JP2007170331A - Turbofan and indoor unit of air conditioner using it - Google Patents

Turbofan and indoor unit of air conditioner using it Download PDF

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Shimei Tei
志明 鄭
Tadashi Onishi
正 大西
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Daikin Industries Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a turbofan capable of inhibiting a separated flow near a leading edge of a blade and inhibiting a pressure loss of airflow and noises, and to provide an indoor unit of an air conditioner using it. <P>SOLUTION: The blade 23 disposed between a hub plate and a shroud is formed in a manner that an inlet angle at the leading edge is gradually decreased from a hub plate side to a shroud side. The leading edge 24a, 24b of the blade 23 can be formed to bring inflow angles γh, γs of the airflow close to the inlet angles at the positions and the airflow enters a flow path between the blades in almost no collision with the blades 23. A separated flow is thus inhibited near the leading edge of the blade 23. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、回転によってシュラウド側から空気を吸い込み外周側へ吹き出すターボファン及びこれを用いた空気調和機の室内ユニットに関する。   The present invention relates to a turbo fan that sucks air from a shroud side by rotation and blows it out to an outer peripheral side, and an indoor unit of an air conditioner using the turbo fan.

従来、天井埋込型等の空気調和機に用いられる送風ファンとしては、効率面、騒音面を考慮して、ファンの羽根が３次元形状に形成された遠心ファンである、いわゆるターボファンが広く採用されている。このようなターボファンは、一般的に、電動機により回転されるハブ板と、このハブ板の対向位置に設けられる環状のシュラウドと、ハブ板とシュラウドとの間に配置される複数枚の羽根とを備えている。そして、電動機によるターボファンの回転によって、シュラウド側から空気を吸い込み、その空気をターボファンの外周側へ吹き出すようにしている。また、こうしたターボファンの羽根は、特許文献１に示されるように、内周側の端部である前縁が外周側の端部である後縁よりも回転方向側に設けられており、シュラウド側から吸い込んだ空気が羽根の前縁近傍において剥離流を生じてしまうことを抑えるように構成されている。そして、このように剥離流の発生を抑制することにより、吸い込んだ空気を羽根の前縁から後縁へと円滑に案内してターボファンの外周側へと吹き出すようにし、ターボファンを通過する空気流の圧力損失を抑え、騒音の発生を抑えるようにしている。
特開平５−３９９３０号公報 Conventionally, as a blower fan used in an air conditioner such as a ceiling-embedded type, a so-called turbo fan, which is a centrifugal fan in which fan blades are formed in a three-dimensional shape in consideration of efficiency and noise, is widely used. It has been adopted. Such a turbofan generally includes a hub plate rotated by an electric motor, an annular shroud provided at a position opposed to the hub plate, and a plurality of blades disposed between the hub plate and the shroud. It has. Then, the rotation of the turbo fan by the electric motor sucks air from the shroud side and blows the air to the outer peripheral side of the turbo fan. In addition, as shown in Patent Document 1, the blades of such a turbofan are provided with a front edge that is an end portion on the inner peripheral side provided closer to the rotation direction side than a rear edge that is an end portion on the outer peripheral side. The air sucked from the side is configured to prevent the separation flow from being generated in the vicinity of the front edge of the blade. Then, by suppressing the generation of the separation flow in this way, the sucked air is smoothly guided from the front edge to the rear edge of the blades and blown out to the outer peripheral side of the turbofan, and the air passing through the turbofan The pressure loss of the flow is suppressed and the generation of noise is suppressed.
JP-A-5-39930

ところで、このようなターボファンは、ハブ板と対向するシュラウド側から吸い込まれた空気が、略垂直方向に方向転換されて外周側から吹き出すように構成されるため、ターボファン内を通過する空気流がハブ板側に偏ってしまう。このため、羽根の前縁に流入する空気流の流入速度や流入方向はハブ板側とシュラウド側とでは異なることとなり、羽根の前縁近傍における剥離流の発生形態についてもハブ板側とシュラウド側とでは異なってくる。従って、羽根のハブ板側からシュラウド側に亘って、それぞれの位置の前縁に流入する空気流の流入態様を加味して剥離流の発生を押さえるような羽根形状にしなければ、空気流の圧力損失及び騒音の発生を有効に抑えることができない。   By the way, such a turbofan is configured such that the air sucked from the shroud side facing the hub plate is changed in a substantially vertical direction and blown out from the outer peripheral side. Will be biased toward the hub plate. For this reason, the inflow speed and the inflow direction of the air flow flowing into the front edge of the blades are different on the hub plate side and the shroud side, and the generation form of the separation flow in the vicinity of the front edge of the blade is also on the hub plate side and the shroud side. And will be different. Therefore, the airflow pressure must be adjusted so as not to suppress the generation of the separation flow from the hub plate side of the blade to the shroud side in consideration of the inflow mode of the airflow flowing into the leading edge of each position. Loss and noise generation cannot be effectively suppressed.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、羽根の前縁近傍における剥離流の発生を抑えて、空気流の圧力損失及び騒音の発生を抑制することができるターボファン及びこれを用いた空気調和機の室内ユニットを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a turbo that can suppress generation of a separation flow in the vicinity of a leading edge of a blade, thereby suppressing generation of pressure loss and noise of an air flow. An object is to provide a fan and an indoor unit of an air conditioner using the same.

本発明に係るターボファンは、電動機により回転されるハブ板と、このハブ板の対向位置に設けられる環状のシュラウドと、前記ハブ板と前記シュラウドとの間に配置されて内周側の端部である前縁が外周側の端部である後縁よりも回転方向側に設けられる複数枚の羽根とを備え、回転によって前記シュラウド側から空気を吸い込み外周側へ吹き出すターボファンであって、前記羽根は、前記ハブ板側の前縁が前記シュラウド側の前縁よりも径方向の内側に配置されるとともに、その前縁における入口角が前記ハブ板側から前記シュラウド側に向かって漸減するように形成されることを特徴とする。ここで、入口角とは、羽根の前縁において羽根の翼素のキャンバー線と羽根の回転する円周方向接線とが成す角度である。   A turbofan according to the present invention includes a hub plate that is rotated by an electric motor, an annular shroud provided at a position opposite to the hub plate, and an end portion disposed on the inner peripheral side between the hub plate and the shroud. A front fan is a turbofan provided with a plurality of blades provided on the rotational direction side than a rear edge which is an end on the outer peripheral side, and sucks air from the shroud side by rotation and blows it to the outer peripheral side, The blade is arranged such that the front edge on the hub plate side is disposed radially inward from the front edge on the shroud side, and the inlet angle at the front edge gradually decreases from the hub plate side toward the shroud side. It is formed in this. Here, the entrance angle is an angle formed by the camber line of the blade element of the blade and the circumferential tangent to which the blade rotates at the leading edge of the blade.

