JP3758396B2 - Air conditioner - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は駆動用モータの放熱効率を維持しつつ低騒音化を図った遠心送風機の羽根車およびこの羽根車を有する空気調和機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図27は従来の遠心送風機の羽根車を示す斜視図、図28は図27の羽根車を吸込口側から見た平面図、図29は図27の縦断面図である。
図27乃至図29において、遠心送風機の羽根車1は駆動用モータ2の回転軸0を固定するハブ1aと一体に成形された主板1bに複数枚の羽根1cが取り付けられ、主板1bと対向して空気の吸込口1fおよび羽根1cへの空気の案内流路を形成するシュラウド1dにより構成される。ハブ1aには駆動用モータ2で発っせられた熱を放熱するためのモータ放熱穴1eが等間隔に複数個あけられている。
【0003】
図27、28のように、遠心送風機の羽根車1が駆動用モータ2により矢印Aの向きに回転すると、図29に示すように羽根車の吸込口1fより空気は矢印Bのように吸い込まれた後、矢印Cのように羽根車吹出口1gより羽根車1に対し放射状に吹き出される。このとき図27乃至図29のようにモータ放熱穴1eがあけられているため、図29のように駆動用モータ2が配置されているハブ1aおよび主板1bの裏側から圧力の低い羽根車内部風路1hに循環流れDが存在している。この循環流れDが駆動用モータ2の表面を流れることにより放熱される。
【0004】
また従来の遠心送風機の羽根車1は、成形が容易なプラスチックと強度を確保するためのガラス繊維の混合材料により製造されている。
さらに図30乃至図32は前記図27乃至図29のような遠心送風機の羽根車1を有する従来の天井埋込型空気調和機の一例を示し、図30は従来の天井埋込型空気調和機を示す斜視図、図31は図30の縦断面図、図32は図30のK−Kにおける水平断面図である。尚、図31は図32のF−O−G−Fにおける縦断面図に相当する。
【0005】
図30乃至図32において、天井裏11に埋設された空気調和機本体3の内部には、前記遠心送風機の羽根車1および駆動するための駆動用モータ2、羽根車吸込口1fへの空気の導風路であるベルマウス4、遠心送風機の羽根車1のまわりに立設された熱交換器5、熱交換器5の下方には熱交換器により空気が凝縮され生成されたドレン水を受け止めるドレンパン6、駆動用モータ等を制御するための制御基板を収納する電気品箱9等が配設される。
また空気調和機本体3の下部には化粧パネル7が固定され、化粧パネル7の中央付近には本体吸込口である吸込グリル7a、吸込グリル7aの外側四方には吹出口7bが形成されている。
【0006】
空気調和機運転時、図32のように駆動用モータ2で駆動され矢印Aに回転する遠心送風機の羽根車1によって図30、31のように部屋11の空気が吸込グリル7aから矢印Bのように吸い込まれ、フィルタ8でホコリ等が除去された後、ベルマウス4を通り遠心送風機の羽根車1に吸い込まれる。その後遠心送風機の羽根車1から吹き出された空気Cは熱交換器5を通過しながら加熱または冷却され、風向板12により空気の流れ方向を制御されつつ吹出口7bから部屋10に吹き出し空調される。
【0007】
このとき図31、32のように遠心送風機の羽根車1から吹き出された流れCは大部分が熱交換器5を通過するが、羽根車内部風路1hの方が圧力が低く、図31のようにモータ放熱穴1eがあけられているため、空気調和機本体3の天板3aと羽根車1の主板1bとの隙間を通り、再び羽根車内部風路1hに流れる循環流れDが生じる。この循環流れDが駆動用モータ2の表面を流れることにより放熱される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来の遠心送風機の羽根車はこのように自然の流れによりモータが放熱されていたが、遠心送風機の羽根車1のハブ1aに有する複数個の駆動用モータ放熱穴1eから羽根車内部風路1hに循環流れDが流入する際、図29、31のように循環流れDは噴流状の乱れた流れのため、この流れが羽根車1の複数枚の羽根1cを通過するとき羽根面上に圧力変動が生じ騒音悪化を引き起こすという課題があった。
【0009】
また図29、31のように循環流れDが本来羽根車1が吸い込む流れBを押しやるため、実際の送風量が減り羽根車1の送風効率が悪化していた。
さらに遠心送風機の羽根車1はおもにプラスチックとガラス繊維の混合材料で製造されていたため完全なリサイクルはできず、細かく粉砕し廃却するしかなかった。そしてプラスチック製のため羽根車1全体の重量が重く、モータへの駆動負荷が大きいためモータの発熱量が多かった。
