JPH09264300A - 軸流送風機 - Google Patents
軸流送風機Info
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- JPH09264300A JPH09264300A JP8229896A JP8229896A JPH09264300A JP H09264300 A JPH09264300 A JP H09264300A JP 8229896 A JP8229896 A JP 8229896A JP 8229896 A JP8229896 A JP 8229896A JP H09264300 A JPH09264300 A JP H09264300A
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Abstract
て、軸流羽根車外周部の流速の速い乱れた気流がオリフ
ィスリングの先端から流出・剥離するために生じる乱流
騒音を低減し、送風性能の劣化を防止する軸流送風機を
提供する。 【解決手段】 軸流羽根車14の後縁部の外周を囲み先
端部を開放端とした略円筒形の第1のオリフィスリング
16と、第1のオリフィスリング16の外側に設けた略
同心円状でかつ第1のオリフィスリング16より軸方向
高さの高い第2のオリフィスリング17を設け、第1の
オリフィスリング16と第2のオリフィスリング17を
固定した仕切板18とで軸流送風機11を構成すること
により、第1のオリフィスリング16先端で剥離した気
流を第2のオリフィスリング17に再付着させることに
より、乱流騒音を低減し送風性能の劣化を防ぐ効果が得
られる。
Description
冷蔵庫などに幅広く使用されている軸流送風機の静音化
と高性能化に関するものである。
軸流送風機は実開昭62−169295号公報に記載さ
れたものが知られている。図10は空気調和機などの従
来の軸流送風機の構造を示しており、1はモ−タ−2に
直結された軸流羽根車であり、3はハブ、4はハブ3に
固定した複数の羽根板である。5は略円筒形のオリフィ
スリングリングであり軸流羽根車1の外周に設置してあ
り、さらに略円筒形のオリフィスリングリング5の回転
軸方向の高さh2は軸流羽根車1の高さh1に対して約
0.8倍の高さとし、軸流羽根車1の吐出側に所定距離
の風路を設けて構成されている。これにより、軸流送風
機の送風性能を向上させている。
ような構成では、高静圧な条件では軸流羽根車1の羽根
板4の外周部の流速はハブ3側の流れに比べ速く、気流
の乱れも羽根板4の外周部で最も大きい、しかも図11
に示すように、軸流羽根車1内部の流れは遠心力の作用
で吐出流れが外向き半径方向に偏るためオリフィスリン
グ5の壁面近傍の流速が非常に高速となり、軸流羽根車
1の外周部の翼端渦を含んだ流速の速い乱れた気流Eは
略円筒形のオリフィスリング5に一旦衝突し、オリフィ
スリング5に沿って流れ壁面との摩擦で翼端渦の一部が
崩壊し気流の乱れが増加し、その後オリフィスリング5
の先端から流出する際に大きく剥離しさらに乱れの大き
な流れとなり乱流騒音が増加する。さらに、気流がオリ
フィスリング5先端から流出するさいには、偏流した高
速の気流が急激に大気開放されるため急激な流速減少と
気流の混濁による圧力損失と気流の乱れが生じるため、
送風性能が劣化し乱流騒音が増加する。
機から発生する乱流騒音が増加し、送風性能が劣化する
という課題を有していた。特に、近年は製品の小型化が
求められており、空気調和機などに用いられる軸流送風
機は通風抵抗の高い高静圧条件で使用することが多くな
っている。
い高静圧な動作点においても送風性能が高く、乱流騒音
の低い軸流送風機を提供するものである。
軸流羽根車と、前記羽根車の後縁部外周を囲み先端部を
開放端とした略円筒形の第1のオリフィスリングと、前
記オリフィスリングの外側に設けた略同心円状でかつ第
1のオリフィスリングより軸方向高さの高い第2のオリ
フィスリングと、第1のオリフィスリングと第2のオリ
フィスリングを固定し吸込風路と吐出風路とを仕切る仕
切り板とで構成したものである。
点においても送風性能が高く、乱流騒音の低い軸流送風
機が得られる。
は、軸流羽根車と、前記羽根車の後縁部外周を囲み先端
部を開放端とした略円筒形の第1のオリフィスリング
と、前記オリフィスリングの外側に設けた略同心円状で
かつ第1のオリフィスリングより軸方向高さの高い第2
のオリフィスリングと、第1のオリフィスリングと第2
のオリフィスリングを固定し吸込風路と吐出風路とを仕
切る仕切板とで構成したものであり、高速で乱れが大き
く外向き半径方向の成分を持った軸流羽根車外周部の気
流は、第1のオリフィスリングの先端から流出するとき
に一旦剥離するが、第1のオリフィスリングと第2のオ
リフィスリングとの間の壁面のない空間を流動した後、
第2のオリフィスリングに再付着する。このとき、第1
のオリフィスリングの先端から一旦剥離した流れは壁面
