JP6330738B2 - 遠心送風機及びこれを用いた空気調和機 - Google Patents
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Description
また、各前向き羽根は、第2凸面から第1凸面、第3凸面、平坦面部、第4凸面、背面における半径方向外側部分に掛けて滑らか凸曲面に形成されているので、第2凸面から背面側に空気流をスムーズに背面に案内することができる。その結果、剥離の発生位置を遅らせることができ、剥離を小さくすることができる。
また、各前向き羽根は、第1凸面と最大翼厚を形成する背面部分との間に平坦面部が形成されているので、第2凸面の背面側における出っ張りを小さくすることができる。その結果、前縁近傍において羽根間が最狭小となる位置の羽根間流路幅を従来のものより大きくすることができる。したがって、羽根間流路における堰止め作用を緩和することができ、堰止め作用による損出を少なくしてファン効率を向上させることができる。
また、第4凸面を形成する円弧の中心点の、羽根車の回転軸心からの半径方向の距離Rmと、前向き羽根の前縁側の翼列線の曲率半径R1、前向き羽根の後縁側の翼列線の曲率半径R2に関し、Rm≦R1+(R2−R1)/3としている。そして、第1接線と第2接線との回転軸心側の交差角を約30°〜70°としているので、前向き羽根の背面における半径方向外側部分を従来の形状としたままで、前縁近傍において羽根間が最狭小となる位置の羽根間流路幅を従来のものより大きくすることができる。また、第1凸面から背面にかけて滑らかな凸曲面とすることができるので、剥離を小さくすることができる。
また、前向き羽根は、最大翼厚の中心位置の回転軸心からの距離Rtを、Rt≦R1+(R2−R1)/3とし、かつ、最大翼厚を凹曲連結面よりも半径方向外側に位置するようにしている。これにより、背面側において剥離流の生じる位置近傍における翼厚を厚くすることができる。このため、前向き羽根の半径方向外側部分の形状を従来と同様としながら、剥離流の領域を小さくすることができる。
このような構成によれば、室内空気循環用ファンとして上記遠心送風機を用いるので、従来のものと比較すると、低い回転数で同一風量及び同一静圧を得られる。したがって、空気調和機の騒音が小さくなるとともに、運転効率が上昇する。
また、変曲部P3の曲率半径をr3とすると、これら曲率半径は、次のような関係に形成されていることが好ましい。
0.05・(R2−R1)≦r3≦0.15・(R2−R1)
0.03・(R2−R1)≦r5≦0.1・(R2−R1)
r5<r3<r1
一方、背面62の半径方向内側部分には、平面状の平坦面部66が形成されている。そして、第1凸面63と平坦面部66とは、回転方向Fの反対側に凸の第3凸面67で滑らかに連続され、平坦面部66と最大翼厚Tmを形成する背面62部分とは、回転方向Fの反対側に凸の第4凸面68で滑らかに連続されている。そして、第3凸面67の曲率半径及び第4凸面68の曲率半径は、第1凸面63の前縁P1における曲率半径r1よりも小さく、第2凸面64の端縁P5の曲率半径r5より大きく形成されている。
本実施の形態に係る遠心送風機1は、羽根車3が回転軸心Aを回転中心として回転されると、空気が空気吸込口24から吸入される。空気吸込口24から吸入された空気は、前向き羽根6同士の間を通過して、羽根車3から半径方向外側に流出し、空気吹出口25から吹き出される。このとき、図5に示されるように、前向き羽根6の背面62における半径方向内側部分には、平坦面部66が形成されているので、前縁P1近傍において羽根間が最狭小となる位置の羽根間流路幅Wが従来のものより大きくなる。このため、前向き羽根6の間に入る空気流れがスムーズになり、従来のような堰止め作用による損失が少なくなり、ファン効率が上昇する。
背面62側に向かう空気流は、第2凸面64、第1凸面63、第3凸面67が順次接続されて形成される滑らかな連続する凸曲面により、スムーズに背面側に案内される。また、背面側に案内された空気流は、背面側の半径方向内側部分においては、第3凸面67、平坦面部66、及び第4凸面68が滑らかな凸曲面を形成しているので、スムーズに背面側の半径方向外側部分に導かれる。これにより、気流の剥離位置を背面における半径方向外側部分寄りに移動させ、剥離Sを遅らせている。
