JP3649567B2

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Publication number: JP3649567B2
Application number: JP00360698A
Authority: JP
Inventors: 淳吉橋; 勝巳大箸; 哲志内山; 康之新井; 建吾高橋; 良明桑原; 雅明三輪
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-01-12
Filing date: 1998-01-12
Publication date: 2005-05-18
Anticipated expiration: 2018-01-12
Also published as: EP0928899B1; TW360767B; EP0928899A3; ES2212179T3; HK1021656A1; CN1115523C; JPH11201487A; EP0928899A2; DE69820976D1; CN1223360A; DE69820976T2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気調和機などの送風用に使用される貫流送風機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
貫流送風機は、従来から空気調和機などの送風用に使用されていて、省エネルギーのための効率改善、快適性のための静粛化、送風特性向上のための気流の安定化等の改良が行われている。しかし、貫流送風機の設計手法において送風気流の論理的検証が行われていないため、空気調和機などのそれぞれの機器について試行錯誤的な手法によって特性の改良が行われている。
【０００３】
すなわち、従来の貫流羽根車として特開平５−２９６４７９号公報に示されているように、貫流送風機の上方後部を構成するリアケーシングと、貫流送風機の回転軸と同一方向に淀み部を設けたバックノーズとを設ける。このような構成によって逆流などの乱れを解消して、騒音が小さくし効率を向上する改良が行われている。
【０００４】
また、特開平７−３０５６９５号公報に示されているように、貫流羽根車に対向し貫流羽根車の前方の下部から貫流羽根車の中心を通る線との直交位置にスタビライザーを配置する。これと共に、このスタビライザー位置に対して最適になるように、スクロールケーシングを二円弧によって形成することによって吐出風量の低下と騒音を抑制する改良が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の貫流送風機において、効率改善、低騒音化、送風気流の安定化のために、貫流羽根車の吸込み側形状や吹出し部形状を変更しているものの、貫流羽根車により発生する気流自体の現象制御が行われていない。したがって、効率、騒音特性等の本質的な改善ができず、空気調和機などのそれぞれの機器について試行錯誤的な改善が繰り返されるため生産性が損なわれるという問題点があった。
【０００６】
この発明は、かかる問題点を解消するためになされたものであり、貫流羽根車により発生する気流自体の現象制御に基づいて送風性能が改善された貫流送風機を得ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る貫流送風機においては、吸い込み口側の熱交換器と背面のスクロールケーシングとの間に配置され回転して空気を吹出す貫流羽根車と、上記スクロールケーシングに接続して設けられ前記貫流羽根車が噴出す空気を流す吹出しダクトと、この吹出しダクトに形成されて前記吹出しダクトの前記貫流羽根車前面側における内面の延長線上の始点と前記吹出しダクト外方向に延長された終点との間で前記貫流羽根車の前面に対向して配置された対向面を有するスタビライザーと、前記始点及び前記終点及び前記貫流羽根車の回転中心により形成される三角形内に配置される前記スクロールケーシングの中心と同心をなし、前記スクロールケーシングの流入側端部と前記スクロールケーシングの中心とを結ぶ直線を半径とする１円弧状のケーシングにより形成された前記スクロールケーシングの内曲面と、を備え、前記スクロールケーシングの内曲面の半径を、前記貫流羽根車内の前記スタビライザーに対応する位置に中心を持ち、強制渦流れの外側に自由渦流れが形成されるランキンの組み合わせ渦流れのうち、前記自由渦流れの範囲内で長くしたものである。
【０００８】
また、この発明に係る貫流送風機においては、吸い込み口側の熱交換器と背面のスクロールケーシングとの間に配置され回転して空気を吹出す貫流羽根車と、上記スクロールケーシングに接続して設けられ前記貫流羽根車が噴出す空気を流す吹出しダクトと、この吹出しダクトに形成されて前記吹出しダクトの前記貫流羽根車前面側における内面の延長線上の始点と前記吹出しダクト外方向に延長された終点との間で前記貫流羽根車の前面に対向して配置された対向面を有するスタビライザーと、前記始点及び前記終点及び前記貫流羽根車の回転中心により形成される三角形内に配置される前記スクロールケーシングの中心と同心をなし、前記スクロールケーシングの流入側端部と前記スクロールケーシングの中心とを結ぶ直線を半径とするケーシング円弧により形成された前記スクロールケーシングの内曲面と、を備え、強制渦流れの外側に自由渦流れが形成されるランキンの組み合わせ渦流れのうち、前記強制渦流れの最外郭部流れに沿うように前記スタビライザーの対向面を１円弧形状としたものである。
【０００９】
また、この発明に係る貫流送風機においては、吸い込み口側の熱交換器と背面のスクロールケーシングとの間に配置され回転して空気を吹出す貫流羽根車と、上記スクロールケーシングに接続して設けられ前記貫流羽根車が噴出す空気を流す吹出しダクトと、この吹出しダクトに形成されて前記吹出しダクトの前記貫流羽根車前面側における内面の延長線上の始点と前記吹出しダクト外方向に延長された終点との間で前記貫流羽根車の前面に対向して配置された対向面を有するスタビライザーと、前記始点及び前記終点及び前記貫流羽根車の回転中心により形成される三角形内に配置される前記スクロールケーシングの中心と同心をなし、前記スクロールケーシングの流入側端部と前記スクロールケーシングの中心とを結ぶ直線を半径とする１円弧状のケーシングにより形成された前記スクロールケーシングの内曲面と、を備え、前記スクロールケーシングの内曲面の半径は前記吸い込み口側の機器による圧力損失が大きい場合は小さくし、前記吸い込み口側の機器による圧力損失が減少した場合は大きくするものである。
【００１０】
また、この発明に係る貫流送風機においては、前記スクロールケーシングの内曲面と前記スタビライザーの対向面を前記スクロールケーシングの中心を中心とした同心の円弧形状としたものである。
【００１１】
また、この発明に係る貫流送風機においては、前記スタビライザーの対向面の始点に凸曲面を形成したものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１〜図９は、この発明の実施の形態の一例を示す図で、図１は空気調和機の室内機の縦断側面図、図２は図１の貫流送風機における空気流を説明する拡大図、図３は図２における空気流を仮説的に説明する図２相当図、図４は図３における空気流の他の状況を説明する図２相当図、図５も図３における空気流の他の状況を説明する図２相当図、図６も図３における空気流の他の状況を説明する図２相当図、図７も図３における空気流の他の状況を説明する図２相当図、図８も図３における空気流の他の状況を説明する図２相当図、図９は図１における貫流送風機の翼の要部を拡大して示す斜視図である。
【００１３】
図において、１は室内機の躯体、２は躯体１の前面に設けられたパネル、３はパネル２に設けられて空気の取り入れ口を形成するグリル、４は躯体１の上面に設けられて空気の上面取入れ口を形成する上部吸込み口、５は躯体１の下側前面寄りに設けられた空気の吹出し口、６は躯体１内に設けられてグリル３と対向して配置された熱交換器、７は躯体１内に設けられて熱交換器６の下縁部に対向して設けられて熱交換器６のドレンを受けるドレンパンである。
【００１４】
８は躯体１内に設けられて室内機の送風機能、すなわち貫流送風機の要部を形成する貫流羽根車、９は躯体１内に設けられて貫流羽根車８の背面に設けられたスクロールケーシング、１０はスクロールケーシング９に接続されて吹出し口５に連通した吹出しダクトで、吹出し口５下部内面１１及び吹出し口５上部の貫流羽根車８前面側における上部内面１２が形成されている。
【００１５】
１３は上部内面１２の貫流羽根車８との対向部に設けられたスタビライザーで、中心が貫流羽根車８の回転中心１４に配置されて貫流羽根車８の直径の１０３％以上の直径からなる円弧１５と、吹出しダクト１０の上部内面１２の延長線ととの交点を始点１６とし吹出しダクト１２外方向へ延長されて終点１７を形成して構成された対向面１８が形成されている。
【００１６】