【0010】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、送風効率を悪化させることなく低騒音でかつ駆動用モータの放熱も十分可能であり、さらにはリサイクル処理が容易な遠心送風機の羽根車およびこの遠心送風機の羽根車を搭載した空気調和機を得ることを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る空気調和機は、駆動用モータを覆いこの駆動用モータの回転軸を固定する凸形状のハブと、前記ハブと一体に形成され複数枚の羽根が取り付けられた主板と、前記主板と対向し前記羽根への空気の案内流路を形成するシュラウドを有する遠心送風機と、前記遠心送風機から送風された空気を下方の室内側に吹出す吹出し口を有する筐体とを備えた空気調和機であって、前記ハブに穿設された複数のモータ放熱穴の羽根車回転方向側近傍に直線状に伸びるリブを設け、このリブの高さをH1≦8mm、取付角度をθ1=20゜〜90゜としたものである。
【0012】
また、リブの高さH1=2〜8mmとしたものである。
【0013】
また、駆動用モータを覆いこの駆動用モータの回転軸を固定する凸形状のハブ、複数枚の羽根が取り付けられた主板、及び前記主板と対向し前記羽根への空気の案内流路を形成するシュラウドを有する遠心送風機を備えた空気調和機において、前記ハブに穿設された複数のモータ放熱穴の羽根車回転方向側近傍に凸部を設け、この凸部の高さをH2≦10mmとし、前記凸部が前記モータ放熱穴の60%以下(0%を除く)を覆うように形成したものである。
【0014】
また、凸部の高さH2=2〜10mmとしたものである。
【0015】
また、凸部をハブと一体成形したものである。
【0016】
また、少なくともハブおよび主板をマグネシウム系合金としたものである。
【0017】
また、駆動用モータを覆いこの駆動用モータの回転軸を固定する凸形状のハブ、複数枚の羽根が取り付けられた主板、及び前記主板と対向し前記羽根への空気の案内流路を形成するシュラウドを有する遠心送風機を備えた空気調和機において、前記ハブに穿設された複数のモータ放熱穴の羽根車回転方向側近傍に凸部を設け、この凸部の高さを2〜10mmとしたものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、請求項1及び請求項2に係る発明の前提となる構成を図に基づいて説明する。図1は遠心送風機の羽根車を示す斜視図である。図1において、遠心送風機の羽根車1は駆動用モータ2の回転軸を固定するハブ1aと一体に成形された主板1bに複数枚の羽根1cが取り付けられ、主板1bと対向して空気の吸込口および羽根1cへの空気の案内流路を形成するシュラウド1dにより構成される。
【0019】
また、図2は図1における遠心送風機の羽根車1を矢印Lから見た平面図、図3は図1における羽根車1の回転軸0を含む平面で切断したときの縦断面図である。図2、図3のようにハブ1aには駆動用モータ2で発っせられた熱を放熱するためのモータ放熱穴1eが複数個あけられ、これらモータ放熱穴1eの羽根車回転方向側近傍にはぞれぞれ所定高さのリブ13が配置されている。
【0020】
図2、図3のように遠心送風機の羽根車1が駆動用モータ2により矢印Aの向きに回転すると羽根車吸込口1fより空気は矢印Bのように吸い込まれ矢印Cのように羽根車1に対し放射状に吹き出される。このときモータ放熱穴1eがあけられているため、駆動用モータ2が配置されているハブ1aおよび主板1bの裏側から圧力の低い羽根車内部風路1hに循環流れDが存在している。この循環流れDが駆動用モータ2の表面を流れることによりモータは放熱される。
【0021】
このとき、図4のモータ放熱穴1e付近の部分拡大図のように、リブ13がモータ放熱穴1eの羽根車回転方向側近傍に配置されているため、モータ放熱穴1eから羽根内部風路1hに循環する流れDの乱れが、ハブ1aを流れてきた流れEがリブ13を飛び越え再びハブ1aの表面に再付着しようとする作用により抑制されることにより、従来図27、29のように乱れた流れDにより引き起こされていた羽根1cの表面での圧力変動による騒音が低減できる。
【0022】
図5はモータ放熱穴1eの羽根車回転方向側近傍にリブ13がある時と無い従来の場合の羽根車回転数N[r.p.m]に対する風量Q[m3/min]および騒音値SPL[dBA]の関係を示した図である。
図5のように同一回転数N0において風量Qは本発明の方が高風量で、同一風量Q0で比較すると本発明の方が騒音値も2[dBA]低騒音である。
このようにリブ13を配置することにより、同一風量で見れば低騒音な、同一騒音で見れば高風量な遠心送風機の羽根車が得られる。
【0023】
実施の形態2.
次に、請求項3〜7に係る発明の前提となる構成について説明する。図6は遠心送風機の羽根車1の平面図で、実施の形態1.の図2に相当する図である。対応する符号は同一のものを示す。 図6のようにハブ1aにはモータ放熱穴1eが複数個あけられ、これらモータ放熱穴1eの羽根車回転方向側近傍にはぞれぞれ所定高さの凸部14が配置されている。
【0024】
また図7は図6におけるハブ1aおよび凸部14の部分拡大した斜視図、図8は凸部14付近の矢印Mから見た断面図である。
図7、図8において凸部14はモータ放熱穴1eに対し羽根車回転方向と逆側は解放状態で形成されている。
このように凸部14を設けることにより実施の形態1.と同様な効果を得ることができる。
【0025】
実施の形態3.
