる。

【００４０】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載のタンゼンシャ
ルファン羽根車は、各羽根を、互いに等しい枚数を有す
る偶数のグループにまとめ、３６０°を前記各羽根の全
枚数で割った仮想平均ピッチ角度をαとし、各グループ
のうち、隣接する一方のグループにおける各羽根間ピッ
チ角度をβ、他方のグループにおける各羽根間ピッチ角
度をγとした場合に、β＝α＋εでかつ、γ＝α−εと
なるピッチずれ角度εを有する構成を採用した。この構
成によれば、ピッチ角度βを有するグループの波形成分
も、ピッチ角度γを有するグループの波形成分もＮＺｒ
成分の波形との間で、ピッチずれ角度εにより、時間軸
方向でＮＺｒ成分の波形と位相差が生じ、ＮＺｒ成分の
フーリエ積分値はβグループ波の場合でもγグループ波
の場合でもが互いに打ち消しあって減衰するため、離散
周波数騒音を効果的に低減することが可能となる。

【００４１】また、請求項２に記載のタンゼンシャルフ
ァン羽根車は、請求項１に記載のタンゼンシャルファン
羽根車において、ピッチずれ角度εが、０＜ε≦０．１
αである構成を採用した。この構成によれば、離散周波
数騒音の減衰と、送風特性の維持との両方を達成するこ
とが可能となる。

【００４２】また、請求項３に記載のタンゼンシャルフ
ァン羽根車は、請求項１または請求項２に記載のタンゼ
ンシャルファン羽根車において、前記各グループの分割
数を、２分割とする構成を採用した。この構成によれ
ば、離散周波数騒音の低減効果を最も効果的に発揮する
ことが可能となる。なおかつ、より分割数を多くする場
合に比較して、設計及び製造を容易にすることができる
ので、低コスト化も達成可能となる。

【００４３】また、請求項４に記載のタンゼンシャルフ
ァン羽根車は、請求項１から請求項３のいずれかに記載
のタンゼンシャルファン羽根車において、各羽根が、回
転軸線方向の複数ブロックに分割され、隣り合うブロッ
ク間で、各羽根の相対位置をδだけずらす構成を採用し
た。ここでδは軸方向の全ブロックのＮＺr成分の合成
波の振幅が最小になる角度として得られている。この構
成によれば、タンゼンシャルファン羽根車の回転軸線方
向においても、同様の離散周波数騒音の低減効果を得る
ことが可能となる。

【００４４】また、請求項５に記載のタンゼンシャルフ
ァン羽根車は、請求項４に記載のタンゼンシャルファン
羽根車において、隣り合うブロック間での相対位置のず
れδが、１８０°±±β／２°の範囲で求められてい
る。この構成によれば、回転軸線を中心としたバランス
が整えられるので、タンゼンシャルファン羽根車の回転
時に生じる振動を許容レベル以下に収めることが可能と
なる。

【００４５】また、請求項６に記載の空気調和機は、そ
のファンとして、請求項１から請求項５の何れかに記載
のタンゼンシャルファン羽根車を備える構成を採用し
た。この構成によれば、そのタンゼンシャルファン羽根
車が、離散周波数騒音を効果的に低減できるため、耳障
りな動作音を極めて低減させた静かな空気調和機とする
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のタンゼンシャルファン羽根車を備え
た空気調和機の一実施形態を示す斜視図である。

【図２】 同タンゼンシャルファン羽根車を示す正面図
である。

【図３】 同タンゼンシャルファン羽根車を示す図であ
って、（ａ）は図２のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は図
２のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】 同タンゼンシャルファン羽根車の各羽根のピ
ッチ間隔を示す図であって、横軸は、周方向の羽根番号
を示し、縦軸は、その羽根ピッチ角度を示している。

【図５】 従来のタンゼンシャルファン羽根車を備えた
室内機の縦断面図である。

【図６】 同タンゼンシャルファン羽根車により発生す
る騒音の周波数特性を示すグラフであって、横軸が周波
数、縦軸が騒音を示している。

【符号の説明】

１ｂ・・・スタビライザ ７・・・室内熱交換器 １０・・・室内ユニット ２０・・・室外ユニット ２０ｂ・・・室外熱交換器 ２０ｆ・・・圧縮機 ２０ｇ・・・室外ユニット制御部 ３０・・・タンゼンシャルファン羽根車，ファン ３１・・・羽根 ３４，３５・・・グループ ３３・・・ブロック ＣＬ・・・回転軸線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 敏文 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目１番１号 三菱重工業株式会社高砂研究所内 Ｆターム(参考） 3H031 AA03 BA02 3H035 CC02 CC06 3L049 BB07 BC01 BD02

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数枚の羽根を回転軸線回りに環状配置
   させて筒をなし、その回転により、内部に導入した流体
   を外部に吹き出すタンゼンシャルファン羽根車におい
   て、 前記各羽根を、 これら羽根の枚数が偶数枚である場合には、互いに等し
   い枚数を有する偶数のグループにまとめ、 これら羽根の枚数が奇数枚である場合には、そのうちの
   １枚を除いたものを、互いに等しい枚数を有する偶数の
   グループにまとめ、 ３６０°を前記各羽根の全枚数で割った仮想平均ピッチ
   角度をαとし、前記各グループのうち、隣接する一方の
   グループにおける各羽根間ピッチ角度をβ、他方のグル
   ープにおける各羽根間ピッチ角度をγとした場合に、 β＝α＋εでかつ、 γ＝α−εとなるピッチずれ角度εを有することを特徴
   とするタンゼンシャルファン羽根車。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のタンゼンシャルファン
   羽根車において、 前記ピッチずれ角度εは、０＜ε≦０．１αであること
   を特徴とするタンゼンシャルファン羽根車。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載のタンゼ
   ンシャルファン羽根車において、 前記各グループの分割数を、２分割とすることを特徴と
   するタンゼンシャルファン羽根車。
4. 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
   のタンゼンシャルファン羽根車において、 前記各羽根は、前記回転軸線方向の複数ブロックに分割
   され、 隣り合うブロック間で、相対位置がδだけずらされてい
   ることを特徴とするタンゼンシャルファン羽根車。
5. 【請求項５】 請求項４に記載のタンゼンシャルファン
   羽根車において、 前記隣り合うブロック間での相対位置のずれδは、１８
   ０°±β／２°の範囲内であることを特徴とするタンゼ
   ンシャルファン羽根車。
6. 【請求項６】 室内ユニット及び室外ユニットを備えて
   なり、 前記室内ユニットは、ファンと、該ファンからの空気を
   送り出す風路を除いて、該ファンの周囲に配置された室
   内熱交換器と、該室内熱交換器で発生するドレンを受け
   るべく該室内熱交換器及び前記ファン間に配置されたス
   タビライザとを備え、 前記室外ユニットが、室外熱交換器と、前記室内熱交換
   器に高温高圧の気体冷媒を送出する圧縮機と、各種電気
   回路素子からなる室外ユニット制御部とを備えた空気調
   和機において、 前記ファンとして、請求項１から請求項５の何れかに記
   載のタンゼンシャルファン羽根車が備えられていること
   を特徴とする空気調和機。