１９はスクロールケーシングの内曲面で、スクロールケーシング９の流入側端部２０及びスクロールケーシング中心２１を結ぶ直線２２と貫流羽根車８外周との外周交点２３から流入側端部２０までの間隔が貫流羽根車８の直径の３％以上に設定され、始点１６及び終点１７の両者を結ぶ垂直二等分線が貫流羽根車８の回転中心１４に配置され、上記両者及び貫流羽根車８の回転中心１４により形成される三角形内に配置されたスクロールケーシング中心２１と同心をなし、流入側端部２０とスクロールケーシング中心２１とを結ぶ直線を半径とするケーシング円弧により形成される。
【００１７】
２４は強制渦流れ、２５は自由渦流れ、２６は強制渦流れ２４と自由渦流れ２５との境界線、２７は吹出しダクト１０の貫流羽根車８前面側における上部内面１２の先端部、２８は基本スタビライザー、２９は基本スタビライザー２８のエッジ状端部、３０は渦への流入流れ、３１は渦からの流出流れ、３２は貫流羽根車８の翼である。
【００１８】
上記のように構成された貫流送風機において、貫流羽根車８が回転するとスタビライザー１３を境界にグリル３、上部吸込み口４を経て熱交換器６を通過した吸込み流れと、貫流羽根車８の内部を通過して吹出しダクト１０へ流出する吹出し流れが発生する。そして、吸込み流れと吹出し流れとによって、図３に示すランキンの組合わせ渦流れの模式図に吹出しダクト１０を付加した状況のように、貫流羽根車８内のスタビライザー１３対応位置に中心を持つランキンの組合わせ渦流れが形成される。
【００１９】
このランキンの組合わせ渦流れは、強制渦流れ２４の外側に自由渦流れ２５が形成されて、この自由渦流れ２５が吹出しダクト１０で誘導されて貫流送風機における吹出し流れ、すなわち送風機能が達成される。このような状況において、吹出しダクト１０上部内面１２の先端部２７が強制渦流れ２４と自由渦流れ２５の境界線２６上あると、効率が最も高く一層安定した送風気流が得られる。
【００２０】
すなわち、図４及び図５は吹出しダクト１０上部内面１２の先端部２７が境界線２６上にない場合の流れの状態を示す図で、図４は先端部２７が自由渦流れ２５の内部に配置されている場合であり、この状態では吹出し流れが減少する。また、図５は先端部２７が強制渦流れ２４の内部に配置されている場合であり、この状態では渦流れが壊されるために損失が発生して送風効率が低下する。
【００２１】
次に、ランキンの組合わせ渦流れとスタビライザー１３の関係を説明する。すなわち、図６はランキンの組合わせ渦流れとスタビライザー１３の基本的関係を示す図で、基本スタビライザー２８は、ランキンの組合わせ渦流れの自由渦流れ２５を渦への流入流れ３０と、渦からの流出流れ３１に分離する機能を果たす。この自由渦流れ２５の分離は、基本スタビライザー２８のエッジ状端部２９によって渦流れの分離が行われる。
【００２２】
そして、エッジ状端部２９、すなわち図６に破線円で示す位置において向きの異なる流れが近接し、破線円位置での流れが非常に不安定になるので、渦流れ全体が不安定となる。また、図７は図６に示す構成に基本スタビライザー２８のエッジ状端部２９に、スタビライザー１３における対向面１８を付加した場合の安定した流れの状態を示す図である。
【００２３】
すなわち、不安定な流れに対して基本スタビライザー２８を配置して対向面１８を渦への流入流れ３０側へ延長して配置する。これにより、対向面１８のために渦への流入流れ３０と渦からの流出流れ３１とが分離される。したがって、図７に破線円で示す位置において向きの異なる流れが、互いに離れるためエッジ状端部２９箇所における流れが安定し流れ全体も安定化する。
【００２４】
また、図８は図６に示す構成に基本スタビライザー２８のエッジ状端部２９に、スタビライザー１３における対向面１８を渦からの流出流れ３１側へ延長して配置した場合の流れの状態を示す図である。このときには、渦からの流出流れ３１により対向面１８の反貫流羽根車８側で新たな渦が発生するので、損失が発生して送風効率が低下する。
【００２５】
また、スクロールケーシング９は、ランキンの組合わせ渦流れにおける自由渦流れ２５内部に配置されるので、自由渦流れ２５の流線に沿った形状に構成することによって損失が少なく高効率で安定した流れが得られる。この自由渦流れ２５の流線はある半径を持つ円弧状の流れであり、自由渦流れ２５の流線に沿った一円弧状のスクロールケーシング９を設けることによって損失が少なく高効率で安定した流れが得られる。
【００２６】
以上説明したように図１〜図９の実施の形態では、吹出しダクト１０の上部内面１２に形成されて貫流羽根車８の前面に対向して配置され、中心が貫流羽根車８の回転中心１４に配置されて貫流羽根車８の直径の１０３％以上の直径からなる円弧１５と、吹出しダクト１０の上部内面１２、すなわち貫流羽根車８前面側における内面の延長線との交点を始点１６とし、吹出しダクト１０外方向へ延長されて終点１７を形成して構成された対向面１８を有するたスタビライザー１３が設けられる。
【００２７】
また、スクロールケーシング９の流入側端部２０及びスクロールケーシング中心２１を結ぶ直線２２と貫流羽根車８外周との外周交点２３から流入側端部２０までの間隔が貫流羽根車８の直径の３％以上に設定され、始点１６及び終点１７の両者を結ぶ垂直二等分線が貫流羽根車８の回転中心１４に配置され、上記両者及び貫流羽根車８の回転中心１４により形成される三角形内に配置されたスクロールケーシング中心２１と同心をなし、流入側端部２０とスクロールケーシング中心２１とを結ぶ直線を半径とするケーシング円弧により形成されたスクロールケーシング９の内曲面１９が設けられる。
【００２８】
これによって、貫流送風機による損失が少なく高効率で安定した流れを得ることができ、良好な送風作用が得られる。さらに、送風作用における損失低下によって貫流羽根車８の回転速度に対する風量の割合が増加する。したがって、同一風量での貫流羽根車８の回転速度を低くすることができるので、図９に示す貫流羽根車８を形成する翼３２の翼面上を流れる流速ｗが低下する。このため、貫流送風機の騒音の主原因である翼３２から発生する騒音を少なくすることができ、静粛に運転できる貫流送風機を得ることができる。
【００２９】
実施の形態２．
図１０及び図１１は、この発明の他の実施の形態の一例を説明する図で、図１０は貫流送風機における空気流を説明する図であり前述の図２相当図、図１１は貫流送風機における他の空気流を説明する図であって前述の図２相当図である。なお、図１０及び図１１の他は前述の図１〜図９の実施の形態と同様に貫流送風機が構成されている。図において、図１〜図９と同符号は相当部分を示す。
【００３０】
３３は循環流で、ランキンの組合わせ渦流れにおける強制渦流れに相当する。３４は貫流で、ランキンの組合わせ渦流れにおける自由渦流れに相当する。また、図１０における３５は剥離領域、図１１における３６は凸曲面で、スタビライザー１３の対向面１８の始点１６に形成されている。
【００３１】
上記のように構成された貫流送風機において、図１０による構成においては凸曲面３６がなく、貫流３４が吹出しダクト１０の上部内面１２へ迎え角を持って流入する。このため、スタビライザー１３側で剥離領域３５を形成してこの近傍での流れが大きく乱れる。したがって、不安定な流れになって損失を生じると共に、騒音も大きくなる。
【００３２】
しかし、図１１による構成においては凸曲面３６が形成されて、剥離領域３５が形成されにくくなり、この近傍での乱れが大きくなることはない。このため、渦からの流出流れでの損失が少なくなる。このため、貫流３４が安定するので一層損失が少なく高効率で安定した流れを得ることができ、良好な送風作用が得られて前述の図１〜図９の実施の形態と同様な作用を得ることができる。
【００３３】
実施の形態３．
図１２も、この発明の他の実施の形態の一例を示す図で、図１２は貫流送風機における空気流を説明する図であり前述の図２相当図である。なお、図１２の他は前述の図１〜図９の実施の形態と同様に貫流送風機が構成されている。図において、図１〜図９と同符号は相当部分を示し、３７は最外郭部流れで、ランキンの組合わせ渦流れにおける強制渦流れ２４と自由渦流れ２５の境界線２７上での最外郭部に形成される。１８はスタビライザー１３の対向面で、最外郭部流れ３７に沿う円弧形状に構成されている。
【００３４】
上記のように構成された貫流送風機において、スタビライザー１３近傍の空気流は最外郭部流れ３７であり、この最外郭部流れ３７に沿うような円弧形状、すなわちスクロールケーシング９と同心の円弧形状にスタビライザー１３の対向面１８を形成する。これによって、最外郭部流れ３７の損失が減少し、スタビライザー１３付近の強制渦流れ２４での損失が少なくなって高効率で安定した流れを得ることができ、良好な送風作用が得られて前述の図１〜図９の実施の形態と同様な作用を得ることができる。
【００３５】
実施の形態４．
図１３及び図１４も、この発明の他の実施の形態の一例を説明する図で、図１３は貫流送風機における空気流の状態を説明するグラフ、図１４は貫流送風機における空気流の状態を説明する図であり前述の図２相当図である。なお、図１３及び図１４の他は前述の図１〜図９の実施の形態と同様に貫流送風機が構成されている。
【００３６】
