JP2015025565A - 空気調和機の送風機 - Google Patents

Abstract

【課題】ターボファンのシュラウド面で吹出し空気の剥離が生じることを緩和し、送風時の騒音を低減することができる空気調和機の送風機を提供する。【解決手段】モータの回転軸と連結するボス部４ａと、ボス部の外周に連設されたハブ４ｂと、ハブの外周に連設されボス部４ａの軸線と直交する主板４ｃと、主板４ｃに対向配置され空気流路を形成する円盤状のシュラウド４ｄと主板４ｃとシュラウド４ｄとの間を連結する複数のブレード４ｅとからなるターボファンにおいて、シュラウド４ｄの主板４ｃと対向する面に複数の凸部４ｆを設ける。【選択図】図３

Description

本発明は、家庭用から業務用まで幅広い分野で使用されている空気調和機に用いられる送風機に関し、特にターボファンに関するものである。

従来の空気調和機を図５示す。図５に示すものは天井埋め込み型の空気調和機である。この空気調和機は、天井内に埋設される箱状の本体１内の天板２の内側の略中央部に、ファンモータ３と、ファンモータ３により駆動されるターボファン４とを配置し、ファンモータ３およびターボファン４を取り囲むように熱交換器５を配置し、熱交換器５の下面に接する露受皿６を備えている。

吸い込み口７ａは、本体１の底面開口部に装着され、中央部にターボファン４に対向するベルマウス７から形成されており、その前面に吸込みグリル８と、その周囲に吹出し口９備えた化粧パネル１０が、本体１の底面開口部に室内に面するように装着する構成となっている。

ターボファン４は、ファンモータ３の回転軸と連結するボス部４ａと、ボス部４ａの外周に連設されたハブ４ｂと、ハブ４ｂの外周に連設されボス部４ａの軸線と直交する主板４ｃと、主板４ｃに対向配置され空気流路を形成する円盤状のシュラウド４ｄと主板４ｃとシュラウド４ｄ間を連結する複数のブレード４ｅとからなる。

ターボファン４がファンモータ３により回転すると、室内の空気は吸込みグリル８より流入し、ターボファン４のブレード４ｅから略水平方向に吐出されて熱交換器５を通過し、吹出し口９より室内に吹き出される。

このようなターボファン４において、シュラウド４ｄの裏面に突起を設け運転音の低減を図ったものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２００７−３０３７１４号公報

しかしながら、前記従来の構成では、空気がターボファンのシュラウド面を通過する時にシュラウド面に沿わず剥離を起こし騒音が増加するという問題を有していた。

図６に示すように従来の送風機では、ベルマウス７の吸い込み口７ａから吸込まれた空気は、図６中のＡのようにシュラウド４ｄの表面に沿わず剥離を起こす。これによりシュラウド４ｄの風下において渦（図６中のＢ）を生じる。渦は空気がシュラウド４ｄの表面から剥離する点を境に上流側と下流側に圧力差が生じる事により発生し、この渦が発生することにより騒音が発生する。

本発明は、従来技術の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであり、シュラウド面から空気が剥離することによる騒音を低減できる空気調和機の送風機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の空気調和機の送風機は、モータの回転軸と連結するボス部と、前記ボス部の外周に連設されたハブと、前記ハブの外周に連設され前記ボス部の軸線と直交する主板と、前記主板に対向配置され空気流路を形成する円盤状のシュラウドと、前記主板と前記シュラウドとの間を連結する複数のブレードとからなるターボファンであって、前記シュラウドの前記主板と対向する面に複数の凸部を設けたことを特徴とする。

本発明によればシュラウド面に凸部を設けることにより、空気がシュラウド面から剥離することを緩和し本体の騒音値を減少することが出来る。

本発明に係る送風機を用いた空気調和機の室内機の横断面図 本発明に係る空気調和機の送風機の横断面拡大図 本発明に係る空気調和機の送風機の斜視図 本発明に係る空気調和機の送風機の斜視図 従来の空気調和機の室内機の横断面図 従来の空気調和機の送風機の横断面拡大図

第１の発明は、モータの回転軸と連結するボス部と、前記ボス部の外周に連設されたハブと、前記ハブの外周に連設され前記ボス部の軸線と直交する主板と、前記主板に対向配置され空気流路を形成する円盤状のシュラウドと、前記主板と前記シュラウドとの間を連結する複数のブレードとからなるターボファンであって、前記シュラウドの前記主板と対向する面に複数の凸部を設けたことを特徴とする。

この構成にすることにより、シュラウド表面で剥離していた空気の流れが、凸部を設けることにより乱れを誘発し、剥離する空気の量を緩和し騒音の発生を緩和することが出来る。

第２の発明は、第１の発明の凸部は風上側に前記主板と略垂直の矩形面を有する半楔形の形状としたことを特徴とする。

風上側の矩形面を主板と略垂直にすることで矩形面とシュラウド面との成す角は鈍角となり空気の衝突のロスを緩和できる。また金型制作が容易になり、半楔形状にすることにより、矩形面に衝突した空気の流れをシュラウドに沿いやすくする効果があり、騒音の発生を緩和する効果がある。

