JP7370466B2 - 空気調和機の室外機 - Google Patents

空気調和機の室外機 Download PDF

Info

Publication number
JP7370466B2
JP7370466B2 JP2022531188A JP2022531188A JP7370466B2 JP 7370466 B2 JP7370466 B2 JP 7370466B2 JP 2022531188 A JP2022531188 A JP 2022531188A JP 2022531188 A JP2022531188 A JP 2022531188A JP 7370466 B2 JP7370466 B2 JP 7370466B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
outdoor unit
bell mouth
air flow
axial
length
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2022531188A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021255882A1 (ja
JPWO2021255882A5 (ja
Inventor
敬英 田所
奈穂 安達
勝幸 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of JPWO2021255882A1 publication Critical patent/JPWO2021255882A1/ja
Publication of JPWO2021255882A5 publication Critical patent/JPWO2021255882A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7370466B2 publication Critical patent/JP7370466B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/38Fan details of outdoor units, e.g. bell-mouth shaped inlets or fan mountings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/46Component arrangements in separate outdoor units
    • F24F1/48Component arrangements in separate outdoor units characterised by air airflow, e.g. inlet or outlet airflow
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F1/00Room units for air-conditioning, e.g. separate or self-contained units or units receiving primary air from a central station
    • F24F1/06Separate outdoor units, e.g. outdoor unit to be linked to a separate room comprising a compressor and a heat exchanger
    • F24F1/46Component arrangements in separate outdoor units
    • F24F1/48Component arrangements in separate outdoor units characterised by air airflow, e.g. inlet or outlet airflow
    • F24F1/54Inlet and outlet arranged on opposite sides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Other Air-Conditioning Systems (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

本開示は、ベルマウスを有する空気調和機の室外機に関するものである。
従来、空気調和機の室外機は、室外機の外郭を構成する筐体と、筐体の内部に配置された熱交換器及び送風機とを有する。そして、筐体には、送風機の駆動によって筐体内から筐体外に排出する空気を通過させる吸込口が形成されている。従来の空気調和機の室外機は、この吸込口に空気の流れをガイドするベルマウスが設けられているものがある(例えば、特許文献1参照)。
一般的に、空気調和機の室外機において、送風機の駆動によって生じる空気の流れは、筐体内において、ベルマウスの開口に向かう空気の流れと、ベルマウスの開口に入りきらずベルマウスの外側に向かう空気の流れとに分かれる。このうち、ベルマウスの外側に向かう空気の流れは、ベルマウスの開口端部と筐体の壁との隙間を通り、筐体の壁とベルマウスの外面部とによって囲まれた空間に流入する。筐体の壁とベルマウスの外面部とによって囲まれた空間に入り込んだ空気は、筐体の壁とベルマウスの外面部とに沿って流れ、再び、ベルマウスの開口端部と筐体の壁との隙間を通り、筐体の壁とベルマウスの外面部とによって囲まれた空間から流出する。そして、筐体の壁とベルマウスの外面部とによって囲まれた空間から流出した空気は、ベルマウスの開口に向かう空気の流れと合流する。
特開2013-096622号公報
