JP3812467B2 - 遠心送風機の羽根車及びそれを用いた遠心送風機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心送風機、特に主板の上下において風向が対向している遠心送風機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ターボファンなどの遠心送風機において、主板の上下における風向が対向しているものがある。例えば、図４に示される空気調和機の室内機１の中央部に設けられている従来用いられていたターボファン１０２において、中央上部に設けられているターボファン１０２を駆動する駆動モータ１２２を冷却する冷却風Ｖが流れているものがある。このとき、冷却風Ｖは、ターボファン１０２の主板１２５の上面を中心方向に流れ込んでいる。この冷却風Ｖによって駆動モータ１２２の発熱が抑制されるため、駆動モータ１２２は、オーバーヒートを抑えられて連続稼動することが可能となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図５には、図４のターボファン１０２の外周縁部の拡大図を示す。
ターボファン１０２の翼１２７が回転することにより、図４及び図５に示されるような主流Ｘが生じる。冷却風Ｖは、主板１２５の外周縁部において、この主流Ｘと流れる方向が逆であり、対向することになる。このため、主板１２５の外周縁部では、図５に示されるような乱流Ｒが生じることになる。この乱流Ｒの発生により、騒音、室内機１の内部に生じる抵抗、ファン性能の低下など様々な問題が生じることになる。
【０００４】
本発明の課題は、遠心送風機の主板の外周縁部近傍に生じる乱流を抑制することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の遠心送風機の羽根車は、主板、複数の翼、及びシュラウドを備える。主板は、回転軸を中心として回転する。複数の翼は、回転軸を中心として回転可能に配置され、それぞれの一端が主板に固定されている。シュラウドは、複数の翼の他端を結び、内周側に開口を有する。また、主板は、外周縁部の厚みがその内側に比べて増している。
【０００６】
遠心送風機は、羽根車が回転することにより、中心にある空気を翼によってその外方に押し出すことにより送風する。このため、概半径方向に向かって流れる主流が生じる。また、主板の外側（翼と反対側）には、主流と逆方向に流れる副流が流れている。この副流は、たとえば遠心送風機の中央部に設けられる駆動手段の冷却風などである。
【０００７】
ここでは、主板の外周縁部が、その内側に比べて厚くなっている。これにより、主板の外周縁部の外側近傍で生じやすい主流と副流の衝突が緩和されるため、乱流の発生が抑制される。よって、乱流の発生により生じる騒音、送風機内の抵抗、送風機性能の低下を抑えて、低騒音化、性能向上を図ることができる。
請求項２に記載の遠心送風機の羽根車は、請求項１に記載の遠心送風機の羽根車であって、主板は、外周縁部が丸みを帯びている。
【０００８】
ここでは、主板の外周縁部の外側近傍での主流及び副流の流れを双方滑らかに回避させることが可能となる。よって、乱流の発生をより抑えることができる。請求項３に記載の遠心送風機の羽根車は、請求項１または２に記載の遠心送風機の羽根車であって、主板の外周縁部の翼側が膨らんでいる。
ここでは、主流の流れを滑らかに回避させることが可能となる。よって、乱流の発生をより抑えることができる。
【０００９】
請求項４に記載の遠心送風機の羽根車は、請求項１または２に記載の遠心送風機の羽根車であって、主板の外周縁部の翼と反対側が膨らんでいる。
ここでは、副流の流れを滑らかに回避させることが可能となる。よって、乱流の発生をより抑えることができる。
請求項５に記載の遠心送風機は、請求項１から４のいずれかに記載の羽根車、主板を回転させる駆動手段、及びシュラウドの内周側の開口に対向する吸込口を備える。
【００１０】