図において、図１〜図９と同符号は相当部分を示し、３８はスクロールケーシング９の内曲面１９寄りの空気流の流線である。また、スクロールケーシング９の流入側端部２０及びスクロールケーシング中心２１を結ぶ直線２２の長さ、すなわちスクロールケーシング９の内曲面１９の半径をｒとする。
【００３７】
そして、スクロールケーシング９の流れ場の流速と半径ｒとの関係式として、
Ｖθ×ｒｎ＝Γ ………………式１
ここで、Ｖθ：貫流羽根車内部を流れる旋回流の流速
ｎ：速度指数
Γ：流れの循環で定数
として表す。
【００３８】
そして、式１によりランキンの組合わせ渦流れの自由渦流れ２５部において、渦度が正の渦度から負の渦度に変化する速度指数ｎを０．８５≦ｎ≦１．０で与えることにより半径ｒが設定される。なお、図１３はランキンの組合わせ渦流れの半径ｒと周速度成分Ｖθ、半径ｒと渦度ζとの関係を示すグラフで、渦度ζは一般に半径ｒとに流れの循環Γと速度指数ｎにより
ζ＝Γ×（１−ｎ）×ｒ−（１＋ｎ） ………………式２
により表すことができる。
【００３９】
そして、式２より、ｎ＞１で渦度ζは負となりこの範囲内にスクロールケーシング９の内曲面１９の半径ｒを設定すると、図１４に示すように内曲面１９近くでは貫流羽根車８で発生する渦流れとは逆回転の渦が存在するので、流れに対して大きい損失を与え効率の低下を招く。
【００４０】
一方、ｎ＜１で渦度ζは正となりＶθは前述の図１３に示されるように、半径ｒが長くなるに従って漸近的に単一減少する。このため、なるべく速度指数ｎを１に近くするように半径ｒを設定することにより、スクロールケーシング９における流速による流れの損失を少なくすることができて高効率になる。また、ｎ＝１では渦度ζが０となってこの範囲内にスクロールケーシング９の内曲面１９の半径ｒを設定すると、無損失の流れを形成することができて飛躍的に高効率な送風作用が得られる。
【００４１】
しかし、空気調和機の室内機１等に実際に使用される場合に、貫流送風機に発生する空気の流れに対して生じる損失の変動を考慮すると、ｎ＝１であって、かつｎ＜１による１近傍において適宜な範囲を有する半径ｒを設定する。これによって、高効率で安定した流れを得ることができ、良好な送風作用を得ることができる。
【００４２】
また、図１３及び図１４の実施の形態においてスクロールケーシング９の内曲面１９を形成する半径ｒを、速度指数ｎが０．８５≦ｎ≦１．０で与えられるように設定する。これにより、内曲面１９が流線３８に沿うので、流れの損失をさらに極限まで少なくすることができて、最大限の安定した高効率の流れを得ることができる。
【００４３】
しかも、貫流送風機による損失が少なくなることに対応して、貫流羽根車８の回転速度に対する風量の割合が増加する。したがって、同一風量での貫流羽根車８の回転速度を低くすることができるので、前述の図９に示す貫流羽根車８を形成する翼３２の翼面上を流れる流速ｗが低下する。このため、貫流送風機の騒音の主原因である翼３２から発生する騒音を少なくすることができ、静粛に運転できる貫流送風機を得ることができる。
【００４４】
実施の形態５．
図１５〜図１７も、この発明の他の実施の形態の一例を説明する図で、図１５は貫流送風機における空気流の状態を説明する図であって前述の図２相当図、図１６はスクロールケーシングの形状を説明する空気調和機の室内機の縦断側面図、図１７はスクロールケーシングの他の形状を説明する空気調和機の室内機の縦断側面図である。なお、図１５〜図１７の他は前述の図１〜図９の実施の形態と同様に貫流送風機が構成されている。図において、図１〜図９と同符号は相当部分を示し、３８はスクロールケーシング９の内曲面１９寄りの空気流の流線である。
【００４５】
そして、前述の図１４におけるスクロールケーシング９の内曲面１９の半径ｒと、貫流送風機で発生する流れに対して生じる流れの損失の度合いを示す無次元数ξとの関係が、
ｒ∝１／ξ ………………式３
によって変化するように半径ｒを決定し、スクロールケーシング９の形状を設定する。すなわち、貫流送風機の気流に対して生じる流れの損失が大きい場合には、スクロールケーシング９の内曲面１９の半径ｒを小さく、また損失が小さい場合には、スクロールケーシング９の内曲面１９の半径ｒを大きく設定する。
【００４６】
なお、貫流送風機で発生する流れに対して生じる流れの損失が大きい場合の流れを前述の図１４に、また流れの損失が小さい場合の流れを図１５に示す。そして、スクロールケーシング９における自由渦流れ２５部に、渦度ζ＝０、すなわち速度指数ｎ＝１の流線３８が図１４及び図１５に示すように形成される。
【００４７】
そして、渦中心と流線３８間の距離、すなわち流線３８を描く半径をｒζ０すると流れの損失が大きい場合に半径ｒζ０は小さくなる。このため、スクロールケーシング９の内曲面１９寄りは渦度ζが負となって、この箇所に存在する逆回転の渦により損失が生じて効率の低下を招く。
【００４８】
このような不具合を回避するため流れの損失が大きい場合には、スクロールケーシング９の内曲面１９を形成する半径ｒを小さくする。また、流れの損失が小さい場合には、半径ｒζ０は大きくなって内曲面１９寄りでは流速が増し、これによる損失が増加して効率の低下を招く。このような不具合を回避するため流れの損失が小さい場合には、スクロールケーシング９の内曲面１９を形成する半径ｒを大きくする。
【００４９】
そして、空気調和機の室内機１等に実際に使用される場合に、貫流送風機に発生する空気の流れに対して、前面のグリル３、上部吸込み口４及び熱交換器６において圧力損失を生じる。この圧力損失を防ぐために次に述べるようにスクロールケーシング９の内曲面１９が形成される。
【００５０】
すなわち、熱交換器６の厚さが増した場合には、図１６に破線で示すように内曲面１９を形成する半径ｒを小さくする。また、熱交換器６の厚さが減少した場合には、図１７に破線で示すように内曲面１９を形成する半径ｒを大きくする。これによって、高効率で安定した流れが得られると共に、騒音を少なくすることができ、静粛に運転できる貫流送風機を得ることができる。
【００５１】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように、吸い込み口側の熱交換器と背面のスクロールケーシングとの間に配置され回転して空気を吹出す貫流羽根車と、上記スクロールケーシングに接続して設けられ前記貫流羽根車が噴出す空気を流す吹出しダクトと、この吹出しダクトに形成されて前記吹出しダクトの前記貫流羽根車前面側における内面の延長線上の始点と前記吹出しダクト外方向に延長された終点との間で前記貫流羽根車の前面に対向して配置された対向面を有するスタビライザーと、前記始点及び前記終点及び前記貫流羽根車の回転中心により形成される三角形内に配置される前記スクロールケーシングの中心と同心をなし、前記スクロールケーシングの流入側端部と前記スクロールケーシングの中心とを結ぶ直線を半径とする１円弧状のケーシングにより形成された前記スクロールケーシングの内曲面と、を備え、前記スクロールケーシングの内曲面の半径を、前記貫流羽根車内の前記スタビライザーに対応する位置に中心を持ち、強制渦流れの外側に自由渦流れが形成されるランキンの組み合わせ渦流れのうち、前記自由渦流れの範囲内で長くしたものである。
【００５２】
これによって、貫流送風機に発生する空気の流れに対し、流れ全体の損失が少なくなり高効率で安定した流れを得ることができて良好な送風作用を得る効果がある。また、貫流送風機の騒音を少なくすることができ、運転環境を静粛化する効果がある。
【００５３】
また、この発明は以上説明したように、吸い込み口側の熱交換器と背面のスクロールケーシングとの間に配置され回転して空気を吹出す貫流羽根車と、上記スクロールケーシングに接続して設けられ前記貫流羽根車が噴出す空気を流す吹出しダクトと、この吹出しダクトに形成されて前記吹出しダクトの前記貫流羽根車前面側における内面の延長線上の始点と前記吹出しダクト外方向に延長された終点との間で前記貫流羽根車の前面に対向して配置された対向面を有するスタビライザーと、前記始点及び前記終点及び前記貫流羽根車の回転中心により形成される三角形内に配置される前記スクロールケーシングの中心と同心をなし、前記スクロールケーシングの流入側端部と前記スクロールケーシングの中心とを結ぶ直線を半径とするケーシング円弧により形成された前記スクロールケーシングの内曲面と、を備え、強制渦流れの外側に自由渦流れが形成されるランキンの組み合わせ渦流れのうち、前記強制渦流れの最外郭部流れに沿うように前記スタビライザーの対向面を１円弧形状としたものである。
【００５４】
これによって、貫流送風機に発生する空気の流れに対し、流れ全体の損失が少なくなり高効率で安定した流れを得ることができて良好な送風作用を得る効果がある。また、貫流送風機の騒音を少なくすることができ、運転環境を静粛化する効果がある。
【００５５】
