JP2007092671A - 送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】送風機のエアガイダーにおける半径方向または羽根外周からの吸い込み流れの流量特性を向上させる。
【解決手段】ハブ２ａとその周囲に設けられた複数枚の羽根２ｂからなる羽根車２と羽根車２の周囲に設けられたエアガイダー４とを備えた送風機１において、ベルマウス部４ａとディフーザ部４ｃと円筒部４ｂとにより構成されたエアガイダー４における軸方向高さの内、円筒部４ｂの高さをＨ１とし、羽根車２の羽根２ｂの高さをＨ０としたとき、Ｈ１／Ｈ０を０≦Ｈ１／Ｈ０≦０．２の範囲に設定することにより、送風機１の風量及び騒音特性を向上することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は空気調和機などに用いられる送風機に関するものである。

従来、この種の送風機は軸流送風機としてプロペラファンが適用されていた（例えば、特許文献１参照）。

図４は、空気調和機用送風機として特許文献１に記載された送風機の縦断面図である。図４において、羽根車１１の半径方向外側に位置して吸込領域Ｋ１と吹出領域Ｋ２とを仕切るエアガイダー１５を付設するとともに、エアガイダー１５は、吸込側に位置する吸込側円筒部（本発明のベルマウス部に相当）１５ａと、吹出側に位置する吹出側円筒部（本発明のディフューザー部に相当）１５ｂと、吹出側円筒部１５ｂと吸込側円筒部１５ａとの間に位置する円筒部１５ｃとを有して構成されている。さらに、円筒部１５ｃが各羽根１３の外周部Ｐとオーバーラップせしめられていて、外周部Ｐの軸方向高さをＨ０、円筒部１５ｃの軸方向高さをＨ２としたとき、Ｈ２／Ｈ０は０．２５≦Ｈ２／Ｈ０≦０．５０の範囲に設定されていることを特徴とする送風機である。このようなエアガイダー形状を構成することにより、軸方向からの吸い込み流れと合わせて、羽根３の外周部Ｐからの吸い込み流れが維持されつつ、羽根１３の外周部Ｐにおいてエアガイダー１５に囲まれていない部分において羽根１３の圧力面から負圧面に漏れる漏れ流れ（即ち、翼端渦）の成長が抑制されることとなる。
特開２００３−１３８９２号公報

しかしながら、前記従来の送風機においては、エアガイダー１５の軸方向高さが、羽根車１１の半径方向からの流入特性に大きく影響を及ぼすため、特に吹出側円筒部１５ｂと吸込側円筒部１５ａとの間に位置する円筒部１５ｃの高さが、性能低下に大きく起因する寸法となり、ことによっては、吸い込み風量特性の減少によるファン運転騒音とファン性能が悪化するという課題を有していた。すなわち、まず羽根車１１を運転した場合には、図５に示すように、軸方向からの吸い込み流れＦ１と合わせて、羽根１３の半径方向である外周部Ｐからの吸い込み流れＦ２が発生する。その際、エアガイダー１５の高さが羽根１３に対してラップ量が高いと、吸い込み流れＦ２が減少し、それによる風量特性の低下や騒音の悪化が生じるものである。

また、図５は、図４に示す羽根の外周側後縁を吸込側に移動した送風機を示す。羽根の外周側後縁１３ｃの位置が、吹出側円筒部１５ｂとオーバッラップしてしまうと吹き出し流れが壁面に衝突しやすくなり、損失が生じ、著しく風量特性を低下する恐れがある。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、広い運転領域において羽根車の流れに応じたエアガイダーを開発することによって送風機運転騒音の低減と送風機性能の向上を達成するようにした羽根車の送風機を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明の送風機は、箱体と前記箱体内に設けた熱交換器と前記熱交換器の空気吸込側とは反対側に設けた送風機とで構成され、前記送風機はハブと前記ハブの周囲に設けられた複数枚の羽根からなる羽根車と前記羽根車の周囲に設けられたエアガイダーとを備え、前記エアガイダーは、吸込側に位置する略円錐台形状の
ベルマウス部と、吹出側に位置する略円錐台形状のディフーザ部と、前記ベルマウス部とディフーザ部との間に位置する円筒部とにより構成され、前記エアガイダーにおける軸方向高さの内、前記円筒部の高さをＨ１とし、前記羽根車の羽根高さをＨ０としたとき、Ｈ１／Ｈ０が０≦Ｈ１／Ｈ０≦０．２の範囲に設定されていることを特徴とするものである。

これによって、羽根車への半径方向からの吸い込み風量が増加し、送風機性能特性の向上が可能となり、送風性能が高くかつ静粛運転が可能な送風機を提供することができるものである。

第１の発明は、箱体と前記箱体内に設けた熱交換器と前記熱交換器の空気吸込側とは反対側に設けた送風機で構成され、前記送風機は、ハブと前記ハブの周囲に設けられた複数枚の羽根からなる羽根車と前記羽根車の周囲に設けられたエアガイダーとを備え、前記エアガイダーは、吸込側に位置する略円錐台形状のベルマウス部と、吹出側に位置する略円錐台形状のディフーザ部と、前記ベルマウス部とディフーザ部との間に位置する円筒部とにより構成され、前記エアガイダーにおける軸方向高さの内、前記円筒部の高さをＨ１とし、前記羽根車の羽根高さをＨ０としたとき、Ｈ１／Ｈ０が０≦Ｈ１／Ｈ０≦０．２の範囲に設定されていることを特徴とする送風機であり、最適な羽根車への半径方向からの吸い込み風量が増加し、送風機性能特性の向上が実現できる。

