JP2011226407A - Multi-blade fan, air conditioner, and guide member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、渦巻形ケーシングを備えた多翼ファン、これを備えた空気調和装置、及び前記多翼ファンの渦巻形ケーシングにおける吐出口に取り付け可能なガイド部材に関する。 The present invention relates to a multiblade fan including a spiral casing, an air conditioner including the same, and a guide member that can be attached to a discharge port in the spiral casing of the multiblade fan.
従来から、例えば空気調和装置の送風機として多翼ファンが用いられている。この多翼ファンは、ファンモータにより回転する羽根車と、この羽根車を収容する渦巻形ケーシングとを備えている。この渦巻形ケーシングは、羽根車の軸方向の両側にそれぞれ配設された一対の側壁と、これらの一対の側壁の間に配設された周壁(胴板)とを有している。前記一対の側壁は、羽根車の両側の側部をそれぞれ覆い、前記周壁は、羽根車の周囲を回転方向に沿って覆っている。 Conventionally, for example, a multiblade fan has been used as a blower of an air conditioner. The multiblade fan includes an impeller that is rotated by a fan motor and a spiral casing that houses the impeller. The spiral casing has a pair of side walls disposed on both sides in the axial direction of the impeller, and a peripheral wall (body plate) disposed between the pair of side walls. The pair of side walls respectively cover the side portions on both sides of the impeller, and the peripheral wall covers the periphery of the impeller along the rotation direction.
この多翼ファンでは、ファンモータが駆動して羽根車が回転すると、前記側壁に設けられた空気の吸込口から渦巻形ケーシング内に空気が吸い込まれる。渦巻形ケーシングの内部に吸い込まれた空気は、羽根車の回転軸の軸方向に沿って羽根車内に送られ、さらに半径方向外側に送られて羽根同士の隙間を通過する。この隙間を通過した空気は、周壁に沿って渦巻状に下流側に進み、渦巻形ケーシングの吐出口から外部に吹き出される(例えば特許文献1参照)。前記吐出口は、前記周壁の下流側縁部と前記一対の側壁の下流側縁部とを含む周縁部によって形成された開口である。 In this multiblade fan, when the fan motor is driven and the impeller rotates, air is sucked into the spiral casing from the air suction port provided in the side wall. The air sucked into the spiral casing is sent into the impeller along the axial direction of the rotating shaft of the impeller, and further sent radially outward to pass through the gap between the blades. The air that has passed through this gap travels downstream in a spiral shape along the peripheral wall, and is blown out from the discharge port of the spiral casing (see, for example, Patent Document 1). The discharge port is an opening formed by a peripheral edge including a downstream edge of the peripheral wall and a downstream edge of the pair of side walls.
しかしながら、特許文献1に開示されている従来の多翼ファンでは、その吐出口から空気が吹き出される際に、吹き出される空気が周囲の空気を巻き込むことによりエネルギー損失(混合損失)が生じる。この混合損失はファン効率の低下の要因となる。また、渦巻形ケーシングの内部における空気の流れ、及び渦巻形ケーシングの吐出口付近における空気の流れは複雑であるので、吐出口から吹き出される空気の流れは不安定になりやすい。この不安定な空気の流れはファン効率の低下の要因となる。 However, in the conventional multiblade fan disclosed in Patent Document 1, when air is blown out from the discharge port, the blown air entrains the surrounding air, resulting in energy loss (mixing loss). This mixing loss causes a decrease in fan efficiency. Moreover, since the air flow in the spiral casing and the air flow in the vicinity of the discharge port of the spiral casing are complicated, the flow of air blown from the discharge port tends to become unstable. This unstable air flow causes a decrease in fan efficiency.
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ファン効率に優れた多翼ファン及びこれを備えた空気調和装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a multiblade fan having excellent fan efficiency and an air conditioner including the same.
本発明の多翼ファンは、回転方向(D)に沿って配列された複数の羽根を有し、回転軸(S)を中心に回転可能な羽根車(11)と、前記羽根車(11)を収容するケーシング本体(171)、及び前記ケーシング本体(171)から一方向に突出して端部に吐出口(19)が設けられているとともに前記ケーシング本体(171)と連通する吐出管部(172)を有する渦巻形ケーシング(17)と、を備えている。 The multiblade fan of the present invention has a plurality of blades arranged along the rotation direction (D) and is capable of rotating around a rotation axis (S), and the impeller (11). And a discharge pipe portion (172) that protrudes in one direction from the casing main body (171) and is provided with a discharge port (19) at the end and communicates with the casing main body (171). ) Having a spiral casing (17).
前記渦巻形ケーシング(17)は、前記羽根車(11)の前記回転軸(S)の軸方向の両側にそれぞれ配設された一対の側板(41)と、前記一対の側板(41)の間に配設された胴板(43)と、を有している。前記一対の側板(41)は、前記回転軸(S)の軸方向の両側の側部を覆って前記ケーシング本体(171)の両側の側壁を構成する一対の側壁部(411)と、各側壁部(411)から前記一方向にそれぞれ延設され、前記吐出管部(172)の両側の側壁を構成する一対の管壁部(412)と、を有している。 The spiral casing (17) is formed between a pair of side plates (41) and a pair of side plates (41) disposed on both sides in the axial direction of the rotating shaft (S) of the impeller (11). And a trunk plate (43). The pair of side plates (41) includes a pair of side wall portions (411) that cover side portions on both sides in the axial direction of the rotating shaft (S) and constitute side walls on both sides of the casing body (171), and each side wall. A pair of tube wall portions (412) extending from the portion (411) in the one direction and constituting side walls on both sides of the discharge tube portion (172).