以下、請求項1及び2に係る発明の一実施の形態を図に基づいて説明する。図9は第2の発明における遠心送風機の羽根車1の実施の形態1.の図2に相当する羽根車1の平面図である。また図10は羽根車1の縦断面図である。
図9、図10のようにハブ1aには駆動用モータ2で発せられた熱を放熱するためのモータ放熱穴1eが複数個あけられ、これらモータ放熱穴1eの羽根車回転方向側近傍にはハブ1aからの高さH1のリブ13が取付角度θ1となるように配置されている。
【0026】
図9、図10のように遠心送風機の羽根車1が駆動用モータ2により矢印Aの向きに回転すると羽根車吸込口1fより空気は矢印Bのように吸い込まれ矢印Cのように羽根車1に対し放射状に吹き出される。このときモータ放熱穴1eがあけられているため、駆動用モータ2が配置されているハブ1aおよび主板1bの裏側から圧力の低い羽根車内部風路1hに循環流れDが存在している。この循環流れDが駆動用モータ2の表面を流れることによりモータは放熱される。
【0027】
このとき、図11のモータ放熱穴1e付近の部分拡大図のように、ハブ1aからの所定高さH1のリブ13がモータ放熱穴1eの羽根車回転方向側近傍に所定取付角度θ1となるように配置されているため、モータ放熱穴1eから羽根内部風路1hに循環する流れDの乱れが、羽根車吸込口1fから流入しハブ1a表面を流れてきた流れEがリブ13を飛び越え再びハブ1aの表面に再付着しようとする作用により抑制されることにより、従来図28のように乱れた流れDにより引き起こされていた羽根1cの表面での圧力変動による騒音が低減できる。
【0028】
また図12の従来と本発明での循環流れDの流れの様子を示した図のように、従来循環流れDにより吸込流れBが押しやられ、吸込づらかったものが、循環流れDが抑制されるため、羽根車内部風路1hを占有することがないため送風特性も改善できる。
しかしリブ13の高さH1および取付角度θ1が大きすぎるとリブ13自体が抵抗になり送風特性が悪化および騒音が悪化する。逆にリブ13の高さが小さくても送風特性の向上、低騒音化は得られるが、あまり小さすぎると送風特性、騒音値の改善が小さくなる。そこで、リブ高さH1および取付角度θ1に最適寸法が存在する。
【0029】
図13はリブ高さH1、取付角度θ1を変更したときの従来に対する同一風量時における騒音値SPLの変化を示した図である。図13のようにH1=6mm、θ1=90゜のとき従来に対し最大3dBA低騒音である。
図14はリブ13の取付角度θ1を変更したときの同一羽根車回転数N[r.p.m]に対する風量Q[m3/min]の関係を示した図である。図14のようにH1=4mm、θ1=90゜の時従来に対し20%風量が多く送風できる。
図13、図14より、リブ高さH1=2〜8mm、取付角度θ1=20〜90゜の範囲であれば低騒音でかつ送風効率が良い。
【0030】
実施の形態4.
図15は請求項3、4、7に係る発明における遠心送風機の羽根車の一実施例における斜視図である。また図16は図15の遠心送風機の羽根車1を矢印Lから見た平面図、図17は回転軸0を含む遠心送風機の羽根車1の縦断面図を示す。
【0031】
図15において、遠心送風機の羽根車1は駆動用モータ2の回転軸0を固定するハブ1aと一体に成形された主板1bに複数枚の羽根1cが取り付けられ、主板1bと対向して空気の吸込口および羽根1cへの空気の案内流路を形成するシュラウド1dにより構成される。またハブ1aには直径Φd1のモータ放熱穴1eが複数個あけられモータ放熱穴1eの羽根車回転方向側近傍にはぞれぞれ所定高さの凸部14が配置されている。
【0032】
また、図16、図17のように遠心送風機の羽根車1が駆動用モータ2により矢印A方向に回転すると、羽根車吸込口1fより空気は矢印Bのように吸い込まれ、矢印Cのように羽根車1に対し放射状に吹き出される。またハブ1a内部に配置された駆動用モータ2で発せられた熱がモータ放熱穴1eより羽根車内部風路1hへ放出され循環流れDを形成している。
【0033】
このとき図17および図18の凸部14の部分拡大断面図のように、複数の直径Φd1のモータ放熱穴1eの回転方向側近傍には高さH2の凸部14が、モータ放熱穴1eを多少覆う様に配置されている。このため図28のように従来モータ放熱穴1eで羽根車内部風路1hへ放出される乱れた循環流れDにより引き起こされた羽根1cでの圧力変動による騒音悪化が、凸部14により整流されハブ1a表面に沿うようにより無くなり低騒音化される。
【0034】
さらに羽根車内部風路1hへ流出する際、従来循環流れDにより吸込流れBが押しやられ吸込づらかったものが、図17のように循環流れDが抑制されるため、羽根車内部風路1hを占有することがないため送風特性も改善できる。
しかし、凸部14がモータ放熱穴1eを覆い過ぎると循環流れDが減少しすぎモータ2の放熱が十分できない。また凸部14の高さH2が高すぎると送風特性が悪化してしまう。逆に凸部14の高さが低くても送風特性の向上、低騒音化は得られるが、あまり小さすぎると送風特性、騒音値の改善が小さくなる。そこで、凸部高さH2およびモータ放熱穴1eを覆う比率P/d1に最適寸法が存在する。
【0035】
そこで低騒音、高送風効率、そして十分なモータ放熱を満足するため凸部14の高さH2と凸部14がモータ放熱穴1eを覆う比率に最適範囲が存在する。
図19は凸部14の高さH2、モータ放熱穴1eを覆う比率P/d1に対する騒音値SPLの変化を示した図である。
図20は凸部14の高さH2、モータ放熱穴1eを覆う比率P/d1に対する同一回転数N[r.p.m]に対する風量Q[m3/min]の関係を示した図である。
【0036】
図21は凸部14の高さH2、モータ放熱穴1eを覆う比率P/d1に対する同一風量時における駆動用モータの運転開始後3時間での周囲温度Ta[℃]とモータの温度のTm[℃]の比である放熱効率T[%]を示した図である。Tが小さいほど放熱が良くなっていることを示す。
図19、図20、図21より、凸部14の高さH2=2〜10mmでかつ凸部14がモータ放熱穴1eを覆う比率P/d1=0〜60%であれば、低騒音で高送風効率かつ高モータ放熱効率な遠心送風機の羽根車である。
【0037】
実施の形態5.
