JP7282215B2 - 送風機及び空気調和装置 - Google Patents
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Description
また、本開示に係る送風機は、回転軸と同軸に設けられている第1の遠心ファンと横流ファンとを備え、前記第1の遠心ファンは、第1のケーシングと、前記第1のケーシングに収容されている第1の羽根車と、を有し、前記第1の羽根車は前記回転軸を中心として回転可能な第1の回転主板と、前記第1の回転主板に設けられた複数の第1の羽根と、を有し、前記第1のケーシングは、前記回転軸の方向における両端部のうちの一方の端部に設けられ、気流を吸込むための第1の吸込み孔が形成されている第1の側板と、他方の端部に設けられ、連通孔が形成されている第1の固定主板と、前記第1の羽根車の外周に対向している第1の周壁と、を有し、前記横流ファンは、前記第1の回転主板において前記第1の羽根が設けられている面の反対側の面に設けられている第2の羽根車と、前記第2の羽根車の回転外周に配置された舌部と、前記第2の羽根車を挟んで前記舌部と対向した位置において、前記回転外周に沿って配置されているスクロールケーシングと、を有し、前記回転外周において前記舌部と前記スクロールケーシングとで挟まれた領域のうち一方の領域に気流が吸い込まれる吸込み領域が形成され、他方の領域に気流が吹き出される吹出し領域が形成されており、前記第2の羽根車において前記回転軸の軸方向における両端部のうち一方の端部が、前記第1の回転主板において前記第1の羽根が設けられている面の反対側の面に接続され、前記第1の羽根車の直径が前記第2の羽根車の直径よりも小さくなるよう構成されており、前記第1の固定主板は、前記第2の羽根車側から前記回転軸の軸方向に見た場合、前記舌部から前記スクロールケーシングに対しておろした垂線と前記スクロールケーシングとの接点と、前記第2の羽根車の回転中心とを結ぶ直線と、前記回転中心と前記スクロールケーシングの巻き始め位置とを結ぶ直線と、が前記第1の固定主板を切り取る範囲に第2の貫通穴が形成されているものである。
また、本開示に係る送風機は、回転軸と同軸に設けられている第1の遠心ファンと横流ファンとを備え、前記第1の遠心ファンは、第1のケーシングと、前記第1のケーシングに収容されている第1の羽根車と、を有し、前記第1の羽根車は前記回転軸を中心として回転可能な第1の回転主板と、前記第1の回転主板に設けられた複数の第1の羽根と、を有し、前記第1のケーシングは、前記回転軸の方向における両端部のうちの一方の端部に設けられ、気流を吸込むための第1の吸込み孔が形成されている第1の側板と、他方の端部に設けられ、連通孔が形成されている第1の固定主板と、前記第1の羽根車の外周に対向している第1の周壁と、を有し、前記横流ファンは、前記第1の回転主板において前記第1の羽根が設けられている面の反対側の面に設けられている第2の羽根車と、前記第2の羽根車の回転外周に配置された舌部と、前記第2の羽根車を挟んで前記舌部と対向した位置において、前記回転外周に沿って配置されているスクロールケーシングと、を有し、前記回転外周において前記舌部と前記スクロールケーシングとで挟まれた領域のうち一方の領域に気流が吸い込まれる吸込み領域が形成され、他方の領域に気流が吹き出される吹出し領域が形成されており、前記第2の羽根車において前記回転軸の軸方向における両端部のうち一方の端部が、前記第1の回転主板において前記第1の羽根が設けられている面の反対側の面に接続され、前記第1の羽根車の直径が前記第2の羽根車の直径よりも小さくなるよう構成されており、前記第1のケーシングの前記第1の周壁は、前記第1のケーシングを前記回転軸に水平な面で切断し、前記回転軸に直交する方向から見た場合、前記第1のケーシングにおいて前記第1の固定主板の側よりも前記第1の側板の側が狭くなるように傾斜して傾斜部を有しているものである。
