JP2010236437A - クロスフローファン、及びこのクロスフローファンを備えた空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【課題】翼の肉厚を大幅に変更することなく、翼間領域に等翼間領域を形成するクロスフローファンを提供する。
【解決手段】クロスフローファンは、湾曲した翼を複数個配列した翼車を備えている。そして、各翼は、反り線CLと、圧力面22aと、負圧面22bとの少なくとも1つが複数の円弧により形成されるとともに、翼車の回転方向R1に隣り合う翼22A,22Bの間にて形成される流路幅Hが略等しい等翼間領域WR1を有している。
【選択図】図4
【解決手段】クロスフローファンは、湾曲した翼を複数個配列した翼車を備えている。そして、各翼は、反り線CLと、圧力面22aと、負圧面22bとの少なくとも1つが複数の円弧により形成されるとともに、翼車の回転方向R1に隣り合う翼22A,22Bの間にて形成される流路幅Hが略等しい等翼間領域WR1を有している。
【選択図】図4
Description
本発明は、湾曲した翼を複数個配列された翼車を備えるクロスフローファンに関する。
上記クロスフローファンとしては、例えば空気調和機の室内機に搭載され、室内機の吸込グリルから吸入した空気を吹出口からベーンを介して室内に送風するものが知られている。以下に図8を参照して、従来のクロスフローファンの翼車の具体的な形状を説明する。
図8(a)に示すように、クロスフローファンの翼車100は、円板形状の基部110に周方向に離間した複数の翼120が設けられている。そして、図8(b)に示すように、複数の翼120のうち、一の翼121と、一の翼121と周方向に隣り合う他の翼122との周方向の間隔であるとともに空気流が通過する流路(以下、「翼間領域130」)は、翼120の後縁120aから前縁120bに向かい翼間領域130の幅HRは減少している(即ち、図8(b)に示すように、幅HR2が幅HR1よりも小さく形成されている)。このような翼間領域130の幅HRの減少により、空気流の不安定化が生じてしまう。その結果、翼120の負圧面120cにおいて空気の剥離が増大してしまい、この空気の剥離に起因した損失や騒音が増大していた。
上記の問題を解決するために、翼間領域130の幅HRを等間隔に近づける構造が提案されている。例えば、図9に示すように、特許文献1のクロスフローファンでは、騒音低減を目的として翼200の肉厚TRを変更することにより翼間領域210のうち、内周側及び外周側の2点において翼間領域210の幅L1,L2が互いに等しい箇所を設けている。
ところで、翼200の肉厚TRを変更することにより翼間領域210の幅L1,L2を互いに等しくするために、翼200の内周側の肉厚TR2を翼200の外周側の肉厚TR1よりも大幅に大きく形成している。そのため、空気流が翼200の内周側から外周側に向けて通過するときに、翼200の後縁201と空気流とが衝突してしまい、損失が増大していた。一方、上記損失を低減するために、翼200の肉厚TR1及び肉厚TR2をともに薄く形成することも考えられるが、肉厚TRを過度に薄くしてしまうことにより翼200の強度が低下してしまう恐れがある。特に特許文献1のクロスフローファンでは、圧力面及び負圧面を単一の円弧により形成するため、翼間領域210の幅L1,L2を互いに等しくするためには、大幅な肉厚TRの変更が必要となっていた。
そこで、本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、翼の肉厚を大幅に変更することなく、翼間領域に等翼間領域を形成するクロスフローファンを提供することである。
請求項1に記載の発明は、湾曲した翼を複数個配列した翼車を備えるクロスフローファンにおいて、前記翼は、当該翼の肉厚中心の線を示す反り線と、圧力面と、負圧面との少なくとも1つが複数の円弧により形成されるとともに、前記翼車の回転方向に隣り合う翼の間にて形成される流路幅が略等しい等翼間領域を有することを要旨とする。
この発明によれば、翼の反り線、圧力面、及び負圧面の少なくとも1つが複数の円弧により規定された形状であって、翼車の回転方向に隣り合う翼の間にて等翼間領域を有するように形成されるため、反り線の前縁側の角度である入口角、及び反り線の後縁側の角度である出口角をともに最適値に設定した上で、等翼間領域を形成することができる。その上、等翼間領域を有しているため、流路幅の変化に伴う負圧面からの空気流の剥離に起因する損失や騒音の増大を抑制することができる。なお、「肉厚」とは、翼の圧力面と負圧面とを最短距離にて結ぶことにより規定される翼の厚さをいう。
また、反り線、圧力面、及び負圧面を複数の円弧にて形成することができるため、それぞれの形状の設定に自由度を持たせることができる。したがって、従来構造の圧力面及び負圧面のそれぞれを単一の円弧にて形成する場合と比較して、等翼間領域を形成するための翼の肉厚の変化度合を抑制することができる。したがって、翼の肉厚を過度に増大させることに起因する空気流の損失や、翼の肉厚を過度に減少させることに起因する翼の強度低下を抑制することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のクロスフローファンにおいて、前記等翼間領域は、一の翼の圧力面の後縁から前記一の翼と前記回転方向に隣り合う他の翼の負圧面の前縁に亘り形成されることを要旨とする。
