WO2019142400A1 - クロスフローファンおよび流体送り装置 - Google Patents

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WO2019142400A1
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cross flow
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boss portion
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高橋 雅也
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シャープ株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D17/00Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps
    • F04D17/02Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal
    • F04D17/04Radial-flow pumps, e.g. centrifugal pumps; Helico-centrifugal pumps having non-centrifugal stages, e.g. centripetal of transverse-flow type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/60Mounting; Assembling; Disassembling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/0007Indoor units, e.g. fan coil units
    • F24F1/0018Indoor units, e.g. fan coil units characterised by fans
    • F24F1/0025Cross-flow or tangential fans

Definitions

  • One aspect of the present invention is a cross flow fan that constitutes a blower together with a drive motor, an indoor unit or an air cleaner of an air conditioner equipped with the blower, a humidifier, a dehumidifier, a fan heater, a cooling device, a ventilation device, etc.
  • the present invention relates to a fluid feeder.
  • Some conventional cross flow fans are provided with a boss for fastening the motor shaft of the fan motor to a support plate on the fan motor side of the cross flow fan.
  • a cross flow fan is fixed to the motor shaft by screwing a screw from the screw hole of the boss and tightening the motor shaft with the screw.
  • the boss when the boss is protruded to the outside of the cross flow fan, the total length of the cross flow fan must be shortened by the length of the boss. Therefore, conventionally, a boss portion is provided so as to protrude to the inside of the cross flow fan, and the overall performance of the cross flow fan is lengthened to improve the air blowing performance.
  • Patent Document 1 describes a configuration in which an end portion on the support plate side of one blade near the side surface on the motor side is cut away to form a gap into which a tool is inserted. According to this, although the blade whose end is notched is shorter than the other blades, the blade loss area can be smaller than in the configuration in which the blade is removed, and the loss of the air blowing performance can be suppressed.
  • Patent Document 2 an opening for inserting a tool into two blades near the side surface on the motor side is formed, and this opening is extended and enlarged in the axial direction of the boss in order to improve the workability at the time of assembly. Configuration is described. Also in this case, although some of the blades are shorter than the other blades by the openings, the loss of the air-blowing performance can be suppressed by reducing the chipped area of the blades as compared with the configuration in which the blades are removed.
  • An object of the present invention is to provide a cross flow fan and a fluid feeding device capable of more effectively suppressing the reduction of air volume and the occurrence of a surging phenomenon and having good workability at the time of assembly. .
  • the inventor of the present application has conducted earnest studies focusing on the point that the reduction in air volume and the occurrence of the surging phenomenon can not be suppressed in recent mainstream cross flow fans. As a result, it was discovered that although the end on the support plate side of the blade remains, the positional relationship between the opening and the boss is not appropriate, and therefore the reduction of the air volume and the occurrence of the surging phenomenon can not be suppressed. We came to do the invention.
  • a cross flow fan is a cross flow fan in which a plurality of blades are arranged to extend in the rotational axis direction around a rotational axis, A support plate having a boss portion in which a screw hole is formed which protrudes into an internal space surrounded by a plurality of the blades and into which a fastening screw is screwed from the internal space An opening is formed in the blade at a position on an extension of the central axis of the screw hole so as to straddle the predetermined two blades, and the opening has a size that enables screwing of the fastening screw.
  • a cross flow fan and a fluid feeding device capable of more effectively suppressing the reduction of air volume and the occurrence of the surging phenomenon and having good workability at the time of assembly.
  • FIG. 1 It is an enlarged view which expands and shows the side where the drive motor of the cross flow fan in the front view of FIG. 4 is connected. It is an enlarged view which expands and shows the side to which the drive motor 9 of the crossflow fan in sectional drawing of FIG. 4 is connected.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating the fifth embodiment and is an explanatory view illustrating a modified example of the jig insertion opening.
  • Embodiment 1 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.
  • a general air conditioner and an indoor unit thereof will be described as an example of a fluid feeding device on which the cross flow fan of the first embodiment is mounted.
  • an air conditioner and its indoor unit are illustrated, as an embodiment of a fluid feeder according to an aspect of the present invention, the cross flow fan and the drive motor according to the aspect of the present invention
  • a blower configured as described above and to deliver the fluid by this blower.
  • it is an air cleaner, a humidifier, a dehumidifier, a fan heater, a cooling device, a ventilator, and the like.
  • FIG. 1 is a block diagram of an air conditioner, and in the figure, arrow A indicates the flow of refrigerant during cooling operation.
  • the indoor unit 1 includes a fan 2 and an indoor heat exchanger 3.
  • the outdoor unit 4 includes a compressor 5, an outdoor heat exchanger 6, a capillary tube 7, and a four-way valve 8.
  • the gaseous refrigerant sent to the outdoor unit 4 is compressed by the compressor 5 to be high temperature and high pressure, and is released to the outdoor air by the outdoor heat exchanger 6 to be a liquid. Then, the pressure is reduced by passing through the capillary tube 7, and the temperature drops rapidly.
  • the liquid refrigerant sent to the indoor unit 1 is absorbed by the indoor heat exchanger 3 from the indoor air to become a gas, and is sent to the outdoor unit 4 again.
  • the indoor air cooled by the indoor heat exchanger 3 is delivered to the room by the blower 2.
