JP3120959B2

JP3120959B2 - 送風機

Info

Publication number: JP3120959B2
Application number: JP07227756A
Authority: JP
Inventors: 匡史東田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1995-09-05
Filing date: 1995-09-05
Publication date: 2000-12-25
Anticipated expiration: 2015-09-05
Also published as: JPH0972300A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば天井埋込型
等の空気調和装置に備えられる送風機に係り、特に、こ
の送風機における騒音及び空気抵抗の低減化対策に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば実開平５−５９１１８
号公報に開示されているように、天井埋込型の空気調和
装置は、天井裏空間に据付けられた本体ケーシングと、
天井面に設置され、上記本体ケーシングの内部空間に連
通する吸込口及び吹出口を備えた化粧パネルとを備えて
おり、上記本体ケーシング内部の中央部に送風機が配置
され、この送風機の空気吹出し下流側に熱交換器が配置
されている。そして、送風機の駆動により、化粧パネル
の吸込口から本体ケーシング内に吸込まれた室内空気
が、送風機から熱交換器に向って吹出され、この熱交換
器を通過する際に温度調整されて調和空気となって化粧
パネルの吹出口から室内空間に供給される。

【０００３】また、送風機の周辺には、空気抵抗となる
部材（吸込グリルやエアフィルタ等）が配置されてお
り、これら部材によって空気の流れが乱され、送風機へ
は、この流れが乱された空気がそのまま導入されること
になるので、これが原因となって、送風音や空気抵抗が
増大してしまう。つまり、送風機単体よりも空調機に組
込んだときの方が送風機の周辺における送風音及び空気
抵抗が共に大きくなる。この送風音及び空気抵抗の発生
原因の一つは、送風機のケーシングに形成された吸込口
周縁部での渦流がある。図１１は、吸込口(a) 周縁部で
の渦流の発生状態を示している。このような渦流が発生
している場合、この渦流の発生域では空気の吸込量は僅
かであるので、空気を吸込む実際の吸込口径はこの渦流
発生域の内側の寸法ｔである。また、このように実際の
吸込口径ｔが小さい場合、ケーシング(b) 内に配置され
ているファンロータ(c) では、空気の殆ど流れない領域
（一般に死水域と呼ばれる）ｓが大きくなっており、こ
のため十分な空気吹出量が得られないことになってしま
う。

【０００４】このため、この種の送風機では、送風機の
吸込側での空気の乱流を小さくして送風音や空気抵抗を
できるだけ低減させたいといった要求がある。この要求
に応えるものとして例えば特開平５−６５８９９号公報
に開示されているように、シロッコファンにおいて、そ
の吸込口に格子を設け、この格子の整流作用によって送
風音及び空気抵抗を低減させるといったことが提案され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構成では、格子自身が空気抵抗の発生原因になり、整流
作用による効果を妨げるものとなっているので、送風音
及び空気抵抗を低減させるには限界があった。

【０００６】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であって、送風機の吸込口に空気抵抗となる部材を配設
することなしに該送風機における送風音及び空気抵抗を
大幅に低減することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、送風機の吸込口周縁部において空気の
整流作用が得られるようにし、これによって、吸込口周
縁部での渦流の発生領域を縮小するようにした。

【０００８】具体的に、請求項１記載の発明は、図４に
示すように、空気吸込口(3c)が形成され且つ吸込空気を
該空気吸込口(3c)に導くように該空気吸込口(3c)に向か
うにしたがって空気流通の下流側に湾曲した空気吸込部
(3e)を有するケーシング(3b)と、該ケーシング(3b)内に
配設されたファンロータ(3d)とを備え、上記ファンロー
タ(3d)の回転により、該ケーシング(3b)外の空気を該空
気吸込部(3e)に沿って湾曲させてから該空気吸込口(3c)
を通じて該ファンロータ(3d)に導いて送風する送風機で
あって、上記空気吸込口(3c)の周縁部の端面(3f)は、空
気流通の下流側に凹凸形成された波形状に形成されてい
る構成としている。

【０００９】この構成により、ファンロータ(3d)により
空気吸込口(3c)から吸込んだ空気を送風する際、この空
気吸込口(3c)の周縁部を流れる空気は、その端面に形成
された波形状(15)によって整流されることになる。この
ため、吸込口周縁部での渦流の発生領域が縮小し、これ
に伴って実際の吸込口径が拡大し死水域が縮小すること
になる。また、空気吸込口(3c)から吸込まれる空気は、
空気吸込部(3e)の湾曲形状に沿って案内された後、波形
状(15)によって整流されることになる。このため、これ
らの相乗作用により、空気を円滑にファンロータ(3d)に
送り込むことができ、送風音及び空気抵抗が大幅に低減
される。