また、この発明は以上説明したように、吸い込み口側の熱交換器と背面のスクロールケーシングとの間に配置され回転して空気を吹出す貫流羽根車と、上記スクロールケーシングに接続して設けられ前記貫流羽根車が噴出す空気を流す吹出しダクトと、この吹出しダクトに形成されて前記吹出しダクトの前記貫流羽根車前面側における内面の延長線上の始点と前記吹出しダクト外方向に延長された終点との間で前記貫流羽根車の前面に対向して配置された対向面を有するスタビライザーと、前記始点及び前記終点及び前記貫流羽根車の回転中心により形成される三角形内に配置される前記スクロールケーシングの中心と同心をなし、前記スクロールケーシングの流入側端部と前記スクロールケーシングの中心とを結ぶ直線を半径とする１円弧状のケーシングにより形成された前記スクロールケーシングの内曲面と、を備え、前記スクロールケーシングの内曲面の半径は前記吸い込み口側の機器による圧力損失が大きい場合は小さくし、前記吸い込み口側の機器による圧力損失が減少した場合は大きくするものである。
【００５６】
これによって、貫流送風機に発生する空気の流れに対し、流れ全体の損失が少なくなり高効率で安定した流れを得ることができて良好な送風作用を得る効果がある。また、貫流送風機の騒音を少なくすることができ、運転環境を静粛化する効果がある。
【００５７】
また、この発明は以上説明したように、前記スクロールケーシングの内曲面と前記スタビライザーの対向面を前記スクロールケーシングの中心を中心とした同心の円弧形状としたものである。
【００５８】
これによって、貫流送風機に発生する空気の流れに対し、特にスタビライザー付近の強制渦流れでの損失が減少する。このため、高効率で安定した流れを得ることができて良好な送風作用を得る効果がある。また、貫流送風機の騒音を少なくすることができ、運転環境を静粛化する効果がある。
【００５９】
また、この発明に係る貫流送風機においては、前記スタビライザーの対向面の始点に凸曲面を形成したものである。
【００６０】
これによって、貫流送風機に発生する空気の流れに対し、スタビライザー側での剥離領域が形成されにくくなり、特に渦からの流出流れにおける損失が減少する。また、特にスタビライザー付近の強制渦流れでの損失が減少する。このため、高効率で安定した流れを得ることができて良好な送風作用を得る効果がある。また、貫流送風機の騒音を少なくすることができ、運転環境を静粛化する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示す図で、空気調和機の室内機の縦断側面図。
【図２】図１の貫流送風機における空気流を説明する拡大図。
【図３】図２における空気流を仮説的に説明する図２相当図。
【図４】図３における空気流の他の状況を説明する図２相当図。
【図５】図３における空気流の他の状況を説明する図２相当図。
【図６】図３における空気流の他の状況を説明する図２相当図。
【図７】図３における空気流の他の状況を説明する図２相当図。
【図８】図３における空気流の他の状況を説明する図２相当図。
【図９】図１における貫流送風機の翼の要部を拡大して示す斜視図。
【図１０】この発明の実施の形態２を示す図で、貫流送風機における空気流を説明する図であり前述の図２相当図。
【図１１】図１０に対応した図で、貫流送風機における他の空気流を説明する図であり前述の図２相当図。
【図１２】この発明の実施の形態３を示す図で、貫流送風機における空気流を説明する図であり前述の図２相当図。
【図１３】この発明の実施の形態４を示す図で、貫流送風機における空気流の状態を説明するグラフ。
【図１４】図１３に対応した貫流送風機における空気流の状態を説明する図であり前述の図２相当図。
【図１５】この発明の実施の形態５を示す図で、貫流送風機における空気流の状態を説明する図であって前述の図２相当図。
【図１６】図１５の貫流送風機におけるスクロールケーシングの形状を説明する空気調和機の室内機の縦断側面図。
【図１７】図１５の貫流送風機におけるスクロールケーシングの他の形状を説明する空気調和機の室内機の縦断側面図。
【符号の説明】
８貫流羽根車、９スクロールケーシング、１０吹出しダクト、１３スタビライザー、１４回転中心、１５円弧、１６始点、１７終点、１８
対向面、１９内曲面、２０流入側端部、２１スクロールケーシング中心、２２直線、２３外周交点、３６凸曲面。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a once-through fan used for blowing air such as an air conditioner.
[0002]
[Prior art]
  Cross-flow blowers have been used for air blowers such as air conditioners. Improvements have been made such as improving efficiency for energy saving, quieting for comfort, and stabilizing airflow for improving blowing characteristics. ing. However, since the logical verification of the blown airflow is not performed in the design method of the once-through blower, the characteristics of each device such as an air conditioner are improved by a trial and error method.
[0003]
  That is, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-296479 as a conventional once-through impeller, a rear casing that constitutes the upper rear portion of the once-through fan, and a back provided with a stagnation portion in the same direction as the rotating shaft of the once-through fan A nose is provided. With such a configuration, improvements such as eliminating backflow and other disturbances, reducing noise and improving efficiency have been made.
[0004]
  Further, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-305695, a stabilizer is disposed at a position orthogonal to a line passing through the center of the once-through impeller from the lower portion in front of the once-through impeller and facing the once-through impeller. At the same time, the scroll casing is formed by two circular arcs so as to be optimal for the stabilizer position, thereby improving the reduction in discharge air volume and noise.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  In the conventional once-through fan as described above, although the suction side shape and the blowout portion shape of the once-through impeller have been changed to improve efficiency, reduce noise, and stabilize the air flow, it is generated by the once-through impeller. Phenomenon control of the airflow itself is not performed. Therefore, there has been a problem that productivity cannot be improved because essential improvements in efficiency, noise characteristics, etc. cannot be made, and trial and error improvements are repeated for each device such as an air conditioner.
