JP3092554B2 - 遠心送風機及びその製造方法並びに該遠心送風機を備えた空気調和機 - Google Patents
遠心送風機及びその製造方法並びに該遠心送風機を備えた空気調和機Info
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Description
もつ遠心送風機及びその製造方法並びに該遠心送風機を
備えた空気調和機に関するものである。
に軸着されるハブと、該ハブに対して所定の間隔をもっ
て対向配置されるシュラウドと、上記ハブの外周部と上
記シュラウドの外周部との間に跨がり且つ上記ハブの軸
心を中心として略放射状に配置された複数枚の翼とから
なる羽根車を備え、該羽根車の回転により上記翼の前縁
側から後縁側に流れる空気流を発生させるように構成さ
れている。
軸心部分に吸込口が設けられ、該吸込口から吸い込んだ
空気を該羽根車の外周部に設けられた吹出口から該羽根
車の周囲に吹き出すようになっており、かかる空気の吸
い込み及び吹き出しの形態は、空気調和機の室内機、特
に部屋の天井に配置される天井埋込型あるいは天井吊下
型の室内機に要求される空気循環形態(即ち、部屋の中
央部から室内空気を吸い込んでこれを空気調和した後に
室内の全域に吹き出す形態)と合致することから、遠心
送風機が室内機用の送風機として適用されることが多
い。
においては、送風仕事を行う翼における圧力面と負圧面
との間の圧力差が、軸流送風機等の他の形態の送風機の
場合に比して大きい。このため、羽根車の回転に伴い、
翼の圧力面側をその前縁から後縁に向かって流れる高圧
の空気流と負圧面側をその前縁から後縁に向かって流れ
る低圧の空気流とが該翼の後縁側で合流して所定圧力に
均衡する場合、該後縁部分での圧力勾配が大きく、それ
だけ速度欠損も大きい。しかも、従来一般の遠心送風機
における翼の後縁形状は、翼幅方向に直線状に延びる形
状とされているので、該上記の如き速度欠損が翼の後縁
の全域において同時に発生する。これらの結果、翼の後
縁部分における空気の流れの乱れが大きくなり、比較的
大きな送風音が発生することになる。従って、遠心送風
機においては、その静音化の要請が強く、従来より種々
の解決手段が提案されてはいるものの、未だ十分な結果
が得られていないというのが実情である。そして、かか
る静音化の要請は、空調風の送風用に遠心送風機を備え
且つ室内に配置される空気調和機の室内機において特に
強いものである。
て送風音の低減を可能とした遠心送風機及び該遠心送風
機を備えた静音タイプの空気調和機を提供するととも
に、該遠心送風機の好適な製造方法を提案することを目
的としてなされたものである。
を解決するための具体的手段として次のような構成を採
用している。
軸19aに軸着されるハブ11と、該ハブ11に対して
所定の間隔をもって対向配置されるとともにその軸心部
分に吸込口16が形成されたシュラウド12と、上記ハ
ブ11の外周部と上記シュラウド12の外周部との間に
跨がり且つ上記ハブ11の軸心を中心として略放射状に
配置された複数枚の翼13,13,・・とからなる羽根
車10を備え、該羽根車10の回転により上記翼13の
前縁13a側から後縁13a側に流れる空気流を発生さ
せるように構成された遠心送風機において、上記翼13
の後縁13bを、翼長方向に交互に折曲しながら翼幅方
向に延びるノコ歯形状20とするとともに、該ノコ歯形
状(20)を構成する複数の歯(21),(21),・
・を、その歯高を「H」、歯ピッチを「S」としたと
き、上記羽根車(10)の外径「D」に対して「0.0
05<(H/D)<0.015」及び「0.01<S/
D<0.02」としたことを特徴としている。
かかる遠心送風機において、上記ノコ歯形状20を構成
する複数の歯21,21,・・のそれぞれを略三角形状
としたことを特徴としている。
かかる遠心送風機において、上記各歯21,21,・・
の先端部を平面状又は円弧状としたことを特徴としてい
る。
11に対して所定の間隔をもって対向配置されるシュラ
ウド12と上記ハブ11の外周部と上記シュラウド12
の外周部との間に跨がって配置されるとともにその後縁
13bが翼長方向に交互に折曲しながら翼幅方向に延び
るノコ歯形状20とされた複数枚の翼13,13,・・
とからなる羽根車10を備えた遠心送風機における上記
羽根車10を製造するに際して、上記ハブ11の板厚方
向両側面のうちの上記翼13が付設される一方の側面を
