JPH08200283A - 貫流ファンおよびこれを備えた空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 翼の支え円板近辺の不連続な流体音を低減
し、風量変動を少なくし、羽根車としての回転に伴う低
周波数の回転音を低減し、また、翼数に関する回転一次
音，二次音を低減し低騒音の貫流ファンを提供する。ま
た、この貫流ファンを用いて、熱交換器の後流に起因す
る回転二次音を主体に低減して空気調和機の静音化化と
コンパクト化をはかる。 【構成】 軸方向に所定間隔に並べた複数の支え円板３
の外周寄りの周方向に、多数の翼２を配列してなる貫流
ファン１において、個々の翼２を、複数の支え円板３の
一端の円板から他端の円板に至る軸方向平行線に対して
所定角度θで同一方向に傾斜させるとともに、その多数
の翼２は、周方向にランダムなピッチＰで配列したもの
であり、個々の翼２は、その翼の断面形状における外周
側先端を、それより内側の曲率Ｒａよりわずかに強くし
た曲率Ｒｂで回転方向に傾けたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、貫流ファンおよびこれ
を備えた空気調和機に係り、特に、軸方向の翼並び（位
相）に起因する羽根車体の回転音と流れによる乱れ音を
低下させ、翼ピッチに関係する回転一次音、熱交換器位
置に起因する回転二次音を低下させるに好都合で、か
つ、騒音レベルも低く聴感のよいものが得られ、空気調
和機のコンパクト化あるいは省資源、省エネルギ−に貢
献する構造の貫流ファンおよびこれを備えた空気調和機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の貫流ファンは、回転音を低減する
方法として、例えば、実開平４−７９９９１号公報記載
のように、故意に羽根の弦長あるいは羽根ピッチを翼列
方向（周方向）にランダムにし、その羽根車を複数個連
結した構造が知られていた。また、例えば、実開昭５２
−１３２３１２号公報記載のように、翼を、支え円板の
左端から右端に至り一枚翼で、軸方向に対して所定角度
傾斜させ、翼列が等ピッチのものが知られていた。そし
て、翼の断面は翼列の内周側から外周側にかけて同一曲
率で回転方向にわん曲するものであった。この種の貫流
ファンを用いた空気調和機は、熱交換器の影響で騒音が
発生するのを防止するために、熱交換器を貫流ファンか
らできるだけ遠ざけて配置していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の前者に
おいて、翼（ブレード）の弦長のランダムなものは、弦
長の短い翼の分だけ弦長の長い翼を設けて能力を上げる
必要があり、その分だけファン外径が大となる問題があ
った。

【０００４】図１１は、従来の貫流ファンの正面図、図
１２は、図１１のＢ−Ｂ矢視断面図、図１３は、図１１
の貫流ファンを備えた従来の空気調和機の縦断面図であ
る。図１１に示す貫流ファン３１は、円板に垂直に翼３
２が支持された横幅（軸方向長さ）の小さい小羽根車３
１ａを多数連結することにより一台の送風機を構成して
いるものである。図１２に示すように、翼列方向の羽根
ピッチをランダムにしたものは、連結部すなわち支え円
板３３を境に翼３２の位相が急激にずれることとなり小
羽根車３１ａの連結数に関係する低周波の回転音が発生
する。そして、風の流れに関しても、連結部を中心に左
右の速度差により干渉を生じて流体音が大きくなり風量
も減少するという問題があった。

【０００５】また、翼列方向のピッチＰ₀₁，Ｐ₀₂，…の
ランダム化は多数の組合せが考えられ、ランダム度（こ
こでは、最大ピッチ／最小ピツチの比をいうことにす
る）によっては、回転音が意向に反して高くなってしま
うという問題があるこについて認識が不足していた。こ
れに加えて、吸込側に能力の小さい翼３２（弦の小さい
あるいはピツチの狭い部分）がきて、同時に吐出側にも
能力の小さい翼３２がきた場合には風量が減少し、これ
と反対の場合には風量が増加する。したがって、通風量
の変動や振動の発生を招き、これと同時に羽根車体の振
動数（あるいは回転数）に合う整数倍の回転音を生ずる
問題があった。

【０００６】上記従来技術の後者の貫流送風機は、支え
円板の左端から右端に至り一枚翼のものであるが、同一
翼に対しては軸方向の位相のずれ（階段状で一般に小羽
根車ひとつおきに同位相となる）があっても、翼列が等
ピッチで翼間寸法が全て同じであるために、翼と固定ケ
−シングとの干渉や翼間の流れ形態が同じことから、翼
数に起因する回転一次音の発生を十分に無くすことがで
きないという問題があった。

