CN101198794A - 送风装置和具有该送风装置的空调机用室外单元 - Google Patents

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Abstract

本发明提供送风装置和具有该送风装置的空调机用室外单元。送风装置具有：轴流叶轮(7)；位于该轴流叶轮(7)的吸入侧的风扇电动机(8)；以及支承该风扇电动机(8)的电动机撑条(9)。电动机撑条(9)呈大致直线形状，并且相对于轴流叶轮(7)的旋转面平行地安装。轴流叶轮(7)的叶片前缘(17)比电动机撑条(9)的尾流中的气流紊流扩大的区域(Y)更靠近电动机撑条(9)，并且位于气流紊流的范围缩小的区域(X)。因此，能够抑制电动机撑条(9)的尾流中的气流紊流对轴流叶轮(7)的空气动力特性和噪音特性(例如NZ音的增大)造成影响。

Description

送风装置和具有该送风装置的空调机用室外单元
技术领域
本发明涉及送风装置和具有该送风装置的空调机用室外单元。
背景技术
以往，作为空调机用室外单元，例如可以列举出在壳体的上部配设有送风风扇并在壳体内配设有截面为コ字状的热交换器的空调机用室外单元。
在上述结构的空调机用室外单元小型化的情况下，由于热交换器与壳体的顶面之间的空间也缩小，所以送风风扇与热交换器以及壳体的顶面的距离也不得不缩短。在该情况下，若在送风风扇的上游存在结构物，则有时风扇吸入气流会受到阻碍，作为其对策，风扇中心和结构物以偏心的状态进行配置。
作为存在于送风风扇的上游的结构物，可以列举出风扇电动机和支承该风扇电动机的电动机撑条。在空调机用室外单元中，风扇电动机一般配置在送风风扇的吸入侧，从而室外单元的高度方向小型化。当配置大径的送风风扇(该情况下，不仅外径大，轴向的高度也大)作为这种室外单元的送风装置时，风扇电动机和电动机撑条的配置空间也缩小，有可能产生由电动机撑条引起的吸入气流的紊流，NZ音(具有与送风风扇的叶片片数N和转速Z的积NZ相等的频率的最大音(peak sound))变大。因此，提出有通过使电动机撑条向远离送风风扇的方向弯曲或曲折，来应对上述不良状况的技术(参照专利文献1)。
并且，在空调机用室外单元小型化的情况下，送风风扇和壳体接近地配置。其结果是，也存在壳体的侧面和送风风扇的叶轮发生干涉从而NZ音增大的问题。特别是在壳体的整个侧面没有热交换器的情况下，由于吸入气流向送风风扇的旋转方向偏流，所以存在NZ音容易增大的问题。
作为抑制这种NZ音增大的方法，提出了如下方法：通过采用叶片在叶轮的旋转方向上的安装间距的间隔不等的不等间距叶轮，使叶片与壳体的侧面的干涉周期稍微错开，来抑制NZ最大音的增大(参照专利文献2)。
专利文献1：日本特开2003-130394号公报
专利文献2：日本特开平5-223093号公报
但是，如上述专利文献1所公开的那样，在构成为电动机撑条向远离送风风扇的方向弯曲或曲折的情况下，电动机撑条的形状复杂化，并且电动机撑条的组装变得繁杂。因此，为了实现电动机撑条的形状和组装的简化，有时采用如下结构：通过形成大致直线形状且相对于叶轮的旋转面平行地安装的电动机撑条，来支承风扇电动机。
在上述那样的电动机撑条的结构的情况下，由于空调机用室外单元的小型化，从而送风风扇的叶轮的叶片前缘与电动机撑条接近，电动机撑条的尾流中的气流的紊流对风扇的空气动力特性和噪音特性造成影响。特别是产生在噪音特性中NZ音增大这一问题。
然而，通过采用上述专利文献2所公开的不等间距叶轮，能够降低由壳体的侧面与送风风扇的干涉以及上游的偏流(即，由于在壳体的整个面没有热交换器而产生的偏流)的影响而产生的NZ音。但是，具有以下问题：只要不降低上述由电动机撑条的尾流的气流紊流的影响而产生的NZ音，就无法降低室外单元整体的NZ音。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供能够实现伴随空调机用室外单元的小型化而产生的NZ音的降低和空气动力特性的改善的送风装置和空调机用室外单元。
为了解决上述问题，根据本发明的第一方式，提供一种送风装置，该送风装置具有：轴流叶轮7；位于该轴流叶轮7的吸入侧的风扇电动机8；以及支承该风扇电动机8的电动机撑条9。电动机撑条9呈大致直线形状，并且相对于轴流叶轮7的旋转面平行地进行安装。轴流叶轮7的叶片前缘17比电动机撑条9的尾流中的气流紊流扩大的区域Y更靠近电动机撑条9，并且位于气流紊流的范围比区域Y窄的区域X。
