JP2002195199A

JP2002195199A - 送風装置及びそれを用いた空気調和機

Info

Publication number: JP2002195199A
Application number: JP2000397957A
Authority: JP
Inventors: Yasuaki Kato; 康明加藤; Yoshinori Nakagawa; 祥道中川; Masanobu Baba; 正信馬場
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2002-07-10
Anticipated expiration: 2020-12-27
Also published as: JP4165011B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ノズルの吹出音を低減した送風機を得る。【解決手段】羽根車と、この羽根車の翼外周を囲い、
該羽根車からの風を吹出す円筒状のノズルと、このノズ
ルの吹出側側壁面に設けられ、前記風を前記ノズルの外
周側へ逃がしながら前記吹出側圧力を緩和する圧力変動
緩衝部と、を備えたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、送風装置及びそ
れを用いた空気調和機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の送風装置としては、特開平０６−
１３７６０８号公報に示されたものがあり、この構成を
図11に示す。この図において、１は羽根車、２はこの羽
根車１を同軸的に囲むリング形状のノズル、２ａはこの
ノズルの吹出側開口部、１７はノズル２を支持する吸込
風路板、１８はノズル２に接続され、羽根車からの風を
導く円筒形状の吹出風路板、１８ａはこの吹出風路板に
設けられ、風をノズル２の外方へ導く湾曲部、１８ｂは
この湾曲部から外方へ延出した湾曲形状の延出部、８は
この湾曲部に取り付けられ、羽根車を覆うファンガード
である。なお、16は風の流れを示す。

【０００３】次に、この動作について説明する。まず、
羽根車１から吐出された風16は、ノズルの吹出側開口部
２ａより径方向（外方方向）へ広がり、円筒形状の吹出
風路板１８を経て湾曲部１８ａを通過するとき、この湾
曲部１８ａで更に拡散され、この拡散によって風速が低
下した空気はファンガード８を介して吐出される。

【０００４】従って、このような構成では、ファンガー
ド８を通過する風速が低下するので、風切音はある程度
低減するものの、湾曲部１８ａで拡散される際、この拡
散による風の圧力変動に起因して発生する音を余り低下
させることができなかったり、或いは、その圧力変動に
よる気流の乱れによってファンガード８での騒音低下の
効果が薄れるものであった。

【０００５】また、吐出流１６を湾曲部１８ａで径方向
（外方）へ広げるため、この広げがった吐出流１６は吸
込口の吸引力によってそのまま再び吸込口から吸い込ま
れ、所謂ショートサーキット現象を引き起すこととなる
ので、このような構造の送風装置を空気調和機の室外機
（図示せず）等に利用すると、前述のショートサーキッ
ト現象に起因して発生する温度上昇や、熱交換器の能力
低下等の諸問題を引き起すこととなる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の送風装置及び及びそれを用いた空気調和機では、
湾曲部４ａでの風圧変動に起因して騒音が発生するとい
う問題があった。

【０００７】また、ショートサーキットに起因して発生
する温度上昇や、熱交換器の能力低下等の諸問題を引き
起するという問題があった。

【０００８】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、ノズル吹出口の音を下げた送
風装置及びそれを用いた空気調和機を得ることを目的と
する。

【０００９】また、ショートサーキットが起り難い送風
装置及びそれを用いた空気調和機を得ることを目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明においては、羽
根車と、この羽根車の翼外周を囲い、該羽根車からの風
を吹出す円筒状のノズルと、このノズルの吹出側側壁面
に設けられ、前記風を前記ノズルの外周側へ逃がしなが
ら前記吹出側圧力を緩和する圧力変動緩衝部と、を備え
たものである。

【００１１】また、前記ノズルが、その吹出側開口部先
端側へ進むにつれて該開口面積が大きくなるように構成
されたものである。

【００１２】また、前記圧力変動緩衝部が、前記ノズル
の吹出側先端へ進むにつれて前記ノズルの外周側へ逃が
す風が多くなるように該風路開口面積を前記ノズルの吹
出側先端へ進むにつれて大きくしたものである。

