JPH11336697A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】羽根車に流入する流れは、ベルマウスの端面、
特にエッジから発生する乱流に影響し、乱流の強度が強
ければ、羽根車を有する送風装置の性能低下や送風騒音
の増加を招く欠点があった。 【解決手段】本発明では、ユニット取り付け部のベルマ
ウス強度を確保しつつ、ベルマウスのリング状部面１３
の端面付近を徐々に薄くするように形成するか、端面の
一部を鋭角にカットすることで、ベルマウスから出た流
れの剥離渦の大きさを小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図１は空気調和機の基本構成図を示す。
また図２には、本対象とする従来のベルマウス１１の形
状と羽根車６との位置関係を示す。

【０００３】図１において、１はキャビネット、２はキ
ャビネット内に配された熱交換器で、３は熱交換器の端
面部でありこれをつなぐ継ぎ板、４は熱交換器２中心位
置に配設される送風装置、５は前記羽根車の駆動用のモ
ータ、６は前記送風装置の羽根車、７は前記熱交換器２
の下に配置された水受け、８は化粧パネルで、室内空気
の吸込口９と、吹出口１０とを有している。

【０００４】空気調和機の風の流れについて説明する。
送風装置４によって化粧パネル８の吸込口９より吸気さ
れた風（空気）は、ベルマウス１１により集められて送
風装置４に入り羽根車６により昇圧されて熱交換機２を
通過して化粧パネル８の吹出口１０より排出される。

【０００５】ここで従来のベルマウス１１では、図２に
示すように一般的にはベルマウス１１の水平部面１２と
リング状部面１３から構成されており、ベルマウス１１
の水平部面１２は羽根車６により昇圧された空気力に耐
えること及び水受け７に取り付ける強度を有する必要か
ら極端に薄く作ることは出来ない。このためリング状部
１３は水平部面１２と同じ板厚で形成されている。また
リング状部１３の最終端は一般的には鋭角にカットされ
ている。ここで特願平5−122335 号出願（参照）は、従
来のベルマウスを組み合わせた空気調和装置に関する特
許の一例である。本発明のベルマウスでは水平部面１２
とリング状部面１３は同一の板厚からなっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図２に示すように羽根
車６の上流側に一定間隔離して設置されているベルマウ
ス１１では、水平部面１２からリング状部壁面１３に沿
う空気流（主流１４）と送風装置４に入り羽根車６によ
り昇圧された空気流の一部が熱交換機側２に流れず、羽
根車６とベルマウスの間のスキマから羽根車６の吸い込
み側に漏れる漏れ流１５が存在する。ここで、主流と漏
れ流は互いに速度差があり、漏れ流１５はコアンダ効果
によって、リング状部のファン流路側壁面１６に付着し
て流れるため剥離しにくい。

【０００７】一方、吸い込み流路側壁面１７を流れる主
流１４は、湾曲した曲面に沿って流れることは困難であ
りどこかのポイントで剥離する。また吸い込み流路側壁
面１７の曲率が小さいこと及び形状に偏極点が出来てい
たりすること、また表面の一部にでこぼこが有ったりす
ると剥離の原因となる。

【０００８】従来のベルマウスでは、図１０に示すよう
に板厚が最低必要強度の関係から少なくとも１mm以上の
厚さでできていることが多く、またリング状部面１３の
端面部３は厚くエッジ状態となっているため、主流１４
は吸い込み流路側壁面１７の端面部３またはそれより上
流側のどこかで剥離が生じる。

【０００９】また漏れ流１５は、圧力の関係から主流１
４より早く流れるとともに前述したようにコアンダ効果
によって、リング状部のファン流路側壁面１６に押し付
けられるため、壁に付着し剥離しにくい。この漏れ流１
５と主流１４は互いにリング状部面１３の端面３を離れ
るとともに、広い範囲で弱く混合が行われる。このた
め、剥離減衰が遅く流れの乱れが大きいまま羽根車６に
流入し、送風機の性能低下と特に騒音増大を招く。

【００１０】本発明は、上記の問題点に対して改善を図
ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明では、図１１に示
すようにベルマウス１１本来の水平部１２の強度を有し
つつ、リング状部面１３の端面付近が徐々に薄くなるよ
うに形成する場合、及び端面部３の一部を残して吸い込
み流路側壁面１７側に向かって鋭角にカットする発明等
により、特にリング状部面１３の端面を出た主流１４の
剥離に伴う渦の大きさを小さくし、漏れ流１５と主流１
４の混合を狭い範囲で強く行われることで、剥離減衰が
早くなるため流れの乱れが小さくなった状態で羽根車６
に流入し、送風機の性能低下と特に騒音増大を防止また
は低下することができる。

