JP2001263294A - Impeller for centrifugal turbo air machine, centrifugal turbo air machine, and air conditioner - Google Patents
Impeller for centrifugal turbo air machine, centrifugal turbo air machine, and air conditionerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボファンやタ
ーボ圧縮機などの遠心式ターボ型空気機械に関し、特
に、インペラ内における空気の剥離に伴って発生する騒
音の低減策に係るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifugal turbo type air machine such as a turbo fan and a turbo compressor, and more particularly to a measure for reducing noise generated due to separation of air in an impeller.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば天井埋込型や天井吊下
型の空気調和装置では、特開平１１−２２３３８０号公
報や特開平１０−１８４５９１号公報などに記載されて
いるように、遠心式ターボ型空気機械であるターボファ
ンを用い、室内空気を装置内に吸い込んで調和空気を室
内に吹き出すようにしたものがある。2. Description of the Related Art Conventionally, for example, an air conditioner of a ceiling embedded type or a ceiling suspended type has a centrifugal type as described in JP-A-11-223380 and JP-A-10-184591. 2. Description of the Related Art There is a type in which room air is sucked into a device and conditioned air is blown out into a room using a turbo fan which is a turbo type air machine.
【０００３】図１０は、この種の空気調和装置(50)の概
略構成を模式的に表した断面図である。図示するよう
に、この空気調和装置(50)は、箱形のケーシング(51)内
に、ターボファン(52)や熱交換器(53)等の機器を備えて
いる。ケーシング(51)の下部には、図示しない化粧パネ
ルが取り付けられて、空気吸込口(54a) と空気吹出口(5
4b) とが形成されている。そして、ターボファン(52)の
駆動に伴って空気吸込口(54a) から吸い込んだ室内空気
を熱交換器(53)によって温度調整した後、各空気吹出口
(54b) から室内に向って吹き出すように構成されてい
る。なお、ターボファン(52)のインペラ(55)の吸い込み
側には、該インペラ(55)へ室内空気を案内するベルマウ
ス(56)が設けられている。FIG. 10 is a sectional view schematically showing a schematic configuration of an air conditioner (50) of this kind. As illustrated, the air conditioner (50) includes devices such as a turbofan (52) and a heat exchanger (53) in a box-shaped casing (51). At the lower part of the casing (51), a decorative panel (not shown) is attached, and an air inlet (54a) and an air outlet (5
4b) is formed. Then, after the temperature of the room air sucked from the air inlet (54a) with the driving of the turbo fan (52) is adjusted by the heat exchanger (53), each air outlet is adjusted.
It is configured to blow out from (54b) toward the room. A bell mouth (56) for guiding room air to the impeller (55) is provided on the suction side of the impeller (55) of the turbo fan (52).
【０００４】ターボファン(52)のインペラ(55)は、シュ
ラウド(SH)とハブ(HU)との間にブレード(BL)が保持さ
れ、ハブ(HU)の中心部が、ケーシング(51)の中央部に配
置されて固定されたファンモータ(57)の駆動軸下端部に
直結されている。そして、このファンモータ(57)の駆動
に伴うブレード(BL)の回転によって、下側から吸い込ん
だ空気を径方向外側に曲げながら吹き出して熱交換器(5
3)に通し、調和空気を生成した後に空気吹出口(54b) か
ら室内へ供給するようにしている。In the impeller (55) of the turbo fan (52), the blade (BL) is held between the shroud (SH) and the hub (HU), and the center of the hub (HU) is connected to the casing (51). It is directly connected to the lower end of the drive shaft of the fan motor (57) arranged and fixed at the center. Then, due to the rotation of the blade (BL) accompanying the driving of the fan motor (57), the air sucked from below is blown out while being bent radially outward, and the heat exchanger (5) is blown out.
After passing through 3), conditioned air is generated and then supplied to the room from the air outlet (54b).
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところで、遠心式ター
ボ型空気機械は、高静圧の使用条件では図１１（ａ）に
示すようにインペラ(55)のハブ(HU)側で空気の剥離が生
じやすく、低静圧の使用条件では図１１（ｂ）に示すよ
うにシュラウド(SH)側で空気の剥離が生じやすい。ま
た、小風量の使用条件では図１１（ｃ）に示すようにブ
レード(BL)の負圧面(P2)側で空気の剥離が生じやすく、
大風量の使用条件では図１１（ｄ）に示すようにブレー
ド(BL)の正圧面(P1)側で空気の剥離が生じやすい。By the way, in the centrifugal turbo-type pneumatic machine, air separation occurs on the hub (HU) side of the impeller (55) as shown in FIG. Air is likely to occur on the shroud (SH) side as shown in FIG. In addition, under the use condition of a small air flow, as shown in FIG. 11 (c), air is easily separated on the negative pressure surface (P2) side of the blade (BL),
Under the use condition of a large air flow, as shown in FIG. 11D, air is easily separated on the positive pressure surface (P1) side of the blade (BL).
【０００６】以上のことから、上述したような空気調和
装置(50)に用いられるターボファン(52)は、使用条件が
遠心式ターボ型空気機械の中では比較的低静圧・小風量
の範疇に分類されるため、ブレード(BL)の負圧面(P2)側
のシュラウド(SH)寄りの部分で空気の剥離が生じやすい
ものであった。また、比較的低静圧・大風量で使用され
るターボファンは、ブレード(BL)の正圧面(P1)側のシュ
ラウド(SH)寄りの部分で空気の剥離が生じやすく、さら
に、比較的高静圧・小風量で使用されるターボ圧縮機
は、ブレード(BL)の負圧面(P2)側のハブ(HU)寄りの部分
で空気の剥離が生じやすいものであった。[0006] From the above, the turbo fan (52) used in the air conditioner (50) as described above has a use condition of a relatively low static pressure and a small air volume in a centrifugal turbo air machine. Therefore, air was likely to be separated at a portion near the shroud (SH) on the side of the negative pressure surface (P2) of the blade (BL). In addition, turbofans used at relatively low static pressure and large air volume tend to peel off air near the shroud (SH) on the positive pressure surface (P1) side of the blade (BL). In a turbo compressor used at a static pressure and a small air volume, air was easily separated at a portion near the hub (HU) on the negative pressure surface (P2) side of the blade (BL).
【０００７】このように、従来の遠心式ターボ型空気機
械では、静圧や風量などの使用条件によってインペラ(5
5)内の異なる部分で空気の剥離が生じて渦が発生し、そ
の結果、送風音が増大したり、効率が低下したりする問
題があった。As described above, in the conventional centrifugal turbo type air machine, the impeller (5
5) Separation of air occurred in different parts in the above, and a vortex was generated. As a result, there was a problem that the blowing noise increased and the efficiency decreased.
【０００８】本発明は、このような問題点に鑑みて創案
されたものであり、その目的とするところは、遠心式タ
ーボ型空気機械のインペラ内での空気の剥離を抑えるこ
とによって、送風音の増大や効率の低下を防止すること
である。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress air separation in an impeller of a centrifugal turbo-type pneumatic machine so as to reduce air blowing noise. Is to prevent an increase in efficiency and a decrease in efficiency.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、シュラウド(S
H)とハブ(HU)の少なくとも一方を階段状に形成すること
によりインペラ(4) 内での剥離領域を小さくするように
したものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a shroud (S
H) and at least one of the hubs (HU) are formed in a step-like manner so as to reduce the separation area in the impeller (4).
【００１０】具体的に、本発明が講じた解決手段は、軸
方向に隔てられたシュラウド(SH)とハブ(HU)との間にブ
レード(BL)が保持されて構成された遠心式ターボ型空気
機械のインペラと、該インペラ(4) を備えた遠心式ター
ボ型空気機械を前提としている。そして、上記インペラ
(4) のシュラウド(SH)とハブ(HU)の少なくとも一方にお
ける隣り合うブレード(BL)の間を傾斜面に形成して階段
状に構成したものであり、特に、上記インペラ(4) のシ
ュラウド(SH)とハブ(HU)の少なくとも一方における隣り
合うブレード(BL)の間を、空気の剥離領域を小さくする
ように傾斜面に形成して階段状に構成したものである。Specifically, a solution taken by the present invention is a centrifugal turbo type having a blade (BL) held between a shroud (SH) and a hub (HU) spaced apart in the axial direction. It is premised on an impeller of a pneumatic machine and a centrifugal turbo type pneumatic machine equipped with the impeller (4). And the above impeller
(4) A stepped structure is formed by forming an inclined surface between adjacent blades (BL) in at least one of the shroud (SH) and the hub (HU), and particularly, the shroud of the impeller (4). (SH) and at least one of the hubs (HU) between adjacent blades (BL) are formed on an inclined surface so as to reduce the air separation area, and are configured in a stepwise manner.