前記胴板(43)は、前記一対の側壁部(411)の間において前記羽根車(11)の周囲に沿って配設されて前記ケーシング本体(171)の周壁を構成する周壁部(431)と、前記周壁部(431)における前記回転方向(D)の基端側の部位から前記一方向に延設され、前記吐出管部(172)の内側の壁を構成する内側管壁部(432)と、前記周壁部(431)における前記回転方向(D)の先端側の部位から前記一方向に延設され、前記吐出管部(172)の外側の壁を構成する外側管壁部(433)と、を有している。 The body plate (43) is disposed along the periphery of the impeller (11) between the pair of side wall portions (411), and constitutes a peripheral wall portion (431) constituting the peripheral wall of the casing body (171). And an inner tube wall portion (432) that extends in the one direction from a portion of the peripheral wall portion (431) on the proximal end side in the rotation direction (D) and constitutes an inner wall of the discharge pipe portion (172). ), And an outer tube wall portion (433) that extends in the one direction from the distal end portion in the rotation direction (D) of the peripheral wall portion (431) and constitutes an outer wall of the discharge pipe portion (172). ) And.
前記吐出口(19)は、前記吐出管部(172)の前記一方向の端部において、前記内側管壁部(432)の縁部、前記外側管壁部(433)の縁部、及び前記一対の管壁部(412)の各縁部によって形成されている。 The discharge port (19) includes an edge portion of the inner tube wall portion (432), an edge portion of the outer tube wall portion (433), and an edge portion of the discharge tube portion (172) in the one direction. It is formed by each edge part of a pair of pipe wall part (412).
前記吐出口(19)には、前記外側管壁部(433)の前記縁部から前記一方向に沿って延びる主ガイド部(31)と、前記一対の管壁部(412)の各縁部から前記一方向に沿ってそれぞれ延び、前記主ガイド部(31)の幅方向の両端部にそれぞれつながる一対の横ガイド部(33)と、を有するガイド壁(35)が設けられている。前記主ガイド部(31)に対向する領域は開放されている。 The discharge port (19) includes a main guide portion (31) extending along the one direction from the edge portion of the outer tube wall portion (433), and each edge portion of the pair of tube wall portions (412). A guide wall (35) having a pair of lateral guide portions (33) respectively extending along the one direction and connected to both ends in the width direction of the main guide portion (31) is provided. A region facing the main guide portion (31) is open.
一般に、渦巻状のケーシングを備えた多翼ファンでは、空気はケーシング内において周壁と羽根車との間を渦巻状に流れるので、特に、半径方向外側に位置する胴板に沿った空気の流れが不安定になりやすい。 In general, in a multiblade fan having a spiral casing, air flows spirally between a peripheral wall and an impeller in the casing, so that the flow of air along the body plate located radially outward is particularly large. Prone to instability.
そこで、本構成では、吐出口(19)に前記ガイド壁(35)を設けている。このガイド壁(35)は、渦巻形ケーシング(17)内を胴板(43)に沿って流れて吐出口から吹き出される空気を案内する役割を果たす。したがって、渦巻形ケーシング(17)内を胴板(43)に沿って流れて吐出口(19)から吹き出された直後の不安定な流れの空気が周囲の空気を巻き込むのを抑制することができる。 Therefore, in the present configuration, the guide wall (35) is provided at the discharge port (19). The guide wall (35) plays a role of guiding the air blown from the discharge port through the spiral casing (17) along the body plate (43). Therefore, it is possible to prevent the air of an unstable flow immediately after flowing in the spiral casing (17) along the body plate (43) and blown out from the discharge port (19) from entraining the surrounding air. .
そして、ガイド壁(35)に沿って案内される空気は、ガイド壁(35)を設けていない場合に比べて、ガイド壁(35)に案内されて前記吐出方向(下流側)に向かって流れる間にその流れが安定化する。このように流れが安定化された時点でガイド壁(35)の下流側の端部を通過して周囲の空気と混ざることになるので、周囲の空気を巻き込むことに起因するエネルギー損失を低減することができる。 Then, the air guided along the guide wall (35) is guided by the guide wall (35) and flows toward the discharge direction (downstream side) as compared with the case where the guide wall (35) is not provided. In the meantime, the flow stabilizes. When the flow is stabilized in this way, it passes through the downstream end of the guide wall (35) and mixes with the surrounding air, thus reducing energy loss due to the surrounding air being entrained. be able to.
しかも、この構成では、主ガイド部(31)に対向する領域は開放されているので、その領域においては空気と壁面との摩擦がない。これにより、吐出口(19)から吹き出された空気の摩擦によるエネルギー損失が大きくなるのを抑制することができる。以上のことから、本構成によれば、ファン効率に優れた多翼ファンを提供することができる。 In addition, in this configuration, since the region facing the main guide portion (31) is open, there is no friction between the air and the wall surface in that region. Thereby, it can suppress that the energy loss by friction of the air which blown off from the discharge outlet (19) becomes large. From the above, according to this configuration, it is possible to provide a multiblade fan having excellent fan efficiency.
また、前記主ガイド部(31)及び前記横ガイド部(33)の少なくとも1つが、前記一方向に向かうにつれて外側に広がるように延びている場合には、広がるように延びていない場合と比較して、吐出口から吹き出される空気をより広範囲に吹き出すことができる。 In addition, when at least one of the main guide portion (31) and the lateral guide portion (33) extends so as to spread outward as it goes in the one direction, compared to a case where it does not extend so as to spread. Thus, the air blown from the discharge port can be blown out in a wider range.
また、前記一対の横ガイド部(33)の少なくとも1つは、その幅が前記管壁部(412)の幅よりも小さくなるように構成されているのが好ましい。 Moreover, it is preferable that at least one of the pair of lateral guide portions (33) is configured so that the width thereof is smaller than the width of the tube wall portion (412).
