JP2003097488A - 遠心送風機及び空気調和機 - Google Patents

遠心送風機及び空気調和機

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JP2003097488A
JP2003097488A JP2001295344A JP2001295344A JP2003097488A JP 2003097488 A JP2003097488 A JP 2003097488A JP 2001295344 A JP2001295344 A JP 2001295344A JP 2001295344 A JP2001295344 A JP 2001295344A JP 2003097488 A JP2003097488 A JP 2003097488A
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boss
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impeller
motor
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JP2001295344A
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Hideji Ohara
秀司 尾原
Makoto Nagai
誠 長井
Hiroyasu Yoneyama
裕康 米山
Katsuaki Nagahashi
克章 長橋
Tetsushi Kishitani
哲志 岸谷
Masaaki Mochizuki
正昭 望月
Ryukichi Kenjo
隆吉 見城
Yutaka Mori
豊 森
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Hitachi Ltd
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  • Air-Conditioning Room Units, And Self-Contained Units In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】電磁振動音が少なく、信頼性が高く、安価でか
つ送風性能の良好な遠心送風機及び空気調和機を得る。 【解決手段】モータ回転軸取付け用の穴6を設けたボス
2と、ボス2の外周のハブ3と、ハブ3の面上に円周方
向に配設された複数枚のブレード4と、ブレード4を挟
んでハブ3に対向する側に配置されたシュラウド5と、
を備えた羽根車と、ボス2にモータ回転軸を固定し羽根
車を回転させるモータとを備えた遠心送風機において、
ハブ3のボス2とブレード4との間に円周方向に複数の
スリット8を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は遠心送風機及びそれ
を備えた空気調和機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、空気調和機に対する静音化の要求
はますます厳しくなっている。空気調和機の送風系で生
じる騒音は、送風機の流体騒音と駆動用モータが加振源
となって生じる電磁振動音とに大別される。その中で、
電磁振動音は単一周波数成分の騒音が顕著となる場合が
多い。このような音は人が不快音として感じるため、そ
の低減が必要である。
【0003】電磁振動音は駆動用モータの電磁加振力が
送風機の羽根車に伝播して、発音体である羽根車が振動
して騒音を発生するものであり、羽根車−モータの振動
系の固有振動数とモータの電磁加振力が共振した場合に
特に顕著となる。しかし、羽根車−モータの振動系の固
有振動数と電磁加振力が一致しないように機種ごとに異
なる羽根車を作ることは非常に大きなコストを要する。
また、モータの電磁加振力の周波数が回転数によって変
化する場合、広い回転数範囲で使用する空気調和機用の
送風機等では、回転数の変化にともなって電磁加振力の
周波数が広い範囲で移動することになり、羽根車−モー
タ振動系の固有振動数と電磁加振力が一致しないように
させることは非常に困難である。
【0004】この対策として、たとえば、特開平7−1
03191号公報ではモータの回転軸に固定される羽根
車をゴムで挟んだ2枚の板材によって支持し、モータか
ら羽根車への振動伝達を防止し、騒音低減を図ってい
る。また、特開平10−339295号公報ではモータ
のロータ以上の回転慣性を有する慣性部材を羽根車とと
もにモータの回転軸に固定し、慣性部材で振動を吸振さ
せ、騒音低減を図っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、羽根車をゴムで介して回転軸に取り付けた場合、回