ターボファン内を通過する空気流はハブ板側に偏ることから、外周側へ吹き出される空気流の速度はシュラウド側よりもハブ板側の方が高くなり、羽根の前縁における空気流の径方向速度についてもシュラウド側よりもハブ板側の方が高くなる。このため、羽根の前縁における空気流の円周方向接線に対する流入角が、ハブ板側では相対的に大きくシュラウド側では相対的に小さくなる。   Since the air flow passing through the turbo fan is biased toward the hub plate, the speed of the air flow blown to the outer peripheral side is higher on the hub plate side than on the shroud side. The direction speed is also higher on the hub plate side than on the shroud side. For this reason, the inflow angle with respect to the circumferential tangent of the air flow at the leading edge of the blade is relatively large on the hub plate side and relatively small on the shroud side.

同構成によれば、ハブ板とシュラウドとの間に配置されるターボファンの羽根は、前縁における入口角がハブ板側からシュラウド側に向かって漸減するように形成されるため、羽根の前縁において空気流の流入角と入口角とを近づけるようにすることができる。このため、空気流が羽根とほぼ無衝突で羽根間の流路に入っていくため、羽根の前縁近傍において剥離流が生じることを抑えることができ、空気流の圧力損失及び騒音の発生を抑制することができる。   According to this configuration, the blades of the turbofan disposed between the hub plate and the shroud are formed so that the inlet angle at the front edge gradually decreases from the hub plate side toward the shroud side. It is possible to bring the air flow inlet angle and the inlet angle close to each other at the edge. For this reason, since the air flow enters the flow path between the blades with almost no collision with the blades, it is possible to suppress the generation of a separation flow near the front edge of the blades, and to reduce the pressure loss and noise of the air flow. Can be suppressed.

また、ターボファンの羽根は、ハブ板側の前縁がシュラウド側の前縁よりも径方向の内側に配置されるため、ハブ板側に偏った空気流をハブ板側の前縁近傍で速やかに捉えて後縁に案内するように構成することができる。   Further, since the front edge on the hub plate side of the turbofan blade is disposed radially inward of the front edge on the shroud side, the air flow that is biased toward the hub plate side is quickly generated near the front edge on the hub plate side. And can be configured to guide to the trailing edge.

また、前記シュラウドは、空気を吸い込むための略円形の開口を有しており、前記羽根は、前記シュラウド側の前縁が、前記開口の外周を回転軸に垂直な面に投影した形状とほぼ同一位置上に配置されるようにしてもよい。   In addition, the shroud has a substantially circular opening for sucking air, and the blade has a front edge on the shroud side substantially in a shape projected on a surface perpendicular to the rotation axis of the opening. You may make it arrange | position on the same position.

同構成によれば、ターボファンの羽根は、シュラウド側の前縁がシュラウドに形成された略円形の開口の外周を回転軸に垂直な面に投影した円形状とほぼ同一位置上に配置される。このため、シュラウドの開口から吸い込んだ空気流がシュラウド側の羽根と衝突しないようにして空気流の圧力損失を軽減するとともに、シュラウド側の羽根の長さを極力長くして吸い込んだ空気を効率よく後縁に案内するように構成することができる。   According to this configuration, the blades of the turbofan are disposed at substantially the same position as a circular shape in which the outer periphery of the substantially circular opening formed on the shroud on the shroud-side front edge is projected onto a plane perpendicular to the rotation axis. . For this reason, the air flow sucked from the shroud opening does not collide with the shroud blades to reduce the pressure loss of the air flow, and the length of the shroud blades is made as long as possible to efficiently absorb the sucked air. It can be configured to guide to the trailing edge.

また、前記シュラウドは、空気を吸い込むための略円形の開口を有しており、前記羽根は、前記ハブ板側の前縁が、前記開口の外周を回転軸に垂直な面に投影した形状よりも内側に配置されるようにしてもよい。   In addition, the shroud has a substantially circular opening for sucking air, and the blade has a front edge on the hub plate side having a shape obtained by projecting the outer periphery of the opening onto a plane perpendicular to the rotation axis. May also be arranged inside.

同構成によれば、ターボファンの羽根は、ハブ板側の前縁がシュラウドに形成された略円形の開口の外周を回転軸に垂直な面に投影した円形状よりも内側に配置される。このため、シュラウドの開口から吸い込まれてハブ板側に偏った空気流を、ハブ板側の前縁近傍で速やかに捉えるように構成することができ、吸い込んだ空気を効率よく後縁に案内することができる。   According to this configuration, the blades of the turbofan are arranged on the inner side of the circular shape in which the outer periphery of the substantially circular opening formed on the shroud at the front edge on the hub plate side is projected on a plane perpendicular to the rotation axis. For this reason, it can comprise so that the air flow sucked in from the opening of the shroud and biased toward the hub plate side can be quickly caught near the front edge on the hub plate side, and the sucked air is efficiently guided to the rear edge. be able to.