のない空間を流動するので空間内で乱れが緩和され、さ
らに第2のオリフィスリングに再付着することで、気流
の乱れはさらに低減され、乱流騒音の発生を抑制する。
また、第1のオリフィスリングの断面積に比べ第2のオ
リフィスリングの断面積は若干大きく、気流の流路面積
が段階的に拡大するため、段階的に流速が減速され動圧
が静圧変換されるため静圧特性が向上し、送風性能が向
上するという作用を有する。
前記羽根車の後縁部外周を囲み先端部を開放端とした略
円筒形の第1のオリフィスリングと、前記オリフィスリ
ングの外側に設けた略同心円状でかつ第1のオリフィス
リングより軸方向高さの高い第2のオリフィスリング
と、第1のオリフィスリングと第2のオリフィスリング
を固定し吸込風路と吐出風路とを仕切る仕切板とから成
り、第2のオリフィスリングの仕切り板への取付部近傍
に通気孔を設けたものであり、高速で乱れが大きく半径
方向の成分を持った軸流羽根車外周部の気流は、第1の
オリフィスリングの先端から流出するときに一旦剥離す
るが、第1のオリフィスリングと第2のオリフィスリン
グとの間の壁面のない空間を流動した後、第2のオリフ
ィスリングに再付着する。このとき、第1のオリフィス
リングの先端から一旦剥離した流れは壁面のない空間を
流動するので空間内で乱れが緩和され、さらに第2のオ
リフィスリングに再付着することで、気流の乱れはさら
に低減され、乱流騒音の発生を抑制する。また、第1の
オリフィスリングの断面積に比べ第2のオリフィスリン
グの断面積は若干大きく、気流の流路面積は段階的に拡
大するため、段階的に流速が減速され動圧の静圧変換が
段階的になり静圧特性が向上し、送風性能が向上する。
た気流の一部は通気孔から外部に向かって流出するた
め、第2のオリフィスリング内では通気孔の方向に気流
を誘引する力が作用し、気流を第2のオリフィスリング
に安定して再付着させ、外部の風などによる付着流れの
再剥離を防止する。気流が安定して再付着することで、
乱流騒音の変動を防止する。しかも、通気孔は軸流送風
機が吐出方向を上方とする時には、降雨時の排水孔とし
て働き、第1のオリフィスリングと第2のオリフィスリ
ングとの間に雨水が溜まるのを防ぐ作用を有する。
前記羽根車の後縁部外周を囲み先端部を開放端とした略
円筒形の第1のオリフィスリングと、前記オリフィスリ
ングの外側に設けた略同心円状でかつ第1のオリフィス
リングより軸方向高さの高い第2のオリフィスリング
と、第1のオリフィスリングと第2のオリフィスリング
を固定し吸込風路と吐出風路とを仕切る仕切板とから成
り、前記仕切板と第1のオリフィスリングと第2のオリ
フィスリングとで包囲された空間と吸込風路との間を連
通する連通孔を設けたものであり、高速で乱れが大きく
半径方向の成分を持った軸流羽根車外周部の気流は、第
1のオリフィスリングの先端から流出するときに一旦剥
離するが、第1のオリフィスリングと第2のオリフィス
リングとの間の壁面のない空間を流動した後、第2のオ
リフィスリングに再付着する。このとき、第1のオリフ
ィスリングの先端から一旦剥離した流れは壁面のない空
間を流動するので空間内で乱れが緩和され、さらに第2
のオリフィスリングに再付着することで、気流の乱れは
さらに低減され、乱流騒音の発生を抑制する。また、第
1のオリフィスリングの断面積に比べ第2のオリフィス
リングの断面積は若干大きく、気流の流路面積は段階的
に拡大するため、段階的に流速が減速され動圧の静圧変
換が段階的になり静圧特性が向上し、送風性能が向上す
る。
連通孔を介して軸流送風機の吸込風路に連通しているた
め、第2のオリフィスリング内の気流は連通孔の方向に
強く吸引され、第1のオリフィスリングの先端から流出
した気流は第2のオリフィスリングに早期に付着する。
気流が早期に再付着することで、気流の乱れがさらに低
減し乱流騒音のレベルを低減する。しかも、通気孔は軸
流送風機が吐出方向を上方とする時には、降雨時の排水
孔として働き、第1のオリフィスリングと第2のオリフ
ィスリングとの間に雨水が溜まるのを防ぐ作用を有す
る。
前記羽根車の後縁部外周を囲み先端部を開放端とした略
円筒形の第1のオリフィスリングと、前記オリフィスリ
ングの外側に設けた略同心円状でかつ第1のオリフィス
リングより軸方向高さの高い第2のオリフィスリング
と、第1のオリフィスリングを固定し吸込風路と吐出風
路とを仕切る仕切板とから成り、第2のオリフィスリン
グの下端部全周を開放端部としたものであり、高速で乱
れが大きく半径方向の成分を持った軸流羽根車外周部の
気流は、第1のオリフィスリングの先端から一旦剥離し
た流れは壁面のない空間を流動するので空間内で乱れが
緩和され、さらに第2のオリフィスリングに再付着する
ことで、気流の乱れはさらに低減され、乱流騒音の発生
を抑制する。また、第1のオリフィスリングの断面積に
比べ第2のオリフィスリングの断面積は大きく、気流の
流路面積は段階的に拡大するため、段階的に流速が減速
され動圧の静圧変換が段階的になり静圧特性が向上し、