【００１０】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
の送風機において、空気吸込口(3c)の周縁部の波形状は
三角波状とした構成としている。

【００１１】請求項３記載の発明は、上記請求項１記載
の送風機において、空気吸込口(3c)の周縁部の波形状を
正弦波状とした構成としている。

【００１２】請求項４記載の発明は、上記請求項１記載
の送風機において、空気吸込口(3c)の周縁部の波形状を
矩形波状とした構成としている。

【００１３】請求項５記載の発明は、上記請求項１記載
の送風機において、空気吸込口(3c)の周縁部の波形状
は、波ピッチが２〜８ｍｍであり、波高さが１〜５ｍｍ
に形成されている構成としている。

【００１４】これらの構成により、空気吸込口(3c)の周
縁部の形状を具体化でき、吸込口周縁部での渦流の発生
領域を縮小するための構成の実用性が向上する。

【００１５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。図１は本実施形態に係る天井埋込型空
気調和装置(1) の斜視図、図２はその下面図（天井面に
据付けられた状態で室内側から見た図）であり、図３は
図２におけるIII-III 線に沿った断面の拡大図である。
この図３に示すように、本空気調和装置(1) は、天井
(R) に形成された開口(H) に挿入配置されており、下方
に開放する本体ケーシング(2) が天井裏空間(S) に据付
けられている。この本体ケーシング(2) は天板(2a)と該
天板(2a)の外縁部から下方に延びる側板(2b)とを備えて
いる。また、本体ケーシング(2) 内の中央部には、側方
（紙面鉛直方向）に開放する吸込口(3c)と上方に向って
開放する吹出口(3a)とを備えた送風機(3) が配設されて
いる。この送風機(3) は、図４にも示すように、樹脂製
のファンケーシング(3b)内に複数枚の羽根(3g,3g, …)
を備えた送風手段としてのファンロータ(3d)が収容され
たシロッコファンで成っており、ファンロータ(3d)の回
転に伴って吸込口(3c)から吸込んだ空気を吹出口(3a)よ
り上方に吐出する。尚、この送風機(3) は、その吸込側
と吐出側とを区画するファン天板(3i)によって支持され
ている。また，この送風機(3)に対し、図３の左右両側
（空気調和装置の幅方向の両側）には熱交換器(4,4')が
配設されている。この熱交換器(4,4')は、室外機に冷媒
配管(12)（図１参照）を介して連結され、冷房運転時に
は蒸発器として、暖房運転時には凝縮器として機能し、
送風機(3) から吐出された空気との間で熱交換を行って
該空気を温度調整する。また、熱交換器(4) の下側には
ドレンパン(5) が配設されており、冷房運転時に熱交換
器(4) で発生した凝縮水をドレンとして回収してドレン
パイプ(13)に排出するようになっている。

【００１６】また、本体ケーシング(2) の下端部には化
粧パネル(6) が取付けられている。この化粧パネル(6)
は、その中央部に開口(6a)が形成されており、該開口(6
a)の中央部には該開口(6a)よりも小形のカバーパネル
(7) が配設され、該カバーパネル(7) の両外側部分に、
室内空気を本体ケーシング(2) 内部に導入するための空
気吸込口(6b,6b) が形成されている。つまり、この空気
吸込口(6b,6b) は、図１及び図２の如く、空気調和装置
(1) の２箇所に配設され、夫々が該空気調和装置(1) の
長手方向（図２の左右方向）に夫々延びている。また、
このカバーパネル(7) は、図３の如く、その両側縁部が
湾曲されて成るフック部(7a,7a) が設けられており、こ
のフック部(7a,7a) が化粧パネル(6) に設けられた水平
方向に延びる係止ピン(6c,6c) に係止されて落下が防止
された状態で化粧パネル(6) に一体的に組付けられてい
る。また、本体ケーシング(2) 内における空気吸込口(6
b,6b) に対向した位置にはエアフィルタ(8) が設けられ
て、本体ケーシング(2) 内への塵埃の侵入を防止してい
る。

【００１７】また、化粧パネル(6) の両側縁部（図２に
おける上下方向の両側縁部）には空気吹出口(6d,6d) が
夫々形成されている。この各空気吹出口(6d,6d) は、化
粧パネル(6) の外側縁部を形成する外側部材(9) と、該
外側部材(9) に対して所定間隔を存した内側位置におい
て平行に延びる内側部材(10)との間に形成されている。
そして、この各空気吹出口(6d,6d) により、上記熱交換
器(4) において生成された調和空気を室内空間に供給す
るようになっている。このようにして、空気吸込口(6
b)、エアフィルタ(8) 、送風機(3) 、熱交換器(4,4')、
空気吹出口(6d)に亘って空気流通路(A) が形成されてい
る。