転トルクはゴムを介して羽根車に伝達されることにな
り、ゴムには高い信頼性が要求されることになる。ま
た、回転軸はモータの発熱により温度が高くなるため、
ゴムには耐熱性も要求される。
【0006】また、モータのロータ以上の回転慣性を有
する慣性部材を羽根車とともにモータの回転軸に固定す
る場合、部品点数が増加し、組立て性が悪化する、送風
機が高価になる。
【0007】また、羽根車のボスとブレードの間に大き
な開口部を設けることにより、ハブにばね効果をもたせ
て振動を減衰させる方法もあるが、開口部を空気が逆流
して送風性能が悪化する。
【0008】本発明の目的は、上記課題を解決し、電磁
振動音が少なく、信頼性が高く、安価でかつ送風性能の
良好な遠心送風機及び空気調和機を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、モータ回転軸取付け用の穴を設けたボス
と、該ボスの外周のハブと、該ハブの面上に円周方向に
配設された複数枚のブレードと、該ブレードを挟んで前
記ハブに対向する側に配置されたシュラウドと、を備え
た羽根車と、前記ボスにモータ回転軸を固定し前記羽根
車を回転させるモータとを備えた遠心送風機において、
前記ハブの前記ボスと前記ブレードとの間に円周方向に
複数のスリットを配置したものである。
【0010】また、上記のものにおいて、スリットは2
本づつ結合されて開口していることが望ましい。また、
スリットの最大幅は該スリットの長さに対し1/5以下
とされて開口していることが望ましい。さらに、スリッ
トの近傍に肉厚となるようなリブを設けたことが望まし
い。
【0011】さらに、本発明は、ボスと、該ボスの外周
のハブと、該ハブの面上に円周方向に配設された複数枚
のブレードと、該ブレードを挟んで前記ハブに対向する
側に配置されたシュラウドと、を備えた羽根車と、該羽
根車を回転させるモータとを備え、空気を吸入して吐出
する遠心送風機と、該遠心送風機の吸入側あるいは吐出
側に配置され空気の冷却あるいは過熱を行う熱交換器
と、を備えた空気調和機において、前記ハブの前記ボス
と前記ブレードとの間に円周方向に複数のスリットを配
置したものである。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図1は本発明第1の実施例である
遠心送風機の平面図、図2は縦断面図である。この遠心
送風機は、中心軸線上にモータ回転軸6取付け用の穴を
設けたボス2、ボス2の外周に接して配置されたハブ
3、ハブ3の面上にモータ回転軸6を中心として円周方
向に配設された複数枚のブレード4およびブレード4を
はさんでハブ3に対向する側に配置されたシュラウド5
よりなる羽根車1とボス2にモータ回転軸6を固定し、
羽根車1を回転させるモータ7とで構成されている。ま
たハブ3のボス2とブレード4の間にはモータ回転軸6
を中心として円周方向に複数の開口部8が配置されてい
る。この遠心送風機を回転させると空気は図の矢印43
の方向から吸い込まれ、矢印44の方向に吹出す。また
吹出された空気の一部は開口部8を通って矢印45の方
向に逆流する。図3は開口部8近傍の拡大図であり、開
口部8は直線と曲線からなるスリットであり、U字状又
はV字状でその頂点が回転軸6の軸心に向いている。そ
して、その始点9、中点10、終点11は破線で示す三
角形12を描く位置にある。
【0013】ハブ3のボス2とブレード4の間に複数の
開口部8を配置したため、ボス2とブレード4の間のト
ルク伝達部は複数の開口部8の部分13のみになりボス
2とブレード4間のトルク伝達部の剛性が低下し、この
部分がばね効果をもって電磁加振力による振動を吸振で
きるため、送風機の電磁振動音を大幅に低減することが
できる。また、開口部8を開口面積が小さいスリットと
すれば空気の逆流を最小限に留めることができるので、
送風機としての送風性能の悪化を防ぐことができる。
【0014】開口部8は直線と曲線からなるスリットで
あるが、曲線のみのスリットでもよいし、複数の直線の
みを組み合わせたスリットでもよい。また、開口部8で
あるスリットの始点9、中点10、終点11が描く三角
形12は二等辺三角形であるが、任意の形状の三角形で
もよい。また、全ての開口部が同一形状であるが、必ず
しも全ての開口部が同一形状である必要はなく、一部は
他の形状とすることにより、自由度が増えるので騒音と
送風性能に対して最適なものとすることができる。
【0015】図4に第2の実施例である遠心送風機の平
面図を示し、本実施例ではハブ3のボス2とブレード4
の間にモータ回転軸6を中心として円周方向に配置され
た複数の開口部の形状が開口部14と開口部15の2種
類となっている。また、羽根車は樹脂で成形される。図