成形する第1成形型31と、該第1成形型31と相対的
に接離可能に対向配置されて上記ハブ11の他方の側面
を成形する第2成形型32と、上記各翼13,13,・
・の間隙部のそれぞれに該翼13の翼長方向に進退可能
に配置されて少なくとも上記翼13の後縁13bに設け
られる上記ノコ歯形状20を成形する複数の第3成形型
33,33,・・とを使用し、上記第1成形型31と第
2成形型32と上記各第3成形型33,33,・・とを
それぞれ所定の組付け位置に設定し、これら各成形型3
1,32,33,33,・・の間に形成されたキャビテ
ィ内に溶融素材を注入して成形し、しかる後、上記第1
成形型31と第2成形型32とを相互に離間させて型外
しを行うとともに、上記各第3成形型33,33,・・
のそれぞれを上記翼13の翼長方向に移動させて型外し
を行って上記ハブ11と上記各翼13,13,・・とが
一体となった一体成形体15を製造し、その後、上記一
体成形体15における上記翼13,13,・・の端部
に、該一体成形体15と別体に成形された上記シュラウ
ド12を接合固定して上記羽根車10を得ることを特徴
としている。
形成された通風路4に、熱交換器5と遠心送風機Xとを
配置してなる空気調和機において、上記遠心送風機Xを
請求項1,2又は3に記載の遠心送風機としたことを特
徴としている。
り次のような効果が得られる。
によれば、上記翼13の後縁13bを、翼長方向に交互
に折曲しながら翼幅方向に延びるノコ歯形状20として
いるので、該後縁13b部分においては翼長が長い部分
と短い部分とが交互に存在することとなり、このため上
記翼13の圧力面側を流れる空気流と負圧面側を流れる
空気流との後縁13b部分における合流が該後縁13b
の全長において段階的に徐々に行われる。この結果、例
えば従来のように翼13の後縁13bが直線状とされ空
気流の合流が同時に発生するような場合に比して、該後
縁13b部分での空気流の合流に伴う空気流の圧力勾配
及び速度欠損が小さくなり、それだけ該後縁13b部分
における空気流の乱れが抑制されて送風音が低減される
ことになる。即ち、翼13の後縁13bをノコ歯形状2
0とするという簡単且つ安価な構成によって遠心送風機
の静音化が容易に実現できるものである。
成する複数の歯21,21,・・を、その歯高を
「H」、歯ピッチを「S」としたとき、上記羽根車10
の外径「D」に対して「0.005<(H/D)<0.
015」及び「0.01<S/D<0.02」となるよ
うに設定することで、送風音をより効率的に低減させる
ことができ、遠心送風機の静音化がより一層促進される
ものである。
によれば、上記に記載の効果に加えて、上記ノコ歯形
状20を構成する複数の歯21,21,・・のそれぞれ
を略三角形状とすることで、例えばこれを複雑な多角形
状とするような場合に比して、成形型の構造が簡単であ
り、それだけ遠心送風機の製造コストの低廉化が可能に
なるという特有の効果がある。
によれば、上記に記載の効果に加えて、三角形状をも
つ上記各歯21,21,・・の先端部を平面状又は円弧
状とすることで、例えば該先端部が鋭角状に尖っている
ような場合に比して、該先端部が割れ等によって損傷す
ることことが少なく、それだけ遠心送風機の耐久性が向
上するものである。
の製造方法は、上記羽根車10を構成する上記ハブ11
と各翼13,13,・・が一体化されてなる一体成形体
15を、上記ハブ11の板厚方向両側面のうちの上記翼
13が付設される一方の側面を成形する第1成形型31
と、該第1成形型31と相対的に接離可能に対向配置さ
れて上記ハブ11の他方の側面を成形する第2成形型3
2と、上記各翼13,13,・・の間隙部のそれぞれに
該翼13の翼長方向に進退可能に配置されて少なくとも
上記翼13の後縁13bに設けられる上記ノコ歯形状2
0を成形する複数の第3成形型33,33,・・とを使
用して製造するものである。
な上記第3成形型33,33,・・を使用することで、
例えば従来のように相互に対向配置され且つ対向方向に
接離する構成の成形型(例えば、上記第1成形型と第2
成形型)のみを用いた製造方法によれば型抜きができな
いので(即ち、型抜き方向に直交する方向に上記歯21
が延びているので)上記ノコ歯形状20の成形が不可能
であったものが、該ノコ歯形状20を成形する上記第3
成形型33,33,・・の型抜き方向を上記翼13の翼
長方向とすることで該ノコ歯形状20を容易に成形する
ことができるものである。このため、例えば、上記ハブ