図22は請求項5及び6に係る発明における遠心送風機の羽根車の一実施例における斜視図である。また図23は回転軸0を含む遠心送風機の羽根車1の縦断面図を示す。図22において、遠心送風機の羽根車1は駆動用モータ2の回転軸を固定するハブ1aと一体に成形された主板1bに複数枚の羽根1cが取り付けられ、主板1bと対向して空気の吸込口および羽根1cへの空気の案内流路を形成するシュラウド1dにより構成される。
【0038】
また図23のようにハブ1aには駆動用モータ2で発っせられた熱を放熱するためのモータ放熱穴1eが複数個あけられ、これらモータ放熱穴1eの羽根車回転方向側近傍にはぞれぞれ所定高さのリブ13が配置されている。
このとき羽根車1の少なくともハブ1a、主板1b、複数枚の羽根1cおよびリブ13はマグネシウム系合金(90Mg−10Al)により一体成形されている。
【0039】
これにより、図25のプラスチックとガラス繊維の混合材料により形成されていた従来の遠心送風機の羽根車1のように、リサイクル時材料を粉砕し廃却する量がほとんどであるため産業廃棄物として扱うしかなかったが、材料をマグネシウム系合金にしたことによりリサイクル可能となる。よって、環境影響が小さい遠心送風機の羽根車を得ることができる。しかも、マグネシウム合金系としたことにより熱伝導性に優れたものにでき、また、リブ13がフィンとしての役割も果たすから、駆動用モータ2の放熱効果が向上する。これは凸部14についても同様である。
【0040】
尚、少なくともハブ1aとリブ13とが一体成形されたものについては、これらが同一材料である故、リブ13の増加により新たな分別作業が発生することはなく、リサイクル処理時の作業性を従来並みに維持できる。リブ13は図22(b)のようにモータ放熱穴1e成形時の切り起こし片で形成することもでき、凸部14についても同様である。
また、マグネシウム合金に限らず、熱伝導性の良い材料でハブ1a及びリブ13又は凸部14を構成すれば、風路上に位置するリブ13又は凸部14がフィンとしての役割を果たし、駆動用モータ2の放熱効果が向上する。
【0041】
実施の形態6.
図24は本発明に係る遠心送風機の羽根車を組み込んだ空気調和機の一例の外面図である。
また図25は図24における空気調和機の水平断面図、図26は図24のF−0−G−Fにおける縦断面図である。尚、図25は図26のK−Kにおける水平断面図である。
図24において、空気調和機本体3は部屋10の天井裏11に埋設され、部屋10には本体3に取り付けられた化粧パネル7のみが見える状態で天井面11aに取り付けられている。
【0042】
化粧パネル7は中央付近に吸込グリル7aを有し、吸込グリル7aの外側四方に吹出口7bが形成されている。
また図25において、空気調和機本体3の筐体は本体天板3aとそのまわりに一体成形されている筐体側板3bで形成され、屋根裏11に埋設された本体3の内部には送風機である遠心送風機の羽根車1のまわりに熱交換器5が立設され、熱交換器5の下方には熱交換器5で空気が凝縮され発生するドレン水を受け止めるドレンパン6を有し、ドレンパン6の側面と筐体側板3bにより化粧パネル7の吹出口7bへつながる本体3の吹出風路を形成している。
【0043】
また羽根車1を駆動させる駆動用モータ2、本体の運転を制御する制御基板を収納した電気品箱9等が配設されている。
遠心送風機の羽根車1は駆動用モータ2の回転軸0を固定するハブ1aと一体に形成された主板1bに複数枚の羽根1cが取り付けられ、主板1bと対向して羽根1cへの空気の案内流路を形成するシュラウド1dにより構成される。
ハブ1aには駆動用モータ2での発熱を放熱するためのモータ放熱穴1eが開けられ、この羽根車回転方向側近傍にはリブ13が設けられ、リブ13はハブ部1a、主板1b、複数枚の羽根1cと一体成形され、羽根車1のうち少なくともリブ13、ハブ部1a、主板1b、羽根1cはマグネシウム系合金により成形されている。
【0044】
運転時、駆動用モータ2により矢印A方向に回転、駆動された遠心送風機の羽根車1により、矢印Bのように部屋10の空気が化粧パネル7の吸込口7aからフィルタ8でホコリ等が除去されベルマウス4に案内され吸い込まれる。その後遠心送風機の羽根車1から吹き出された流れCは、冷媒が循環されている熱交換器5を通ることにより加熱または冷却され、吹出口7bより部屋10へ向け風向板12により向きを変えられながら吹出し空調される。
【0045】
また図26において、ドレンパン6に貯まったドレン水を室外へ汲み上げ排水するドレンポンプ18が配設されている。また16は分配器、17はヘッダを示し、暖房運転時蒸発されたガス冷媒はヘッダ17〜熱交換器5〜分配器16の方向に、冷房運転時凝縮された液・ガス二相冷媒は分配器16〜熱交換器5〜ヘッダ17の方向に流れる。
このように構成された空気調和機において、本発明の遠心送風機の羽根車1はモータ放熱効率が良く、低騒音で、送風効率が良いので、熱交換器5での熱交換性能が増え、低騒音で、モータの発熱による故障を防げることから高信頼性の空気調和機を実現できる。
【0046】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば駆動用モータを覆いこの駆動用モータの回転軸を固定する凸形状のハブと、前記ハブと一体に形成され複数枚の羽根が取り付けられた主板と、前記主板と対向し前記羽根への空気の案内流路を形成するシュラウドを有する遠心送風機と、前記遠心送風機から送風された空気を下方の室内側に吹出す吹出し口を有する筐体とを備えた空気調和機において、前記ハブに穿設された複数の駆動用モータ放熱穴の羽根車回転方向側近傍に直線状に伸びるリブを設け、リブの高さをH1≦8mm、取付角度をθ1=20゜〜90゜となるように形成したので、モータ放熱穴から羽根内部風路に循環する流れの乱れが抑制されることにより、羽根の表面での圧力変動による騒音が低減でき、さらに循環流れが抑制されるため、羽根車内部風路を占有することがないため送風特性も改善できる効果が得られる。
【0047】
また、リブの高さをH1=2〜8mmとしたので、従来リブの存在しないものに比べて送風特性、低騒音の効果が顕著に現れる。
【0048】
