CN101469722B - 空调机的无蜗壳风机室的风量调节装置 - Google Patents

Abstract

一种空调机的无蜗壳风机室的风量调节装置，无蜗壳风机室呈长方体形状，在该长方体前框面上设有圆形的供空气流入的固定开口部，在与该前框面相对的后框面外部安装有风机驱动电动机的将无蜗壳风机内置的风机室中，在送风口的相对位置设有底部呈U字形送风导向部件，对从无蜗壳风机侧周面吹出的空气进行引导，该送风导向部件的两端与所述无蜗壳风机室的长方体上侧面的风量调节手段的移动部件连接，送风导向部件是与所述无蜗壳风机的送风口半周以上相对的U字形形状，利用风量调节手段使U字形送风导向部件平行移动，对所述无蜗壳风机的旋转中心离开U字形送风导向部件中央的偏心程度进行调节。

Description

空调机的无蜗壳风机室的风量调节装置

技术领域

本发明涉及空调机的送风机，尤其涉及在两个旋转圆板上配置有从旋转中心朝向外侧的多个翼部、利用离心力送风的空调机的无蜗壳风机室的风量调节装置。

背景技术

以往，作为空调机的风机，已知有在两个旋转圆板上配置有从旋转中心朝向外侧的多个翼片部、利用翼部和空气的离心力进行送风的无蜗壳风机，由于该风机送风输出大且噪声小，因而设置在净化室等的众多空调机中，无蜗壳风机的特征在于：与多叶风机等不同，翼的弯曲方向与风机旋转方向相反，外周侧呈较大开放的状态。

然而，这些空调机的无蜗壳风机，其外周圆周围的空气被排出，但在外周设有覆盖该外周的大的箱体，还改变方向地将空气供给到管道和室内。

为此，本案申请人提出了一种U字形风门的风量导向装置：即使不在空调机的无蜗壳风机上设置大的箱体也可在紧凑的风机室获得一定方向的风量，并能利用紧凑的风机室内的风门获得所需的风量（专利文献1）。

该本案申请人的已有技术的风机室结构如图9和图10所示，该无蜗壳风机室由壁面设有绝热材料的长方体构成，在长方体的前框面上设有圆形的空气流入用的喇叭状的固定开口部f，在其之后无蜗壳风机g设置成与驱动电动机h直接连接，由此无蜗壳风机g进行旋转。

在图9的长方体的右侧框面a与左侧框面b之间的内部，在与进风口i相对的位置上设有底部d1为U字形的风门d，该U字形风门d的两端被固定部件e1、e2固定在右侧框面a和左侧框面b的上部壁面上，被无蜗壳风机g排出的空气沿U字形风门d而被引导至上部的管道等内。

但是，图9和图10所示的专利文献1的风机室的结构中，即使对于利用紧凑的风机室内的风门而可获得所需风量的、设有U字形风门的风量导向部件的空调机的无蜗壳风机室来说，由于风向紊乱，因而有提高送风效率的余地，本案申请人进一步在专利文献2的图11中揭示了一种使无蜗壳风机g的位置偏心从而减小风向的紊乱来提高送风效率的空调机的无蜗壳风机室的结构，该装置的风量调节方法如下：将板状部件j覆盖无蜗壳风机g送风口i半周以上地与无蜗壳风机g的送风口I相对地悬吊成U字形，在无蜗壳风机室的长方体上侧面设有U字形风门的开口调节手段k，通过转动开口调节手段k的手柄m来调节板状部件j两端j1、j2的间隔L1、L2，从而改变所形成的开口面积N。

专利文献1：日本特开2005－188426号公报

专利文献2：日本特开2005－331212号公报

但是，专利文献2的现有技术虽然利用使风机室内风机g的位置偏心这样简单的构成来减小风向的紊乱来提高送风效率，但在改变送风量时需转动开口调节手段k的手柄m，将板状部件j两端j1、j2的间隔朝狭窄方向调节，因而存在着送风受到变窄的板状部件j的阻力而导致无蜗壳风机g的负载增大的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种空调机的无蜗壳风机室的风量调节装置，在设有U字形风门的风量导向部件的空调机的无蜗壳风机室中，即使在减小送风量时也可不增加无蜗壳风机负载地调节风量。