  • the four-way valve 8 of the outdoor unit 4 changes the flow of the refrigerant, and when it is in the opposite direction to that shown in the drawing, the heating operation is performed.
  • FIG. 2 shows a side cross section of the indoor unit 1
  • FIG. 3 shows the blower 2 in the main body of the indoor unit 1.
  • an intake port 1 b for taking in indoor air is provided in the upper part of the main body 1 a of the indoor unit 1.
  • the indoor air is cooled by the indoor heat exchanger 3 in the main body 1a, and is sent out to the room from the outlet 1c provided at the lower part of the main body 1a by the cross flow fan 10 of the blower 2.
  • the blower 2 includes a cross flow fan 10 and a drive motor 9 for rotating the cross flow fan 10.
  • FIG. 4 is a front view, a side view and a cross-sectional view of the cross flow fan 10.
  • the front view the side on which a jig insertion opening 18 for jig insertion described later is provided is taken as the front.
  • the sectional view is a sectional view taken along line AA of the side view.
  • FIG. 5 is an enlarged view showing the side to which the drive motor 9 of the crossflow fan 10 in the front view of FIG. 4 is connected.
  • 6 is an enlarged view showing a side of the cross flow fan 10 to which the drive motor 9 is connected in the cross sectional view of FIG.
  • a plurality of blades 13 are arranged to extend in the rotational axis direction around the rotational axis.
  • circular support plates 11 a and 11 b are located at both ends of the cross flow fan 10. And between these support plates 11a and 11b, a plurality of circular partition plates 12 are located at equal intervals.
  • the support plates 11a and 11b and the partition plate 12 are disposed in parallel with each other so that the centers of the support plates 11a and 11b are located on a straight line L1 (shown by an alternate long and short dash line in FIG. 4) that is the rotation axis.
  • a plurality of blades 13 are bridged between the support plates 11a and 11b and the adjacent partition plates 12 and between the partition plates 12 each other.
  • These blades 13 are elongated flat plates in which cross-sectional portions of both surfaces have a gentle curve (one surface is curved in a convex shape and the other surface is curved in a concave shape).
  • These blades 13 are arranged in the circumferential direction of the support plates 11a and 11b and the partition plate 12, and both extend parallel to the straight line L1.
  • the partition plate 12 holds the blades 13 and enhances the strength of the entire cross flow fan 10.
  • a shaft 14 extending from the center of the outer side surface is provided on the support plate 11a on the opposite side to the drive motor 9 (see FIG. 3) side.
  • the shaft 14 is rotatably supported by the bearing 18 on the main body 1a of the indoor unit 1 (see FIG. 3).
  • the support plate 11b on the drive motor 9 (see FIG. 3) side is provided with a boss 15 for fixing to the motor rotation shaft 17 (see FIG. 3).
  • the boss portion 15 is provided on the inner side surface (surface on the side of the partition plate 12) of the support plate 11a on the side of the drive motor 9 so as to protrude into the internal space.
  • a screw hole 16 for fastening a fixing screw (not shown) for fixing the motor rotation shaft 17 and the boss portion 15 is formed.
  • the boss portion 15 When the boss portion 15 is provided so as to protrude into the internal space of the cross flow fan 10, a space for inserting a fastening jig (driver or the like) is required to fasten the fixing screw described above.
  • the jig insertion opening 18 is formed so as to straddle the predetermined two blades 13-1 and 13-2 in the vicinity of the support plate 11b. doing.
  • the jig insertion opening 18 is provided on an extension line L2 (indicated by an alternate long and short dash line in FIG. 6) of the central axis of the screw hole 16 and has a diameter larger than the diameter of the screw hole 16 (the outer periphery of the fixing screw).
  • the work area S (shown by a dotted line in FIG. 5) can be secured.
  • the work area S is an area necessary for screwing in a fastening screw using a fastening jig, and has a size that enables screwing.
  • the jig insertion opening 18 has two blades 13-so as to leave roots 13-1 a and 13-2 a which are ends of the two blades 13-1 and 13-2 on the support plate 11 a side. It is formed apart from the end on the side of the support plate 11b in 1, 13-2. Thereby, the disturbance by the differential pressure which generate
  • the jig insertion opening 18 is extended from the work area S toward the longitudinal center of the cross flow fan 10 which is a direction parallel to the rotation axis.
  • the end in the extension direction of the jig insertion opening 18 is the end on the internal space side opposite to the side where the motor rotation shaft 17 of the boss 15 is inserted (hereinafter referred to as the back end) ) Reaches 15a, and is formed in an elliptical shape.
  • the extension line of the back end 15a of the boss 15 is indicated by a broken line.
  • the end in the extension direction of the jig insertion opening 18 is preferably made to coincide with the back end 15 a of the boss portion 15, but even if it does not reach the back end 15 a, the back end is reversed. It may exceed 15a. That is, it may be extended to a position corresponding to the deep end portion 15 a of the boss portion 15. Extremely speaking, the circular opening into which the tool in the recent mainstream cross flow fan mentioned above is inserted may be extended to the back end 15 a of the boss 15 even a little.
  • the extension direction of the jig insertion opening 18 It is preferable to align (align) the end of the lower end with the back end 15 a of the boss 15.
  • the dimension in the lateral direction is, for example, 8 to 10 mm.