【０００７】また、以上の前者，後者の翼３２は翼列の
内周側から外周側にかけて、ふくらみ側、へこみ側とも
に各々一円曲率にして、内周側と外周側が対称形状のほ
ぼ三日月形にした樹脂製のものや、あるいは同一厚みの
金属板を同心曲率で回転方向にわん曲したものであっ
た。そのため、図１３に示すように、空気調和機をコン
パクトにするために、熱交換器３３を貫流ファン３１に
接近して配置しようとすると、翼端は風の流入に敏感に
影響し、熱交換器３３のフイン３３ａとパイプ３３ｂ近
辺の流速分布の違いにより、回転移動する翼３２への流
入状況の変動が激しくなり、翼３２部から回転二次音を
発生するという問題があり、従来技術は、これを防止す
るための配慮が不足していた。

【０００８】本発明は、上記従来技術の問題点を解決す
るためになされたものであり、その第一の目的は、翼の
支え円板近辺の不連続な流体音を低減し、風量変動を少
なくし、羽根車としての回転に伴う低周波数の回転音を
低減し、また、これにより周波数の高い翼数に関係する
回転一次音を主体に低減し、付随して翼数に関する回転
二次音を低減し、聴感のよい低騒音の貫流ファンを提供
することにある。また、本発明の第二の目的は、上記貫
流ファンを用いることにより、熱交換器の後流に発生す
る回転二次音を主体に低減して製品の低騒音化とコンパ
クト化をはかり、それにより、省資源化あるいは省エネ
ルギ−化にも貢献できる空気調和機を提供することにあ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記第一の目的を達成す
るために、本発明の貫流ファンに係る第一の発明の構成
は、軸方向に所定間隔に並べた複数の支え円板の外周寄
りの周方向に、多数の翼を配列してなる貫流ファンにお
いて、前記の個々の翼を、前記複数の支え円板の一端の
円板から他端の円板に至る軸方向平行線に対して所定角
度で同一方向に傾斜させるとともに、前記多数の翼は、
周方向にランダムなピッチで配列したものである。より
詳しくは、個々の翼は、その翼の断面形状における外周
側先端を、それより内側の曲率よりわずかに強くした曲
率で回転方向に傾けたものである。

【００１０】また、上記第一の目的を達成するために、
本発明の貫流ファンに係る第二の発明の構成は、支え円
板の外周寄りの一面に、周方向に多数の翼を配列してな
る一体成形の小羽根車を、軸方向に複数個連結してなる
貫流ファンにおいて、前記多数の翼は、支え円板を介し
て、その複数の支え円板の一端の円板から他端の円板に
至る軸方向平行線に対して、所定角度で直線状ならびに
同一方向に傾斜したものである。そして、多数の翼は、
周方向にランダムなピッチで配列したものであり、多数
の翼は、その翼の断面形状における外周側先端を、それ
より内側の曲率よりわずかに強くした曲率で回転方向に
傾けたものである。

【００１１】翼の軸方向平行線に対する傾斜は、羽根車
を複数個連結する構成であっても個々の羽根車について
行なうことにより達成できる。前記第一，第二の発明に
おいて、軸方向平行線に対する翼の傾斜角度（スキュ−
角度）を１°〜４．５°傾け、翼の周方向の配列は、ラ
ンダム度（最大ピッチ／最小ピツチ）を１．２〜１．５
に設定することにより効果高く達成できる。

【００１２】上記貫流ファンは支え円板に翼の挿入作業
終了後に羽根車を捻じり、翼を支え円板のカシメあるい
は溶着等により固定することにより容易に製作できる。
あるいは、樹脂製の複数個連結形のファンの場合は、翼
間成形型をわずかの回転スライド式にすることにより容
易に製作できる。

【００１３】また、上記第二の目的を達成するために、
本発明に係る空気調和機の構成は、上記のいずれかの貫
流ファンを用い、その貫流ファンの入口開口部側に、少
なくとも２個所の曲げ部を有して前記貫流ファンを包囲
する断面構成のクロスフィンパイプ形熱交換器を配設
し、ケーシングに前記熱交換器に見合う位置に吸込開口
部を設けたものである。

【００１４】

【作用】上記各技術的手段の働きは下記の通りである。
すなわち、翼を、支え円板の左端から右端に至り一枚翼
にて軸方向平行線に対して所定角度傾斜させることによ
り、また、羽根車の複数個連結形の場合には各羽根車毎
に翼を所定角度傾斜させて支え円板を経て直線状に並べ
ることにより、支え円板部毎の階段状の翼の位相ずれは
皆無となり、滑らかな回転が得られる。したがって、支
え円板を境にした流速変化および乱れの少ないスム−ズ
な流れが得られるほか、羽根車体としての回転に伴う低
周波数の振動（毎秒回転数およびその整数倍周波数）お
よび、その回転音を無くすことができる。