また、本発明に係る空気調和機の室内ユニットは、上記のターボファンを搭載したことを特徴とする。同構成によれば、上記のようにターボファンの羽根の前縁近傍において剥離流が生じることを抑えることができるため、空気流の圧力損失を抑制して空気調和機の室内ユニット内を流通する空気の流れを円滑にすることができる。その結果、機内抵抗を低減して空気調和機のエネルギー効率を向上させることができる。また、上記のようにターボファンの騒音を抑えることができるため、空気調和機の室内ユニットの騒音を低減することができる。   Moreover, the indoor unit of the air conditioner according to the present invention is characterized in that the turbo fan is mounted. According to this configuration, it is possible to suppress the occurrence of a separation flow in the vicinity of the front edge of the blade of the turbofan as described above. Therefore, the pressure loss of the air flow is suppressed, and the air flow is distributed in the indoor unit of the air conditioner. The air flow can be made smooth. As a result, the in-machine resistance can be reduced and the energy efficiency of the air conditioner can be improved. Moreover, since the noise of a turbo fan can be suppressed as mentioned above, the noise of the indoor unit of an air conditioner can be reduced.

また、上記のターボファンを搭載した空気調和機の室内ユニットにおいて、前記ターボファンの空気の吸い込み側に空気吸込口が設けられるとともに、前記ターボファンの空気の吹き出し側に熱交換器が配置され、この熱交換器の下流側に空気吹出口が設けられるようにしてもよい。   In the indoor unit of the air conditioner equipped with the turbo fan, an air suction port is provided on the air suction side of the turbo fan, and a heat exchanger is disposed on the air blowing side of the turbo fan, An air outlet may be provided on the downstream side of the heat exchanger.

同構成によれば、ターボファンの空気の吹き出し側に熱交換器を配置するため、空気調和機の室内ユニットを薄型化することができる。また、ターボファンの羽根の前縁近傍において剥離流が生じることを抑えることができるため、整流化された空気を熱交換器へ導くことができ、熱交換器の熱交換効率の向上及び熱交換器の通風抵抗の低下を図ることができる。また、熱交換器の通風抵抗の低下によって、空気調和機の室内ユニットにおける騒音の発生を抑えることができる。   According to this configuration, since the heat exchanger is arranged on the air blowing side of the turbofan, the indoor unit of the air conditioner can be thinned. Moreover, since it is possible to suppress the occurrence of a separation flow in the vicinity of the front edge of the turbofan blade, the rectified air can be guided to the heat exchanger, improving the heat exchange efficiency of the heat exchanger and heat exchange. The ventilation resistance of the vessel can be reduced. Moreover, generation | occurrence | production of the noise in the indoor unit of an air conditioner can be suppressed by the fall of the ventilation resistance of a heat exchanger.

本発明に係るターボファンによれば、ハブ板とシュラウドとの間に配置される羽根は、前縁近傍において剥離流が生じることを抑えるような羽根形状を有しているため、空気流の圧力損失及び騒音の発生を好適に抑制することができる。また、本発明に係る空気調和機の室内ユニットによれば、上記のようなターボファンを用いるため、機内抵抗を低減して空気調和機のエネルギー効率を向上させるとともに、室内ユニットの騒音を低減することができる。   According to the turbofan of the present invention, the blade disposed between the hub plate and the shroud has a blade shape that suppresses the occurrence of a separation flow in the vicinity of the front edge, and thus the pressure of the air flow Loss and noise generation can be suitably suppressed. Moreover, according to the indoor unit of the air conditioner according to the present invention, since the turbo fan as described above is used, the internal resistance is reduced to improve the energy efficiency of the air conditioner, and the noise of the indoor unit is reduced. be able to.

以下、図１〜９を参照して、本発明に係るターボファン及びこのターボファンを用いた空気調和機の室内ユニットを具体化した一実施形態について説明する。
図１は空気調和機の壁掛型室内ユニットの外観斜視図である。室内ユニット１は横長箱型形状に形成されるとともに、そのケーシングが、フレーム１１と、フレーム１１の前面側に取り付けられる前面グリル１２とによって構成される。前面グリル１２には、中央部に室内空気を吸い込む空気吸込口１３と、左右側方部分に室内ユニット１内で熱交換された空気を吹き出すための空気吹出口１４とが形成されている。 Hereinafter, with reference to FIGS. 1-9, one Embodiment which actualized the indoor unit of the turbo fan which concerns on this invention, and the air conditioner using this turbo fan is described.
FIG. 1 is an external perspective view of a wall-mounted indoor unit of an air conditioner. The indoor unit 1 is formed in a horizontally long box shape, and its casing includes a frame 11 and a front grill 12 attached to the front side of the frame 11. The front grill 12 is formed with an air inlet 13 for sucking room air into the center and an air outlet 14 for blowing out the heat exchanged in the indoor unit 1 at the left and right side portions.

図２は図１のＡ−Ａ線に沿う空気調和機の室内ユニット１の断面図であり、図３は室内ユニット１の前面グリル１２を開放した状態を示す斜視図である。室内ユニット１のケーシング内には、空気を循環させるターボファン２と、通過する空気と熱交換を行う熱交換器３とが収納されている。ターボファン２は、室内ユニット１の中央部に配置されるとともに、その回転により前面グリル１２の空気吸込口１３から吸い込んだ空気を左右側方に吹き出すように構成されている。熱交換器３は、ターボファン２の左右両側に配置されるとともに、冷媒回路における凝縮器（暖房運転時）や蒸発器（冷房運転時）として機能して、ターボファン２から吹出された空気と熱交換を行う。また、室内ユニット１のケーシング内には、空気吸込口１３から吸い込んだ空気をターボファン２に案内するベルマウス１５が設けられるとともに、熱交換器３で熱交換された空気を空気吹出口１４に案内する空気通路１６が形成されている。   2 is a cross-sectional view of the indoor unit 1 of the air conditioner along the line AA in FIG. 1, and FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the front grill 12 of the indoor unit 1 is opened. In the casing of the indoor unit 1, a turbo fan 2 that circulates air and a heat exchanger 3 that exchanges heat with the passing air are housed. The turbo fan 2 is arranged at the center of the indoor unit 1 and is configured to blow air sucked from the air suction port 13 of the front grill 12 to the left and right sides by rotation thereof. The heat exchanger 3 is arranged on both the left and right sides of the turbo fan 2 and functions as a condenser (heating operation) and an evaporator (cooling operation) in the refrigerant circuit, and the air blown from the turbo fan 2 Perform heat exchange. In addition, a bell mouth 15 for guiding the air sucked from the air suction port 13 to the turbo fan 2 is provided in the casing of the indoor unit 1, and the air heat-exchanged by the heat exchanger 3 is supplied to the air outlet 14. An air passage 16 for guiding is formed.