  • FIG. 7 is an explanatory view showing the principle of causing an air flow intended by the cross flow fan in the indoor unit, and shows the main part of the side cross section of the indoor unit.
  • FIG. 8 is an image diagram for explaining the adaptability of the positional relationship between the jig insertion opening and the boss in the cross flow fan, and (a) shows the flow of the wind in the cross flow fan 10 of the present embodiment, b) shows the flow of the wind in the cross flow fan of the conventional example of comparison object.
  • the air drawn into the interior from the air inlet 1 b by the rotation of the cross flow fan 10 passes through the indoor heat exchanger 3 and is disposed around the cross flow fan 10. Head towards the outlet 1c along the casing 21.
  • arrows 23 indicate blowing flow lines.
  • the air that has reached the outlet 1c is provided at the outlet 1c and guided by the wind direction plate 22 to be delivered in a desired direction in the room.
  • the jig insertion opening 18 is formed to be long in the longitudinal direction so as to reach the deep end portion 15 a of the boss portion 15.
  • the flow of the wind passing through the inside of the cross flow fan 10 is a first flow V1 passing through the portion R1 where the boss portion 15 is not present and a second flow V2 passing through the portion R2 where the boss portion 15 on the side is located. It becomes two kinds of.
  • the flow V1 is not influenced by the jig insertion opening 101 nor by the boss portion 15.
  • the flow V2 is influenced by the effect of the boss 15 and the effect of the jig insertion opening 18.
  • the cross flow fan 100 of the conventional example has a circular jig insertion opening 101 formed as small as possible.
  • the jig insertion opening 101 is located in the middle of the portion R1 where the boss portion 15 is located without reaching the deep end portion 15a of the boss portion 15.
  • the flow passing through the portion R2 having the boss portion 15 on the side face side becomes the two types of flows V3 and V4.
  • the flow V3 is not influenced by the jig insertion opening 101 but is influenced by the boss portion 15.
  • the flow V4 is influenced by the jig insertion opening 101 and by the boss portion 15.
  • the flow of the wind passing through the inside becomes three types of V1, V3 and V4.
  • the flow of air becomes three-dimensional disturbance including the longitudinal direction of the cross flow fan 100, and the difference with the flow intended as the blower is large, leading to loss. Even if the disturbance due to the pressure difference generated on the side of the cross flow fan 100 is suppressed by leaving the end portion on the support plate side of the blade, the air volume decreases and surges due to the increase in the type of air flow. A phenomenon occurs.
  • the cross flow fan 10 of the present embodiment there are two types of flows, so the amount of air flow is reduced due to the increase in the types of air flow by suppressing the conventional three-dimensional disturbance. And the surging phenomenon can be suppressed.
  • FIG. 9 is an explanatory view showing the side to which the drive motor 9 of the cross flow fan 10A of the second embodiment is connected together with the drive motor 9. As shown in FIG.
  • the jig insertion opening 18 has an elliptical shape, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 10, a jig formed in a rectangular shape Alternatively, the insertion opening 18B may be used.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing the side to which the drive motor 9 of the cross flow fan 10B of the second embodiment is connected together with the drive motor 9. As shown in FIG.
  • Embodiment 4 Other embodiments of the present invention are described below. In addition, about the member which has the same function as the member demonstrated in the said embodiment for convenience of explanation, the same code
  • FIG. 11 is an explanatory view showing the side to which the drive motor 9 of the cross flow fan 10C of the third embodiment is connected together with the drive motor 9.
  • the jig insertion openings 18 and 18A to 18C are formed with some space from the work area S, but they are packed in the work area S. Can also be formed. Even if the jig insertion openings 18, 18A to 18C are provided in the work area S, they are extended in the longitudinal direction, and from the part, the end of the fixing screw or the fastening jig is visually recognized at the time of assembly work. Workability is improved because
  • a jig insertion opening 18A-2 in which the remaining portions of the roots 13-1a and 13-2a of the blades 13 are shortened together with a jig insertion opening 18A in which the remaining portions of the roots 13-1a and 13-2a of the blades 13 are shortened -3 is indicated.
  • the root of the blade 13 can suppress the disturbance due to the pressure difference generated on the side surface of the cross flow fan 10 as compared with the configuration in which the blade 13 is left without any residue.
  • the root of the blade 13 can suppress the disturbance due to the pressure difference generated on the side surface of the cross flow fan 10 as compared with the configuration in which the blade 13 is left without any residue.
  • the work area S as in the jig insertion openings 18A-1 and 18A-3, a large area of the blades 13 can be left, and the air volume is reduced. Can be suppressed more effectively.
  • a cross flow fan 10 according to aspect 1 of the present invention is a cross flow fan 10 in which a plurality of blades 13 are arranged to extend in the direction of the rotation axis around a rotation axis, and surrounded by the plurality of blades 13 And a support plate 11b having a boss portion 15 in which a screw hole 16 into which a fastening screw is screwed from the inner space is formed, the predetermined two blades 13- being adjacent in the rotational direction Openings 1 and 13-2 at positions on the extension of the central axis of the screw hole 16 (openings 18 for jig insertion) so as to straddle the predetermined two blades 13-1 and 13-2.
  • the opening has a size that allows screwing of the fastening screw and is formed apart from the end of the predetermined two blades 13-1 and 13-2 on the side of the support plate 11b.