送風性能が向上する。
周を開放端部としているため、第2のオリフィスリング
内の気流は開放端部からも流出するため、気流が開放端
部の方向に強く吸引され、第1のオリフィスリングの先
端から流出した気流は第2のオリフィスリング内壁に早
期に付着する。気流が早期に再付着することで、気流の
乱れがさらに低減し乱流騒音のレベルを低減する。
る時には、第2のオリフィスリングの下端部全周の開放
端部が降雨時の排水孔として働き、第1のオリフィスリ
ングと第2のオリフィスリングとの間に雨水が溜まるの
を防ぐ作用を有するとともに、降雪時には第2のオリフ
ィスリングの下端部全周の開放端部から吐出する気流が
第1のオリフィスリングおよび第2のオリフィスリング
周りの雪を吹き飛ばし、軸流送風機近傍への積雪を防止
する。
前記羽根車の後縁部外周を囲み先端部を開放端とした略
円筒形の第1のオリフィスリングと、前記オリフィスリ
ングの外側に設けた略同心円状でかつ第1のオリフィス
リングより軸方向高さの高い第2のオリフィスリング
と、第1のオリフィスリングを固定し吸込風路と吐出風
路とを仕切る仕切板とから成り、第1のオリフィスリン
グの中心軸と第2のオリフィスリングの中心軸とを偏心
させて取り付けたものであり、高速で乱れが大きく半径
方向の成分を持った軸流羽根車外周部の気流は、第1の
オリフィスリングの先端から一旦剥離した流れは壁面の
ない空間を流動するので空間内で乱れが緩和され、さら
に第2のオリフィスリングに再付着することで、気流の
乱れはさらに低減され、乱流騒音の発生を抑制する。ま
た、第1のオリフィスリングの断面積に比べ第2のオリ
フィスリングの断面積は大きく、気流の流路面積は段階
的に拡大するため、段階的に流速が減速され動圧の静圧
変換が段階的になり静圧特性が向上し、送風性能が向上
する。
第2のオリフィスリングの中心軸とを偏心させて取り付
けているため、オリフィスリングの風路面積拡大率を部
分的に調整することができ、軸流送風機の吸込風路の通
風抵抗に部分的なアンバランスがある場合に、通風抵抗
の高い部分でオリフィスリングの風路面積拡大率を高く
することで動圧の静圧回収率を高めて吐出損失を減少さ
せることができる。
前記羽根車の後縁部外周を囲み先端部を開放端とした略
円筒形の第1のオリフィスリングと、前記オリフィスリ
ングの外側に設けた略同心円状でかつ第1のオリフィス
リングより軸方向高さの高い第2のオリフィスリング
と、第1のオリフィスリングを固定し吸込風路と吐出風
路とを仕切る仕切板とから成り、第1のオリフィスリン
グの吐出側開放端を傾斜させたものであり、高速で乱れ
が大きく半径方向の成分を持った軸流羽根車外周部の気
流は、第1のオリフィスリングの先端から一旦剥離した
流れは壁面のない空間を流動するので空間内で乱れが緩
和され、さらに第2のオリフィスリングに再付着するこ
とで、気流の乱れはさらに低減され、乱流騒音の発生を
抑制する。また、第1のオリフィスリングの断面積に比
べ第2のオリフィスリングの断面積は大きく、気流の流
路面積は段階的に拡大するため、段階的に流速が減速さ
れ動圧の静圧変換が段階的になり静圧特性が向上し、送
風性能が向上する。
放端を傾斜させているため、第1のオリフィスリングと
軸流羽根車とのラップ寸法を部分的に調整することがで
き、軸流送風機の吸込風路の通風抵抗に部分的なアンバ
ランスがある場合に、通風抵抗の高い部分で第1のオリ
フィスリングの高さを高くすることで、第1のオリフィ
スリングと軸流羽根車とのラップ寸法が大きくなり、高
い静圧を発生させ、通風抵抗の引くい部分では第1のオ
リフィスリングの高さを低くすることで軸流羽根車の外
周端と第1のオリフィスリングの内壁との干渉による気
流乱れと流動損失とを低減することができる。
から図9を用いて説明する。 (実施の形態1)図1は、本発明の軸流送風機を空気調
和機の室外機に搭載した構造を示す断面図である。
であり、箱体7と、箱体7の側面に設置した熱交換器8
と箱体7内に設置した機械室9と機械室9内に設置した
圧縮機10と、箱体7の上面に設置した軸流送風機11
とで構成している。軸流送風機11は、ハブ12の周り
に複数の羽根板13を設けた羽根車14と、羽根車14
に直結したモ−タ−15と、羽根車14の後縁部の外周
を囲み先端部を開放端とした略円筒形の第1のオリフィ
スリング16と、第1のオリフィスリング16の外側に
設けた略同心円状でかつ第1のオリフィスリング16よ
り軸方向高さの高い第2のオリフィスリング17を設
け、第1のオリフィスリング16と第2のオリフィスリ
ング17を固定した仕切板18とで構成してあり、第1
のオリフィスリング16と仕切板18は室外機本体6の
天板7aと一体に形成してあり、軸流送風機11の吸込
側風路11aと吐出側とを仕切る構成としてある。
調和機の室外機について以下その動作を説明する。
に回転させると、軸流送風機11は送風作用を為し、熱
交換器8を介して空気を室外機本体6内に吸い込む。こ