通过上述那样构成，能够抑制电动机撑条9的尾流中的气流紊流对轴流叶轮7的空气动力特性和噪音特性(例如NZ音的增大)造成影响，能够同时实现送风装置的小型化和NZ音的降低。
在上述送风装置中，在设电动机撑条9与轴流叶轮7的叶片前缘17的间隔为L、电动机撑条9的宽度为W时，优选L和W设定在L/W＜2.5的范围内。该情况下，不太增大风扇电动机8的轴动力，就能够实现NZ音的降低。当L和W设定在L/W≥2.5的范围内时，由于轴流叶轮7的叶片前缘17位于电动机撑条9的尾流中的气流紊流扩大的区域Y，所以电动机撑条9的尾流中的气流紊流会对轴流叶轮7的空气动力特性和噪音特性(例如NZ音的增大)造成大的影响。
L和W优选设定在0.5＜L/W的范围内。该情况下，能够防止电动机撑条9和轴流叶轮7的叶片前缘17过于接近而产生干涉音。当L和W设定在L/W≤0.5的范围内时，由于轴流叶轮7的叶片前缘17过于接近电动机撑条9，所以反而使NZ音增大。
并且，在上述送风装置中，优选所述轴流叶轮7的叶片的排列为不等间距排列。该情况下，能够使叶片与壳体的侧壁的干涉周期、以及由于吸入气流向旋转方向偏流而产生的翼面紊流的产生周期稍微错开。其结果是，能够抑制NZ音的增大，并改善整体的噪音特性。
根据本发明的第二方式，提供一种具有上述送风装置的上吹出型的空调机用室外单元。该情况下，能够获得同时实现装置的小型化和运转音的降低的空调机用室外单元。
附图说明
图1是表示具有本实施方式的送风装置的空调机用室外单元的俯视图。
图2是表示具有送风装置的空调机用室外单元的切除一部分后的状态的正视图。
图3是表示送风装置的电动机撑条的尾流中的气流状态的示意图。
具体实施方式
下面，参照附图详细叙述本发明的优选实施方式。
本实施方式的送风装置适用于上吹出型的空调机用室外单元。
如图1和图2所示，该空调机用室外单元具有下部壳体1A和上部壳体1B。在下部壳体1A中设置有热交换器2和各种设备(例如压缩机3a、储能器3b和接收器(receiver)3c)。在上部壳体1B中设置有送风装置4。在结构上，成为空调机用室外单元的中心的下部壳体1A呈左右方向的尺寸长且前后方向的尺寸短的截面长方形形状，并且呈在上下方向上具有预定高度的方筒形状。
在所述下部壳体1A的3个面(例如左右两侧面和背面)上形成有空气吸入口6a、6b、6c。热交换器2的横截面为大致コ字状，与空气吸入口6a、6b、6c对应地进行配置。作为该热交换器2，例如可列举出翅片管型(fin&tube type)的热交换器。与位于下部壳体1A的左侧面的空气吸入口6a对应的热交换器2a和与位于下部壳体1A的背面的空气吸入口6c对应的热交换器2c，以与下部壳体1A的拐角(90°)对应的大约90°的拐角θ1弯曲而成。并且，在热交换器2中，与位于下部壳体1A的右侧面的空气吸入口6b对应的热交换器2b和与位于下部壳体1A的背面的空气吸入口6c对应的热交换器2c，以比所述拐角θ1大的100°～110°的拐角θ2弯曲而成。由此，在室外单元的右方挨着建筑物的壁面安装，或2台室外单元邻接设置时，也能够确保有效的空气吸入空间。各拐角θ1和θ2也可以为θ1＝θ2＝90°。
在所述上部壳体1B中设置的送风装置4位于比所述热交换器2的上端更靠上方的位置。送风装置4具有：轴流叶轮7；位于该轴流叶轮7的吸入侧的风扇电动机8；以及支承该风扇电动机8的一对电动机撑条(motor stay)9、9。电动机撑条9、9呈大致直线形状，以与轴流叶轮7的旋转面平行的方式，架设在热交换器2的上端与下部壳体1A的前面板10的上端之间。电动机撑条9、9的截面呈矩形状，但截面也可以是圆形状。该情况下，电动机撑条9的宽度W表示直径。
在构成送风装置4的轴流叶轮7的外周配设有大致圆筒形状的喇叭口12，该喇叭口12的上端卡定在形成于上部壳体1B的顶面上的支承孔11中。喇叭口12的上端的开口构成室外单元的空气吹出口13。