【００１５】また、翼の周方向の配列（羽根ピッチ）を
ランダムに配置することにより、翼移動の周期性を無く
し翼数に関係する周波数の高い回転音を分散させること
ができるとともに、翼間寸法の違いにより流体音の発生
周波数が分散して聴き易くなり、騒音のレベルも低くす
ることができる。さらに、翼断面の先端（翼列外周側）
のわずかを、それより内側の曲率よりわずかに強くした
曲率で回転方向に傾けた構成とすることにより、前ケ−
シングの流入端部からの翼に急激な入り込み開始を柔ら
げ、回転一次音を主に、付随して回転二次音の発生をも
少なくし、同時に翼の強度を向上させる。

【００１６】本発明の貫流ファンを用いた空気調和機
は、上記作用に加え、貫流ファンに近接して配置した熱
交換器の後流の不均一な速度分布に対して、翼部通過時
の流入変化を少なくして、特に、翼と熱交換器との干渉
による回転二次音を低減させることができる。したがっ
て、騒音の聴感を良くし、騒音レベル（オ−バ−オ−ル
値）を低減できる。空気調和機構造としては、熱交換器
が貫流ファンを包囲するように近接して配置されてコン
パクトに構成できるほかに、大きな伝熱面積を持たせる
ことができるので、熱交換能力を向上させ、その分を省
資源や省エネルギ−化（省電力）させることができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の各実施例を図１ないし図１０
を参照して具体的に説明する。 〔実施例 １−１〕まず、図１は、第一の発明の一実施
例に係る貫流ファンの正面図、図２は、図１の羽根車の
Ａ−Ａ矢視断面図、図３は、図１および後述する図４，
６に示す貫流ファンを備えた空気調和機の縦断面図であ
る。

【００１８】図１，２に示す翼２は、貫流ファン１の軸
方向にほぼ等間隔に並べた複数個の支え円板３の一端か
ら他端、すなわち図１に向かって左端から右端に至り各
支え円板３を一枚翼にて貫通するものである。各翼２は
一様に、被駆動側（軸４側）よりも駆動側（モ−タ５
側）を所定の量で回転方向Ｕ進ませた傾斜、いわゆる、
スキュ−を形成している。その翼２の断面は、同一厚み
の素材を、矢印に示す回転方向Ｕ側に一円弧に塑性加工
してわん曲前傾させてある。上記所定の傾斜角度の量
は、軸方向に平行線を想定して該平行線に対する翼の傾
斜角度θを、展開図で１°〜４．５°（軸方向平行線を
底辺とし、軸方向最端の外周上に沿ってずれる平面展開
距離とのｔａｎ角の範囲で所定値に選定し、この種ファ
ンでは約１．５ピッチ分〜約６．０ピッチ分に相当す
る）としたものである。

【００１９】また、翼２は支え円板３の外周寄り周方向
にランダムなピッチＰ₁，Ｐ₂，Ｐ₃，Ｐ₄，……Ｐ₃₄で多
数配置し、そのランダム度δ（最大ピッチ／最小ピツ
チ）を１．２〜１．５の範囲にて所定値に選定し、ピッ
チの並び順が同一になる部分ができるだけ無いようにし
てある。６は前ケ−シングであって、図３に示すように
貫流ファン１からわずかに離れ、周囲を約１０％包囲し
て、回転方向Ｕに遅れる端を入口用の前縁６ａとなし、
貫流ファン1の軸方向外周と狭い平行な距離をなしてい
て、他方の回転方向Ｕに早い端を出口用の舌部６ｂと
し、貫流ファン1との距離を上記前縁６ａよりも大にし
ている。そしてその裏側を第一の露受皿６ｃとして兼ね
ている。

【００２０】また、７は後ケ−シングであって、上記前
縁６ａから約１８０°ずれた位置を巻き始点７ａとして
貫流ファン１からわずかに離れ、貫流ファン１の周囲を
回転方向Ｕにそって次第に遠ざかり約９０°余巻いて巻
き終端７ｂを形成している。前記前縁６ａと巻き始点７
ａとの間を入口開口部９、舌部６ｂと巻き終端７ｂとの
間を出口開口部１０としている。前ケ−シング６は入口
開口部９と出口開口部１０の圧力仕切作用をなし、後ケ
−シング7は流れを外部空気から隔離して送風の効率を
高め、流れの方向の案内の役目も果たすものである。