この構成では、前記幅の小さな横ガイド部(33)は、主ガイド部(31)側の領域(図1の上方の領域)には設けられているが、主ガイド部(31)とは反対側の領域(図1の下方の領域)には設けられていない。したがって、前記幅の小さな横ガイド部(33)は、主ガイド部(31)側の領域において、主ガイド部(31)による空気の案内機能を補助する役割を果たす。その一方で、前記幅の小さな横ガイド部(33)は、主ガイド部(31)とは反対側の領域には設けられていないので、横ガイド部(33)が管壁部(412)と同じ幅で前記一方側に延びている場合と比較して、横ガイド部(33)の壁面と空気との摩擦をより小さくすることができる。これにより、エネルギー損失をさらに抑制できる。 In this configuration, the narrow lateral guide portion (33) is provided in the region on the main guide portion (31) side (the upper region in FIG. 1), but is opposite to the main guide portion (31). It is not provided in the side region (the lower region in FIG. 1). Accordingly, the lateral guide portion (33) having a small width serves to assist the air guiding function by the main guide portion (31) in the region on the main guide portion (31) side. On the other hand, since the lateral guide portion (33) having the small width is not provided in the region opposite to the main guide portion (31), the lateral guide portion (33) is connected to the tube wall portion (412). Compared with the case of extending to the one side with the same width, the friction between the wall surface of the lateral guide portion (33) and the air can be further reduced. Thereby, energy loss can be further suppressed.
前記一対の横ガイド部(33)の少なくとも1つは、前記一方向の先端部における幅が、前記管壁部(412)の前記縁部につながる基端部における幅よりも小さくなるように構成されているのが好ましい。 At least one of the pair of lateral guide portions (33) is configured such that a width at a distal end portion in the one direction is smaller than a width at a proximal end portion connected to the edge portion of the tube wall portion (412). It is preferable.
この構成では、ガイド壁(35)によって空気の流れが比較的安定化される下流側の領域、すなわち横ガイド部(33)の先端部側においては、横ガイド部(33)の幅を小さくする一方で、空気の流れが不安定な領域である上流側の領域、すなわち横ガイド部(33)の基端部側においては、横ガイド部(33)の幅を先端部よりも大きくしている。これにより、横ガイド部(33)は、その基端部側の領域においては、主ガイド部(31)による空気の案内機能を補助する役割を果たす一方で、先端部側の領域においては、横ガイド部(33)の壁面と空気との摩擦をより小さくできる。これにより、エネルギー損失をさらに抑制できる。 In this configuration, the width of the lateral guide portion (33) is reduced in the downstream region where the air flow is relatively stabilized by the guide wall (35), that is, in the distal end portion side of the lateral guide portion (33). On the other hand, in the upstream region where the air flow is unstable, that is, in the proximal end portion side of the lateral guide portion (33), the width of the lateral guide portion (33) is made larger than that of the distal end portion. . As a result, the lateral guide portion (33) plays a role of assisting the air guiding function by the main guide portion (31) in the region on the proximal end side, while in the region on the distal end side, Friction between the wall surface of the guide portion (33) and air can be further reduced. Thereby, energy loss can be further suppressed.
本発明の空気調和装置は、空気の吹出口を有するケーシングと、前記ケーシング内に収容された前記多翼ファンと、前記吹出口と前記多翼ファンの前記吐出口(19)との間に設けられた空間であってその空間における前記吐出口(19)と平行な断面の面積が前記吐出口(19)の開口面積よりも大きいプレナム室と、を備えている。 The air conditioner of the present invention is provided between a casing having an air outlet, the multi-blade fan accommodated in the casing, and the outlet and the discharge port (19) of the multi-blade fan. And a plenum chamber having a cross-sectional area parallel to the discharge port (19) in the space larger than the opening area of the discharge port (19).
この構成のように、前記ガイド壁を備えた多翼ファンは、前記プレナム室を備えた空気調和装置に好適である。例えば、多翼ファンの吐出口に、この吐出口の開口断面と同程度の通路を有するダクトが直接取り付けられるような場合には、このダクト自体が吐出口から吐出された空気を案内する役割を果たす。このようにダクトが多翼ファンの吐出口に直接取り付けられる形態ではなく、空気調和装置の吹出口と多翼ファンの吐出口との間に、空間の断面積が吐出口(19)の開口面積よりも大きいプレナム室が設けられている場合には、ガイド壁による上記した効果が得られる。すなわち、多翼ファンの吐出口からプレナム室に吹き出される空気は、プレナム室においてガイド壁によって案内されるので、吐出口から吹き出された直後の不安定な流れの空気が周囲の空気を巻き込むのを抑制することができる。 As in this configuration, the multiblade fan including the guide wall is suitable for an air conditioner including the plenum chamber. For example, when a duct having a passage similar to the opening cross section of the discharge port is directly attached to the discharge port of the multiblade fan, the duct itself serves to guide the air discharged from the discharge port. Fulfill. In this way, the duct is not directly attached to the discharge port of the multiblade fan, but the cross-sectional area of the space between the air outlet of the air conditioner and the discharge port of the multiblade fan is the opening area of the discharge port (19). In the case where a larger plenum chamber is provided, the above-described effect by the guide wall can be obtained. That is, since the air blown from the discharge port of the multiblade fan is guided by the guide wall in the plenum chamber, the air of an unstable flow immediately after being blown from the discharge port entrains the surrounding air. Can be suppressed.
本発明のガイド部材は、多翼ファンの渦巻形ケーシング(17)における略矩形状の吐出口(19)に取り付け可能である。このガイド部材は、前記吐出口(19)を形成する周縁部のうちの1つの縁部に接続可能であり、一方向に沿って延びる板状の主ガイド部(31)と、前記縁部の両サイドに位置する一対の横縁部に接続可能であり、前記主ガイド部(31)の幅方向の両端部から前記主ガイド部(31)と略直交する方向に延びる一対の横ガイド部(33)とを有している。 The guide member of the present invention can be attached to the substantially rectangular discharge port (19) in the spiral casing (17) of the multiblade fan. The guide member can be connected to one edge portion of the peripheral edge portion forming the discharge port (19), and has a plate-like main guide portion (31) extending along one direction, and the edge portion. A pair of lateral guide portions that can be connected to a pair of lateral edge portions located on both sides and extend in a direction substantially perpendicular to the main guide portion (31) from both ends in the width direction of the main guide portion (31) ( 33).