この発明によれば、等翼間領域が一の翼の圧力面の後縁から他の翼の負圧面の前縁に亘り形成されることにより、隣り合う翼が周方向に対向する領域に亘り形成されることになる。したがって、流路幅の変化に伴う負圧面からの空気流の剥離に起因する損失や騒音の増大を抑制する効果をより一層向上させることができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のクロスフローファンにおいて、前記反り線は、前記翼の径方向の外側の円弧と前記翼の径方向の内側の円弧との複数の円弧により形成され、前記翼の径方向の外側の円弧の半径は、前記翼の径方向の内側の円弧の半径よりも小さく形成されることを要旨とする。
この発明によれば、翼の径方向の外側の円弧の半径が同翼の径方向の内側の円弧の半径よりも小さく形成されるため、翼の径方向の外側から翼車の径方向の外側に吹き出される空気流を回転方向に向くようになる。したがって、翼車から吹き出される空気流をクロスフローファンの出口(吹出口)に効率よく流すことができる。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のクロスフローファンにおいて、前記反り線は、複数の円弧により形成され、前記翼の肉厚は、前記翼の前縁から後縁までの範囲において、異なる部分を有することを要旨とする。
反り線を複数の円弧により形成したとしても、回転方向に隣り合う反り線にて規定される流路幅には、径方向の内側から外側に亘り変化が生じる場合がある。この点において、本願発明は、翼の肉厚を異ならせることにより、翼の圧力面と隣り合う翼の負圧面との間にて形成される実際の流路幅の変化を抑制することができる。
請求項5に記載の発明は、空気調和機が請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のクロスフローファンを備えることを要旨とする。
この発明によれば、等翼間領域を有する翼車をクロスフローファンが備えるため、損失を低減することができ、高静圧を得ることができる。その結果、クロスフローファンの効率を向上させることができる。また、このクロスフローファンを空気調和機が備えることにより、同一風量を達成するためのクロスフローファンの回転速度が等翼間領域を有さない従来構造のクロスフローファンの回転速度よりも低くなるため、空気調和機の低騒音化を図ることができる。
この発明によれば、等翼間領域を有する翼車をクロスフローファンが備えるため、損失を低減することができ、高静圧を得ることができる。その結果、クロスフローファンの効率を向上させることができる。また、このクロスフローファンを空気調和機が備えることにより、同一風量を達成するためのクロスフローファンの回転速度が等翼間領域を有さない従来構造のクロスフローファンの回転速度よりも低くなるため、空気調和機の低騒音化を図ることができる。
本発明によれば、翼の肉厚を大幅に変更することなく、翼間領域に等翼間領域を形成するクロスフローファンを提供することができる。
図1〜図7を参照して、本発明に係るクロスフローファンを空気調和機に搭載したクロスフローファンとして具体化した一実施形態について説明する。
図1を参照して、空気調和機1の概略構造について説明する。
図1を参照して、空気調和機1の概略構造について説明する。
図1に示すように、空気調和機1には、この空気調和機1の外枠を形成する本体ケース2が設けられている。この本体ケース2の上面側及び前面側上部には、空気吸入グリル2a,2bがそれぞれ形成されている。また、本体ケース2の前面側下部には、空気吹出用開口部2cが設けられている。また、本体ケース2の背面側下部には、空気流をガイドするガイド部2dが設けられている。空気調和機1の空気の流れの概要としては、空気吸入グリル2a,2bに吸入されるとともに、空気吹出用開口部2cにより室内に吹き出される。
本体ケース2内には、熱交換器3が空気吸入グリル2a,2bのそれぞれに対向した位置に配設されている。そして、熱交換器3の下流側には、クロスフローファン10が配設されている。
熱交換器3は、前面側に配設されるとともに空気吸入グリル2bと対向する前面熱交換部3aと、前面熱交換部3aの上端に連結されるとともに前面熱交換部3aより背面側に配設される背面熱交換部3bとから構成されている。空気吸入グリル2a,2bから吸い込まれた空気は、熱交換器3を通過することによって、冷却もしくは加熱された調和空気となる。
クロスフローファン10は、翼車20と、この翼車20を外囲するファンハウジング30とにより構成されている。まそして、ファンハウジング30には、翼車20の前面側且つ下側に配設された前面側舌部31と翼車20の背面側及び上側に配設された背面側舌部32とを備えている。また、翼車20とガイド部2dとの間にはスクロール部33が形成されている。また、クロスフローファン10は、電動モータ(不図示)により駆動される。