【００２１】１１は、流れが翼部を貫通することにより
生じる内部渦、１２は、前縁６ａの後流にできる自由
渦、１３はクロスフインパイプ形の熱交換器であって、
入口開口部９にて、その断面を三個所曲げにして貫流フ
ァン1を包囲するように近接して配設してある。１６は
外箱、１６ａは前面，上面，上後面の吸込開口部であっ
て、熱交換器１３の前面に見合う位置に設けてある。１
７は冷媒輸送用の配管、１８は据付の係合部、１９は据
付板、２０は第二露受皿である。

【００２２】上記のように構成した貫流ファン１は、ケ
−シング６，７の間で回転させることにより、遠心力に
よって前ケ−シング６寄りの羽根車内に内部渦１１を発
生させ、風は通風路の幅の広い入口開口部９から吸い込
まれ、羽根車内を貫通して内部渦１１を中心に約９０°
以上偏向して通風路の幅の狭い出口開口部１０から吐出
される。

【００２３】ここで、翼２が前ケ−シング６寄りを移動
する場合、前ケ−シング６と翼２の間の流速は入口開口
部９に向かって翼２より速く移動し、翼間においては流
れが停滞して翼２との相対速度は零に等しい状況で進
み、翼２が前縁６ａに来た途端に翼間から急激に羽根車
内に流入する。従来は、この流れ変化と同時に生じる前
縁６ａからの急激な流入、および前縁６ａから発生する
自由渦１２が翼２へ流入する際に翼２と干渉し、回転一
次音および高周波の乱れ音を生じていた。

【００２４】しかし、本貫流ファンの構成は、翼２が支
え円板３の左端から右端に至り、全数翼を軸方向平行線
に対して所定角度同一方向に傾斜させてあるので、前記
前縁６ａに対する翼位相のずれは左端から右端に至り、
段差なく少しずつ連続的に行なわれることになり、ま
た、支え円板３を境にした左右で翼２に位相差が無くな
る。したがって、左右の速度がほぼ同一になって干渉が
無くなり、全幅にわたり翼２への流入を滑らかにでき
る。このため、回転一次音の低減はもとより、流れの変
動が少なくなり、羽根車体としての回転の低周波の振動
（一秒間あたりの回転数の整数倍の周波数）および従来
干渉により生じていた高周波の流体騒音（一次回転音よ
り高い周波数）も低減することができる。

【００２５】実際に、冷却能力２．５ｋＷの図３に示す
ような、クロスフィンパイプ形の熱交換器１３を、その
断面を三個所で曲げた形にして伝熱面積を稼ぐ構成にし
て、貫流ファン1を包囲するようにコンパクトに配設し
た空気調和機試作品を用いて、外径９０ｍｍ、軸方向長
さ６３４ｍｍ、翼数３４枚、等ピッチ翼、断面二重円弧
翼の樹脂製貫流ファン１を組み込み、毎分１２４２回転
で運転し、それを１０Ｈｚピッチで騒音分析を行なっ
た。

【００２６】図７は、図１の実施例の貫流ファン１の、
翼２に連続スキューをしたものの効果を示す騒音分析結
果の線図である。図７は、横軸に周波数（Ｈｚ）、縦軸
に音圧レベル（ｄＢ）をとり、本実施例の連続スキュー
ファンのデータを破線、従来の階段状位相ファンのデー
タを実線で示したものである。

【００２７】図７に示すように、支え円板毎に翼３２の
半ピッチずつの階段状位相のある従来の樹脂製の複数個
連結形ファン（図１１参照）と比較して、本実施例の翼
２の連続した傾斜角度θが２．６°のものでは、羽根車
体としての毎秒回転数Ｎに関係する整数倍の低周波１Ｎ
（２０．７Ｈｚ）〜２０Ｎ（４１４Ｈｚ）の回転音が３
ｄＢ〜９ｄＢ低減でき、回転一次音１ＮＺ（７０４Ｈ
ｚ）についても３０ｄＢあったものが２４ｄＢまで６ｄ
Ｂ低減でき、騒音のオ−バ−オ−ル値では４２ｄＢであ
ったものが４１ｄＢになり１ｄＢ低減できた。また、風
量を４％増加させる効果を確認できた。同一風量で実質
の効果を比較するとオ−バ−オ−ル値で２ｄＢの低減が
できたことになる。

