空调机
技术领域
本实用新型涉及空调机,尤其是涉及具有室内机和室外机的分体式的空调机的室内机。
背景技术
空调机的室内机设置于进行空气调节的室内(房屋、办公室等的室内),使从吸入口吸入的室内空气在热交换器处与在冷冻循环回路循环的制冷剂进行热交换,如果是制热运转则对该室内空气进行加热、如果是制冷运转则对该室内空气进行冷却,并从吹出口再次朝室内送风,为此,在室内机主体内部收纳有送风机和热交换器。
空调机的室内机存在多种形态,但在吹出口细长的壁挂型、单向吹出的顶棚埋入类型等中,作为送风机,众所周知使用贯流风扇(也被称作交叉流动风扇、横流风扇、横截流风扇)。相对于从空调机的室内机的吸入口到吹出口的气流,在贯流风扇的上游侧配置有热交换器、即在吸入口与贯流风扇之间配置有热交换器,吹出口位于贯流风扇的下游侧。室内机的吹出口的长度方向的长度与贯流风扇的长度方向(旋转轴线方向)的全长大致相同,在贯流风扇的两端部的长度方向外侧隔开规定的空间配置有支承贯流风扇的旋转轴的支承部以及驱动马达等。
贯流风扇(以下简称为风扇)通过将叶轮单体在旋转轴线方向连结多个构成,上述叶轮单体通过使横截面弯曲成大致圆弧状的多个翼片倾斜规定角度并呈同心环状地固定于具有外径和内径的环状(圆环状)的平板即支承板而构成。在旋转轴线方向上,在一方的端部的叶轮单体的叶片前端固定有安装有由室内机主体的轴承部支承的旋转轴的圆板状的风扇端板,另一方的端部的叶轮单体具有与其他部分的支承板不同的、在中央具备供驱动马达的马达旋转轴安装固定的轴套部的带轴套风扇端板。通过驱动马达进行旋转驱动,风扇绕旋转轴的中心即旋转轴线旋转。翼片以其外周侧前端位于旋转方向前方的方式倾斜。
以下,为了进行说明,将在旋转轴线方向上相连的叶轮单体称作风扇的连。并且,将在旋转轴线方向上位于风扇的两端部的叶轮单体分别称作端部连。
伴随着风扇的旋转,室内空气从吸入口被朝空调机的室内机主体吸入,在通过热交换器时成为如上所述的被温度调节的调和空气,在横穿风扇之后,从风扇沿旋转方向被吹出。之后,调和空气在形成于设置在贯流风扇的前面侧的稳定器与设置于背面侧的后引导部之间的逐渐扩展的吹出风路流动,并从形成于室内机主体的下部的吹出口被朝室内吹出。
当贯流风扇旋转时,构成贯流风扇的多个翼片通过贯流风扇的上游侧的吸入区域与下游侧的吹出区域。在这样的贯流风扇的结构上,已知在相对于贯流风扇的气流的吹出方向配置于前面侧、并分割吸入区域和吹出区域的稳定器附近产生涡流。
当所被吸入的室内空气通过热交换器之际在空气作用有通风阻力(压力损失),并且如上所述当风扇旋转时在风扇内部产生涡流,因此,室内机内部的气压(以下记为静压Ps)变得低于大气压P0。与此相对,相对于静压Ps加上风扇使气流加速而从风速的能量转换成压力的能量而得的压力,从吹出口吹出施加有胜过大气压P0的能量的气流。然而,存在无法从风扇对气流供给胜过大气压P0的足够的能量的情况,并且,存在尽管风扇对气流供给足够的能量,但气流未朝吹出口均匀地流动,在风路的端部,因与室内机的侧壁的摩擦而导致气流紊乱,气流无法朝吹出口顺畅地流动的情况。在这些情况下,室内机内的吹出口附近的静压Ps变得低于大气压P0,因两者的压力差,产生室内空气被从吹出口吸入到室内机的内部的现象。将该现象称作倒吸。
这样的倒吸在沿着左右方向延伸的大致长方形状的吹出口中容易在左右方向的两端部附近以及上下方向的上侧产生。其理由如下。
在风扇的旋转轴线方向的两端部,设置有构成旋转体即叶轮单体的风扇端板(支承板),并且,在室内机主体,在该风扇端板的外侧以与风扇端板对置的方式配置有构成风路的侧面的侧壁。该风扇端板与室内机主体的侧壁之间例如离开5mm程度的距离,由此来防止两者接触而产生旋转摩擦。然而,在风扇端板和与该风扇端板对置的侧壁之间形成的空间位于风扇的旋转轴线方向的两端部的外侧,因气流通过热交换器时的压力损失而成为低于大气压P0的压力气氛。因此,认为因与室内机的外部的大气压P0的压力差而容易在吹出口的两端部附近产生倒吸。并且,在吹出口中与稳定器连接的一侧,因上述的在稳定器附近产生的涡流而静压Ps最低,与大气压P0的差最大,因此,同与后引导部连接的一侧相比容易产生倒吸。
如果产生倒吸,则由于因产生倒流而导致的气流的紊乱,作为风扇整体,风量减少而导致风扇性能的降低、或者导致噪音的增加。此外,如果在制冷运转时产生倒吸,则存在因倒吸而被进入到室内机内部的高湿度的室内空气与室内机内部的低温墙壁面接触而结露,该结露水随后成为水滴而飞散至室内(将该现象称作露水飞散)的忧虑。并且,有时会产生反复进行吹出、吸入的非稳态现象,噪音增加。
尤其地,例如当因尘埃在吸入口堆积等而通风阻力变大时,难以从风扇对空气供给足够的能量,容易产生倒吸。
作为实现容易产生上述的倒吸的部分即风扇的旋转轴线方向的两端部的流量性能的提高的结构,存在从风扇的吹出部起在框体的吹出部的通风路中以逐渐缩小风扇的旋转轴线方向的通风路的方式使侧壁形状变化的事例(例如参照专利文献1)。并且,存在在风扇的旋转轴线方向的两端部以覆盖吸入部附近的吹出部的方式设置倒流防止板,进一步形成为倒角形状而实现通风阻力的减少的事例(例如参照专利文献2)。
【专利文献1】日本特开平8-121395号公报(0013~0023栏,图1)
【专利文献2】日本特开2001-201078号公报(0030~0035栏,图2)
在从风扇的吹出部起在框体的吹出部的吹出风路中以逐渐缩小风扇的旋转轴线方向的吹出风路的方式使侧壁形状变化的事例中,通过缩小吹出风路防止显著的失速,进而防止从侧壁产生显著的剥离,形成顺畅的流动部位。然而,为了消除风扇端部与侧壁之间的旋转摩擦的产生,无法使旋转的风扇与固定部即空调机的室内机主体的侧壁之间的间隙为零。因此,存在难以防止室内空气通过吹出口和缩小了的吹出风路流入室内机的内部的倒吸的课题。并且,完全没有考虑因涡流而压力最低的部分即吹出口的与稳定器连接的一侧。
并且,在风扇的旋转轴线方向的两端部以覆盖吸入部附近的吹出部的方式设置倒流防止板、进而形成为倒角形状而实现通风阻力的减少的结构中,在因涡流而成为低压的稳定器侧也设置有倒角部。因此,倒流防止板与风扇之间扩宽倒角的量,存在室内空气容易被从吹出口吸入到室内机的内部的课题。
实用新型内容
本实用新型就是为了解决上述的课题而完成的,其目的在于得到一种能够在吹出口的长度方向的两端部、尤其是在因涡流而压力最低的部分即吹出口的稳定器侧防止倒吸,并且能够实现低电力化以及低噪音化的空调机。
本实用新型所涉及的空调机具备:
室内机主体,该室内机主体具有吸入空气的吸入口以及吹出空气的吹出口,吹出口形成为左右方向长;
贯流风扇,该贯流风扇以上述室内机主体的左右方向与旋转轴线一致的方式设置于上述室内机主体内,在左右两端部具有比上述吹出口的长度方向的端部还朝外侧延伸的风扇延长部;
稳定器以及后引导部,上述稳定器以及上述后引导部隔着上述贯流风扇对置配置,形成将从上述贯流风扇被吹出的室内空气朝上述吹出口引导的吹出风路;以及
壁构造,该壁构造在上述室内机主体内分别设置于上述吹出口的左右两端部的外侧,且具有以与从上述风扇延长部被吹出的气流对置的方式大致沿着上述风扇延长部的外周部的一部分设置的对置面,
当将上述对置面以及上述风扇延长部的与上述旋转轴线垂直的截面中的、上述对置面与上述风扇延长部的外周部之间的在上述风扇延长部的半径方向上的距离设定为距离M时,