为了实现上述目的，技术方案1的发明是一种空调机的无蜗壳风机室的风量调节装置，其特征在于，无蜗壳风机室呈长方体形状，在该长方体的前框面设有圆形的供空气流入的固定开口部，在与该前框面相对的后框面外部安装有风机驱动电动机的将无蜗壳风机内置的风机室中，无蜗壳风机的送风口位于与所述相对的前后框面正交的侧框面内部，在该送风口的相对位置设有底部呈U字形的送风导向部件，对从所述无蜗壳风机侧周面吹出的空气进行引导，且该送风导向部件的两端与所述无蜗壳风机室的长方体上侧面的风量调节单元的固定部件连接，所述送风导向部件是与所述无蜗壳风机的送风口半周以上相对的U字形形状，利用所述风量调节单元使U字形送风导向部件平行移动，对所述无蜗壳风机的旋转中心离开U字形送风导向部件中央的偏心程度进行调节，从而调节风量。

技术方案2的发明是，在空调机的无蜗壳风机室的风量调节装置中，其特征在于，无蜗壳风机室呈长方体形状，在该长方体的前框面上设有圆形的供空气流入的固定开口部，在与该前框面相对的后框面外部安装有风机驱动电动机的将无蜗壳风机内置的风机室中，无蜗壳风机的送风口位于与所述相对的前后框面正交的侧框面内部，在该送风口的相对位置设有底部呈U字形的送风导向部件，对从所述无蜗壳风机侧周面吹出的空气进行引导，且该送风导向部件两端固定在所述无蜗壳风机室的长方体上侧面，呈与所述无蜗壳风机的送风口半周以上相对的U字形形状，并设有使所述无蜗壳风机平行移动的风机移动单元，通过使无蜗壳风机平行移动，可对所述无蜗壳风机的旋转中心离开U字形送风导向部件中央的偏心程度进行调节，从而调节风量。

采用本发明的空调机的无蜗壳风机室的风量调节装置在使风机在风机室内的位置偏心、使送风进一步被整流从而提高送风效率的空调机的无蜗壳风机室中，即使在减小送风量时也可不增加送风阻力和不增加无蜗壳风机负载地调节风量。

附图说明

图1是本发明第一实施例的无蜗壳风机室的侧剖视图。

图2是从图1的正面看到的横剖视图。

图3是图1的主要部分的分解立体图。

图4是表示第一实施例的风量－全静压关系的曲线图。

图5是表示第一实施例的风量－轴功率关系的曲线图。

图6是表示第一实施例的风量－静压效率关系的曲线图。

图7是从正面看到的本发明第二实施例的无蜗壳风机室的横剖视图。

图8是本发明第二实施例的无蜗壳风机室的侧剖视图。

图9是使用了现有技术1的U字形风门的风机无偏心的侧剖视图。

图10是使用了现有技术2的U字形风门的风机偏心的节流方式的风量调节的侧剖视图。

图11是使用了现有技术2的U字形风门时的侧剖视图。

具体实施方式

在将送风导向部件做成U字形送风导向部的空调机的风机室中，发现将无蜗壳风机的中心位置偏离U字形送风导向部中心规定距离即可获得最佳的送风效率，在这一先行技术中，是通过减小送风开口面积来减小送风量的，但相反，本发明的特征在于，通过使空调机的无蜗壳风机从最佳偏心位置偏离（也包括变得没有偏心的位置），不进行送风整流，送风量也下降，若U字形送风导向部的形状无变化，送风阻力不但不会增加，相反还会减小，由此想到根据这一现象来调节风量。

（实施例1）

以下，参照附图对本发明的空调机的无蜗壳风机室的风量调节装置较佳实施例进行说明。

图1是本发明实施例的从无蜗壳风机室1的壁面设有隔热材料的长方体2侧框面的剖视图，在长方体2的前框面21上设有圆形的供空气流入的喇叭状固定开口部3，在风机室1内，无蜗壳风机4设置成与驱动电动机5直接连接，该驱动电动机5安装在与前框面21相对的后框面22外部的牢固的驱动电动机安装台架51上。

如图1、2、3所示，固定开口部3固定在前框面21上，用于从长方体2前方吸入空气，并将其导向到无蜗壳风机4旋转中心的中空部44。该无蜗壳风机4包括成为转轮的外圆形外框41和内圆形外框42这两个外框，在这两个内外圆形外框41、42之间固定有多个叶片43，多个叶片43在围绕与固定开口部3相接的中心中空部44周围从旋转中心向外侧地等间隔配置在圆周上，利用空气本身的离心力从侧面的送风口45向圆周方向排出。