の際、空気は熱交換器8を通過する過程で圧縮機10よ
り送られた冷媒と熱交換し、温度変化する。温度変化し
た空気は、さらに軸流送風機11に吸い込まれ、室外機
本体6外に放出される。
きの気流の動きを図2を用いて詳しく説明する。
部の気流Fは高速で乱れが大きく半径方向の成分を持っ
ており、羽根板13の外周で発生した翼端渦を含んでい
る。この気流Fは羽根車14の後縁部から流出した後、
第1のオリフィスリング16の内壁に一旦短く接触した
後、第1のオリフィスリング16の先端から流出すると
きに一旦剥離するが、第1のオリフィスリング16と第
2のオリフィスリング17との間の壁面のない空間19
を流動した後、第2のオリフィスリング17に再付着
し、さらに軸流送風機11外に吐出される。このとき、
第2のオリフィスリング17の内径は第1のオリフィス
リング16の内径より大きいため、オリフィスリングの
壁面への気流の偏流を抑え、壁面近傍の流速の増大を防
止すると共に壁面近傍での翼端渦の崩壊を抑制し、気流
乱れの増加を抑制する。また、第1のオリフィスリング
16の先端から一旦剥離した流れは壁面のない空間19
を流動するので空間19内で乱れが緩和され、第2のオ
リフィスリング17に再付着することで気流の乱れはい
っそう低減され、乱流騒音の発生を抑制する。さらにま
た、第1のオリフィスリング16と第2のオリフィスリ
ング17と仕切板18とで囲まれた空間は空気層として
作用し、乱れた気流Fが持つ圧力脈動を緩衝し、乱流騒
音を減衰させる効果がある。
積に比べ第2のオリフィスリング17の断面積は若干大
きく、気流Fの流路面積は段階的に拡大した後、第2オ
リフィスリング17から軸流送風機11外へと風路断面
積が拡大するため、段階的に流速が減速され動圧が静圧
に変換されるため静圧特性が向上し、送風性能も向上す
る作用がある。
軸流送風機を空気調和機の室外機に搭載した構造を示す
ものである。
ィスリング20の仕切板18への取付部近傍に、オリフ
ィスリング20の下端部を切り欠いた通気孔20aを設
けた点にある。
て以下その動作を説明する。図4で示すように、羽根車
14の外周部の気流Gは高速で乱れが大きく半径方向の
成分を持っており、羽根板13の外周で発生した翼端渦
を含んでいる。気流Gは羽根車14の後縁部から流出し
た後、第1のオリフィスリング16の内壁に短く接触し
た後、第1のオリフィスリング16の先端から流出する
ときに一旦剥離するが、第1のオリフィスリング16と
第2のオリフィスリング20との間の壁面のない空間1
9を流動した後、その大部分は第2のオリフィスリング
20に再付着し、さらに軸流送風機11外に吐出され
る。また、一部の気流Hは第2のオリフィスリング20
の仕切板18への取付部近傍に設けた通気孔20aから
外部に流出する。このとき、第2のオリフィスリング2
0の内径は第1のオリフィスリング16の内径より大き
いため、オリフィスリングの壁面への気流の偏流を抑
え、壁面近傍の流速の増大を防止すると共に壁面近傍で
の翼端渦の崩壊を抑制し、気流乱れの増加を抑制する。
また、第1のオリフィスリング16の先端から一旦剥離
した流れは壁面のない空間19を流動するので空間19
内で乱れが緩和され、第2のオリフィスリング20に再
付着することで気流の乱れはいっそう低減され、乱流騒
音の発生を抑制する。さらにまた、第1のオリフィスリ
ング16と第2のオリフィスリング20と仕切板18と
で囲まれた空間は空気層として作用し、乱れた気流Gが
持つ圧力脈動を緩衝し、乱流騒音を減衰させる効果があ
る。空間19を流動する気流Gの主流は第2のオリフィ
スリング20の壁面に向かって流動する際、気流Gの一
部の気流Hが第2のオリフィスリング20の通気孔20
aから外部に向かって流出するため、第2のオリフィス
リング20内には通気孔20aの方向に気流を誘引する
力が作用し、気流Gの主流は安定して第2のオリフィス
リング20に再付着する。気流Gが第2のオリフィスリ
ング20の壁面に安定して再付着するため、外部の風な
どにより一旦付着した流れが再剥離して乱流騒音が変動
するのを防止する。また、第1のオリフィスリング16
の断面積に比べ第2のオリフィスリング20の断面積は
若干大きく、気流Fの流路面積は段階的に拡大した後、
第2オリフィスリング20から軸流送風機外へと風路断
面積が拡大するため、段階的に流速が減速され動圧の静
圧変換が段階的になり静圧特性が向上し、送風性能も向
上する。
機が吐出方向を上方とする時に、降雨時の排水孔として
働き、第1のオリフィスリング16と第2のオリフィス
リング20との間に雨水が溜まるのを防ぐことができ
る。
風機を空気調和機の室外機に搭載した構造を示すもので
ある。
1と第1のオリフィスリング16と第2のオリフィスリ
ング17とで包囲された空間19と吸込風路11aとの
間を連通する連通孔21aを設けた点である。
て以下その動作を説明する。図5で示すように、羽根車
14の外周部の気流Iは高速で乱れが大きく半径方向の