构成为:相对于上述对置面的靠上述稳定器侧的点a处的上述距离M即距离Ma,上述对置面中的相对于上述点a靠上述后引导部侧的区域的至少一部分处的上述距离M比上述距离Ma还长。
根据本实用新型,在吹出口的长度方向的两端部、尤其是在因涡流而压力变得最低的部分即吹出口的稳定器侧,能够使停滞压力比大气压高。因此,能够防止倒吸,并且能够抑制因碰撞壁而引起的能量损失的增大,能够实现低电力化以及低噪音化。
附图说明
图1是示出搭载有本实用新型的实施方式1所涉及的贯流风扇的空调机的室内机的外观立体图。
图2涉及实施方式1,是图1的Q-Q线处的纵剖视图。
图3是示出实施方式1所涉及的贯流风扇的概要图,图3的(a)是贯流风扇的侧视图,图3的(b)是图3的(a)的U-U线处的剖视图。
图4涉及实施方式1,是放大示出将5个叶轮单体(连)在旋转轴线方向上固定而成的风扇的立体图(图4的(a))、以及示出支承板的说明图(图4的(b))。
图5是从斜下方观察实施方式1所涉及的空调机的室内机的立体图。
图6是示出实施方式1所涉及的碰撞壁的立体图。
图7涉及实施方式1,是图5的W-W线处的剖视图。
图8涉及实施方式1,是简化室内机的内部结构而示出的示意图。
图9涉及实施方式1,是将图8的从正面观察的右端部的碰撞壁附近放大示出的说明图。
图10涉及实施方式1,是示出由贯流风扇产生的室内机主体内的气流的说明图。
图11是示出在实施方式1所涉及的贯流风扇的吹出侧不设置碰撞壁时的相对于进深方向AY的位置的静压Ps的图表。
图12涉及实施方式1,是示出碰撞壁的对置面与风扇外周部之间的距离M的图,图12的(a)是示出与旋转轴线垂直的截面的说明图,图12的(b)是在横轴表示碰撞壁的对置面的进深方向AY的位置、在纵轴表示对置面与风扇外周部之间的距离M的图表。
图13涉及实施方式1,是示出稳定器侧端部处的碰撞壁的作用的说明图。
图14涉及实施方式1,是示出后引导部侧端部处的碰撞壁的作用的说明图。
图15涉及实施方式1,是示出对置面的进深方向AY的位置的碰撞压力Pv(图15的(a))以及停滞压力Pst(图15的(a))的图表。
图16涉及实施方式1的其他构成例,是在横轴表示进深方向AY的位置、在纵轴表示停滞压力Pst的图表。
图17涉及实施方式1的其他构成例,是在横轴表示碰撞壁的对置面的进深方向AY的位置、在纵轴表示对置面和风扇外周部之间的距离M的图表。
图18是示出本实用新型的实施方式2所涉及的碰撞壁的立体图。
图19涉及实施方式2,是示出碰撞壁的对置面与风扇外周部之间的距离M的图,图19的(a)是与旋转轴线垂直的纵剖视图,图19的(b)是在横轴表示进深方向AY的位置、在纵轴表示对置面与风扇外周部之间的距离M的图表。
图20是示出在实施方式2所涉及的贯流风扇的吹出侧不设置碰撞壁时的相对于进深方向AY的位置的静压Ps的图表。
图21涉及本实用新型的实施方式3,是示出在包含旋转轴线的平面将碰撞壁切断时的端部连附近的剖视图。
图22涉及实施方式3,是示出旋转轴线方向AX的碰撞壁的对置面与风扇外周部之间的距离M的图,是在横轴表示旋转轴线方向AX的位置、在纵轴表示对置面与风扇外周部之间的距离M的图表。
图23涉及实施方式3,是将碰撞壁放大示出的说明图。
图24涉及实施方式3的其他构成例,是示出旋转轴线方向AX的碰撞壁的对置面与风扇外周部之间的距离M的图,是在横轴表示旋转轴线方向AX的位置、在纵轴表示对置面与风扇外周部之间的距离M的图表。
图25涉及实施方式3,是示出其他构成例的对置面的形状的说明图。
具体实施方式
实施方式1.
以下,基于附图对本实用新型的实施方式1进行说明。图1是示出搭载有实施方式1所涉及的贯流风扇8的空调机的室内机1的外观立体图,图2是图1的Q-Q线处的纵剖视图。在图1中用空白箭头表示气流,在图2中用虚线箭头表示气流。空调机实际上利用室内机和室外机构成冷冻循环回路,但本实用新型涉及室内机的结构,对于室外机省略说明。如图1以及图2所示,空调机的室内机(以下记为室内机)1形成为沿左右方向延伸的细长的大致长方体形状,且设置于房间的墙壁面。在室内机1主体的上部1a配设有成为吸入室内空气的吸入口的吸入格栅2、利用静电对所被吸入的室内空气中所含的尘埃进行集尘的电集尘器5、以及同样的对尘埃进行除尘的网眼状的过滤器6。此外,在并列的多个铝翅片7a贯通配管7b的结构的热交换器7以包围贯流风扇8的方式配置于贯流风扇8的正面侧和上部侧,该热交换器7与从吸入格栅2被吸入的室内空气进行热交换。并且,室内机1主体的前表面被前面板1b覆盖,在室内机1主体的下部设置有吹出口3,在热交换器7进行热交换后的室内空气从吹出口3被朝室内吹出。吹出口3由以室内机1主体的左右方向作为长度方向而细长地延伸的开口构成。即,吹出口3以吹出口3的长度方向与室内机1主体的左右方向一致的方式设置。
作为送风机的贯流风扇8在热交换器7与吹出口3之间以将室内机1主体的左右方向(长度方向)作为旋转轴线的延伸方向(称作旋转轴线方向)的方式设置,且被马达16(参照图3)旋转驱动而从吸入格栅2朝吹出口3对室内空气进行送风。在室内机1主体的内部具有相对于贯流风扇8将吸入区域E1和吹出区域E2分离的稳定器9以及后引导部10。稳定器9构成将从贯流风扇8吹出的室内空气朝吹出口3引导的吹出风路11的前面侧,后引导部10例如形成为涡状,构成吹出风路11的背面侧。后引导部10形成为比吹出风路11的前面侧的稳定器9平缓的曲面,吹出风路11形成为朝向吹出口3逐渐扩宽的形状。在吹出口3转动自如地安装有上下风向导向片4a以及左右风向导向片4b,借助上下风向导向片4a以及左右风向导向片4b使朝室内的送风方向变化。图中,O表示贯流风扇8的旋转中心,E1表示贯流风扇8的吸入区域,E2表示相对于旋转中心O位于吸入区域E1的相反侧的吹出区域。贯流风扇8的吸入区域E1和吹出区域E2由稳定器9的舌部9a和后引导部10的气流的上游侧端部10a分离。并且,RO表示贯流风扇8的旋转方向,AY表示室内机1的进深方向,在室内机1主体的进深方向AY上,将吹出口3所位于的一侧称作前面侧、将后引导部10所位于的一侧称作背面侧。
通过空调机运转,贯流风扇8沿RO方向旋转,室内空气从设置于室内机1主体的上部1a的吸入格栅2被吸入。利用过滤器6以及电集尘器5除去了所混杂的灰尘等后的空气通过热交换器7的翅片7a之间。此处,在冷冻循环循环的制冷剂在配管7b内流动,空气与该制冷剂进行热交换,如果是制热运转则被加热,如果是制冷运转则被冷却,从而被调节。之后,空气从吸入区域E1被吸入贯流风扇8,横穿贯流风扇8内并通过吹出区域E2从吹出口3被朝室内吹出。
图3是示出实施方式1所涉及的贯流风扇8的概要图,图3的(a)是贯流风扇的侧视图,图3的(b)是图3的(a)的U-U线处的剖视图。图3的(b)的下半部分示出看到面对侧的多个翼片的状态,上半部分示出一个翼片13。并且,图4的(a)是放大示出将实施方式1所涉及的5个叶轮单体14在旋转轴线方向AX上固定而成的贯流风扇8的立体图,图4的(b)是示出支承板12的说明图。在图4中,省略马达16、马达轴16a而将叶轮的部分作为贯流风扇8示出。构成贯流风扇8的叶轮单体14的数量、构成一个叶轮单体14的翼片13的数量可以是任意个。
