JP2000065379A - 遠心式送風手段を用いた熱交換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 騒音を低減するとともに、所望の吹き出し風
量が得られる遠心式送風手段を用いた熱交換器を提供す
る。 【解決手段】 遠心式送風手段を用いた熱交換器におい
て、羽根車２と熱交換手段１２とに挟まれた空間に、該
羽根車２の周方向に亘って配置され、羽根車２から送り
出された空気を熱交換手段１２に案内する案内板ｄが設
けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠心式送風手段を
用いた熱交換器に関し、特に騒音御発生が抑制され、効
率の向上が図られた遠心式送風手段を用いた熱交換器に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】空調設備等において、熱交換器に空気を
送り込んで熱交換を行うために種々の送風機が用いられ
ている。そのような送風機の一つとして遠心ファンを用
いたものがある。そこで遠心ファンを用いた従来の熱交
換器について図４を用いて説明する。図４に示された熱
交換器は、所謂パッケージエアーコンディショナの室内
ユニットに相当する部分である。

【０００３】室内ユニット１は、室外ユニット（図示せ
ず）と接続されて、一連の冷凍サイクルまたは暖房サイ
クルが構成される。室内ユニット１の筐体２２内には、
回転駆動手段（図示せず）により回転軸５のまわりに回
転する羽根車２が設けられている。羽根車２は、回転軸
５により回転駆動力が伝達されるハブ６を有している。
そのハブと対向するように、中央付近に空気取入口１０
が開口されたリング状のシュラウド４が設けられてい
る。そのシュラウド４とハブ６の間の外周部において
は、周方向に所定の間隔を隔てて配列された複数の送風
羽根８が設けられている。羽根車２および回転駆動手段
を含めて遠心ファンと称す。

【０００４】その羽根車２を周方向から取り囲むように
熱交換部１３が設けられている。熱交換部１３には冷媒
を流すための冷媒パイプ１６と複数のフィン１４が設け
られている。また、筐体２２には、吸い込みグリル２０
および吹き出しグリル１８が設けられている。この室内
ユニットは、通常天井に埋込設置されている。

【０００５】次に動作について説明する。矢印３方向の
羽根車２の回転により、室内の空気が吸い込みグリル２
０より室内ユニット１の内部に取り入れられる。室内ユ
ニット１に取り入れられた空気は、空気取入口１０から
羽根車２に取り入れられ、送風羽根８によってハブ６と
シュラウド４との間から羽根車２の外周部に送り出され
る。羽根車２の外周側に送り出された空気は、冷媒パイ
プ１６に配置された複数のフィン１４の間を流れる。こ
のとき、空気と冷媒の間で熱交換が行われる。熱交換が
行われた空気は、吹き出しグリル１８から室内に送り出
される。以上のようにして、室内の冷房または暖房が行
われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た遠心ファンを用いた熱交換器においては、以下に示す
ような問題点があった。先ず、図４に示された熱交換器
のシュラウド４近傍から送り出される空気の流れを説明
する部分拡大断面図を図５に示す。

【０００７】図５を参照にして、羽根車２から出る流れ
のうち、シュラウド４に沿った流れはシュラウド４部か
ら流れ出るとき、それより上部にある空気から逆向きに
せん断力ｆを受けるため、自由せん断層が形成され乱れ
が大きくなる。このためこの部分で乱流騒音が大きくな
る。

【０００８】また、羽根車２から出た流れの一部は、シ
ュラウド４とベルマウス９の隙間から羽根車２の空気取
入口１０へと戻る流れ２５が生じるため、熱交換器全体
としては効率の低下につながる。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、騒音を低減するとともに、所望の吹
き出し風量が得られる遠心式送風手段を用いた熱交換器
を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、中央部から空
気を取り入れ、取り入れた空気を回転軸周りの羽根車の
回転により周囲に送り出す遠心式送風手段と、該遠心式
送風手段を取り囲むようにして設けられ、冷媒を流すた
めの配管および該配管に設けられた複数のフィン部を含
む熱交換手段と、を備え、前記羽根車と熱交換手段とに
挟まれた空間に、該羽根車の周方向に亘って配置され、
羽根車から送り出された空気を前記熱交換手段に案内す
る案内板が設けられていることを特徴とする。