成分を持っている。気流Iは羽根車14の後縁部から流
出した後、第1のオリフィスリング16の内壁に一旦付
着した後、第1のオリフィスリング16の先端から流出
するときに一旦剥離するが、第1のオリフィスリング1
6と第2のオリフィスリング17との間の壁面のない空
間19を流動した後、第2のオリフィスリング17に再
付着し、さらに軸流送風機11外に吐出される。
先端から一旦剥離した流れは壁面のない空間19を流動
するので空間19内で乱れが緩和される。空間19内の
空気は、仕切板21に設けた連通孔21aを介して圧力
の低い吸込風路11a内に吸引されるため、空間19内
に負圧が発生し、第1のオリフィスリング16の先端か
ら流出した気流Iが第1のオリフィスリング16と第2
のオリフィスリング17との間の壁面のない空間19を
流動する際の流路を下方に変更させ、気流Iは早期に第
2のオリフィスリング17に再付着する。気流Iが第2
のオリフィスリング17の壁面に早期に再付着すること
で、気流の乱れの低減量が大きく、乱流騒音の発生レベ
ルを低減する。また、第1のオリフィスリング16と第
2のオリフィスリング17と仕切板21とで囲まれた空
間は空気層として動作し、乱れた気流Fが持つ圧力脈動
を吸収し、乱流騒音を減衰させる効果がある。また、第
1のオリフィスリング16の断面積に比べ第2のオリフ
ィスリング17の断面積は若干大きく、気流Fの流路面
積は段階的に拡大した後、第2オリフィスリング17か
ら軸流送風機外へと風路断面積が拡大するため、段階的
に流速が減速され動圧の静圧変換が段階的になり静圧特
性が向上し、送風性能も向上する。
機が吐出方向を上方とする時に、降雨時の排水孔として
働き、第1のオリフィスリング16と第2のオリフィス
リング17との間に雨水が溜まるのを防ぐことができ
る。
風機を空気調和機の室外機に搭載した構造を示すもので
ある。
リフィスリング22を略円筒形状としたうえで下端部2
2a全周を開放端部とし、第2のオリフィスリング22
を支持具23を介して第1のオリフィスリング16に取
り付け、仕切板18と第2のオリフィスリング22の下
端部22aとの間の全周に開口部24を設けた点であ
る。
て以下その動作を説明する。図6で示すように、羽根車
14の外周部の気流Iは高速で乱れが大きく半径方向の
成分を持っている。気流Kは羽根車14の後縁部から流
出した後、第1のオリフィスリング16の内壁に一旦付
着した後、第1のオリフィスリング16の先端から流出
するときに一旦剥離するが、第1のオリフィスリング1
6と第2のオリフィスリング22との間の壁面のない空
間19を流動した後、第2のオリフィスリング22に再
付着し、さらに軸流送風機11外に吐出される。
先端から一旦剥離した流れは壁面のない空間19を流動
するので空間19内で乱れが緩和される。空間19内の
空気の一部は、仕切板18と第2のオリフィスリング2
2の下端部22aの間の全周に開口部21から流出する
(気流L)ため、第1のオリフィスリング16の先端か
ら流出した気流Kが第1のオリフィスリング16と第2
のオリフィスリング22との間の壁面のない空間19を
流動する際の流路を下方に変更させ、気流Kは早期に第
2のオリフィスリング22に再付着する。気流Kが第2
のオリフィスリング22の壁面に早期に再付着すること
で、気流の乱れの低減量が大きく、乱流騒音の発生レベ
ルを低減する。
のオリフィスリング22と仕切板18とで囲まれた空間
19は空気層として動作し、乱れた気流Kが持つ圧力脈
動を吸収し、乱流騒音を減衰させる効果がある。また、
第1のオリフィスリング16の断面積に比べ第2のオリ
フィスリング22の断面積は若干大きく、気流Kの流路
面積は段階的に拡大した後、第2オリフィスリング22
から軸流送風機外へと風路断面積が拡大するため、段階
的に流速が減速され動圧の静圧変換が段階的になり静圧
特性が向上し、送風性能も向上する。
の場合は、第2のオリフィスリング22の下端部22a
全周の開放端部が降雨時の排水孔として働き、第1のオ
リフィスリング16と第2のオリフィスリング22との
間に雨水が溜まるのを防ぐ作用を有するとともに、降雪
時には第2のオリフィスリング22の下端部22a全周
の開放端部から吐出する気流Lが第1のオリフィスリン
グ16および第2のオリフィスリング22周りの雪を吹
き飛ばし、軸流送風機11近傍への積雪を防止し、積雪
による送風性能の劣化を防止する。
風機を空気調和機の室外機に搭載した構造を示すもので
ある。
リフィスリング16の中心軸26に対して第2のオリフ
ィスリング25の中心軸27を熱交換器8の反対側に若
干ずらし、第1のオリフィスリング16の中心軸26と
第2のオリフィスリング25の中心軸27とを距離Sだ
け偏心させた点にある。
て以下その動作を説明する。軸流羽根車14の外周部の
気流は高速で乱れが大きく半径方向の成分を持ってお
り、羽根板13の外周で発生した翼端渦を含んでいる。
この気流は羽根車14の後縁部から流出した後、第1の