前面側舌部31は、翼車20の前面側に位置するとともに翼車20の外径に沿って所定の高さを有している。そして、前面側舌部31の下部側は、熱交換器3の下方のドレンパンと兼用された空気流ガイド部31aが連続して設けられている。空気流ガイド部31aは、スクロール部33の下流側部分33aとともに空気吹出用開口部2cの方向に向かい流路断面積が広がるディフューザ構造の空気吹出通路4が設けられている。この空気吹出通路4により、翼車20から吹き出された空気流は、スクロール部33を経て空気吹出用開口部2cから効率よく吹き出される。
空気吹出通路4には、空気吹出用開口部2cから吹き出される空気流の向きを変更する垂直羽根5及び水平羽根6がそれぞれ設けられている。
以上の構成により、空気吸入グリル2a,2bから吸入された空気の流れは、以下のようになる。即ち、矢印Qに示すように熱交換器3を介して、クロスフローファン10の翼車20に吸い込まれる。そして、空気は翼車20内を回転方向R1に湾曲しながら翼車20の回転軸Jと直交する方向に貫流してスクロール部33に吹き出され、空気吹出通路4を介して空気吹出用開口部2cから吹き出される。
以上の構成により、空気吸入グリル2a,2bから吸入された空気の流れは、以下のようになる。即ち、矢印Qに示すように熱交換器3を介して、クロスフローファン10の翼車20に吸い込まれる。そして、空気は翼車20内を回転方向R1に湾曲しながら翼車20の回転軸Jと直交する方向に貫流してスクロール部33に吹き出され、空気吹出通路4を介して空気吹出用開口部2cから吹き出される。
図2〜図4を参照して、クロスフローファン10の翼車20の構成について説明する。
図2に示すように、翼車20は、樹脂材料を射出成形することにより形成されている。そして、翼車20は、翼車20の回転軸J方向に離間して配設された円板形状の基部21と、これら軸方向に隣り合う基部21の軸方向の間に配設されるとともに回転方向R1に離間して配設された複数の翼22とにより構成されている。また、翼車20には、電動モータに接続する回転軸23が設けられている。
図2に示すように、翼車20は、樹脂材料を射出成形することにより形成されている。そして、翼車20は、翼車20の回転軸J方向に離間して配設された円板形状の基部21と、これら軸方向に隣り合う基部21の軸方向の間に配設されるとともに回転方向R1に離間して配設された複数の翼22とにより構成されている。また、翼車20には、電動モータに接続する回転軸23が設けられている。
図3に示すように、各翼22は、同翼22の後縁に対して前縁が回転方向R1側に傾斜するとともに、回転方向R1側とは反対側に凹形状となるように湾曲する、いわゆる前進翼構造を構成している。ここで、回転軸Jと基部21の外周縁21aとを結ぶ直線の径を「外周径C1」とし、回転軸Jと基部21の内周縁21bとを結ぶ直線の径を「内周径C2」とする。
図4(a)に示すように、各翼22は、同翼22の肉厚の中心を示す円弧形状の反り線CLを有している。そして、各翼22には、回転方向R1に対して凹曲面となる圧力面22aと、圧力面22aに対して反り線CLを介して翼22の反対側に設けられるとともに回転方向R1に対して突曲面となる負圧面22bとが設けられている。そして、各翼22の前縁及び後縁には、圧力面22aと負圧面22bとを互いに連結する曲面である前縁側曲面22c及び後縁側曲面22dがそれぞれ設けられている。
反り線CLは、外周側の第1反り線CL1と内周側の第2反り線CL2との2つの円弧を連結することにより構成されている。これら第1反り線CL1と第2反り線CL2とは連結点Pにて互いに接続されている。そして、第1反り線CL1の円弧の半径CR1は、第2反り線CL2の半径CR2よりも小さく形成されている。
各翼22の肉厚Tは、第1反り線CL1と第2反り線CL2との連結点Pでの肉厚TPが最大とし、連結点Pから翼22の前縁及び後縁に向かうにつれて減少している。また、圧力面22a及び負圧面22bは、上記肉厚Tの変化度合を規定するように形成されている。即ち、圧力面22aは、外周側の円弧にて規定された外周側曲面22a1及び内周側の円弧にて規定された内周側曲面22a2の2つの曲面を連結することにより形成されている。そして、外周側曲面22a1の円弧の半径PR1は、内周側曲面22a2の円弧の半径PR2よりも小さくなるように形成されている。負圧面22bも同様に、外周側の円弧にて規定された外周側曲面22b1および内周側の円弧にて規定された内周側曲面22b2の2つの曲面を連結することにより形成されている。そして、外周側曲面22b1の円弧の半径MR1は、内周側曲面22b2の円弧の半径MR2よりも小さくなるように形成されている。以上により形成される各翼22により、翼22の前縁から後縁に向かい空気が流れる際、空気は、翼22の外周側に向かうに従い回転方向R1に向かう方向に流れるようになる。