【００１３】また、前記圧力変動緩衝部の風路開口部
が、前記ノズルの吹出側先端の開口と連通するように構
成されたものである。

【００１４】また、前記羽根車が、前記圧力変動緩衝部
の位置とラップするように前記ノズル内に設けられたも
のである。

【００１５】また、風導板が、前記ノズルの外周側に設
けられ、前記圧力変動緩衝部が前記ノズルの外周側へ逃
がす風を前記ノズルの吹出側へ導くものである。

【００１６】また、前記送風装置が、空気調和機の室外
機に用いられたものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１を図１、２を用いて説明する。なお、この図１は
送風装置の吐出口付近を吐出側から見た斜視図であり、
図２は送風装置の羽根車周辺の断面図である。また、こ
れらの図において、１は羽根車、１ａはこの羽根車１の
翼後縁部、１ｂは羽根車１の翼外周部、１ｃは羽根車の
翼前縁ぶ、１ｄは翼外周部１ｂの先端部、２は羽根車の
翼外周部１ｂを囲うように設けられ、羽根車１の風を導
く円筒状のノズル、２ａはこの円筒状のノズル２の吹出
側開口部、２ｂはこの円筒状のノズル２の吸込側開口
部、３はノズル吹出側側壁面に設けられ、羽根車からの
風を逃がしながら吹出側圧力を緩和する圧力変動緩衝
部、４はノズル２の吸込側開口端部と接続され、羽根車
１の風の吸込側と吹出側を仕切る仕切板、５は羽根車を
駆動するモータである。

【００１８】次に、このように構成された動作について
説明する。まず、電源が入れられ、モータ５によって羽
根車１が駆動され、羽根車１が回転すると、羽根車１の
昇圧作用によりノズル２の吸込側開口部から吹出側開口
部に向かって風が流れる。この時、羽根車１からの吹出
流れは羽根車の回転により旋回成分を含む流れとなって
いるので、旋回しながら、ノズル２内を流れ、大気状態
のノズル吐出側（吹出側）開口部２ａへ流れる。

【００１９】なお、この時、羽根車１の仕事量を半径方
向の位置（距離）で比較すると、羽根車中心から遠ざか
るほどモーメントの関係から遠心作用が大きくなり、仕
事量も大きくなるため、ノズル２の中心側よりも外方側
の方が、流速も速く、圧力も高くなっており、しかも、
ノズル面を境に、その外側面は羽根車１の送風能力の影
響をほとんど受けない大気状態であるから、ノズル２の
内側面と外側面とでは、圧力が相当に相違することにな
る。

【００２０】次に、このノズル吹出側開口部のノズル境
界面の気流について図３を用いて詳しく説明する。な
お、この図３は図２の破線領域Ａを拡大した図であり、
この図において、６は羽根車１から吐出された風の流れ
であり、６ａはこの風の流れ６が圧力変動緩衝部３を通
ってノズルの外側へ流れる風の漏れ流であり、この図に
示すように、羽根車の中心から遠く離れたノズル２の内
面側は、大気と接したノズル２の外面側（外周側）より
圧力が高いため、羽根車から吹出された風６はノズル２
の吹出側側面に設けられた圧力変動緩衝部３としての多
数の小孔からノズル２の外周側へ吹出されると共に、吹
出側開口部２ａからも吹出されるように構成されてい
る。

【００２１】その結果、ノズル吹出側開口部２ａの近傍
において、その周囲の気体と羽根車１からの風が混合す
る際に、圧力変動緩衝部３から吹出された前述の漏れ分
６ａが減少しているので、その分、流速が遅くなり、圧
力も小さくなるので、騒音も小さくなる。しかも、この
時、圧力変動緩衝部３から吹出された漏れ流れ６ａも小
孔によって減圧され、圧力を小さくし、内外圧力差が小
さくなった状態で外周へ吹出されるため、ノズル外周側
の音も小さくなる。

【００２２】言い換えれば、羽根車からの風をノズル吹
出側開口部２ａから吹出すと共に、ノズル側壁面の圧力
変動緩衝部３からも吹出すので、ノズル吹出側開口部２
ａの流速（風速）及び風圧が緩和されると共に、ノズル
吹出側側壁面の流速及び風圧が、大気状態よりも高く、
かつ、前述のノズル吹出側開口部２ａの流速及び風圧よ
りも低い状態に維持されるため、ノズルから吹出される
風の流速及び風圧分布が急激に変化することなく、なだ
らかに変化するようになるので、風速、風圧に起因して
発生する騒音を抑えられるようになる。

【００２３】また、このように、羽根車１からの風をノ
ズル吹出側開口部２ａとノズル側壁面に設けられた圧力
変動緩衝部３としての小孔とから吹出すようにする時
は、その吹出比率をほぼ９対１以下になるように構成す
ると、送風量を余り低下させることなく、ショートサー
キットを防止しながら騒音を下げることできる。