この構成では、前記ガイド部材を例えば既設の空気調和装置の多翼ファンに取り付けることにより、その空気調和装置のファン効率を改善することができる。 In this configuration, the fan efficiency of the air conditioner can be improved by attaching the guide member to, for example, a multi-blade fan of an existing air conditioner.
以上説明したように、本発明によれば、ファン効率の低下を抑制できるとともに、騒音が生じるのを抑制することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress a decrease in fan efficiency and to suppress the generation of noise.
以下、本発明の実施形態に係る多翼ファンについて図面を参照して説明する。 Hereinafter, a multiblade fan according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
<第1実施形態>
図1(A),(B)及び図2に示すように、本実施形態の多翼ファン10は、渦巻形ケーシング17と、この渦巻形ケーシング17内に収容された羽根車11と、この羽根車11に接続されたモータ93とを備えている。図2では、モータ93の図示を省略している。
<First Embodiment>
As shown in FIGS. 1A, 1B, and 2, the
渦巻形ケーシング17は、羽根車11を収容するケーシング本体171と、このケーシング本体171から空気の吐出方向Tに突出する吐出管部172とを有している。吐出管部172は、ケーシング本体171と連通しており、空気の吐出方向Tの端部に吐出口19を有している。渦巻形ケーシング17は、羽根車11の回転軸Sの軸方向の正面F側及び背面R側にそれぞれ配設された一対の側板41と、これらの側板41の間に配設された胴板43とを有している。
The
図1(A)に示すように、各側板41は、側壁部411と、管壁部412とを有している。一方の側壁部411は、回転軸Sの軸方向の正面F側の側部を覆い、他方の側壁部411は、背面R側の側部を覆っている。これら一対の側壁部411は、ケーシング本体171の両側の側壁を構成している。前記軸方向の両側に位置する一対の管壁部412は、各側壁部411から吐出方向Tにそれぞれ延設されており、吐出管部172の両側の側壁を構成している。
As shown in FIG. 1A, each
胴板43は、周壁部431と、内側管壁部432と、外側管壁部433とを有している。周壁部431は、一対の側壁部411の間において羽根車11の周囲に沿って配設されており、ケーシング本体171の周壁を構成している。内側管壁部432は、周壁部431における回転方向Dの基端側の部位から吐出方向Tに延設されており、吐出管部172の内側の壁を構成している。外側管壁部433は、周壁部431における回転方向Dの先端側の部位から吐出方向Tに延設されており、吐出管部172の外側の壁を構成している。
The
したがって、ケーシング本体171は、各側板41の側壁部411と、胴板43の周壁部431とにより構成されている。吐出管部172は、各側板41の管壁部412と、内側管壁部432と、外側管壁部433とにより構成されている。また、吐出口19は、吐出方向Tの端部における内側管壁部432の縁部、外側管壁部433の縁部、及び一対の管壁部412の各縁部によって形成されている。
Therefore, the
図1(A),(B)及び図2に示すように、渦巻形ケーシング17は、正面F側の側板41に設けられたベルマウス91を有している。このベルマウス91は、羽根車11に対して正面F側に対向配置されている。ベルマウス91は、ケーシング17内へ空気を吸い込む吸込口となる略円形の開口を有し、空気を羽根車11に案内する役割を果たす。図2に示すように、ベルマウス91の内周面91aは、その内径が正面F側から背面R側に向かうにつれて小さくなる湾曲形状を有している。同様に、ベルマウス91の外周面91bは、その外径が正面F側から背面R側に向かうにつれて小さくなる湾曲形状を有している。
As shown in FIGS. 1A, 1 </ b> B, and 2, the
羽根車11は、背面R側の側壁部411に対向して配置された円盤状の主板82と、回転方向Dに沿って配列された複数の前向き羽根83と、これらの前向き羽根83の正面F側の端部に連結されたリング部84とを有している。各前向き羽根83の背面R側の端部は主板82につながっている。各前向き羽根83における前縁83fから後縁83rまでの長さ(翼弦長)は、回転軸Sの軸方向においてほぼ一定である。主板82は、円盤状の主板本体98と、この主板本体98の中心から正面F側に突出するハブ97とを有している。
The
モータ93は、渦巻形ケーシング17の背面R側の側壁部411に固定されている。側壁部411に設けられた図略の貫通口を通じてモータ93のシャフト95がケーシング本体171内に挿通されている。このシャフト95は、羽根車11のハブ97に固定されている。このようにして羽根車11は、その回転軸Sを中心に回転可能に渦巻形ケーシング17に支持されている。
The
モータ93により羽根車11が回転すると、図2において二点鎖線で示すように、ベルマウス91からケーシング17内に空気が吸い込まれる。この吸い込まれた空気は、回転軸Sの軸方向の正面F側から前記軸方向に沿って背面R側に向かって羽根車11内に流入し、前向き羽根83同士の隙間を通過して半径方向外側に羽根車11から流出する。この流出した空気は、渦巻形ケーシング17のケーシング本体171の内部を回転方向Dに沿って移動し、吐出管部172の吐出口19から吐出される。
When the
吐出口19には、ガイド壁35が設けられている。このガイド壁35は、外側管壁部433の縁部から吐出方向Tに沿って延びる主ガイド部31と、一対の管壁部412の各縁部から吐出方向Tに沿ってそれぞれ延び、主ガイド部31の幅方向の両端部にそれぞれつながる一対の横ガイド部33と、を有している。
A
図1(A)及び図3(A)に示すように、この実施形態におけるガイド壁35の主ガイド部31は、外側管壁部433とほぼ同じ幅で外側管壁部433とほぼ平行に吐出方向Tに向かって延びる略矩形状を有している。
As shown in FIGS. 1 (A) and 3 (A), the