ターボファン２は、電動機としてのモータ１７により回転され、ターボファン２の回転軸、すなわちモータ１７の回転軸１７ａが室内ユニット１の前後方向となるように配置されている。モータ１７は、薄型仕様のモータ、例えばプリントモータが使用されており、ターボファン２の背面側において、フレーム１１の背壁に固定されている。   The turbo fan 2 is rotated by a motor 17 as an electric motor, and is arranged so that the rotation shaft of the turbo fan 2, that is, the rotation shaft 17 a of the motor 17 is in the front-rear direction of the indoor unit 1. The motor 17 is a thin motor, for example, a print motor, and is fixed to the back wall of the frame 11 on the back side of the turbofan 2.

ターボファン２は、図４に示されるように、モータ１７により回転されるハブ板２１と、ハブ板２１の対向位置に設けられる環状のシュラウド２２と、ハブ板２１とシュラウド２２との間に配置される複数枚の羽根２３とを備えている。ここで、各図における矢印Ｒはターボファン２の回転方向を示している。   As shown in FIG. 4, the turbo fan 2 is arranged between a hub plate 21 rotated by a motor 17, an annular shroud 22 provided at a position opposite to the hub plate 21, and the hub plate 21 and the shroud 22. The plurality of blades 23 are provided. Here, an arrow R in each figure indicates the rotational direction of the turbo fan 2.

ハブ板２１は、外形２１ａが円形に形成されるとともに、その中心部にモータ１７の回転軸１７ａが固定される孔部２１ｂが設けられている。シュラウド２２は、外形２２ａが円形に形成されるとともに、その中央部に空気を吸い込む開口２２ｂが形成されている。羽根２３は、翼形状を成すとともにその表面が３次元形状に形成されており、内周側の端部である前縁２４が外周側の端部である後縁２５よりも回転方向側に設けられている。ターボファン２は、その回転によってシュラウド２２の開口２２ｂから空気を吸い込み、羽根２３の前縁２４から後縁２５へと空気を案内してターボファン２の外周側へその空気を吹き出す。   The hub plate 21 has an outer shape 21a formed in a circular shape, and is provided with a hole 21b at the center of which the rotation shaft 17a of the motor 17 is fixed. The shroud 22 has a circular outer shape 22a and an opening 22b for sucking air at the center. The blade 23 has a blade shape and a three-dimensional surface, and the front edge 24 that is the inner peripheral end is provided on the rotational direction side of the rear edge 25 that is the outer peripheral end. It has been. The turbo fan 2 sucks air from the opening 22 b of the shroud 22 by the rotation, guides the air from the front edge 24 to the rear edge 25 of the blade 23, and blows the air to the outer peripheral side of the turbo fan 2.

次に、羽根２３の形状についてさらに詳しく説明する。図５は羽根２３をシュラウド２２側から見たときの部分平面図である。ここで、Ｏは回転軸中心である。羽根２３は、ハブ板２１側の後縁２５ａがシュラウド２２側の後縁２５ｂよりも回転方向側に配置されて、後縁２５が回転軸方向に対して傾斜するように形成されている。ターボファン２は、シュラウド２２の開口２２ｂから吸い込まれた空気が、略垂直方向に方向転換されて外周側から吹き出すように構成されるため、ターボファン２内を通過する空気流がハブ板２１側に偏ってしまう。このため、ハブ板２１側の後縁２５ａをシュラウド２２側の後縁２５ｂよりも回転方向側に配置することによって、吸い込まれた空気が前縁２４から後縁２５へと案内される間に、その空気をハブ板２１側からシュラウド２２側へと導くことができる。これにより、ターボファン２の吹き出し部である羽根２３の後縁２５において、ハブ板２１側に偏った空気流の風速分布を均すようにしている。   Next, the shape of the blade 23 will be described in more detail. FIG. 5 is a partial plan view of the blade 23 when viewed from the shroud 22 side. Here, O is the rotation axis center. The blade 23 is formed such that the rear edge 25a on the hub plate 21 side is disposed on the rotational direction side of the rear edge 25b on the shroud 22 side, and the rear edge 25 is inclined with respect to the rotational axis direction. The turbo fan 2 is configured such that the air sucked from the opening 22b of the shroud 22 is changed in a substantially vertical direction and blown out from the outer peripheral side, so that the air flow passing through the turbo fan 2 is on the hub plate 21 side. Will be biased to. For this reason, by arranging the rear edge 25a on the hub plate 21 side closer to the rotational direction side than the rear edge 25b on the shroud 22 side, the sucked air is guided from the front edge 24 to the rear edge 25. The air can be guided from the hub plate 21 side to the shroud 22 side. As a result, the air velocity distribution of the air flow biased toward the hub plate 21 side is made uniform at the rear edge 25 of the blade 23 which is the blowing portion of the turbo fan 2.

また、羽根２３は、図５に示すように、ハブ板２１側の前縁２４ａにおける入口角βｈが、シュラウド２２側の前縁２４ｂにおける入口角βｓよりも大きくなるように形成されている。すなわち、前縁２４における入口角βがハブ板２１側からシュラウド２２側に向かって漸減するように形成されている。ここで、羽根２３の入口角βとターボファン２内を通過する空気流との関係について説明する。図６はターボファン２内の空気流を示す部分断面図であり、図７は羽根２３の前縁２４に空気流が流入する状態を示す部分平面図である。   Further, as shown in FIG. 5, the blade 23 is formed such that the inlet angle βh at the front edge 24 a on the hub plate 21 side is larger than the inlet angle βs at the front edge 24 b on the shroud 22 side. That is, the entrance angle β at the front edge 24 is formed so as to gradually decrease from the hub plate 21 side toward the shroud 22 side. Here, the relationship between the inlet angle β of the blade 23 and the air flow passing through the turbo fan 2 will be described. FIG. 6 is a partial cross-sectional view showing the air flow in the turbofan 2, and FIG. 7 is a partial plan view showing a state in which the air flow flows into the front edge 24 of the blade 23.