【００１１】上記構成において、インペラ(4) は、図３
に示すように、ブレード(BL)の負圧面(P2)側の出口幅(L
2)が正圧面(P1)側の出口幅(L1)よりも小さくなるように
シュラウド(SH)を階段状に形成することができる。そし
て、この構成のインペラ(4)を備えた遠心式ターボ型空
気機械は、インペラの回転数をＮ(Hz)、風量をＱ(m3/
s)、空気の密度をρ(Kg/m3)、圧力をＰ(Pa)としたとき
に、ｎs＝ＮＱ1/2(ρ／Ｐ)3/4 で表される比速度ｎ
s が、0.2＜ｎs＜0.4 の関係を満たすものとすることが
できる。In the above configuration, the impeller (4) is
As shown in the figure, the exit width (L
The shroud (SH) can be formed stepwise so that 2) is smaller than the outlet width (L1) on the positive pressure surface (P1) side. The centrifugal turbo-type air machine provided with the impeller (4) having this configuration has a rotation speed of the impeller of N (Hz) and an air flow of Q (m 3 /
s), the density of air ρ (Kg / m 3), when the pressure was P (Pa), n s = NQ 1/2 (ρ / P) ratio speed n represented by 3/4
s may satisfy the relationship of 0.2 < ns <0.4.
【００１２】また、インペラ(4) は、図４に示すよう
に、ブレード(BL)の正圧面(P1)側の出口幅(L1)が負圧面
(P2)側の出口幅(L2)よりも小さくなるようにシュラウド
(SH)を階段状に形成することもできる。そして、この構
成のインペラ(4) を備えた遠心式ターボ型空気機械は、
上記比速度ｎs が、ｎs≧0.4の関係を満たすものとする
ことができる。As shown in FIG. 4, the impeller (4) has a blade (BL) whose outlet width (L1) on the pressure side (P1) side has a suction side.
Shroud so that it is smaller than the outlet width (L2) on the (P2) side
(SH) can also be formed stepwise. And the centrifugal turbo type air machine equipped with the impeller (4) of this configuration
The specific speed n s may satisfy the relationship of n s ≧ 0.4.
【００１３】また、インペラ(4) は、図５に示すよう
に、ブレード(BL)の負圧面(P2)側の出口幅(L2)が正圧面
(P1)側の出口幅(L1)よりも小さくなるようにハブ(HU)を
階段状に形成することができる。そして、この構成のイ
ンペラ(4) を備えた遠心式ターボ型空気機械は、上記比
速度ｎs が、ｎs≦0.2の関係を満たすものとすることが
できる。Further, as shown in FIG. 5, the impeller (4) has a blade (BL) having an outlet width (L2) on the suction side (P2) side having a pressure side.
The hub (HU) can be formed stepwise so as to be smaller than the outlet width (L1) on the (P1) side. In the centrifugal turbo air machine provided with the impeller (4) having this configuration, the specific speed n s can satisfy the relationship of n s ≦ 0.2.
【００１４】また、インペラ(4) は、図６に示すよう
に、ブレード(BL)の正圧面(P1)側の出口幅(L1)が負圧面
(P2)側の出口幅(L2)よりも小さくなるようにハブ(HU)を
階段状に形成することもできる。そして、この構成のイ
ンペラ(4) を備えた遠心式ターボ型空気機械は、上記比
速度ｎs が、0.2＜ｎs＜0.4 の関係を満たすものとする
ことができる。As shown in FIG. 6, the impeller (4) has a blade (BL) whose outlet width (L1) on the pressure side (P1) side has a suction side.
The hub (HU) may be formed in a step shape so as to be smaller than the outlet width (L2) on the (P2) side. In the centrifugal turbo air machine provided with the impeller (4) having this configuration, the specific speed n s can satisfy the relationship of 0.2 <n s <0.4.
【００１５】さらに、インペラ(4) は、図７に示すよう
に、ブレード(BL)の負圧面(P2)側の出口幅(L2)が正圧面
(P1)側の出口幅(L1)よりも小さくなるようにシュラウド
(SH)とハブ(HU)をそれぞれ階段状に形成することができ
る。そして、この構成のインペラ(4) を備えた遠心式タ
ーボ型空気機械は、上記比速度ｎs が、ｎs≦0.2の関係
を満たすものとすることができる。Further, as shown in FIG. 7, the impeller (4) has a blade (BL) whose outlet width (L2) on the suction side (P2) side has a pressure side.
Shroud so that it is smaller than the outlet width (L1) on the (P1) side
(SH) and the hub (HU) can be formed stepwise. In the centrifugal turbo air machine provided with the impeller (4) having this configuration, the specific speed n s can satisfy the relationship of n s ≦ 0.2.
【００１６】また、インペラ(4) は、図８に示すよう
に、ブレード(BL)の正圧面(P1)側の出口幅(L1)が負圧面
(P2)側の出口幅(L2)よりも小さくなるようにシュラウド
(SH)とハブ(HU)をそれぞれ階段状に形成することもでき
る。そして、この構成のインペラ(4) を備えた遠心式タ
ーボ型空気機械は、上記比速度ｎs が、ｎs≧0.4の関係
を満たすものとすることができる。As shown in FIG. 8, the impeller (4) has a blade (BL) whose outlet width (L1) on the pressure side (P1) side has a suction side.
Shroud so that it is smaller than the outlet width (L2) on the (P2) side
The (SH) and the hub (HU) may be formed in a step shape. In the centrifugal turbo-type air machine provided with the impeller (4) having this configuration, the specific speed n s can satisfy the relationship of n s ≧ 0.4.
【００１７】また、上記構成のうち、ブレード(BL)の負
圧面(P2)側の出口幅(L2)が正圧面(P1)側の出口幅(L1)よ
りも小さくなるようにシュラウド(SH)が階段状に形成さ
れた図３のインペラ(4) を備えた遠心式ターボ型空気機
械と、ブレード(BL)の正圧面(P1)側の出口幅(L1)が負圧
面(P2)側の出口幅(L2)よりも小さくなるようにシュラウ
ド(SH)が階段状に形成された図４のインペラ(4) を備え
た遠心式ターボ型空気機械は、天井に設置される空気調
和装置のターボファンに用いることができ、特に前者は
この種の空気調和装置のターボファンに好適に用いるこ
とができる。Further, in the above configuration, the shroud (SH) is configured such that the outlet width (L2) of the blade (BL) on the suction surface (P2) side is smaller than the outlet width (L1) of the blade (BL) on the pressure surface (P1) side. And a centrifugal turbo-type air machine equipped with the impeller (4) of FIG. 3 formed in a step-like shape, and the outlet width (L1) of the blade (BL) on the pressure side (P1) side is on the suction side (P2) side. The centrifugal turbo-type air machine provided with the impeller (4) of FIG. 4 in which the shroud (SH) is formed in a step shape so as to be smaller than the outlet width (L2) is a turbo-type air conditioner installed on the ceiling. It can be used for a fan, and especially the former can be suitably used for a turbo fan of this type of air conditioner.
【００１８】具体的には、これらの遠心式ターボ型空気
機械は、空気吸込口(9a)と空気吹出口(9b)とを有して天
井に設置されるケーシング(2) 内に、空気吸込口(9a)か
ら室内空気を吸い込んで調和空気を空気吹出口(9b)から
吹き出すターボファン(3) と、空気吸込口(9a)から空気
吹出口(9b)に亘って形成された空気流通路(10)に配置さ
れて室内空気から調和空気を生成する熱交換器(7) とを
備えた空気調和装置において、上記ターボファン(3) と
して使用することができる。[0018] Specifically, these centrifugal turbo-type pneumatic machines include an air suction port (9a) and an air outlet port (9b). A turbo fan (3) that sucks room air from the port (9a) and blows out conditioned air from the air outlet (9b), and an air flow passage formed from the air inlet (9a) to the air outlet (9b) In the air conditioner provided with the heat exchanger (7) arranged in (10) to generate conditioned air from room air, the air conditioner can be used as the turbofan (3).