オリフィスリング16の内壁に一旦短く接触し、第1の
オリフィスリング16の先端から流出するときに一旦剥
離するが、第1のオリフィスリング16と第2のオリフ
ィスリング25との間の壁面のない空間19を流動した
後、第2のオリフィスリング25に再付着し、さらに軸
流送風機11外に吐出される。このとき、第2のオリフ
ィスリング25の内径は第1のオリフィスリング16の
内径より大きいため、オリフィスリングの壁面への気流
の偏流を抑え、壁面近傍の流速の増大を防止すると共に
壁面近傍での翼端渦の崩壊を抑制し、気流乱れの増加を
抑制する。また、第1のオリフィスリング16の先端か
ら一旦剥離した流れは壁面のない空間19を流動するの
で空間19内で乱れが緩和され、第2のオリフィスリン
グ25に再付着することで気流の乱れはいっそう低減さ
れ、乱流騒音の発生を抑制する。さらにまた、第1のオ
リフィスリング16と第2のオリフィスリング25と仕
切り板21とで囲まれた空間は空気層として作用し、乱
れた気流が持つ圧力脈動を緩衝し、乱流騒音を減衰させ
る効果がある。
積に比べ第2のオリフィスリング17の断面積は若干大
きく、気流の流路面積は段階的に拡大した後、第2オリ
フィスリング25から軸流送風機外へと風路断面積が拡
大するため、段階的に流速が減速され動圧が静圧に変換
されるため静圧特性が向上し、送風性能も向上する作用
がある。
に熱交換器8を配し、他端に機械室9を配したため、熱
交換器8に近い流路を流動する気流Mは流路長が短いた
め通風抵抗が小さく、軸流送風機11内で軸方向流速成
分が大きく周方向成分が小さい、従って軸流羽根車14
から吐出された気流も軸方向流速成分が大きく、送風効
率が高い。ところが、熱交換器8の反対側流路を流動す
る気流Nは流路長が長いため通風抵抗が大きく、軸流送
風機11内で軸方向流速成分が小さく円周方向成分が大
きくなる。従って、軸流羽根車14から吐出された気流
も円周方向流速成分が大きく、送風効率は低い。
スリング16の中心軸26に対して第2のオリフィスリ
ング25の中心軸27を熱交換器8の反対側に若干ずら
しているため、送風効率が高い熱交換器8に近い流路を
流動する気流Mが流れる側のオリフィスリングの断面幅
の拡大率DA1 は、第1のオリフィスリング16の内径
半径をR1 とし第2のオリフィスリング25の内径半径
をR2 とすると、 DA1 =(R2 −S)/R1 となり、送風効率が低い熱交換器8の反対側の流路を流
動する気流Nが流れる側のオリフィスリングの断面幅の
拡大率DA2 は、 DA2 =(R2 )/R1 となり、送風効率が低い熱交換器8の反対側の流路を流
動する気流Nが流れる側のオリフィスリングの断面幅の
変化率DA2 は、送風効率が高い熱交換器8に近い流路
を流動する気流Mが流れる側のオリフィスリングの断面
幅の変化率DA1より相対的に大きくなる。ここで、オ
リフィスリングの断面面積の変化率は、オリフィスリン
グの断面幅の変化率の2乗に比例する。一般に、軸流送
風機の軸流羽根車の吐出側では、オリフィスリングの断
面積の拡大率が大きい方が、動圧の静圧回収効率が高く
なり、送風効率を高めることができる。
グの風路面積拡大率を部分的に調整することができ、軸
流送風機の吸込風路の通風抵抗に部分的なアンバランス
がある場合に、通風抵抗の高い部分でオリフィスリング
の風路面積拡大率を高くすることで動圧の静圧回収率を
高めて吐出損失を減少させ、送風効率が低い熱交換器8
の反対側の流路を流動する気流Nが流れる部分の軸流送
風機11の送風効率を改善することができる。
風機を空気調和機の室外機に搭載した構造を示すもので
ある。
リフィスリング28の吐出側開放端29を傾斜させ、熱
交換器8に近い吐出側開放端29aの高さNH1 に対し
て熱交換器8の反対側の吐出側開放端29bの高さNH
2 をNH1 <NH2 として点にある。
て以下その動作を説明する。軸流羽根車14の外周部の
気流は高速で乱れが大きく半径方向の成分を持ってお
り、羽根板13の外周で発生した翼端渦を含んでいる。
この気流は羽根車14の後縁部から流出した後、第1の
オリフィスリング28の内壁に一旦短く接触し、第1の
オリフィスリング28の先端から流出するときに一旦剥
離するが、第1のオリフィスリング28と第2のオリフ
ィスリング17との間の壁面のない空間19を流動した
後、第2のオリフィスリング17に再付着し、さらに軸
流送風機11外に吐出される。このとき、第2のオリフ
ィスリング17の内径は第1のオリフィスリング28の
内径より大きいため、オリフィスリングの壁面への気流
の偏流を抑え、壁面近傍の流速の増大を防止すると共に
壁面近傍での翼端渦の崩壊を抑制し、気流乱れの増加を
抑制する。また、第1のオリフィスリング28の先端か
ら一旦剥離した流れは壁面のない空間19を流動するの
で空間19内で乱れが緩和され、第2のオリフィスリン
グ17に再付着することで気流の乱れはいっそう低減さ
れ、乱流騒音の発生を抑制する。さらにまた、第1のオ