ガイド壁35の各横ガイド部33は、管壁部412とほぼ平行に吐出方向Tに向かって延びる略矩形状を有している。各横ガイド部33は、管壁部412の縁部につながる基端部33bから吐出方向Tの先端部33bの全体にわたって幅Bが管壁部412の縁部の幅Dよりも小さく、一定である。
Each
各横ガイド部33の各寸法は、特に限定されるものではないが、後述する図6(A)及び図6(B)の評価結果に示されているように、比(B/D)が0.06〜0.48の範囲にあるのが好ましく、比(A/C)が0.15〜0.60の範囲にあるのが好ましい。
Each dimension of each
主ガイド部31に対向する領域、すなわち図1(A)における主ガイド部31の下方は開放されている。したがって、吐出口19から吐出される空気のうち、内側管壁部432側の領域から吐出される空気は、図3(A)に矢印で示すように、前方(吐出方向T)、下方、側方などに広がって進む。一方、外側管壁部433側の領域から吐出される空気は、ガイド壁35に案内されて吐出方向Tに沿って進む。
A region facing the
ガイド壁35は、例えば板金を曲げ加工することにより得られる。ガイド壁35は、渦巻形ケーシング17の吐出管部172とは別々に作製した後、吐出口19に取り付けてもよく、吐出管部172と一体成形してもよい。また、ガイド壁35は、既設の空気調和装置の多翼ファンにガイド部材35として後付けすることも可能である。ガイド壁35を吐出管部172に取り付けるには、例えばねじ止め、溶接、ロウ付けなどの種々の方法を用いることができる。
The
図3(B)は、図3(A)の多翼ファン10の変形例を示す斜視図であり、図3(C)は、他の変形例を示す斜視図である。図3(B)及び図3(C)に示すように、これらの多翼ファン10の各横ガイド部33は、吐出方向Tの先端部33bにおける幅Bが、管壁部412の縁部につながる基端部33bにおける幅Bよりも小さい。
FIG. 3B is a perspective view showing a modification of the
これらの各横ガイド部33は、基端部33aから先端部33bに向かうにつれて幅Bが次第に小さくなっている。図3(B)における横ガイド部33は、その下端辺が弓状に湾曲している。一方、図3(C)における横ガイド部33は、側面視で略三角形の形状を有している。
Each of these
図4は、第1実施形態に係る多翼ファン10を備えた空気調和装置の室内機71の一例を示す断面図である。図4に示すように、この室内機71は、例えば室内の床に配置される縦長の形状を有したタイプである。この室内機71は、略直方体形状のケーシング72の内部に、熱交換器76及び多翼ファン10が収容されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of the
ケーシング72は、ケーシング72内に空気を吸い込むための吸込口73を下部の正面に有し、ケーシング72内の空気を外部に吹き出すための吹出口77を上部の正面に有している。吸込口73には、グリル74が取り付けられており、このグリル74の内側にはグリル74に沿ってフィルター75が配置されている。吹出口77には、図略の回動軸に回動可能に支持された複数のフラップ78が配設されている。これらのフラップ78が回動することにより空気の吹出方向を調節できる。
The
ケーシング72の内部は、仕切り板79により上下2つの空間80,81に分けられている。ケーシング72の内部の下方の空間80には、吸込口73が設けられており、熱交換器76及び多翼ファン10の渦巻形ケーシング17が配置されている。熱交換器76は、多翼ファン10の下方に配置されている。上方の空間(プレナム室)81には、吹出口77が設けられており、多翼ファン10のガイド壁35が配置されている。
The inside of the
仕切り板79は、ケーシング72の内部空間の上部に位置し、吹出口77の下端近傍に略水平方向に配置された板状の部材である。この仕切り板79の背面側の領域には貫通口が設けられており、この貫通口に多翼ファン10の吐出管部172の端部が嵌り込むように配置されている。
The
プレナム室81は、吹出口77と多翼ファン10の吐出口19との間に設けられた空間である。図4に示すように、このプレナム室81の空間における吐出口19と平行な断面の面積は、吐出口19の開口面積よりも大きい。
The
この空気調和装置71では、モータ93が駆動して羽根車11が回転すると、吸込口73から空気がケーシング72内に吸い込まれ、熱交換器76を通過し、多翼ファン10のベルマウス91に沿って渦巻形ケーシング17内に吸い込まれる。渦巻形ケーシング17内に吸い込まれた空気は、渦巻形ケーシング17内を渦巻状に進み、吐出口19からプレナム室81に吐出される。プレナム室81では、空気がプレナム室81内においてある程度均一化された後に吹出口77から室内に吹き出される。
In the
図5(A)は、第1実施形態に係る多翼ファンを備えた空気調和装置の室内機71の他の例を示す断面図である。図5(A)に示すように、この室内機71は、天井に埋め込まれて用いられる天井埋込ビルトイン形の室内機である。この室内機71は、略直方体形状のケーシング72の内部に、熱交換器76及び多翼ファン10が収容されている。
FIG. 5A is a cross-sectional view illustrating another example of the
ケーシング72は、ケーシング72内に空気を吸い込むための吸込口73を後部の下面に有し、ケーシング72内の空気を外部に吹き出すための吹出口77を前部の正面に有している。吸込口73には、グリル74が取り付けられており、このグリル74の内側にはグリル74に沿ってフィルター75が配置されている。吹出口77には、ダクト70が接続されている。
The
ケーシング72の内部は、仕切り板79により前後2つの空間80,81に分けられている。ケーシング72の内部の後方の空間80には、吸込口73が設けられており、多翼ファン10の渦巻形ケーシング17が配置されている。前方の空間(プレナム室)81には、吹出口77が設けられており、多翼ファン10のガイド壁35が配置され、熱交換器76が配置されている。熱交換器76は、多翼ファン10の吐出口19及びガイド壁35と、吹出口77との間に配置されている。この室内機71の多翼ファン10は、プレナム室81を介してダクト70に連通している。
The inside of the