【００１９】−作用− 上述したように、遠心式ターボ型空気機械は、例えば空
気調和装置などで用いられる低静圧・小風量の使用条件
の時（概ね0.2＜ｎs＜0.4 の場合）には、ブレード(BL)
の負圧面(P2)側のシュラウド(SH)寄りにおいて空気の剥
離が生じやすい。したがって、ブレード(BL)の負圧面(P
2)側の出口幅(L2)が正圧面(P1)側の出口幅(L1)よりも小
さくなるようにシュラウド(SH)を階段状に形成する（図
３参照）と、この使用条件での剥離領域が減少し、空気
がブレード(BL)とシュラウド(SH)の表面に沿って滑らか
に流れるようになる。-Operation- As described above, the centrifugal turbo-type pneumatic machine operates under low static pressure and small air flow conditions (for example, approximately 0.2 < ns <0.4) used in, for example, an air conditioner. Is a blade (BL)
Air is likely to be separated near the shroud (SH) on the negative pressure surface (P2) side. Therefore, the suction surface (P
If the shroud (SH) is formed stepwise so that the outlet width (L2) on the 2) side is smaller than the outlet width (L1) on the pressure side (P1) (see FIG. 3), The separation area is reduced, and air flows smoothly along the surfaces of the blade (BL) and the shroud (SH).
【００２０】また、例えばターボファンにおける低静圧
・大風量の使用条件の時（概ねｎs≧0.4の場合）には、
ブレード(BL)の正圧面(P1)側のシュラウド(SH)寄りにお
いて空気の剥離が生じやすい。したがって、ブレード(B
L)の正圧面(P1)側の出口幅(L1)が負圧面(P2)側の出口幅
(L2)よりも小さくなるようにシュラウド(SH)を階段状に
形成する（図４参照）と、この使用条件での剥離領域が
減少し、空気がブレード(BL)とシュラウド(SH)の表面に
沿って滑らかに流れるようになる。Further, for example, under the use condition of a low static pressure and a large air flow in a turbo fan (in the case of approximately n s ≧ 0.4),
Air separation easily occurs near the shroud (SH) on the positive pressure surface (P1) side of the blade (BL). Therefore, the blade (B
The exit width (L1) on the pressure side (P1) side of the (L) is the exit width on the suction side (P2) side.
When the shroud (SH) is formed stepwise so as to be smaller than (L2) (see FIG. 4), the peeling area under this use condition is reduced, and air is released from the surfaces of the blade (BL) and the shroud (SH). To flow smoothly along.
【００２１】また、例えばターボ圧縮機における高静圧
・小風量の使用条件の時（概ねｎs≦0.2の場合）には、
ブレード(BL)の負圧面(P2)側のハブ(HU)寄りにおいて空
気の剥離が生じやすい。したがって、ブレード(BL)の負
圧面(P2)側の出口幅(L2)が正圧面(P1)側の出口幅(L1)よ
りも小さくなるようにハブ(HU)を階段状に形成する（図
５参照）と、この使用条件での剥離領域が減少し、空気
がブレード(BL)とハブ(HU)の表面に沿って滑らかに流れ
るようになる。For example, under the conditions of high static pressure and small air flow in a turbo compressor (when approximately ns ≤ 0.2),
Air separation easily occurs near the hub (HU) on the negative pressure surface (P2) side of the blade (BL). Therefore, the hub (HU) is formed stepwise so that the outlet width (L2) of the blade (BL) on the suction surface (P2) side is smaller than the outlet width (L1) on the pressure surface (P1) side (FIG. 5), the peeling area under this use condition is reduced, and air flows smoothly along the surfaces of the blade (BL) and the hub (HU).
【００２２】さらに、高静圧・大風量の使用条件の時
（概ね0.2＜ｎs＜0.4 の場合）には、ブレード(BL)の正
圧面(P1)側のハブ(HU)寄りにおいて空気の剥離が生じや
すい。したがって、ブレード(BL)の正圧面(P1)側の出口
幅(L1)が負圧面(P2)側の出口幅(L2)よりも小さくなるよ
うにハブ(HU)を階段状に形成する（図６参照）と、この
使用条件での剥離領域が減少し、空気がブレード(BL)と
ハブ(HU)の表面に沿って滑らかに流れるようになる。Furthermore, the time of use conditions of high static pressure, large air volume (for approximately 0.2 <n s <0.4), the blade pressure side (P1) side of the hub (HU) of the air in the side of the (BL) Peeling easily occurs. Therefore, the hub (HU) is formed stepwise so that the outlet width (L1) of the blade (BL) on the pressure side (P1) side is smaller than the outlet width (L2) on the suction side (P2) side. 6), the peeling area under this use condition is reduced, and air flows smoothly along the surfaces of the blade (BL) and the hub (HU).
【００２３】また、小風量での使用時（概ねｎs≦0.2の
場合）には、ブレード(BL)の負圧面(P2)側で、シュラウ
ド(SH)寄りとハブ(HU)寄りの両方で剥離が生じることも
ある。このため、ブレード(BL)の負圧面(P2)側の出口幅
(L2)が正圧面(P1)側の出口幅(L1)よりも小さくなるよう
にシュラウド(SH)とハブ(HU)をそれぞれ階段状に形成す
る（図７参照）と、この使用条件での剥離領域が減少
し、空気がブレード(BL)、シュラウド(SH)及びハブ(HU)
の表面に沿って滑らかに流れるようになる。When the blade is used at a small air volume (generally when n s ≤0.2), both the shroud (SH) side and the hub (HU) side on the negative pressure surface (P2) side of the blade (BL). Peeling may also occur. For this reason, the exit width of the blade (BL) on the suction side (P2) side
When the shroud (SH) and the hub (HU) are formed stepwise so that (L2) is smaller than the outlet width (L1) on the pressure side (P1) side (see FIG. 7), Separation area is reduced and air flows into blades (BL), shrouds (SH) and hubs (HU)
Flows smoothly along the surface of the
【００２４】さらに、大風量での使用時（概ねｎs≧0.4
の場合）には、ブレード(BL)の正圧面(P1)側で、シュラ
ウド(SH)寄りとハブ(HU)寄りの両方で剥離が生じること
もある。このため、ブレード(BL)の正圧面(P1)側の出口
幅(L1)が負圧面(P2)側の出口幅(L2)よりも小さくなるよ
うにシュラウド(SH)とハブ(HU)をそれぞれ階段状に形成
する（図８参照）と、この使用条件での剥離領域が減少
し、空気がブレード(BL)、シュラウド(SH)及びハブ(HU)
の表面に沿って滑らかに流れるようになる。Further, when used in a large air volume (generally n s ≧ 0.4
In the case of), peeling may occur on both the shroud (SH) side and the hub (HU) side on the pressure side (P1) side of the blade (BL). For this reason, the shroud (SH) and the hub (HU) are each adjusted so that the outlet width (L1) on the pressure side (P1) side of the blade (BL) is smaller than the outlet width (L2) on the suction side (P2) side. When formed stepwise (see FIG. 8), the peeling area under this use condition is reduced, and air is released from the blade (BL), shroud (SH) and hub (HU).
Flows smoothly along the surface of the
【００２５】[0025]
【発明の効果】このように、シュラウド(SH)とハブ(HU)
の少なくとも一方を、隣り合うブレード(BL)の間を傾斜
面に形成して階段状に構成すると、静圧や風量によって
インペラ(4) 内で剥離が生じやすい領域を減少させ、空
気の流れをハブ(HU)、シュラウド(SH)、及びブレード(B
L)の表面に滑らかに沿わせるようにすることができる。
このため、上記解決手段によれば、遠心式ターボ型空気
機械において、インペラ(4) 内での空気の剥離に伴う送
風音の増大や効率の低下を防止することが可能となる。As described above, the shroud (SH) and the hub (HU)
If at least one of the blades is formed in a step-like manner by forming an inclined surface between adjacent blades (BL), the area where separation is likely to occur in the impeller (4) due to static pressure and air flow is reduced, and the air flow is reduced. Hub (HU), shroud (SH), and blade (B
It can be made to smoothly follow the surface of L).