如图3、图4所示,贯流风扇8在旋转轴线方向AX(长度方向)上具有多个、例如5个叶轮单体14。在叶轮单体14在一端配设有环状的支承板12,沿旋转轴线方向AX延伸的多个翼片13沿着该支承板12的外周配设。例如在旋转轴线方向AX具备多个由AS树脂、ABS树脂等的热塑性树脂成形的叶轮单体14,通过超声波熔敷等将翼片13的侧端固定于邻接配置的叶轮单体14的支承板12,将叶轮单体14彼此连结。进而,将圆板形状的风扇端板12b固定于连结在最端部的叶轮单体14的翼片13,从而构成图4的(a)所示的贯流风扇8的叶轮。在位于旋转轴线方向AX的一端的支承板12a(以下记为风扇端板)的中心设置有风扇轴15a、在位于另一端的风扇端板12b的中心设置有风扇轴套15b。进而,风扇轴套15b和马达16的马达轴16a通过螺钉等固定。即,贯流风扇8的位于旋转轴线方向AX的两端的风扇端板12a、12b形成为圆板形状,且在旋转轴线17所位于的中央部分形成有风扇轴15a、风扇轴套15b。除了两端的支承板之外的支承板12的作为旋转中心的旋转轴线17所位于的中央部分形成为空间的环状,如图4的(b)所示具有内径K1和外径K2。此处,在图3的(b)、图4的(b)中,点划线连结马达轴16a和风扇轴15a、是表示旋转中心O的假想旋转轴线,此处设为旋转轴线17,旋转轴线17的延伸方向是旋转轴线方向AX。并且,将一个叶轮单体称作连14,将贯流风扇8的位于旋转轴线方向AX的两端部的连14分别称作端部连14a。
图5是从斜下方观察该实施方式所涉及的空调机的室内机1主体的立体图。在该图中,为了容易理解说明,除去上下风向导向片4a以及左右风向导向片4b而示出,能够通过吹出口3看到贯流风扇8的一部分。构成为:贯流风扇8的旋转轴线方向AX的长度L2比吹出口3的长度方向的长度L1长(L2>L1)。该吹出口3以其长度方向与室内机1主体的左右方向一致的方式开口。进而,贯流风扇8的端部连14a的一部分从吹出口3的长度方向的两端朝旋转轴线17所延伸的方向分别延长,将该延长部称作风扇延长部8a。即,风扇延长部8a是位于贯流风扇8的两端部的各个的端部连14a的一部分,是从吹出口3的左右两端部朝长度方向外侧超出而不面对吹出口3的部分。并且,在从贯流风扇8的风扇端板12a、12b沿旋转轴线方向AX离开规定的距离的位置,以与风扇端板12a、12b的面向外侧的面大致平行地延伸的方式设置有侧壁30,该侧壁30构成室内机1的内部的从吸入格栅2到吹出口3的风路的左右的两侧面。
在贯流风扇8的旋转轴线方向AX上的除了两端的风扇延长部8a之外的部分、即贯流风扇8的旋转轴线方向AX的中央部分,如图2所示,吹出风路11的背面侧直到吹出口3为止由后引导部10构成,从后引导部10的上游侧端部10a到吹出口3形成漩涡形状,形成为从贯流风扇8的叶轮的外周到后引导部10的距离随着接近吹出口3而逐渐变长的结构。吹出风路11的前面侧由稳定器9构成。通过贯流风扇8的旋转,朝贯流风扇8的前面侧加速而被吹出的气流如用虚线箭头表示的那样,在吹出风路11描绘曲线而流动,并从吹出口3被朝前面侧吹出。
此处,在室内机1主体内的两端部设置有与风扇延长部8a对置的碰撞壁18。构成为从风扇延长部8a吹出的吹出气流与该碰撞壁18碰撞。图6是示出设置于实施方式1所涉及的室内机1主体内部的左右方向两端部的各个的碰撞壁18的立体图,例如放大示出配置在吹出口3的从正面观察的右侧的端部的碰撞壁18。配置在吹出口3的从正面观察的左侧的端部的碰撞壁18也形成为相同的形状,只要使该右侧的碰撞壁左右反转即可。并且,图7是图5的W-W线处的剖视图,示出风扇端板12b附近的包含碰撞壁18的部分的与室内机1的旋转轴线17垂直的纵截面。在图7中,在风扇延长部8a处的截面中,后引导部10、稳定器9以及碰撞壁18相对于从风扇延长部8a吹出的气流构成壁,用斜线表示。
如图6所示,在室内机1主体内部的两端部,作为碰撞壁18的一面的对置面18a是面对风扇延长部8a的面,从风扇延长部8a吹出的气流与该对置面18a碰撞。BIGNQIE,如用图7的截面所示,与风扇延长部8a对置的吹出风路11的背面到中途为止由后引导部10的上游侧构成,但从中途的后引导部侧端部19b起由碰撞壁18的对置面18a构成,不与吹出口3那样的开口连接而与稳定器9连续。在碰撞壁18的对置面18a中,将与稳定器9连接的一端部设定为稳定器侧端部19a,将与后引导部10连接的另一端部设定为后引导部侧端部19b。即,碰撞壁18以连接配设于稳定器9侧的稳定器侧端部19a和配设于后引导部10侧的后引导部侧端部19b的方式包围风扇延长部8a的外周设置。
此处,在与旋转轴线17垂直的截面中,将当贯流风扇8以旋转中心O为中心旋转时相对于旋转中心O位于最外周侧的翼片部所描绘的轨迹(以旋转中心O作为中心的圆)的位置设定为外周部,此处设定为风扇外周部8b。进而,在图7所示的截面中,将连结对对置面18a的进深方向AY的各位置与贯流风扇8的旋转中心O进行连结而成的直线与风扇外周部8b交叉的各位置、与对置面18a的各位置的直线的长度设定为距离M。即,距离M是风扇外周部8b和对置面18a之间的、在贯流风扇8的半径方向上的距离。例如,当将稳定器侧端部19a处的风扇外周部8b与对置面18a之间的在半径方向上的距离(位置20a与位置19a之间的距离)设定为Ma,将后引导部侧端部19b处的风扇外周部8b与对置面18a之间的在半径方向上的距离(位置20b与位置19b之间的距离)设定为Mb时,在该实施方式中,其特征在于距离Mb比距离Ma长(Ma<Mb)。
并且,用区域E3表示从风扇延长部8a吹出的吹出气流与碰撞壁18碰撞的碰撞区域。即,将表示从贯流风扇8吹出气流的区域的吹出区域E2(参照图2)中的、从风扇延长部8a吹出的气流与碰撞壁18碰撞的区域设定为碰撞区域E3。该碰撞区域E3成为吹出区域E2的一部分。
另外,在碰撞壁18的后引导部侧端部19b与后引导部10平滑地连接,因此,实际上碰撞壁18在最端部处从后引导部10立起的高度为零。此处,为了容易理解说明,后引导部侧端部19b在碰撞壁18与后引导部10连接的最端部附近,在沿旋转轴线方向AX观察的情况下,位于对置面18a从邻接的后引导部10的面以微小的阶梯差突出的位置。
并且,距离M在旋转轴线方向AX上在碰撞壁18的任一位置处都是相同的。即,在旋转轴线方向AX上,碰撞壁18的对置面18a构成为与旋转轴线17平行。
图8是简化示出实施方式1所涉及的室内机1的内部结构的示意图,按照气流方向(空白箭头),简化示出吸入格栅2、热交换器7、贯流风扇8、吹出口3的关系。在旋转轴线方向AX上,配设于贯流风扇8的两端部的端部连14a分别具有风扇延长部8a,风扇延长部8a在碰撞区域E3与碰撞壁18的对置面18a对置。另一方面,在贯流风扇8的旋转轴线方向AX上,除了风扇延长部8a之外的部分、即贯流风扇8的旋转轴线方向AX的中央部分与吹出口3对置。
设置于左右的两端部的碰撞壁18例如与左右的侧壁30一体成形,因此与侧壁30连接,将侧壁30作为一端而朝左右方向的内侧延伸。另外,因结构的关系,也存在侧壁30在旋转轴线方向AX形成凹凸的情况,因此,对置面18a的旋转轴线方向AX的长度Na为与旋转轴线17大致平行地面对风扇延长部8a的对置面18a的自风扇端板12a、12b起的长度。此处,旋转轴线方向AX上的两个风扇端板12a、12b的位置是风扇端板12a、12b的朝向室内机1主体的外侧的外向面的位置。
以下,示出在该实施方式中使用的贯流风扇8的各长度的一例。