従来の空気調和機の室外機は、ベルマウスの吸込側の開口径が吹出側の開口径が大きい。そして、ベルマウスの吸込側の開口径が大きいと、ベルマウスと筐体の壁との隙間が狭くなる。このような場合、ベルマウスの外側に向かう空気の流れは、ベルマウスの開口端部と筐体の壁との隙間を通る際に、筐体の壁とベルマウスの外面部とによって囲まれた空間に流入する空気と流出する空気とが衝突しやすい。筐体の壁とベルマウスの外面部とによって囲まれた空間に流入する空気と流出する空気とが衝突しやすいと、ベルマウスの開口に向かう空気の流れと合流しにくく筐体を通過する空気の風量が低下する。空気調和機の室外機は、筐体を通過する空気の風量が低下すると熱交換効率が低下し、熱交換効率を維持するためには筐体を通過する空気の風量が低下しない場合と比較して使用電力量が増加する。
本開示は、上述のような課題を解決するためのものであり、筐体を通過する空気の風量を増加させる空気調和機の室外機を提供することを目的とする。
本開示に係る空気調和機の室外機は、壁部に空気の吹出口が形成された筐体と、筐体の内部に配置され、回転軸を中心に回転自在な軸流ファンと、吹出口に設けられ、軸流ファンの外周を囲うベルマウスと、を備え、ベルマウスは、回転軸の軸方向に延びるように形成されており、軸流ファンによって生じる空気の流れがベルマウスの開口部を介して筐体の内部から外部へ向かう第1方向において、空気の流れの上流側から下流側に向かって吸込部と、中間部と、吹出部と、を有し、吸込部は、第1方向において、空気の流れの、上流側の開口径が下流側の開口径よりも大きく形成されており、中間部は、第1方向において、開口径が一定な直管状に形成されており、吹出部は、第1方向において、空気の流れの、下流側の開口径が上流側の開口径よりも大きく形成されており、第1方向において、吸込部の、ベルマウスを通過する空気の流れの最も上流側に位置する上流側の端部を上流端部と定義し、第1方向において、吹出部の、ベルマウスを通過する空気の流れの最も下流側に位置する下流側の端部を下流端部と定義し、壁部を軸方向に見た場合に、水平方向と上下方向との間の角度に位置する方向を対角方向と定義し、吹出口を軸方向に見た場合に、対角方向に存在する下流端部は、回転軸を中心として水平方向及び上下方向に存在する下流端部と接する仮想の円よりも、径方向において外側に位置し、回転軸と下流端部との距離である第1半径が転軸と上流端部との距離である第2半径よりも大きく形成されている部分は、軸方向において、吸込部と中間部との合計の長さである第1軸方向長さが、吹出部の長さである第2軸方向長さよりも長く形成されているものである。
本開示によれば、ベルマウスは、回転軸と下流端部との距離である第1半径が、回転軸と上流端部との距離である第2半径よりも大きく形成されている。また、ベルマウスは、軸方向において、吸込部と中間部との合計の長さである第1軸方向長さが、吹出部の長さである第2軸方向長さよりも長く形成されているものである。空気調和機の室外機は、ベルマウスが当該構成を備えていることによって、ベルマウスの吸込側の開口に直接向かう空気の流れと、ベルマウスの開口に入りきらずベルマウスの外側に向かい、筐体及びベルマウスの壁に沿って流れ、ベルマウスの吸込側の開口に向かう空気の流れとが合流しやすい。そのため、空気調和機の室外機は、筐体を通過する空気の風量を増加させることができる。
実施の形態1に係る空気調和機の概要図である。 実施の形態1に係る室外機を、吹出口側から見たときの斜視図である。 上面側から室外機の内部構成を説明するための概念図である。 室外機からファングリルを外した状態を示す斜視図である。 室外機からファングリル及び前壁部等を除去して、内部構成を示す斜視図である。 実施の形態1に係る室外機の正面図である。 実施の形態1に係る室外機の軸流ファンの軸方向及び径方向に沿った断面を示す概念図である。 実施の形態1に係る室外機の空気の流れを示す概念図である。 比較例に係る室外機の空気の流れを示す概念図である。 実施の形態1に係る室外機の空気の流れを示す他の概念図である。 比較例に係る室外機の空気の流れを示す他の概念図である。 実施の形態2に係る室外機の軸流ファンの軸方向及び径方向に沿った断面を示す概念図である。 実施の形態3に係る室外機の軸流ファンの軸方向及び径方向に沿った断面を示す概念図である。 実施の形態3に係る室外機の他の位置の軸方向及び径方向に沿った断面を示す概念図である。 実施の形態4に係る室外機のO-A断面を示す概念図である。 実施の形態4に係る室外機のO-B断面を示す概念図である。 実施の形態5に係る室外機のO-A断面とO-B断面とを示す概念図である。
以下、実施の形態に係る空気調和機70の室外機50等について図面を参照しながら説明する。なお、図1を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。また、理解を容易にするために方向を表す用語(例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」及び「後」等)を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置及び向きを限定するものではない。
実施の形態1.
[空気調和機70]
図1は、実施の形態1に係る空気調和機70の概要図である。図1に示すように、空気調和機70は、圧縮機64と凝縮器72と膨張弁74と蒸発器73とを順番に冷媒配管で接続した冷媒回路71を備えている。凝縮器72には、熱交換用の空気を凝縮器72に送風する凝縮器用ファン72aが配置されている。また、蒸発器73には、熱交換用の空気を蒸発器73に送風する蒸発器用ファン73aが配置されている。なお、空気調和機70は、冷媒回路71に冷媒の流れを切り替える四方弁等の流路切替装置を設け、暖房運転と冷房運転とを切り替える構成としてもよい。
[室外機50]
図2は、実施の形態1に係る室外機50を、吹出口53側から見たときの斜視図である。図3は、上面側から室外機50の内部構成を説明するための概念図である。図4は、室外機50からファングリル54を外した状態を示す斜視図である。図5は、室外機50からファングリル54及び前壁部51b等を除去して、内部構成を示す斜視図である。
室外機50は、室外機50の外殻を構成する筐体51を有する。図2及び図4に示すように、筐体51は、直方体の箱状に形成されている。筐体51は、筐体51の前面を構成する前壁部51bと、筐体51の背面を構成する背面壁部51dと、筐体51の上面を構成する天板51eと、筐体51の下面を構成する底板51fと、筐体51の側面を構成する左右一対の側壁51a及び側壁51cとを有する。