【００２８】また、図示は省略したが、傾斜角度θが１
°未満のものでは効果を確認できず、傾斜角度θが４．
５°を越えると翼の塑性加工に無理な歪み個所（例えば
翼の断面傾きの過不足個所）および支え円板を除いた個
所に外径が小になる部分ができて、回転一次音１ＮＺが
高くなるに加え風量が少なくなることがわかった。

【００２９】また、本発明では翼２の周方向の配列は、
ランダム度δ（最大ピッチ／最小ピツチ）を１．２〜
１．５の範囲にて所定ピッチに配列したことに特徴があ
るので、前ケ−シング６の前縁６ａに対して翼２の通過
に周期性を無くして、翼数に関する回転一次音１ＮＺを
低減できるとともに翼ピッチＰ₁，Ｐ₂，Ｐ₃，Ｐ₄，…Ｐ
₃₄の寸法が各々異なり分散しているので、流体音を広い
周波数帯域に分散し、音圧レベルも低く聴き易い騒音に
できる。

【００３０】実験によれば、前述と同様に図３の空気調
和機試作品を用いて、外径９０ｍｍ、軸方向長さ６３４
ｍｍ、翼数３４枚、翼１５の傾斜角度θが２．６°、断
面二重円弧翼の樹脂製貫流ファンを組み込み、毎分１２
４２回転で行ない、それを１０Ｈｚピッチで騒音分析を
行なった。その結果、翼配列のランダム度δが１．４３
のものが最も優れていた。図８は、図１の実施例の貫流
ファンの、二重円弧の翼でランダムピッチにしたものの
効果を示す騒音分析結果の線図である。図８は、横軸に
周波数（Ｈｚ）、縦軸に音圧レベル（ｄＢ）をとり、ラ
ンダムピッチ翼ファンのデータを実線、等ピッチ翼ファ
ンのデータを破線で示したものである。

【００３１】図８に実線で示すように、翼数に関係する
回転一次音１ＮＺは翼配列が等ピッチであるものが２４
ｄＢあったのに対し１９ｄＢと５ｄＢ低減し、一次音の
低下に付随して、回転二次音２ＮＺは２６ｄＢから２０
ｄＢに６ｄＢの低減が得られた。騒音のオ−バ−オ−ル
値では４１ｄＢであったものがを３９．５ｄＢになり、
風量はほとんど変わらず、その変動も少なくなり、１．
５ｄＢの低減効果を確認できた。この場合、ランダム化
により翼間に狭い部分ができる影響で９００Ｈｚ以上の
高周波の流体音が少し高くなったが、実際の聴感によれ
ば、むしろ残った回転音二次音２ＮＺを目立たなくする
効果を生むことを確認できた。

【００３２】また、図示は省略したが、ランダム度δが
１．２未満である場合には、回転音低減の効果は翼配列
が等ピッチであるものに比較し、騒音のオ−バ−オ−ル
値で０．５ｄＢ未満の効果である。ランダム度δが１．
５を越えると、羽根車体としての、低周波の回転一次音
１ＮＺが生じはじめ、熱交換器後流の影響も受けて二次
音２ＮＺも出てくる。一方、翼間に狭い部分ができるた
め二次音２ＮＺ近辺からそれより高い周波数の音を発
し、また、翼間の広い部分の影響で羽根車体自身に低周
波数の振動を発生するようになり、翼配列が等ピッチで
あるものに比較し、騒音のオ−バ−オ−ル値は高くなっ
てしまうことを確認した。なお、最も優れていたランダ
ム度δが１．４３においても、まだ回転二次音２ＮＺが
ピ−クとしてスペクトルに残るが、これは熱交換器１３
からの流れに影響されているものであるが、引き続き述
べる翼形状により解決し得るものである。

【００３３】〔実施例 １−２〕図４は、第一の発明の
他の実施例に係る貫流ファンの翼の拡大断面図、図５
（ａ）は、図４の翼への通風抵抗の小なる部分における
流入状況を説明する速度三角形、図５（ｂ）は、図４の
翼への通風抵抗の大なる部分における流入状況を説明す
る速度三角形、図９は、図４の実施例の貫流ファンの、
翼先端曲げ増しを加えた効果を示す騒音分析結果の線図
である。

【００３４】図４は、図１に示した貫流ファンの翼先端
に改良を加えた実施例である。破線は従来形状を示し、
実線は本実施例の形状を示すものである。図４に示す翼
１４は、アルミあるいは鋼板を素材にして断面を同一厚
にした例であって、曲率に沿った翼長の約１０％にあた
る外周側先端を、それより内側の大部分の曲率Ｒａより
わずかに回転方向に強くした曲率Ｒｂを有するもので、
羽根車の中心Ｏを通り翼１４の先端厚中点Ｐを結ぶ中心
線ＯＰの接線と翼１４の先端厚中点Ｐの接線のなす角、
すなわち、外周側入口角Ｂｂ１を従来のＢａ１より約１
０°あまり小さくしているものである。