図4(b)に示すように、反り線CLの前縁側の角度である出口角αと反り線CLの後縁側の角度である入口角βとは、それぞれ予め実験等によって決められた最適値が用いられている。本実施形態では、出口角αを反り線CLと外周縁21aとの交点における反り線CLの接線TL1と外周縁21aの接線TL3との成す鈍角にて規定する。一方、入口角βを反り線CLと内周縁21bとの交点における反り線CLの接線TL2と内周縁21bの接線TL4との成す鋭角にて規定している。
また、翼22の前縁と後縁とを結ぶ直線にて規定される翼弦Lと径方向との成す角度である取付角Aは、図8に示す従来構造のクロスフローファンの取付角ARと比較して小さい値となっている。
図4(c)に示すように、一の翼である翼22Aと、他の翼であって、翼22Aと回転方向R1側の周方向に隣り合う翼22Bとの間には、空気が流れるための流路である翼間領域WRが形成されている。この翼間領域WRのうち、翼22Bの負圧面22bの後縁側端部22b3における接線に対して直交方向に延びる線と翼22Aの圧力面22aとの交点CP1から翼22Aの圧力面22aの前縁側端部22a3における接線に対して直交方向に延びる線と翼22Bの負圧面22bとの交点CP2までの領域は、流路幅Hが略一定となる等翼間領域WR1が形成されている(図4(c)における斜線領域部分)。この等翼間領域WR1は、翼22Bの負圧面22bの後縁から翼22Aの圧力面22aの前縁に亘り形成されている。即ち、等翼間領域WR1は、翼22Bと翼22Aとが回転方向R1に対向する部位に亘り形成されている。
以上により、反り線CLを第1反り線CL1と第2反り線CL2とにより形成するため、出口角α及び入口角βを最適値に設定した上で、回転方向R1に隣り合う反り線CL(即ち、翼22Aの反り線CLと翼22Bの反り線CL)との間の回転方向R1の幅CLH(図4(b)参照)を略同一に設定するような反り線CLの形状を決定することができる。そして、翼22の肉厚Tを前縁から後縁に亘り異なる部位を持たせることにより、即ち、翼22の肉厚Tを変更することにより等翼間領域WR1の流路幅Hを調整することにより、等翼間領域WR1の流路幅Hを略一定とすることができる。本実施形態では、隣り合う反り線CLの幅CLHを予め略一定に設定しているため、翼22の肉厚Tの変化度合を抑制することができる。
ここで、図5を参照して、図8に示す従来構造のクロスフローファンの翼間領域における流路幅HRの変化と本実施形態のクロスフローファン10の翼間領域WRにおける流路幅Hの変化とを比較して説明する。
図5は、翼間領域の内周側から外周側への径方向の位置に対する翼間領域の流路幅の変化を示すグラフである。図5の縦軸は、翼弦Lに対する翼Aの圧力面22aと翼Bの負圧面22bとの内接円の直径の比率を示している。なお、この内接円の直径は、流路幅Hを規定している。また、図5の横軸は、翼間領域WRの内周側から外周側までにおける位置を示している。そして、横軸の値が「0」は内周側を示し、「1」は外周側を示す。即ち、「0」から「1」に向かうにつれて、内周側から外周側に向かうことを示している。
図5に示すように、図8に示す従来構造のクロスフローファンでは、曲線GRに示すように翼車100の内周側から外周側に向かうにつれて翼間領域の流路幅が減少する傾向を示している。具体的には、翼間領域の流路幅が内周側に対して外周側が約25%の減少となり、大幅に減少している。一方、本実施形態のクロスフローファン10では、曲線Gに示すように翼車20の内周側から外周側に向かうにつれて一旦翼間領域の流路幅Hが増大し、その後減少に転じる。具体的には、翼間領域の径方向の内周側の半分の位置まで、翼間領域の流路幅Hが増加傾向を示し、その後、外周側に向かうにつれて減少傾向を示す。そして、翼間領域WRの流路幅Hが内周側に対して外周側の最大の減少幅が約9%となり、翼間領域の減少の幅が図8に示す従来構造のクロスフローファンよりも減少している。
図6及び図7を参照して、図8に示す従来構造のクロスフローファンの翼車100の空気流と本実施形態のクロスフローファン10の空気流とを比較して説明する。図6及び図7では、各翼車を回転方向R1にて回転させたときの空気流をシミュレーションによって解析した結果を概略して示した図である。
図6及び図7に示すように、背面側舌部32は、翼車20との間においてスクロール部33の始点FPを形成している。そして、背面側舌部32には、始点FPよりも回転方向R1とは反対方向(以下、「反回転方向R2」)に延設する先端部32aが設けられている。この先端部32aのうち、翼車20と径方向に対向する面には、反回転方向R2に向かうにつれて翼車20との径方向の距離が大きくなる湾曲面部32a1が設けられている。そして、湾曲面部32a1より反回転方向R2側となる部位は、先端部32aの先端側に向かうにつれて翼車20との径方向の距離が大きくなる平面部32a2が設けられている。