【００１８】また、各空気吹出口(6d,6d) の中央部に
は、該各空気吹出口(6d,6d) から室内空間へ吹出される
調和空気の吹出方向を変更可能とする水平羽根(11)が回
動可能に配設されている。この水平羽根(11)は、樹脂製
で長尺の板材であって、その長手方向の両側部に図示し
ない支持ピンが突設されており、この支持ピンが化粧パ
ネル(6) に回転自在に支持されており、図示しないモー
タの駆動によって該支持ピンを回動中心とした回動動作
が行われるようになっている。

【００１９】次に、本実施形態の特徴として、上記送風
機(3) のファンケーシング(3b)の吸込口(3c)の構成につ
いて説明する。図５に示すように、ファンケーシング(3
b)の吸込口(3c)の外周部分は、開口縁（中心部分）に向
うにしたがって内側（ファンロータ(3d)側で図５の上
側）に湾曲するような空気吸込部としてのベルマウス部
(3e)で形成されており、このベルマウス部(3e)の内縁部
の端面(3f)がその全周に亘って複数の三角波状に凹凸形
成されている。図６は内縁部の端面(3f)の拡大図であ
る。尚、この端面(3f)の具体的な寸法としては、三角波
のピッチＰが２mm、高さＨが１mmに設定されている。こ
の端面(3f)の寸法としては、これに限らず、例えばピッ
チＰが２〜８mmの範囲で、高さＨが１〜５mmの範囲で任
意に設定可能である。このようにして本発明でいう整流
手段(15)が構成されている。

【００２０】このような吸込口(3c)の端面(3f)の形状に
より、ベルマウス部(3e)の形状に沿ってファンケーシン
グ(3b)の内部に導入される空気が、三角波状の端面(3f)
によって整流されるような構成となっている。

【００２１】次に、上述の如く構成された空気調和装置
(1) の運転動作について説明する。この空調運転時に
は、送風機(3) の駆動、つまりファンケーシング(3b)内
でのファンロータ(3d)の回転に伴って、空気吸込口(6b)
から本体ケーシング(2) 内に吸込まれた室内空気は、エ
アフィルタ(8) によって塵埃が除去された後、送風機
(3) を経て熱交換器(4,4')に流される。そして、この熱
交換器(4,4')において冷媒との間で熱交換を行って温度
調整（冷房運転にあっては冷却、暖房運転にあっては加
熱）された後、空気吹出口(6d)から室内空間に吹出され
て該室内空間の空気調和を行う。

【００２２】このような運転動作において、送風機(3)
のファンケーシング(3b)内に導入される空気のうちベル
マウス部(3e)の湾曲形状に沿って導入される空気は、三
角波状の端面(3f)によって整流される。この整流作用に
より、図１０に示すように、ベルマウス部(3e)で発生し
ていた渦流の発生領域が縮小されることになる。このた
め、従来のもの（図１１に示す）よりも実際の吸込口径
Ｔが拡大され、また、死水域Ｓが縮小されることにな
る。つまり、渦流の縮小化によって送風音の低減が図
れ、吸込口径Ｔの拡大及び死水域Ｓの縮小に伴う空気抵
抗の低減により送風量の増大を図ることができる。ま
た、この整流構造は、従来の吸込口に格子を設けるよう
な空気の流通抵抗となるものではないので、送風音及び
空気抵抗の低減を阻害することがない。

【００２３】このように、本形態によれば、送風機(3)
の内周側端面(3f)の形状を変更するのみで該送風機(3)
における送風音及び空気抵抗を共に低減することがで
き、空気調和装置の静粛性及び空調性能を共に向上でき
る。

【００２４】−実験例− 次に、本発明の効果を確認するために行った実験例につ
いて説明する。本実験では、図１０に示す本発明に係る
ものと、図１１に示す従来例に係るものとの夫々におい
てファンロータの回転数を増大させながら送風音及び吹
出風量について夫々測定した。その結果を図７に示す。
この図から分かるように、送風音は、本発明に係る構成
の方が低くなっており、これにより空気調和装置の静粛
性が向上することが確認できた。特に、ファンロータ(3
d)の回転数が高いほど顕著である。また、吹出風量は、
本発明に係る構成の方が高くなっており、これにより空
気調和装置の空調性能が向上することが確認できた。