ここでは、主板の外周縁部の外側近傍での乱流の発生が抑えられる羽根車を用いているため、遠心送風機の低騒音化及び性能向上を図ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係るターボファン２を内蔵した空気調和機の室内機１の外観斜視図（天井は省略）を図１に示す。室内機１は、室内に設置されており、室内の空気をターボファン２により吸込口１２からケーシング１１の内部に取り込み、熱交換等の空気調和された後、空気調和された空気を吹出口１３からケーシング１１の外部に吹き出して、室内に供給するものである。
【００１２】
＜全体の構成＞
室内機１は、その外部がケーシング１１により覆われている。
ケーシング１１は、略直方体形状の外形を有している。ケーシング１１の外部は、化粧パネル１１ａ、天板１１ｂ、吸込口１２、吹出口１３などが設けられている。一方、ケーシング１１の内部には、図２に示される室内機１の断面図から分かるように、ターボファン２、ベルマウス２１、熱交換器３１などが備えられている。
【００１３】
化粧パネル１１ａは、ケーシング１１の底部に設けられている。
天板１１ｂは、ケーシング１１の上部に設けられている。
吸込口１２は、図１に示されるように、化粧パネル１１ａの中央部に設けられており、室内の空気を取り込む。
吹出口１３は、化粧パネル１１ａの辺部近傍に設けられており、室内機１の内部で空気調和された空気を吹き出す。
【００１４】
ターボファン２は、室内機１の中央部に設けられており、吸込口１２からベルマウス２１を経た空気を熱交換器３１を経て吹出口１３から吹き出すような空気の流れを生じさせる。ターボファン２は、駆動モータ２２、伝達軸２３、羽根車２４を有している。駆動モータ２２は、ターボファン２の中央上部に配置されており、伝達軸２３を経て羽根車２４を回転させる。羽根車２４は、駆動モータ２２により回転されることにより、内部の空気を外部に押し出す。羽根車２４は、主板２５、ボス２６、複数の翼２７、及びシュラウド２８を有している。主板２５は、羽根車２４の上部に設けられている。また、主板２５は、ボス２６及び翼２７と接続されている（図２参照）。また、主板２５の外周縁部２５ａは、主板２５の中央部よりも厚みが増している。この膨らみは、主板２５の上下に設けられている（図３（ａ）参照）。ボス２６は、伝達軸２３と接続されており、駆動モータ２２の回転を主板２５に伝達する。翼２７は、羽根車２４の外周縁部に複数設けられており、主板２５の回転によって風を起こし、羽根車２４の内部の空気を外部に押し出す。シュラウド２８は、羽根車２４内部の整流を行う。シュラウド２８は、翼２７と接続されており、その中央部が開口となっている。
【００１５】
ベルマウス２１は、室内機１の中央部で羽根車２４の下方且つ吸込口１２の上方に設けられている。ベルマウス２１は、シュラウド２８の中央部の開口に進入しており、吸込口１２からの空気を羽根車２４の内部に導く。
熱交換器３１は、その内部を通風する空気と熱交換を行うことにより、空気調和を行う。熱交換器３１は、室内機１の内部でターボファン２の周囲を覆うように設けられている。
【００１６】
＜動作＞
図示しない空気調和機のリモコンにより、室内の空気調和を行う命令がなされると、熱交換器３１が冷却または加熱されると共に、ターボファン２が回転することにより室内の空気を室内機１に取り込み、空気調和を行った空気を室内に還流する。
【００１７】
次に、ターボファン２が回転することにより生じる空気の流れについて図２及び図３に基づいて説明する。
室内の空気は、吸込口１２から矢印Ｗのように吸い込まれる。吸い込まれた空気は、ベルマウス２１により中央部に収束され、シュラウド２８の中央部から羽根車２４に進入する。羽根車２４に進入した空気は、羽根車２４が回転することにより生じる圧力勾配により、シュラウド２８及び主板２５の形状に従って、図３（ａ）の矢印Ｘのようにターボファン２の外部に押し出される。
【００１８】
この後に、大半の空気は、熱交換器３１を通ることにより空気調和される。空気調和された空気は、吹出口１３から矢印Ｙのように室内に還流される。上記のような空気の流れが継続されることにより、室内の空気が空気調和される。
一方、ターボファン２の外部に押し出された空気のうちの一部は、図３（ｂ）の矢印Ｖのようにターボファン２の中央部へ流れる。この流れは、ターボファン２の中央部に設けられている駆動モータ２２を冷却する流れである。
【００１９】
＜特徴＞