For this reason, according to the above solution, in the centrifugal turbo-type air machine, it is possible to prevent an increase in blowing noise and a decrease in efficiency due to separation of air in the impeller (4).
【００２６】特に、低静圧・小風量の使用条件に合わせ
てシュラウド(SH)を階段状に形成したもの（図３参照）
は、天井埋込型や天井吊下型の空気調和装置などで用い
られるターボファンに適しており、空気調和装置におけ
る騒音を低減するのに効果的である。また、低静圧・大
風量の使用条件に合わせてシュラウド(SH)を階段状に形
成したもの（図４参照）は、一般的なターボファンに適
しており、高静圧・小風量の使用条件に合わせてハブ(H
U)を階段状に形成したもの（図５参照）は、ターボ圧縮
機に適している。Particularly, the shroud (SH) is formed in a step-like shape in accordance with the use conditions of low static pressure and small air volume (see FIG. 3).
Is suitable for a turbo fan used in an air conditioner of an embedded ceiling type or a suspended ceiling type, and is effective in reducing noise in the air conditioner. In addition, the one with the shroud (SH) formed stepwise according to the usage conditions of low static pressure and large air volume (see Fig. 4) is suitable for general turbofans and uses high static pressure and small air volume. Hub (H
U) formed in a step shape (see FIG. 5) is suitable for a turbo compressor.
【００２７】また、上記各構成では、ブレード(BL)の負
圧面(P2)側の出口幅(L2)と正圧面(P1)側の出口幅(L1)の
一方を狭くしても、他方を広くすることができるので、
吹き出し面積が小さくなることは防止できる。In each of the above configurations, even if one of the outlet width (L2) of the blade (BL) on the suction surface (P2) side and the outlet width (L1) on the pressure surface (P1) side is made narrow, the other is made smaller. Because it can be wider
The blowing area can be prevented from being reduced.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態１】以下、本発明の実施形態１を図
面に基づいて詳細に説明する。Embodiment 1 Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
【００２９】図１に示すように、本実施形態１は天井埋
込型の空気調和装置(1) に関するものである。この空気
調和装置(1) は、天井(R) に形成された開口(H) に挿入
配置されており、下方に開放する板金製のケーシング
(2) が天井裏空間(S) に据付けられている。このケーシ
ング(2) は天板(2a)と該天板(2a)の外縁部から下方に延
びる側板(2b)とを備え、その内部に各機器が収容されて
いる。以下、各機器について説明する。As shown in FIG. 1, Embodiment 1 relates to an air conditioner (1) embedded in a ceiling. This air conditioner (1) is inserted into an opening (H) formed in the ceiling (R), and has a sheet metal casing that opens downward.
(2) is installed in the space above the ceiling (S). The casing (2) includes a top plate (2a) and a side plate (2b) extending downward from an outer edge of the top plate (2a), and each device is accommodated therein. Hereinafter, each device will be described.
【００３０】ケーシング(2) 内の中央部には遠心式ター
ボ型空気機械の１種であるターボファン(3) が配設され
ている。このターボファン(3) は、インペラ(4) とファ
ンモータ(5) とベルマウス(6) とから構成されている。
インペラ(4) は、シュラウド(SH)とハブ(HU)との間にブ
レード(BL)が保持され、ハブ(HU)の中心部が、ケーシン
グ(2) の中央部に配置されて固定されたファンモータ
(5) の駆動軸下端部に直結されている。そして、このフ
ァンモータ(5) の駆動に伴うブレード(BL)の回転によっ
て、下側から吸い込んだ空気を径方向外側に吹き出すよ
うになっている。At the center of the casing (2), a turbo fan (3), which is a kind of centrifugal turbo air machine, is provided. The turbo fan (3) includes an impeller (4), a fan motor (5), and a bell mouth (6).
In the impeller (4), the blade (BL) was held between the shroud (SH) and the hub (HU), and the center of the hub (HU) was arranged and fixed at the center of the casing (2). Fan motor
(5) It is directly connected to the lower end of the drive shaft. Then, by the rotation of the blade (BL) accompanying the driving of the fan motor (5), the air sucked from below is blown radially outward.
【００３１】ベルマウス(6) は、このターボファン(3)
のインペラ(4) の下側に、該インペラ(4) へ室内空気を
案内するように配設されている。ベルマウス(6) は、平
板部(6a)の略中央部に、円弧状に湾曲した湾曲部(6b)を
備え、この湾曲部(6b)により、空気をインペラ(4) へ導
入する開口(6c)が構成されている。The bell mouth (6) is a turbo fan (3)
It is arranged below the impeller (4) so as to guide the room air to the impeller (4). The bell mouth (6) has a curved portion (6b) curved in an arc shape substantially at the center of the flat plate portion (6a), and the curved portion (6b) allows the air (4) to be introduced into the impeller (4). 6c) is configured.
【００３２】一方、ターボファン(3) のインペラ(4) の
外周囲には熱交換器(7) が配設されている。この熱交換
器(7) は、図示しない室外機に冷媒配管を介して連結さ
れ、冷房運転時には蒸発器として、暖房運転時には凝縮
器として機能するようになっており、ターボファン(3)
から導出された空気を温度調整する。また、熱交換器
(7) の下側には、該熱交換器(7) で発生したドレン水を
回収するためのドレンパン(8) が配設されている。On the other hand, a heat exchanger (7) is disposed around the impeller (4) of the turbo fan (3). The heat exchanger (7) is connected to an outdoor unit (not shown) via a refrigerant pipe, and functions as an evaporator during a cooling operation and as a condenser during a heating operation.
The temperature of the air derived from is adjusted. Also heat exchanger
A drain pan (8) for collecting drain water generated in the heat exchanger (7) is provided below the (7).
【００３３】ケーシング(2) の下端部には、平面視が矩
形状の化粧パネル(9) が取り付けられて、ケーシング
(2) の一部を構成している。この化粧パネル(9) には、
その中央部に、矩形状の開口からなる空気吸込口(9a)が
形成されている。また、化粧パネル(9) の側縁部の複数
箇所（例えば４箇所）には、化粧パネル(9) の各辺に対
応して空気吹出口(9b)，(9b), …が形成されている。At the lower end of the casing (2), a decorative panel (9) having a rectangular shape in plan view is attached.
Part of (2). This decorative panel (9) includes
An air inlet (9a) formed of a rectangular opening is formed at the center. Further, air outlets (9b), (9b),... Are formed at a plurality of locations (for example, four locations) on the side edges of the decorative panel (9) so as to correspond to each side of the decorative panel (9). I have.
【００３４】化粧パネル(9) の空気吸込口(9a)には、該
空気吸込口(9a)から吸い込んだ空気中の塵埃を除去する
ためのエアフィルタ(9c)が備えられている。また、エア
フィルタ(9c)の下側には吸込グリル(9d)が取り付けられ
ている。この吸込グリル(9d)は、その中央部に吸込口(9
a)に対応した開口が形成されており、この開口の全体に
亘って複数の桟(9e)が設けられている。このため、ケー
シング(2) 内に吸い込まれる室内空気は、これら桟(9e)
の間を通過して吸込グリル(9d)の全体からケーシング
(2) 内に吸い込まれる。The air suction port (9a) of the decorative panel (9) is provided with an air filter (9c) for removing dust in the air sucked from the air suction port (9a). Further, a suction grille (9d) is attached below the air filter (9c). This suction grill (9d) has a suction port (9
An opening corresponding to a) is formed, and a plurality of bars (9e) are provided throughout the opening. As a result, the room air sucked into the casing (2)
Between the casing and the entire suction grill (9d)
(2) Sucked inside.
【００３５】以上の構成により、化粧パネル(9) の空気
吸込口(9a)から空気吹出口(9b)に亘って空気流通路(10)
が形成され、この空気流通路(10)の上流側から下流側に
向かって、エアフィルタ(9c)、ベルマウス(6) 、インペ
ラ(4) 、熱交換器(7) を空気が順に通過することにな
る。With the above arrangement, the air flow passage (10) extends from the air inlet (9a) of the decorative panel (9) to the air outlet (9b).
The air passes through the air filter (9c), the bell mouth (6), the impeller (4), and the heat exchanger (7) in order from the upstream side to the downstream side of the air flow passage (10). Will be.