リフィスリング28と第2のオリフィスリング17と仕
切板21とで囲まれた空間は空気層として作用し、乱れ
た気流が持つ圧力脈動を緩衝し、乱流騒音を減衰させる
効果がある。
積に比べ第2のオリフィスリング17の断面積は若干大
きく、気流の流路面積は段階的に拡大した後、第2オリ
フィスリング17から軸流送風機外へと風路断面積が拡
大するため、段階的に流速が減速され動圧が静圧に変換
されるため静圧特性が向上し、送風性能も向上する作用
がある。
に熱交換器8を配し、他端に機械室9を配したため、熱
交換器8に近い流路を流動する気流Pは流路長が短いた
め通風抵抗が小さく、軸流送風機11内で軸方向流速成
分が大きく周方向成分が小さい、従って軸流羽根車14
から吐出された気流も軸方向流速成分が大きく、送風効
率が高い。ところが、熱交換器8の反対側流路を流動す
る気流Qは流路長が長いため通風抵抗が大きく、軸流送
風機11内で軸方向流速成分が小さく円周方向成分が大
きくなる。従って、軸流羽根車14から吐出された気流
も円周方向流速成分が大きく、送風効率は低い。
スリング28の吐出側開放端29を傾斜させ、熱交換器
8に近い部分29aの高さNH1 に対して熱交換器8の
反対側の部分29bの高さNH2 をNH1 <NH2 とし
ており、熱交換器8に近い部分では軸流羽根車14の羽
根13と第1のオリフィスリング28との重なり寸法は
NH1 であるのに対し、熱交換器8の反対側の軸流羽根
車14の羽根13と第1のオリフィスリング28との重
なり寸法はDとなり、NH1 <D<NH2 となる。一般
に、軸流送風機は通風抵抗が高い場合、オリフィスと羽
根との重なり寸法を大きくする程静圧が高くとれるが、
反対に通風抵抗が低い場合にオリフィスと羽根との重な
り寸法を大きくすると羽根の先端とオリフィス先端との
干渉によって気流乱れと流動損失を増加させる。
の吸込風路の通風抵抗に部分的なアンバランスがある場
合に、通風抵抗の高い部分で第1のオリフィスリング2
8の高さを高くすることで、第1のオリフィスリング2
8と軸流羽根車14とのラップ寸法が大きくなり、高い
静圧を発生させて送風効率の劣化を防ぎ、通風抵抗の引
くい部分では第1のオリフィスリング28の高さを低く
することで軸流羽根車11の羽根13の外周端と第1の
オリフィスリング28の内壁との干渉による気流乱れと
流動損失とを低減することができる。
機の吸込側に通風抵抗要素を配置した例で説明したが、
軸流送風機の吐出側に通風抵抗要素を配置しても同様の
実施効果が得られる。また、第1のオリフィスリングの
内径d1と第2のオリフィスリングの内径d2の比率r
d=d2/d1は、図6で示すようにrd=1.03か
らrd=1.11の範囲が望ましく、さらにrd=1.
07が最も望ましい設定値である。さらに、第1のオリ
フィスリングの軸方向高さH1と第2のオリフィスリン
グの軸方向高さH2の比率r=H2/H1は、r=1.
3からr=1.9の範囲とするのが望ましい。また、本
発明の各実施の形態では第1のオリフィスリングと第2
のオリフィスリングを略円筒形として各オリフィスリン
グの吐出側先端部形状を直線形状としたが、第1のオリ
フィスリングまたは第2オリフィスリングの吐出側先端
部形状は吐出端部に向かって内径が拡大するテ−パ形状
またはラッパ状形状としても良い。
車と、前記羽根車の後縁部外周を囲み先端部を開放端と
した略円筒形の第1のオリフィスリングと、前記オリフ
ィスリングの外側に設けた略同心円状でかつ第1のオリ
フィスリングより軸方向高さの高い第2のオリフィスリ
ングと、第1のオリフィスリングと第2のオリフィスリ
ングを固定し吸込風路と吐出風路とを仕切る仕切板とか
ら軸流送風機を構成することにより、オリフィスから一
旦剥離した気流を再付着させ気流の乱れを低減し、構成
した空気層が乱流の圧力脈動を緩和することになり乱流
騒音を抑制すると共に、吐出する気流の流路面積を段階
的に拡大することで動圧を効果的に静圧に変換して送風
性能を向上させることができる。
の取付部近傍に通気孔を設けた軸流送風機とすることに
より、オリフィスから一旦剥離した気流を誘引作用で安
定して再付着させ、構成した空気層が乱流の圧力脈動を
緩和することになり乱流騒音の安定させ、かつ抑制する
と共に、吐出する気流の流路面積を段階的に拡大し、動
圧を効果的に静圧に変換して送風性能を向上させること
ができる。しかも、軸流送風機を吐出方向を上方として
使用する時には、降雨時に通気孔が排水孔として作用
し、第1のオリフィスリングと第2のオリフィスリング
との間に雨水が溜まるのを防ぐことができる。
第2のオリフィスリングとで包囲された空間と吸込風路
との間を連通する通気孔を設けた軸流送風機とすること
により、オリフィスから一旦剥離した気流を吸引作用で
早期に再付着させ、構成した空気層が乱流の圧力脈動を
緩和することになり乱流騒音を効果的に低減すると共
に、吐出する気流の流路面積を段階的に拡大し、ディフ