【００１２】本発明は、従来のベルマウス１１が有して
いたリング状部面１３の端面部３より発生する流れの乱
れに伴う送風装置の性能低下や、送風騒音増加に関する
問題点等に対して、ベルマウス１１の端面付近の形状を
工夫する事で、流れの改善を図り羽根車の性能向上と騒
音低減を図ることを目的とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明のベルマウスが用い
られている空気調和機の構造図を示す。本図では、羽根
車６を出た流れが熱交換器２に流入し、化粧パネル８内
の吹出し口１０より流出するまでの流れ形態を示した模
式図である。図２は、図１で示した空気調和機の特にベ
ルマウス１１と羽根車６の位置関係を示した縦断面図で
ある。ここでベルマウス１１の水平部面１２はキャビネ
ット１内に収められている水受け７にネジで固定される
部分でありある程度の強度を有するため、極端に薄く作
る事ができない。

【００１４】一方、リング状部面１３は円筒状であるこ
とから強度的にはある程度薄くすることができるが、従
来は製作上から水平部面１２とリング状部面１３は同じ
板厚としている。ここで従来のベルマウス（水平部面と
リング状部面の板厚が一定）近傍の流れについて図１０
の模式図で説明する。主流１４はリング状部面１３の吸
い込み流路側壁面１７に沿って流れ、端面１３若しくは
近傍で固体壁から剥離する。

【００１５】一方、羽根車６に流入した流れは羽根車６
により昇圧後、熱交換器２に向かう流れとなっている。
ここで熱交換器２にほとんどの流れは向かうが、一部羽
根車６とベルマウス１１のファン流路側壁面１６間に流
れる漏れ流１５があり、この流れはコアンダ効果により
ファン流路側壁面１６側に押し付けられるため、壁に沿
って流れ端面３から早い速度のまま流出する。

【００１６】この主流１４と洩れ流１５は、ベルマウス
１１の端面３が特に厚い場合には、混合が広い範囲１８
で弱く行われるため剥離減衰が遅く、流れに乱れが生じ
たまま羽根車６に流入し、送風装置４の性能低下や騒音
増大を招く欠点があった。

【００１７】一方、図１１は、本発明のベルマウス１１
と羽根車６の流れの模式図を示す。なお本図ではベルマ
ウス１１の水平部面１２が一定板厚でリング状部面１３
部分が端面３に向かうに従い徐々に薄くなる場合であ
る。ベルマウス１１の端面３近傍が薄くなっている本発
明の一例では、主流１４と漏れ流１５のベルマウス１１
を離れた流れは乱れが小さく、またそれぞれの流れの混
合が狭い範囲１９で強く行われることで乱れの減衰が早
まる。このような現象から羽根車６へのベルマウス近傍
の流れは乱れが小さくなっているため、送風装置４の性
能低下や騒音増大を抑止することができる。

【００１８】次に図３から図９にかけて本発明の他の実
施例を説明する。

【００１９】ここで本発明のベルマウスで重要な条件
は、ベルマウス流出後の流れの乱れが以下に早く減衰し
小さくなった状態で羽根車６に流入するか。また漏れ流
１５を如何に少なく出来るかである。

【００２０】図３は、ベルマウス１１がユニット取り付
け用の水平部面１２から風を滑らかに羽根車６へ導くた
めのリング状部面１３が端面３に向かうに従い板厚は徐
々に薄くなっている。すなわち吸い込み流路側壁面１７
の曲率はファン流路側壁面１６の曲率より大きくなって
いる場合であり、剥離に伴う渦の発生は小さく、主流１
４と漏れ流１５の流れの混合が狭い範囲で強く行われる
ため剥離減衰は早い。

【００２１】図４は、ベルマウス１１がユニット取り付
け用の水平部面１２は一定厚さであるが、リング状部面
１３の端面３に向かうに従い板厚が徐々に薄くなってい
る場合である。

【００２２】本発明では、水平部面１２の板厚を必要以
上確保した上でリング状部面１３の端面３近傍の板厚を
薄くすることが可能であり、すなわち図３と同様に吸い
込み流路側壁面１７の曲率はファン流路側壁面１６の曲
率より大きくすることが出来るため、剥離に伴う渦の発
生は小さく、主流１４と漏れ流１５の流れの混合が狭い
範囲で強く行われるため剥離減衰は早い。

【００２３】図５は、ベルマウスのリング状部面１３の
吸い込み流路側壁面１７とファン流路側壁面１６を結ぶ
端面３のファン流路側壁面１６の一部を起点として、前
記図２に示すベルマウスの水平部面１２と平行な線を引
き、その平行線の一部より吸い込み流路側壁面１７に向
かってベルマウスの水平面側に向かって角度を付けてカ
ットした場合である。