  • ,And Characterized in that it is extended to a position corresponding to the end of the inner space side of the boss portion 15 so as to extend along the serial direction parallel to the rotation axis.
  • the side surface of the cross flow fan 10 It is possible to suppress the disturbance due to the generated differential pressure.
  • the opening is extended to a position corresponding to the end portion on the inner space side of the boss portion 15 to be disposed in the opening formed in the blades 13-1 and 13-2 and the internal flow path
  • the positional relationship with the boss portion 15 can be made appropriate, and the flow of air at a location where the opening and the boss portion 15 affect each other can be made uniform. As a result, it is possible to suppress the decrease in air flow and the surging phenomenon caused by the increase in the type of air flow.
  • the opening is extended, it is possible to visually recognize the fastening screw and the tip of the fastening jig for screwing the fastening screw at the time of assembly work, and the workability at the time of assembly is also excellent.
  • the predetermined two blades 13-1, 13 are selected in a range in which the opening can ensure a size enabling screwing of the fastening screw.
  • the configuration is such that the distance from the end on the side of the support plate 11b in 13-2 is maximized.
  • the cross flow fan 10 is configured such that the end portions (roots 13-1a and 13-2a) of the predetermined two blades 13-1 and 13-2 on the support plate 11b side are allowed to flow to a maximum extent. It is possible to effectively suppress the disturbance due to the pressure difference generated in the aspect of the present invention, and to more effectively suppress the reduction of air volume and the surging phenomenon resulting therefrom.
  • the opening is extended to a position of an end of the boss portion 15 on the inner space side.
  • the fluid feeder (indoor unit 1) according to aspect 4 of the present invention is provided with the blower 2 provided with the crossflow fan 10 according to aspects 1, 2 and 3 and a drive motor 9 for driving the crossflow fan 10. Configuration.
  • blower 2 is provided with the cross flow fan according to the above aspect 1, 2 or 3, it is possible to more effectively suppress the reduction of the air volume and the occurrence of the surging phenomenon, and The workability at the time of assembly is also good.

Abstract

クロスフローファンの内部には、支持板よりネジ穴が形成されたボス部が突出している。隣接する2枚の羽根には、ネジ穴の中心軸の延長線上の位置に治具挿入用開口が跨るように形成されている。治具挿入用開口は、締結ネジのねじ込みを可能とする大きさを有し、支持板から離れて形成され、かつ、クロスフローファンの回転軸と平行な方向に沿って延びるようにボス部の奥端部に達している。

Description

クロスフローファンおよび流体送り装置
 本発明の一態様は、駆動モータとともに送風機を構成するクロスフローファンと、該送風機を備えた空気調和機の室内機や空気清浄機、加湿器、除湿器、ファンヒータ、冷却装置、換気装置といった流体送り装置に関する。