【００３６】次に、本発明の特徴とするターボファン
(3) の構成について、具体的に説明する。Next, a turbofan characterized by the present invention will be described.
The configuration of (3) will be specifically described.
【００３７】このターボファン(3) は、比較的低静圧
（約１００Pa程度）、小風量（約０．５m3/s程度）の条
件で使用されるように設計されている。このような使用
条件では、一般に、図１１（ｂ），（ｃ）において説明
したように、ブレード(BL)の負圧面(P2)側のシュラウド
(SH)寄りの部分で空気の剥離が生じやすい。このことか
ら、従来のインペラでは図２（ａ）に示す斜線部が剥離
領域となる。これに対して、本実施形態１では、図２
（ｂ）に示すようにシュラウド(SH)を階段状に形成する
ことによって、その剥離領域を小さくしている。The turbo fan (3) is designed to be used under relatively low static pressure (about 100 Pa) and small air flow (about 0.5 m 3 / s). Under such use conditions, the shroud on the negative pressure surface (P2) side of the blade (BL) is generally used as described with reference to FIGS. 11B and 11C.
(SH) Separation of air is likely to occur at a portion closer to (SH). For this reason, in the conventional impeller, the hatched portion shown in FIG. On the other hand, in the first embodiment, FIG.
By forming the shroud (SH) in a step shape as shown in FIG.
【００３８】つまり、斜視図である図３（図１とは上下
を逆転して示している）に示すように、インペラ(4)
は、ブレード(BL)の負圧面(P2)側の出口幅(L2)が正圧面
(P1)側の出口幅(L1)よりも小さくなるように、シュラウ
ド(SH)が階段状に形成されている。なお、図３におい
て、仮想線はシュラウド(SH)が階段状でない従来の形状
を表している（後述の図４から図８についても同様）。That is, as shown in FIG. 3 which is a perspective view (upside down from FIG. 1), the impeller (4)
Is the outlet width (L2) of the blade (BL) on the suction surface (P2) side
The shroud (SH) is formed stepwise so as to be smaller than the outlet width (L1) on the (P1) side. In FIG. 3, the imaginary line indicates a conventional shape in which the shroud (SH) is not stepped (the same applies to FIGS. 4 to 8 described later).
【００３９】−運転動作− 次に、以上のように構成された空気調和装置(1) の運転
動作について説明する。運転開始時には、ターボファン
(3) のファンモータ(5) の駆動に伴ってインペラ(4) が
回転し、同時に熱交換器(7) には冷媒が流通する。これ
により、室内空気は、吸込グリル(9d)の桟(9e)の間から
吸い込まれてエアフィルタ(9c)を通過する際に塵埃が除
去され、さらにターボファン(3) を経て熱交換器(7) を
通過する。この際、空気と冷媒との間で熱交換が行わ
れ、空気が温度調整（冷房運転時には冷却、暖房運転時
には加熱）されて調和空気となり、空気吹出口(9b)から
室内に供給される。-Operation- Next, the operation of the air conditioner (1) configured as described above will be described. At the start of operation, the turbo fan
The impeller (4) rotates with the driving of the fan motor (5) in (3), and at the same time, the refrigerant flows through the heat exchanger (7). As a result, the indoor air is sucked from the space between the bars (9e) of the suction grill (9d) to remove dust when passing through the air filter (9c), and further passes through the turbo fan (3) to the heat exchanger ( 7) Pass through. At this time, heat is exchanged between the air and the refrigerant, and the air is temperature-adjusted (cooled during the cooling operation, heated during the heating operation) to be conditioned air, and supplied to the room from the air outlet (9b).
【００４０】そして、本実施形態１では、インペラ(4)
に関し、ブレード(BL)の負圧面(P2)側の出口幅(L2)が正
圧面(P1)側の出口幅(L1)よりも小さくなるようにシュラ
ウド(SH)が階段状に形成されているので、空気はインペ
ラ(4) 内をブレード(BL)とシュラウド(SH)の表面に沿っ
て滑らかに流れ、剥離が生じにくくなる。In the first embodiment, the impeller (4)
With respect to the blade (BL), the shroud (SH) is formed stepwise so that the outlet width (L2) on the suction surface (P2) side is smaller than the outlet width (L1) on the pressure surface (P1) side. Therefore, the air flows smoothly along the surfaces of the blade (BL) and the shroud (SH) in the impeller (4), and the separation hardly occurs.
【００４１】−実施形態１の効果− 以上説明したように、本実施形態１によれば、インペラ
(4) 内での空気の剥離が生じにくくなるため、従来と比
較して、ターボファン(3) の送風音の低減と効率の向上
を図ることができ、空気調和装置としての運転音低減や
効率向上も達成される。-Effects of First Embodiment- As described above, according to the first embodiment, the impeller
(4) Since the air is less likely to be separated in the interior, it is possible to reduce the blowing noise of the turbo fan (3) and improve the efficiency compared to the conventional, and to reduce the operating noise as an air conditioner. Improved efficiency is also achieved.
【００４２】[0042]
【発明の実施の形態２】本発明の実施形態２は、図４に
示すように、インペラ(4) を、ブレード(BL)の正圧面(P
1)側の出口幅(L1)が負圧面(P2)側の出口幅(L2)よりも小
さくなるように、シュラウド(SH)を階段状に形成したも
のである。Embodiment 2 In Embodiment 2 of the present invention, as shown in FIG. 4, an impeller (4) is connected to a pressure surface (P) of a blade (BL).
The shroud (SH) is formed stepwise so that the outlet width (L1) on the 1) side is smaller than the outlet width (L2) on the negative pressure surface (P2) side.
【００４３】このように構成すると、一般的なターボフ
ァンの使用条件である低静圧・大風量時に、図１１
（ｂ），（ｄ）において説明したようにブレード(BL)の
正圧面(P1)側のシュラウド(SH)寄りにおいて空気の剥離
が生じやすいのに対して、この剥離領域が減少する。With this configuration, at the time of low static pressure and large air flow, which are the conditions of use of a general turbo fan, FIG.
As described in (b) and (d), air is likely to be separated near the shroud (SH) on the pressure side (P1) side of the blade (BL), but the separated area is reduced.
【００４４】したがって、本実施形態２によれば、一般
的なターボファンでの空気の剥離を抑えることによっ
て、送風音の低減と効率の向上とを可能にすることがで
きる。Therefore, according to the second embodiment, it is possible to reduce the blowing noise and improve the efficiency by suppressing the separation of the air by the general turbo fan.
【００４５】[0045]
【発明の実施の形態３】本発明の実施形態３は、図５に
示すように、インペラ(4) を、ブレード(BL)の負圧面(P
2)側の出口幅(L2)が正圧面(P1)側の出口幅(L1)よりも小
さくなるように、ハブ(HU)を階段状に形成したものであ
る。Embodiment 3 In Embodiment 3 of the present invention, as shown in FIG. 5, the impeller (4) is connected to the suction surface (P) of the blade (BL).
The hub (HU) is formed stepwise so that the outlet width (L2) on the 2) side is smaller than the outlet width (L1) on the positive pressure surface (P1) side.
【００４６】このように構成すると、一般的なターボ圧
縮機の使用条件である高静圧・小風量時に、図１１
（ａ），（ｃ）において説明したようにブレード(BL)の
負圧面(P2)側のハブ(HU)寄りにおいて空気の剥離が生じ
やすいのに対して、この剥離領域が減少する。With this configuration, at the time of a high static pressure and a small air flow, which are the operating conditions of a general turbo compressor, FIG.
As described in (a) and (c), air is likely to be separated near the hub (HU) on the negative pressure surface (P2) side of the blade (BL), but the separated area is reduced.
【００４７】したがって、本実施形態３によれば、一般
的なターボ圧縮機での空気の剥離を抑えることによっ
て、送風音の低減と効率の向上とを可能にすることがで
きる。Therefore, according to the third embodiment, by suppressing the separation of air in a general turbo compressor, it is possible to reduce the blowing noise and improve the efficiency.
【００４８】[0048]
【発明の実施の形態４】本発明の実施形態４は、図６に
示すように、インペラ(4) を、ブレード(BL)の正圧面(P
1)側の出口幅(L1)が負圧面(P2)側の出口幅(L2)よりも小
さくなるように、ハブ(HU)を階段状に形成したものであ
る。Embodiment 4 In Embodiment 4 of the present invention, as shown in FIG. 6, an impeller (4) is connected to a pressure surface (P) of a blade (BL).