【００２４】図６は、ベルマウスのリング状部面１３の
吸い込み流路側壁面１７とファン流路側壁面１６を結ぶ
端面３のファン流路側壁面１６の一部を残した上でその
点を起点として、図２のベルマウスの水平部面１２と平
行な線を引き、その線より吸い込み流路側壁面１７に向
かって水平部面１２側に角度を付けてカットした発明で
ある。

【００２５】図７は、ベルマウスのリング状部１３の吸
い込み流路側壁面１７とファン流路側壁面１６を結ぶ端
面３の吸い込み流路側壁面１７の一部を残した上でその
点を起点として、羽根車６の垂直軸面と平行な線を引
き、その線よりファン流路側壁面１６に向かって吸い込
み流路側壁面１７に一定角度を付けてカットした発明で
ある。

【００２６】図８は、ベルマウスのリング状部面１３の
吸い込み流路側壁面１７の曲率がファン流路側壁面１６
の曲率に対して大きくなる様に構成した発明である。図
９は、ベルマウスのリング状部面１３の板厚が水平部面
１２の板厚に対して薄くなるように形成した発明であ
る。図５から図９いづれについても流れは図３及び図４
の現象とほぼ同様な効果が期待できる。

【００２７】

【発明の効果】本発明では、ベルマウス１１の強度を有
しつつ、リング状部面１３の端面付近が徐々に薄くなる
ように形成すること及び端面の一部を残して吸い込み流
路側壁面１７側に向かって鋭角にカットする発明によ
り、特にリング状部面１３の端面を出た主流１４の剥離
に伴う渦の大きさが小さくなり漏れ流１５と主流１４の
混合を狭い範囲で強く行うことができるようになるため
剥離減衰が早くなり、流れの乱れが小さい状態で、羽根
車６に流入するため、送風機の性能低下と特に騒音増大
を防止または低下することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対象物であるベルマウスと送風装置の
組み合わせ状態及び空気調和機のユニット詳細構成図で
ある。

【図２】従来のベルマウスと羽根車の位置関係を示した
断面図である。

【図３】本発明の一実施例であるベルマウス形状と羽根
車の位置関係を示した断面図である。

【図４】本発明の一実施例であるベルマウス形状と羽根
車の位置関係を示した断面図である。

【図５】本発明の一実施例であるベルマウス先端形状と
羽根車の位置関係を示した断面図である。

【図６】本発明の一実施例であるベルマウス先端形状と
羽根車の位置関係を示した断面図である。

【図７】本発明の一実施例であるベルマウス先端形状と
羽根車の位置関係を示した断面図である。

【図８】本発明の一実施例であるベルマウス形状と羽根
車の位置関係を示した断面図である。

【図９】本発明の一実施例であるベルマウス形状と羽根
車の位置関係を示した断面図である。

【図１０】従来のベルマウスと羽根車の位置関係と流れ
の模式図。

【図１１】本発明のベルマウスと羽根車の位置関係と流
れの模式図。

【符号の説明】

１…キャビネット、２…熱交換器、３…継き板、４…送
風装置、５…モータ、６…羽根車、７…水受け、８…化
粧パネル、９…吸込口、１０…吹出口、１１…ベルマウ
ス、１２…水平部面、１３…リング状部面、１４…主
流、１５…漏れ流、１６…ファン流路側壁面、１７…吸
い込み流路側壁面、１８…広い渦幅、１９…狭い渦幅。

フロントページの続き (72)発明者 米山 裕康 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 佐野 孝 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 畑 良樹 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 山内 礼子 静岡県清水市村松390番地 日立清水エン ジニアリング株式会社内 (72)発明者 安田 弘 静岡県清水市村松390番地 株式会社日立 製作所空調システム事業部内 (72)発明者 望月 佳彦 静岡県清水市村松390番地 日立清水エン ジニアリング株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】中央に取り外し可能な吸い込みグリルと前
   記吸い込みグリルの後流側に設けられた取り外し可能な
   集塵用フィルタと、複数個のブレードを有する遠心羽根
   車と、前記集塵用フィルタを通過した風を滑らかに導く
   ためのリング状部からなる吸い込み流路側壁面と、ファ
   ン流路側壁面を有するベルマウスとより構成された空気
   調和機において、前記ベルマウスは、ユニット取り付け
   用の水平部面から風を滑らかに導くためのリング状部先
   端に向かうに従い、板厚が徐々に薄くなるようにしたこ
   とを特徴とする空気調和機。