【００２４】以上説明したように、ノズル吹出側開口部
２ａの側面に複数の小孔からなる圧力変動緩衝部３を設
け、羽根車１からの風をノズルの吹出側開口部２ａとノ
ズル側面開口部２ｂから吹出すようにしたので、ノズル
内側とノズル外側の圧力差及び風速差が小さくなるた
め、送風量を余り低下させることなく、騒音を下げるこ
とできる。

【００２５】実施の形態２．この実施の形態２は実施の
形態１で説明した送風装置のノズル２の形状に関するも
のである。この実施の形態２においては、図４に示すよ
うに、ノズル２の吹出側側流路断面積を吹出側側に行く
に従って広がるようにしたものである。なお、こうよう
な形状とすると、更に、ノズル吹出側開口部２ａにおけ
る羽根車１からの風の流速が遅くなり、圧力も小さくな
るため、羽根車１からの風と周囲気体が混合する際に、
更に騒音が小さくなる。

【００２６】実施の形態３．この実施の形態３は実施の
形態１から２までに説明したノズル２の圧力変動緩衝部
の構造に関するものであり、この構造について図５を用
いて説明する。この図に示すように、複数の小孔からな
る圧力変動緩衝部３は、その小孔の開口率を風６の流れ
の下流側に位置するものを大きく、上流側に位置するも
のを小さくするようにしたものである。即ち、小孔が同
一面積時は、下流側の小孔の数を多くし、上流側の小孔
の数を少なくしたものである。

【００２７】なお、このような構造にすると、圧力変動
緩衝部３を介してノズル２の外周へ吹出される漏れ流れ
６ａが多くなり、その結果、ノズル吹出側開口部２ａか
ら吹出される風の流速が、更に遅くなり、圧力も小さく
なるため、更に吹出側開口部２ａでの騒音が小さくなる
と共に、図６に示すように、圧力変動緩衝部３を通過す
る風６の流速も圧力も下流側、即ちノズル吹出側開口部
２ａへ行くほど大きくなり、ノズル吹出側開口部２ａに
おけるノズル内面側（内周側）と外面側（外周側）との
圧力差を小さくでき、しかも、ノズル外周側の流速、
圧力も上流側へ向かうに従って徐々に小さくなるように
しているため、ノズル外周側の音も小さくできる。

【００２８】なお、以上の説明では圧力変動緩衝部３の
形状を略円形の複数の小孔としたが、多角形の形状でも
同様の効果が得られる。

【００２９】また、図８に示すように、圧力変動緩衝部
３をノズル吹出側開口部２ａに近づくにつれて開口面積
が広がった孔形状にしても良い。しかも、この時、この
孔をノズル吹出側先端の開口部２ａと連通するようにす
ると、前述した効果が得られるだけでなく、特に、ノズ
ル２を作るとき、ノズル吹出側開口部２ａと圧力変動緩
衝部３としての孔が繋がっているので、吹出側開口部の
金型と圧力変動緩衝部の金型とを一体化してもノズルを
製作できるようになるため、少ない金型数で、簡単に製
作できる経済的な送風装置が得られる。

【００３０】実施の形態４．この実施の形態４は、図７
に示すように、実施の形態１から３までに説明した羽根
車１の先端部をノズル２の上流側の圧力変動緩衝部３ま
で挿入する構造にしたものである。即ち、圧力変動緩衝
部３としての上流側の小孔の位置まで、羽根車の翼外周
部１ｂの先端部を挿入したものである。

【００３１】なお、このように、翼の通過による気流の
速度変動、圧力変動がともに大きい翼外周部１ｂと上流
側の圧力変動緩衝部３とをラップさせると、更に、圧力
変動緩衝部３を介してノズル２の外周へ吹出される漏れ
流れ６ａを多くして、ノズル吹出側開口部２ａから吹出
される風の流速及び圧力を小さくできるため、更に騒音
を小さくできる。しかも、特に、実施の形態３で説明し
た構成と組み合わせると、ノズル２外周側の風圧がバラ
ンス良くノズル吹出側開口部２ａからノズル吸込側に向
かって徐々に小さくなり、風圧分布が良くなるので、ノ
ズル外周側の騒音も低下させることができる。