将在叶轮单体14的端部固定于翼片13的环状的支承板12的外径K2(参照图4)设定为Φ110mm,将内径K1(参照图4)设定为Φ60mm,在该支承板12的圆周上固定有例如35个翼片13。并且,在旋转轴线方向AX上,吹出口3的长度方向长度L1=610mm,贯流风扇8的旋转轴线方向AX的全长L2=640mm。碰撞壁18的对置面18a的旋转轴线方向AX的长度Na为15mm。并且,在图8中标注为S的区域表示在贯流风扇8的两端的风扇端板12a、12b与侧壁30之间形成的空间。空间S的旋转轴线方向AX的长度例如为10mm。此外,对于端部连14a的旋转轴线方向AX的长度,在一端的端部连14a处为25mm(图8中左侧),在另一端的端部连14a处为70mm(图8中右侧),将除了两个端部连14a之外的其他连14的旋转轴线方向AX长度设定为大致80mm。并且,在稳定器侧端部19a以及增加开始位置19c处,风扇外周部8b与对置面18a之间的距离Ma=Mc=5mm,在后引导部侧端部19b处,风扇外周部8b与对置面18a之间的距离Mb=25mm。
图9是将图8的从正面观察的右端部的碰撞壁18附近放大示出的说明图。基于图8、图9对室内机1内部的气流、以及室内机1的长度方向的两端部处的碰撞壁18的作用进行说明。
空调机运转,通过马达16使贯流风扇8朝RO方向旋转。通过贯流风扇8旋转,从吸入格栅2被吸入的室内空气在热交换器7进行热交换。进而,热交换后的室内空气成为气流A,由贯流风扇8送风而通过吹出区域E2从吹出口3被朝室内吹出。此处,从吸入格栅2被吸入的室内空气在通过热交换器7时产生摩擦阻力(压力损失),因此,如图9所示,流入贯流风扇8时的吸入区域E1的静压Ps成为Pe,变得低于大气压P0。表示室内机1的机内的气压的静压Ps受到通风阻力的影响,因此,在室内机1内的各个地方呈现各种值。端板12b的外向面附近的空间S是与吸入区域E1连续的空间,为相同的压力气氛,因此,呈现与吸入区域E1相同的静压Ps,为Pe(<大气压P0)。并且,如果着眼于风扇延长部8a的吹出侧,则朝与碰撞壁18对置的地方吹出的气流Aa与碰撞壁18的对置面18a碰撞,其风速的能量被转换成压力的能量,附加于碰撞区域E3的静压Ps,由此在碰撞区域E3产生停滞压力Pst。在该碰撞区域E3中,当将静压称作Ps,将从风速的能量转换来的压力称作碰撞压力Pv时,停滞压力Pst=静压Ps+碰撞压力Pv。随着贯流风扇8的旋转变快,气流Aa的风速Va变大,被转换成更大的压力能量,碰撞压力Pv变高从而停滞压力Pst变高。如果风速Va在规定的值以上,则停滞压力Pst的值变得比大气压P0还高。该停滞压力Pst变得比大气压P0高时的风速Va根据所搭载的热交换器等的压力损失而不同。
位于贯流风扇8的两端部的外侧的空间S是由贯流风扇8产生的送风不发挥作用的区域。空间S的静压Ps为Pe,比大气压P0还低,几乎不存在因送风而导致的压力上升,因此,容易产生因室内空气通过吹出口3流入空间S而导致的倒吸。与此相对,在空间S和与吹出口3连通的吹出风路11之间的碰撞区域E3,形成有比大气压P0还高的停滞压力Pst的壁,由此,能够切断室内空气从室内机1的机外通过吹出口3流入的倒吸G。
然而,朝碰撞壁18的碰撞流不会成为朝室内机1外的送风气流,因此,从送风的目的进行考虑,停滞压力Pst变得过于高于大气压P0的情况成为损失。即,设置在进深方向AY从稳定器侧端部19a到后引导部侧端部19b为止形成相同的碰撞压力Pv的碰撞壁18、并使吹出气流与碰撞壁18碰撞的做法会增大通风阻力。增大通风阻力变大,对于贯流风扇8而言负载变大,关联到能量损失、噪音增加。在该实施方式所示的室内机1中,当在碰撞壁18的对置面18a的整个面形成高于大气压P0的停滞压力Pst时,考虑倒吸防止和送风的平衡。具体而言,通过以后引导部侧端部19b附近的碰撞压力Pvb低于稳定器侧端部19a附近的碰撞压力Pva的方式构成碰撞壁18,实现将因碰撞而导致的能量损失抑制在最低限度的情况。
其次,对进深方向AY上的室内机1内的静压Ps进行说明。图10是示出由实施方式1所涉及的贯流风扇8形成的室内机1主体内的气流的说明图。在贯流风扇8的内部、且在稳定器9附近,产生伴随着气流的通过的涡流(循环涡流)F1。涡流F1的周围即区域E4在室内机1内静压Ps最低而呈现最低值Pmin,与大气压P0之间的差也最大。因此,在吹出口3中,通过涡流F1周边的气流J1所吹出到的稳定器侧(Ga)与通过从涡流F1离开的部分的气流J2所吹出到的后引导部侧(Gb)相比静压Ps低,与大气压P0之间的差大。
图11是示出在实施方式1所涉及的室内机1的左右方向的两端部处的贯流风扇8的吹出侧未设置碰撞壁18的情况下的静压Ps的图表,在横轴表示进深方向AY的位置,在纵轴表示静压Ps。Pe表示室内机1的机内的贯流风扇8的吸入侧即吸入区域E1的静压Ps。并且,Ha表示气流J1因在稳定器9的稳定器舌部9a附近通过贯流风扇8而导致的压力降低,Hb表示气流J2因在后引导部10的上游侧端部10a附近通过贯流风扇8而导致的压力降低。并且,在进深方向AY,Psa表示稳定器侧端部19a附近的静压Ps,Psb表示后引导部侧端部19b附近的静压Ps。
由于因室内空气通过热交换器7而导致的通风阻力,在室内机1内压力与大气压P0相比降低,在贯流风扇8的吸入区域E1静压Ps成为Pe(低于大气压P0)。此外,由于当室内空气横穿贯流风扇8流动时在贯流风扇8的内部产生的涡流F1,稳定器侧端部19a处的压力降低Ha大,稳定器侧端部19a处的静压Ps成为Psa,呈现在室内机1机内最低的值Pmin。另一方面,对于后引导部侧端部19b处的压力降低Hb,由于气流从涡流F1离开的部分通过,因此小于压力降低Ha,后引导部侧端部19b处的静压Ps成为比Psa还高的Psb。因此,为了在碰撞区域E3形成大气压P0以上的停滞压力Pst,在稳定器侧端部19a需要比后引导部侧端部19b还高的碰撞压力Pv。换言之,在后引导部侧端部19b,能够以比稳定器侧端部19a还低的碰撞压力Pv形成比大气压P0还高的停滞压力Pst。因此,在后引导部侧端部19b处形成为使至少能够获得所需要的碰撞压力Pv的气流与对置面18a碰撞,且构成为碰撞压力Pv所需要的气流以外的气流被朝吹出口3送风。
图12是示出实施方式1所涉及的碰撞壁18的对置面18a与风扇外周部8b之间的距离M的图。图12的(a)是示出在室内机1的长度方向的两端部与旋转轴线17(参照图9)垂直的截面的说明图,图12的(b)是在横轴表示碰撞壁18的进深方向AY的位置、在纵轴表示碰撞壁18的对置面18a与风扇外周部8b之间的距离M的图表。在碰撞壁18的后引导部侧端部19b,使面对贯流风扇8的面即对置面18a与风扇外周部8b之间的半径方向的距离Mb形成得比稳定器侧端部19a处的距离Ma长。在该实施方式中,如在图12的(b)中用直线ln1所示那样,对于碰撞壁18的对置面18A与风扇外周部8b之间的距离M,稳定器侧端部19a处的距离(Ma)最短,后引导部侧端部19b处的距离(Mb)最长,且将从稳定器侧端部19a到增加开始位置19c为止的距离M设定为Ma=Mc。进而,对置面18a中的从增加开始位置19c到后引导部侧端部19b为止的区域构成为:随着从增加开始位置19c趋向后引导部侧端部19b而距离M平滑地增加。