また、駆動用モータを覆いこの駆動用モータの回転軸を固定する凸形状のハブ、複数枚の羽根が取り付けられた主板、及び前記主板と対向し前記羽根への空気の案内流路を形成するシュラウドを有する遠心送風機を備えた空気調和機において、前記ハブに穿設された複数のモータ放熱穴の羽根車回転方向側近傍に凸部を設け、この凸部の高さH2≦10mmとし、モータ放熱穴の60%以下(0%を除く)を覆うように形成したので、モータ放熱穴から羽根内部風路に循環する流れの乱れが抑制されることにより、羽根の表面での圧力変動による騒音が低減でき、さらに循環流れが抑制されるため、羽根車内部風路を占有することがないため送風特性も改善できる効果が得られる。
【0049】
また、凸部の高さをH2=2〜10mmとしたので、従来凸部の存在しないものに比べて送風特性、低騒音の効果が顕著に現れる。
【0050】
また、凸部をハブと一体成形したので、異なる材質の部品の増加を抑制できるから、リブまたは凸部の追加に伴うリサイクル処理の工程の増加を招くことを防止できる効果が得られる。
【0051】
また、少なくともハブおよび主板がマグネシウム系合金を材料としているため、伝熱性を維持しつつリサイクル性が向上する効果が得られる。
【0052】
また、駆動用モータを覆いこの駆動用モータの回転軸を固定する凸形状のハブ、複数枚の羽根が取り付けられた主板、及び前記主板と対向し前記羽根への空気の案内流路を形成するシュラウドを有する遠心送風機を備えた空気調和機において、前記ハブに穿設された複数のモータ放熱穴の羽根車回転方向側近傍に凸部を設け、この凸部の高さを2〜10mmとしたため、騒音が低減でき、送風効率が良い。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1における遠心送風機の羽根車を示す斜視図である。
【図2】 図1の遠心送風機の羽根車を矢印Lから見た平面図である。
【図3】 図1の遠心送風機の羽根車の回転軸0を含む平面で切断したときの縦断面図である。
【図4】 モータ放熱穴付近の部分拡大図である。
【図5】 本発明と従来の羽根車の回転数N[r.p.m]に対する風量Q[m3/min]および騒音値SPL[dBA]の関係を示した相関図である。
【図6】 この発明の実施の形態2における遠心送風機の羽根車を示す平面図である。
【図7】 図6におけるハブおよび凸部の部分拡大した斜視図である。
【図8】 凸部付近を図7の矢印Mから見た断面図である。
【図9】 この発明の実施の形態3における遠心送風機の羽根車を示す平面図である。
【図10】 図9の羽根車の縦断面図である。
【図11】 モータ放熱穴付近の部分拡大図である。
【図12】 従来と本発明での循環流れDの流れの様子を示した図である。
【図13】 リブ高さH1、取付角度θを変更したときの従来に対する同一風量時における騒音値SPLの変化を示した相関図である。
【図14】 リブの取付角度θを変更したときの同一羽根車回転数N[r.p.m]に対する風量Q[m3/min]の関係を示した相関図である。
【図15】 この発明の実施の形態4における遠心送風機の羽根車を示す斜視図である。
【図16】 図15の遠心送風機の羽根車を矢印Lから見た平面図である。
【図17】 図15の遠心送風機の羽根車の回転軸0を含む縦断面図である。
【図18】 凸部の部分拡大断面図である。
【図19】 凸部の高さH2、モータ放熱穴を覆う比率P/d1に対する騒音値SPLの変化を示した相関図である。
【図20】 凸部の高さH2、モータ放熱穴を覆う比率P/d1に対する同一回転数N[r.p.m]に対する風量Q[m3/min]の関係を示した相関図である。
【図21】 凸部の高さH2、モータ放熱穴を覆う比率P/d1に対する同一風量時における駆動用モータの運転開始後3時間での周囲温度Ta[℃]とモータの温度のTm[℃]の比である放熱効率T[%]を示した相関図である。
【図22】 (a)この発明の実施の形態5における遠心送風機の羽根車を示す斜視図である。
(b)他のリブの例を示す部分斜視図である。
【図23】 図22(a)の遠心送風機の羽根車の回転軸0を含む縦断面図である。
【図24】 この発明の実施の形態6における遠心送風機の羽根車を組み込んだ空気調和機を示す外面斜視図である。
【図25】 図24における空気調和機の図26のF−0−G−Fにおける縦断面図である。
【図26】 図25のK−Kにおける水平断面図である。
【図27】 従来の遠心送風機の羽根車を示す斜視図である。
【図28】 図27の縦断面図である。
【図29】 図27を羽根車の吸込口から見た平面図である。
【図30】 従来の遠心送風機の羽根車を組み込んだ空気調和機を示す外面斜視図である。
【図31】 図30における空気調和機の図32のF−0−G−Fにおける縦断面図である。
【図32】 図31のK−Kにおける水平断面図である。
【符号の説明】
0 羽根車回転軸、 1 遠心送風機の羽根車、 1a ハブ、 1b 主板、 1c 羽根、 1d シュラウド、 1e モータ放熱穴、 1f 羽根車吸込口、 1g 羽根車吹出口、 1h 羽根車内部風路、 2 駆動用モータ、 3 空気調和機本体、 3a 本体天板(筐体の一部)、 3b 筐体側板(筐体の一部)、 4 ベルマウス、 5 熱交換器、 6 ドレンパン、 7 化粧パネル、 7a 吸込グリル7a、 7b 吹出口、 8 フィルタ、 9 電気品箱、 10 部屋、 11 天井裏、 11a 天井面、 12 風向板、 13 リブ、 14 凸部、 15 本体吹出風路、 16 ヘッダ、 17 分配器、 18 ドレンポンプ、 A 羽根車1の回転方向、 B 羽根車1に吸込まれる流れ、 C 羽根車1から吹出される流れ、 D 羽根車1から吹出された後、モータ放熱穴1eから羽根車内部風路1hに循環する流れ、 E 羽根車吸込口1fから流入しハブ1a表面を流れてきた流れ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an impeller of a centrifugal blower that achieves low noise while maintaining the heat dissipation efficiency of a drive motor, and an air conditioner having the impeller.