【００３５】続いて、図４に示す翼形状について、先端
を曲げた効用を図５（ａ），（ｂ）に示す速度三角形に
より説明する。図５（ａ）において、Ｕ１は翼１４の周
速度、Ｖ１は通風抵抗が小で風の流入の速い部分の流入
絶対速度、Ｗ１は風と翼の相対速度であってＵ１とＶ１
のベクトル和、α１は流入の速い部分の流入角であって
Ｗ１とＵ１とのなす角である。また、図５（ｂ）におい
て、Ｕ２（＝Ｕ１）は翼１４の周速度、Ｖ２は通風抵抗
が大で風の流入の遅い部分の流入絶対速度、Ｗ２は風と
翼の相対速度であってＵ２とＶ２のベクトル和、α２は
風の流入の遅い部分の流入角であってＷ２とＵ２とのな
す角である。

【００３６】風の流入の速い部分とは、図３に示した熱
交換器１３側（入口開口部９）において、フィン１３ａ
を主とする後流にて図５（ａ）の速度三角形のように、
翼１４の入口角Ｂｂ１に対して風の流入角α１を従来の
Ｂａ１よりもδＢａ１だけ大きくして入りにくくし、流
入量を少なくさせる働きする。風の流入の遅い部分と
は、熱交換器のパイプ１３ｂを主とする後流にて、図５
（ｂ）の速度三角形のように、翼１４の入口角Ｂｂ１に
対して風の流入角α２を従来のＢａ１よりもδＢａ２小
さくして入口角Ｂｂ１に近づけて入り易くし、流入量を
多くさせる働きをする。

【００３７】すなわち、翼先端の部分的前傾化は、図３
に示す熱交換器１３のフィン１３ａを主とする後流速度
ａとパイプ１３ｂを主とする後流速度ｂとを平均化し、
翼１４に対する流入量を平均化して翼通過時の圧力変動
および乱れ変動を少なくし、それにより、特に熱交換器
１３の近接配置による干渉の回転二次音２ＮＺの発生を
少なくする。また、平均化により回転音二次音２ＮＺの
ほかに広い周波数帯域の翼部の流体音を低減する効果を
得ることができる。また、前ケ−シングの前縁６ａ部か
ら発生する自由渦１２および急激な流れ込みによる翼１
４への干渉に対しても、上記熱交換器後流の場合と同様
な作用が得られ、回転一次音１ＮＺの発生を少なくする
効果を得ることができる。また、翼１４の部分的な前傾
増しは、翼はもとより羽根車としての強度を向上でき
る。

【００３８】図４に示す実施例の翼形状のものについ
て、前述と同様に、外径９０ｍｍ、軸方向長さ６３４ｍ
ｍ、翼数３４枚、翼１４の傾斜角度θが２．６°、ラン
ダム度δが１．４３で、断面二重円弧を主とする外周側
翼先端を１３°増しに前傾（前歴の２６から１３°に）
させた樹脂製貫流ファンを組み込み、毎分１２４２回転
で行ない、それを１０Ｈｚピッチで騒音分析を行なっ
た。図９は、横軸に周波数（Ｈｚ）、縦軸に音圧レベル
（ｄＢ）をとり、等曲率翼ファンのデータを実線、先端
曲げファンのデータを破線で示したものである。

【００３９】その結果、図９中に破線で示すように、特
に、回転二次音２ＮＺのピ−クが、通常の等曲率翼の先
の実施例のファンが２０ｄＢあったのに対して、翼先端
曲げのファンは１５ｄＢと５ｄＢ低減できて、スペクト
ル上では周辺音との差がほとんど無くピ−クが無くなっ
た。また、回転二次音２ＮＺの低下に付随して回転一次
音１ＮＺも２ｄＢ低下した。、騒音のオ−バ−オ−ル値
では３９，５ｄＢであったものが３７，５ｄＢになり、
２ｄＢの低減効果と聴感の良好なることを確認できた。
なお、翼の前傾により、風量は同一回転数で３％少なく
なり、しかし、回転音２ＮＺ、１ＮＺ以外の広い周波数
帯域にわたり流体音も低下して、同一風量で実質の効果
を比較するとオ−バ−オ−ル値で１，２ｄＢの低減効果
を得たことになる。