[0006]
  The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a once-through fan with improved blowing performance based on the phenomenon control of the airflow itself generated by the once-through impeller.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In the once-through fan according to the present invention,A once-through impeller disposed between a heat exchanger on the suction port side and a scroll casing on the back and rotating to blow out air, and a blowout for flowing air blown out by the once-through impeller connected to the scroll casing A duct and a front face of the once-through impeller formed between the start point of the inner surface of the blow-out duct on the front side of the cross-flow impeller and the end point extended outward of the blow-out duct. A concentric with the center of the scroll casing disposed in a triangle formed by the stabilizer having the opposing surface disposed in the triangle formed by the start point and the end point and the rotation center of the cross-flow impeller, and the inflow of the scroll casing The spout formed by a single arc-shaped casing having a radius that is a straight line connecting a side end and the center of the scroll casing. An inner curved surface of the roll casing, the radius of the inner curved surface of the scroll casing is centered at a position corresponding to the stabilizer in the cross-flow impeller, and a free vortex flow is formed outside the forced vortex flow Among the combined vortex flows, the vortex flows are elongated within the range of the free vortex flow.
[0008]
  In the once-through fan according to the present invention,A once-through impeller disposed between a heat exchanger on the suction port side and a scroll casing on the back and rotating to blow out air, and a blowout for flowing air blown out by the once-through impeller connected to the scroll casing A duct and a front face of the once-through impeller formed between the start point of the inner surface of the blow-out duct on the front side of the cross-flow impeller and the end point extended outward of the blow-out duct. A stabilizer having opposed surfaces arranged in the same manner, the start point, the end point and the flow-through A casing arc that is concentric with the center of the scroll casing disposed within a triangle formed by the rotation center of the impeller and has a radius that is a straight line connecting the inflow side end of the scroll casing and the center of the scroll casing. An inner curved surface of the scroll casing formed, and among the combined vortex flows of Rankine in which a free vortex flow is formed outside the forced vortex flow, the stabilizer so as to follow the outermost flow of the forced vortex flow The opposing surface is made into one circular arc shape.
[0009]
  In the once-through fan according to the present invention,A once-through impeller disposed between a heat exchanger on the suction port side and a scroll casing on the back and rotating to blow out air, and a blowout for flowing air blown out by the once-through impeller connected to the scroll casing A duct and a front face of the once-through impeller formed between the start point of the inner surface of the blow-out duct on the front side of the cross-flow impeller and the end point extended outward of the blow-out duct. A concentric with the center of the scroll casing disposed in a triangle formed by the stabilizer having the opposing surface disposed in the triangle formed by the start point and the end point and the rotation center of the cross-flow impeller, and the inflow of the scroll casing The spout formed by a single arc-shaped casing having a radius that is a straight line connecting a side end and the center of the scroll casing. An inner curved surface of the roll casing, and the radius of the inner curved surface of the scroll casing is small when the pressure loss due to the suction side device is large, and large when the pressure loss due to the suction side device is reduced. To do.
[0010]
  In the once-through fan according to the present invention,The inner curved surface of the scroll casing and the opposing surface of the stabilizer are concentric arcs with the center of the scroll casing as the center.
[0011]
  In the once-through fan according to the present invention,A convex curved surface is formed at the starting point of the opposing surface of the stabilizer.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
  FIGS. 1-9 is a figure which shows an example of embodiment of this invention, FIG. 1 is a vertical side view of the indoor unit of an air conditioner, FIG. 2 is an enlarged view explaining the air flow in the cross-flow fan of FIG. 3 is a diagram equivalent to FIG. 2 for explaining the air flow in FIG. 2 hypothetically, FIG. 4 is a diagram equivalent to FIG. 2 for explaining another situation of the air flow in FIG. 3, and FIG. FIG. 2 is a view corresponding to FIG. 2, FIG. 6 is also a view corresponding to FIG. 2 illustrating another state of the air flow in FIG. 3, and FIG. 7 is also a view corresponding to FIG. FIG. 8 is also a view corresponding to FIG. 2 for explaining another state of the air flow in FIG. 3, and FIG. 9 is an enlarged perspective view showing a main part of the blade of the cross-flow fan in FIG.
[0013]
  In the figure, 1 is a housing of an indoor unit, 2 is a panel provided on the front surface of the housing 1, 3 is a grill provided on the panel 2 to form an air intake, and 4 is provided on the upper surface of the housing 1 and is air An upper suction port that forms the upper surface intake port of 5, 5 is an air outlet provided near the lower front surface of the housing 1, and 6 is a heat exchanger that is provided in the housing 1 and is opposed to the grill 3. , 7 is a drain pan provided in the housing 1 and provided opposite to the lower edge of the heat exchanger 6 to receive the drain of the heat exchanger 6.
[0014]
  8 is a ventilation function of the indoor unit provided in the casing 1, that is, a once-through impeller that forms a main part of the once-through fan, 9 is a scroll casing provided in the casing 1 and provided on the back surface of the once-through impeller 8, Reference numeral 10 denotes a blow-out duct connected to the scroll casing 9 and communicating with the blow-out port 5. The blow-out port 5 has a lower inner surface 11 and an upper inner surface 12 on the front side of the cross-flow impeller 8 above the blow-out port 5.
[0015]
  Reference numeral 13 denotes a stabilizer provided on the upper inner surface 12 opposite to the once-through impeller 8, an arc whose center is arranged at the rotation center 14 of the once-through impeller 8 and has a diameter of 103% or more of the diameter of the once-through impeller 8. 15 is formed as a starting point 16 at the intersection of the blower duct 10 and the extension line of the upper inner surface 12 of the blowout duct 10 and is extended outward from the blowout duct 12 to form an end point 17.
[0016]
  Reference numeral 19 denotes an inner curved surface of the scroll casing, and a distance from the outer peripheral intersection 23 between the straight line 22 connecting the inflow side end portion 20 of the scroll casing 9 and the scroll casing center 21 and the outer periphery of the throughflow impeller 8 to the inflow side end portion 20 is a throughflow blade. A vertical bisector that is set to 3% or more of the diameter of the wheel 8 and connects both the start point 16 and the end point 17 is arranged at the rotation center 14 of the once-through impeller 8, and both the above-mentioned and the rotation center 14 of the once-through impeller 8 are arranged. Is formed by a casing arc that is concentric with the scroll casing center 21 arranged in the triangle formed by the above and has a radius that is a straight line connecting the inflow side end 20 and the scroll casing center 21.
[0017]
  24 is a forced vortex flow, 25 is a free vortex flow, 26 is a boundary line between the forced vortex flow 24 and the free vortex flow 25, 27 is the tip of the upper inner surface 12 on the front side of the cross-flow impeller 8 of the blowout duct 10, A basic stabilizer 29 is an edge-shaped end of the basic stabilizer 28, 30 is an inflow flow into the vortex, 31 is an outflow flow from the vortex, and 32 is a blade of the once-through impeller 8.
[0018]
  In the once-through fan configured as described above, when the once-through impeller 8 rotates, the suction flow that passes through the heat exchanger 6 through the grill 3 and the upper suction port 4 with the stabilizer 13 as a boundary, and the inside of the once-through impeller 8 A blowing flow that passes through and flows out to the blowing duct 10 is generated. And the Rankine which has a center in the position corresponding to the stabilizer 13 in the once-through impeller 8 like the situation which added the blowing duct 10 to the schematic diagram of the combined vortex flow of Rankine shown in FIG. A combined vortex flow is formed.
[0019]
  In the combined vortex flow of Rankine, a free vortex flow 25 is formed outside the forced vortex flow 24, and the free vortex flow 25 is guided by the blowout duct 10 to achieve the blowout flow in the cross-flow blower, that is, the blowing function. The In such a situation, when the distal end portion 27 of the upper inner surface 12 of the blowout duct 10 is on the boundary line 26 between the forced vortex flow 24 and the free vortex flow 25, the air flow with the highest efficiency and the more stable air flow can be obtained.
[0020]
  4 and 5 are views showing a flow state when the tip portion 27 of the upper inner surface 12 of the blowout duct 10 is not on the boundary line 26. FIG. 4 shows the tip portion 27 arranged inside the free vortex flow 25. FIG. In this state, the blowout flow is reduced. FIG. 5 shows a case where the tip 27 is disposed inside the forced vortex flow 24. In this state, the vortex flow is broken, so that a loss occurs and the blowing efficiency is lowered.