[0002]
[Prior art]
27 is a perspective view showing an impeller of a conventional centrifugal blower, FIG. 28 is a plan view of the impeller of FIG. 27 viewed from the suction port side, and FIG. 29 is a longitudinal sectional view of FIG.
27 to 29, the
[0003]
When the
[0004]
The
30 to 32 show an example of a conventional ceiling-embedded air conditioner having the
[0005]
30 to 32, the air conditioner
A
[0006]
When the air conditioner is operated, the air in the
[0007]
At this time, as shown in FIGS. 31 and 32, most of the flow C blown out from the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional centrifugal fan impeller, the motor is radiated by the natural flow as described above. However, the impeller
[0009]
Further, as shown in FIGS. 29 and 31, the circulation flow D pushes the flow B originally sucked by the
Furthermore, since the
[0010]
The present invention solves the above problems. In The impeller of a centrifugal blower that is low noise and that can sufficiently dissipate the drive motor without deteriorating the blowing efficiency, and that is easy to recycle, and the air equipped with the impeller of this centrifugal blower The purpose is to obtain a harmony machine.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
An air conditioner according to the present invention includes a convex hub that covers a drive motor and fixes a rotation shaft of the drive motor, a main plate that is formed integrally with the hub and has a plurality of blades attached thereto, and the main plate An air conditioner comprising: a centrifugal blower having a shroud that opposes the blade and forming a guide passage for air to the blades; and a housing having a blow-out port that blows air blown from the centrifugal blower to a lower indoor side A rib extending linearly is provided in the vicinity of the impeller rotation direction side of the plurality of motor heat radiation holes formed in the hub, the height of the rib is H1 ≦ 8 mm, and the mounting angle is θ1 = 20 °. ~ 90 °.
[0012]
The rib height H1 is set to 2 to 8 mm.
[0013]
Further, a convex hub that covers the drive motor and fixes the rotation shaft of the drive motor, a main plate to which a plurality of blades are attached, and an air guide channel for the blades facing the main plate are formed. In an air conditioner including a centrifugal blower having a shroud, a convex portion is provided in the vicinity of the impeller rotational direction side of the plurality of motor heat radiation holes drilled in the hub, and the height of the convex portion is set to H2 ≦ 10 mm. The convex portion is formed so as to cover 60% or less (excluding 0%) of the motor heat radiation hole.