11と各翼13,13,・・とをそれぞれ別々に成形し
た後、これらを組み合わせて上記一体成形体15を得る
ような場合に比して、上記一体成形体15の製造、延い
ては上記羽根車10の製造が容易となり、結果的に遠心
送風機をより安価に提供することができるものである。
によれば、空調風用の送風機として請求項1,2又は3
に記載の遠心送風機が備えられているので、該遠心送風
機に特有の効果、即ち、高い静化性能がそのまま空気調
和機の運転性能に反映され、より静音性能の高い空気調
和機を提供することができるものであり、かかる効果は
該空気調和機が室内に設置される室内機である場合に特
に顕著となる。
機及びその製造方法並びに該遠心送風機を備えた空気調
和機を添付図面に示す好適な実施形態に基づいて具体的
に説明する。
心送風機Xを示している。また、図2には、この遠心送
風機Xを備えた空気調和機の室内機Zを示している。
ように、モータ19と該モータ19により回転駆動され
る羽根車10とで構成される。また、上記羽根車10
は、上記モータ19のモータ軸19aに軸着されるハブ
11と、該ハブ11に対して所定間隔をもって対向配置
されるとともにその軸心部に送風機吸込口16を形成し
たシュラウド12と、上記ハブ11の外周部と上記シュ
ラウド12の外周部との間に跨がって且つ円周方向に等
間隔で放射状に配置された複数の翼13,13,・・と
を備えてなる。そして、この羽根車10は、上記ハブ1
1及び上記シュラウド12の外周部を送風機吹出口17
とするとともに、上記送風機吸込口16から上記送風機
吹出口17に至る通路を空気流路18としている。
傍を板厚方向に陥没成形してなるものであって、後述す
るように、次述の翼13,13,・・と共に樹脂材の型
成形により一体形成される。
環状体であって、上記ハブ11等とは別体に、樹脂材の
型成形により形成される。そして、このシュラウド12
は、その成形後に上記ハブ11と次述の各翼13,1
3,・・とを一体形成してなる一体成形体15に対して
接合固定される。
をもつ板体であって、上述のように、上記ハブ11の外
周部と上記シュラウド12の外周部との間に跨がって且
つ円周方向に等間隔で放射状に複数枚(この実施形態に
おいては8枚)配置されるものであり、上記ハブ11と
共に、樹脂材の型成形により一体形成される。
造に最大の特徴を有するものである。即ち、この実施形
態の翼13は、図1〜図4にそれぞれ示すように、その
後縁13bを従来のように直線状とすることなく、翼長
方向に交互に折曲しながら翼幅方向に延びるノコ歯形状
20としている。尚、このノコ歯形状20は、後縁13
bに沿って連続する歯21,21,・・で構成されてい
るが、この実施形態においては、図3及び図4に示すよ
うに、この歯21の形状を、三角形状の先端部を直線状
とした略台形状とするとともに、該歯21の寸法を羽根
車10の外径「D」との関係において、該歯21の歯高
を「H」、歯ピッチを「S」としたとき、「0.005
<(H/D)<0.015」及び「0.01<S/D<
0.02」の関係となるように設定している。
ち、上記遠心送風機Xの製造方法)について説明する。
成部材であるハブ11とシュラウド12と複数の翼1
3,13,・・のうち、上記ハブ11と各翼13,1
3,・・とはこれを一体的に成形(一体成形体15)す
る一方、上記シュラウド12はこれを上記一体成形体1
5とは別体に成形し、これら各部材の成形後に上記一体
成形体15に上記シュラウド12を接合(例えば、溶着
接合とか接着接合)してこれらを一体化することで得ら
れるものであり、かかる製造手順は従来周知のもであ
る。
は、上記翼13の後縁13bが直線形状であったため
に、上記一体成形体15を型成形する場合には、相互に
対向配置され且つ対向方向に接離可能とされた一対の成
形型(例えば下型と上型)とを使用することで容易に得
ることができたのであるが、この実施形態の翼13はそ
の後縁13bがノコ歯形状20とされているため、この
各翼13,13,・・と上記ハブ11とを一体化してな
る一体成形体15を上述の如き一対の成形型を使用して
成形することは、該ノコ歯形状20部分の型抜きとの関
係から不可能である。
体成形体15の成形に本願発明の製造方法を適用して、
次述するの三種類の成形型(即ち、下型31と上型32
と複数の抜型33,33,・・)を用いて製造するよう
にしている。
に、上記一体成形体15の上記13,13,・・配置側