【００３２】実施の形態５．この実施の形態５において
は、実施の形態１から実施の形態４の送風装置を、図９
に示すように、空気調和機に適用したものである。な
お、図９は、この空気調和機の室外機の水平断面図であ
り、この図において、７は室外機本体の吸込口に対向し
て配置され、冷媒と外気とを熱交換する熱交換器、８は
室外機の本体に取り付けられ、回転物である羽根車１に
指などが接触したり、異物等が侵入しないように保護す
るファンガード、９はモータ５を支持するモータ支持
体、10は室外機の本体に設けられ、冷媒を圧縮する圧縮
機、11はこの圧縮機１０を収納する収納室、13は室外機
の本体に取り付けられ、室外機の吸込口であり、14は室
外機の本体内に接続されたノズル２の外側面に対向して
配置され、圧力変動緩衝部３からの風をノズル２の吹出
側方向へ導く風導板、１５は風の流れを示す。なお、そ
の他の符号は実施の形態１で説明したので、説明を割愛
する。また、図10は図９の破線領域Ｃの拡大図である。

【００３３】次に、この動作について説明する。まず、
羽根車１がモータ５よって駆動されると、室外機周囲の
気体が室外機の吸込口１３から吸われ、熱交換器７で冷
媒から熱を奪い、この熱を奪った気体はノズル吸込側開
口部２ｂからノズル２内を通ってノズル吹出側開口部２
ａを介して吹出されると共に、ノズルの吹出側側壁面に
設けられた圧力変動緩衝部３からもノズル外周側へ吹出
されるので、その互いの気体はノズル先端側で混合さ
れ、ファンガード８を介して室外機周囲へ吹出される。

【００３４】なお、この時、前述した通り、羽根車から
の風はノズル吹出側開口部２ａを介して吹出されると共
に、ノズルの吹出側側壁面の圧力変動緩衝部３からも吹
出されるため、ノズル吹出側開口部２ａの流速（風速）
及び風圧が緩和されると共に、ノズルの吹出側側壁面の
流速及び風圧も大気状態よりも高く、かつ、前述のノズ
ル吹出側開口部２ａの流速及び風圧よりも低い状態に維
持されるようになるので、ノズル吹出側の風速及び風圧
分布が急激に変化することなく、なだらかに変化するよ
うに保たれるため、風速、風圧に起因して発生する騒音
を抑えられるようになる。従って、特に、停止時に大気
状態で、運転時にそれよりも高くなるノズル吹出側側壁
面近傍の風速、風圧に起因して発生する騒音を抑えられ
るようになる。

【００３５】しかも、この時、前述したように、ノズル
吹出側の風速及び風圧分布が急激に変化することなく、
なだらかに変化するように保たれているために、その後
ファンガード８を通過しても、乱れの少ない風がファン
ガードを通過するようになるので、ファンガード８で発
生する騒音も小さくなり、音の静かな空気調和機が得る
こととなる。

【００３６】また、この時、風導板１４が圧力変動緩衝
部３からの風をノズル吹出方向へ導くので、図１０に示
すように、圧力変動緩衝部３からの風は室外機本体の吸
込口に流れないようになるため、ショートサーキットを
防止するようになる。しかも、前述したように、ノズル
吹出側のノズル内・外側の圧力差及び風速差が小さくな
るため、ノズル内・外側の風速及び風圧分布が急激に変
化することなく、風圧が小さい状態で広がるように吹出
されるので、吹出側に壁等があっても、圧力変動緩衝部
３からの風は壁に沿って流れるようになり、吸込口13へ
向かって余り流れなくなるため、ショートサーキット等
による温度上昇や、能力低下を防止した信頼性の高い空
気調和機を得ることができる。

【００３７】なお、この風導板１４を実施の形態１から
４の送風装置に用いてもほぼ同様の効果が得られる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、羽根車と、この羽根車の翼外周を囲い、該羽根車か
らの風を吹出す円筒状のノズルと、このノズルの吹出側
側壁面に設けられ、前記風を前記ノズルの外周側へ逃が
しながら前記吹出側圧力を緩和する圧力変動緩衝部と、
を備えたので、ノズル吹出側の内・外側圧力差及び風速
差が小さくなるため、送風量を余り低下させることな
く、騒音を下げることできる。

【００３９】また、前記ノズルが、その吹出側開口部先
端側へ進むにつれて該開口面積が大きくなるように構成
されたので、更に、ノズル吹出側の内・外側圧力差及び
風速差が小さくなるため、送風量を余り低下させること
なく、騒音を下げることできる。