筐体51の側壁51a及び背面壁部51dには、外部から空気を吸込むための開口部(図示は省略)が形成されている。また、筐体51の前壁部51bには、筐体51の内部から外部に空気を吹き出すための開口部として、吹出口53が形成されている。さらに、吹出口53は、ファングリル54で覆われており、それにより、筐体51の外部の物体等と軸流ファン100との接触を防止し、安全が図られている。なお、図3の矢印ARは、空気の流れを示している。
図3及び図5に示すように、筐体51の内部には、回転自在な軸流ファン100と、ファンモータ61とが収容されている。軸流ファン100は、回転軸RSを中心として回転することによって、筐体51の外部から内部に空気を流入させ、筐体51の内部から外部へ空気を流出させる空気の流れを形成する。軸流ファン100は、ファンモータ61の回転軸62と接続されるハブ10と、ハブ10の周縁に設けられている複数の羽根20と、を有する。
軸流ファン100は、軸流ファン100に対して背面壁部51d側に配置された駆動源であるファンモータ61と、回転軸62を介して接続されており、このファンモータ61によって回転駆動される。ファンモータ61は、軸流ファン100に駆動力を付与する。ファンモータ61は、モータ支持部69に取り付けられている。モータ支持部69は、ファンモータ61と熱交換器68との間に配置されている。室外機50は、軸流ファン100の回転に伴い、筐体51の側面及び背面から空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気が熱交換器68を通過し、熱交換器68を通過する空気と熱交換器68の内部を流れる冷媒との間で熱交換が行われる。
筐体51の内部は、壁体である仕切板51gによって、軸流ファン100が設置されている送風室56と、圧縮機64等が設置されている機械室57とに分けられている。送風室56は、側壁51aと、仕切板51gと、前壁部51bと、天板51eと、底板51fとによって囲まれた空間である。機械室57は、側壁51cと、仕切板51gと、前壁部51bと、背面壁部51dと、天板51eと、底板51fとによって囲まれた空間である。側壁51aは、軸流ファン100を間において、仕切板51gと対向している。天板51eは、軸流ファン100を間において、底板51fと対向している。
筐体51内において、軸流ファン100の吸込側に設けられている熱交換器68は、板状の面が平行になるように並設された複数のフィンと、その並設方向に各フィンを貫通する伝熱管とを備えている。伝熱管内には、冷媒回路71を循環する冷媒が流通する。熱交換器68は、上下方向に複数設けられた伝熱管がそれぞれ筐体51の側壁51a側と背面壁部51d側とにかけてL字状に延びている。なお、熱交換器68の形状は、当該形状に限定されるものではない。熱交換器68は、例えば、背面壁部51dが形成されている送風室56の内部の背面側に沿って、略I字状に形成されてもよい。また、熱交換器68は、伝熱管が貫通するフィンを有さない所謂フィンレスの熱交換器でもよい。熱交換器68は、暖房運転時において蒸発器73として機能し、冷房運転時において凝縮器72として機能する。
室外機50の熱交換器68は、配管等を介して圧縮機64と接続され、さらに、室内側の熱交換器(図示は省略)及び膨張弁74等と接続されて、空気調和機70の冷媒回路71を構成する。室外機50の熱交換器68は、図1に示す凝縮器72又は蒸発器73を構成する。また、機械室57には、図5に示すように、基板箱66が配置されており、この基板箱66に設けられた制御基板67によって室外機内に搭載された機器が制御されている。
室外機50は、図4に示すように、筐体51内において、送風室56に配置された軸流ファン100の径方向外側に、円筒状に形成されたベルマウス30が配置されている。ベルマウス30は、吹出口53に設けられ、軸流ファン100の外周を囲うように配置されている。ベルマウス30は、軸流ファン100の外周側を囲い、軸流ファン100等により形成される空気の流れを整える。ベルマウス30は、羽根20の外周端よりも外側に位置し、軸流ファン100の回転方向に沿って環状に形成されている。ベルマウス30の一方側の側方には、仕切板51gが位置し、他方側の側方には、筐体51の側壁51aの一部が位置している。
回転軸RSの軸方向において、ベルマウス30の一方の端部は、吹出口53の外周を囲むように室外機50の前壁部51bと接続されている。なお、ベルマウス30は、前壁部51bと一体に形成されているが、当該構成に限定されるものではなく、前壁部51bと別体として形成され、前壁部51bにつなげられる構成として用意されてもよい。室外機50は、このベルマウス30によって、ベルマウス30の吸込側と吹出側との間の空気の流路が、吹出口53近傍の風路として構成される。すなわち、吹出口53近傍の風路は、ベルマウス30によって、送風室56内の他の空間と区切られる。
[ベルマウス30の詳細な構成]
図6は、実施の形態1に係る室外機50の正面図である。図7は、実施の形態1に係る室外機50の軸流ファン100の軸方向AD及び径方向に沿った断面を示す概念図である。なお、図7に示す白抜き矢印は、空気の流れARを示している。また、図7に示すハッチングの矢印は、ベルマウス30を通過する空気の流れる第1方向DIを示している。また、図7に示す軸方向ADは、回転軸RSの軸方向であり、AD1側は、空気の流れARの上流側であり、AD2側は、空気の流れARの下流側である。図6及び図7を用いてベルマウス30の詳細な構成について説明する。
ベルマウス30は、上述したように円筒状に形成されており、軸流ファン100の回転軸RSの軸方向ADに延びるように形成されている。ベルマウス30は、軸流ファン100によって生じる空気の流れARがベルマウス30の開口部30fを介して筐体51の内部から外部へ向かう第1方向DIにおいて、空気の流れの上流側から下流側に向かって吸込部31と、中間部32と、吹出部33とを有する。吸込部31と、中間部32と、吹出部33とは、一体に形成されている。ただし、吸込部31と、中間部32と、吹出部33とは、別体として形成され、それぞれが接続されてもよい。