[0014]
Further, the height H2 of the convex portion is set to 2 to 10 mm.
[0015]
Further, the convex portion is integrally formed with the hub.
[0016]
Further, at least the hub and the main plate are made of a magnesium-based alloy.
[0017]
Further, a convex hub that covers the drive motor and fixes the rotation shaft of the drive motor, a main plate to which a plurality of blades are attached, and an air guide channel for the blades facing the main plate are formed. In the air conditioner provided with the centrifugal blower having the shroud, a convex portion is provided in the vicinity of the impeller rotating direction side of the plurality of motor heat radiation holes formed in the hub, and the height of the convex portion is set to 2 to 10 mm. Is.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Less than, According to
[0019]
2 is a plan view when the
[0020]
When the
[0021]
At this time, as shown in the partially enlarged view of the vicinity of the motor
[0022]
FIG. 5 shows the impeller rotational speed N [r. p. air volume Q [m] Three / Min] and the noise value SPL [dBA].
As shown in FIG. 5, the air volume Q is higher in the present invention at the same rotational speed N0, and the noise value is 2 [dBA] lower noise in the present invention when compared with the same air volume Q0.
By arranging the
[0023]
Next, the structure which becomes a premise of the invention which concerns on Claims 3-7 is demonstrated. FIG. Is far FIG. 1 is a plan view of an
[0024]
7 is a partially enlarged perspective view of the
7 and 8, the
Thus, by providing the
[0025]
Less than, According to
As shown in FIGS. 9 and 10, the
[0026]
When the
[0027]
At this time, as shown in the partially enlarged view in the vicinity of the motor
[0028]
In addition, as shown in FIG. 12 showing the flow of the circulating flow D in the prior art and the present invention, the suction flow B is pushed by the conventional circulating flow D, and the circulating flow D is suppressed when it is difficult to suck. Therefore, since the impeller
However, if the height H1 and the mounting angle θ1 of the
[0029]
FIG. 13 is a diagram showing a change in the noise value SPL when the rib height H1 and the mounting angle θ1 are changed, at the same air volume as compared with the conventional art. When H1 = 6 mm and θ1 = 90 ° as shown in FIG.
FIG. 14 shows the same impeller rotational speed N [r. p. air volume Q [m] Three / Min]. When H1 = 4 mm and θ1 = 90 ° as shown in FIG.
From FIG. 13 and FIG. 14, if the rib height H1 = 2 to 8 mm and the mounting angle θ1 = 20 to 90 °, the noise is low and the blowing efficiency is good.
[0030]
FIG. According to
[0031]
In FIG. 15, the
[0032]
When the
[0033]
At this time, as shown in the partial enlarged cross-sectional views of the
[0034]
Further, when the air flows out to the impeller
However, if the
[0035]
Therefore, in order to satisfy low noise, high air blowing efficiency, and sufficient motor heat dissipation, there is an optimum range in the height H2 of the
FIG. 19 is a diagram showing a change in the noise value SPL with respect to the height H2 of the
FIG. 20 shows the same number of revolutions N [r. p. air volume Q [m] Three / Min].
[0036]
FIG. 21 shows the ambient temperature Ta [° C.] and the motor temperature Tm [three hours after the start of operation of the drive motor at the same air flow rate with respect to the height H2 of the
19, 20, and 21, if the height H2 of the
[0037]
FIG. 2 relates to
[0038]
Further, as shown in FIG. 23, the
At this time, at least the
[0039]
As a result, like the conventional
[0040]
In addition, since at least the
Moreover, if the
[0041]
FIG. 24 is an external view of an example of an air conditioner incorporating an impeller of a centrifugal blower according to the present invention.
25 is a horizontal sectional view of the air conditioner in FIG. 24, and FIG. 26 is a longitudinal sectional view in F-0-G-F in FIG. 25 is a horizontal sectional view taken along the line KK of FIG.
In FIG. 24, the air conditioner
[0042]
The
In FIG. 25, the casing of the air conditioner
[0043]
A
The
The
[0044]
During operation, the centrifugal
[0045]
In FIG. 26, a
In the air conditioner configured as described above, the
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the convex hub that covers the drive motor and fixes the rotating shaft of the drive motor, the main plate that is formed integrally with the hub and has a plurality of blades attached thereto, Air provided with a centrifugal blower having a shroud that faces the main plate and forms a guide passage for air to the blades, and a housing having a blowout port that blows out air blown from the centrifugal blower to the lower indoor side In the conditioner, ribs extending linearly are provided in the vicinity of the impeller rotational direction side of the plurality of drive motor heat radiation holes drilled in the hub, the height of the ribs is H1 ≦ 8 mm, and the mounting angle is θ1 = 20 °. Since it is formed to be ~ 90 °, the disturbance of the flow circulating from the motor heat dissipation hole to the blade internal air passage is suppressed, so that noise due to pressure fluctuations on the blade surface can be reduced and the circulation flow is further suppressed. To be Blowing characteristics because never occupy the impeller internal air duct effect can be improved can be obtained.