此处,增加开始意味着对置面18a与风扇外周部8b之间的半径方向的距离M的增加开始。增加开始位置19c在对置面18a中设置于稳定器侧端部19a与后引导部侧端部19b之间的中途,是增长对置面18a与风扇外周部8b之间的距离M时的靠稳定器9侧的开始位置。例如,在对置面18a的进深方向AY上,将增加开始位置19c设置在在从稳定器侧端部19a朝后引导部侧端部19b离开整体的长度的10%程度的位置。
稳定器侧端部19a处的碰撞壁18的作用与图9中的碰撞壁18的一般的作用说明相同。图13是示出实施方式1所涉及的稳定器侧端部19a处的碰撞壁18的作用的说明图。如上所述,在室内机1的长度方向的两端部,在位于进深方向AY的前面侧的稳定器侧端部19a,由于在贯流风扇8内产生的涡流F1,静压Ps呈现在室内机1的机内为最低的值Pmin。进而,从风扇延长部8a吹出的气流与从风扇外周部8b离开距离Ma的碰撞壁18的对置面18a碰撞。通过与对置面18a碰撞,附加从风速的能量转换成的碰撞压力Pva,在碰撞区域E3形成停滞压力Psta=Psa(呈现最低值Pmin)+Pva。此时,距离Ma与最大程度接近贯流风扇8配置的稳定器9的舌部9a和风扇外周部8b之间的距离相同,比较短。因此,从风扇外周部8b吹出的气流保持原样朝对置面18a流动,并通过与对置面18a碰撞而对附加碰撞压力Pva,在稳定器侧端部19a的碰撞区域E3形成停滞压力Psta。此时,从风扇外周部8b吹出的气流的几乎全部都与对置面18a碰撞而形成停滞压力Psta,因此,形成有不会产生倒吸的程度的、与大气压P0相比足够高的停滞压力Psta。
接着,基于图14对后引导部侧端部19b处的碰撞壁18的作用进行说明。图14是示出实施方式1所涉及的后引导部侧端部19b处的碰撞壁18的作用的说明图,所示出的并非贯流风扇8刚刚开始运转时的气流、而是已运转了片刻后的稳态状态下的气流。由于距离Mb比稳定器侧端部19a处的距离Ma长,因此从风扇延长部8a吹出的气流在到达贯流风扇8的对置面18a之前意欲朝周围扩展。当观察旋转轴线方向AX的扩展时,在贯流风扇8刚刚开始运转时,朝室内机1的旋转轴线方向AX的端部即侧壁30侧(面对图观察时为右侧)、以及室内机1的中央侧即与吹出口3连通的吹出风路11侧(面对图观察时为左侧)双方扩展。朝向侧壁30侧的气流与侧壁30碰撞而附加压力,在侧壁30产生停滞压力。由此,产生侧壁30侧高、吹出风路11侧低的压力梯度。结果,当成为稳态状态时,由于所产生的压力梯度,意欲朝吹出风路11侧扩展的气流与刚刚开始运转时相比变多。即,如图14所示,从与对置面18a面对的风扇外周部8b吹出的气流成为保持原样朝对置面18a流动的气流、以及朝室内机1的中央侧的吹出风路11流动的气流。
保持原样朝对置面18a流动的气流与对置面18a碰撞,其碰撞压力Pvb附加于对置面18a的静压Psb,在后引导部侧端部19b的碰撞区域E3形成停滞压力Pstb=Psb+Pvb。
图15是示出相对于实施方式1所涉及的对置面18a的进深方向AY的位置的碰撞压力Pv的图表(图15的(a))以及相对于进深方向AY的位置的停滞压力Pst的图表(图15的(b))。当对稳定器侧端部19a处的碰撞压力Pva与后引导部侧端部19b处的碰撞压力Pvb进行比较时,在后引导部侧端部19b处与碰撞壁18碰撞的气流比在稳定器侧端部19a处少,如图15的(a)所示,碰撞压力Pv形成为Pva>Pvb。进而,碰撞压力Pv从稳定器侧端部19a到增加开始位置19c为止呈现与Pva大致相同的值,且从增加开始位置19c到后引导部侧端部19b为止相对于Pva逐渐变小。在图15的(b)中,示出对在图11中说明了的静压Ps附加图15的(a)所示的在稳定器侧端部19a处为碰撞压力Pva、在后引导部侧端部19b处为碰撞压力Pvb后的停滞压力Pst。
此处,将图15的(a)的稳定器侧端部19a与后引导部侧端部19b的碰撞压力Pv的差(Pva-Pvb)设定为与图11所示的静压Ps的压力降低的差(Ha-Hb)相同的程度。即,若对距离M进行调整以获得这样的碰撞压力Pv,则静压Ps的差(Psa-Psb)被抵消,形成于对置面18a的碰撞区域E3的停滞压力Pst如图15的(b)的直线Pst1所示那样遍及从稳定器侧端部19a到后引导部侧端部19b为止的进深方向AY的整体均高于大气压P0,且几乎恒定。
另一方面,朝室内机1的中央侧的吹出风路11流动的气流通过吹出风路11以及吹出口3被朝室内机1的外部吹出。在该吹出风路11内流动的气流作用于送风。
这样,通过构成为在后引导部侧端部19b处风扇外周部8b与碰撞壁18的对置面18a之间的距离M比稳定器侧端部19a处长(Mb>Ma),能够在碰撞区域E3形成能够防止倒吸的停滞压力Pst,并且能够确保送风气流。因此,与使风扇外周部8b与对置面18a之间的半径方向的距离从稳定器侧端部19a到后引导部侧端部19b为止相同的结构相比较,能够将因碰撞壁18而导致的通风阻力的增加抑制得较小,能够将产生所需要的送风量所需要的消耗电力抑制得较小。此外,也能够降低因碰撞而导致的噪音的增加。
另外,搭载于空调机的室内机1的贯流风扇8根据例如弱制冷、强制冷等运转模式来设定运转的转速。作为碰撞壁18的尺寸设定的方法,以能够通过贯流风扇8的运转模式中的以最低转速旋转时的风速在稳定器侧端部19a处获得高于大气压P0的停滞压力Psta的方式,决定稳定器侧端部19a处的碰撞壁18与贯流风扇8的外周部8b之间的半径方向距离Ma、以及旋转轴线方向AX的长度Na。例如,将距离Ma形成为风扇外周部8b与稳定器9之间的距离的程度而设定距离Ma(此处设定为5mm),通过试验或者模拟以能够获得高于大气压P0的停滞压力Psta的方式决定Na(此处设定为15mm。此外,通过假想室内机1内的对置面18a附近的进深方向AY的静压Ps的变化、即对置面18a的进深方向AY上的各位置的静压Ps,能够设定用于在各位置形成高于大气压P0的停滞压力Pst的必要最低限度的碰撞压力Pv。进而,只要以能够获得所设定的碰撞压力Pv的方式设定后引导部侧端部19b处的碰撞壁18与贯流风扇8的外周部8b之间的距离Mb、从稳定器侧端部19a到后引导部侧端部19b为止的进深方向AY的各位置处的距离M即可。一般情况下,喷流流体的喷流宽度的扩展(上述中为旋转轴方向AX的扩展)与流体前进的方向的距离(此处为从风扇外周部8b到碰撞壁18为止的距离M)成比例,因此只要考虑这一点而设定距离M即可。如果以具有这样决定的尺寸的方式设置碰撞壁18,则在室内机1的运转中、即贯流风扇8旋转时,能够借助从风扇延长部8a吹出的吹出气流将碰撞区域E3形成为比大气压P0还高的几乎恒定的停滞压力Pst的空间。
在上述中,如图15的(b)的直线Pst1所示,以在从稳定器侧端部19a到后引导部侧端部19b为止的整个面的碰撞区域E3形成有相同程度的停滞压力Pst的方式设定风扇外周部8b与对置面18a之间的距离。与此相对,也可以以在从稳定器侧端部19a到后引导部侧端部19b为止的整个面的碰撞区域E3形成不是相同程度而是不同大小的停滞压力Pst的方式构成碰撞壁18。