ュ−ザ効果も得られ動圧を効果的に静圧に変換して送風
性能を向上させることができる。しかも、軸流送風機を
吐出方向を上方として使用する時には、降雨時に通気孔
が排水孔として作用し、第1のオリフィスリングと第2
のオリフィスリングとの間に雨水が溜まるのを防ぐこと
ができる。
周を開放端部とすることにより、さらに、軸流送風機が
吐出方向を上方とする時には、第2のオリフィスリング
の下端部全周の開放端部が降雨時の排水孔として働き、
第1のオリフィスリングと第2のオリフィスリングとの
間に雨水が溜まるのを防ぐ作用を有するとともに、降雪
時には第2のオリフィスリングの下端部全周の開放端部
から吐出する気流が第1のオリフィスリングおよび第2
のオリフィスリング周りの雪を吹き飛ばし、軸流送風機
近傍への積雪を防止する。
第2のオリフィスリングの中心軸とを偏心させて取り付
けることにより、さらに、オリフィスリングの風路面積
拡大率を部分的に調整することができ、軸流送風機の吸
込風路の通風抵抗に部分的なアンバランスがある場合
に、通風抵抗の高い部分でオリフィスリングの風路面積
拡大率を高くすることで動圧の静圧回収率を高めて吐出
損失を減少させることができる。
放端を傾斜させることにより、さらに、第1のオリフィ
スリングと軸流羽根車とのラップ寸法を部分的に調整す
ることができ、軸流送風機の吸込風路の通風抵抗に部分
的なアンバランスがある場合に、通風抵抗の高い部分で
第1のオリフィスリングの高さを高くすることで、第1
のオリフィスリングと軸流羽根車とのラップ寸法が大き
くなり、高い静圧を発生させ、通風抵抗の引くい部分で
は第1のオリフィスリングの高さを低くすることで軸流
羽根車の外周端と第1のオリフィスリングの内壁との干
渉による気流乱れと流動損失とを低減することができ
る。
した空気調和機の室外機を示す縦断面図
した空気調和機の室外機を示す斜視図
縦断面図
縦断面図
縦断面図
縦断面図
内径と第2のオリフィスリングの内径との比と騒音レベ
ルとの関係を示す特性図
Claims (6)
- 【請求項1】 軸流羽根車と、前記羽根車の後縁部外周
を囲み先端部を開放端とした略円筒形の第1のオリフィ
スリングと、前記オリフィスリングの外側に設けた略同
心円状でかつ第1のオリフィスリングより軸方向高さの
高い第2のオリフィスリングと、第1のオリフィスリン
グと第2のオリフィスリングを固定し吸込風路と吐出風
路とを仕切る仕切板とから成る軸流送風機。 - 【請求項2】 軸流羽根車と、前記羽根車の後縁部外周
を囲み先端部を開放端とした略円筒形の第1のオリフィ
スリングと、前記オリフィスリングの外側に設けた略同
心円状でかつ第1のオリフィスリングより軸方向高さの
高い第2のオリフィスリングと、第1のオリフィスリン
グと第2のオリフィスリングを固定し吸込風路と吐出風
路とを仕切る仕切板とから成り、第2のオリフィスリン
グの仕切り板への取付部近傍に通気孔を設けた軸流送風
機。 - 【請求項3】 軸流羽根車と、前記羽根車の後縁部外周
を囲み先端部を開放端とした略円筒形の第1のオリフィ
スリングと、前記オリフィスリングの外側に設けた略同
心円状でかつ第1のオリフィスリングより軸方向高さの
高い第2のオリフィスリングと、第1のオリフィスリン
グと第2のオリフィスリングを固定し吸込風路と吐出風
路とを仕切る仕切板とから成り、前記仕切板と第1のオ
リフィスリングと第2のオリフィスリングとで包囲され
た空間と吸込風路との間を連通する通気孔を設けた軸流
送風機。 - 【請求項4】 軸流羽根車と、前記羽根車の後縁部外周
を囲み先端部を開放端とした略円筒形の第1のオリフィ
スリングと、前記オリフィスリングの外側に設けた略同
心円状でかつ第1のオリフィスリングより軸方向高さの
高い第2のオリフィスリングと、第1のオリフィスリン
グを固定し吸込風路と吐出風路とを仕切る仕切板とから
成り、第2のオリフィスリングの下端部全周を開放端部
とした軸流送風機。 - 【請求項5】 軸流羽根車と、前記羽根車の後縁部外周
を囲み先端部を開放端とした略円筒形の第1のオリフィ
スリングと、前記オリフィスリングの外側に設けた第1
のオリフィスリングより軸方向高さの高い第2のオリフ
ィスリングと、第1のオリフィスリングとを固定し吸込
風路と吐出風路とを仕切る仕切板とから成り、第1のオ
リフィスリングの中心軸と第2のオリフィスリングの中
心軸とを偏心させて取り付けた請求項1から4のいずれ
かに記載の軸流送風機。 - 【請求項6】 軸流羽根車と、前記羽根車の後縁部外周
を囲み先端部を開放端とした略円筒形の第1のオリフィ
スリングと、前記オリフィスリングの外側に設けた第1
のオリフィスリングより軸方向高さの高い第2のオリフ
ィスリングと、第1のオリフィスリングとを固定し吸込
風路と吐出風路とを仕切る仕切板とから成り、第1のオ
リフィスリングの吐出側開放端を傾斜させた軸流送風
機。
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