の面を成形するハブ内面成形面31aと上記翼13の前
縁13a側を成形する翼成形面31bと次述する抜型3
3の嵌入スペースを確保する抜型嵌合部31cとを備え
た成形型であって、特許請求の範囲中の「第1成形型」
に該当する。
記翼13,13,・・が配置されていない側の面を成形
するハブ外面成形面32aを備えた成形型であって、特
許請求の範囲中の「第2成形型」に該当する。
ける上記各13,13,・・の間に配置されて上記ノコ
歯形状20を成形するノコ歯成形面33aと上記翼13
の後縁13b側部分を成形する翼成形面33bとを備え
た成形型であって、特許請求の範囲中の「第3成形型」
に該当する。
1aの上方側に上記上型32を、そのハブ外面成形面3
2aを上記下型31側に指向させた姿勢で配置し、該上
型32を上記下型31に対してその対向方向に接離可能
とする一方、上記各抜型33,33,・・は、これらを
それぞれ上記下型31と上型32の間に、該下型31と
上型32の対向方向に直交する方向から、且つ該各抜型
33,33,・・がそれぞれ成形しようとする上記一体
成形体15における上記各翼13,1,・・の間に位置
するようにして配置する。このように各成形型31,3
2,33,33,・・を配置することで、これらの間に
上記一体成形体15の成形用のキャビティが形成され
る。従って、このキャビティ内に溶融した樹脂素材を注
入することで上記一体成形体15が成形される。
各成形型31,32,33,33,・・をそれぞれ型抜
きする。この場合、上記上型32は上記下型31が離間
する方向に移動させることで型抜きが行われる。また、
上記各抜型33,33,・・は、上記翼13の翼長方向
に沿って側方へ移動させることで型抜きが行われる。か
かる成形方法によって、上記一体成形体15が上記各1
3,13,・・の後縁13bにノコ歯形状20を備えた
形態であるにも拘わらず、該一体成形体15を型成形に
よって容易に成形することができるものである。尚、上
記一体成形体15の成形後に、上記各13,13,・・
の端部に上記シュラウド12を接合固定することで上記
羽根車10が得られるものである。
おいては、上記羽根車10の各翼13,13,・・の後
縁13bがノコ歯形状20とされているため、上記モー
タ19によって上記羽根車10を回転させて送風を行う
場合、その送風音が従来構造のもの(即ち、上記翼13
の後縁13bが直線状とされているもの)に比して小さ
く、高い静音性能が得られるものである。
状20とすることで、該後縁13b部分においては翼長
が長い部分と短い部分とが交互に存在することとなり、
このため上記翼13の圧力面側を流れる空気流と負圧面
側を流れる空気流との後縁13b部分における合流が該
後縁13bの全長において段階的に徐々に行われる。こ
の結果、該後縁13b部分での空気流の合流に伴う空気
流の圧力勾配及び速度欠損が小さくなり、それだけ該後
縁13b部分における空気流の乱れが抑制されて送風音
が低減されるものである。
形状20における各歯21,21,・・の寸法を、上記
羽根車10の外径「D」との関係において、該歯21の
歯高を「H」、歯ピッチを「S」としたとき、「0.0
05<(H/D)<0.015」及び「0.01<S/
D<0.02」となるように設定することで、送風音を
より効率的に低減させることができ、遠心送風機の静音
化がより一層促進されるものである。
の遠心送風機Xを備えて構成される上記室内機Zにおい
ては、該遠心送風機Zに特有の効果、即ち、上述の如き
高い静化性能がそのままこの室内機Zの運転性能に反映
されることになり、結果的に、上記遠心送風機Xを採用
することでより静音性能の高い室内機Zを提供すること
ができるものである。
と次の通りである。即ち、上記室内機Zは、ケーシング
1内の通風路4の中央部に上記遠心送風機Xを配置する
とともに、該遠心送風機Xの周囲に熱交換器5を配置し
て構成されている。尚、同図において符号2は上記遠心
送風機Xの送風機吸込口16に対応する吸込口であっ
て、該吸込口2にはベルマウス8が配置されるととも
に、該ベルマウス8の下方側にはフィルター7を備えた
吸込グリル6が装着されている。また、上記吸込グリル
6の外周側には、上記熱交換器5の下流側に臨んで吹出
口3が形成されている。
心送風機Xの運転により、上記吸込口2から吸い込んだ
室内空気を該遠心送風機Xの送風機吹出口17から上記
熱交換器5側に向けて吹き出す。そして、この吹出空気