吸込部31は、第1方向DIにおいて、空気の流れARの、上流側の開口径が下流側の開口径よりも大きく形成されている。ここで、第1方向DIにおいて、吸込部31の、ベルマウス30を通過する空気の流れARの最も上流側に位置する上流側の端部を上流端部30aと定義する。
上流端部30aは、ベルマウス30の、空気の流れARの最も上流側に位置する上流側の端部でもある。すなわち、上流端部30aは、ベルマウス30における軸方向の上流端点であり、ベルマウス30の上流側の開口端部である。また、吸込部31と、中間部32との境界部分を境界部30bと定義する。境界部30bは、第1方向DIにおける空気の流れARにおいて、吸込部31の下流端部であると共に、中間部32の上流端部である。
吸込部31は、第1方向DIにおいて、空気の流れARの上流端部30a側から下流端部側に向かって開口径が徐々に小さくなるように形成されている。吸込部31は、図7に示すように、回転軸RSの軸方向AD及び径方向に沿った断面において、上流端部30aと下流端部である境界部30bとの間がR形状に形成されている。なお、吸込部31は、当該形状に限定されるものではない。吸込部31は、回転軸RSの軸方向AD及び径方向に沿った断面において、上流端部30aと下流端部である境界部30bとの間が直線状に形成されてもよく、あるいは、直線と曲線との組み合わせによって形成されてもよい。
中間部32は、第1方向DIにおいて、開口径が一定な直管状に形成されている。ここで、中間部32と、吹出部33との境界部分を境界部30cと定義する。境界部30cは、第1方向DIにおける空気の流れARにおいて、中間部32の下流端部であると共に、吹出部33の上流端部である。
吹出部33は、第1方向DIにおいて、空気の流れARの、下流側の開口径が上流側の開口径よりも大きく形成されている。ここで第1方向DIにおいて、吹出部33の、ベルマウス30を通過する空気の流れARの最も下流側に位置する下流側の端部を下流端部30dと定義する。下流端部30dは、ベルマウス30の、空気の流れARの最も下流側に位置する下流側の端部でもある。下流端部30dは、前壁部51bと吹出部33との接続部分である。
吹出部33は、第1方向DIにおいて、空気の流れARの上流端部側から下流端部30d側に向かって開口径が徐々に大きくなるように形成されている。吹出部33は、図7に示すように、回転軸RSの軸方向AD及び径方向に沿った断面において、上流端部である境界部30cと下流端部30dとの間がR形状に形成されている。なお、吹出部33は、当該形状に限定されるものではない。例えば、吹出部33は、回転軸RSの軸方向AD及び径方向に沿った断面において、上流端部である境界部30cと下流端部30dとの間が直線状に形成されてもよく、あるいは、直線と曲線との組み合わせによって形成されてもよい。
図6に示すように、室外機50において、前壁部51bを回転軸RSの軸方向ADに見た場合に、水平方向HLと上下方向UDとの間の角度に位置する方向を対角方向DGと定義する。水平方向HLは、側壁51aと側壁51cとの間の方向であり、上下方向UDは、天板51eと底板51fとの間の方向である。そして、対角方向DGは、矩形状に形成された前壁部51bの対角方向である。
室外機50は、吹出口53を回転軸RSの軸方向ADに見た場合に、対角方向DGに存在する下流端部30d1が、回転軸RSを中心とする仮想の円CRよりも径方向において外側に位置するように形成されている。仮想の円CRは、吹出口53を回転軸RSの軸方向ADに見た場合に、水平方向HLに存在する下流端部30d3と、及び、上下方向UDに存在する下流端部30d2と接する仮想の円である。なお、上述した下流端部30dは、下流端部30d1、下流端部30d2、及び、下流端部30d3の総称である。
図7に示すように、ベルマウス30は、回転軸RSと下流端部30dとの距離である第1半径RD1が、回転軸RSと上流端部30aとの距離である第2半径RD2よりも大きく形成されている。また、ベルマウス30は、回転軸RSの軸方向ADにおいて、吸込部31と中間部32との合計の長さである第1軸方向長さL1が、吹出部33の長さである第2軸方向長さL2よりも長く形成されている。ベルマウス30は、回転軸RSを中心した周方向において、当該構成を有する部分を少なくとも1箇所以上有している。
[室外機50の作用効果]
ベルマウス30は、回転軸RSと下流端部30dとの距離である第1半径RD1が、回転軸RSと上流端部30aとの距離である第2半径RD2よりも大きく形成されている。また、ベルマウス30は、回転軸RSの軸方向ADにおいて、吸込部31と中間部32との合計の長さである第1軸方向長さL1が、吹出部33の長さである第2軸方向長さL2よりも長く形成されているものである。空気調和機70の室外機50は、ベルマウス30が当該構成を備えていることによって、ベルマウス30の吸込側の開口に直接向かう空気の流れと、ベルマウス30の外側に向かいベルマウス30の吸込側の開口に向かう空気の流れとが合流しやすい。そのため、空気調和機70の室外機50は、筐体51を通過する空気の風量を増加させることができる。室外機50の作用効果について、図面を用いて更に詳細に説明する。
図8は、実施の形態1に係る室外機50の空気の流れを示す概念図である。図9は、比較例に係る室外機50Lの空気の流れを示す概念図である。比較例に係る室外機50Lのベルマウス30Lは、回転軸RSと上流端部30aとの距離である第2半径RD2が、回転軸RSと下流端部30dとの距離である第1半径RD1よりも大きく形成されている。
図8及び図9に示すように、軸流ファン100の駆動によって生じる空気の流れは、筐体51の内部において、ベルマウス30の開口に直接向かう空気の流れFBと、ベルマウス30の開口に入りきらずベルマウス30の外側に向かう空気の流れFAとに分かれる。筐体51の内部の気圧は、熱交換器68の通過による圧力の低下により、筐体51の外部よりも小さいため、ベルマウス30の開口内に入らない気流も存在する。