无蜗壳风机4的送风口45位于与上述相对的前后框面21、22正交的右侧框面23和左侧框面24之间的内部，送风导向部件6设置成与送风口45相对，但送风导向部件6的与送风口45下部相对的位置是底部61，由柔软材质的板状部件构成，例如仅将不锈钢等板状部件安装在调节单元7的固定部件71、72上，就可与无蜗壳风机4的送风口45半周以上相对，且悬吊成左右对称的U字形侧截面形状，形成送风导向单元。另外，U字形风门6的上部两端安装在风机室1的长方体的右侧框面23和左侧框面24上部的调节单元7的固定部件71、72上。将送风导向部件6做成柔软材质的板状部件是因为处理方便，容易制成U字形，但本实施例中，不必改变送风导向部件6的形状，因此也可使用诸如硬质材质的铁和塑料做成左右对称的U字形侧截面形状。

从无蜗壳风机4排出的空气尤其是下半区域的送风在该U字形风门（送风导向部件）6的作用下，沿着U字形风门6而被顺利地引导到无蜗壳风机室1上部的管道（未图示）等中。

将无蜗壳风机4和驱动电动机5固定在驱动电动机安装台架51上，但如图2所示，驱动电动机安装台架51和驱动电动机5处于偏离最佳位置即中央的位置（X1），无蜗壳风机4的旋转中心也处于偏离所述U字形风门（实线）的送风导向部件中央而偏心的位置。

在此，在图2、3所示的叶片43的形状即叶片43的弯曲方向是逆时针方向时，相对于左侧框面24而偏向到无蜗壳风机室1的右侧框面23一侧的无蜗壳风机4朝顺时针方向（箭头A）旋转，空气朝U字形风门6放出，在叶片43本身旋转方向的左侧框面24的空气量较多。因此在实施例1中，如图2所示，无蜗壳风机4最好朝右侧偏心。

该偏心的程度越大，整流效果越好，但若过于偏置而使无蜗壳风机4过分接近右侧框面23或左侧框面24的壁，会给风机的送风作用带来障碍，其结果导致送风效率下降。对该送风作用带来障碍的接近距离一般与无蜗壳风机的转轮直径有关，实施例1中假设无蜗壳风机4的转轮直径为D，则对送风作用不带来障碍的接近距离即确保性能的保证条件是0.75D，实施例1中，如图2所示，从无蜗壳风机4的中心到左侧固定部件71的距离为1.5D，从无蜗壳风机4的中心到右侧固定部件72的距离为0.75D，无蜗壳风机室1的左侧固定部件71和右侧固定部件72的内部距离为2.25D，偏心了X1（偏心距离）＝0.375D。

此外，在长方体2的前框面21、后框面22、侧面23、24和底框面25的各壁面上设有具有隔热功能和防噪功能的隔热材料，在底框面25上设有用于固定在箱体等上的固定框体等，可容易进行固定，驱动电动机5安装在后框面22外部的牢固的驱动电动机安装台加51上，可减轻长方体2的强度负担。

下面对上述实施例中的无蜗壳风机4的位置配置成1.5D/0.75D偏心比例的场合与图9、图10所示的现有技术（专利文献1）中无偏心的比例为1的场合的比较结果进行说明，两者的结构除了偏心以外，其它相同。

图4的曲线图是表示本实施例装置的“风量－静压”关系的图，是风机在规定转速下的风机性能特性，是将风机配置在中央的现有技术即比较例的场合和本实施例的偏心场合用相同转速测量性能所得到的实验结果，在相同的风量下，静压大就表示性能优良。

为此，对图4的曲线进行讨论，例如在风量为10000m³/h时，与比较例相比，实施例1的静压大致为250Pa而占优，在所有的风量下本实施例都更为优良。此时所需的负载动力用图5的“风量－轴功率”的曲线表示，现有技术的比较例与本实施例的负载动力基本一致，在风量为10000m³/h时，本实施例的负载动力反而小。因此，在相同风量下即使静压大，有时使用更大的轴功率也不改变做功量，而本实施例与比较例相比，静压大且做功量相同或在其以下。

由此，“利用风量、转速和轴功率来计算效率”计算得到图6的曲线图，横轴为风量，纵轴为静压效率，可以单纯地说，曲线越在上方越是效率好的风机，从图6的曲线可见，例如在风量为10000m³/h时，本实施例高出15％左右，静压效率优异，在所有的风量下，本实施例1的结构的静压效率更优良。