第３の発明は、第１または第２の発明の凸部はターボファンが回転したとき吹出される空気の吹出方向に沿うように湾曲した形状としたことを特徴とする。

吹出される空気の旋回流と同心になるよう凸部の形状を湾曲することにより、矩形面に衝突した後の空気の流れと旋回流の方向が一致し渦の発生を防ぐことにより騒音の発生を低減することが出来る。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は本発明の送風機を用いた空気調和機の室内機を示している。

天井内に埋設される箱状の本体１内の天板２の内側の略中央部に、ファンモータ３と、ファンモータ３により駆動されるターボファン４とを配置し、ファンモータ３およびターボファン４を取り囲むように熱交換器５を配置し、熱交換器５の下面に接する露受皿６を備えている。

また、本体１の底面開口部に装着され、中央部にターボファン４に対向するベルマウス７からなる吸い込み口７ａを備えるとともに、その前面に吸込みグリル８と、その周囲に吹出し口９備えた化粧パネル１０が、本体１の底面開口部に室内に面するように装着する構成となっている。

ターボファン４がファンモータ３により回転すると、室内の空気は吸込みグリル８より流入し、ターボファン４のブレード４ｅから略水平方向に吐出されて熱交換器５を通過し、吹出し口９より室内に吹き出される。

ターボファン４は、ファンモータ３の回転軸と連結するボス部４ａと、ボス部４ａの外周に連設されたハブ４ｂと、ハブ４ｂの外周に連設されボス部４ａの軸線と直交する主板４ｃと、主板４ｃに対向配置され空気流路を形成する円盤状のシュラウド４ｄと主板４ｃとシュラウド４ｄ間を連結する複数のブレード４ｅとからなる。

また、本実施の形態の特徴としてターボファン４のシュラウド４ｄに複数の凸部４ｆを設けている。凸部４ｆは、空気の剥離点近辺に設置されている。

このため、図２に示すようにシュラウド４ｄの表面に設けた凸部４ｆが、剥離した空気を凸部４ｆに衝突させ流れを乱す（図２中のＣ）ことにより、凸部４ｆの上流と下流で生じる圧力差を緩和し騒音の発生を抑制することが出来る。

また、図４に示すように、凸部４ｆは、主板４ｃと略垂直でありボス部４ａ方向に面した矩形面４ｇと、矩形面４ｇの両側を形成する略三角形状の面と、主板４ｃに対向する矩形面とから形成されている。より詳細には、凸部４ｆは、風上側が主板４ｃと略垂直の矩形面４ｇを有し、矩形面４ｇと平行な面の断面が風下側に向かって矩形面４ｇの主板４ｃと略垂直な２辺の長さが徐々に減少しゼロになる半楔形の形状としている。また、主板４ｃに対向する矩形面は、主板４ｃと略垂直である矩形面４ｇより、長手方向長さが長くなるように形成されている。

風上側の矩形面４ｇを主板と略垂直にすることで、矩形面４ｇとシュラウド面との成す角（図２中のα）は鈍角となり空気の衝突のロスを緩和できる。また金型制作が容易になり、半楔形状にすることにより、矩形面４ｇに衝突した空気の流れをシュラウド４ｄに沿いやすくする効果がある。

また、凸部４ｆの主板４ｃと対向する矩形面の長手方向は、下流側が、シュラウド４ｄの法線方向より、ターボファン４の回転方向にずれるように設けられている。また、凸部４ｆの主板４ｃと対向する矩形面の長手方向は、ターボファン４が回転したとき吹出される空気の吹出方向に沿って湾曲した形状となっている。

図５に示すようにターボファン４が矢印Ｄの方向に回転すると吹出される空気は矢印Ｅのように旋回流となる。このため、吹出される空気の旋回流と同心になるよう凸部４ｆの形状を湾曲させる（図５に示すＦとＧを同心円にする）ことにより、矩形面４ｇに衝突した後の空気の流れと旋回流の方向が一致し渦の発生を防ぐことにより騒音の発生を低減す
ることが出来る。なお、旋回流の方向はターボファン４の回転速度によって変化するため、定格運転時の回転速度の時の旋回流の方向に設定することが望ましい。

以上のように、本発明にかかる空気調和機の送風機は、送風騒音を低減することが可能となるので、空気調和機に限らずターボファンを利用する機器に適用できる。

１ 本体
２ 天板
３ ファンモータ
４ ターボファン
４ａ ボス部
４ｂ ハブ
４ｃ 主板
４ｄ シュラウド
４ｅ ブレード
４ｆ 凸部
４ｇ 矩形面
５ 熱交換器
６ 露受皿
７ ベルマウス
７ａ 吸い込み口
８ 吸込みグリル
９ 吹出し口
１０ 化粧パネル

Claims (3)

1. モータの回転軸と連結するボス部と、前記ボス部の外周に連設されたハブと、前記ハブの外周に連設され前記ボス部の軸線と直交する主板と、前記主板に対向配置され空気流路を形成する円盤状のシュラウドと、前記主板と前記シュラウドとの間を連結する複数のブレードとからなるターボファンであって、前記シュラウドの前記主板と対向する面に複数の凸部を設けたことを特徴とする空気調和機の送風機。
2. 前記凸部は風上側に前記主板と略垂直の矩形面を有する半楔形の形状としたことを特徴とする請求項１に記載する空気調和機の送風機。
3. 前記凸部はターボファンが回転したとき吹出される空気の吹出方向に沿うように湾曲した形状としたことを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機の送風機。

Images