このうち、ベルマウス30の外側に向かう空気の流れFAは、ベルマウス30の開口端部と筐体51の壁との隙間Gを通り、筐体51の壁とベルマウス30の外面部とによって囲まれた空間OSに流入する。筐体51の壁とベルマウス30の外面部とによって囲まれた空間OSに入り込んだ空気の流れFA1は、筐体51の壁とベルマウス30の外面部とに沿って流れ、ベルマウス30の開口端部と筐体51の壁との隙間G側に戻る空気の流れFA2となる。
この空気の流れFA2は、再び、ベルマウス30の開口端部と筐体51の壁との隙間Gを通り、筐体51の壁とベルマウス30の外面部とによって囲まれた空間OSから流出する。そして、筐体51の壁とベルマウス30の外面部とによって囲まれた空間OSから流出した空気の流れFA2は、ベルマウス30の開口に直接向かう空気の流れFBと合流する。なお、空気の流れFBは、熱交換器68を通過し、軸流ファン100に直接向かう空気の流れでもある。
図9に示すように、比較例の室外機50Lは、ベルマウス30の吸込側の開口径が吹出側の開口径が大きい。ベルマウス30の吸込側の開口径が大きいと、ベルマウス30と筐体51の壁との隙間Gが狭くなる。このような場合、ベルマウス30の外側に向かう空気の流れFAは、ベルマウス30の開口端部と筐体51の壁との隙間Gを通る際に、空間OSに流入する空気の流れFA1と空間OSから流出する空気の流れFA2とが衝突しやすい。
比較例の室外機50Lは、空間OSに流入する空気の流れFA1と空間OSから流出する空気の流れFA2とが衝突しやすいと、ベルマウス30の開口に直接向かう空気の流れFBと合流しにくく筐体51を通過する空気の風量が低下する。比較例の室外機50Lは、筐体51を通過する空気の風量が低下すると熱交換効率が低下し、熱交換効率を維持するためには筐体51を通過する空気の風量が低下しない場合と比較して使用電力量が増加する。
また、比較例に係る室外機50Lは、空間OSに流入する空気の流れFA1と空間OSから流出する空気の流れFA2とが衝突すると、通風抵抗が生じ、空気の乱れが発生し、騒音が発生する恐れがある。
また、比較例に係る室外機50Lは、隙間Gを通過する際に、空気の流れFA2が径方向外向きに排出されると、ベルマウス30の開口に直接向かう空気の流れFBに合流させるため、ベルマウス30の内側に向かって逆向きに風向を変える必要がある。比較例に係る室外機50Lは、空気の流れFA2の向きを変更するために必要な空気の流れFB2の風力が必要になり、通風抵抗が大きくなる。そのため、比較例の室外機50Lは、通風抵抗が小さい室外機と比較して使用電力量が増加し、また、通風抵抗によって、空気の乱れが発生し、騒音が発生する恐れがある。
なお、比較例に係る室外機50Lにおいて、ベルマウス30の開口側に戻らない空気の流れFA2は、図9に示す断面箇所から周方向に移動する。比較例に係る室外機50Lは、周方向に移動する空気の流れFA2の移動に伴う通風抵抗がかかるため、エネルギーロスになりうる。また、比較例に係る室外機50は、他の断面位置においてベルマウス30の外側に流入する空気の流れFA1があることによって、ベルマウス30の開口側に戻る気流の流量の上限を超えると、ベルマウス30の開口側に戻らず空間OS内で循環し続ける場合もある。なお、ベルマウス30の開口側に戻る気流の流量の上限は、ベルマウス30の開口に吸い込まれる空気の流量に依存する。
比較例に係る室外機50Lとの比較において、空気調和機70の室外機50は、筐体51を通過する風量増加のために、ベルマウス30の外側の空間OSに入る気流を、ベルマウス30の開口側に通風抵抗を小さくしながら戻す必要がある。
空気調和機70の室外機50のベルマウス30は、回転軸RSと下流端部30dとの距離である第1半径RD1が、回転軸RSと上流端部30aとの距離である第2半径RD2よりも大きく形成されている。すなわち、ベルマウス30は、吸込側の径が吹出側の径よりも小さく形成されており、ベルマウス30の開口端部と筐体51の壁との隙間Gを空気が通る際に、空間OSに流入する空気の流れFA1と空間OSから流出する空気の流れFA2とが衝突しにくい。
そのため、空気調和機70の室外機50は、ベルマウス30の吸込側の開口に直接向かう空気の流れFBと、ベルマウス30の外側に向かう空気の流れFAとが合流しやすく、筐体51を通過する空気の風量が増加する。その結果、軸流ファン100が同じ力で回転したとき多量の風が吹き出し、大風量化につながり、電力量を低減することができる。
また、空気調和機70の室外機50は、ベルマウス30の吸込側の開口に直接向かう空気の流れFBと、ベルマウス30の外側に向かう空気の流れFAとが合流しやすく、空気の流れFBと空気の流れFBとの合流の際に空気の乱れが抑制される。そのため、空気調和機70の室外機50は、空気の乱れを抑制することによって、発生する騒音を低減させることができる。
図10は、実施の形態1に係る室外機50の空気の流れを示す他の概念図である。図11は、比較例に係る室外機50Lの空気の流れを示す他の概念図である。図10及び図11を用いて、吹出部33の長さが与える効果について説明する。
上述したように、ベルマウス30は、回転軸RSの軸方向ADにおいて、吸込部31と中間部32との合計の長さである第1軸方向長さL1が、吹出部33の長さである第2軸方向長さL2よりも長く形成されている。
これに対し、比較例に係る室外機50Lのベルマウス30Lは、回転軸RSの軸方向ADにおいて、吹出部33の長さである第2軸方向長さL2が、吸込部31と中間部32との合計の長さである第1軸方向長さL1よりも長く形成されている。ここで、図10に示すように、実施の形態1に係る室外機50の吹出部33の第2軸方向長さL2を高さT1と定義し、図11に示すように、比較例に係る室外機50Lの吹出部33の第2軸方向長さL2を高さT2と定義する。
図8及び図9で説明した内容を踏まえると、ベルマウス30は、例えば、吸込部31の上流端部30aの接線方向等、上流端部30aの向く方向が、空気の流れる第1方向DIに対して上流側に向くように形成されている。そのため、ベルマウス30の上流端部30aからベルマウス30の開口側に戻る空気の流れFA2は、ベルマウス30の開口に直接向かう空気の流れFBと逆向きに上流端部30aから放出される様になる。