由于是上述的结构，其作用在于：即使不设置以往空调机那样大的箱体也可利用紧凑的风机室1而获得一定方向的风量，而且利用风机室1内的风门得到所需的风量，此时由于U字形风门6的板状部件收纳在长方体2内，因此即使风门不与侧壁紧贴也不会有送风朝外面泄漏，全部从开口吹出，另外，由于设置了板状部件的U字形风门6，且无蜗壳风机4的旋转中心也处于离开U字形风门6的送风导向部件中央而偏心的位置，因此能更高效地对无蜗壳风机的送风进行引导。

本实施例的整流作用是将气流沿着U字形风门引导到上部的管道等内，而通过使无蜗壳风机4的位置在无蜗壳风机室1内偏心，能使气流更为恒定，提高整流效果。

另外，由于无蜗壳风机4收纳在长方体的风机室内，风机室是长方体，因而容易设置，通过在平坦的底框面上设置将风机室固定的台阶，就能更容易地设置，驱动电动机5安装在后框面22外部的牢固的驱动电动机安装台架51上，台阶51由于固定在箱体内或地面上，因此长方体2本身的强度只要与无蜗壳风机对应即可，能使无蜗壳风机室本身轻量。

此外，由于构成无蜗壳风机室1的长方体2壁框面设有隔热材料和防噪材料，因而也可使无蜗壳风机室1直接露在外部。

下面对本实施例的风量调节单元7进行说明。

如图2所示，可水平移动的U字形风门6的送风导向部件离送风口45保持规定以上的间隔并U字形地覆盖无蜗壳风机4的送风口45半周以上，U字形的上端安装在风量调节单元7的一对固定部件71、72上，形成送风开口部。

无蜗壳风机4的安装位置、驱动电动机安装台架51处于偏离中央的位置，无蜗壳风机4的旋转中心也位于偏离所述U字形风门的送风导向部件6中央而偏心的位置，偏心的比例如上所述，偏心的比例为1.5D/0.75D。

该(送风)开口部设有风量调节单元7，为了使送风量可调节，在保持U字形送风导向部件6开口面积的情况下可使送风导向部件6整体沿水平方向移动。

该风量调节单元7的调节螺杆73通过轴承231、241而架设在无蜗壳风机室1中相对的右侧框面23和左侧框面24上，该调节螺杆73的螺纹在全长设置成相同的方向。

在所述固定部件71、72上分别设有螺母部711、721，这些螺母部711、721与该调节螺杆73卡合，在固定部件71、72上安装有送风导向部件6的两端部62、63。

另外，在调节螺杆73的右侧框面23和左侧框面24中的一方外侧的端部设有手柄74，通过转动手柄74使调节螺杆73转动，从而可使固定部件71、72向左右平行移动。

因此，风量最大时（100％）无蜗壳风机4相对于U字形送风导向部件6的偏心比例为1.5D/0.75D，从该状态转动手柄74使U字形风门的送风导向部件6位置从图2的实线移动到点划线的位置，固定部件71、72移动到71a、72a的位置，从而使无蜗壳风机4的位置位于U字形风门的送风导向部件6中心，即把偏心的比率做成1.125D/1.125D＝1/1，则风量可减小约20％。该作用、效果通过以下实验得到了确认。

（作用确认）

在此，利用实验对风量从最大风量（100％）减少20％时现有技术（专利文献2）的使送风开口面积节流的方式（1）以及本发明实施例的使U字形风门的送风导向部件平行移动的方式（2）中有关风量阻力的数值进行了测量，其实验结果的数值如下。

（1）送风开口面积可变（节流）方式（专利文献2）时

风量：100％时的风速＝5.57m/s

风量：100％时的压力损失＝18.52Pa

风量：80％时的风速＝13.38m/s

风量：80％时的压力损失＝107Pa

结果：压力损失的增加量＝88.48Pa（577.7％）

（2）U字形风门平行移动方式（本发明实施例）时

风量：100％时的风速＝5.56m/s

风量：100％时的压力损失＝18.47Pa

风量：80％时的风速＝4.45m/s

风量：80％时的压力损失＝11.18Pa

结果：压力损失的增加量（减少量）＝－7.29Pa（60.5％）

如上所述，在以往的（1）送风开口面积可变（节流）方式中，由于将U字形风门的送风导向部件的顶端做窄，越是减小风量阻力越是增加，将风量减少到80％时，压力损失就增加到88.48Pa（577.7％），但（2）本发明的U字形风门平行移动方式中，由于不改变开口面积，因而风速下降，将风量减少到80％时，压力损失相反地减少到－7.29Pa（60.5％），两种方式的差值为95.77Pa，可见本发明实施例1的U字形风门平行移动方式中没有压力损失，相反可在减小压力损失的情况下减小调节送风量。