【００４０】また、前記圧力変動緩衝部が、前記ノズル
の吹出側先端へ進むにつれて前記ノズルの外周側へ逃が
す風が多くなるように該風路開口面積を前記ノズルの吹
出側先端へ進むにつれて大きくしたので、更に、ノズル
吹出側の内・外側圧力差及び風速差が小さくなるため、
送風量を余り低下させることなく、騒音を下げることで
きる。

【００４１】また、前記圧力変動緩衝部の風路開口部
が、前記ノズルの吹出側先端の開口と連通するように構
成されたので、吹出側開口部の金型と圧力変動緩衝部の
金型とを一体化してもノズルを製作できるようになるた
め、少ない金型数で、簡単に製作できる経済的な送風装
置が得られる。

【００４２】また、前記羽根車が、前記圧力変動緩衝部
の位置とラップするように前記ノズル内に設けられたの
で、特に、ノズル２外周側の風圧がバランス良くなるた
め、ノズル外周側の騒音を低下させた送風装置が得られ
る。

【００４３】また、風導板が、前記ノズルの外周側に設
けられ、前記圧力変動緩衝部が前記ノズルの外周側へ逃
がす風を前記ノズルの吹出側へ導くので、ショートサー
キットを防止した送風装置が得られる。

【００４４】また、前記送風装置が、空気調和機の室外
機に用いられたので、ノズル吹出側のノズル内・外側の
圧力差及び風速差が小さくなり、ショートサーキットを
防止するようになるため、音が静で、ショートサーキッ
トによる温度上昇や、能力低下を防止した信頼性の高い
空気調和機を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における送風装置の斜
視図である。

【図２】本発明の実施の形態１における送風装置の断
面図である。

【図３】この図は図２の部分拡大図である。

【図４】本発明の実施の形態２における送風装置の吹
出側の断面図である。

【図５】本発明の実施の形態３における送風装置のの
断面図である。

【図６】本発明の実施の形態３における送風装置の吹
出ノズルの断面図である。

【図７】本発明の実施の形態４における送風装置の吹
出側の断面図である。

【図８】本発明の実施の形態３におけるノズル吹出側
の断面図である。

【図９】本発明の実施の形態５における空気調和機の
水平断面図である。

【図１０】この図は図９の部分拡大図である。

【図１１】従来の送風装置を用いた空気調和機の断面
図である。

【符号の説明】

１羽根車、１ａ翼後縁部、１ｂ翼外周部、
１ｃ翼前縁部、１ｄ翼外周の先端部、２ノズ
ル、２ａノズル吹出側開口部、２ｂノズル吸込
側開口部、３圧力変動緩衝部、３ａ通気孔、
４仕切板、５モータ、６風の流れ、６ａ漏
れ流れ、７熱交換器、８ファンガード、９
モータサポート、 10 圧縮機、 11 回路室、 13
吸込口、 14 風導板、 15 風の流れ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者馬場正信東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内Ｆターム(参考） 3H034 AA02 BB02 CC03 DD12 DD28 EE06 EE08 3H035 DD04 DD06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】羽根車と、この羽根車の翼外周を囲い、
該羽根車からの風を吹出す円筒状のノズルと、このノズ
ルの吹出側側壁面に設けられ、前記風を前記ノズルの外
周側へ逃がしながら前記吹出側圧力を緩和する圧力変動
緩衝部と、を備えたことを特徴する送風装置。
【請求項２】前記ノズルが、その吹出側開口部先端側
へ進むにつれて該開口面積が大きくなるように構成され
たことを特徴する請求項１に記載の送風装置。
【請求項３】前記圧力変動緩衝部が、前記ノズルの吹
出側先端へ進むにつれて前記ノズルの外周側へ逃がす風
が多くなるように該風路開口面積を前記ノズルの吹出側
先端へ進むにつれて大きくしたことを特徴する請求項１
に記載の送風装置。
【請求項４】前記圧力変動緩衝部の風路開口部が、前
記ノズルの吹出側先端の開口と連通するように構成され
たことを特徴する請求項３に記載の送風装置。
【請求項５】前記羽根車が、前記圧力変動緩衝部の位
置とラップするように前記ノズル内に設けられたことを
特徴する請求項１に記載の送風装置。
【請求項６】風導板が、前記ノズルの外周側に設けら
れ、前記圧力変動緩衝部が前記ノズルの外周側へ逃がす
風を前記ノズルの吹出側へ導くことを特徴する請求項１
に記載の送風装置。
【請求項７】前記送風装置が、空気調和機の室外機に
用いられたことを特徴する空気調和機。