[0021]
  Next, the relationship between Rankine's combined vortex flow and the stabilizer 13 will be described. That is, FIG. 6 is a diagram showing the basic relationship between the Rankine's combined vortex flow and the stabilizer 13. The basic stabilizer 28 converts the Rankine's combined vortex flow from the free vortex flow 25 into the vortex inflow 30 and the vortex. It functions to separate into the outflow stream 31 of the gas. The free vortex flow 25 is separated by the edge-shaped end portion 29 of the basic stabilizer 28.
[0022]
  Then, the flows having different directions are close to each other at the edge-shaped end portion 29, that is, the position indicated by the broken-line circle in FIG. 6, and the flow at the broken-line circle position becomes very unstable, so that the entire vortex flow becomes unstable. FIG. 7 is a view showing a stable flow state when the opposed surface 18 of the stabilizer 13 is added to the edge-shaped end portion 29 of the basic stabilizer 28 in the configuration shown in FIG.
[0023]
  That is, the basic stabilizer 28 is arranged for an unstable flow, and the opposed surface 18 is arranged to extend toward the vortex inflow 30 side. Thereby, the inflow flow 30 into the vortex and the outflow flow 31 from the vortex are separated due to the facing surface 18. Accordingly, the flows having different directions at the positions indicated by the broken-line circles in FIG. 7 are separated from each other, so that the flow at the 29 edge-shaped end portions is stabilized and the entire flow is also stabilized.
[0024]
  FIG. 8 is a view showing a flow state when the opposed surface 18 of the stabilizer 13 is extended toward the outflow flow 31 side from the vortex at the edge-shaped end portion 29 of the basic stabilizer 28 in the configuration shown in FIG. It is. At this time, a new vortex is generated on the counter-flow impeller 8 side of the opposing surface 18 by the outflow flow 31 from the vortex, so that a loss occurs and the blowing efficiency decreases.
[0025]
  In addition, since the scroll casing 9 is arranged inside the free vortex flow 25 in the combined vortex flow of Rankine, the flow casing 9 has a shape along the flow line of the free vortex flow 25 and has a low loss and a highly efficient and stable flow. Is obtained. The flow line of the free vortex flow 25 is an arc-shaped flow having a certain radius, and by providing the one-arc-shaped scroll casing 9 along the flow line of the free vortex flow 25, the flow is low and highly efficient and stable. Is obtained.
[0026]
  As described above, in the embodiment of FIGS. 1 to 9, it is formed on the upper inner surface 12 of the blowout duct 10 and is disposed to face the front surface of the once-through impeller 8, and the center is the rotation center 14 of the once-through impeller 8. The starting point 16 is the intersection of the arc 15 having a diameter of 103% or more of the diameter of the once-through impeller 8 and the upper inner surface 12 of the blowout duct 10, that is, the extension line of the inner surface on the front side of the once-through impeller 8; A stabilizer 13 is provided having an opposing surface 18 which is extended outwardly from the outlet duct 10 to form an end point 17.
[0027]
  In addition, the distance from the outer peripheral intersection 23 between the straight line 22 connecting the inflow side end 20 of the scroll casing 9 and the scroll casing center 21 and the outer periphery of the once-through impeller 8 to the inflow side end 20 is 3% of the diameter of the once-through impeller 8. A vertical bisector connecting both the start point 16 and the end point 17 is arranged at the rotation center 14 of the once-through impeller 8 and is within the triangle formed by the both and the rotation center 14 of the once-through impeller 8. An inner curved surface 19 of the scroll casing 9 is provided which is concentric with the arranged scroll casing center 21 and is formed by a casing arc whose radius is a straight line connecting the inflow side end 20 and the scroll casing center 21.
[0028]
  Thereby, there can be obtained a highly efficient and stable flow with little loss by the once-through fan, and a good blowing action can be obtained. Furthermore, the ratio of the air volume with respect to the rotational speed of the once-through impeller 8 increases due to the loss reduction in the blowing action. Therefore, since the rotational speed of the once-through impeller 8 with the same air volume can be lowered, the flow velocity w flowing on the blade surface of the blade 32 forming the once-through impeller 8 shown in FIG. 9 is reduced. For this reason, the noise which generate | occur | produces from the wing | blade 32 which is the main cause of the noise of a once-through fan can be reduced, and the once-through fan which can be operated quietly can be obtained.
[0029]
Embodiment 2. FIG.
  10 and 11 are diagrams for explaining an example of another embodiment of the present invention. FIG. 10 is a diagram for explaining the air flow in the once-through fan. FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 2, and FIG. It is a figure explaining another air flow, Comprising: It is the above-mentioned FIG. 2 equivalent figure. In addition to FIG.10 and FIG.11, the once-through fan is comprised similarly to embodiment of the above-mentioned FIGS. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS.
[0030]
  Reference numeral 33 denotes a circulating flow, which corresponds to a forced vortex flow in the combined vortex flow of Rankine. Reference numeral 34 denotes a through-flow, which corresponds to a free vortex flow in Rankine's combined vortex flow. Further, 35 in FIG. 10 is a peeling region, and 36 in FIG. 11 is a convex curved surface, which is formed at the starting point 16 of the opposing surface 18 of the stabilizer 13.
[0031]
  In the once-through fan configured as described above, in the configuration according to FIG. 10, there is no convex curved surface 36, and the through-flow 34 flows into the upper inner surface 12 of the blowing duct 10 with an angle of attack. For this reason, the separation region 35 is formed on the side of the stabilizer 13 and the flow in the vicinity thereof is greatly disturbed. Therefore, the flow becomes unstable and a loss occurs, and the noise increases.
[0032]
  However, in the configuration according to FIG. 11, the convex curved surface 36 is formed and the peeling region 35 is hardly formed, and the disturbance in the vicinity thereof does not increase. For this reason, the loss in the outflow flow from the vortex is reduced. For this reason, since the through-flow 34 is stabilized, it is possible to obtain a highly efficient and stable flow with less loss, and a good blowing action can be obtained to obtain the same action as the above-described embodiment of FIGS. be able to.
[0033]
Embodiment 3 FIG.
  FIG. 12 is also a diagram showing an example of another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a diagram for explaining the air flow in the once-through fan, and corresponds to the aforementioned FIG. Except for FIG. 12, a once-through fan is configured in the same manner as the above-described embodiment shown in FIGS. In the figure, the same reference numerals as in FIGS. 1 to 9 indicate the corresponding parts, and 37 is the outermost flow, and the outermost contour on the boundary line 27 of the forced vortex flow 24 and free vortex flow 25 in the combined vortex flow of Rankine Formed in the part. Reference numeral 18 denotes an opposing surface of the stabilizer 13, which is formed in an arc shape along the outermost part flow 37.
[0034]
  In the once-through fan configured as described above, the air flow in the vicinity of the stabilizer 13 is the outermost flow 37, and the stabilizer has an arc shape along the outermost flow 37, that is, an arc shape concentric with the scroll casing 9. 13 opposing surfaces 18 are formed. As a result, the loss of the outermost part flow 37 is reduced, the loss in the forced vortex flow 24 near the stabilizer 13 is reduced, a highly efficient and stable flow can be obtained, and a good air blowing action is obtained. The same operation as the embodiment of FIGS. 1 to 9 can be obtained.
[0035]
Embodiment 4 FIG.
  FIGS. 13 and 14 are also diagrams for explaining an example of another embodiment of the present invention. FIG. 13 is a graph for explaining the state of air flow in the once-through fan, and FIG. 14 is for explaining the state of air flow in the once-through fan. FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 2 described above. In addition, except for FIG.13 and FIG.14, the once-through fan is comprised similarly to embodiment of the above-mentioned FIGS.
[0036]
  In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 9 denote corresponding parts, and 38 denotes a streamline of air flow near the inner curved surface 19 of the scroll casing 9. The length of a straight line 22 connecting the inflow side end 20 of the scroll casing 9 and the scroll casing center 21, that is, the radius of the inner curved surface 19 of the scroll casing 9 is defined as r.