【００２５】次に、ベルマウス部(3e)の内縁部の端面(3
f)の形状の変形例について説明する。図８に示すものは
正弦波状に形成したものであり、図９に示すものは矩形
波状に形成したものである。このような波形状に端面(3
f)を形成した場合にあっても、上述と同様に、導入され
る空気の整流作用を得ることができ、これによって、送
風機における送風音及び空気抵抗を共に低減することが
でき、空気調和装置の静粛性及び空調性能を共に向上で
きる。

【００２６】尚、本実施形態では、天井埋込型空気調和
装置(1) に、本発明を適用した場合について説明した
が、本発明は、これに限らず、天井吊下型や壁掛型等の
種々の空気調和装置に対して適用可能である。

【００２７】また、シロッコファンのファンケーシング
(3b)の吸込口(3c)の端面(3f)に適用した場合について説
明したが、ターボファンの吸込側に配置されるベルマウ
スの吸込口端面に適用することも可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば以下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載
の発明によれば、送風機の空気吸込口の周縁部の端面
に、空気流通方向の下流側に凹凸形成された波形状を設
けたことにより、該周縁部を流れる空気を整流しながら
ファンロータに向って案内することができ、この整流作
用により吸込口周縁部での渦流の発生領域が縮小し、こ
れに伴って実際の吸込口径が拡大し死水域が縮小するの
で、送風音及び空気抵抗の低減を図ることができ、従来
の吸込口に格子を設けた場合のような空気の流通抵抗の
増大を招くことなしに送風機の静粛性及び送風能力を共
に向上できる。

【００２９】また、空気吸込部を、空気吸込口の中心に
向かうにしたがって空気流の下流側に湾曲して形成した
ために、空気吸込口から吸込まれる空気をファンロータ
に向かって円滑に案内することができ、上述の効果と相
俟って、送風音及び空気抵抗を大幅に低減でき、送風機
の静粛性及び送風能力を更に向上できる。

【００３０】請求項２記載の発明では、空気吸込口の周
縁部の波形状を三角波状とし、請求項３記載の発明では
正弦波状とし、請求項４記載の発明では矩形波状とし、
請求項５記載の発明では波ピッチを２〜８ｍｍ、波高さ
を１〜５ｍｍとしたために、これらによって空気吸込口
の周縁部の形状を具体化でき、吸込口周縁部での渦流の
発生領域を縮小するための構成の実用性の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る天井埋込型空気調和
装置の斜視図である。

【図２】空気調和装置を室内側から見た図である。

【図３】図２におけるIII-III 線に沿った断面図であ
る。

【図４】送風機の一部を破断した斜視図である。

【図５】ベルマウス部の形状を示す斜視図である。

【図６】ベルマウス部の端面形状を拡大して示す図であ
る。

【図７】実験例の結果を示す図である。

【図８】変形例における図６相当図である。

【図９】他の変形例における図６相当図である。

【図１０】本発明における送風機吸込口における渦流発
生状態を示す図である。

【図１１】従来例における送風機吸込口における渦流発
生状態を示す図である。

【符号の説明】

(3) 送風機 (3c) 吸込口 (3d) ファンロータ (3e) ベルマウス部（空気吸込部） (3g) 羽根 (15) 整流手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭54−1409（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−112898（ＪＰ，Ａ) 特開昭59−29799（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−80097（ＪＰ，Ａ) 特開平３−233196（ＪＰ，Ａ) 特開平７−145799（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F04D 29/28,29/44 F04D 29/54,29/66 F24F 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】空気吸込口(3c)が形成され且つ吸込空気
を該空気吸込口(3c)に導くように該空気吸込口(3c)に向
かうにしたがって空気流通の下流側に湾曲した空気吸込
部(3e)を有するケーシング(3b)と、該ケーシング(3b)内に配設されたファンロータ(3d)とを
備え、上記ファンロータ(3d)の回転により、該ケーシング(3b)
外の空気を該空気吸込部(3e)に沿って湾曲させてから該
空気吸込口(3c)を通じて該ファンロータ(3d)に導いて送
風する送風機であって、上記空気吸込口(3c)の周縁部の端面(3f)は、空気流通の
下流側に凹凸形成された波形状に形成されている送風
機。
【請求項２】空気吸込口(3c)の周縁部の波形状は三角
波状である請求項１記載の送風機。
【請求項３】空気吸込口(3c)の周縁部の波形状は正弦
波状である請求項１記載の送風機。
【請求項４】空気吸込口(3c)の周縁部の波形状は矩形
波状である請求項１記載の送風機。
【請求項５】空気吸込口(3c)の周縁部の波形状は、波
ピッチが２〜８ｍｍであり、波高さが１〜５ｍｍに形成
されている請求項１記載の送風機。