図６に示すように、ターボファン２内を通過する空気流Ｂはハブ板側に偏ることから、外周側へ吹き出される空気流の速度はシュラウド２２側よりもハブ板２１側の方が高くなる。このため、羽根２３の前縁２４における空気流の径方向速度Ｃについてもシュラウド２２側よりもハブ板２１側の方が高くなる。ここで、図７に示すように、空気流の径方向速度Ｃと羽根２３の前縁２４の周方向速度Ｄとから、羽根２３の前縁２４に対する空気流の相対速度Ｅと前縁２４の周方向接線に対する流入角γとを求めることができる。上述のように、ハブ板２１側の前縁２４ａにおける空気流の径方向速度Ｃｈは、シュラウド２２側の前縁２４ｂにおける空気流の径方向速度Ｃｓよりも高くなるため、ハブ板２１側の前縁２４ａの相対速度Ｅｈは、シュラウド２２側の前縁２４ｂの相対速度Ｅｓより高くなる。そして、ハブ板２１側の前縁２４ａにおける流入角γｈは、シュラウド２２側の前縁２４ｂにおける流入角γｓよりも大きくなる。このため、前縁２４における入口角βがハブ板２１側からシュラウド２２側に向かって漸減するように羽根を形成すると、羽根２３の前縁２４の各位置において空気流の流入角γと入口角βとを近づけるようにすることができる。これにより、空気流が羽根２３とほぼ無衝突で羽根間の流路に入っていくため、羽根２３の前縁２４近傍において剥離流が生じることを抑えることができる。   As shown in FIG. 6, since the air flow B passing through the turbo fan 2 is biased toward the hub plate, the speed of the air flow blown to the outer peripheral side is higher on the hub plate 21 side than on the shroud 22 side. Become. Therefore, the radial velocity C of the air flow at the leading edge 24 of the blade 23 is also higher on the hub plate 21 side than on the shroud 22 side. Here, as shown in FIG. 7, from the radial velocity C of the air flow and the circumferential velocity D of the leading edge 24 of the blade 23, the relative velocity E of the air flow with respect to the leading edge 24 of the blade 23 and the leading edge 24. An inflow angle γ with respect to the circumferential tangent can be obtained. As described above, the radial velocity Ch of the air flow at the front edge 24a on the hub plate 21 side is higher than the radial velocity Cs of the air flow at the front edge 24b on the shroud 22 side. The relative speed Eh of the edge 24a is higher than the relative speed Es of the front edge 24b on the shroud 22 side. The inflow angle γh at the front edge 24a on the hub plate 21 side is larger than the inflow angle γs at the front edge 24b on the shroud 22 side. Therefore, when the blade is formed so that the inlet angle β at the front edge 24 gradually decreases from the hub plate 21 side toward the shroud 22 side, the air flow inflow angle γ and the inlet angle at each position of the front edge 24 of the blade 23. β can be brought close to each other. As a result, the air flow enters the flow path between the blades with almost no collision with the blades 23, so that it is possible to suppress the occurrence of a separation flow in the vicinity of the front edge 24 of the blades 23.

また、羽根２３は、図５に示すように、シュラウド２２側の前縁２４ｂがシュラウド２２の開口２２ｂの外周を回転軸に垂直な面に投影した円形状とほぼ同一位置上に配置されている。これにより、シュラウド２２の開口２２ｂから吸い込んだ空気流がシュラウド２２側の羽根２３と衝突しないようにして空気流の圧力損失を軽減するとともに、シュラウド２２側の羽根２３の長さを極力長くして吸い込んだ空気を効率よく後縁２５に案内するようにしている。また、羽根２３は、ハブ板２１側の前縁２４ａがシュラウド２２の開口２２ｂの外周を回転軸に垂直な面に投影した円形状よりも内側に配置される。これにより、シュラウド２２の開口２２ｂから吸い込まれてハブ板２１側に偏った空気流を、ハブ板２１側の前縁２４ａ近傍で速やかに捉えるようにしている。   Further, as shown in FIG. 5, the blade 23 has a front edge 24 b on the shroud 22 side disposed at substantially the same position as a circular shape in which the outer periphery of the opening 22 b of the shroud 22 is projected on a plane perpendicular to the rotation axis. . As a result, the air flow sucked from the opening 22b of the shroud 22 does not collide with the blades 23 on the shroud 22 side to reduce the pressure loss of the air flow, and the length of the blades 23 on the shroud 22 side is made as long as possible. The sucked air is efficiently guided to the trailing edge 25. In addition, the blade 23 is disposed on the inner side of a circular shape in which the front edge 24a on the hub plate 21 side projects the outer periphery of the opening 22b of the shroud 22 onto a plane perpendicular to the rotation axis. Thereby, the air flow sucked from the opening 22b of the shroud 22 and biased toward the hub plate 21 is quickly caught near the front edge 24a on the hub plate 21 side.

熱交換器３は、ターボファン２の左右両側に略対称的に分散配置されている。分散配置された両熱交換器３は、図８に示すように、底部スペースを利用して配置される冷媒配管３１により連結され、一体となって作用するように構成されている。熱交換器３には、前板３２と後板３３との間に扁平チューブ３４が前後方向に平行に６列配置されている。扁平チューブ３４間及び扁平チューブ３４と前板３２又は後板３３との間には、コルゲートフィン３５が設けられる。そして、熱交換器３は、コルゲートフィン３５を通過する空気と熱交換を行う。   The heat exchanger 3 is distributed substantially symmetrically on the left and right sides of the turbofan 2. As shown in FIG. 8, the two heat exchangers 3 arranged in a distributed manner are connected by a refrigerant pipe 31 arranged using a bottom space, and are configured to work together. In the heat exchanger 3, six rows of flat tubes 34 are arranged between the front plate 32 and the rear plate 33 in parallel in the front-rear direction. Corrugated fins 35 are provided between the flat tubes 34 and between the flat tubes 34 and the front plate 32 or the rear plate 33. The heat exchanger 3 exchanges heat with the air passing through the corrugated fins 35.