[0037]
  And as a relational expression between the flow velocity of the flow field of the scroll casing 9 and the radius r,
    Vθ × rn = Γ ………… Equation 1
  Where Vθ: the flow velocity of the swirling flow inside the once-through impeller
            n: Speed index
            Γ: constant in flow circulation
Represent as
[0038]
  Then, the velocity index n at which the vorticity changes from the positive vorticity to the negative vorticity is given by 0.85 ≦ n ≦ 1.0 in the free vortex flow 25 part of the combined vortex flow of Rankine according to Equation 1. To set the radius r. FIG. 13 is a graph showing the relationship between the radius r of the combined vortex flow of the Rankine and the peripheral velocity component Vθ, and the relationship between the radius r and the vorticity ζ. n
          .zeta. =. GAMMA..times. (1-n) .times.r- (1 + n) ............. Formula 2
Can be represented by
[0039]
  From Equation 2, when n> 1, the vorticity ζ is negative, and when the radius r of the inner curved surface 19 of the scroll casing 9 is set within this range, as shown in FIG. Since the vortex of the reverse rotation exists with the generated vortex flow, a large loss is given to the flow and the efficiency is lowered.
[0040]
  On the other hand, when n <1, the vorticity ζ is positive, and Vθ is asymptotically decreased as the radius r becomes longer as shown in FIG. For this reason, by setting the radius r so as to make the speed index n as close to 1 as possible, the flow loss due to the flow velocity in the scroll casing 9 can be reduced, and the efficiency becomes high. Further, when n = 1, the vorticity ζ is 0, and when the radius r of the inner curved surface 19 of the scroll casing 9 is set within this range, a lossless flow can be formed and the air flow can be dramatically increased. The effect is obtained.
[0041]
  However, when it is actually used in the indoor unit 1 of an air conditioner, n = 1 and n <1 in consideration of fluctuations in loss generated with respect to the air flow generated in the once-through fan. A radius r having an appropriate range in the vicinity of 1 is set. As a result, a highly efficient and stable flow can be obtained, and a good blowing action can be obtained.
[0042]
  Further, in the embodiment of FIGS. 13 and 14, the radius r forming the inner curved surface 19 of the scroll casing 9 is set so that the speed index n is given by 0.85 ≦ n ≦ 1.0. Thereby, since the inner curved surface 19 is along the streamline 38, the flow loss can be further reduced to the limit, and the maximum stable and highly efficient flow can be obtained.
[0043]
  And the ratio of the air volume with respect to the rotational speed of the once-through impeller 8 increases corresponding to the loss by a once-through fan being reduced. Therefore, since the rotational speed of the once-through impeller 8 with the same air volume can be lowered, the flow velocity w flowing on the blade surface of the blade 32 forming the once-through impeller 8 shown in FIG. 9 is reduced. For this reason, the noise which generate | occur | produces from the wing | blade 32 which is the main cause of the noise of a once-through fan can be reduced, and the once-through fan which can be operated quietly can be obtained.
[0044]
Embodiment 5. FIG.
  FIGS. 15 to 17 are also diagrams for explaining an example of another embodiment of the present invention. FIG. 15 is a diagram for explaining the state of air flow in the cross-flow blower. FIG. FIG. 17 is a longitudinal side view of the air conditioner indoor unit illustrating another shape of the scroll casing, and FIG. 17 is a longitudinal side view of the air conditioner indoor unit illustrating the shape of the scroll casing. In addition, the cross-flow fan is comprised similarly to embodiment of above-mentioned FIGS. 1-9 other than FIGS. 15-17. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 9 denote corresponding parts, and 38 denotes a streamline of air flow near the inner curved surface 19 of the scroll casing 9.
[0045]
  Then, the relationship between the radius r of the inner curved surface 19 of the scroll casing 9 in FIG. 14 and the dimensionless number ξ indicating the degree of flow loss generated with respect to the flow generated by the cross-flow fan is as follows:
          r∝1 / ξ ……………… Formula 3
The radius r is determined so as to change according to, and the shape of the scroll casing 9 is set. That is, the radius r of the inner curved surface 19 of the scroll casing 9 is reduced when the flow loss generated with respect to the airflow of the once-through fan is large, and the radius r of the inner curved surface 19 of the scroll casing 9 is small when the loss is small. Set a larger value.
[0046]
  FIG. 14 shows the flow when the flow loss generated with respect to the flow generated by the once-through fan is large, and FIG. 15 shows the flow when the flow loss is small. Then, a streamline 38 having a vorticity ζ = 0, that is, a velocity index n = 1, is formed in the free vortex flow 25 in the scroll casing 9 as shown in FIGS.
[0047]
  When the distance between the center of the vortex and the streamline 38, that is, the radius that draws the streamline 38 is rζ0, the radius rζ0 becomes small when the flow loss is large. For this reason, the vorticity ζ is negative near the inner curved surface 19 of the scroll casing 9, and a loss occurs due to the reverse rotation vortex existing at this location, resulting in a decrease in efficiency.
[0048]
  In order to avoid such problems, when the flow loss is large, the radius r forming the inner curved surface 19 of the scroll casing 9 is reduced. In addition, when the flow loss is small, the radius rζ0 is increased and the flow velocity is increased near the inner curved surface 19, thereby increasing the loss and reducing the efficiency. In order to avoid such a problem, when the flow loss is small, the radius r forming the inner curved surface 19 of the scroll casing 9 is increased.
[0049]
  And when it is actually used for the indoor unit 1 etc. of an air conditioner, a pressure loss is produced in the front grill 3, upper suction port 4, and heat exchanger 6 with respect to the air flow generated in the once-through fan. . In order to prevent this pressure loss, an inner curved surface 19 of the scroll casing 9 is formed as described below.
[0050]
  That is, when the thickness of the heat exchanger 6 increases, the radius r forming the inner curved surface 19 is reduced as shown by the broken line in FIG. Further, when the thickness of the heat exchanger 6 decreases, the radius r forming the inner curved surface 19 is increased as shown by a broken line in FIG. As a result, a highly efficient and stable flow can be obtained, noise can be reduced, and a once-through fan that can be operated silently can be obtained.
[0051]
【The invention's effect】
  As described above, the present inventionA once-through impeller disposed between a heat exchanger on the suction port side and a scroll casing on the back and rotating to blow out air, and a blowout for flowing air blown out by the once-through impeller connected to the scroll casing A duct and a front face of the once-through impeller formed between the start point of the inner surface of the blow-out duct on the front side of the cross-flow impeller and the end point extended outward of the blow-out duct. A concentric with the center of the scroll casing disposed in a triangle formed by the stabilizer having the opposing surface disposed in the triangle formed by the start point and the end point and the rotation center of the cross-flow impeller, and the inflow of the scroll casing The spout formed by a single arc-shaped casing having a radius that is a straight line connecting a side end and the center of the scroll casing. An inner curved surface of the roll casing, the radius of the inner curved surface of the scroll casing is centered at a position corresponding to the stabilizer in the cross-flow impeller, and a free vortex flow is formed outside the forced vortex flow Among the combined vortex flows, the vortex flows are elongated within the range of the free vortex flow.
[0052]
  As a result, the loss of the entire flow is reduced with respect to the air flow generated in the once-through blower, and a highly efficient and stable flow can be obtained. Moreover, the noise of the once-through blower can be reduced, and there is an effect of quieting the operating environment.
[0053]
  In addition, as described above, the present inventionA once-through impeller arranged between a heat exchanger on the suction port side and a scroll casing on the back and rotating to blow out air, and a blowout for flowing air blown out by the once-through impeller connected to the scroll casing A duct and a front surface of the cross-flow impeller formed between the start point of the inner surface of the blow-out duct on the front surface side of the cross-flow impeller and an end point extended outward of the blow-out duct. And a stabilizer having an opposing surface arranged concentrically with the center of the scroll casing disposed in a triangle formed by the start point, the end point, and the center of rotation of the cross-flow impeller, and the inflow of the scroll casing A side end and the center of the scroll casing; An inner curved surface of the scroll casing formed by a casing arc whose radius is a straight line connecting the two, and among the combined vortex flows of Rankine in which a free vortex flow is formed outside the forced vortex flow, The opposing surface of the stabilizer is formed in one circular arc shape so as to follow the outermost part flow.