(1)各前向き羽根6は、前面61と第1凸面63との間に回転方向Fに凸な第2凸面64を設けるとともに、第2凸面64から凹曲連結面65、前面61に掛けて滑らかな曲面に形成されているので、第2凸面64から凹曲連結面65に沿って前面61へ空気流を円滑に流すことができ、空気の変動を抑制することができる。
本実施の形態に関する説明は、本発明に従う遠心送風機及びこれを用いた空気調和機がとりうる形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に従う遠心送風機及びこれを用いた空気調和機は、例えば以下に示される上記の実施の形態の変形例、及び相互に矛盾しない少なくとも二つの変形例が組み合わされた形態を取り得る。
L1…(前縁側の)翼列線
L2…(後縁側の)翼列線
L3…第1接線
L4…第2接線
L5…キャンバー線
P1…前縁
P2…後縁
Pm…(第4凸面を形成する円弧の)中心点
Pt…(最大翼厚の)中心位置
R1…(前縁側の翼列線の)曲率半径
R2…(後縁側の翼列線の)曲率半径
Rt…(中心位置Ptの回転軸心からの半径方向の)距離
Rm…(中心点Pmの回転中心からの半径方向の)距離
Tm…最大翼厚
βm…(第1接線と第2接線との)交差角
1…遠心送風機
3…羽根車
6…前向き羽根
61…前面(正圧面)
62…背面(負圧面)
63…第1凸面
64…第2凸面
65…凹曲連結面
66…平坦面部
67…第3凸面
68…第4凸面
Claims (2)
- 回転方向(F)に凹状を成すように湾曲する複数の翼形の前向き羽根(6)が周方向に沿って配列された羽根車(3)を備え、前記羽根車(3)が回転軸心(A)を中心に回転する遠心送風機であって、
各前向き羽根(6)は、回転方向(F)に位置する前面(61)と、
回転方向(F)の反対方向に位置する背面(62)と、
半径方向内側の端部である前縁(P1)を含み、前記前面(61)及び前記背面(62)よりも半径方向内側に位置し、半径方向内側に凸の第1凸面(63)と、
前記前面(61)と前記第1凸面(63)との間に位置し、前記第1凸面(63)につながり、回転方向(F)に凸の第2凸面(64)と、
前記第2凸面(64)と前記前面(61)とをつなぐ、回転方向に窪む凹曲連結面(65)とを備え、
前記第1凸面(63)及び第2凸面(64)は、滑らかに連続する凸曲面を形成しており、
前記各前向き羽根(6)は、前記回転軸心(A)に垂直な面で切断した断面において、前縁(P1)側の翼列線(L4)の半径をR1とし、後縁(P2)側の翼列線(L2)の半径をR2とし,最大翼厚(Tm)の中心位置(Pt)の回転軸心からの距離をRtとしたときに、
Rt≦R1+(R2−R1)/3
なる関係にあり、かつ、前記最大翼厚(Tm)は、前記凹曲連結面(65)よりも半径方向外側に位置し、
前記各前向き羽根(6)は、前記第1凸面(63)と前記最大翼厚(Tm)を形成する前記背面(62)部分との間に平坦面部(66)を形成し、
前記第1凸面(63)と前記平坦面部(66)とは、回転方向(F)の反対側に凸の第3凸面(67)で滑らかに連続し、
前記平坦面部(66)と前記最大翼厚(Tm)を形成する前記背面(62)部分とは、回転方向(F)の反対側に凸の第4凸面(68)で滑らかに連続され、
さらに、前記各前向き羽根(6)は、前記回転軸心(A)に垂直な面で切断した断面において、前記第4凸面(68)を形成する円弧の中心点(Pm)の、前記回転軸心(A)からの半径方向の距離をRmとしたときに、
Rm≦R1+(R2−R1)/3
なる関係にあり、
前記第4凸面(68)に対する、前記第4凸面(68)と前記平坦面部(66)との結合点を通る接線を第1接線(L3)とし、前記前縁側の翼列線(L1)に対する、前記前縁側の翼列線(L1)と前記第1接線(L3)との交点を通る接線を第2接線(L4)とし、前記第1接線(L3)と前記第2接線(L4)との回転軸心(A)側の交差角をβmとしたときに、前記交差角βmは30°〜70°なる角度を有する
遠心送風機。 - 請求項1記載の遠心送風機を室内空気循環用ファンとして用いた空気調和機。
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