図1は実施の形態1に係る送風機の斜視図である。図2は実施の形態1に係る送風機の縦断面図である。図3は実施の形態1に係る送風機の横断面図である。図4は実施の形態1に係る送風機の横断面図である。図2は、図1の面PAで送風機10を切断し、上方から示す図である。面PAは、後述する回転軸20を含む水平面である。図3は図1の面PBで切断した図であり、図2のD-D断面図に相当する。図4は図1の面PCで切断した図であり、図2のE-E断面図に相当する。面PB及び面PCは回転軸20が直交する面である。
図9に示す変形例1では、第1の回転主板21の外径は第1の連通孔5よりも大きい。換言すると、示す変形例1では、第2の羽根車32、第1の固定主板1、及び第1の回転主板21を回転軸20方向に透視すると、第2の羽根車32の吸込み領域22側において、第1の固定主板1が第1の回転主板21で覆われている。この構成によっても、上述の効果と同様の効果、すなわち気流の漏出100の低減、送風機10の性能向上が得られる。
図10に示す変形例2では、第1の回転主板21の、回転軸20の周方向に溝24が設けられ、第1の連通孔5の孔径Dhが第1の羽根車31の羽根径Dsよりも小さくなっている。また、第1の固定主板1を回転軸20の軸方向に見た場合、第1の連通孔5の孔径は第2の羽根車32の羽根径Dcよりも小さくなっている。この構成によっても、漏出気流110が低減され、送風機10の性能が向上する。
図11に示す変形例3では、第1の連通孔5の開口端の一部あるいは全周に絞り機構25が設けられている。絞り機構25は、横流ファン12から第1の遠心ファン11へ向かうにつれ、内径が次第に小さくなるよう構成されている。かかる構成により、第1の羽根車31と第2の羽根車32との接続部である第1の回転主板21の外周と、第1の連通孔5とに囲まれる連通空間が高圧化され、漏出気流110が低減され、送風機10の性能が向上する。
図12に示す変形例4では、変形例3の絞り機構25に加え、第1の羽根車31と第2の羽根車32との接続部に羽根26が設けられている。羽根26は図11に示す第1の回転主板21の外周に設けられている。かかる構成により、第1の羽根車31と第2の羽根車32との接続部である第1の回転主板21の外周と、第1の連通孔5とに囲まれる連通空間が高圧化され、漏出気流110が低減され、送風機10の性能が向上する。
図13に示す変形例5のように、第1の回転主板21を横流ファン12の舌部6及びスクロールケーシング7に囲まれる空間にずらして配置し、連通空間を高圧下してもよい。
図14に示す変形例6のように、第1の回転主板21を第1の遠心ファン11の第1のケーシング8に囲まれる空間にずらして配置し、連通空間を高圧してもよい。
図15は本実施の形態2の第1の回転主板21を備える羽根車30を示す斜視図である。実施の形態2は、実施の形態1の第1の回転主板21に関するものであり、送風機10及び空気調和装置200の構成は実施の形態1と同様であるため、説明を省略し、同様の部材あるいは相当部分には同じ符号を付している。
図16は実施の形態2の変形例を示す図である。図16は、図15の面PFにおける断面図である。図16には第1の貫通穴27の位置の変形例が示されている。図16に示すように、第1の貫通穴27は第1の羽根車31の内周側に形成されてもよい。図16の変形例では、第1の貫通穴27は3つ形成されている。
図17は本実施の形態3に係る送風機10を示す、図3に対応する断面図である。図17において、第1の羽根車31外周の周方向の気流のノズル近傍で周回する気流111が破線の矢印で示され、第1の遠心ファン11の気流112が実線の矢印で示されている。図18は実施の形態3に係る送風機10を示す、図4に対応する断面図である。実施の形態3は、実施の形態1の第1の連通孔5に関するものであり、送風機10及び空気調和装置200の構成は実施の形態1と同様であるため、説明を省略し、同様の部材あるいは相当部分には同じ符号を付している。