ここで、図11に示すように、ベルマウス30Lの全体の高さに対して、吹出部33の高さT2が長い場合、すなわち、軸方向ADにおいて、ベルマウス30Lの全体の長さに対して、吹出部33の占める割合が大きい場合を考えてみる。
このような場合、室外機50Lは、ベルマウス30Lの外側の空間OSに入った空気の流れFAの向きを180°反転させる領域となる高さT2の領域が長くなる。そのため、空気の流れFA2は、吹出部33における空気抵抗が小さくなり、下流端部30dから上流端部30aへ向かう気流の勢いがつき、吹出部33の長さが短い場合と比べて、上流端部30aにおける風速が高まる。
そのため、上流端部30aからベルマウス30の開口側に戻る空気の流れFA2は、ベルマウス30の開口に直接向かう空気の流れFBとの合流時に、空気の流れFBを押し返す力が大きく、軸流ファン100へ向かう空気の流れFBを妨げる通風抵抗になる。その結果、比較例に係る室外機50Lは、軸流ファン100へ向かう空気の流れFBを妨げる通風抵抗が大きく、軸流ファン100に向かう空気の流れの乱れが大きくなる。そのため、室外機50は、ベルマウス30の吹出部33において、空気の流れFAに勢いをつけない方が望ましい。
これに対し、図10に示すように、実施の形態1に係る室外機50は、ベルマウス30の全体の高さに対して、吹出部33の高さT1が短い。すなわち、実施の形態1に係る室外機50は、軸方向ADにおいて、ベルマウス30の全体の長さに対して、吹出部33の占める割合が小さい。
このような場合、室外機50は、ベルマウス30の外側の空間OSに入った空気の流れFAの向きを180°反転させる領域となる高さT1の領域の長さが、比較例に係る室外機50Lの高さT2の領域の長さと比較して短くなる。そのため、実施の形態1に係る室外機50は、比較例に係る室外機50Lと比較して、吹出部33における空気の流れFA2に対する空気抵抗が小さくなる。そのため、実施の形態1に係る室外機50は、比較例に係る室外機50Lと比較して、下流端部30dから上流端部30aへ向かう気流の勢いが抑制され、吹出部33の長さが長い場合と比べて、上流端部30aにおける風速が相対的に小さくなる。
そのため、上流端部30aからベルマウス30の開口側に戻る空気の流れFA2は、ベルマウス30の開口に直接向かう空気の流れFBとの合流時に、空気の流れFBを押し返す力が小さく、空気の流れFBに対する通風抵抗が小さい状態で合流する。その結果、実施の形態1に係る室外機50は、軸流ファン100へ向かう空気の流れFBを妨げる通風抵抗が相対的に小さく、軸流ファン100に向かう空気の流れの乱れが小さくなる。
すなわち、実施の形態1に係る室外機50のベルマウス30は、軸方向ADにおいて、吸込部31と中間部32との合計の長さである第1軸方向長さL1が、吹出部33の長さである第2軸方向長さL2よりも長く形成されているものである。ベルマウス30は、吸込部31及び中間部32の合計長さと比較して吹出部33の長さを短くすることで、ベルマウス30の外側に流入した空気の流れFAがベルマウス30の開口に戻る際の上流方向への加速を抑えている。そして、室外機50は、ベルマウス30の外側に向かう空気の流れFAと、ベルマウス30の開口に直接向かう空気の流れFBとの合流時に、ベルマウス30の開口に直接向かう空気の流れFBに対する抵抗の増大を抑えている。そのため、空気調和機70の室外機50は、ベルマウス30の開口に向かう空気の流れFBと、ベルマウス30の外側に向かう空気の流れFAとが合流しやすく、筐体51を通過する空気の風量を増加させることができる。
なお、回転軸RSと下流端部30dとの距離である第1半径RD1が、回転軸RSと上流端部30aとの距離である第2半径RD2よりも大きく形成されている構成は、図6に示す、少なくとも室外機50の対角方向DGの断面で適用することが望ましい。
また、図10に示す、吸込部31と中間部32との合計の長さである第1軸方向長さL1が、吹出部33の長さである第2軸方向長さL2よりも長く形成されている構成は、図6に示す、少なくとも室外機50の対角方向DGの断面で適用することが望ましい。
室外機50の対角方向DGの断面は、室外機50を軸方向ADに見た場合に、回転軸RSの位置を点Oとし、ベルマウス30の下流端部30d1を点Aとした場合の、室外機50のO-A断面である。室外機50のO-A断面は、回転軸RSの軸方向AD及び径方向に沿った断面である。室外機50において、対角方向DGの位置は、ベルマウス30と筐体51の壁との距離が広く、ベルマウス30の外側の空間OSに気流が漏れやすい位置である。なお、筐体51の壁は、天板51e、底板51f、側壁51aあるいは側壁51cである。
実施の形態2.
図12は、実施の形態2に係る室外機50Aの軸流ファン100の軸方向及び径方向に沿った断面を示す概念図である。図12は、図2に示す、室外機50の上下方向UDあるいは水平方向HLの断面である。なお、図1~図11の室外機50と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
室外機50の上下方向UDの断面は、室外機50を軸方向ADに見た場合に、回転軸RSの位置を点Oとし、ベルマウス30の下流端部30d2を点Bとした場合の、室外機50のO-B断面である。室外機50のO-B断面は、回転軸RSの軸方向AD及び径方向に沿った断面である。室外機50のO-B断面は、例えば、底板51fと、回転軸RSとを通る断面、あるいは、天板51eと、回転軸RSとを通る断面である。室外機50のO-B断面は、回転軸RSの軸方向AD及び径方向に沿った断面であり、例えば、室外機50の鉛直方向の断面である。
室外機50の水平方向HLの断面は、室外機50を軸方向ADに見た場合に、回転軸RSの位置を点Oとし、ベルマウス30の下流端部30d3を点Bとした場合の、室外機50のO-B断面である。室外機50のO-B断面は、例えば、側壁51aと、回転軸RSとを通る断面である。室外機50のO-B断面は、回転軸RSの軸方向AD及び径方向に沿った断面であり、例えば、鉛直方向と直角な方向の室外機50の水平断面である。