は、上記熱交換器5を通過する間に該熱交換器5側を循
環する冷媒と熱交換して温風あるいは冷風として上記吹
出口3から室内に吹き出され、該室内の暖房あるいは冷
房を行う。
室内機の断面図である。
である。
る。
路、5は熱交換器、6は吸込グリル、7はフィルター、
8はベルマウス、9は天井、10は羽根車、11はハ
ブ、12はシュラウド、13は翼、14はボス、15は
一体成形体、16は送風機吸込口、17は送風機吹出
口、18は空気流路、19はモータ、20はノコ歯形
状、21は歯、22は翼接合面、31は下型(第1成形
型)、32は上型(第2成形型)、33は抜型(第3成
形型)、Xは遠心送風機、Zは室内機(空気調和機)で
ある。
Claims (5)
- 【請求項1】 モータ(19)の回転軸(19a)に軸
着されるハブ(11)と、該ハブ(11)に対して所定
の間隔をもって対向配置されるとともにその軸心部分に
吸込口(16)が形成されたシュラウド(12)と、上
記ハブ(11)の外周部と上記シュラウド(12)の外
周部との間に跨がり且つ上記ハブ(11)の軸心を中心
として略放射状に配置された複数枚の翼(13),(1
3),・・とからなる羽根車(10)を備え、該羽根車
(10)の回転により上記翼(13)の前縁(13a)
側から後縁(13a)側に流れる空気流を発生させるよ
うに構成された遠心送風機であって、 上記翼(13)の後縁(13b)を、翼長方向に交互に
折曲しながら翼幅方向に延びるノコ歯形状(20)とす
るとともに、該ノコ歯形状(20)を構成する複数の歯
(21),(21),・・が、その歯高を「H」、歯ピ
ッチを「S」としたとき、上記羽根車(10)の外径
「D」に対して「0.005<(H/D)<0.01
5」及び「0.01<S/D<0.02」とされている
ことを特徴とする遠心送風機。 - 【請求項2】 請求項1において、 上記ノコ歯形状(20)を構成する複数の歯(21),
(21),・・のそれぞれが略三角形状とされているこ
とを特徴とする遠心送風機。 - 【請求項3】 請求項2において、 上記各歯(21),(21),・・が、その先端部を平
面状又は円弧状としていることを特徴とする遠心送風
機。 - 【請求項4】 ハブ(11)と該ハブ(11)に対して
所定の間隔をもって対向配置されるシュラウド(12)
と上記ハブ(11)の外周部と上記シュラウド(12)
の外周部との間に跨がって配置されるとともにその後縁
(13b)が翼長方向に交互に折曲しながら翼幅方向に
延びるノコ歯形状(20)とされた複数枚の翼(1
3),(13),・・とからなる羽根車(10)を備え
た遠心送風機における上記羽根車(10)を製造するに
際して、 上記ハブ(11)の板厚方向両側面のうちの上記翼(1
3)が付設される一方の側面を成形する第1成形型(3
1)と、 該第1成形型(31)と相対的に接離可能に対向配置さ
れて上記ハブ(11)の他方の側面を成形する第2成形
型(32)と、 上記各翼(13),(13),・・の間隙部のそれぞれ
に該翼(13)の翼長方向に進退可能に配置されて少な
くとも上記翼(13)の後縁(13b)に設けられる上
記ノコ歯形状(20)を成形する複数の第3成形型(3
3),(33),・・とを使用し、 上記第1成形型(31)と第2成形型(32)と上記各
第3成形型(33),(33),・・とをそれぞれ所定
の組付け位置に設定し、これら各成形型(31),(3
2),(33),(33),・・の間に形成されたキャ
ビティ内に溶融素材を注入して成形し、 しかる後、上記第1成形型(31)と第2成形型(3
2)とを相互に離間させて型外しを行うとともに、上記
各第3成形型(33),(33),・・のそれぞれを上
記翼(13)の翼長方向に移動させて型外しを行って上
記ハブ(11)と上記各翼(13),(13),・・と
が一体となった一体成形体(15)を製造し、 その後、上記一体成形体(15)における上記翼(1
3),(13),・・の端部に、該一体成形体(15)
と別体に成形された上記シュラウド(12)を接合固定
して上記羽根車(10)を得ることを特徴とする遠心送
風機の製造方法。 - 【請求項5】 ケーシング(1)内に形成された通風路
(4)に、熱交換器(5)と遠心送風機(X)とを配置
してなる空気調和機であって、 上記遠心送風機(X)が請求項1,2又は3に記載の遠
心送風機であることを特徴とする空気調和機。
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