【００１１】この構成によれば、羽根車から送り出され
た空気は、案内板に沿って熱交換手段まで流れることと
なり、せん断力を受けないため自由せん断層が形成され
ず、その際の乱れを抑制することができる。また、羽根
車の外周側に送り出された空気が戻り、遠心式送風手段
の中央部から内部に再度取り入れられることがない。

【００１２】好ましくは、前記羽根車は、回転駆動力が
伝達されるハブと、該ハブに対向するように設けられ、
中央付近に空気取入口が開口されたリング状のシュラウ
ドと、該シュラウドとハブ間の外周部に周方向に所定の
間隔を隔てて配列された複数の送風羽根を有し、前記案
内部は、前記シュラウドの外周縁部近傍から前記熱交換
手段に向けて設けられている。

【００１３】この場合には、案内板のシュラウド−ベル
マウス間の流れが遮断され、熱交換器全体としての効率
低下が確実に抑止される。

【００１４】更に好ましくは、前記案内板の羽根車側の
取り付け角度は、前記羽根車から送り出される空気の流
れの角度と略等しくなるように設定されている。

【００１５】この場合には、羽根車から送り出された空
気は案内板から剥離することなく、確実に乱流騒音の発
生を抑制することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係わる遠心
式送風手段を用いた熱交換器について図１及び図２を用
いて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる遠
心式送風手段を用いた熱交換器の断面斜視図である。図
２は、図１に示された熱交換器の断面図である。

【００１７】図１及び図２を参照して、室内ユニット１
の筐体２２内には、回転式駆動手段Ｍにより回転軸５の
まわりに回転する羽根車２が設けられている。羽根車２
は、回転軸５により回転駆動力が伝達されるハブ６を有
している。そのハブ６と対向するように、中央付近に空
気取入口１０が開口されたリング状のシュラウド４が設
けられている。羽根車２および回転駆動手段Ｍを含めて
遠心式送風手段としての遠心ファンが構成される。

【００１８】また、筐体２２には、室内の空気を取り入
れるための吸込グリル２０と、筐体２２内に取り入れら
れた空気を遠心ファンの空気取入口１０に導くベルマウ
ス９、熱交換された空気を室内に送り出すための吹出し
グリル１８が設けられている。

【００１９】羽根車２を周方向から取り囲むように、熱
交換手段としての熱交換部１２が設けらえている。熱交
換部１２には、冷媒を流すための配管１６と複数のフィ
ン１４が設けられている。

【００２０】そして、羽根車２が有するシュラウド４の
出口近傍から熱交換器部１２の最上部まで案内板ｄが配
置されている。本実施形態では、案内板ｄのシュラウド
４側の取り付け角度は、羽根車２が定格回転数で回転駆
動させた場合での、シュラウド４近傍での流出空気の角
度に合わせてあり、その流出空気が案内板ｄとの間で剥
離が起こらないように、熱交換部１２に向けて連続的に
配設されている。

【００２１】次に、上述した遠心式送風手段を用いた熱
交換器の動作について説明する。羽根車２の矢印３方向
の回転により、室内の空気が吸込グリル２０より室内ユ
ニット１の内部に取り入れられるとともに、空気取入口
１０から羽根車２内に取り入れらえる。羽根車２内に取
り入れらえた空気は、送風羽根８によって羽根車２の外
周へ送り出される。

【００２２】このときのシュラウド４近傍での流れを、
図３を用いて説明する。図３は、図１に示された熱交換
器のシュラウド４近傍から送り出される空気の流れを説
明する部分拡大断面図である。

【００２３】図３において、羽根車２のシュラウド４の
外周縁近傍から出る流れ２４のうち、回転軸５を含む断
面に投影される成分を２４ａとする。すなわち、２４ａ
は流れ２４の径方向成分と軸方向成分の合成によって表
わされることになる。例示された図３の場合、シュラウ
ド４の羽根車２出口での空気の流れの向きは水平方向
（回転軸と直交する方向）を向いているので、シュラウ
ドに沿った流れが剥離していない限り、流れ２４ａは流
れの径方向成分と一致する。