ここで、図2に示すように、筐体51を軸方向ADに見た視点において、回転軸RSと天板51eとの間に位置するベルマウス30の部分を第1部分A1と定義する。第1部分A1は、回転軸RSと天板51eとの間における室外機50のO-B断面に位置するベルマウス30の部分である。第1部分A1は、回転軸RSと天板51eとの間が最短距離となる部分に位置している。
また、筐体51を軸方向ADに見た視点において、回転軸RSと底板51fとの間に位置するベルマウス30の部分を第2部分A2と定義する。第2部分A2は、回転軸RSと底板51fとの間における室外機50のO-B断面に位置するベルマウス30の部分である。第2部分A2は、回転軸RSと底板51fとの間が最短距離となる部分に位置している。
また、筐体51を軸方向ADに見た視点において、回転軸RSと側壁51aとの間に位置するベルマウス30の部分を第3部分A3と定義する。第3部分A3は、回転軸RSと側壁51aとの間における室外機50のO-B断面に位置するベルマウス30の部分である。第3部分A3は、回転軸RSと側壁51aとの間が最短距離となる部分に位置している。
実施の形態2に係る室外機50Aは、第1半径RD1が、第2半径RD2よりも大きく形成されており、軸方向ADにおいて、第1軸方向長さL1が、第2軸方向長さL2よりも長く形成されているベルマウス30の部分が、第1部分A1、第2部分A2、あるいは、第3部分A3のいずれか1つ以上の部分である。第1部分A1、第2部分A2、及び、第3部分A3は、矩形状の前壁部51bの対角ではない方向に位置しており、ベルマウス30と、筐体51の壁との距離が相対的に小さい部分である。
すなわち、実施の形態2に係る室外機50Aは、実施の形態1に係る室外機50の構成態様を、ベルマウス30の吸い込み側の端部となる上流端部30aと、筐体51の壁との距離が狭い箇所に適用した事例である。
図12に示すように、実施の形態2に係る室外機50Aは、ベルマウス30の吸込部31の上流端と筐体51の壁との隙間Gが狭い。そのため、実施の形態2に係る室外機50Aは、図8に示す吸込部31の端部からベルマウス30の外側の空間OSに入る空気の流れFA1と、空間OSから流出する空気の流れFA2とが互いに衝突しやすい。
また、実施の形態2に係る室外機50Aは、吸込部31の上流端が、筐体51の壁との接触を避けるため、空気の流れる第1方向DIに対して上流側に向くように形態に形成される場合がある。
[室外機50Aの作用効果]
実施の形態2に係る室外機50Aは、第1半径RD1が、第2半径RD2よりも大きく形成されており、軸方向ADにおいて、第1軸方向長さL1が、第2軸方向長さL2よりも長く形成されているベルマウス30の部分が、第1部分A1、第2部分A2、あるいは、第3部分A3のいずれか1つ以上の部分である。
実施の形態2に係る室外機50Aは、回転軸RSと下流端部30dとの距離である第1半径RD1が、回転軸RSと上流端部30aとの距離である第2半径RD2よりも大きく形成されている。そのため、実施の形態2に係る室外機50Aは、実施の形態1に係る室外機50で説明したように、ベルマウス30の外側の空間OSに入る空気の流れFA1と、空間OSから流出する空気の流れFA2との衝突を低減させることができる。
また、実施の形態2に係る室外機50Aは、軸方向ADにおいて、吸込部31と中間部32との合計の長さである第1軸方向長さL1が、吹出部33の長さである第2軸方向長さL2よりも長く形成されている。そのため、実施の形態2に係る室外機50Aは、実施の形態1に係る室外機50で説明したように、軸流ファン100に直接流入する空気の流れFBの抵抗増加を抑えた状態で、空気の流れFAをベルマウス30の開口へ戻す。
そのため、実施の形態2に係る室外機50Aは、ベルマウス30の吸込部31の上流端と筐体51の壁との隙間Gが狭く、空気の流れFBが、通風抵抗等によってベルマウス30に流入しにくい箇所でも実施の形態1で説明した効果を得ることができる。
実施の形態3.
図13は、実施の形態3に係る室外機50Bの軸流ファン100の軸方向AD及び径方向に沿った断面を示す概念図である。図14は、実施の形態3に係る室外機50Bの他の位置の軸方向AD及び径方向に沿った断面を示す概念図である。図13及び図14は、軸流ファン100の回転軸RSを中心とした周方向において異なる位置の、室外機50Bの軸方向AD及び径方向に沿った断面を示している。図13及び図14は、吸込部31の軸方向ADの長さが異なる2ヶ所を比較するものである。実施の形態3に係る室外機50Bは、吸込部31の長さに応じて、吹出部33の曲率半径を変えている。図1~図12の室外機50等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
実施の形態3に係る室外機50Bのベルマウス30は、軸流ファン100の回転軸RSを中心とした周方向の位置によって、吸込部31の軸方向ADの長さが異なるように形成されている。具体的には、室外機50Bは、軸流ファン100の回転軸RSを中心とした周方向の位置によって、図13に示すように、吸込部31の軸方向ADの長さD1を有する部分と、図14に示すように、吸込部31の軸方向ADの長さD2を有する部分とを備えている。
実施の形態3に係る室外機50Bは、図13及び図14に示すように、吸込部31の軸方向ADの長さD2を有する部分が、吸込部31の軸方向ADの長さD1を有する部分よりも短く形成されている。換言すれば、実施の形態3に係る室外機50Bは、図13及び図14に示すように、吸込部31の軸方向ADの長さD1を有する部分が、吸込部31の軸方向ADの長さD2を有する部分よりも長くされている(長さD1>長さD2)。
実施の形態3に係る室外機50Bのベルマウス30は、吸込部31の軸方向ADの長さD2を有する部分に位置する吹出部33の曲率半径R2が、吸込部31の軸方向ADの長さD1を有する部分に位置する吹出部33の曲率半径R1よりも小さく形成されている。すなわち、軸方向ADの長さD1に形成された吸込部31に対応する吹出部33の曲率半径R1は、軸方向ADの長さD2に形成された吸込部31に対応する吹出部33の曲率半径R2よりも大きく形成されている(曲率半径R1>曲率半径R2)。