The hub (HU) is formed stepwise so that the outlet width (L1) on the 1) side is smaller than the outlet width (L2) on the negative pressure surface (P2) side.
【００４９】このように構成すると、遠心式ターボ型空
気機械を高静圧・大風量の条件で使用する時に、図１１
（ａ），（ｄ）において説明したようにブレード(BL)の
正圧面(P1)側のハブ(HU)寄りにおいて空気の剥離が生じ
やすいのに対して、この剥離領域が減少する。With this configuration, when the centrifugal turbo-type pneumatic machine is used under the conditions of high static pressure and large air volume, FIG.
As described in (a) and (d), air is likely to be separated near the hub (HU) on the pressure side (P1) side of the blade (BL), but the separated area is reduced.
【００５０】したがって、本実施形態４によれば、高静
圧・大風量の遠心式ターボ型空気機械での空気の剥離を
抑えることによって、送風音の低減と効率の向上とを可
能にすることができる。Therefore, according to the fourth embodiment, it is possible to reduce the blowing noise and improve the efficiency by suppressing the separation of air in the centrifugal turbo-type air machine having a high static pressure and a large air volume. Can be.
【００５１】[0051]
【発明の実施の形態５】本発明の実施形態５は、図７に
示すように、インペラ(4) を、ブレード(BL)の負圧面(P
2)側の出口幅(L2)が正圧面(P1)側の出口幅(L1)よりも小
さくなるように、シュラウド(SH)とハブ(HU)をそれぞれ
階段状に形成したものである。Embodiment 5 In Embodiment 5 of the present invention, as shown in FIG. 7, the impeller (4) is connected to the suction surface (P) of the blade (BL).
The shroud (SH) and the hub (HU) are formed in steps so that the outlet width (L2) on the 2) side is smaller than the outlet width (L1) on the positive pressure surface (P1) side.
【００５２】このように構成すると、遠心式ターボ型空
気機械を実施形態１や実施形態３よりも小風量の条件で
使用する時などに、図１１（ｃ）において説明したよう
にブレード(BL)の負圧面(P2)側において生じる空気の剥
離が、シュラウド(SH)寄りとハブ(HU)寄りの両方に広が
ることがあるのに対して、この剥離領域が減少する。With this configuration, when the centrifugal turbo-type air machine is used under the condition of a smaller air volume than in the first and third embodiments, the blade (BL) is used as described with reference to FIG. The peeling of air generated on the side of the negative pressure surface (P2) may spread both toward the shroud (SH) and toward the hub (HU), but the peeling area is reduced.
【００５３】したがって、小風量の遠心式ターボ型空気
機械での空気の剥離を抑えることによって、送風音の低
減と効率の向上とを可能にすることができる。Therefore, by suppressing the separation of air in the centrifugal turbo type air machine having a small air volume, it is possible to reduce the blowing noise and improve the efficiency.
【００５４】[0054]
【発明の実施の形態６】本発明の実施形態６は、図８に
示すように、インペラ(4) を、ブレード(BL)の正圧面(P
1)側の出口幅(L1)が負圧面(P2)側の出口幅(L2)よりも小
さくなるように、シュラウド(SH)とハブ(HU)をそれぞれ
階段状に形成したものである。Embodiment 6 In Embodiment 6 of the present invention, as shown in FIG. 8, an impeller (4) is connected to a pressure surface (P) of a blade (BL).
The shroud (SH) and the hub (HU) are formed in steps so that the outlet width (L1) on the 1) side is smaller than the outlet width (L2) on the negative pressure surface (P2) side.
【００５５】このように構成すると、遠心式ターボ型空
気機械を実施形態２や実施形態４よりも大風量の条件で
使用する時などに、図１１（ｄ）において説明したよう
にブレード(BL)の正圧面(P1)側において生じる空気の剥
離が、シュラウド(SH)寄りとハブ(HU)寄りの両方に広が
ることがあるのに対して、この剥離領域が減少する。With this configuration, when the centrifugal turbo-type air machine is used under the condition of a larger air volume than the second and fourth embodiments, the blade (BL) is used as described with reference to FIG. The separation of air generated on the side of the positive pressure surface (P1) may spread toward both the shroud (SH) side and the hub (HU) side, but the separation region is reduced.
【００５６】したがって、大風量の遠心式ターボ型空気
機械での空気の剥離を抑えることによって、送風音の低
減と効率の向上とを可能にすることができる。Therefore, by suppressing the separation of air in the centrifugal turbo-type pneumatic machine having a large air volume, it is possible to reduce the blowing noise and improve the efficiency.
【００５７】[0057]
【実施例】次に、実施形態１のターボファン(3) のイン
ペラ(4) について、具体的な寸法構成を簡単に説明す
る。この実施例では、図９において、Ａを約350mm 、Ｂ
を約460mm 、Ｃを約170mm 、そしてＤの基準寸法を110m
m に設定したうえで、ブレード(BL)の負圧面(P2)側の出
口幅(L2)を約105mm 、正圧面(P1)側の出口幅(L1)を約11
5mm に設定した。Next, a specific dimensional configuration of the impeller (4) of the turbo fan (3) according to the first embodiment will be briefly described. In this embodiment, in FIG. 9, A is about 350 mm, B is
About 460mm, C about 170mm, and D standard dimension 110m
m, the outlet width (L2) on the suction side (P2) side of the blade (BL) is about 105 mm, and the exit width (L1) on the pressure side (P1) side is about 11 mm.
It was set to 5 mm.
【００５８】この結果、Ｄ寸法を110mm で一定とした従
来の構成のターボファンと比較して、送風音を約0.5dB
低減することができた。As a result, compared with the turbo fan of the conventional configuration in which the D dimension is kept constant at 110 mm, the blowing noise is reduced by about 0.5 dB.
Could be reduced.
【００５９】なお、実施形態１の遠心式ターボ型空気機
械は低静圧・小風量タイプ、実施形態２は低静圧・大風
量タイプ、実施形態３は高静圧・小風量タイプ、実施形
態４は高静圧・大風量タイプ、実施形態５は小風量タイ
プ、実施形態６は大風量タイプとして説明したが、これ
らは、比速度によって大きく３つに分類することができ
る。The centrifugal turbo-type air machine of the first embodiment has a low static pressure and small air volume type, the second embodiment has a low static pressure and large air volume type, and the third embodiment has a high static pressure and small air volume type. Although 4 is described as a high static pressure / large air flow type, Embodiment 5 is described as a small air flow type, and Embodiment 6 is described as a large air flow type, these can be roughly classified into three types according to specific speed.
【００６０】比速度は、回転数Ｎ（Hz）、風量Ｑ（m3/
s）、空気の密度ρ（Kg/m3）、圧力Ｐ（Pa）から決まる
もので、次の数式で表される。The specific speed is represented by the number of revolutions N (Hz) and the air volume Q (m 3 /
s), the density of air ρ (Kg / m 3 ), and the pressure P (Pa), and are expressed by the following equations.
【００６１】[0061]
【数１】 そして、比速度ｎs が０．２以下の範囲には、実施形態
３の高静圧・小風量タイプと実施形態５の小風量タイプ
とが含まれ、比速度ｎs が０．２〜０．４の範囲には、
実施形態１の低静圧・小風量タイプと実施形態４の高静
圧・大風量タイプとが含まれ、比速度ｎs が０．４以上
の範囲には、実施形態２の低静圧・大風量タイプと実施
形態６の大風量タイプとが含まれる。(Equation 1) The range where the specific speed n s is 0.2 or less includes the high static pressure / small air volume type of the third embodiment and the small air volume type of the fifth embodiment, and the specific speed n s is 0.2 to 0. In the range of .4,
Contains a low static pressure and small air volume type of embodiment 1 and the high static pressure-air volume type of embodiment 4, the range specific speed n s is 0.4 or more, a low static pressure of the second embodiment, The large air volume type and the large air volume type of the sixth embodiment are included.
【００６２】なお、実施形態１のターボファンの比速度
ｎs は、回転数が700rpm（約11.667Hz）の条件で、具体
的には約０．３であった。The specific speed n s of the turbo fan according to the first embodiment was about 0.3 under the condition that the rotation speed was 700 rpm (about 11.667 Hz).