图16涉及该实施方式1的其他构成例,是示出相对于进深方向AY的位置的形成于碰撞区域E3的停滞压力Pst的图表,在横轴表示进深方向AY的位置,在纵轴表示停滞压力Pst。即便是图16中的直线Pst2所示的停滞压力Pst,也遍及从进深方向AY的稳定器侧端部19a到后引导部侧端部19b在整个面呈现比大气压P0还大的停滞压力Pst。因此,能够防止倒吸。后引导部侧端部19b与稳定器侧端部19a相比较从循环涡流F1、吹出口3离开,因此也可以使用于防止倒吸所需要的停滞压力Pst比稳定器侧端部19a低。在该构成例中,在容易引起倒吸的稳定器侧端部19a,形成与大气压P0的差大的停滞压力Pst,从而可靠地防止倒吸。并且,在难以引起倒吸的后引导部侧端部19b,与图15的(b)所示的直线Pst1相比较,增长从风扇外周部8b到碰撞壁18为止的距离Mb,由此在后引导部侧端部19b形成与大气压P0相同程度或者比大气压P0稍高的停滞压力Pst,与直线Pst1时相比增多送风气流的比例。与形成图15的(b)中的用直线Pst1表示的停滞压力Pst的情况相比,直线Pst2时的碰撞压力Pvb小于直线Pst1的时的碰撞压力Pvb。通过如该结构那样在后引导部侧端部19b处与直线Pst1时相比减小碰撞压力Pvb,能够进一步降低因碰撞壁18而导致的通风阻力以及噪音的增加。
这样,也可以并不构成为从稳定器侧端部19a到后引导部侧端部19b为止都能够获得相同的停滞压力Pst。并且,在碰撞壁18的进深方向AY,用直线Pst1、直线Pst2表示从稳定器侧端部19a到后引导部侧端部19b为止形成的停滞压力Pst的变化,但并不限于此。例如,从稳定器侧端部19a到后引导部侧端部19b为止形成的停滞压力Pst的变化可以呈曲线状地变化,也可以呈阶梯状地变化。
只要在从稳定器侧端部19a到后引导部侧端部19b为止的进深方向AY的各位置处以形成有为了防止在该位置产生倒吸所需要的停滞压力Pst的方式,考虑风扇外周部8b与对置面18a之间的半径方向的距离M而构成碰撞壁18即可。
并且,对于与旋转轴线17垂直的截面上的风扇外周部8b与碰撞壁18的对置面18a之间的距离M,使从稳定器侧端部19a到增加开始位置19c为止的距离恒定为Ma=Mc。因此,能够可靠地防止在容易产生倒吸的稳定器9侧产生倒吸。
另外,增加开始位置19c设定为距稳定器侧端部19a的距离为碰撞壁18的进深方向的长度的10%程度的位置,但并不限于此。但是,如图10所示,优选增加开始位置19c位于相比连结贯流风扇8的旋转中心O和吹出口3的后引导部10侧即Gb的直线Z与碰撞壁18的对置面18a交叉的位置(图10中用增加开始位置19c表示)接近后引导部侧端部19b的位置。之所以这样是因为:从稳定器侧端部19a到直线Z与对置面18a交叉的交叉位置为止的区域接近因涡流F1而成为低压的区域E4,容易产生倒吸。
如上,在与旋转轴线17垂直的截面中,碰撞壁18在稳定器侧端部19a与后引导部侧端部19b之间的中途具备使风扇外周部8b与对置面18a之间的距离M比距离Ma还长时的稳定器9侧的开始位置即增加开始位置19c。进而,对于风扇外周部8b与对置面18a之间的半径方向的距离M,通过使从稳定器侧端部19a到增加开始位置19c为止的区域的距离M与距离Ma相同,从容易引起倒吸的稳定器侧端部19a到增加开始位置19c,稳定地形成与大气压P0相比足够高的停滞压力Pst,因此具有能够可靠地防止倒吸的效果。
另外,图17的ln2~ln5示出本实施方式所涉及的、在与旋转轴线17垂直的截面中相对于对置面18a的进深方向AY的位置的距离M的其他构成例。图17涉及实施方式1的其他构成例,是在横轴表示碰撞壁18的对置面18a的进深方向AY的位置、在纵轴表示对置面18a与风扇外周部8b之间的半径方向的距离M的图表。也可以由此处所示的ln2~ln5的任一个的距离变化构成。直线ln2是不设置增加开始位置19c,在稳定器侧端部19a处设定为最短的距离Ma,在后引导部侧端部19b处设定为最长的距离Mb,在最短的距离Ma与最长的距离Mb之间呈直线状地变化的例子。曲线ln3是在稳定器侧端部19a处设定为最短的距离Ma,在距后引导部侧端部19b的距离接近整体的2/3程度的部分增长距离M的例子,应用于在后引导部侧端部19b的附近基本上不会引起倒吸的结构的室内机1。
并且,相反地,当为在后引导部侧端部19b的附近也容易引起倒吸的结构的室内机1的情况下,如曲线ln4、ln5那样,即便在后引导部侧端部19b的附近也缩短距离M,以便获得高的碰撞压力Pv从而形成停滞压力Pst。无论在哪种情况下,都构成为至少在稳定器侧端部19a处缩短距离Ma,因此,能够在稳定器侧端部19a处形成与大气压P0相比足够高的停滞压力Psta。进而,构成为在后引导部侧端部19b处距离Mb最长,因此碰撞压力Pvb比碰撞压力Pva低,但能够获得能够形成比大气压P0还高的停滞压力Pstb的水平,能够借助停滞压力Pstb防止倒吸,且通过气流朝旋转轴线方向AX的中央侧扩展能够获得对送风做出贡献的气流。尤其地,关于稳定器侧端部19a与后引导部侧端部19b之间的距离M,如果考虑图11所示那样的室内机1内的静压Ps的状态而构成,则能够获得最佳形状的碰撞壁18。
如上,在该实施方式中,空调机的特征在于,具备:设置于室内机1的主体的上部且吸入室内空气的吸入格栅2;与从该吸入格栅2被吸入的室内空气进行热交换的热交换器7;在上述室内机1的主体的下部以长度方向沿该室内机1的主体的左右方向延伸的方式设置,并将在上述热交换器7进行热交换后的室内空气朝室内吹出的吹出口3;在上述热交换器7与上述吹出口3之间以上述室内机1的主体的左右方向与旋转轴线17所延伸的方向AX一致的方式设置,且在左右两端部具有相比吹出口3的长度方向的端部还朝外侧延伸的风扇延长部8a的贯流风扇8;在上述贯流风扇8的下游侧构成将室内空气朝上述吹出口3引导的吹出风路11的前面侧的稳定器9;构成上述吹出风路11的背面侧的后引导部10;以及在上述室内机1的主体的两端部的各个以连接上述稳定器9和上述后引导部10的方式设置,且具有以与从上述风扇延长部8a被吹出的室内空气对置的方式大致沿着风扇延长部8a的外周部的一部分设置的对置面18a的碰撞壁18,且构成为:当将与上述旋转轴线17垂直的截面中的上述对置面18a与上述风扇延长部8a的外周部8b之间的半径方向的距离设定为距离M时,相比上述对置面18a的与上述稳定器9连接的稳定器侧端部19a处的距离Ma,上述对置面18a的与上述后引导部10连接的后引导部侧端部19b处的距离Mb长。
通过以这种方式构成,在吹出口3的长度方向的两端部附近,在产生涡流而静压Ps变低的稳定器9附近,使来自贯流风扇8的风扇延长部8a的吹出气流与碰撞壁18碰撞,由此获得高碰撞压力Pv,从而在碰撞壁18的对置面18a形成比大气压P0还高的停滞压力Pst(静压Ps+碰撞压力Pv)。通过形成该高压力场,能够防止室内空气从室内机1的外部通过吹出口3进入室内机1的内部的倒吸。此外,在远离涡流F1的难以产生倒吸的后引导部10侧,将风扇外周部8b与对置面18a的半径方向的距离M形成得比稳定器侧端部19a处的距离Ma长,由此,将来自风扇延长部8a的气流的一部分作为送风气流,从风扇延长部8a吹出并与碰撞壁18碰撞的气流与稳定器9侧相比变少。由此,虽然比在产生涡流F1的附近的气流的碰撞压力Pv低,但在后引导部10附近形成能够防止倒吸的程度的比大气压P0还高的停滞压力Pst,从而能够抑制因从风扇延长部8a吹出的气流的全部都与碰撞壁18碰撞而引起的能量损失的增加以及噪音的增加,并能够实现低电力化以及低噪音化。
实施方式2.