次に、空気調和機の室内ユニット１の作用について説明する。空気調和機の運転が開始されてターボファン２が回転されると、前面グリル１２の空気吸込口１３から室内空気が吸い込まれる。この室内空気は、ベルマウス１５により案内されて、シュラウド２２の開口２２ｂからターボファン２の内部に取り込まれる。そして、ターボファン２に取り込まれた空気は、羽根２３の前縁２４から後縁２５へと案内されることにより昇圧されて羽根２３の後縁２５から外周側へ吐き出される。ターボファン２から吹き出された空気は、左右両側の熱交換器３で熱交換された後に、空気通路１６に案内されて、前面グリル１２の空気吹出口１４から室内に吹き出される。   Next, the operation of the indoor unit 1 of the air conditioner will be described. When the operation of the air conditioner is started and the turbo fan 2 is rotated, room air is sucked from the air suction port 13 of the front grill 12. The room air is guided by the bell mouth 15 and taken into the turbo fan 2 from the opening 22 b of the shroud 22. The air taken into the turbofan 2 is increased in pressure by being guided from the front edge 24 to the rear edge 25 of the blade 23 and discharged from the rear edge 25 of the blade 23 to the outer peripheral side. The air blown from the turbo fan 2 is heat-exchanged by the heat exchangers 3 on both the left and right sides, and then guided to the air passage 16 and blown into the room from the air outlet 14 of the front grill 12.

ここで、ターボファン２の羽根２３の前縁２４における入口角βをハブ板２１側からシュラウド２２側に向かって漸減するように形成した場合の効果を見るために、室内ユニット１の騒音を測定した。図９はハブ板２１側からシュラウド２２側に至るまでの羽根２３高さに対する実施例と従来例との入口角βの変化を示した図である。図９の横軸はハブ板２１側端部の入口角βを基準として入口角βの変化量を示したものである。図９に示すように、実施例のターボファン２は入口角βがハブ板２１側からシュラウド２２側に向かって漸減するように形成され、従来例のターボファンは入口角βがシュラウド２２側において漸増するように形成されている。実施例のターボファン２と従来例のターボファンとをそれぞれ室内ユニット１に組み込んで騒音を測定したところ、実施例のターボファン２を搭載した場合は、従来例のターボファンを搭載した場合よりも室内ユニット１の騒音が０．４ｄＢＡ低減した。室内ユニット１の騒音は、熱交換器３の熱交換効率や通風抵抗とも相関を有するため、入口角βをハブ板２１側からシュラウド２２側に向かって漸減するように形成することにより、熱交換器３の熱交換効率を向上させるとともに、熱交換器３の通風抵抗を低下させることができると推測される。   Here, in order to see the effect when the entrance angle β at the front edge 24 of the blade 23 of the turbo fan 2 is gradually reduced from the hub plate 21 side toward the shroud 22 side, the noise of the indoor unit 1 is measured. did. FIG. 9 is a diagram showing a change in the inlet angle β between the embodiment and the conventional example with respect to the height of the blade 23 from the hub plate 21 side to the shroud 22 side. The horizontal axis in FIG. 9 shows the amount of change in the entrance angle β with reference to the entrance angle β at the end on the hub plate 21 side. As shown in FIG. 9, the turbofan 2 of the embodiment is formed so that the inlet angle β gradually decreases from the hub plate 21 side toward the shroud 22 side, and the conventional turbofan has an inlet angle β on the shroud 22 side. It is formed so as to increase gradually. The turbo fan 2 of the example and the turbo fan of the conventional example were each incorporated into the indoor unit 1 and measured for noise. When the turbo fan 2 of the example was installed, it was more than when the turbo fan of the conventional example was installed. The noise of the indoor unit 1 was reduced by 0.4 dBA. Since the noise of the indoor unit 1 has a correlation with the heat exchange efficiency and the ventilation resistance of the heat exchanger 3, the inlet angle β is formed so as to gradually decrease from the hub plate 21 side toward the shroud 22 side. It is estimated that the heat exchange efficiency of the heat exchanger 3 can be improved and the ventilation resistance of the heat exchanger 3 can be reduced.

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、ターボファン２の羽根２３は、前縁２４における入口角βがハブ板２１側からシュラウド２２側に向かって漸減するように形成される。ターボファン２内を通過する空気流はハブ板２１側に偏ることから、外周側へ吹き出される空気流の速度はシュラウド２２側よりもハブ板２１側の方が高くなり、羽根２３の前縁２４における空気流の径方向速度についてもシュラウド２２側よりもハブ板２１側の方が高くなる。従って、羽根２３の前縁２４における空気流の流入角γは、ハブ板２１側よりもシュラウド２２側の方が小さくなる。上記実施形態のように、前縁２４における入口角βをハブ板２１側からシュラウド２２側に向かって漸減するように形成すると、羽根２３の前縁２４において空気流の流入角γと入口角βとを近づけるようにすることができる。このため、空気流が羽根２３とほぼ無衝突で羽根間の流路に入っていくため、羽根２３の前縁２４近傍において剥離流が生じることを抑えることができ、空気流の圧力損失及び騒音の発生を抑制することができる。 According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the above embodiment, the blade 23 of the turbo fan 2 is formed such that the inlet angle β at the front edge 24 gradually decreases from the hub plate 21 side toward the shroud 22 side. Since the air flow passing through the turbo fan 2 is biased toward the hub plate 21, the speed of the air flow blown to the outer peripheral side is higher on the hub plate 21 side than on the shroud 22 side, and the leading edge of the blade 23. The radial velocity of the air flow at 24 is also higher on the hub plate 21 side than on the shroud 22 side. Therefore, the airflow inflow angle γ at the leading edge 24 of the blade 23 is smaller on the shroud 22 side than on the hub plate 21 side. When the inlet angle β at the front edge 24 is formed so as to gradually decrease from the hub plate 21 side toward the shroud 22 side as in the above embodiment, the air flow inflow angle γ and the inlet angle β at the front edge 24 of the blade 23. Can be brought closer to each other. For this reason, since the air flow enters the flow path between the blades with almost no collision with the blade 23, it is possible to suppress the generation of a separation flow in the vicinity of the front edge 24 of the blade 23, and the pressure loss and noise of the air flow. Can be suppressed.