第２の発明は、第１の発明において、エアガイダーにおける略円錐台形状のディフーザ部の円弧の開始位置と、各羽根の後縁の位置とを一致させることによって羽根車からの吹き出し流れをディフーザ部の側壁に沿って吹きだすことが可能となり、送風機運転騒音のより一層の低減が実現できる。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、エアガイダーが、ベルマウス部とディフーザ部と円筒部との一体成型により構成されたもので、これによって、より安価にエアガイダーを作ることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態における送風機を有する空気調和機の室外機の縦断面図である。図１において、この室外機は、箱体７と箱体７内に設けた熱交換器６と、熱交換器６の空気吸込側６ａとは反対側６ｂに設けた送風機１とで構成され、送風機１はモータ３によって回転駆動される羽根車２を備え、この羽根車２は斜流羽根車で、ハブ２ａとその周囲に設けられた複数の羽根２ｂとにより構成されている。また羽根車２の各羽根２ｂの外周側にはエアガイダー４が設置され、エアガイダー４は、吸込側に位置する略円錐台形状のベルマウス部４ａと、吹出側に位置する略円錐台形状のディフーザ部４ｃと、ベルマウス部４ａとディフーザ部４ｃとの間に位置する円筒部４ｂとにより構成されていて、ディフーザ部４ｃの吹出側端部にはこれに連続して軸方向にほぼ直交する方向へ延びる仕切り壁部４ｄが箱体の吹出側前面板８も兼ねて設置されており、羽根車２とモータ３とは支持フレーム５を介して箱体７に固定されている。

そしてこの実施の形態１における送風機１は、エアガイダー４部分の形状に特徴を有しており、これによって従来に増して高い性能と低騒音運転とを実現している。すなわち、ベルマウス部４ａとディフーザ部４ｃと円筒部４ｂとにより構成されたエアガイダー４は
、エアガイダー４における軸方向高さの内、円筒部４ｂの高さをＨ１とし、羽根車２の羽根２ｂの高さをＨ０としたとき、Ｈ１／Ｈ０は０≦Ｈ１／Ｈ０≦０．２の範囲に設定された構造になっている。

このように円筒部４ｂの高さを抑えることにより、図２において矢印流線で示す羽根２ｂの前面側からの吸い込み流れＦ１の他に羽根２ｂの外周側または半径方向からも空気の吸い込み流れＦ２が行われる際、羽根２ｂの外周側から吸い込まれる容積が従来と比べて増加し、風量特性を向上することができる。

図３は、実施の形態１における送風機の風量及び騒音特性図で、Ｈ１／Ｈ０（円筒部の高さ／羽根高さ）を変化させたときの、同一回転数における風量特性と同一風量時における騒音特性をグラフ化したものである。図３より、送風特性に対して最適なＨ１／Ｈ０の範囲は０〜０．２であり、０．２を超えると急激な風量低下と騒音上昇が発生することがわかる。これは、円筒部４ｂの高さがある一定以上の高さになると著しく半径方向からの流入量が減り、風量を維持しようとすると回転数を上げなければならないためである。

また、図２に示すように、エアガイダー４における略円錐台形状のディフーザ部４ｃの円弧の開始位置と、各羽根２ｂの後縁外周部２ｃの位置とをほぼ一致させることによって羽根車からの吹き出し流れをディフーザ部４ｃの側壁に沿って吹きだすことが可能となり、送風効率を向上させ、送風機運転騒音のより一層の低減が可能となる。

さらに、ベルマウス４ａとディフーザ４ｃと円筒部４ｂとを一体成型することによって、より安価にエアガイダーを作ることができる。一体成型については例えば一体プレス加工や樹脂成型などが考えられる。なおエアガイダーは、グリルを有する前面板と一体化してもよい。

以上のように、本発明にかかる送風機は、エアガイダーの最適な高さ寸法の範囲を規定することによりより広い運転領域において羽根車の流れに応じたエアガイダーを開発することによって送風機運転騒音の低減と送風機性能の向上を達成しうるようにした羽根車の送風機を提供することができるものであり、空気調和機などの用途に適用できる。

本発明の実施の形態１における送風機を有する空気調和機の室外機の縦断面図 図１の要部拡大図 本発明の実施の形態１の風量及び騒音特性図 従来の送風機の縦断面図 図４の要部拡大図

符号の説明

１ 送風機
２ 羽根車
２ａ ハブ
２ｂ 羽根
２ｃ 後縁外周部
３ モータ
４ エアガイダー
４ａ ベルマウス部
４ｂ 円筒部
４ｃ ディフーザ部
４ｄ 仕切り壁部
５ 支持フレーム
６ 熱交換器
７ 箱体
８ 前面板
Ｈ０ 羽根高さ
Ｈ１ 円筒部の高さ

Claims (3)

1. 箱体と前記箱体内に設けた熱交換器と前記熱交換器の空気吸込側とは反対側に設けた送風機とで構成され、前記送風機は、ハブと前記ハブの周囲に設けられた複数枚の羽根からなる羽根車と前記羽根車の周囲に設けられたエアガイダーとを備え、前記エアガイダーは、吸込側に位置する略円錐台形状のベルマウス部と、吹出側に位置する略円錐台形状のディフーザ部と、前記ベルマウス部とディフーザ部との間に位置する円筒部とにより構成され、前記エアガイダーにおける軸方向高さの内、前記円筒部の高さをＨ１とし、前記羽根車の羽根高さをＨ０としたとき、Ｈ１／Ｈ０が０≦Ｈ１／Ｈ０≦０．２の範囲に設定されていることを特徴とする送風機。
2. エアガイダーにおける略円錐台形状のディフーザ部の円弧の開始位置と、各羽根の後縁の位置とを略一致させたことを特徴とする請求項１記載の送風機。
3. エアガイダーは、ベルマウス部とディフーザ部と円筒部との一体成型により構成されたことを特徴とする請求項１又は２記載の送風機。