【００２４】上述したように案内板ｄがない場合（図５
参照）には、羽根車２から出た空気の流れ２４ａの上部
には、２４ａとは異なる速度を持つ空気が存在している
ので、流れ２４ａはせん断力ｆを受ける。そしてこの場
合には、２４ａの上部に存在する流れは２４ａより速度
が遅いので、せん断力ｆは流れと逆向きの成分を持つこ
とになり、この流れ２４ａが受けるせん断力ｆによって
２４ａと上部空気の間に自由せん断層が形成され、乱流
騒音の原因となっていたが、本実施形態例では、斯かる
自由せん断層が形成されることがなく、乱流騒音の発生
を確実に抑制することができる。

【００２５】また、案内板ｄによってシュラウド−ベル
マウス間の空気の流れが遮断されるので、従来のよう
に、羽根車２から出た空気も一部がシュラウド４とベル
マウス９の間の隙間を流れ、羽根車２の空気取入口１０
に戻る流れが形成されことがなく、熱交換器全体として
の効率低下を招く虞れもない。

【００２６】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
あることは勿論である。

【００２７】例えば、上記実施形態の説明では、案内板
ｄの羽根車２側の取り付け角度を、定格回転数で回転駆
動させた場合での、シュラウド４近傍での流出空気の角
度に合わせた場合について説明したが、これに限らず、
流出空気が案内板ｄから剥離しない程度であれば構わな
い。また、定格回転数の場合のみならず、駆動回転数に
応じて適宜、取り付け角度が変更し得る構成にしても構
わない。

【００２８】

【発明の効果】以上の通り本発明によれば、羽根車から
送り出された空気は、案内板に沿って熱交換器まで流れ
ることとなり、せん断力を受けないため自由せん断層が
形成されず、乱流騒音の発生を抑制することができる。

【００２９】また、羽根車の外周側に送り出された空気
が戻って遠心式送風手段の中央部から内部に再度取り入
れられることがないので、熱交換器全体としての効率低
下も抑止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わる遠心式送風手段を
用いた熱交換器の断面斜視図である。

【図２】図２は、図１に示された熱交換器の断面図であ
る。

【図３】図１に示された熱交換器のシュラウド４近傍か
ら送り出される空気の流れを説明する部分拡大断面図で
ある。

【図４】従来の遠心ファンを用いた熱交換器の断面斜視
図である。

【図５】図４に示された熱交換器のシュラウド４近傍か
ら送り出される空気の流れを説明する部分拡大断面図で
ある。

【符号の説明】

１ 室内ユニット ２ 羽根車 ３ 回転方向 ４ シュラウド ５ 回転軸 ６ ハブ ８ 送風羽根 ９ ベルマウス １０ 空気取入口 １２ 熱交換部 １４ フィン １６ 冷媒配管 １８ 吹出グリル ２０ 吸込みグリル ２２ 筐体 ２４、２５ 空気の流れ ｄ 案内板 ｆ せん断力 Ｍ 回転駆動手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内山 直行 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 名迫 賢二 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3H035 DD04 DD05 3L049 BB05 BB08 BB10 BC03 BD01

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中央部から空気を取り入れ、取り入れた
   空気を回転軸周りの羽根車の回転により周囲に送り出す
   遠心式送風手段と、 該遠心式送風手段を取り囲むようにして設けられ、冷媒
   を流すための配管および該配管に設けられた複数のフィ
   ン部を含む熱交換手段と、を備え、 前記羽根車と熱交換手段とに挟まれた空間に、該羽根車
   の周方向に亘って配置され、羽根車から送り出された空
   気を前記熱交換手段に案内する案内板が設けられている
   ことを特徴とする遠心式送風手段を用いた熱交換器。
2. 【請求項２】 前記羽根車は、回転駆動力が伝達される
   ハブと、該ハブに対向するように設けられ、中央付近に
   空気取入口が開口されたリング状のシュラウドと、該シ
   ュラウドとハブ間の外周部に周方向に所定の間隔を隔て
   て配列された複数の送風羽根を有し、 前記案内部は、前記シュラウドの外周縁部近傍から前記
   熱交換手段に向けて設けられていることを特徴とする請
   求項１記載の遠心式送風手段を用いた熱交換器。
3. 【請求項３】 前記案内板の羽根車側の取り付け角度
   は、前記羽根車から送り出される空気の流れの角度と略
   等しくなるように設定されていることを特徴とする請求
   項１又は２に記載の遠心式送風手段を用いた熱交換器。