JP2017145764A

JP2017145764A - 送風機

Info

Publication number: JP2017145764A
Application number: JP2016028240A
Authority: JP
Inventors: 遼黒田; Ryo Kuroda; 欣公田積; Yoshitaka Tazumi; 小川　修; Osamu Ogawa; 修小川; 昭宏近藤; Akihiro Kondo
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2016-02-17
Filing date: 2016-02-17
Publication date: 2017-08-24

Abstract

【課題】主流と冷却流の干渉を低減し、乱流騒音が低減する送風機を提供する。
【解決手段】ファンモータ２１と、前記ファンモータ２１の回転軸２２と連結されたファン本体２３とを備え、前記ファン本体２３は、主板２と、シュラウド３と、前記主板２と前記シュラウド３の間に配置された複数枚の翼片４とを備えた送風機において、前記主板２の中央部に、前記シュラウド３に向けて凹み、前記ファンモータを格納するための凹部形状部２ｂを備え、前記凹部形状部２ｂの底部に通気孔５１を備え、前記凹部形状部２ｂの底部５６及び周壁５５を囲って、前記通気孔５１からの空気の流れを前記主板２の平坦部２ａに向けて案内するカバー５２を備え、前記カバー５２の内側の前記周壁５５に、前記平坦部２ａに向かって低くなる段部６０を備えた。
【選択図】図４

Description

本発明は、空気調和機の室内機などに幅広く用いられるファン本体を備えた送風機に関する。

従来、ファンモータと、ファン本体とを備え、ファン本体に複数の翼片が設けられる送風機が知られている。
この種の送風機では、ファン本体にシュラウドと、翼片と、ファンモータを格納するための一端が開口した略中空円錐台形状を有する主板が設けられ、この主板の中空円錐台形状部には複数の通気孔が設けられ、この主板に一端が開口した略中空円錐台形状のカバーが連結され、カバーには複数の小翼が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
従来の構成では、ファンモータがファン本体を所定の回転方向に回転させると、シュラウドの小径側開口部から流体が吸込まれ（以下、主流と呼ぶ）、吸込まれた流体は、複数枚の翼片によって昇圧されて遠心方向に送風される。ファン本体から吹き出された一部の空気は、旋回成分を伴いながら、ファンモータを冷却し（以下、冷却流と呼ぶ）、主板に形成される複数の通気孔を通過し、小翼によって昇圧され、カバーと主板とで形成される送風流路からファン本体に再流入する。

特開１９９９−１０１１９４号公報

しかしながら、従来の構成では、小翼によって昇圧された冷却流と、主流との圧力差が大きくなるために、冷却流が翼片にむかって引き寄せられ、ファン本体内部を流れる主流と干渉し、乱流騒音が増大する課題を有していた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、主流と冷却流の干渉を低減し、乱流騒音が低減する送風機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ファンモータと、前記ファンモータの回転軸と連結されたファン本体とを備え、前記ファン本体は、主板と、シュラウドと、前記主板と前記シュラウドの間に配置された複数枚の翼片とを備えた送風機において、前記主板の中央部に、前記シュラウドに向けて凹み、前記ファンモータを格納するための凹部形状部を備え、前記凹部形状部の底部に通気孔を備え、前記凹部形状部の底部及び周壁を囲って、前記通気孔からの空気の流れを前記主板の平板部に向けて案内するカバーを備え、前記カバーの内側の前記周壁に、前記平板部に向かって低くなる段部を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、ファン本体から吹出された気流は主板と壁面の隙間を通過し、旋回成分を伴いながら、ファンモータを冷却し、主板とカバーとで構成される送風流路より吹出される（以下、冷却流と呼ぶ）。この冷却流が段部を通過する際に、冷却流と段部との間に負圧が生じ、冷却流が段部方向に引き寄せられるため、冷却流と主流との干渉を低減できる。

また、本発明は、前記段部が、前記平板部に向かって複数段に亘って低くなっていることを特徴とする。
この構成によれば、冷却流が複数の段部を通過する都度、段部方向に引き寄せられるため、冷却流と主流との干渉を更に低減できる。

本発明によれば、主板に設けられる凹部の外周面に段部を設けたため、冷却流と主流との干渉を低減でき、主流と冷却流の干渉による乱流騒音を低減できる。

本発明の実施形態に係る天井設置型室内ユニットの縦断面図である。天井設置型室内ユニットの室内側から見た平面図である。天井設置型室内ユニットのフラップ部分の断面図である。送風機の断面図である。別の実施形態に係る送風機の断面図である。