 本願は、2018年1月16日に、日本に出願された特願2018-004964号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 従来のクロスフローファンには、クロスフローファンのファンモータ側の支持板にファンモータのモータシャフトと締結するためのボス部が設けられているものがある。これにおいては、ボス部のネジ穴からネジがねじ込まれ、ネジでモータシャフトが締め付けられることによって、クロスフローファンがモータシャフトに固定される。
 このような構成のクロスフローファンにおいて、クロスフローファンの外側にボス部を突出させると、クロスフローファンの全長をボス部の長さだけ短くしなければならなくなる。そこで、従来、ボス部をクロスフローファンの内側に突出させるように設けて、クロスフローファンの全長を長くして送風性能の改善を図ることが行われている。
 ボス部をクロスフローファンの内側に突出させる場合、クロスフローファンの羽根の間からネジを締結するための工具を差し込む必要がある。そのため、従来、モータ側の側面付近の羽根を1枚ないし2枚取り除いて隙間を確保するようなことも行われている。
 しかしながら、羽根を取り除くと送風性能の損失が大きくなる。具体的には、羽根が少なることで風量の減少が起こる。風量が減少すると、所望する風量を得るのに必要な電力が増加する(非省エネ化)。また、羽根を取り除くと、クロスフローファンの側面の空間との圧力差によりクロスフローファン近傍の空気の流れが変わり、流れに乱れが起こる。具体的には、吸い込み側および吹き出し側それぞれにおいて空気の流れが異なる変化を起こし、意図した送風を行えなくなる。そのため、これによっても風量が減少し、サージング現象(バサバサとした音、逆吸込み等)も起こる。意図した送風を行えなくなる(意図した気流が作りにくくなる)と、部屋空間に対する温度などの分布の悪化をまねく。
 そこで、従来、羽根を完全に取り除くのではなく、羽根の一部を除去することで工具を差し込む隙間を確保する工夫が行われている。例えば、特許文献1には、モータ側の側面付近の1枚の羽根の支持板側の端部を切り欠いて工具を差し込む隙間を形成する構成が記載されている。これによれば、端部が切り欠かれた羽根は他の羽根に比べて短くなるものの、羽根を取り除く構成よりも羽根の欠ける面積を少なくして、送風性能の損失を抑えることができる。
 また、特許文献2には、モータ側の側面付近の2枚の羽根に工具を差し込む開口を形成し、この開口を組立時の作業性を向上させるためにボス部の軸線方向に延長させて拡大する構成が記載されている。これによっても、一部の羽根は他の羽根に比べて開口が形成された分だけ短くなるものの、羽根を取り除く構成よりも羽根の欠ける面積を少なくして送風性能の損失を抑えることができる。
 さらに、近年では、モータ側の側面付近の羽根に工具を差し込む円形の開口を形成する構成が主流となっている。
特許3506937号明細書 特許5949750号明細書
 しかしながら、特許文献1、2に記載された従来技術のクロスフローファンでは、隙間や開口を形成するにあたり、羽根の支持板側の端部を残すことなく切り欠いている。羽根の支持板側の端部を切り欠いて無くしてしまうと、クロスフローファンの側面で発生する差圧による乱れを抑制しきれず、上述した問題を改善しきれない。
 これに対し、工具を差し込む円形の開口が形成された近年主流のクロスフローファンでは、組立時の作業性を向上は図れないが、羽根の欠ける面積がより少ない分、送風性能の損失をより効果的に抑えることができる。また、羽根の支持板側の端部が残っているため、クロスフローファンの側面で発生する差圧による乱れについても抑制できる。しかしながら、このクロスフローファンでは、クロスフローファンの側面で発生する差圧による乱れを抑制しているにもかかわらず、風量の減少およびサージング現象の発生を抑制しきれないといった課題がある。
 本発明の一態様は、風量の減少およびサージング現象の発生をより効果的に抑制することができ、かつ、組立時の作業性も良いクロスフローファンおよび流体送り装置を実現することを目的とする。
 本願発明者は、近年主流のクロスフローファンにおいて、風量の減少およびサージング現象の発生を抑制しきれない点に注目し、鋭意検討を行った。その結果、羽根の支持板側の端部は残っていても、開口とボス部との位置関係が適切でないために、風量の減少およびサージング現象の発生を抑制しきれないことを発見し、本願発明を行うに至った。
 つまり、近年主流のクロスフローファンにおいては、羽根に形成された開口と、クロスフローファンの内部に配されたボス部とでそれぞれ空気の流れが変化する。その結果、クロスフローファンの長手方向を含めた3次元的な変化となり、これにより、上述した風量の減少およびサージング現象が起こっている。
 このような課題を解決するために、本発明の一態様に係るクロスフローファンは、回転軸の周りに該回転軸方向に延びるように複数の羽根が配置されているクロスフローファンであって、複数の前記羽根に取り囲まれた内部空間に突出するとともに前記内部空間から締結ネジがねじ込まれるネジ穴が形成されているボス部を有する支持板を備え、回転方向に隣接する所定の2枚の前記羽根には、前記所定の2枚の前記羽根に跨るように、前記ネジ穴の中心軸の延長線上の位置に開口が形成され、前記開口は、前記締結ネジのねじ込みを可能とする大きさを有すると共に、前記所定の2枚の羽根における前記支持板側の端から離れて形成され、かつ、前記回転軸と平行な方向に沿って延びるように前記ボス部の内部空間側の端部と対応する位置にまで延長されていることを特徴とする。
 本発明の一態様によれば、風量の減少およびサージング現象の発生をより効果的に抑制することができ、かつ、組立時の作業性も良いクロスフローファンおよび流体送り装置を提供することができる。