[0047]
Moreover, since the height of the rib is set to H1 = 2 to 8 mm, the air blowing characteristic and the low noise effect are remarkably exhibited as compared with the conventional rib not existing.
[0048]
Further, a convex hub that covers the drive motor and fixes the rotation shaft of the drive motor, a main plate to which a plurality of blades are attached, and an air guide channel for the blades facing the main plate are formed. In an air conditioner including a centrifugal blower having a shroud, a convex portion is provided in the vicinity of the impeller rotation direction side of the plurality of motor heat radiation holes formed in the hub, and the height of the convex portion is set to H2 ≦ 10 mm. Since it is formed so as to cover 60% or less (except 0%) of the heat dissipation holes, the disturbance of the flow that circulates from the motor heat dissipation holes to the air passage inside the blades is suppressed, and noise due to pressure fluctuations on the surface of the blades Since the circulation flow is further suppressed and the air passage inside the impeller is not occupied, the air blowing characteristics can be improved.
[0049]
Moreover, since the height of the convex portion is set to H2 = 2 to 10 mm, the air blowing characteristic and the low noise effect are remarkably exhibited as compared with the conventional one having no convex portion.
[0050]
Moreover, since the convex portion is integrally formed with the hub, an increase in the number of parts made of different materials can be suppressed, so that an effect of preventing an increase in the recycling process accompanying the addition of the rib or the convex portion can be obtained.
[0051]
In addition, since at least the hub and the main plate are made of a magnesium-based alloy, an effect of improving recyclability while maintaining heat conductivity can be obtained.
[0052]
Further, a convex hub that covers the drive motor and fixes the rotation shaft of the drive motor, a main plate to which a plurality of blades are attached, and an air guide channel for the blades facing the main plate are formed. In the air conditioner including a centrifugal blower having a shroud, a convex portion is provided in the vicinity of the impeller rotational direction side of the plurality of motor heat radiation holes formed in the hub, and the height of the convex portion is set to 2 to 10 mm. Noise can be reduced and air blowing efficiency is good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an impeller of a centrifugal blower according to
FIG. 2 is a plan view of the impeller of the centrifugal blower of FIG.
3 is a longitudinal sectional view of the centrifugal blower of FIG. 1 cut along a plane including the
FIG. 4 is a partially enlarged view of the vicinity of a motor heat dissipation hole.
FIG. 5 shows the rotational speed N [r. p. air volume Q [m] Three / Min] and a correlation diagram showing the relationship between the noise value SPL [dBA].
FIG. 6 is a plan view showing an impeller of a centrifugal blower according to
7 is a partially enlarged perspective view of a hub and a convex portion in FIG. 6. FIG.
8 is a cross-sectional view of the vicinity of a convex portion when viewed from an arrow M in FIG.
FIG. 9 is a plan view showing an impeller of a centrifugal blower according to
10 is a longitudinal sectional view of the impeller of FIG. 9. FIG.
FIG. 11 is a partially enlarged view of the vicinity of a motor heat dissipation hole.
FIG. 12 is a diagram showing a state of a circulating flow D in the prior art and the present invention.
FIG. 13 is a correlation diagram showing a change in the noise value SPL when the rib height H1 and the mounting angle θ are changed when the air flow is the same as that in the prior art.
FIG. 14 shows the same impeller rotational speed N [r. p. air volume Q [m] Three / Min] is a correlation diagram showing the relationship.
FIG. 15 is a perspective view showing an impeller of a centrifugal blower according to
16 is a plan view of the impeller of the centrifugal blower of FIG.
17 is a longitudinal sectional view including a
FIG. 18 is a partially enlarged sectional view of a convex portion.
FIG. 19 is a correlation diagram showing a change in noise value SPL with respect to the height H2 of the convex portion and the ratio P / d1 covering the motor heat radiation hole.
FIG. 20 shows the same number of rotations N [r. p. air volume Q [m] Three / Min] is a correlation diagram showing the relationship.
FIG. 21 shows the ambient temperature Ta [° C.] and the motor temperature Tm [° C. 3 hours after the start of operation of the driving motor at the same air flow rate with respect to the height H2 of the convex portion and the ratio P / d1 covering the motor heat radiation hole. ] Is a correlation diagram showing the heat dissipation efficiency T [%], which is the ratio of].
FIG. 22 (a) is a perspective view showing an impeller of a centrifugal blower according to
(B) It is a fragmentary perspective view which shows the example of another rib.
23 is a longitudinal sectional view including the
FIG. 24 is an external perspective view showing an air conditioner incorporating an impeller of a centrifugal blower according to
25 is a longitudinal sectional view taken along F-0-G-F in FIG. 26 of the air conditioner in FIG. 24.
26 is a horizontal sectional view taken along the line KK in FIG. 25. FIG.
FIG. 27 is a perspective view showing an impeller of a conventional centrifugal blower.
28 is a longitudinal sectional view of FIG. 27. FIG.
FIG. 29 is a plan view of FIG. 27 viewed from the inlet of the impeller.
FIG. 30 is an external perspective view showing an air conditioner incorporating an impeller of a conventional centrifugal blower.
31 is a longitudinal sectional view of the air conditioner in FIG. 30 taken along F-0-GF in FIG. 32.
32 is a horizontal sectional view taken along the line KK of FIG. 31. FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
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