図7に示すように、翼車100では、空気流が図7中の背面側舌部32から前面側舌部31までの周方向に亘る領域である吸入領域KRにて翼車100に吸い込まれる(図7中の斜線部分の領域)。この吸入領域KRが背面側舌部32まであるため、翼車100の内部には下側となる矢印Y1の方向の空気流が生じてしまう。したがって、吸入領域KRから吸い込まれた空気流は、矢印Y1の空気流の影響により、矢印Y2のようにスクロール部33に向かうとともに下側へも向かう空気流となる。その結果、翼車100において、背面側舌部32と径方向に対向するとともに、スクロール部33の始点FPより反回転方向R2の領域XRでは、翼間領域内において渦WH1が発生してしまい、空気流の翼車100より径方向の外側へ吹き出しを阻害してしまう。また、背面側舌部32の湾曲面部32a1及び平面部32a2と翼車100との径方向の間にも渦WH2が発生している。
また、翼間領域が内周側から外周側に向かい減少することに伴い、以下の問題が生じてしまう。
即ち、通風抵抗の増加に伴う流路損失の増加を生じてしまう。具体的には、翼車100の吸い込み側において、外周側から内周側に向かい翼間領域130が増大することに伴い翼間領域130内の外周側から内周側に向かい圧力が上昇してしまい(即ち、逆圧力勾配が発生してしまい)、空気流の負圧面120cからの剥離や乱れが生じてしまう。一方、翼車100の吹き出し側において、内周側から外周側に向かい翼間領域130が減少することに伴い、翼間領域130内を通過する空気流の速度が増大してしまい、これに起因する損失が増大してしまう。さらに、翼120の外周側の翼間領域130が小さいため、回転方向に隣り合う翼間領域130から吹き出される空気流が互いに干渉してしまい、これに起因する損失が増大してしまう。
即ち、通風抵抗の増加に伴う流路損失の増加を生じてしまう。具体的には、翼車100の吸い込み側において、外周側から内周側に向かい翼間領域130が増大することに伴い翼間領域130内の外周側から内周側に向かい圧力が上昇してしまい(即ち、逆圧力勾配が発生してしまい)、空気流の負圧面120cからの剥離や乱れが生じてしまう。一方、翼車100の吹き出し側において、内周側から外周側に向かい翼間領域130が減少することに伴い、翼間領域130内を通過する空気流の速度が増大してしまい、これに起因する損失が増大してしまう。さらに、翼120の外周側の翼間領域130が小さいため、回転方向に隣り合う翼間領域130から吹き出される空気流が互いに干渉してしまい、これに起因する損失が増大してしまう。
一方、図6に示すように、本実施形態では、等翼間領域WR1を有するため、図7の翼車100では翼間領域130内に渦WH1が発生していた領域XRにおいても、内周側から外周側に向かい空気流が流れるようになる。これにより、翼車20と背面側舌部32との径方向の間に発生していた渦WH2は、領域XRから吹き出される空気流により翼車20の上側に移動する。この渦WH2の移動により、翼車20の吸入領域Kは、渦WH2から前面側舌部31までの周方向に亘る領域となる。したがって、図7の翼車100と比較して、渦WH2の分だけ吸入領域が小さくなっている。その結果、図7の翼車100と比較して、翼車20に吸い込まれる空気の速さを増大させることができる。また、吸入領域Kが小さくなることにより、翼車20の吸い込み側の入射角を増大させることができる。これらにより、吸入領域Kにおける翼22の翼負荷が増大するため、図7の翼車100よりも静圧を上昇させることができる。
また、吸入領域Kが図7の吸入領域KRより減少することにより、即ち、吸入領域Kの上側から空気を吸い込まなくなったことにより、図7の従来の翼車に生じていた矢印Y1の方向の空気流が抑制される。したがって、吸入領域Kから翼車20内に吸い込まれた空気流は、矢印Y3の水平方向(即ち、空気調和機1の前面側から背面側に向かう方向)の流れが強くなる。これにより、翼車20の吹き出し側の入射角を増加させることができる。特に、翼車20のスクロール部33の始点FPに対応する領域KRの翼22の翼間領域WRの入射角の増加が顕著となる。これにより、スクロール部33の始点FPに対応する領域KRの翼22が効率よく仕事を行うことができる。
また、翼間領域WRにおいて、等翼間領域WR1が形成されることにより、図7の翼車100の翼間領域130に生じていた上記問題は以下のように解決される。
即ち、翼車20の吸い込み側においては、等翼間領域WR1により、翼間領域WR内での圧力上昇を抑制することができるため、空気流の負圧面22bからの剥離を抑制することができる。したがって、翼間領域WR内において、空気流が整流化されるため、空気流の乱れによる損失を抑制することができる。一方、翼車20の吹き出し側においては、等翼間領域WR1により、翼間領域WRを通過する空気流の速度の変化を抑制することができる。したがって、翼車100のような空気流の速度の増加に起因する損失を抑制することができる。
即ち、翼車20の吸い込み側においては、等翼間領域WR1により、翼間領域WR内での圧力上昇を抑制することができるため、空気流の負圧面22bからの剥離を抑制することができる。したがって、翼間領域WR内において、空気流が整流化されるため、空気流の乱れによる損失を抑制することができる。一方、翼車20の吹き出し側においては、等翼間領域WR1により、翼間領域WRを通過する空気流の速度の変化を抑制することができる。したがって、翼車100のような空気流の速度の増加に起因する損失を抑制することができる。