本発明の実施形態1のクロスフローファンを搭載した空気調和機の構成図である。 上記空気調和機の室内機の側断面図である。 上記室内機の本体内における送風機を示した構成図である。 実施形態1のクロスフローファンの正面図、側面図、断面図である。 図4の正面図におけるクロスフローファンの駆動モータが接続される側を拡大して示す拡大図である。 図4の断面図におけるクロスフローファンの駆動モータ9が接続される側を拡大して示す拡大図である。 室内機においてクロスフローファンにて意図する空気流を生じさせる原理を示す説明図であり、室内機の側断面の要部を示している。 クロスフローファンにおける治具挿入用開口とボス部との位置関係の適合性を説明するイメージ図であり、(a)は実施形態1のクロスフローファンにおける風の流れを示し、(b)は比較対象の従来技術のクロスフローファンにおける風の流れを示す。 実施形態2のクロスフローファンの駆動モータが接続される側を駆動モータと共に示す説明図である。 実施形態3のクロスフローファンの駆動モータが接続される側を駆動モータと共に示す説明図である。 実施形態4のクロスフローファンの駆動モータが接続される側を駆動モータと共に示す説明図である。 実施形態5を示すもので、治具挿入用開口の変形例を示す説明図である。
 〔実施形態1〕
 以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。まず、本実施形態1のクロスフローファンが搭載される流体送り装置の一例として一般的な空気調和機及びその室内機について説明する。なお、ここでは、空気調和機及びその室内機を例示するが、本発明の一態様に係る流体送り装置の実施形態としては、本発明の一態様に係る実施形態のクロスフローファンと駆動モータから成る送風機を備えており、この送風機によって流体を送出する構成であればよい。例えば、空気清浄機、加湿器、除湿器、ファンヒータ、冷却装置、換気装置などである。
 図1は、空気調和機の構成図であり、図中矢印Aは冷房運転時における冷媒の流れを示している。室内機1は送風機2と室内熱交換器3を備え、室外機4はコンプレッサ5、室外熱交換器6、キャピラリーチューブ7および四方弁8を備える。
 室外機4に送られてきた気体状の冷媒はコンプレッサ5で圧縮されて高温高圧となり、室外熱交換器6で室外空気に放熱して液体となる。そして、キャピラリーチューブ7を通ることで減圧され、その温度が急低下する。室内機1に送られてきた液体状の冷媒は、室内熱交換器3で室内空気から吸熱して気体となり、再び室外機4へ送られる。また、室内機1では室内熱交換器3で冷却された室内空気を送風機2により室内へ送出する。室外機4の四方弁8は冷媒の流れを変えるものであり、図示の場合と逆方向になると暖房運転となる。
 次に、室内機1の構成について説明する。図2は、室内機1の側断面を示しており、図3は室内機1の本体内における送風機2を示している。図2に示すように、室内機1の本体1aの上部には室内空気を取り込むための吸気口1bが設けられている。室内空気は本体1a内で室内熱交換器3により冷却され、送風機2のクロスフローファン10により本体1aの下部に設けられた吹出口1cから室内へ送出される。また、図3に示すように、送風機2はクロスフローファン10と該クロスフローファン10を回転駆動させるための駆動モータ9とを備える。 
 次に、本実施形態に係るクロスフローファン10について説明する。図4は、クロスフローファン10の正面図、側面図、断面図である。正面図は、後述する治具挿入用の治具挿入用開口18が設けられている側を正面としている。断面図は側面図のA-A線矢視断面図である。図5は、図4の正面図におけるクロスフローファン10の駆動モータ9が接続される側を拡大して示す拡大図である。図6は、図4の断面図におけるクロスフローファン10の駆動モータ9が接続される側を拡大して示す拡大図である。
 図4に示すように、クロスフローファン10は、回転軸の周りに該回転軸方向に延びるように複数の羽根13が配置されている。図4に示すように、クロスフローファン10の両端には円形の支持板11a,11bが位置している。そして、これら支持板11a,11bの間には、複数枚の円形の仕切板12が等間隔に位置している。これらの支持板11a,11bおよび仕切板12は、それぞれの中心が、回転軸である直線L1(図4中一点鎖線で示す)上に位置するように互いに平行に配されている。
 図4、図5に示すように、支持板11a,11bと隣接する仕切板12との間および仕切板12同士の間には、複数枚の羽根13が架け渡されている。これらの羽根13は、両表面の断面部分が緩やかなカーブ(一方の面が凸状に湾曲し、他方の面が凹状に湾曲している)を成した細長い平板である。これらの羽根13は、支持板11a,11bおよび仕切板12の円周方向に並んでおり、いずれも前記直線L1に対して平行に延びている。仕切板12は羽根13を保持するとともに、クロスフローファン10全体の強度を高めている。
 図4に示すように、駆動モータ9(図3参照)側とは反対側の支持板11aには、外側面の中心から延びる軸14が設けられている。この軸14は軸受け18により室内機1の本体1aに回転自在に支持される(図3参照)。
 図5、図6に示すように、駆動モータ9(図3参照)側の支持板11bには、モータ回転軸17(図3参照)に固定するためのボス部15が設けられている。ボス部15は、駆動モータ9側の支持板11aの内側面(仕切板12側の面)に、内部空間に突出するように設けられている。
 ボス部15には、モータ回転軸17とボス部15とを固定するための固定用ネジ(図示せず)を締結するためのネジ穴16が形成されている。ボス部15が駆動モータ9によって回転駆動されると、クロスフローファン10が回転して風が発生する。
 ボス部15をクロスフローファン10の内部空間に突出するように設けた場合、上述した固定用ネジを締結するために、締結用治具(ドライバー等)を挿入するための空間が必要になる。図5、図6に示すように、本実施形態のクロスフローファン10では、支持板11b近傍の所定の2枚の羽根13-1,13-2に跨るように治具挿入用開口18を形成している。
 治具挿入用開口18は、ネジ穴16の中心軸の延長線L2(図6中一点鎖線で示す)上に設けられ、ネジ穴16の直径(固定用ネジの外周)よりも大きい直径を有する作業領域S(図5中点線で示す)を確保できる大きさを有している。作業領域Sは、締結用治具を用いて締結用ネジをねじ込むために必要な領域であり、ねじ込みを可能にする大きさを有している。