仕切り板79は、ケーシング72の内部空間において前後方向の中央付近に位置し、吸込口73の前端近傍に略鉛直方向に配置された板状の部材である。この仕切り板79の上部の領域には貫通口が設けられており、この貫通口に多翼ファン10の吐出管部172の端部が嵌り込むように配置されている。
The
プレナム室81は、吹出口77と多翼ファン10の吐出口19との間に設けられた空間である。図5(A)に示すように、このプレナム室81の空間における吐出口19と平行な断面の面積は、吐出口19の開口面積よりも大きい。
The
この空気調和装置71では、モータ93が駆動して羽根車11が回転すると、吸込口73から空気がケーシング72内に吸い込まれ、多翼ファン10のベルマウス91に沿って渦巻形ケーシング17内に吸い込まれる。渦巻形ケーシング17内に吸い込まれた空気は、渦巻形ケーシング17内を渦巻状に進み、吐出口19からプレナム室81に吐出される。プレナム室81に吐出された空気は、熱交換器76を通過し、吹出口77を通じてダクト70に送られる。
In the
図5(B)は、第1実施形態に係る多翼ファンを備えた空気調和装置の室内機71のさらに他の例を示す断面図である。図5(B)に示すように、この室内機71は、天井吊り形の室内機である。この室内機71については、図5(A)との相違点を説明し、他の部位については図5(A)と同じ符号を付してその説明を省略する。
FIG. 5B is a cross-sectional view showing still another example of the
図5(B)の室内機71は、図5(A)の室内機71のようにダクト70に接続されるものではない点で図5(A)の室内機71と相違している。この室内機71では、空気は吹出口77から室内に直接吹き出される。
The
また、図5(B)の室内機71の仕切り板79は、多翼ファン10の吹出方向が水平方向に対して若干下方に傾斜している関係で、上側仕切部79aと下側仕切部79bとの間に段差が設けられている。この仕切り板79により、ケーシング72の内部は、前後2つの空間80,81に分けられている。仕切り板79に設けられた貫通口に多翼ファン10の吐出管部172の端部が嵌り込むように配置されている。
In addition, the
プレナム室81は、吹出口77と多翼ファン10の吐出口19との間に設けられた空間である。図5(B)に示すように、このプレナム室81の空間における吐出口19と平行な断面の面積は、吐出口19の開口面積よりも大きい。
The
次に、第1実施形態の多翼ファン10の評価結果について説明する。
Next, the evaluation result of the
図6(A)及び(B)は、本実施形態に係る多翼ファン10と従来の多翼ファンのファン効率を比較したグラフである。これらのグラフのデータは、本実施形態の多翼ファン10及び従来の多翼ファンを実際に運転してその際のファン効率を測定し、従来の多翼ファンのファン効率を基準(ゼロ)としたときの本実施形態の多翼ファン10のファン効率を示している。したがって、データがプラスである場合には、本実施形態の多翼ファン10のファン効率が従来の多翼ファンのファン効率よりも高いことを示している。
6A and 6B are graphs comparing the fan efficiencies of the
図6(A)に示すデータは、多翼ファン10のファン効率と、ガイド壁35を有していない従来の多翼ファンのファン効率とを比較したものである。これらのデータは、図7に示す多翼ファン10のガイド壁35の横ガイド部33の幅B(吐出口19に接続された横ガイド部33の基端部の幅)と、吐出口19を形成する管壁部412の縁部の長さDとの比(B/D)をゼロから0.48の間で変えて測定した(長さDは一定値97mmとし、幅Bを変化させた)。なお、比(B/D)がゼロの場合とは、横ガイド部33のない主ガイド部31のみからなるガイド壁を吐出口19に取り付けた形態である。
The data shown in FIG. 6A is a comparison between the fan efficiency of the
図6(A)に示すデータを測定する際には、比(A/C)の値は、0.6とした。寸法Aは、ガイド壁35の吐出方向Tの長さである。寸法Cは、ガイド壁35の主ガイド部31の外面に垂直で回転軸Sを通る直線Lと、吐出口19との距離である。この寸法Cは160mmとした。また、渦巻形ケーシング17のケーシング本体171は、直線Lに平行な方向の寸法を278mmとし、直線Lに垂直な方向の寸法を247mmとし、回転軸Sの軸方向の寸法(奥行き)を75mmとした。
When measuring the data shown in FIG. 6A, the value of the ratio (A / C) was 0.6. The dimension A is the length of the
なお、このデータ測定に用いた図7に示す多翼ファン10は、吐出管部172の形状が図1に示す多翼ファン10と若干異なっている。すなわち、図7に示す多翼ファン10の吐出管部172は、ケーシング本体171側の部位が、ガイド壁35の延設方向(吐出方向T)に対して図7の下方に傾斜している。そして、吐出管部172の吐出口19側の先端部付近は、ガイド壁35の延設方向(吐出方向T)にほぼ平行に延びている。この平行に延びた部分の長さは、図7に示すように20mmとした。
The
また、多翼ファンのファン効率ηtは、風量Qに全圧Ptをかけ算し、軸動力Lで割ることにより得られる(ファン効率ηt=(風量Q×全圧Pt)÷軸動力L)。全圧Ptは、静圧Psと吐出口の動圧Pvを足した値である(全圧Pt=静圧Ps+吐出口の動圧Pv)。 The fan efficiency ηt of the multiblade fan is obtained by multiplying the air volume Q by the total pressure Pt and dividing by the shaft power L (fan efficiency ηt = (air volume Q × total pressure Pt) ÷ shaft power L). The total pressure Pt is a value obtained by adding the static pressure Ps and the dynamic pressure Pv of the discharge port (total pressure Pt = static pressure Ps + dynamic pressure Pv of the discharge port).