以下,基于附图对本实用新型的实施方式2进行说明。图18、图19是示出该实施方式所涉及的空调机的室内机的说明图,图18涉及该实施方式,是示出面向室内机1观察时位于右侧的碰撞壁18的立体图,图19是示出实施方式2所涉及的碰撞壁18的对置面18a与风扇外周部8b之间的距离M的图,图19的(a)是与室内机1的旋转轴线17垂直的纵剖视图,图19的(b)是在横轴表示碰撞壁18的进深方向AY的位置、在纵轴表示风扇外周部8b与碰撞壁18的对置面18a之间的距离M的图表。在该实施方式中,如图18所示,其特征在于,与图6所示的实施方式1的位置相比,将碰撞壁18的后引导部侧端部19b连接于后引导部10的气流的上游侧端部10a的附近。在各图中,与实施方式1相同的标号表示相同或者相当的部分。
图10中示出在室内机1的左右方向的中央部、即未形成碰撞壁18的中央部,风扇外周部8b与吹出风路11之间的关系。在搭载贯流风扇8时的结构上,后引导部10的气流的上游侧端部10a附近与稳定器9的舌部9a具有分离吸入区域E1和吹出区域E2的功能。因此,上游侧端部10a和稳定器9的舌部9a的前端部配设在比其他构成部分更靠风扇外周部8b的附近的位置。在实施方式1中,对于对置面18a与风扇外周部8b的距离,形成为使后引导部侧端部19b处的距离Mb比稳定器侧端部19a处的距离Ma长的结构。与此相对,在该实施方式中构成为:稳定器侧端部19a处以及后引导部侧端部19b处的距离Ma、Mb形成得比它们之间的对置面18a处的距离M短,例如使进深方向AY的中央部的位置19d处的距离Md最长。
对于相对于对置面18a的进深方向AY的位置的距离M,从前面侧趋向背面侧,如图19的(b)的曲线ln6所示,在从稳定器侧端部19a到增加开始位置19c为止短(Ma、Mc)。进而,自增加开始位置19c起增加,在中央部的位置19d处最长(Md),自中央部的位置19d起趋向后引导部侧端部19b在规定的区间保持较长的状态不变。然后,趋向后引导部侧端部19b而逐渐变短,在后引导部侧端部19b处成为距离Mb。此处,形成为距离Mb比距离Ma长且比距离Md短的结构。
根据空调机的室内机1的内部结构,通风阻力不同,有时在后引导部10的气流的上游侧端部10a附近产生图19的(a)所示那样的涡流F2。当像这样产生涡流F1、F2时,因涡流F1、F2的影响,室内机1的机内的静压Ps降低,作为一例,相对于进深方向AY的位置的静压Ps如图20所示。在稳定器侧端部19a处因涡流F1的影响而气压降低Ha从而静压Ps成为Psa,在后引导部侧端部19b处因涡流F2的影响而气压降低Hb从而静压Ps成为Psb。并且,在进深方向AY上的中央部的位置19d处气压降低Hd(<Ha、Hb),因此,静压Ps为Psd(>Psa、Psb)。与此相对,图19的(b)所示的形状的碰撞壁18在稳定器侧端部19a和后引导部侧端部19b附近处,距离Ma、Mb较短,与稳定器舌部9a和风扇外周部8b之间的距离为同等程度,因此,从贯流风扇8吹出的气流几乎都与碰撞壁18碰撞,能够获得高碰撞压力Pv。另一方面,在中央部的位置19d附近,距离Md比距离Ma、Mb还长,因此,从贯流风扇8吹出的气流的一部分在到达碰撞壁18之前朝旋转轴方向AX的中央侧扩展。因此,从贯流风扇8吹出的气流的一部分朝到达吹出口3的吹出风路11流动而成为送风气流。在中央部的位置19d处,与稳定器侧端部19a以及后引导部侧端部19b相比,碰撞压力Pv低,但由于静压Ps高,因此,形成为比大气压P0还高的停滞压力Pst。即,在中央部的位置19d处,当将停滞压力Pst设定为Pstd,将静压Ps设定为Psd,将碰撞压力Pv设定为Pvd时,停滞压力Pstd=静压Psd+碰撞压力Pvd,与稳定器侧端部19a处的停滞压力Psta、后引导部侧端部19b处的停滞压力Pstb同样,能够形成比大气压P0还高的停滞压力Pstd。
这样,在与室内机1的旋转轴线17垂直的纵截面中,从稳定器侧端部19a直到后引导部侧端部19b,风扇外周部8b与碰撞壁18之间的距离M并不相同,以在静压Ps变低的位置处缩短距离M而获得高碰撞压力Pv,在静压Ps变高的位置处与静压Ps变低的位置相比增长距离M从而获得比静压Ps变低的位置处的碰撞压力Pv还低的碰撞压力Pv的方式,根据静压Ps使距离M变化。由此,从碰撞壁18的对置面18a的稳定器侧端部19a直到后引导部侧端部19b,能够形成大气压P0以上的停滞压力从而能够防止倒吸,并且,以能够获得所需要的碰撞压力Pv的方式使气流碰撞。进而,对碰撞压力没有贡献的气流在从风扇外周部8b朝对置面18a流动的期间朝旋转轴线方向AX的中央侧扩展,朝吹出风路11流动,能够作为送风气流发挥作用。因此,能够通过形成碰撞壁18防止倒吸,并且能够降低因形成碰撞壁18而引起的压力损失以及噪音的增加。
如上,在该实施方式中,空调机的特征在于,具备:设置于室内机1的主体的上部且吸入室内空气的吸入格栅2;与从该吸入格栅2被吸入的室内空气进行热交换的热交换器7;在上述室内机1的主体的下部以长度方向沿该空调机1主体的左右方向延伸的方式设置,并将在上述热交换器7进行热交换后的室内空气朝室内吹出的吹出口3;在上述热交换器7与上述吹出口3之间以上述室内机1的主体的左右方向与旋转轴线17所延伸的方向一致的方式设置,且在左右两端部具有相比吹出口3的长度方向的端部还朝外侧延伸的风扇延长部8a的贯流风扇8;在相比上述贯流风扇8靠下游侧的位置构成将室内空气朝上述吹出口3引导的吹出风路11的前面侧的稳定器9;构成上述吹出风路11的背面侧的后引导部10;以及在上述室内机1的主体的两端部的各个以连接上述稳定器9和上述后引导部10的方式设置,且具有以与从上述风扇延长部8a被吹出的室内空气对置的方式大致沿着风扇延长部8a的外周部的一部分设置的对置面18a的碰撞壁18,且构成为:当将与上述旋转轴线17垂直的截面中的上述对置面18a与上述风扇延长部8a的外周部8b之间的半径方向的距离设定为距离M时,同上述对置面18a的与上述稳定器9连接的稳定器侧端部19a处的上述距离M即距离Ma相比,从上述稳定器侧端部19a到上述对置面18a的与上述后引导部10连接的后引导部侧端部19b的区间的上述距离M的至少一部分比上述距离Ma长,由此,能够防止倒吸,且能够抑制因吹出气流与碰撞壁18碰撞而引起的能量损失的增加以及噪音的增加,并能够实现低电力化以及低噪音化。
另外,在该实施方式中,相对于进深方向AY的位置的距离M的变化也不限于图19的(b)所示的ln6。此处,从稳定器侧端部19a到增加开始位置19c为止,使对置面18a与风扇外周部8b之间的距离M恒定,但并不限于此。例如当在稳定器侧端部19a处能够获得能够防止倒吸的足够的停滞压力Pst,增加开始位置19c附近处的静压Ps的降低不像稳定器侧端部19a那么大的情况下,也可以不设置增加开始位置19c,从稳定器侧端部19a趋向中央部的位置19d,使风扇延长部8a与对置面18a之间的距离M增加。通过增长距离M,能够使从风扇延长部8a吹出的气流中的对送风作用有贡献的比例增加,因此能够进一步实现低电力化以及低噪音化。并且,并不限于ln6所示的变化,也可以构成为使从稳定器侧端部19a到后引导部侧端部19b的区域的距离M呈阶梯状、曲线状、直线状地变化,也可以使其以其他形状变化。如果构成为使从稳定器侧端部19a到后引导部侧端部19b的任一个的、至少一部分的距离M比稳定器侧端部19a处的距离Ma长,与在对置面18a的全部都形成为与距离Ma相同的结构相比能够实现低电力化以及低噪音化。
并且,后引导部侧端部19b如下。
如图10所示,在与旋转轴线17垂直的截面中,碰撞壁18的前面侧与稳定器9连接,但背面侧与从上游侧端部10a到吹出口3的后引导部侧Gb为止的任一处的后引导部10连接。根据室内机1主体的内部结构,在内部流动的气流、通风阻力不同,因此,只要考虑室内机1主体的内部的气流及静压Ps,并根据需要/不需要碰撞压力决定碰撞壁18的后引导部侧端部19b的位置即可。并且,风扇外周部8b与对置面18a之间的距离M可以考虑需要何种程度的碰撞压力来决定。
实施方式3.