以上により、図7に示す従来のクロスフローファンと比較して、本実施形態のクロスフローファン10は、静圧が向上するとともに、翼間領域WR内における損失が抑制されるため、クロスフローファン10の効率を向上させることができる。したがって、同一風量を得るための翼車の回転速度を低減することができるため、クロスフローファンの低騒音化を達成することができる。その結果、空気調和機1の低騒音化を達成することができる。
本実施形態のクロスフローファン10によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)本実施形態では、反り線CLを第1反り線CL1及び第2反り線CL2の2つの円弧により形成されるとともに、圧力面22a及び負圧面22bをそれぞれ外周側曲面22a1,22b1及び内周側曲面22a2,22b2により形成される構成である。さらに、翼22A及び翼22Bの回転方向R1の間には、等翼間領域WR1が形成される構成である。したがって、各翼22の出口角α及び入口角βをそれぞれ最適値に設定した上で、等翼間領域WR1を形成することができる。さらに、等翼間領域WR1が形成されるため、流路幅Hの変化に伴う負圧面22bからの空気流の剥離に起因する損失や騒音の増大を抑制することができる。
(1)本実施形態では、反り線CLを第1反り線CL1及び第2反り線CL2の2つの円弧により形成されるとともに、圧力面22a及び負圧面22bをそれぞれ外周側曲面22a1,22b1及び内周側曲面22a2,22b2により形成される構成である。さらに、翼22A及び翼22Bの回転方向R1の間には、等翼間領域WR1が形成される構成である。したがって、各翼22の出口角α及び入口角βをそれぞれ最適値に設定した上で、等翼間領域WR1を形成することができる。さらに、等翼間領域WR1が形成されるため、流路幅Hの変化に伴う負圧面22bからの空気流の剥離に起因する損失や騒音の増大を抑制することができる。
また、反り線CL、圧力面22a、及び負圧面22bのそれぞれを2つの円弧にて形成しているため、それぞれの形状の設定に自由度を持たせることができる。したがって、図9に示す従来の圧力面及び負圧面のそれぞれを単一の円弧にて形成する場合と比較して、等翼間領域WR1を形成するための翼22の肉厚Tの変化度合を抑制することができる。したがって、翼22の肉厚Tを過度に増大させることに起因する空気流と翼22との衝突に起因する損失や、翼22の肉厚Tを過度に減少させることに起因する翼22の強度低下を抑制することができる。
また、生産性の向上のため、翼車を樹脂材料にて射出成形している場合がある。しかしながら、図9に示す従来のクロスフローファンでは、等翼間領域を形成するために翼200の肉厚TRを過度に増大及び減少させる場合があるため、以下のような射出成形の成形性の悪化に繋がってしまう。即ち、翼200の肉厚TRを過度に増大させる場合には、他の部位の肉厚との肉厚差が過度に大きくなってしまい、ひけや巣の発生を招いてしまう。一方、翼200の肉厚TRを過度に減少させる場合には、射出成形の翼200を成形する金型内への樹脂の流れが悪化してしまう。その点において、本実施形態では、翼22の肉厚Tを大幅に増減させることはないため、上記のような成形性の悪化を抑制することができる。
(2)本実施形態では、等翼間領域WR1は、翼22Aの圧力面22aの後縁から翼22Bの負圧面22bの前縁までに亘る領域である。したがって、等翼間領域WR1が翼22A及び翼22Bが互いに対向する領域を連続して等翼間とすることができるため、流路幅Hの変化に伴う負圧面22bからの空気流の剥離に起因する損失や騒音の増大を抑制する効果をより一層向上させることができる。
(3)本実施形態では、第1反り線CL1の半径CR1が第2反り線CL2の半径CR2よりも小さく形成されている。したがって、翼車20の外周側から翼車20より径方向の外側へ吹き出される空気流が回転方向R1に向かうようになる。したがって、翼車20から吹き出される空気流をスクロール部33に沿って流すことができ、空気を空気吹出用開口部2cに効率よく流すことができる。
(4)本実施形態では、翼22の肉厚Tは、翼22において異なっている。したがって、肉厚Tの変更により、流路幅Hの調整ができる。その結果、流路幅Hの変化をより一層抑制することができる。特に、反り線CLを第1反り線CL1及び第2反り線CL2の2つの円弧にて形成するため、翼22の肉厚Tを大幅に変更することなく、等翼間領域WR1を形成することができる。したがって、図9に示す従来のクロスフローファンのように翼の肉厚TRを大幅に増大させることにより翼と空気流との衝突に起因する損失、及び翼の肉厚TRを大幅に減少させることにより翼の強度低下を招くことを抑制することができる。
(5)本実施形態では、等翼間領域WR1を有する翼車20を備えるクロスフローファン10を空気調和機1が備えるため、同一風量において、翼車20の回転速度を低減することなり、空気調和機1の低騒音化を図ることができる。