以下、本発明に係る空気調和装置（以下「天井埋込型室内ユニット」と言う。）の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態は一例であり、本発明は各実施形態により限定されるものではない。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の実施の形態に係る天井埋込型室内ユニット１０の縦断面図、図２は、天井埋込型室内ユニット１０の化粧パネル２５を室内側から見た平面図である。図３は、天井埋込型室内ユニット１０のフラップ３０部分の断面図である。なお、以下の説明において、上下とは、図１に示す状態のファン本体２３の上下を示している。
本実施形態においては、図１に示すように、天井埋込型室内ユニット１０は、建屋の天井１１とこの天井１１の下方に設置された天井板１２との間の天井空間１３に設置されるものである。
図１に示すように、この天井埋込型室内ユニット１０は、吊りボルト１５で天井からつり下げられる態様で設置される。

この天井埋込型室内ユニット１０は、下面が開放され箱型に形成された本体ケーシング１４を備えている。この本体ケーシング１４の内側には、発泡スチロール製の断熱部材１６が、本体ケーシング１４の側板１７の内面に接した状態で配置され、側板１７における結露を防止している。
本体ケーシング１４の天板３４の下面には、ファンモータ２１が取り付けられており、このファンモータ２１には、ファンモータ２１の駆動により回転駆動される回転軸２２が下方に延在するように設けられている。この回転軸２２の下端部分には、ファン本体２３が取り付けられている。ファン本体２３の周方向空間は、ファン本体から空気が吹き出されるファン吹出口３３が設けられている。
このファンモータ２１とファン本体２３とで送風機２０を構成している。
この送風機２０と断熱部材１６との間には、送風機２０の側方を取り囲むように、平面視でほぼ四角形状に曲折形成された熱交換器１８が配置されている。この熱交換器１８の上下方向の長さは、ファン本体２３の上下方向の長さより長く構成され、熱交換器１８は、ファン吹出口３３より下方に至る位置まで配置されている。

熱交換器１８は、冷房運転時には、冷媒の蒸発器として機能し、暖房運転時、冷媒の放熱器として機能する。熱交換器１８は、天井埋込型室内ユニット１０の内部に吸い込まれる室内の空気と冷媒との熱交換を行って、冷房運転時には、空調室内の空気を冷却し、暖房運転時には、室内の空気を加熱することができるように構成されている。
また、熱交換器１８の下側には、熱交換器１８の下面に対応するようにドレンパン１９が配置されている。このドレンパン１９は、熱交換器１８で発生するドレン水を受けるためのものである。また、ドレンパン１９の中央部分には、送風機２０の吸い込み口２４が形成されている。
ドレンパン１９の内側には、送風機２０の吸い込み口２４に風を案内するオリフィス６が設けられている。

また、天井埋込型室内ユニット１０の下面には、図１および図２に示すように、天井埋込型室内ユニット１０の下側開口を覆うように、ほぼ四角形状の化粧パネル２５が取り付けられている。
化粧パネル２５の中央部分には、ドレンパン１９の吸い込み口２４に連通する吸い込み口２６が形成されており、この吸い込み口２６部分には、吸い込み口２６を覆う吸い込みグリル２７が着脱可能に取り付けられている。
吸い込みグリル２７の本体ケーシング１４側には、空気中の塵などを除去するためのフィルタ２８が設けられている。

化粧パネル２５の吸い込み口２６の外側であって化粧パネル２５の各辺に沿った位置には、空調後の空気を室内に送る吹出口２９がそれぞれ形成されている。そして、ファンモータ２１により回転軸２２を回転駆動させてファン本体２３を回転させることにより、室内の空気は、吸い込み口２４、２６から吸い込まれ、フィルタ２８を通過した後に熱交換器１８を通過して熱交換され、吹出口２９から空調後の空気が室内に送られるように構成されている。

また、各吹出口２９には、図２および図３に示すように、風向を変更するフラップ３０がそれぞれ設けられている。各フラップ３０の両端部には、不図示の支持軸が設けられており、この支持軸を吹出口２９の両端辺に支持させることにより、支持軸を中心として回動自在に形成されている。また、各フラップ３０の裏面（空気調和機本体側の面）の長手方向ほぼ中央には、ヒンジ部３１が設けられており、このヒンジ部３１を不図示のフラップ駆動モータを介して駆動することにより、各フラップ３０をそれぞれ独立して回動駆動できるように構成されている。