図19は実施の形態3に係る第1の連通孔5の変形例を示す、図4に対応する断面図である。図19に示す変形例では、第2の羽根車32の吹出し領域23のみ、第1の連通孔5の開口端の回転軸20との距離が少なくとも一部をDc/2より大きく形成され、第2の羽根車32の吸込み領域22の第1の連通孔5の開口端の回転軸20との距離がDc/2より小さく形成されている。これにより、吹出し領域23の側のみ、第2の羽根車32よりも外周側に第1の連通孔5が開口している。この構成により、第1の遠心ファン11を流れる気流112(図17参照)の誘引効果が大きくなり、送風機10の性能が向上する。なお、第1の連通孔5の開口形状の図心の位置に関して、回転軸20からの偏心方向や偏心率は、吹出し領域23側であれば図19に示す例と異なってもよい。第1の連通孔5の図心位置の回転軸20からの偏心方向や偏心率は、送風機10の作動条件に合わせて調整される。
図20は本実施の形態4に係る送風機10を示す、図4に対応する断面図である。実施の形態4は、実施の形態1の第1の固定主板1に関するものであり、送風機10及び空気調和装置200の構成は実施の形態1と同様であるため、説明を省略し、同様あるいは相当部分には同じ符号を付している。
図21は実施の形態4に係る送風機10の変形例を示す、図4に対応した断面図である。図21に示す変形例のように、第2の貫通穴127の一部が直線LOAと直線LOBとが第1の固定主板1を切り取る範囲から外れていてもよい。特に第2の貫通穴127を垂線50よりも気流の上流側に設けることで大きな性能改善効果が得られる。
図22は本実施の形態5に係る送風機10を示す、図2に対応した断面図である。図23は本実施の形態5の効果を示す、図4に対応した断面図である。実施の形態5は、実施の形態1の第1のケーシング8の第1の周壁3に関するものであり、送風機10及び空気調和装置200の構成は実施の形態1と同様であるため、説明を省略し、同様の部材あるいは相当部分には同じ符号を付している。
図24は実施の形態5に係る送風機10の変形例を示す、図2に対応した断面図である。図24に示す変形例のように、第1のケーシング8の第1の周壁3の傾斜部28を、第1の側板2近傍の一部のみに設けても、上述の効果が得られる。第1の周壁3において傾斜部28を設ける範囲は、送風機10の動作点により適宜調整されてよい。
図25は本実施の形態6に係る第1の遠心ファン11を示す、図3に対応した断面図である。図26は本実施の形態6に係る送風機10を示すG-G断面図である。実施の形態6は、実施の形態1の第1のケーシング8の第1の周壁3に関するものであり、送風機10及び空気調和装置200の構成は実施の形態1と同様であるため、説明を省略し、同様あるいは相当部分には同じ符号を付している。
図27は本実施の形態7に係る送風機10を示す斜視図である。図28は本実施の形態7に係る送風機10を図27の面PHで切断し、上方から示す図である。実施の形態7は、空気調和装置200に備える実施の形態1の送風機10において第2の羽根車32に関するものであり、空気調和装置200の構成は実施の形態1と同様であるため、説明を省略し、同様の部材あるいは相当部分には同じ符号を付している。
Claims (14)
- 回転軸と同軸に設けられている第1の遠心ファンと横流ファンとを備え、
前記第1の遠心ファンは、第1のケーシングと、前記第1のケーシングに収容されている第1の羽根車と、を有し、前記第1の羽根車は前記回転軸を中心として回転可能な第1の回転主板と、前記第1の回転主板に設けられた複数の第1の羽根と、を有し、
前記第1のケーシングは、前記回転軸の方向における両端部のうちの一方の端部に設けられ、気流を吸込むための第1の吸込み孔が形成されている第1の側板と、他方の端部に設けられ、連通孔が形成されている第1の固定主板と、前記第1の羽根車の外周に対向している第1の周壁と、を有し、