図6(A)に示すように、ガイド壁が主ガイド部31のみからなり横ガイド部33がない形態、すなわち比(B/D)がゼロの場合のファン効率は、ガイド壁がない従来の多翼ファンとほぼ同じであり、ファン効率の向上効果が得られていないことがわかる。一方、従来の多翼ファン及び比(B/D)がゼロの場合の多翼ファンに比べて、主ガイド部31及び横ガイド部33を有した多翼ファン10は、ファン効率が優れており、横ガイド部33の幅Bが大きくなるにつれてファン効率が向上していることがわかる。また、図6(A)には図示していないが、比(B/D)を0.48よりも大きくした場合のファン効率は、比(B/D)が0.48の場合のファン効率とほぼ同程度であった。
As shown in FIG. 6 (A), the fan efficiency when the guide wall is composed only of the
図6(B)に示すデータは、多翼ファン10のファン効率と、ガイド壁35を有していない従来の多翼ファンのファン効率とを比較したものである。これらのデータは、図7に示すガイド壁35の吐出方向Tの寸法Aと、吐出口19から直線Lまでの寸法Cとの比(A/C)を0.15から0.60の間で変えて測定した。図6(B)に示すデータを測定する際には、比(B/D)は0.48とした。
The data shown in FIG. 6B is a comparison between the fan efficiency of the
図6(B)に示すように、ガイド壁がない従来の多翼ファンに比べて、主ガイド部31及び横ガイド部33を有した多翼ファン10は、ファン効率が優れており、寸法Aが大きくなるにつれてファン効率が向上していることがわかる。また、図6(B)には図示していないが、比(A/C)を0.60よりも大きくした場合のファン効率は、比(A/C)が0.60の場合のファン効率とほぼ同程度であった。
As shown in FIG. 6B, the
以上説明したように、本実施形態では、吐出口19にガイド壁35を設けている。このガイド壁35は、渦巻形ケーシング17内を胴板43に沿って流れて吐出口から吹き出される空気を案内する役割を果たす。したがって、渦巻形ケーシング17内を胴板43に沿って流れて吐出口19から吹き出された直後の不安定な流れの空気が周囲の空気を巻き込むのを抑制することができる。そして、ガイド壁35に沿って案内される空気は、ガイド壁35を設けていない場合に比べて、ガイド壁35に案内されて吐出方向T(下流側)に向かって流れる間にその流れが安定化する。このように流れが安定化された時点でガイド壁35の下流側の端部を通過して周囲の空気と混ざることになるので、周囲の空気を巻き込むことに起因するエネルギー損失を低減することができる。また、不安定な流れの空気が周囲の空気と混ざるのを抑制できるので、騒音レベルを低減する効果も期待できる。また、吐出管部172の吐出方向Tの寸法が短い場合には、空気の流れが特に不安定になりやすいので、ガイド壁35を設けることによる上記効果が高い。
As described above, in this embodiment, the
しかも、本実施形態では、主ガイド部31に対向する領域は開放されているので、その領域においては空気と壁面との摩擦がない。これにより、吐出口19から吹き出された空気の摩擦によるエネルギー損失が大きくなるのを抑制することができる。
In addition, in the present embodiment, since the region facing the
また、本実施形態では、一対の横ガイド部33は、各幅が管壁部412の幅よりも小さくなるように構成されている。すなわち、各横ガイド部33は、主ガイド部31側の領域には設けられているが、主ガイド部31とは反対側の領域には設けられていない。したがって、各横ガイド部33は、主ガイド部31側の領域において、主ガイド部31による空気の案内機能を補助する役割を果たす。その一方で、各横ガイド部33は、主ガイド部31とは反対側の領域には設けられていないので、各横ガイド部33が管壁部412と同じ幅で吐出方向Tに延びている場合と比較して、各横ガイド部33の壁面と空気との摩擦をより小さくすることができる。これにより、エネルギー損失をさらに抑制できる。
In the present embodiment, the pair of
また、本実施形態の変形例では、一対の横ガイド部33は、吐出方向Tの先端部33bにおける幅が、管壁部412の縁部につながる基端部33aにおける幅よりも小さくなるように構成されている。すなわち、この変形例では、ガイド壁35によって空気の流れが比較的安定化される下流側の領域(各横ガイド部33の先端部33b側の領域)においては、各横ガイド部33の幅を小さくする一方で、空気の流れが不安定な領域である上流側の領域(各横ガイド部33の基端部33a側の領域)においては、各横ガイド部33の幅を先端部33bよりも大きくしている。
In the modification of the present embodiment, the pair of
これにより、各横ガイド部33は、その基端部33a側の領域においては、主ガイド部31による空気の案内機能を補助する役割を果たす一方で、先端部33b側の領域においては、各横ガイド部33の壁面と空気との摩擦をより小さくできる。よって、エネルギー損失をさらに抑制できる。
Thereby, each
<第2実施形態>
図8は、本発明の第2実施形態に係る多翼ファン10を示す平面図であり、図9(A)は、その多翼ファン10のガイド壁35の形状を示す斜視図である。なお、ここでは第1実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Second Embodiment
FIG. 8 is a plan view showing the
この第2実施形態の多翼ファン10では、各横ガイド部33が吐出方向Tに向かうにつれて外側に広がるように延びている点が第1実施形態とは異なっている。この第2実施形態では、横ガイド部33が外側に広がるように延びていない場合と比較して、吐出口19から吹き出される空気をより広範囲に吹き出すことができる。横ガイド部33は平板状であってもよく、湾曲していてもよい。
The
また、図9(B)は、第2実施形態に係る多翼ファン10のガイド壁35の形状の変形例を示す斜視図である。図9(B)に示すように、この多翼ファン10の各横ガイド部33は、吐出方向Tの先端部33bにおける幅が、管壁部412の縁部につながる基端部33bにおける幅よりも小さい。
FIG. 9B is a perspective view showing a modification of the shape of the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to each said embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the meaning.