（２）上記実施形態では、ターボファン２の羽根２３の前縁２４近傍において剥離流が生じることを抑えるように構成されているため、空気流の圧力損失を抑制して空気調和機の室内ユニット１内を流通する空気の流れを円滑にすることができ、機内抵抗を低減して空気調和機のエネルギー効率を向上させることができる。また、剥離流の発生を抑制することによりターボファン２の騒音を抑えることができるため、空気調和機の室内ユニット１の騒音を低減することができる。   (2) In the above embodiment, since it is configured to suppress the generation of the separation flow in the vicinity of the front edge 24 of the blade 23 of the turbo fan 2, the pressure loss of the air flow is suppressed and the indoor unit of the air conditioner The flow of the air flowing through the inside 1 can be made smooth, the in-machine resistance can be reduced, and the energy efficiency of the air conditioner can be improved. Moreover, since the noise of the turbo fan 2 can be suppressed by suppressing the generation of the separated flow, the noise of the indoor unit 1 of the air conditioner can be reduced.

（３）上記実施形態では、ターボファン２の空気の吹き出し側に熱交換器３が配置されるため、剥離流の発生が抑制され整流化された空気がターボファン２から熱交換器３へと導かれる。このため、熱交換器３の熱交換効率の向上及び熱交換器３の通風抵抗の低下を図ることができる。また、熱交換器３の通風抵抗の低下によって、空気調和機の室内ユニット１における騒音の発生を抑えることができる。また、ターボファン２の空気の吹き出し側に熱交換器３を配置するため、空気調和機の室内ユニット１を薄型化することができる。   (3) In the above embodiment, since the heat exchanger 3 is disposed on the air blowing side of the turbo fan 2, the rectified air is suppressed from being generated and separated from the turbo fan 2 to the heat exchanger 3. Led. For this reason, the improvement of the heat exchange efficiency of the heat exchanger 3 and the fall of the ventilation resistance of the heat exchanger 3 can be aimed at. Moreover, generation | occurrence | production of the noise in the indoor unit 1 of an air conditioner can be suppressed by the fall of the ventilation resistance of the heat exchanger 3. FIG. Moreover, since the heat exchanger 3 is arranged on the air blowing side of the turbo fan 2, the indoor unit 1 of the air conditioner can be thinned.

（４）上記実施形態では、羽根２３は、ハブ板２１側の前縁２４ａがシュラウド２２側の前縁２４ｂよりも径方向の内側に配置される。このため、ハブ板２１側に偏った空気流をハブ板２１側の前縁２４ａ近傍で速やかに捉えて後縁２５に案内するように構成することができる。   (4) In the embodiment described above, in the blade 23, the front edge 24a on the hub plate 21 side is arranged on the inner side in the radial direction than the front edge 24b on the shroud 22 side. For this reason, the air flow biased toward the hub plate 21 can be quickly caught near the front edge 24a on the hub plate 21 side and guided to the rear edge 25.

（５）上記実施形態では、羽根２３は、シュラウド２２側の前縁２４ｂがシュラウド２２の開口２２ｂの外周を回転軸に垂直な面に投影した円形状とほぼ同一位置上に配置される。このため、シュラウド２２の開口２２ｂから吸い込んだ空気流がシュラウド２２側の羽根２３と衝突しないようにして空気流の圧力損失を軽減するとともに、シュラウド２２側の羽根２３の長さを極力長くして吸い込んだ空気を効率よく後縁２５に案内することができる。   (5) In the above-described embodiment, the blade 23 is disposed at substantially the same position as the circular shape in which the front edge 24b on the shroud 22 side projects the outer periphery of the opening 22b of the shroud 22 onto a plane perpendicular to the rotation axis. Therefore, the air flow sucked from the opening 22b of the shroud 22 is prevented from colliding with the blades 23 on the shroud 22 side to reduce the pressure loss of the air flow, and the length of the blades 23 on the shroud 22 side is made as long as possible. The sucked air can be efficiently guided to the trailing edge 25.

（６）上記実施形態では、羽根２３は、ハブ板２１側の前縁２４ａがシュラウド２２の開口２２ｂの外周を回転軸に垂直な面に投影した円形状よりも内側に配置される。このため、シュラウド２２の開口２２ｂから吸い込まれてハブ板２１側に偏った空気流を、ハブ板２１側の前縁２４ａ近傍で速やかに捉えることができ、吸い込んだ空気を効率よく後縁２５に案内することができる。   (6) In the above-described embodiment, the blade 23 is disposed inside the circular shape in which the front edge 24a on the hub plate 21 side projects the outer periphery of the opening 22b of the shroud 22 onto a plane perpendicular to the rotation axis. Therefore, the air flow sucked from the opening 22b of the shroud 22 and biased toward the hub plate 21 can be quickly caught in the vicinity of the front edge 24a on the hub plate 21 side, and the sucked air is efficiently fed to the rear edge 25. I can guide you.

（７）上記実施形態では、ターボファン２の羽根２３は、ハブ板２１側の後縁２５ａがシュラウド２２側の後縁２５ｂよりも回転方向側に配置される。このため、ターボファン２の回転によって吸い込まれた空気が前縁２４から後縁２５へと案内される間に、その空気をハブ板２１側からシュラウド２２側へと導くことができる。これにより、ハブ板２１側に偏った空気流の風速分布を羽根２３の後縁２５において均一化することができる。   (7) In the above embodiment, the blade 23 of the turbo fan 2 is arranged such that the rear edge 25a on the hub plate 21 side is closer to the rotation direction than the rear edge 25b on the shroud 22 side. For this reason, while the air sucked by the rotation of the turbo fan 2 is guided from the front edge 24 to the rear edge 25, the air can be guided from the hub plate 21 side to the shroud 22 side. Thereby, the wind velocity distribution of the air flow biased toward the hub plate 21 can be made uniform at the trailing edge 25 of the blade 23.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、ターボファン２の羽根２３が、翼形状に形成されているが、板形状に形成されていてもよい。 In addition, you may change the said embodiment as follows.
-In above-mentioned embodiment, although the blade | wing 23 of the turbo fan 2 is formed in the wing | blade shape, you may form in the plate shape.