【００４０】〔実施例 １−３〕図６は、第一の発明の
さらに他の実施例に係る貫流ファンの翼の拡大断面図で
ある。図６は、図１に示した貫流ファンの翼形状、翼先
端に改良を加えた実施例である。破線は従来形状を示
し、実線は本実施例の形状を示すものである。図６に示
す翼１５は、樹脂成型品でよく用いられる断面がほぼ三
日月形のものであり、図４の例と同様に、先端を曲率Ｒ
ｂ´に曲げて外周側入口角を従来のＢａ´より約１０°
あまり小さくしてＢｂ´にしたものである。

【００４１】図６に示すような断面がほぼ三日月形のも
のについても、翼先端を部分的にキャンバ−ラインに沿
って曲率Ｒｂ´で余分に曲げた翼１５とすることにより
図４の例と同様な効果を得ることができる。

【００４２】〔実施例 ２〕図１０は、第二の発明の一
実施例に係る貫流ファンの正面図である。図１０に示す
貫流ファン２１は、支え円板２３の外周寄りの一面に翼
２２を周方向に多数配列してなる樹脂製の小羽根車２１
ａについて、軸方向側で開口する側の翼２２の先端を他
の小羽根車２１ａの支え円板２３の背面溝に挿入し、超
音波振動により溶着して複数個連結して横長な篭状羽根
車としたものである。ここで、個々の小羽根車２１ａの
翼２２は軸方向平行線に対して所定の傾斜角度θを有し
ており、翼２２が支え円板２３を経て左端の支え円板２
３から右端の支え円板２３に至り軸方向平行線に対して
所定の傾斜角度θで直線状で各翼が同一方向に向いてい
るものである。

【００４３】本実施例においては、特に成形が小羽根車
２１a単位で行なえるので、小さな成形型で済む。翼２
２の傾斜成形に対しては、翼２２間側に入る型を若干回
転しつつ出し入れすることにより行なえるので、容易に
成形できる利点がある。また、性能的にも、前記実施例
と同じく回転音および流体音の低減に効果が得られる。
また、翼について、翼列のランダム化、外周側先端の部
分前傾曲げにより二次回転音の低減を含めて第一の発明
の実施例と同様の効果を高めることができる。

【００４４】なお、図１０に示す実施例では、支え円板
２３を経て翼２２が直線状に並ぶ構成としたが、支え円
板を境に翼の位相をずらして連結しても、従来の軸方向
に平行な翼の階段状位相ずれの連結品に比較して、本実
施例ではあらかじめ翼２２自身に傾斜を有しているため
に、羽根車全体において流れの相を分散する形態になっ
ている分、支え円板周りの悪影響を少なくし、流れのス
ム−ズ化と、羽根車体としての回転に伴う低周波の振動
およびその回転音を低減することができる。

【００４５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、翼の支え円板近辺の不連続な流体音を低減し、風
量変動を少なくし、羽根車としての回転に伴う低周波数
の回転音を低減し、また、これにより周波数の高い翼数
に関係する回転一次音を主体に低減し、付随して翼数に
関する回転二次音を低減し、聴感のよい低騒音の貫流フ
ァンを提供することができる。また、本発明によれば、
上記貫流ファンを用いることにより、熱交換器の後流に
発生する回転二次音を主体に低減して製品の低騒音化と
コンパクト化をはかり、それにより、省資源化あるいは
省エネルギ−化にも貢献できる空気調和機を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の発明の一実施例に係る貫流ファンの正面
図である。

【図２】図１の羽根車のＡ−Ａ矢視断面図である。

【図３】図１，４，６に示す貫流ファンを備えた空気調
和機の縦断面図である。

【図４】第一の発明の他の実施例に係る貫流ファンの翼
の拡大断面図である。

【図５】図４の翼への流入状況を説明する速度三角形の
図である。

【図６】第一の発明のさらに他の実施例に係る貫流ファ
ンの翼の拡大断面図である。

【図７】図１の実施例の貫流ファンの、翼に連続スキュ
ーをしたものの効果を示す騒音分析結果の線図である。

【図８】図１の実施例の貫流ファンの、二重円弧の翼で
ランダムピッチにしたものの効果を示す騒音分析結果の
線図である。

【図９】図４の実施例の貫流ファンの、翼先端曲げ増し
を加えた効果を示す騒音分析結果の線図である。

【図１０】第二の発明の一実施例に係る貫流ファンの正
面図である。

【図１１】従来の貫流ファンの正面図である。

【図１２】図１１のＢ−Ｂ矢視断面図である。

【図１３】図１１の貫流ファンを備えた従来の空気調和
機の縦断面図である。

【符号の説明】

１…貫流ファン、２…翼、３…支え円板、４…軸、６…
前ケ−シング、７…後ケ−シング、９…入口開口部、１
０…出口開口部、１３…熱交換器、１３ａ…フィン部、
１３ｂ…パイプ部、１４，１５…翼。