前記横流ファンは、前記第1の回転主板において前記第1の羽根が設けられている面の反対側の面に設けられている第2の羽根車と、前記第2の羽根車の回転外周に配置された舌部と、前記第2の羽根車を挟んで前記舌部と対向した位置において、前記回転外周に沿って配置されているスクロールケーシングと、を有し、前記回転外周において前記舌部と前記スクロールケーシングとで挟まれた領域のうち一方の領域に気流が吸い込まれる吸込み領域が形成され、他方の領域に気流が吹き出される吹出し領域が形成されており、
前記第2の羽根車において前記回転軸の軸方向における両端部のうち一方の端部が、前記第1の回転主板において前記第1の羽根が設けられている面の反対側の面に接続され、
前記第1の羽根車の直径が前記第2の羽根車の直径よりも小さくなるよう構成されており、
前記第1の回転主板には、前記回転軸の軸方向から見て前記第2の羽根車の内周側に、前記回転軸の軸方向に貫通する第1の貫通穴が形成されている送風機。 - 回転軸と同軸に設けられている第1の遠心ファンと横流ファンとを備え、
前記第1の遠心ファンは、第1のケーシングと、前記第1のケーシングに収容されている第1の羽根車と、を有し、前記第1の羽根車は前記回転軸を中心として回転可能な第1の回転主板と、前記第1の回転主板に設けられた複数の第1の羽根と、を有し、
前記第1のケーシングは、前記回転軸の方向における両端部のうちの一方の端部に設けられ、気流を吸込むための第1の吸込み孔が形成されている第1の側板と、他方の端部に設けられ、連通孔が形成されている第1の固定主板と、前記第1の羽根車の外周に対向している第1の周壁と、を有し、
前記横流ファンは、前記第1の回転主板において前記第1の羽根が設けられている面の反対側の面に設けられている第2の羽根車と、前記第2の羽根車の回転外周に配置された舌部と、前記第2の羽根車を挟んで前記舌部と対向した位置において、前記回転外周に沿って配置されているスクロールケーシングと、を有し、前記回転外周において前記舌部と前記スクロールケーシングとで挟まれた領域のうち一方の領域に気流が吸い込まれる吸込み領域が形成され、他方の領域に気流が吹き出される吹出し領域が形成されており、
前記第2の羽根車において前記回転軸の軸方向における両端部のうち一方の端部が、前記第1の回転主板において前記第1の羽根が設けられている面の反対側の面に接続され、
前記第1の羽根車の直径が前記第2の羽根車の直径よりも小さくなるよう構成されており、
前記第1の固定主板は、前記第2の羽根車側から前記回転軸の軸方向に見た場合、前記舌部から前記スクロールケーシングに対しておろした垂線と前記スクロールケーシングとの接点と、前記第2の羽根車の回転中心とを結ぶ直線と、前記回転中心と前記スクロールケーシングの巻き始め位置とを結ぶ直線と、が前記第1の固定主板を切り取る範囲に第2の貫通穴が形成されている送風機。 - 回転軸と同軸に設けられている第1の遠心ファンと横流ファンとを備え、
前記第1の遠心ファンは、第1のケーシングと、前記第1のケーシングに収容されている第1の羽根車と、を有し、前記第1の羽根車は前記回転軸を中心として回転可能な第1の回転主板と、前記第1の回転主板に設けられた複数の第1の羽根と、を有し、
前記第1のケーシングは、前記回転軸の方向における両端部のうちの一方の端部に設けられ、気流を吸込むための第1の吸込み孔が形成されている第1の側板と、他方の端部に設けられ、連通孔が形成されている第1の固定主板と、前記第1の羽根車の外周に対向している第1の周壁と、を有し、
前記横流ファンは、前記第1の回転主板において前記第1の羽根が設けられている面の反対側の面に設けられている第2の羽根車と、前記第2の羽根車の回転外周に配置された舌部と、前記第2の羽根車を挟んで前記舌部と対向した位置において、前記回転外周に沿って配置されているスクロールケーシングと、を有し、前記回転外周において前記舌部と前記スクロールケーシングとで挟まれた領域のうち一方の領域に気流が吸い込まれる吸込み領域が形成され、他方の領域に気流が吹き出される吹出し領域が形成されており、
前記第2の羽根車において前記回転軸の軸方向における両端部のうち一方の端部が、前記第1の回転主板において前記第1の羽根が設けられている面の反対側の面に接続され、