（实施例2）

本发明的特征在于，发现通过将空调机的无蜗壳风机从最佳偏心位置错开，不进行送风整流，送风量也下降，而若U字形送风导向部的形状没有变化，则送风阻力不仅不增加，相反还会减小，据此进行风量调节，这是本发明的基础，因此也可取代实施例1那样将U字形送风导向部水平移动的结构，采用将送风导向部固定、使无蜗壳风机从最佳偏心位置移动的结构，这种结构是实施例2。

利用图7和图8说明实施例2，如图7所示，长方体2内的U字形风门（送风导向部件6）的两端部分别固定在长方体2的右侧框面23和左侧框面24上，驱动电动机5a、5a’利用水平方向移动的电动机移动装置8而可向水平方向移动。

随着驱动电动机5a的移动，也必须移动无蜗壳风机4和空气吸入开口部（进风口）3a、3a’，将它们一体化而做成电动机进风口组件9，在驱动电动机5的前表面固定有矩形的移动底座部91，与其相对地设有开口部固定用的移动底座部92，相互用四根连接轴93连接。

因此，当驱动电动机5移动时，无蜗壳风机4和开口部3a也向水平方向移动（3a’）。这样，开口部3a在前框面21上滑动移动，但开口部3a、3a’的外框与前框面21之间夹有衬垫等，以便即使移动也可维持它们之间的气密封。

上述电动机移动装置8利用固定部81而固定在驱动电动机安装台架51a上，在固定部81的上表面设有滑动底座82，将驱动电动机载放在滑动底座82上固定，通过操作移动用螺栓821，将滑动底座82移动规定的移动距离进行固定。这样，可将无蜗壳风机4的中心设定在U字形风门的送风导向部件6的所需位置上。这样，如图7所示，可从无蜗壳风机4的最佳偏心位置（实线）向所需的位置（双点划线的位置）移动X2的距离。

本实施例的风量调节的作用与实施例1相同，上述说明以外的部分与实施例1相同，作了省略。

只要不损害本发明特征，当然并不局限于上述实施例，例如，可将实施例1与实施例2组合，并将使U字形送风导向部水平移动的机构与使无蜗壳风机的位置移动的机构组合，另外，也可不是实施例那样将送风导向部件用柔软的材质的板状部件悬吊成U字形，而是使用硬质的铁和塑料做成左右对称的U字形侧截面形状。

Claims (2)

1.一种空调机的无蜗壳风机室的风量调节装置，该无蜗壳风机室呈长方体形状，内置有无蜗壳风机，在该长方体的前框面上设有圆形的供空气流入的固定开口部，在与该前框面相对的后框面外部安装有风机驱动电动机，其特征在于，

无蜗壳风机的送风口位于与所述相对的前后框面正交的侧框面内部，在与该送风口相对的位置设有底部呈U字形的送风导向部件，对从所述无蜗壳风机侧周面吹出的空气进行引导，且该送风导向部件的两端与所述无蜗壳风机室的长方体上侧面的风量调节单元的固定部件连接，所述送风导向部件是与所述无蜗壳风机的送风口半周以上相对的U字形形状，利用所述风量调节单元使U字形送风导向部件平行移动，对所述无蜗壳风机的旋转中心相对U字形送风导向部件中央的偏心程度进行调节，从而调节风量。

2.一种空调机的无蜗壳风机室的风量调节装置，该无蜗壳风机室呈长方体形状，内置有无蜗壳风机，在该长方体的前框面上设有圆形的供空气流入的固定开口部，在与该前框面相对的后框面外部安装有风机驱动电动机，其特征在于，

无蜗壳风机的送风口位于与所述相对的前后框面正交的侧框面内部，在与该送风口相对的位置设有底部呈U字形的送风导向部件，对从所述无蜗壳风机侧周面吹出的空气进行引导，且该送风导向部件两端固定在所述无蜗壳风机室的长方体上侧面，所述送风导向部件呈与所述无蜗壳风机的送风口的半周以上相对的U字形形状，并设有使所述无蜗壳风机平行移动的风机移动单元，通过使无蜗壳风机平行移动，对所述无蜗壳风机的旋转中心相对U字形送风导向部件中央的偏心程度进行调节，从而调节风量。

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