轴流叶轮7由位于其中心的圆筒形状的轮毂(boss)15、以及一端安装在该轮毂15的外周上的多片(本实施方式为4片)叶片16a、16b、16c、16d构成。这些叶片16a、16b、16c、16d的排列为叶片16a、16c的安装角α与叶片16b、16c的安装角β不相等的不等间距排列。这是为了伴随空调机用室外单元的小型化，使由各叶片16a、16b、16c、16d与壳体的侧壁的干涉周期以及由于吸入气流向旋转方向偏流而产生的翼面紊流的产生周期稍微错开。其结果是，能够抑制NZ音的增大，并改善整体的噪音特性。这里，附在标号16后面的字母a～d用于区别各叶片16。在本实施方式中，为了保持不等间距叶轮的平衡，采用叶片16a、16c的安装角α与叶片16b、16c的安装角β不相等的不等间距排列。但是，在4片叶片和5片叶片中，也可以随机配置叶片，并通过其他手段(例如，改变每片叶片的重量)来保持轴流叶轮7的平衡。
但是，由于伴随这种空调机用室外单元的小型化，室外单元的高度方向的尺寸也受到限制，所以上部壳体1B的高度方向的尺寸缩小。于是，如上所述，所述电动机撑条9、9与轴流叶轮7的距离也自然而然地缩小，电动机撑条9、9的尾流中的气流紊流对轴流叶轮7的空气动力特性和噪音特性造成影响。为了消除这种不良状况，需要使电动机撑条9、9与相对于轴流叶轮7的旋转方向M成为前端的叶片前缘17的距离最佳化。
因此，在本实施方式中，在设所述电动机撑条9、9的上表面与所述轴流叶轮7的叶片前缘17的距离为L、所述各电动机撑条9的宽度为W时，L和W设定在0.5＜L/W＜2.5的范围内。
顺便说一下，在对电动机撑条9的尾流的气流进行检查时，如图3所示可知产生如下现象：空气流A刚通过电动机撑条9之后就被剥离，在电动机撑条9的背后形成死水区，剥离后的断裂层(即，剥离后的气流的边界)先扩大，然后缩小。
若考虑上述现象，则可知以如下方式进行配置为好：轴流叶轮7的叶片前缘17位于尾流的宽度成为最大的区域Y的上游，并且位于尾流的宽度比区域Y窄的区域X。该区域X和区域Y的边界为L/W＝2.5。因此，如上所述，优选L和W设定在L/W＜2.5的范围内。另一方面，当电动机撑条9和轴流叶轮7的叶片前缘17过于接近时，两者的干涉音的产生成为问题，因此优选L和W设定在0.5＜L/W的范围内。
但是，在叶片前缘17位于尾流的宽度扩大的区域Y时，尾流紊流的影响变大，噪音特性变差。并且，由于在所述区域Y的下游，尾流紊流缩小，所以在叶片前缘17位于所述区域Y的下游时，能够减小尾流紊流的影响。但是，与室外单元的小型化相矛盾，并且风扇电动机8的轴动力也增大。
通过上述那样构成，能够获得以下的作用效果。
能够抑制电动机撑条9、9的尾流中的气流紊流对轴流叶轮7的空气动力特性和噪音特性(例如NZ音的增大)造成影响，能够同时实现送风装置的小型化和NZ音的降低。
并且，通过将L和W设定在0.5＜L/W＜2.5的范围内，不太增大风扇电动机8的轴动力，就能够实现NZ音的降低，并且，能够防止电动机撑条9、9和轴流叶轮7的叶片前缘17过于接近而产生干涉音。
进而，轴流叶轮7的叶片的排列为不等间距排列，由此，能够使各叶片16a、16b、16c、16d与壳体的侧壁的干涉周期、以及由于吸入气流向旋转方向偏流而产生的翼面紊流的产生周期稍微错开。其结果是，能够抑制NZ音的增大，并改善整体的噪音特性。
本发明不限于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内，当然可以适当进行设计变更。

Claims (5)

1.一种送风装置，该送风装置具有：轴流叶轮(7)；位于该轴流叶轮(7)的吸入侧的风扇电动机(8)；以及支承该风扇电动机(8)的电动机撑条(9)，该电动机撑条(9)呈大致直线形状，并且相对于所述轴流叶轮(7)的旋转面平行地进行安装，其特征在于，
所述轴流叶轮(7)的叶片前缘(17)比所述电动机撑条(9)的尾流中的气流紊流扩大的区域(Y)更靠近电动机撑条(9)，并且位于气流紊流的范围比所述区域(Y)窄的区域(X)。
2.根据权利要求1所述的送风装置，其特征在于，
当设所述电动机撑条(9)与所述轴流叶轮(7)的叶片前缘(17)的间隔为L、所述电动机撑条(9)的宽度为W时，L和W设定在L/W＜2.5的范围内。
3.根据权利要求2所述的送风装置，其特征在于，
L和W设定在0.5＜L/W的范围内。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的送风装置，其特征在于，
所述轴流叶轮(7)的叶片的排列为不等间距排列。
5.一种空调机用室外单元，该空调机用室外单元为上吹出型，其特征在于，
该空调机用室外单元具有权利要求1～4中的任一项所述的送风装置。
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