[0054]
  As a result, for the air flow generated in the once-through fan,Less overall flow lossIt is possible to obtain a highly efficient and stable flow and to obtain a good air blowing effect. Moreover, the noise of the once-through blower can be reduced, and there is an effect of quieting the operating environment.
[0055]
  In addition, as described above, the present inventionA once-through impeller disposed between a heat exchanger on the suction port side and a scroll casing on the back and rotating to blow out air, and a blowout for flowing air blown out by the once-through impeller connected to the scroll casing A duct and a front face of the once-through impeller formed between the start point of the inner surface of the blow-out duct on the front side of the cross-flow impeller and the end point extended outward of the blow-out duct. A concentric with the center of the scroll casing disposed in a triangle formed by the stabilizer having the opposing surface disposed in the triangle formed by the start point and the end point and the rotation center of the cross-flow impeller, and the inflow of the scroll casing The spout formed by a single arc-shaped casing having a radius that is a straight line connecting a side end and the center of the scroll casing. An inner curved surface of the roll casing, and the radius of the inner curved surface of the scroll casing is small when the pressure loss due to the suction side device is large, and large when the pressure loss due to the suction side device is reduced. To do.
[0056]
  As a result, for the air flow generated in the once-through fan,Less overall flow lossIt is possible to obtain a highly efficient and stable flow and to obtain a good air blowing effect. Moreover, the noise of the once-through blower can be reduced, and there is an effect of quieting the operating environment.
[0057]
  In addition, as described above, the present inventionThe inner curved surface of the scroll casing and the opposing surface of the stabilizer are concentric arcs with the center of the scroll casing as the center.
[0058]
  This reduces the loss in the forced vortex flow, particularly near the stabilizer, with respect to the air flow generated in the once-through fan. For this reason, there is an effect that a highly efficient and stable flow can be obtained and a good blowing action can be obtained. Moreover, the noise of the once-through blower can be reduced, and there is an effect of quieting the operating environment.
[0059]
  In the once-through fan according to the present invention,A convex curved surface is formed at the starting point of the opposing surface of the stabilizer.
[0060]
  This makes it difficult to form a separation region on the stabilizer side with respect to the air flow generated in the once-through blower, and particularly reduces the loss in the outflow flow from the vortex. In addition, the loss in the forced vortex flow especially near the stabilizer is reduced. For this reason, there is an effect that a highly efficient and stable flow can be obtained and a good blowing action can be obtained. Moreover, the noise of the once-through blower can be reduced, and there is an effect of quieting the operating environment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and is a longitudinal side view of an indoor unit of an air conditioner.
FIG. 2 is an enlarged view for explaining an air flow in the once-through fan of FIG. 1;
3 is a view equivalent to FIG. 2 for explaining the airflow in FIG. 2 hypothetically.
4 is a view corresponding to FIG. 2 for explaining another state of the air flow in FIG. 3;
5 is a view corresponding to FIG. 2 for explaining another state of the air flow in FIG. 3;
6 is a view corresponding to FIG. 2 for explaining another state of the air flow in FIG. 3;
7 is a view corresponding to FIG. 2 for explaining another state of the air flow in FIG. 3;
8 is a view corresponding to FIG. 2 for explaining another state of the air flow in FIG. 3;
9 is an enlarged perspective view showing a main part of a blade of the once-through fan in FIG. 1. FIG.
FIG. 10 shows the second embodiment of the present invention and is a view for explaining the air flow in the once-through fan, corresponding to FIG. 2 described above.
FIG. 11 is a view corresponding to FIG. 10 and is a view for explaining another air flow in the cross-flow fan, corresponding to FIG. 2 described above.
FIG. 12 is a diagram illustrating Embodiment 3 of the present invention, and is a diagram for explaining an air flow in a once-through fan, corresponding to FIG. 2 described above.
FIG. 13 shows the fourth embodiment of the present invention and is a graph for explaining the state of air flow in the once-through fan.
14 is a view for explaining the state of air flow in the cross-flow blower corresponding to FIG. 13, and corresponds to FIG. 2 described above.
FIG. 15 is a diagram illustrating the fifth embodiment of the present invention, and is a diagram for explaining the state of air flow in the once-through fan, corresponding to FIG. 2 described above.
16 is a longitudinal side view of an indoor unit of an air conditioner for explaining the shape of a scroll casing in the cross-flow fan of FIG.
17 is a longitudinal side view of an indoor unit of an air conditioner for explaining another shape of the scroll casing in the cross-flow fan of FIG.
[Explanation of symbols]
  8 Cross-flow impeller, 9 Scroll casing, 10 Outlet duct, 13 Stabilizer, 14 Center of rotation, 15 Arc, 16 Start point, 17 End point, 18
Opposing surface, 19 inner curved surface, 20 inflow side end, 21 scroll casing center, 22 straight line, 23 outer periphery intersection, 36 convex curved surface.

Claims

A once-through impeller disposed between a heat exchanger on the suction port side and a scroll casing on the back and rotating to blow out air, and a blowout for flowing air blown out by the once-through impeller connected to the scroll casing A duct and a front surface of the cross-flow impeller formed between the start point of the inner surface of the blow-out duct on the front surface side of the cross-flow impeller and an end point extended outward of the blow-out duct. A concentric with the center of the scroll casing disposed in a triangle formed by the stabilizer having the opposing surface disposed in the triangle formed by the start point and the end point and the rotation center of the cross-flow impeller, and the inflow of the scroll casing The spout formed by a single arc-shaped casing having a radius that is a straight line connecting a side end and the center of the scroll casing. An inner curved surface of the roll casing, the radius of the inner curved surface of the scroll casing is centered at a position corresponding to the stabilizer in the cross-flow impeller, and a free vortex flow is formed outside the forced vortex flow Of the combined vortex flows, the cross flow blower is characterized in that it is elongated within the range of the free vortex flow.

A once-through impeller disposed between a heat exchanger on the suction port side and a scroll casing on the back and rotating to blow out air, and a blowout for flowing air blown out by the once-through impeller connected to the scroll casing A duct and a front surface of the cross-flow impeller formed between the start point of the inner surface of the blow-out duct on the front surface side of the cross-flow impeller and an end point extended outward of the blow-out duct. A concentric with the center of the scroll casing disposed in a triangle formed by the stabilizer having the opposing surface disposed in the triangle formed by the start point and the end point and the rotation center of the cross-flow impeller, and the inflow of the scroll casing The scroll formed by a casing arc whose radius is a straight line connecting a side end and the center of the scroll casing. An internal curved surface of the casing, and amongst the combined vortex flows of Rankine in which a free vortex flow is formed outside the forced vortex flow, the opposing surface of the stabilizer is 1 along the outermost flow of the forced vortex flow A once-through blower characterized by an arc shape.

A once-through impeller disposed between a heat exchanger on the suction port side and a scroll casing on the back and rotating to blow out air, and a blowout for flowing air blown out by the once-through impeller connected to the scroll casing A duct and a front surface of the cross-flow impeller formed between the start point of the inner surface of the blow-out duct on the front surface side of the cross-flow impeller and an end point extended outward of the blow-out duct. And a stabilizer having an opposing surface arranged concentrically with the center of the scroll casing disposed in a triangle formed by the start point, the end point, and the center of rotation of the cross-flow impeller, and the inflow of the scroll casing The spout formed by a single arc-shaped casing having a radius that is a straight line connecting a side end and the center of the scroll casing. An inner curved surface of the roll casing, and the radius of the inner curved surface of the scroll casing is small when the pressure loss due to the suction side device is large, and large when the pressure loss due to the suction side device is reduced. A once-through blower characterized by

The cross-flow blower according to any one of claims 1 to 3, wherein the inner curved surface of the scroll casing and the opposing surface of the stabilizer are concentric arcs centered on the center of the scroll casing.

The cross-flow blower according to any one of claims 1 to 3, wherein a convex curved surface is formed at a starting point of an opposing surface of the stabilizer.