5は開口部14および開口部15近傍の拡大図である。
開口部14および開口部15はそれぞれ直線と曲線から
なるスリットであり、開口部14であるスリットの始点
16、中点17、終点18は三角形19を描く位置にあ
り、開口部15であるスリットの始点20、中点21、
終点22は三角形23を描く位置にある。
【0016】本実施例では、実施例1と同様に、送風性
能の低下を最小限に防ぎつつ、ボス2とブレード4間の
トルク伝達部の剛性を低下させてばね効果を持たせるこ
とが出来るとともに、羽根車の成形時に開口部14と開
口部15の間の部分24を通って樹脂が流れることが出
来るため、羽根車の成形が容易であるという利点があ
る。なお、開口部14と開口部15は左右対称の形状で
あるが、必ずしも左右対称である必要はなく、対称とし
ないことで送風の分布に合わせて最適化できる。また、
本実施例では羽根車を樹脂の成形品としているが、当然
他の材料、製造方法であっても構わない。
【0017】図6に第3の実施例である遠心送風機の平
面図を示し、図7はハブ3のボス2とブレード4の間に
モータ回転軸6を中心として円周方向に配置された複数
の開口部25近傍の拡大図を示す。ハブ3にモータ回転
軸6を中心として円周方向に配置された複数の開口部2
5の形状が、直線のスリット26およびスリット27と
これらのスリットを結合する穴28で構成されている。
なお、本実施例では、該穴28はスリット26およびス
リット27の端部を結合しているが、結合する場所は端
部でなく、スリットの任意の位置を結合すればよい。本
形状では、主に穴28を介して空気が逆流するため、送
風機のモータを冷却することが出来る。ここで、穴28
の位置により空気の流れは変化するため、穴28の位置
を、空気の逆流がモータ7の壁面に沿って流れるように
調整すれば、より少ない逆流で効率よくモータ7を冷却
することが出来る。したがって、穴28の大きさを小さ
くしてモータ冷却用の空気の逆流を必要最小限に押さえ
つつ、ボス2とブレード4間のトルク伝達部の剛性を低
下させてばね効果を持たせることが出来る。
【0018】図8に第4の実施例である遠心送風機の平
面図、図9に開口部29近傍の拡大図、図10に図9の
A−A' 断面を示す。本実施例では、開口部29を構成
するスリットに囲まれた部分30にリブ31を設けてい
る。開口部29を構成するスリットに囲まれた部分30
は遠心送風機がある特定の回転数で回転した場合に共振
を起こして異音を発生する場合があるが、本実施例では
リブ31を設けてこの部分の剛性を高めたため振動が小
さく押さえられ、結果として異音を小さく押さえること
が出来る。
【0019】図11に第5の実施例である遠心送風機の
平面図を示す。本実施例では第4の実施例と同様に、ハ
ブ3に設けた複数の開口部32に囲まれた部分33にリ
ブ34を設けているが、リブ34の太さおよび位置が複
数の開口部32ごとに異なっている。したがって、複数
の開口部32に囲まれた部分33ごとに固有振動数が異
なり、これらの部分33が特定の回転数で一斉に共振す
ることがなく、共振による異音が大きくなるのを防ぐこ
とが出来る。なお、複数の開口部32に囲まれた部分3
3ごとにリブ34の太さおよび位置を変えているが、こ
れらの部分の固有値をずらすには、リブ34の厚さや形
状そのものを変えてもよいし、開口部32の形状を変え
てもよい。
【0020】図12に第6の実施例である空気調和機の
縦断面図を示す。図示の空気調和機は、天井埋め込み型
の室内機であり、一面が開いた箱状のキャビネット35
とキャビネット35の開口部に固定された遠心送風機3
6と遠心送風機36の吹出口の周囲に配置された熱交換
器37により構成されている。遠心送風機36の吸気口
にはベルマウス38が配置され、該ベルマウス38の下
方にフィルタ39を備えた吸込みグリル40が装着され
ている。また、熱交換器37の下流側には、空気吹出し
口41を有するパネル42が配置されている。
【0021】上記構成の室内機では、空気は室内から吸
込みグリル40およびフィルタ39を通り、ベルマウス
38で整流されつつ遠心送風機36に吸込まれる。遠心
送風機36から吐き出された空気は、熱交換器37で冷
却もしくは加熱され、パネル42の空気吹出し口41を
通って室内に吹出される。
【0022】遠心送風機36の形状を、ハブ3ボス2と
ブレード4との間に円周方向に複数のスリット8を配置
したので、送風性能の低下を最小限に押さえつつ、モー
タの電磁振動音を低減することができる。よって、送風
騒音が小さく、聴感も良好な空気調和機(室内機)を得
る事が出来る。
【0023】以上に述べたように、ゴムや完成部材を介
することなく電磁加振力を減衰させることができ、ま
た、大きな開口部を設けることもないため、電磁振動音
が少なく、信頼性が高く、安価でかつ送風性能の悪化を