(その他の実施形態)
本発明に係るクロスフローファンは上記実施形態に限定されることなく、以下の変更が可能である。
(その他の実施形態)
本発明に係るクロスフローファンは上記実施形態に限定されることなく、以下の変更が可能である。
・本実施形態では、第1反り線CL1の半径CR1が第2反り線CL2の半径CR2より小さく形成されたが、半径CR1,CR2の大きさの関係はこれに限定されることはない。半径CR2が半径CR1より小さく形成されてもよい。
・本実施形態では、反り線CL、圧力面22a、及び負圧面22bをそれぞれ2つの円弧により形成することにより、等翼間領域WR1を形成していたが、等翼間領域WR1を形成する構成はこれに限定されることはない。反り線CL、圧力面22a、及び負圧面22bの少なくとも1つを複数の円弧にて形成することにより、等翼間領域WR1を形成すればよい。したがって、反り線CLのみを複数の円弧にて形成すること、圧力面22aのみを複数の円弧にて形成すること、及び負圧面22bを複数の円弧にて形成することにより等翼間領域WR1を形成してもよい。また、これらの組み合わせである反り線CL及び圧力面22aを複数の円弧にて形成すること、反り線CL及び負圧面22bを複数の円弧にて形成すること、及び圧力面22a及び負圧面22bを複数の円弧にて形成することにより等翼間領域WR1を形成してもよい。
・本実施形態では、反り線CL、圧力面22a、及び負圧面22bをそれぞれ2つの円弧により形成することにより、等翼間領域WR1を形成したが、反り線CL、圧力面22a、及び負圧面22bを形成する円弧の数はこれに限定されることはない。反り線CL、圧力面22a、及び負圧面22bを構成する円弧の数は3以上であってもよい。
・本実施形態では、翼車20が樹脂材料を射出成形することにより形成したが、翼車20の材料及び成形方法はこれに限定されることはない。例えば、翼車20の材料として金属材料を用いてもよい。そして、翼車20に金属材料を用いた場合、ダイカスト成形等の射出成形以外の成形方法を用いてもよい。
1…空気調和機、2…本体ケース、2a,2b…空気吸入グリル、2c…空気吹出用開口部、2d…ガイド部、3…熱交換器、4…空気吹出通路、5…垂直羽根、6…水平羽根、10…クロスフローファン、20…翼車、21…基部、22…翼、22A…翼(一の翼)、22B…翼(他の翼)、22a…圧力面、22a1…外周側曲面、22a2…内周側曲面、22b…負圧面、22b1…外周側曲面、22b2…内周側曲面、22c…前縁側曲面、22d…後縁側曲面、30…ファンハウジング、31…前面側舌部、31a…空気流ガイド部、32…背面側舌部、32a…先端部、32a1…湾曲面部、32a2…平面部、33…スクロール部、33a…下流側部分。
Claims (5)
- 湾曲した翼を複数個配列した翼車を備えるクロスフローファンにおいて、
前記翼は、当該翼の肉厚中心の線を示す反り線と、圧力面と、負圧面との少なくとも1つが複数の円弧により形成されるとともに、前記翼車の回転方向に隣り合う翼の間にて形成される流路幅が略等しい等翼間領域を有する
ことを特徴とするクロスフローファン。 - 請求項1に記載のクロスフローファンにおいて、
前記等翼間領域は、一の翼の圧力面の後縁から前記一の翼と前記回転方向に隣り合う他の翼の負圧面の前縁に亘り形成される
ことを特徴とするクロスフローファン。 - 請求項1または請求項2に記載のクロスフローファンにおいて、
前記反り線は、前記翼の径方向の外側の円弧と前記翼の径方向の内側の円弧との複数の円弧により形成され、
前記翼の径方向の外側の円弧の半径は、前記翼の径方向の内側の円弧の半径よりも小さく形成される
ことを特徴とするクロスフローファン。 - 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載のクロスフローファンにおいて、
前記反り線は、複数の円弧により形成され、
前記翼の肉厚は、前記翼の前縁から後縁までの範囲において、異なる部分を有する
ことを特徴とするクロスフローファン。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載のクロスフローファンを備えることを特徴とする空気調和機。
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JP2009086015A JP2010236437A (ja) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | クロスフローファン、及びこのクロスフローファンを備えた空気調和機 |
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Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5143317B1 (ja) * | 2012-04-06 | 2013-02-13 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置の室内機 |