図４は、送風機の断面図である。
ファン本体２３は、ファン本体２３の上部を構成する主板２と、主板２と対向配置されファン本体２３の下部を構成するシュラウド３と、主板２とシュラウド３との間に配置される複数枚の翼片４とを備えている。

主板２は、外周の平坦部２ａと、中央の上部が開くよう構成される略逆円錐台形状の凹部形状部２ｂとを備える。この凹部形状部２ｂは、周壁５５と、底部５６とから構成されている。底部５６であり主板２の軸心部には、ファンモータ２１の回転軸２２と主板２とを連結する連結部５０が設けられている。ファンモータ２１は、この連結部５０と回転軸２２とを固定したとき、凹部形状部２ｂに格納される構成となっている。また、底部５６のうち、連結部５０の周方向には、ファンモータ２１の冷却に必要な気流が流れるように通気孔５１が複数形成されている。

周壁５５の外周面５３には、略中空円錐台形状のカバー５２が設けられている。このカバー５２は、主板２の軸心部と連結されている。周壁５５とカバー５２との間には、通気孔５１からの気流が流れるよう、所定の間隔が設けられている。
周壁５５の外周面５３には、周方向全体にかけて段部６０が設けられている。この段部６０は、凹部形状部２ｂの底部５６から平坦部２ａに向かって低くなるよう形成されている。段部６０により外周面５３に一段の段差を備える段差外周面６０ａが設けられる。

段部６０は、周壁５５の高さ方向の略中央部に１ヶ所設けられている。カバー５２は、この段部６０を覆うことのできる高さまで設けられている。
段差外周面６０ａの肉厚は、段部６０を設けない外周面５３の肉厚よりも薄くなるように形成されている。

シュラウド３は、図４に示すように、シュラウド端縁３ａとシュラウド外縁３ｂとをつなぐシュラウド曲面３ｃを備えて構成されている。
このシュラウド端縁３ａの内径は、オリフィス６の最も内径の小さい端縁の内径より大きく形成され（図１参照）、ファン本体２３はシュラウド端縁３ａが、オリフィス６にオーバーラップするよう配設される。
シュラウド曲面３ｃの内側面８には、翼片４の一端が一体形成されており、この翼片４の他端は主板２の平坦部２ａの下面と一体形成されている。翼片４は、主板２の外周付近に放射状に複数設けられている。

シュラウド３の厚さは、図４に示すように、シュラウド端縁３ａからシュラウド外縁３ｂに至るまで、ほぼ同一の厚さで形成され、周方向に亘っても、ほぼ同一の厚さで形成されている。

以上のように構成された送風機２０について、以下その動作、作用を説明する。
ファンモータ２１がファン本体２３を所定の回転方向に回転させると、化粧パネル２５の吸い込み口２６から吸い込まれた空気はオリフィス６を通過する。オリフィス６を通過した空気は、ファン本体２３の下部開口からファン本体２３に吸込まれる（以下、ファン本体２３の下部開口からファン本体２３に吸込まれる空気を主流８０と呼ぶ。）。
この主流８０は、ファン本体２３の断面で見たときに、シュラウド３と主板２で形成される略並行な２円弧の流体流路で曲げられ、複数枚の翼片４によって昇圧されてファン吹出口３３から遠心方向（矢印Ｂ方向）に送風される。

ファン吹出口３３から遠心方向（矢印Ｂ方向）に送風された一部の気流は、主板２と本体ケーシング１４の天板３４（図１参照。）との隙間を通過し、ファンモータ２１を冷却した後に、通気孔５１より吐出し、主板２とカバー５２とで構成される送風流路より吹出される（以下、主板２とカバー５２とで構成される送風流路より吹出される気流を冷却流９０と呼ぶ）。
この冷却流９０は、段部６０を通過する際に、冷却流９０と段部６０との間に負圧が生じるため、冷却流９０が段部６０方向に引き寄せられる。冷却流９０と主流８０との干渉を低減できる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、周壁５５の外周面５３に周方向全体にかけて段部６０を設けたため、冷却流９０が段部６０方向に引き寄せられ、冷却流９０と主流８０との干渉を低減することができ、乱流騒音を低減できる。