主板２５の上下を流れる、矢印Ｘの流れと、矢印Ｙの流れとは、逆方向の風向となっている。このため、主板２５の外周縁部２５ａの近傍にて乱流Ｒが生じやすくなっている。しかし、本実施形態に係る室内機１では、外周縁部２５ａにおいて厚みが増している。この膨らみによって、矢印Ｘの流れは、羽根車２４から外部に押し出されるときに主板２５の近傍から離れる。他方、矢印Ｙの流れも同様に、外周縁部２５ａの付近において離れる流れとなる。これにより、外周縁部２５ａの近傍における矢印Ｘの流れと矢印Ｙの流れとの衝突が抑えられる。よって、乱流Ｒの発生が抑制される。これに従い、乱流の発生により生じる騒音が抑えられると共に、乱流による機内抵抗やターボファン２の性能低下などを抑制することが可能となる。
【００２０】
＜他の実施例＞
上記の実施形態に係る室内機１では、主板２５の外周縁部２５ａにおいて上下とも膨らみが設けられている。しかし、外周縁部２５ａの近傍において、対向する空気の流れの衝突が抑えられればよい。よって、図３（ｂ）及び（ｃ）のように外周縁部２５ａの上側または下側に膨らみを生じさせても良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る遠心送風機の羽根車では、主板の外周縁部がその内側に比べて厚くなっている。これにより、主板の外周縁部の外側近傍で生じやすい主流と副流の衝突が緩和されるため、乱流の発生が抑制される。よって、乱流の発生により生じる騒音、送風機内の抵抗、送風機性能の低下を抑えて、低騒音化、性能向上を図ることができる。
【００２２】
本発明の請求項２に係る遠心送風機の羽根車では、主板の外周縁部の外側近傍での主流及び副流の流れを双方滑らかに回避させることが可能となる。よって、乱流の発生をより抑えることができる。
本発明の請求項３に係る遠心送風機の羽根車では、主流の流れを滑らかに回避させることが可能となる。よって、乱流の発生をより抑えることができる。
【００２３】
本発明の請求項４に係る遠心送風機の羽根車では、副流の流れを滑らかに回避させることが可能となる。よって、乱流の発生をより抑えることができる。
本発明の請求項５に係る遠心送風機の羽根車では、主板の外周縁部の外側近傍での乱流の発生が抑えられる羽根車を用いているため、遠心送風機の低騒音化及び性能向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】空気調和機の室内機の外観斜視図。
【図２】空気調和機の室内機の断面図。
【図３】ターボファンの羽根車の外周縁部の模式図。
【図４】従来の空気調和機の室内機の断面図。
【図５】従来の空気調和機の室内機の外周縁部の模式図。
【符号の説明】
１ 室内機
２ ターボファン
１１ ケーシング
１１ａ 化粧パネル
１１ｂ 天板
１２ 吸込口
１３ 吹出口
２１ ベルマウス
２２ 駆動モータ
２３ 伝達軸
２４ 羽根車
２５ 主板
２５ａ 外周縁部
２６ ボス
２７ 翼
２８ シュラウド
３１ 熱交換器

Claims (5)

1. 回転軸を中心として回転する主板（２５）と、
   前記回転軸を中心として回転可能に配置され、それぞれの一端が前記主板（２５）に固定されている複数の翼（２７）と、
   前記複数の翼（２７）の他端を結び、内周側に開口を有するシュラウド（２８）と、
   を備え、
   前記主板（２５）は、外周縁部（２５ａ）の厚みがその内側に比べて増している、
   遠心送風機（２）の羽根車（２４）。
2. 前記主板（２５）は、前記外周縁部（２５ａ）が丸みを帯びている、請求項１に記載の遠心送風機（２）の羽根車（２４）。
3. 前記主板（２５）の前記外周縁部（２５ａ）の前記翼（２７）側が膨らんでいる、請求項１または２に記載の遠心送風機（２）の羽根車（２４）。
4. 前記主板（２５）の前記外周縁部（２５ａ）の前記翼（２７）と反対側が膨らんでいる、請求項１または２に記載の遠心送風機（２）の羽根車（２４）。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の羽根車（２４）と、
   前記主板（２５）を回転させる駆動手段（２２）と、
   前記シュラウド（２８）の内周側の開口に対向する吸込口（１２）と、
   を備える、遠心送風機（２）。

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