最小限に押さえることができる。
【0024】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、電
磁振動音が少なく、信頼性が高く、安価でかつ送風性能
の悪化を最小限に押さえた遠心送風機及び空気調和機を
得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例における遠心送風機の平
面図である。
【図2】本発明の第1の実施例における遠心送風機の縦
断面図である。
【図3】図1における開口部8近傍の拡大図である。
【図4】本発明の第2の実施例における遠心送風機の平
面図である。
【図5】図4における開口部14および開口部15近傍
の拡大図である。
【図6】本発明の第3の実施例における遠心送風機の平
面図である。
【図7】図6における開口部25近傍の拡大図である。
【図8】本発明の第4の実施例における遠心送風機の平
面図である。
【図9】図8における開口部29近傍の拡大図である。
【図10】図9のA−A'断面を示す図である。
【図11】本発明の第5の実施例における遠心送風機の
平面図である。
【図12】本発明の第6の実施例である空気調和機の縦
断面図である。
【符号の説明】
1…羽根車、2…ボス、3…ハブ、4…ブレード、5…
シュラウド、6…モータ回転軸、7…モータ、8…スリ
ット、34…リブ、37…熱交換器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 米山 裕康 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内 (72)発明者 長橋 克章 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内 (72)発明者 岸谷 哲志 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内 (72)発明者 望月 正昭 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 清水テクノロジー内 (72)発明者 見城 隆吉 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 清水テクノロジー内 (72)発明者 森 豊 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 空調システム清水生産本部内 Fターム(参考) 3H033 AA02 BB02 BB06 BB20 CC01 DD12 DD13 DD27 EE06 3H035 AA02 AA06 3L049 BB07 BC00 BD01

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】モータ回転軸取付け用の穴を設けたボス
    と、該ボスの外周のハブと、該ハブの面上に円周方向に
    配設された複数枚のブレードと、該ブレードを挟んで前
    記ハブに対向する側に配置されたシュラウドと、を備え
    た羽根車と、前記ボスにモータ回転軸を固定し前記羽根
    車を回転させるモータとを備えた遠心送風機において、 前記ハブの前記ボスと前記ブレードとの間に円周方向に
    複数のスリットを配置したことを特徴とする遠心送風
    機。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のものにおいて、前記スリ
    ットは2本づつ結合されて開口していることを特徴とす
    る遠心送風機。
  3. 【請求項3】請求項1に記載のものにおいて、前記スリ
    ットの最大幅は該スリットの長さに対し1/5以下とさ
    れて開口していることを特徴とする遠心送風機。
  4. 【請求項4】請求項1に記載のものにおいて、前記スリ
    ットの近傍に肉厚となるようなリブを設けたことを特徴
    とする遠心送風機。
  5. 【請求項5】ボスと、該ボスの外周のハブと、該ハブの
    面上に円周方向に配設された複数枚のブレードと、該ブ
    レードを挟んで前記ハブに対向する側に配置されたシュ
    ラウドと、を備えた羽根車と、該羽根車を回転させるモ
    ータとを備え、空気を吸入して吐出する遠心送風機と、
    該遠心送風機の吸入側あるいは吐出側に配置され空気の
    冷却あるいは過熱を行う熱交換器と、を備えた空気調和
    機において、 前記ハブの前記ボスと前記ブレードとの間に円周方向に
    複数のスリットを配置したことを特徴とする空気調和
    機。
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