＜第２実施形態＞
上述の第１実施形態では、周壁５５の外周面５３に周方向全体にかけて１段の段部６０を設けたが、以下に述べる第２実施形態では、周壁５５の外周面５３に周方向全体にかけて２段の段部を設けた実施形態について説明する。なお、第２実施形態において、第１実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

図５に示すように、この第２実施形態では、周壁５５の外周面５３に周方向全体にかけて第１の段部７０と、第２の段部７１とが設けられている。これら第１の段部７０および第２の段部７１は、凹部形状部２ｂの底部から平坦部２ａに向かって低くなるよう形成されている。第１の段部７０により外周面５３に一段の段差を備える１段目外周面７０ａが設けられ、第２の段部７１により第１の段部７０から更に一段の段差を備える２段目外周面７１ａが設けられている。
カバー５２は、第１の段部７０および第２の段部７１を覆うことのできる高さまで設けられている。
１段目外周面７０ａの肉厚は、第１の段部７０を設けない外周面５３の肉厚よりも薄くなるように形成されている。２段目外周面７１ａの肉厚は、１段目外周面７０ａの肉厚より更に薄くなるよう形成されている。

以上のように構成された送風機２０について、以下その動作、作用を説明する。
本実施の形態によれば、冷却流９０が第１の段部７０を通過する際に、冷却流９０と第１の段部７０との間に負圧が生じるため、冷却流９０が第１の段部７０方向に引き寄せられる。さらに、第１の段部７０方向に引き寄せられた冷却流９０は、第２の段部７１を通過する際に、冷却流９０と第２の段部７１との間に負圧が生じ、冷却流９０が第２の段部７１方向に引き寄せられる。冷却流９０と主流８０との干渉が更に低減される。

以上説明したように、本実施の形態によれば、周壁５５の外周面５３に周方向全体にかけて第１の段部７０および第２の段部７１を設けたため、冷却流９０が第１の段部７０および第２の段部７１の方向に引き寄せられ、冷却流９０と主流８０との干渉を低減することができ、乱流騒音を低減できる。
また、ファン本体２３の動作点が、高静圧・低風量のとき、ファン本体２３から吹出される風速分布の偏りが主板２側に一層集中するため、冷却流９０の運動量が一層増加する場合においても、冷却流９０と主流８０との干渉が更に低減されるために、乱流騒音を低減できる。
また、乱流騒音低減によって、送風性能が上がり、ファン本体２３を小さくすることできるため、軽量化かつ低コスト化できる。

以上、本実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではない。あくまでも本発明の実施の態様を例示するものであるから、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更、及び応用が可能である。

例えば、本実施の形態では、周壁５５の外周面５３に周方向全体にかけて段部が１段設けられる場合、および周壁５５の外周面５３に周方向全体にかけて段部が２段設けられる場合を説明したが、これら実施形態に限定されない。周壁５５の外周面５３に周方向全体にかけて設けられる段部は２段以上の複数段であってもよい。

２主板
２ａ平坦部
２ｂ凹部形状部
３シュラウド
４翼片
１０天井埋込型室内ユニット
１４本体ケーシング
２０送風機
２１ファンモータ
２２回転軸
２３ファン本体
３３ファン吹出口
５０連結部
５１通気孔
５２カバー
５３外側面
５５周壁
５６底部
６０段部
６０ａ段差外周面
７０第１の段部
７０ａ１段目外周面
７１第２の段部
７１ａ２段目外周面
８０主流
９０冷却流

Claims

ファンモータと、前記ファンモータの回転軸と連結されたファン本体とを備え、前記ファン本体は、主板と、シュラウドと、前記主板と前記シュラウドの間に配置された複数枚の翼片とを備えた送風機において、
前記主板の中央部に、前記シュラウドに向けて凹み、前記ファンモータを格納するための凹部形状部を備え、前記凹部形状部の底部に通気孔を備え、前記凹部形状部の底部及び周壁を囲って、前記通気孔からの空気の流れを前記主板の平板部に向けて案内するカバーを備え、前記カバーの内側の前記周壁に、前記平板部に向かって低くなる段部を備えたことを特徴とする送風機。
前記段部が、前記平板部に向かって複数段に亘って低くなっていることを特徴とする請求項１に記載の送風機。