・上記実施形態では、空気調和機の室内ユニット１を壁掛型としたが、天井埋込型等、他の形式の室内ユニットとしてもよい。
・また、熱交換器３は、クロスフィンコイル式熱交換器等、他の形式の熱交換器としてもよい。 In the above embodiment, the indoor unit 1 of the air conditioner is a wall-hanging type, but other types of indoor units such as a ceiling-embedded type may be used.
The heat exchanger 3 may be another type of heat exchanger such as a cross fin coil heat exchanger.

・上記実施形態では、室内ユニット１の構成を、ターボファン２の空気の吹き出し側に熱交換器３が配置されるようにしたが、ターボファン２の空気の吸い込み側に熱交換器３が配置されるようにしてもよい。   In the above embodiment, the configuration of the indoor unit 1 is such that the heat exchanger 3 is arranged on the air blowing side of the turbo fan 2, but the heat exchanger 3 is arranged on the air sucking side of the turbo fan 2. You may be made to do.

本発明に係る空気調和機の室内ユニットの外観斜視図。The external appearance perspective view of the indoor unit of the air conditioner which concerns on this invention. 図１のＡ−Ａ線に沿う空気調和機の室内ユニットの断面図。Sectional drawing of the indoor unit of the air conditioner which follows the AA line of FIG. 空気調和機の室内ユニットの前面を開放した状態を示す斜視図。The perspective view which shows the state which open | released the front surface of the indoor unit of an air conditioner. ターボファンの斜視図。The perspective view of a turbo fan. ターボファンの羽根の配置を示す部分平面図。The fragmentary top view which shows arrangement | positioning of the blade | wing of a turbo fan. ターボファン内の空気流を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the air flow in a turbo fan. ターボファンの羽根の前縁に空気流が流入する状態を示す部分平面図。The fragmentary top view which shows the state in which an airflow flows in into the front edge of the blade | wing of a turbofan. 熱交換器の斜視図。The perspective view of a heat exchanger. 羽根高さに対する入口角の変化を示すグラフ。The graph which shows the change of the entrance angle with respect to blade height.

符号の説明Explanation of symbols

１…室内ユニット、２…ターボファン、３…熱交換器、１１…フレーム、１２…前面グリル、１３…空気吸込口、１４…空気吹出口、１５…ベルマウス、１６…通気通路、１７…モータ、２１…ハブ板、２２…シュラウド、２３…羽根、２４…前縁、２５…後縁、β…入口角、γ…流入角。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Indoor unit, 2 ... Turbo fan, 3 ... Heat exchanger, 11 ... Frame, 12 ... Front grille, 13 ... Air inlet, 14 ... Air blower, 15 ... Bell mouth, 16 ... Ventilation passage, 17 ... Motor , 21 ... hub plate, 22 ... shroud, 23 ... blade, 24 ... front edge, 25 ... rear edge, β ... inlet angle, γ ... inflow angle.

Claims (5)

電動機により回転されるハブ板と、このハブ板の対向位置に設けられる環状のシュラウドと、前記ハブ板と前記シュラウドとの間に配置されて内周側の端部である前縁が外周側の端部である後縁よりも回転方向側に設けられる複数枚の羽根とを備え、回転によって前記シュラウド側から空気を吸い込み外周側へ吹き出すターボファンであって、
前記羽根は、前記ハブ板側の前縁が前記シュラウド側の前縁よりも径方向の内側に配置されるとともに、その前縁における入口角が前記ハブ板側から前記シュラウド側に向かって漸減するように形成される
ことを特徴とするターボファン。 A hub plate that is rotated by an electric motor, an annular shroud provided at a position opposite to the hub plate, and a front edge that is disposed between the hub plate and the shroud and that is an inner peripheral end is located on the outer peripheral side. A plurality of blades provided on the rotation direction side of the rear edge that is an end, and a turbofan that sucks air from the shroud side by rotation and blows it to the outer peripheral side,
In the blade, the front edge on the hub plate side is disposed radially inward of the front edge on the shroud side, and the entrance angle at the front edge gradually decreases from the hub plate side toward the shroud side. A turbofan characterized by being formed as follows. 請求項１に記載のターボファンにおいて、
前記シュラウドは、空気を吸い込むための略円形の開口を有しており、
前記羽根は、前記シュラウド側の前縁が、前記開口の外周を回転軸に垂直な面に投影した形状とほぼ同一位置上に配置される
ことを特徴とするターボファン。 The turbofan according to claim 1,
The shroud has a substantially circular opening for inhaling air;
The turbofan is characterized in that the front edge on the shroud side is arranged at substantially the same position as a shape obtained by projecting the outer periphery of the opening onto a plane perpendicular to the rotation axis. 請求項１に記載のターボファンにおいて、
前記シュラウドは、空気を吸い込むための略円形の開口を有しており、
前記羽根は、前記ハブ板側の前縁が、前記開口の外周を回転軸に垂直な面に投影した形状よりも内側に配置される
ことを特徴とするターボファン。 The turbofan according to claim 1,
The shroud has a substantially circular opening for inhaling air;
The turbofan is characterized in that the blade has a front edge on the hub plate side disposed inside a shape in which an outer periphery of the opening is projected onto a plane perpendicular to a rotation axis. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のターボファンを搭載したことを特徴とする空気調和機の室内ユニット。   An indoor unit of an air conditioner equipped with the turbo fan according to any one of claims 1 to 3. 請求項４に記載の空気調和機の室内ユニットにおいて、
前記ターボファンの空気の吸い込み側に空気吸込口が設けられるとともに、前記ターボファンの空気の吹き出し側に熱交換器が配置され、この熱交換器の下流側に空気吹出口が設けられる
ことを特徴とする空気調和機の室内ユニット。 In the indoor unit of the air conditioner according to claim 4,
An air suction port is provided on the air suction side of the turbofan, a heat exchanger is disposed on the air blowing side of the turbofan, and an air outlet is provided on the downstream side of the heat exchanger. Air conditioner indoor unit.
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