前記第1の羽根車の直径が前記第2の羽根車の直径よりも小さくなるよう構成されており、
前記第1のケーシングの前記第1の周壁は、前記第1のケーシングを前記回転軸に水平な面で切断し、前記回転軸に直交する方向から見た場合、前記第1のケーシングにおいて前記第1の固定主板の側よりも前記第1の側板の側が狭くなるように傾斜して傾斜部を有している送風機。 - 前記第2の羽根車と前記第1の固定主板と前記第1の回転主板とを前記回転軸の軸方向に透視した場合、前記第2の羽根車の前記吸込み領域の側において、前記第2の羽根車の少なくとも一部は前記第1の固定主板で覆われている請求項1~3のいずれか一項に記載の送風機。
- 前記第1の固定主板の少なくとも一部は前記第1の回転主板で覆われている請求項1~3のいずれか一項に記載の送風機。
- 前記第1の羽根車の羽根径をDs、前記第2の羽根車の羽根径をDcとしたとき、1<Dc/Ds<1.6となるよう構成されている請求項1~5のいずれか一項に記載の送風機。
- 前記第1のケーシングの前記第1の固定主板を前記回転軸の軸方向に見た場合、前記連通孔の孔径は前記第2の羽根車の羽根径よりも小さい請求項1~6のいずれか一項に記載の送風機。
- 前記第1の回転主板の外径は前記連通孔よりも大きい請求項1~7のいずれか一項に記載の送風機。
- 前記連通孔は、前記回転軸の軸方向から見て前記第2の羽根車の前記吹出し領域の側の単位角度当たりの開口面積が、前記回転軸の方向から見て前記第2の羽根車の前記吸込み領域の側の単位角度当たりの開口面積に対して大きくなるよう構成されている請求項1~8のいずれか一項に記載の送風機。
- 前記第1のケーシングの前記第1の周壁において、気流が吹き出す吹出ノズルは、前記回転軸と前記吹出ノズルの吹出し口への延伸方向とに水平な面から透視した場合、前記第1の側板の側の端部と前記回転軸と間の距離が、前記第1の固定主板の側の端部と前記回転軸との間の距離よりも、短くなるように傾斜している請求項1~9のいずれか一項に記載の送風機。
- さらに第2の遠心ファンを備え、
前記第2の遠心ファンは、第2のケーシングと、前記第2のケーシングに収容されている第3の羽根車と、を有し、前記第3の羽根車は前記回転軸を中心として回転可能な第2の回転主板と、前記第2の回転主板に設けられた複数の第2の羽根と、を有し、
前記第2のケーシングは、前記回転軸の軸方向における両端部のうちの一方の端部に設けられ、気流を吸込むための第2の吸込み孔が形成されている第2の側板と、他方の端部に設けられ、連通孔が形成されている第2の固定主板と、前記第3の羽根車の外周に対向している第2の周壁と、を有し、
前記第2の羽根車において前記回転軸の軸方向における両端部のうち他方の端部が、前記第2の回転主板において前記第2の羽根が設けられている面の反対側の面に接続されている請求項1~5のいずれか一項に記載の送風機。 - 前記第1の遠心ファンの前記第1の羽根車の各羽根幅の総和及び前記第2の遠心ファンの前記第3の羽根車の各羽根幅の総和をそれぞれL1とし、前記横流ファンの前記第2の羽根車の各羽根幅の総和をL2としたとき、0.3<L1/(L1+L2)<0.85となるよう構成されている請求項11に記載の送風機。
- 圧縮機と、凝縮器と、蒸発器とを有するヒートポンプを備え、前記ヒートポンプにおいて、前記凝縮器及び前記蒸発器の少なくとも一方に気体を送風する請求項1~12のいずれか一項に記載の送風機が設けられている空気調和装置。
- 冷房運転時に前記蒸発器として機能し、暖房運転時に前記凝縮器として機能する第1の熱交換器が搭載された室内機ユニットと、冷房運転時に前記凝縮器として機能し、暖房運転時に前記蒸発器として機能する第2の熱交換器が搭載された室外機ユニットと、を備え、
前記送風機は前記室内機ユニット及び前記室外機ユニットの少なくとも一方に搭載されている請求項13に記載の空気調和装置。
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