【００６３】[0063]
【発明のその他の実施の形態】本発明は、上記実施形態
について、以下のような構成としてもよい。Other Embodiments of the Invention The present invention may be configured as follows with respect to the above embodiment.
【００６４】例えば、上記実施形態１は天井埋込型の空
気調和装置に本発明の遠心式ターボ型空気機械をターボ
ファンとして適用したものであるが、本発明は、空気調
和装置に限らず、単体のターボファンやターボ圧縮機な
どにも適用可能である。For example, in the first embodiment, the centrifugal turbo air machine of the present invention is applied as a turbo fan to an air conditioner embedded in a ceiling, but the present invention is not limited to the air conditioner. It is also applicable to a single turbo fan, a turbo compressor, and the like.
【００６５】また、本発明の遠心式ターボ型空気機械
は、空気以外のガスの送風や圧縮にも適用できることは
当然である。The centrifugal turbo-type air machine of the present invention can of course be applied to the blowing and compression of gases other than air.
【００６６】なお、インペラ(4) の傾斜面は、図示した
形状に限らず、傾斜角度が徐々に変化するような形状と
してもよい。The inclined surface of the impeller (4) is not limited to the shape shown in the figure, but may be a shape in which the angle of inclination gradually changes.
【図１】本発明の実施形態１に係るターボファンを備え
た天井埋込型空気調和装置の断面構造図である。FIG. 1 is a sectional structural view of an embedded ceiling air conditioner equipped with a turbo fan according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】（ａ）図は空気調和装置用のターボファンにお
けるインペラの剥離領域を示す部分側面図、（ｂ）図は
実施形態１のターボファンのインペラを示す部分側面図
である。FIG. 2A is a partial side view showing a separation region of an impeller in a turbofan for an air conditioner, and FIG. 2B is a partial side view showing an impeller of the turbofan of the first embodiment.
【図３】実施形態１のターボファンのインペラを示す斜
視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an impeller of the turbo fan according to the first embodiment.
【図４】実施形態２のターボファンのインペラを示す斜
視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an impeller of a turbo fan according to a second embodiment.
【図５】実施形態３のターボ圧縮機のインペラを示す斜
視図である。FIG. 5 is a perspective view showing an impeller of a turbo compressor according to a third embodiment.
【図６】実施形態４の遠心式ターボ型空気機械のインペ
ラを示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing an impeller of a centrifugal turbo air machine according to a fourth embodiment.
【図７】実施形態５の遠心式ターボ型空気機械のインペ
ラを示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing an impeller of a centrifugal turbo-type air machine according to a fifth embodiment.
【図８】実施形態６の遠心式ターボ型空気機械のインペ
ラを示す斜視図である。FIG. 8 is a perspective view showing an impeller of a centrifugal turbo-type air machine according to a sixth embodiment.
【図９】図３のインペラの部分断面側面図である。FIG. 9 is a partial sectional side view of the impeller of FIG. 3;
【図１０】従来のターボファンを備えた空気調和装置の
概略断面構造図である。FIG. 10 is a schematic sectional structural view of an air conditioner provided with a conventional turbofan.
【図１１】（ａ）図から（ｄ）図は、遠心式ターボ型空
気機械において、静圧と風量の条件によりインペラ内で
生じる空気の剥離を示す説明図である。FIGS. 11A to 11D are explanatory views showing separation of air generated in an impeller due to conditions of static pressure and air flow in a centrifugal turbo type air machine.
(1) 空気調和装置 (2) ケーシング (3) ターボファン（遠心式ターボ型空気機械） (4) インペラ (5) ファンモータ (6) ベルマウス (7) 熱交換器 (8) ドレンパン (9) 化粧パネル (9a) 空気吸込口 (9b) 空気吹出口 (10) 空気流通路 (SH) シュラウド (HU) ハブ (BL) ブレード (P1) 正圧面 (P2) 負圧面 (L1) 正圧面側の出口幅 (L2) 負圧面側の出口側 (1) Air conditioner (2) Casing (3) Turbo fan (centrifugal turbo air machine) (4) Impeller (5) Fan motor (6) Bellmouth (7) Heat exchanger (8) Drain pan (9) Decorative panel (9a) Air inlet (9b) Air outlet (10) Air flow path (SH) Shroud (HU) Hub (BL) Blade (P1) Pressure side (P2) Negative side (L1) Exit on positive side Width (L2) Suction side outlet side
Claims (20)
ブ(HU)との間にブレード(BL)が保持されて構成された遠
心式ターボ型空気機械のインペラであって、上記シュラ
ウド(SH)とハブ(HU)の少なくとも一方は、隣り合うブレ
ード(BL)の間が傾斜面に形成されて、階段状に構成され
ている遠心式ターボ型空気機械のインペラ。1. An impeller for a centrifugal turbo-type pneumatic machine configured to hold a blade (BL) between a shroud (SH) and a hub (HU) separated in an axial direction, wherein the shroud (SH) An impeller of a centrifugal turbo pneumatic machine in which at least one of the SH) and the hub (HU) has an inclined surface formed between adjacent blades (BL) and is configured in a stepped manner.
ブ(HU)との間にブレード(BL)が保持されて構成された遠
心式ターボ型空気機械のインペラであって、上記シュラ
ウド(SH)とハブ(HU)の少なくとも一方は、隣り合うブレ
ード(BL)の間が空気の剥離領域を小さくするように傾斜
面に形成されて、階段状に構成されている遠心式ターボ
型空気機械のインペラ。2. An impeller for a centrifugal turbo-type pneumatic machine configured to hold a blade (BL) between a shroud (SH) and a hub (HU) separated in an axial direction, wherein the shroud (SH) At least one of the SH) and the hub (HU) is formed on an inclined surface so as to reduce the air separation area between the adjacent blades (BL), and is a centrifugal turbo-type pneumatic machine configured in a step-like manner. Impeller.
2)が正圧面(P1)側の出口幅(L1)よりも小さくなるよう
に、シュラウド(SH)が階段状に形成されている請求項１
または２記載の遠心式ターボ型空気機械のインペラ。3. The outlet width (L) of the blade (BL) on the suction surface (P2) side.
The shroud (SH) is formed in a step-like manner so that (2) is smaller than the outlet width (L1) on the pressure side (P1).
Or the impeller of the centrifugal turbo-type pneumatic machine according to 2.
1)が負圧面(P2)側の出口幅(L2)よりも小さくなるよう
に、シュラウド(SH)が階段状に形成されている請求項１
または２記載の遠心式ターボ型空気機械のインペラ。4. An outlet width (L) of the blade (BL) on the pressure side (P1) side.
The shroud (SH) is formed stepwise so that (1) is smaller than the outlet width (L2) of the suction surface (P2).
Or the impeller of the centrifugal turbo-type pneumatic machine according to 2.
2)が正圧面(P1)側の出口幅(L1)よりも小さくなるよう
に、ハブ(HU)が階段状に形成されている請求項１または
２記載の遠心式ターボ型空気機械のインペラ。5. The outlet width (L) of the blade (BL) on the suction surface (P2) side.
The impeller of a centrifugal turbo-type air machine according to claim 1 or 2, wherein the hub (HU) is formed in a step-like manner so that (2) is smaller than an outlet width (L1) on the positive pressure surface (P1) side.
1)が負圧面(P2)側の出口幅(L2)よりも小さくなるよう
に、ハブ(HU)が階段状に形成されている請求項１または
２記載の遠心式ターボ型空気機械のインペラ。6. An outlet width (L) of the blade (BL) on the pressure side (P1) side.
The impeller of a centrifugal turbo type air machine according to claim 1 or 2, wherein the hub (HU) is formed in a step shape so that 1) is smaller than an outlet width (L2) on the suction surface (P2) side.
2)が正圧面(P1)側の出口幅(L1)よりも小さくなるよう
に、シュラウド(SH)とハブ(HU)がそれぞれ階段状に形成
されている請求項１または２記載の遠心式ターボ型空気
機械のインペラ。7. The outlet width (L) of the blade (BL) on the suction surface (P2) side.
The centrifugal turbocharger according to claim 1 or 2, wherein the shroud (SH) and the hub (HU) are each formed in a stepped manner so that 2) is smaller than the outlet width (L1) on the pressure surface (P1) side. Impeller of type pneumatic machine.