 また、治具挿入用開口18は、2枚の羽根13-1,13-2における支持板11a側の端部である根元13-1a,13-2aを残すように、2枚の羽根13-1,13-2における支持板11b側の端から離れて形成されている。これにより、クロスフローファンの側面で発生する差圧による乱れを抑制することができる。
 さらに、治具挿入用開口18は、作業領域Sから、回転軸と平行な方向であるクロスフローファン10の長手方向の中央に向かって延長されている。図5の例示では、治具挿入用開口18の延長方向の端部は、ボス部15のモータ回転軸17が挿入される側とは反対側の内部空間側の端部(以下、奥端部)15aに達しており、楕円形状に形成されている。図6中、ボス部15の奥端部15aの延長線を破線で示している。
 なお、治具挿入用開口18の延長方向の端部は、ボス部15の奥端部15aと一致させることが好ましいが、奥端部15aに到達していなくても、また逆に奥端部15aを超えていてもよい。つまり、ボス部15の奥端部15aと対応する位置にまで延長されていればよい。極端に言うと、前述した近年主流のクロスフローファンにおける工具を差し込む円形の開口を、ボス部15の奥端部15aに向かって少しでも延長することでもよい。但し、後述する治具挿入用開口18とボス部15とが互いに影響する箇所において空気(風)の流れを均一化して、流れの種類を減らすためには、治具挿入用開口18の延長方向の端部とボス部15の奥端部15aとを一致させる(揃える)ことが好ましい。なお、このような治具挿入用開口18において、短手方向の寸法は、例えば8~10mmを基本とする。
 次に、本実施形態に係るクロスフローファン10における治具挿入用開口18とボス部15との位置関係の適合性を、近年主流の従来例のクロスフローファンと比較して説明する。図7は、室内機においてクロスフローファンにて意図する空気流を生じさせる原理を示す説明図であり、室内機の側断面の要部を示している。図8は、クロスフローファンにおける治具挿入用開口とボス部との位置関係の適合性を説明するイメージ図であり、(a)は本実施形態のクロスフローファン10における風の流れを示し、(b)は比較対象の従来例のクロスフローファンにおける風の流れを示す。
 図7に示すように、室内機1において、クロスフローファン10の回転にて吸気口1bより内部に引き込まれた空気は、室内熱交換器3を通り、クロスフローファン10の周囲に配されたケーシング21に沿って吹出口1cに向かう。図中、矢印23で送風流線を示す。このとき、空気は、ケーシング21にて流れる方向が規制されることで強制渦となり、流れる速度は渦の中心で遅く、渦から離れる程早くなる。吹出口1cに到達した空気は、吹出口1cに設けられ風向板22に案内されて、室内の所望する方向へと送り出される。
 図8の(a)に示すように、本実施形態のクロスフローファン10においては、治具挿入用開口18がボス部15の奥端部15aに達するように長手方向に長く形成されている。この場合、クロスフローファン10の内部を通る風の流れは、ボス部15が存在しない部分R1を通る第1の流れV1と、側面側のボス部15がある部分R2を通る第2の流れV2の2種類となる。流れV1は、治具挿入用開口101による影響もボス部15による影響も受けないものである。流れV2は、ボス部15による影響と治具挿入用開口18による影響とを受けたものである。
 一方、図8の(b)に示すように、従来例のクロスフローファン100においては、極力小さく形成した円形の治具挿入用開口101を有している。治具挿入用開口101は、ボス部15の奥端部15aに達することなく、ボス部15がある部分R1の途中に位置している。この場合、クロスフローファン100の内部を通る風の流れは、側面側のボス部15がある部分R2を通るものが流れV3とV4の2種類となる。流れV3は、治具挿入用開口101による影響は受けないが、ボス部15による影響を受けたものである。流れV4は、治具挿入用開口101による影響とボス部15による影響とを受けたものである。その結果、従来例のクロスフローファン100においては、内部を通る風の流れはV1,V3,V4の3種類となる。
 このように、流れが3種類となると、空気の流れがクロスフローファン100の長手方向を含めた3次元的な乱れとなり、送風機として意図した流れとの差が大きく、損失に繋がる。たとえ羽根の支持板側の端部を残すことでクロスフローファン100の側面で発生する差圧による乱れを抑制しても、空気の流れの種類が増えることに起因して、風量の減少およびサージング現象が起こる。
 これに対し、本実施形態のクロスフローファン10においては、流れが2種類となるため、従来の3次元的な乱れを抑制することで、空気の流れの種類が増えることに起因する風量の減少およびサージング現象を抑制することができる。
 〔実施形態2〕
 本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
 前述した実施形態1のクロスフローファン10においては、治具挿入用開口18を楕円形状としたが、これに限定されるものではなく、図9に示すように、長穴形状に形成された治具挿入用開口18Aとしてもよい。図9は、実施形態2のクロスフローファン10Aの駆動モータ9が接続される側を駆動モータ9と共に示す説明図である。
 〔実施形態3〕
 本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
 前述した実施形態1のクロスフローファン10においては、治具挿入用開口18を楕円形状としたが、これに限定されるものではなく、図10に示すように、矩形形状に形成された治具挿入用開口18Bとしてもよい。図10は、実施形態2のクロスフローファン10Bの駆動モータ9が接続される側を駆動モータ9と共に示す説明図である。
 〔実施形態4〕
 本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
 前述した実施形態1のクロスフローファン10においては、治具挿入用開口18を楕円形状としたが、これに限定されるものではなく、図11に示すように、六角形形状に形成された治具挿入用開口18Cとしてもよい。図11は、実施形態3のクロスフローファン10Cの駆動モータ9が接続される側を駆動モータ9と共に示す説明図である。
 〔実施形態5〕
 本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。