例えば、前記実施形態では、横ガイド部33が吐出方向Tに向かうにつれて外側に広がるように延びている場合を例示したが、主ガイド部31が吐出方向Tに向かうにつれて外側に広がるように延びていてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the case where the
また、前記実施形態では、各横ガイド部33の幅Bが管壁部412の幅よりも小さい場合を例示したが、これに限定されない。例えば、一方の横ガイド部33の幅Bが管壁部412の幅よりも小さく、他方の横ガイド部33の幅Bが管壁部412と同じ幅であってもよい。また、両方の横ガイド部33の幅Bが管壁部412と同じ幅であってもよい。
Moreover, although the said embodiment illustrated the case where the width | variety B of each
10 多翼ファン
11 羽根車
17 渦巻形ケーシング
171 ケーシング本体
172 吐出管部
19 吐出口
41 側板
411 側壁部
412 管壁部
43 胴板
431 周壁部
432 内側管壁部
433 外側管壁部
83 前向き羽根
83f 前向き羽根の前縁
83r 前向き羽根の後縁
D 回転方向
F 回転軸の軸方向の正面側
R 回転軸の軸方向の背面側
S 回転軸
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記渦巻形ケーシング(17)は、前記羽根車(11)の前記回転軸(S)の軸方向の両側にそれぞれ配設された一対の側板(41)と、前記一対の側板(41)の間に配設された胴板(43)と、を有し、
前記一対の側板(41)は、前記回転軸(S)の軸方向の両側の側部を覆って前記ケーシング本体(171)の両側の側壁を構成する一対の側壁部(411)と、各側壁部(411)から前記一方向にそれぞれ延設され、前記吐出管部(172)の両側の側壁を構成する一対の管壁部(412)と、を有し、
前記胴板(43)は、前記一対の側壁部(411)の間において前記羽根車(11)の周囲に沿って配設されて前記ケーシング本体(171)の周壁を構成する周壁部(431)と、前記周壁部(431)における前記回転方向(D)の基端側の部位から前記一方向に延設され、前記吐出管部(172)の内側の壁を構成する内側管壁部(432)と、前記周壁部(431)における前記回転方向(D)の先端側の部位から前記一方向に延設され、前記吐出管部(172)の外側の壁を構成する外側管壁部(433)と、を有し、
前記吐出口(19)は、前記吐出管部(172)の前記一方向の端部において、前記内側管壁部(432)の縁部、前記外側管壁部(433)の縁部、及び前記一対の管壁部(412)の各縁部によって形成されており、
前記吐出口(19)には、前記外側管壁部(433)の前記縁部から前記一方向に沿って延びる主ガイド部(31)と、前記一対の管壁部(412)の各縁部から前記一方向に沿ってそれぞれ延び、前記主ガイド部(31)の幅方向の両端部にそれぞれつながる一対の横ガイド部(33)と、を有するガイド壁(35)が設けられており、
前記主ガイド部(31)に対向する領域が開放されている、多翼ファン。 An impeller (11) having a plurality of blades arranged along the rotation direction (D) and rotatable about the rotation shaft (S), and a casing body (171) for housing the impeller (11) And a spiral casing (17) having a discharge port (19) projecting in one direction from the casing body (171) and having a discharge port (19) at its end and communicating with the casing body (171). ), And a multi-wing fan,
The spiral casing (17) is formed between a pair of side plates (41) and a pair of side plates (41) disposed on both sides in the axial direction of the rotating shaft (S) of the impeller (11). A body plate (43) disposed on the
The pair of side plates (41) includes a pair of side wall portions (411) that cover side portions on both sides in the axial direction of the rotating shaft (S) and constitute side walls on both sides of the casing body (171), and each side wall. A pair of tube wall portions (412) extending in one direction from the portion (411) and constituting side walls on both sides of the discharge tube portion (172),
The body plate (43) is disposed along the periphery of the impeller (11) between the pair of side wall portions (411), and constitutes a peripheral wall portion (431) constituting the peripheral wall of the casing body (171). And an inner tube wall portion (432) that extends in the one direction from a portion of the peripheral wall portion (431) on the proximal end side in the rotation direction (D) and constitutes an inner wall of the discharge pipe portion (172). ), And an outer tube wall portion (433) that extends in the one direction from the distal end portion in the rotation direction (D) of the peripheral wall portion (431) and constitutes an outer wall of the discharge pipe portion (172). ) And
The discharge port (19) includes an edge portion of the inner tube wall portion (432), an edge portion of the outer tube wall portion (433), and an edge portion of the discharge tube portion (172) in the one direction. Formed by each edge of the pair of tube wall portions (412),
The discharge port (19) includes a main guide portion (31) extending along the one direction from the edge portion of the outer tube wall portion (433), and each edge portion of the pair of tube wall portions (412). A guide wall (35) having a pair of lateral guide portions (33) respectively extending from one side to the other in the width direction of the main guide portion (31).
A multiblade fan in which a region facing the main guide portion (31) is open.
前記ケーシング内に収容された請求項1〜4のいずれか1項に記載の多翼ファンと、
前記吹出口と前記多翼ファンの前記吐出口(19)との間に設けられた空間であってその空間における前記吐出口(19)と平行な断面の面積が前記吐出口(19)の開口面積よりも大きいプレナム室と、を備えた空気調和装置。 A casing having an air outlet;
The multiblade fan according to any one of claims 1 to 4, housed in the casing,
A space provided between the air outlet and the discharge port (19) of the multiblade fan, and an area of a cross section parallel to the discharge port (19) in the space is an opening of the discharge port (19). An air conditioner having a plenum chamber larger than the area.
前記吐出口(19)を形成する周縁部のうちの1つの縁部に接続可能であり、一方向に沿って延びる板状の主ガイド部(31)と、
前記縁部の両サイドに位置する一対の横縁部に接続可能であり、前記主ガイド部(31)の幅方向の両端部から前記主ガイド部(31)と略直交する方向に延びる一対の横ガイド部(33)とを有している、ガイド部材。 A guide member attachable to a substantially rectangular discharge port (19) in a spiral casing (17) of a multiblade fan,
A plate-shaped main guide portion (31) connectable to one edge portion of the peripheral edge portion forming the discharge port (19), and extending along one direction;
A pair of lateral edges that can be connected to both sides of the edge, and a pair extending from both ends in the width direction of the main guide (31) in a direction substantially orthogonal to the main guide (31) A guide member having a lateral guide portion (33).
At least one of the pair of lateral guide portions (33) has a width at a distal end portion in the one direction smaller than a width at a proximal end portion connected to the lateral edge portion. The guide member according to Item 1.
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