CN103089661A (zh) * | 2011-11-04 | 2013-05-08 | 上海交通大学 | 横流风扇 |
CN103573694A (zh) * | 2012-07-26 | 2014-02-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 贯流叶轮、贯流风机及壁挂式空调器 |
CN104564804A (zh) * | 2013-10-22 | 2015-04-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | 风轮叶片及贯流风轮及风轮叶片的设计方法 |
CN110043511A (zh) * | 2018-05-18 | 2019-07-23 | 广东美的制冷设备有限公司 | 风轮及其叶片 |
JP2021095886A (ja) * | 2019-12-18 | 2021-06-24 | サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 | 遠心送風機 |
CN114198324A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-18 | 西安交通大学 | 一种多元耦合离心风机集流器、离心风机及其制备方法 |
-
2009
- 2009-03-31 JP JP2009086015A patent/JP2010236437A/ja active Pending
Cited By (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2013065792A1 (ja) * | 2011-11-04 | 2015-04-02 | 上海交通大学 | クロスフローファン |
CN103089661A (zh) * | 2011-11-04 | 2013-05-08 | 上海交通大学 | 横流风扇 |
WO2013065792A1 (ja) * | 2011-11-04 | 2013-05-10 | 上海交通大学 | クロスフローファン |
KR101607791B1 (ko) | 2011-11-04 | 2016-03-30 | 상하이 지아오통 유니버시티 | 크로스 플로우 팬 |
EP2835585A4 (en) * | 2012-04-06 | 2016-02-24 | Mitsubishi Electric Corp | INTERNAL UNIT OF AIR CONDITIONING DEVICE |
WO2013150569A1 (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-10 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置の室内機 |
JP5143317B1 (ja) * | 2012-04-06 | 2013-02-13 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置の室内機 |
WO2013150673A1 (ja) * | 2012-04-06 | 2013-10-10 | 三菱電機株式会社 | 空気調和装置の室内機 |
US10436496B2 (en) | 2012-04-06 | 2019-10-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Indoor unit for air-conditioning apparatus |
CN103573694A (zh) * | 2012-07-26 | 2014-02-12 | 珠海格力电器股份有限公司 | 贯流叶轮、贯流风机及壁挂式空调器 |
CN104564804A (zh) * | 2013-10-22 | 2015-04-29 | 珠海格力电器股份有限公司 | 风轮叶片及贯流风轮及风轮叶片的设计方法 |
CN110043511A (zh) * | 2018-05-18 | 2019-07-23 | 广东美的制冷设备有限公司 | 风轮及其叶片 |
JP2021095886A (ja) * | 2019-12-18 | 2021-06-24 | サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 | 遠心送風機 |
WO2021124630A1 (ja) * | 2019-12-18 | 2021-06-24 | サンデン・オートモーティブクライメイトシステム株式会社 | 遠心送風機 |
JP7394614B2 (ja) | 2019-12-18 | 2023-12-08 | サンデン株式会社 | 遠心送風機 |
CN114198324A (zh) * | 2021-12-10 | 2022-03-18 | 西安交通大学 | 一种多元耦合离心风机集流器、离心风机及其制备方法 |
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