 前述した実施形態1~4のクロスフローファン10,10A~10Cにおいては、治具挿入用開口18,18A~18Cを、作業領域Sからゆとりを持って形成していたが、作業領域Sに詰めて形成することもできる。治具挿入用開口18,18A~18Cを作業領域Sに詰めて設けたとしても、長手方向に延長されており、その部分から組立作業時、固定用ネジや締結用治具の先端を視認することできるので、作業性は向上する。
 図12に、実施形態2のクロスフローファン10Aに形成された治具挿入用開口18Aを基本として、短手方向の寸法を詰めた治具挿入用開口18A-1、短手方向の寸法を詰めると共に羽根13の根元13-1a,13-2aの残す部分を短くした治具挿入用開口18A-2、羽根13の根元13-1a,13-2aの残す部分を短くした治具挿入用開口18A-3を示す。
 羽根13の根元は、少しでも残すことで全く残っていない構成に比べて、クロスフローファン10の側面で発生する差圧による乱れを抑制することができる。また、組立作業時のゆとりはなくなるが、治具挿入用開口18A-1、18A-3のように作業領域Sの際まで詰めることで、羽根13の面積を多く残すことができ、風量の減少をより効果的に抑制できる。
 〔まとめ〕
 本発明の態様1に係るクロスフローファン10は、回転軸の周りに該回転軸方向に延びるように複数の羽根13が配置されているクロスフローファン10であって、複数の前記羽根13に取り囲まれた内部空間に突出するとともに前記内部空間から締結ネジがねじ込まれるネジ穴16が形成されているボス部15を有する支持板11bを備え、回転方向に隣接する所定の2枚の前記羽根13-1,13-2には、前記所定の2枚の前記羽根13-1,13-2に跨るように、前記ネジ穴16の中心軸の延長線上の位置に開口(治具挿入用開口18)が形成され、前記開口は、前記締結ネジのねじ込みを可能とする大きさを有すると共に、前記所定の2枚の羽根13-1,13-2における前記支持板11b側の端から離れて形成され、かつ、前記回転軸と平行な方向に沿って延びるように前記ボス部15の内部空間側の端部と対応する位置にまで延長されていることを特徴とする。
 上記構成によれば、所定の2枚の羽根13-1,13-2の支持板11b側の端部(根元13-1a,13-2a)が残っているため、クロスフローファン10の側面で発生する差圧による乱れについて抑制できる。しかも、開口をボス部15の内部空間側の端部と対応する位置にまで延長して形成することで、羽根13-1,13-2に形成された開口と内部の流路に配されたボス部15との位置関係を適切にして、開口とボス部15とが互いに影響する箇所の空気の流れを均一化することができる。これにより、空気の流れの種類が増えることに起因する風量の減少およびサージング現象を抑制することができる。
 また、開口は延長されているので、組立作業時に、締結ネジや、締結ネジをねじ込むための締結用治具の先端を視認することができ、組立時の作業性にも優れる。
 本発明の態様2に係るクロスフローファン10は、上記態様1において、前記開口は、前記締結ネジのねじ込みを可能とする大きさを確保できる範囲で、前記所定の2枚の羽根13-1,13-2における前記支持板11b側の端から最大限離れている構成である。
 上記構成によれは、所定の2枚の羽根13-1,13-2の支持板11b側の端部(根元13-1a,13-2a)が最大限流れて残されるので、クロスフローファン10の側面で発生する差圧による乱れを効果的に抑制して、これに起因する風量の減少およびサージング現象をより効果的に抑制することができる。
 本発明の態様3に係るクロスフローファン10は、上記態様1,2において、前記開口は、前記ボス部15の内部空間側の端部の位置まで延長されている構成である。
 上記構成によれば、開口の延長方向の端部がボス部15の奥端部に達しているので、開口とボス部15とが互いに影響する箇所において流れをより効果的に均一化して流れの種類を減らすことができる。これにより、空気の流れの種類が増えることに起因する風量の減少およびサージング現象をより効果的に抑制することができる。
 本発明の態様4に係る流体送り装置(室内機1)は、上記態様1,2,3のクロスフローファン10と、該クロスフローファン10を駆動する駆動モータ9とを備える送風機2が設けられた構成である。
 上記構成によれば、上記態様1,2又は3のクロスフローファンを備えた送風機2により構成されていることから、風量の減少およびサージング現象の発生をより効果的に抑制することができ、かつ、組立時の作業性も良いものとなる。
 本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

Claims (4)

  1.  回転軸の周りに該回転軸方向に延びるように複数の羽根が配置されているクロスフローファンであって、
     複数の前記羽根に取り囲まれた内部空間に突出するとともに前記内部空間から締結ネジがねじ込まれるネジ穴が形成されているボス部を有する支持板を備え、
     回転方向に隣接する所定の2枚の前記羽根には、前記所定の2枚の前記羽根に跨るように、前記ネジ穴の中心軸の延長線上の位置に開口が形成され、
     前記開口は、
     前記締結ネジのねじ込みを可能とする大きさを有すると共に、前記所定の2枚の羽根における前記支持板側の端から離れて形成され、かつ、前記回転軸と平行な方向に沿って延びるように前記ボス部の内部空間側の端部と対応する位置にまで延長されていることを特徴とするクロスフローファン。
  2.  前記開口は、前記締結ネジのねじ込みを可能とする大きさを確保できる範囲で、前記所定の2枚の羽根における前記支持板側の端から最大限離れていることを特徴とする請求項1に記載のクロスフローファン。
  3.  前記開口は、前記ボス部の内部空間側の端部の位置まで延長されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のクロスフローファン。
  4.  請求項1から3のいずれか1項に記載のクロスフローファンと、該クロスフローファンを駆動する駆動モータとを備える送風機が設けられたことを特徴とする流体送り装置。
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