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向に所定間隔に並べた複数の支え円
   板の外周寄りの周方向に、多数の翼を配列してなる貫流
   ファンにおいて、 前記の個々の翼を、前記複数の支え円板の一端の円板か
   ら他端の円板に至る軸方向平行線に対して所定角度で同
   一方向に傾斜させるとともに、 前記多数の翼は、周方向にランダムなピッチで配列した
   ものであることを特徴とする貫流ファン。
2. 【請求項２】 個々の翼は、その翼の断面形状における
   外周側先端を、それより内側の曲率よりわずかに強くし
   た曲率で回転方向に傾けたことを特徴とする請求項１記
   載の貫流ファン。
3. 【請求項３】 軸方向に所定間隔に並べた複数の支え円
   板の外周寄りの周方向に、多数の翼を配列してなる貫流
   ファンにおいて、 前記の個々の翼を、前記複数の支え円板の一端の円板か
   ら他端の円板に至る軸方向平行線に対して所定角度で同
   一方向に傾斜させるとともに、 その翼の断面形状における外周側先端を、それより内側
   の曲率よりわずかに強くした曲率で回転方向に傾けたこ
   とを特徴とする貫流ファン。
4. 【請求項４】 軸方向に所定間隔に並べた複数の支え円
   板の外周寄りの周方向に、多数の翼を配列してなる貫流
   ファンにおいて、 前記多数の翼は、周方向にランダムなピッチで配列した
   ものであるとともに、 その翼の断面形状における外周側先端を、それより内側
   の曲率よりわずかに強くした曲率で回転方向に傾けたこ
   とを特徴とする貫流ファン。
5. 【請求項５】 支え円板の外周寄りの一面に、周方向に
   多数の翼を配列してなる一体成形の小羽根車を、軸方向
   に複数個連結してなる貫流ファンにおいて、 前記多数の翼は、支え円板を介して、その複数の支え円
   板の一端の円板から他端の円板に至る軸方向平行線に対
   して、所定角度で直線状ならびに同一方向に傾斜したも
   のであることを特徴とする貫流ファン。
6. 【請求項６】 支え円板の外周寄りの一面に、周方向に
   多数の翼を配列してなる一体成形の小羽根車を、軸方向
   に複数個連結してなる貫流ファンにおいて、 各々の小羽根車の多数の翼は、軸方向に対して、所定角
   度で同一方向に傾斜したものであることを特徴とする貫
   流ファン。
7. 【請求項７】 多数の翼は、周方向にランダムなピッチ
   で配列したものであることを特徴とする請求項５または
   ６記載のいずれかの貫流ファン。
8. 【請求項８】 多数の翼は、その翼の断面形状における
   外周側先端を、それより内側の曲率よりわずかに強くし
   た曲率で回転方向に傾けたことを特徴とする請求項５ま
   たは６記載のいずれかの貫流ファン。
9. 【請求項９】 多数の翼は、周方向にランダムなピッチ
   で配列したものであるとともに、その翼の断面形状にお
   ける外周側先端を、それより内側の曲率よりわずかに強
   くした曲率で回転方向に傾けたことを特徴とする請求項
   ５または６記載のいずれかの貫流ファン。
10. 【請求項１０】 個々の翼は、羽根車の軸方向に対する
    傾斜角度θを１〜４．５°としたことを特徴とする請求
    項１，３，５，６記載のいずれかの貫流ファン。
11. 【請求項１１】 多数の翼は、周方向のランダム度δ
    （最大ピッチ／最小ピッチ）を１．２〜１．５としたこ
    とを特徴とする請求項１，４，７，９記載のいずれかの
    貫流ファン。
12. 【請求項１２】 翼は、羽根車の軸方向に対する傾斜角
    度θを１〜４．５°とするとともに、周方向のランダム
    度δ（最大ピッチ／最小ピッチ）を１．２〜１．５とし
    たことを特徴とする請求項１ないし９記載のいずれかの
    貫流ファン。
13. 【請求項１３】 請求項１ないし１２記載のいずれかの
    貫流ファンを用い、その貫流ファンの入口開口部側に、
    少なくとも２個所の曲げ部を有して前記貫流ファンを包
    囲する断面構成のクロスフィンパイプ形熱交換器を配設
    し、ケーシングに前記熱交換器に見合う位置に吸込開口
    部を設けたことを特徴とする空気調和機。