1)が負圧面(P2)側の出口幅(L2)よりも小さくなるよう
に、シュラウド(SH)とハブ(HU)がそれぞれ階段状に形成
されている請求項１または２記載の遠心式ターボ型空気
機械のインペラ。8. The outlet width (L) of the blade (BL) on the pressure side (P1) side.
The centrifugal turbocharger according to claim 1 or 2, wherein the shroud (SH) and the hub (HU) are each formed in a step shape so that 1) is smaller than an outlet width (L2) on the suction surface (P2) side. Impeller of type pneumatic machine.
ブ(HU)との間にブレード(BL)が保持されて構成されたイ
ンペラ(4) を備えた遠心式ターボ型空気機械であって、 上記インペラ(4) のシュラウド(SH)とハブ(HU)の少なく
とも一方は、隣り合うブレード(BL)の間が傾斜面に形成
されて、階段状に構成されている遠心式ターボ型空気機
械。9. A centrifugal turbo-type air machine having an impeller (4) configured to hold a blade (BL) between an axially separated shroud (SH) and a hub (HU). At least one of the shroud (SH) and the hub (HU) of the impeller (4) is a centrifugal turbo-type air that is formed in a step shape with an inclined surface formed between adjacent blades (BL). machine.
ハブ(HU)との間にブレード(BL)が保持されて構成された
インペラ(4) を備えた遠心式ターボ型空気機械であっ
て、 上記インペラ(4) のシュラウド(SH)とハブ(HU)の少なく
とも一方は、隣り合うブレード(BL)の間が空気の剥離領
域を小さくするように傾斜面に形成されて、階段状に構
成されている遠心式ターボ型空気機械。10. A centrifugal turbo-type air machine having an impeller (4) configured to hold a blade (BL) between an axially separated shroud (SH) and a hub (HU). At least one of the shroud (SH) and the hub (HU) of the impeller (4) is formed on an inclined surface so as to reduce the air separation area between the adjacent blades (BL), and has a step-like shape. The centrifugal turbo-type air machine that is composed.
面(P2)側の出口幅(L2)が正圧面(P1)側の出口幅(L1)より
も小さくなるように、シュラウド(SH)が階段状に形成さ
れている請求項９または１０記載の遠心式ターボ型空気
機械。11. The impeller (4) includes a shroud (4) such that an outlet width (L2) of the blade (BL) on the suction surface (P2) side is smaller than an outlet width (L1) of the blade (BL) on the pressure surface (P1) side. 11. The centrifugal turbo air machine according to claim 9, wherein SH) is formed in a step-like manner.
面(P1)側の出口幅(L1)が負圧面(P2)側の出口幅(L2)より
も小さくなるように、シュラウド(SH)が階段状に形成さ
れている請求項９または１０記載の遠心式ターボ型空気
機械。The impeller (4) has a shroud (4) so that the outlet width (L1) of the blade (BL) on the pressure side (P1) side is smaller than the outlet width (L2) on the suction side (P2) side. 11. The centrifugal turbo air machine according to claim 9, wherein SH) is formed in a step-like manner.
面(P2)側の出口幅(L2)が正圧面(P1)側の出口幅(L1)より
も小さくなるように、ハブ(HU)が階段状に形成されてい
る請求項９または１０記載の遠心式ターボ型空気機械。13. The impeller (4) is arranged such that the outlet width (L2) of the blade (BL) on the suction surface (P2) side is smaller than the outlet width (L1) of the blade (BL) on the pressure surface (P1) side. The centrifugal turbo air machine according to claim 9 or 10, wherein the HU) is formed in a stepped manner.
面(P1)側の出口幅(L1)が負圧面(P2)側の出口幅(L2)より
も小さくなるように、ハブ(HU)が階段状に形成されてい
る請求項９または１０記載の遠心式ターボ型空気機械。14. The impeller (4) is arranged such that the outlet width (L1) of the blade (BL) on the pressure side (P1) side is smaller than the outlet width (L2) on the suction side (P2) side. The centrifugal turbo air machine according to claim 9 or 10, wherein the HU) is formed in a step shape.
面(P2)側の出口幅(L2)が正圧面(P1)側の出口幅(L1)より
も小さくなるように、シュラウド(SH)とハブ(HU)がそれ
ぞれ階段状に形成されている請求項９または１０記載の
遠心式ターボ型空気機械。The impeller (4) has a shroud (4) such that an outlet width (L2) of the blade (BL) on the suction surface (P2) side is smaller than an outlet width (L1) on the pressure surface (P1) side. The centrifugal turbo air machine according to claim 9 or 10, wherein the SH) and the hub (HU) are formed stepwise.
面(P1)側の出口幅(L1)が負圧面(P2)側の出口幅(L2)より
も小さくなるように、シュラウド(SH)とハブ(HU)がそれ
ぞれ階段状に形成されている請求項９または１０記載の
遠心式ターボ型空気機械。The impeller (4) has a shroud (4) such that an outlet width (L1) of the blade (BL) on the pressure side (P1) side is smaller than an outlet width (L2) on the suction side (P2) side. The centrifugal turbo air machine according to claim 9 or 10, wherein the SH) and the hub (HU) are formed stepwise.
(m3/s)、空気の密度をρ(Kg/m3)、圧力をＰ(Pa)とした
ときに、 ｎs＝ＮＱ1/2(ρ／Ｐ)3/4 で表される比速度ｎs が、 0.2＜ｎs＜0.4 の関係を満たしている請求項１１また
は請求項１４記載の遠心式ターボ型空気機械。17. The rotation speed of the impeller is N (Hz) and the air volume is Q
(m 3 / s), the ratio represented by the density of air ρ (Kg / m 3), the pressure when the P (Pa), n s = NQ 1/2 (ρ / P) 3/4 The centrifugal turbo air machine according to claim 11 or 14, wherein the speed n s satisfies the relationship of 0.2 < ns <0.4.
(m3/s)、空気の密度をρ(Kg/m3)、圧力をＰ(Pa)とした
ときに、 ｎs＝ＮＱ1/2(ρ／Ｐ)3/4 で表される比速度ｎs が、 ｎs≧0.4 の関係を満たしている請求項１２または請求
項１６記載の遠心式ターボ型空気機械。18. The rotation speed of the impeller is N (Hz) and the air volume is Q
(m 3 / s), the ratio represented by the density of air ρ (Kg / m 3), the pressure when the P (Pa), n s = NQ 1/2 (ρ / P) 3/4 17. The centrifugal turbo-type air machine according to claim 12, wherein the speed n s satisfies a relationship of n s ≧ 0.4.
(m3/s)、空気の密度をρ(Kg/m3)、圧力をＰ(Pa)とした
ときに、 ｎs＝ＮＱ1/2(ρ／Ｐ)3/4 で表される比速度ｎs が、 ｎs≦0.2 の関係を満たしている請求項１３または請求
項１５記載の遠心式ターボ型空気機械。19. The rotational speed of the impeller is N (Hz), and the air volume is Q.
(m 3 / s), the ratio represented by the density of air ρ (Kg / m 3), the pressure when the P (Pa), n s = NQ 1/2 (ρ / P) 3/4 The centrifugal turbo air machine according to claim 13 or claim 15, wherein the speed n s satisfies a relationship of n s ≦ 0.2.
有して天井に設置されるケーシング(2) 内に、空気吸込
口(9a)から室内空気を吸い込んで調和空気を空気吹出口
(9b)から吹き出すターボファン(3) と、空気吸込口(9a)
から空気吹出口(9b)に亘って形成された空気流通路(10)
に配置されて室内空気から調和空気を生成する熱交換器
(7) とを備えた空気調和装置であって、 上記ターボファン(3) が、請求項１１または請求項１２
に記載の遠心式ターボ型空気機械により構成されている
空気調和装置。20. A casing (2) which has an air inlet (9a) and an air outlet (9b) and is installed on a ceiling, sucks room air from the air inlet (9a) to supply conditioned air. Air outlet
(9b) Turbo fan (3) blowing out and air inlet (9a)
Air flow passage (10) formed from the air outlet (9b)
Heat exchanger that generates conditioned air from indoor air
(7) An air conditioner comprising: the turbo fan (3);
An air conditioner configured by the centrifugal turbo-type air machine according to item 1.
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