以下对本实用新型的实施方式3的空调机进行说明。图21涉及该实施方式,是示出室内机1内部的端部连14a附近的剖视图,示出利用包含旋转轴线17的平面将碰撞壁18切断时的截面。此处也示出贯流风扇8的左右方向的右侧的端部,左侧的端部形成为左右反转后的结构。图中,与实施方式1相同的标号表示相同或相当的部分。在实施方式1以及实施方式2中,在碰撞壁18的对置面18a中,使风扇外周部8b与对置面18a之间的距离M在旋转轴线方向AX上相同。与此相对,在该实施方式中构成为使距离M在旋转轴线方向AX上不同。在图21中,在旋转轴线方向AX观察对置面18a,将位于贯流风扇8的端板12b侧的端部设定为侧壁侧端部21e,将靠贯流风扇8的中央侧、即与吹出风路11邻接的端部设定为吹出风路侧端部21f。进而,风扇外周部8b与对置面18a之间的距离M设定为:侧壁侧端部21e处的距离Me<吹出风路侧端部21f处的距离Mf。但是,在风扇延长部8a的旋转轴线方向AX上的任一位置,在与旋转轴线17垂直的截面上,如在实施方式1或者实施方式2中说明了的那样,满足对置面18a的进深方向AY的各位置处的距离M的关系。
如图21所示,在对置面18a,距离Me<距离Mf,使侧壁侧端部21e与吹出风路侧端部21f之间的距离M呈直线状地变化。例如,设定为侧壁侧端部21e的距离Me=20mm,设定为吹出风路侧端部21f的距离Mf=25mm。图22是示出实施方式3所涉及的旋转轴线方向AX的碰撞壁的对置面与风扇外周部之间的距离M的图,是在横轴表示旋转轴线方向AX的位置,在纵轴表示对置面与风扇外周部的距离M的图表。在图22中,用直线ln11表示图21所示的距离M的变化。图23是示出以这种方式构成的对置面18a处的气流的说明图。对于对置面18a的侧壁侧端部21e,由于与静压Ps低且吹出气流不直接流动的空间S邻接、以及在侧壁侧端部21e处因端板12b等的存在而通风阻力比吹出风路侧端部21f还高而静压Ps低等,容易引起室内空气通过吹出口3进入机内的倒吸。因此构成为:在侧壁侧端部21e处使与风扇外周部8b之间的距离Me比吹出风路侧端部21f处的距离Mf还短。在距离M短的侧壁侧端部21e处,与距离M长的吹出风路侧端部21f相比,从风扇外周部8b吹出的气流在到达对置面18a之前沿旋转轴方向AX扩展的气流少,能够获得比吹出风路侧端部21f的碰撞压力Pvf还高的碰撞压力Pve。
例如,将侧壁侧端部21e附近的静压Ps设定为Pse,将吹出风路侧端部21f的静压Ps设定为Psf,当Pse与Psf相同时,附加碰撞压力Pve、Pvf,形成于对置面18a的侧壁侧端部21e的停滞压力Pst成为Pste,变得比形成于吹出风路侧端部21f的停滞压力Pst即Pstf还高(Pste>Pstf>P0)。另外,以该停滞压力Pste、Pstf都比大气压P0还高的方式形成碰撞壁18。通过在侧壁侧端部21e形成比大气压P0还高的停滞压力Pste,能够制作出防止室内空气通过吹出口3进入机内的压力场,能够防止室内空气朝空间S流入的倒吸。
并且,如上所述,在吹出风路侧端部21f的静压Ps即Psf比作为侧壁侧端部21e的静压Ps即Pse还高的情况下,与静压Ps相同的情况相比,能够进一步增长吹出风路侧端部21f处的距离Mf。即便像这样进一步增长吹出风路侧端部21f处的距离Mf,也能够将吹出风路侧端部21f的停滞压力Pstf形成为与侧壁侧端部21e的停滞压力Pstf相同的程度。通过构成为增长距离Mf,不到达碰撞壁18而朝到达吹出口3的吹出风路11流动的气流变多,能够进一步获得送风作用而抑制能量损失以及噪音的增大。
即,在侧壁侧端部21e附近,设定为能够获得为了形成用于可靠地防止倒吸的大小的停滞压力Pste而需要的碰撞压力Pve的距离Me。另一方面,在吹出风路侧端部21f附近,设定为能够获得为了形成用于与大气压P0相同程度的停滞压力Pstf(≥P0)而需要的碰撞压力Pvf的距离Mf。该距离Mf比距离Me还长,对置面18a的吹出风路侧端部21f与侧壁侧端部21e相比远离风扇外周部8b,因此,气流的一部分朝到达吹出口3的吹出风路11流动,从而对送风做出贡献。
还具有以下的效果。根据实施方式3,气流不与对置面18a垂直地碰撞而与对置面18a的斜面碰撞,因此,如图23所示,气流X被分解成对碰撞压力做出贡献的气流分量Xa和对送风做出贡献的气流Xb。借助对送风做出贡献的气流分量Xb、以及因旋转轴线方向AX上的停滞压力Pst的高低而引起的压力差,在对置面18a产生从侧壁侧端部21e朝向吹出风路侧端部21f的气流Xc。因此,气流Xc与倒吸的气流碰撞,能够进一步防止倒吸。
如上,构成为对置面18a的吹出风路侧端部21f与上述贯流风扇8的外周部8b之间的距离Mf比位于上述贯流风扇8的端部侧的上述对置面18a的侧壁侧端部21e与上述风扇外周部8b之间的距离Me还长。即,构成为在旋转轴线17的方向上观察,对置面18a的靠贯流风扇8的中央的端部即吹出风路侧端部21f与靠贯流风扇8的端部的端部即侧壁侧端部21e相比远离风扇延长部8a的外周部8b。由此,具有如下效果:在对置面18a形成停滞压力并且进行送风作用的气流增多,能够防止倒吸,并且,能够抑制因形成碰撞壁而引起的送风量的降低以及碰撞音的增大,能够将相对于必要送风量的消耗电力抑制得较小,能够获得实现低电力化以及低噪音化的空调机。
另外,以上,对使对置面18a的在旋转轴线方向AX上的形状如直线ln11(参照图22)那样呈直线状地变化的例子进行了叙述,但并不限于此。例如如图24所示,也可以与旋转轴线方向AX的位置对应地使距离M如直线ln12那样变化。在图25的(a)中示出以能够得到图24中用曲线ln12表示的距离M的方式构成的对置面18a的形状。如图25的(a)所示,也可以以如下方式变化:在接近侧壁侧端部21e的位置,如在图24中用曲线ln12所示,从侧壁侧端部21e到位置21g为止形成为距离M大致恒定的与风扇外周部8b对置的平面,从位置21g到吹出风路侧端部21f为止以距离M与位置21g、侧壁侧端部21e处的距离相比变长的方式变化。在该情况下,能够将形成于侧壁侧端部21e的停滞压力的压力场在旋转轴线方向AX上从侧壁侧端部21e到位置21g为止宽广地形成,能够可靠地防止倒吸。
并且,在图25的(b)中示出使距离M如用图24的曲线ln13所示的那样与旋转轴线方向AX的位置对应地变化时的对置面18a。如图25的(b)所示,在如图24的曲线ln13所示那样使距离M变化的情况下,从侧壁侧端部21e到吹出风路侧端部21f为止,利用平滑的曲面形成对置面18a。在该情况下,在对置面18a上流动的气流的流动变得平滑,尤其是能够获得朝吹出风路11顺畅地流动的气流,能够降低通风阻力。
对置面18a的形状并不限于能够获得ln11、ln12、ln13那样的距离M的变化的形状,可以在旋转轴线方向AX上使对置面18a的形状以任意方式变化。从旋转轴线方向AX观察的对置面18a的形状可以从侧壁侧端部21e到吹出风路侧端部21f呈直线状地平滑地变化,并且也可以呈阶梯状地变化、呈曲线状地变化。
但是,最好以在旋转轴线方向AX的任一位置处,与该位置的接近侧壁侧端部21e的一侧相比接近吹出风路侧端部21f的一侧的距离M长或者相同的方式使对置面18a的形状变化。即,优选形成为:在对置面18a中,从侧壁侧端部21e趋向吹出风路侧端部21f而与风扇外周部8b之间的距离M不减少。如果构成为在旋转轴线方向AX上在对置面18a的侧壁侧端部21e处能够获得比吹出风路侧端部21f还高的碰撞压力,则从风扇延长部8a吹出的气流中的、不与碰撞壁18碰撞的气流顺畅地朝吹出风路11流动。
此外,如果构成为使吹出风路侧端部21f具有圆角而非角部的形状,则不会因角部而使气流紊乱从而形成涡流,因此,气流朝吹出风路11的下游顺畅地流动,能够防止通风阻力的增加。
并且,旋转轴线方向AX的对置面18a的形状也可以在进深方向AY的各位置处不同。例如可以形成为:在稳定器侧端部19a附近,在旋转轴线方向AX上如图24所示的曲线ln12那样,形成为在旋转轴线方向AX宽广地形成比较高的碰撞压力Pv的形状,在后引导部侧端部19b附近,如图22所示的直线ln11、图24所示的曲线ln13那样,形成为能够获得大量朝向吹出风路11的气流的形状。
另外,碰撞壁18也可以与构成室内机1的容器的框体一体构成,也可以分体形成且构成为通过例如粘接、爪固定、螺钉固定等固定在侧壁30的内侧。进而,其形状只要构成为使从贯流风扇8的左右方向的两端部吹出的气流与之碰撞而将风速的能量转换成压力的能量即可。
并且,在上述实施方式1~3中,示出了利用与风扇延长部8a对置的稳定器9的端部区域、后引导部10的端部区域以及连接上述区域的碰撞壁18,构成具有以与从风扇延长部8a被吹出的气流对置的方式大致沿着风扇延长部8a的外周部设置的对置面18a的壁构造的例子。但是,也可以利用与稳定器9、后引导部10不同的一体的部件构成这样的壁构造。具体而言,例如,使稳定器9以及后引导部10的左右宽度与吹出口3的左右宽度相同,利用一体的部件构成相当于在实施方式1~3中与风扇延长部8a对应地设置的上述的壁构造的结构,并将其设置于室内机1的侧壁30的内侧。这样,也能够获得与实施方式1~3所示的结构相同的效果。
标号说明:
1:室内机(空调机);2:吸入格栅;3:吹出口;4:风向导向片;5:电集尘器;6:过滤器;7:热交换器;8:贯流风扇(叶轮);8a:风扇延长部;8b:风扇外周部;9:稳定器;10:后引导部;10a:上游侧端部;11:吹出风路;12:支承板;12a、12b:风扇端板;13:翼片;14:连(叶轮单体);14a:端部连;15:风扇轴套;16:马达;17:旋转轴线;18:碰撞壁;18a:对置面;19a:稳定器侧端部;19b:后引导部侧端部;19c:增加开始位置;20:外周位置;21e:侧壁侧端部;21f:吹出风路侧端部;30:侧壁。