実施の形態3に係る室外機50Bは、吸込部31の軸方向ADの長さに応じて、吹出部33の曲率半径を変えている。筐体51は、直方体状に形成されており、筐体51内を流れる空気の流れを整流するために、軸流ファン100の回転軸RSを中心とした周方向の位置によって、ベルマウス30の軸方向ADの長さを変えることがある。実施の形態3に係る室外機50Bは、軸流ファン100の回転軸RSを中心とした周方向の位置によって、吸込部31の軸方向ADの長さが違う場合に、吹出部33の曲率半径をどのような大きさにすべきかを特定したものである。
[室外機50Bの作用効果]
吸込部31の軸方向ADの長さが短い長さD2を有する部分は、吸込部31の軸方向ADの長さが長い長さD1を有する部分と比べて、空間OSにおいて、中間部32の領域から吸込部31の領域に入った空気の流れFA2がすぐに空気の流れFBと合流する。そのため、吸込部31の軸方向ADの長さが短い長さD2を有する部分では、吸込部31の軸方向ADの長さが長い長さD1を有する部分と比べて、空気の流れFA2は、流れに勢いがなくても空気の流れFBと合流しやすい。
吸込部31の軸方向ADの長さが長い長さD1を有する部分は、吸込部31の軸方向ADの長さが短い長さD2を有する部分と比べて、空間OSにおいて中間部32の領域から吸込部31の領域に入った空気の流れFA2が上流端部30aに達するまでの距離が長い。そのため、吸込部31の長さD1を有する部分は、吸込部31の長さD2を有する部分と比べて、空気の流れFA2は、流れに勢いがないと吹出部33から上流端部30aまでたどり着かず、空気の流れFBと合流しにくい。
吹出部33の曲げ形状部分であるR部は、ベルマウス30の外側の空間OSに入った空気の流れFAが壁に沿って流れる部分であるため、曲げ半径の大きさによって空気の流れFAを上流端部30a側へ加速させる働きがある。吹出部33の曲率半径が大きい場合は、吹出部33は滑らかな曲面で形成されており、空気の流れFAの曲がる角度が緩やかであるため、空気の流れFAに勢いがつく。吹出部33の曲率半径が小さい場合は、吹出部33は急な曲面で形成されており、空気の流れFAの曲がる角度が急であるため、空気の流れFAに勢いがつかない。
吸込部31の長さが短い長さD2を有する部分は、吸込部31の長さが長い長さD1を有する部分に比べて、吹出部33の曲率半径R2が吹出部33の曲率半径R1よりも小さく形成されている。室外機50Bは、当該構成を有することによって、ベルマウス30の上流端部30aへ戻る空気の流れFA2を過剰に増速させないようにしている。
上述したように、吸込部31の長さが短い長さD2を有する部分では、吸込部31の長さが長い長さD1を有する部分と比べて、空気の流れFA2は、流れに勢いがなくても空気の流れFBと合流しやすい。空気の流れFA2を過剰に増速させると、空気の流れFA2は、空気の流れFBを押し返すように働く恐れがあり、空気の流れFBの通風抵抗を増大させる恐れがある。そのため、吸込部31の長さが短い長さD2を有する部分は、吹出部33の曲率半径R2を吹出部33の曲率半径R1よりも小さくし、ベルマウス30の上流端部30aへ戻る空気の流れFA2を過剰に増速させないことが望ましい。
吸込部31の長さが長い長さD1を有する部分は、吸込部31の長さが短い長さD2を有する部分に比べて、吹出部33の曲率半径R1が吹出部33の曲率半径R2よりも大きく形成されている。室外機50Bは、当該構成を有することによって、ベルマウス30の上流端部30aへ戻る空気の流れFA2を増速させている。
上述したように、吸込部31の長さが長い長さD1を有する部分では、吸込部31の長さが短い長さD2を有する部分と比べて、空気の流れFA2は、流れに勢いがないと吹出部33から上流端部30aまでたどり着かず、空気の流れFBと合流しにくい。吸込部31の長さが長い長さD1を有する部分は、吸込部31の長さが短い長さD2を有する部分に比べて、吹出部33の曲率半径R1が吹出部33の曲率半径R2よりも大きく形成されている。室外機50Bは、当該構成を有することによって、ベルマウス30の上流端部30aへ戻る空気の流れFA2を増速させ、吸込部31の長さD1を有する部分において、上流端部30aまで空気の流れFA2をたどり着かせることができる。
実施の形態4.
図15は、実施の形態4に係る室外機50CのO-A断面を示す概念図である。図16は、実施の形態4に係る室外機50CのO-B断面を示す概念図である。図15及び図16は、軸流ファン100の回転軸RSを中心とした周方向において異なる位置の、室外機50Cの軸方向AD及び径方向に沿った断面を示している。図15及び図16は、吸込部31の軸方向ADの長さが異なる2ヶ所を比較するものである。図1~図14の室外機50等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
実施の形態4に係る室外機50Cは、吹出部33の軸方向AD及び径方向に沿った断面がR形状に形成されている。実施の形態4に係る室外機50Cは、図6に示す対角方向DGに位置する吹出部33の曲率半径R1は、水平方向HL及び上下方向UDに位置する吹出部33の曲率半径R2よりも大きく形成されている。また、実施の形態4に係る室外機50Cは、図6に示す対角方向DGに位置する吸込部31の軸方向ADにおける軸方向ADの長さD1が、水平方向HL及び上下方向UDに位置する吸込部31の軸方向ADにおける軸方向ADの長さD2よりも長く形成されている。実施の形態4に係る室外機50Cは、吹出部33の曲率半径に応じて、吸込部31の軸方向ADの長さを変えたものである。
実施の形態4に係る室外機50Cは、低騒音化のため吹出口53からの空気の吹出風速の低減の要求から、吹出部33の気流の通過面積を大きくしたものである。図6に示すように、筐体51の前面部では、対角方向DGの壁部は、水平方向HL及び上下方向UDの壁部と比較して、吹出部33の気流の通過面積を大きくすることができる。
気流の通過面積が大きい部分は、気流の通過面積が小さい部分と比較して、曲率半径が大きい。そして、吹出部33の曲率半径R1は、吹出部33の曲率半径R2よりも大きい(曲率半径R1>曲率半径R2)。そのため、室外機50Cは、室外機50Cの対角方向DGとなるO-A断面の吹出部33の曲率半径を大きくとる場合がある。すなわち、実施の形態4に係る室外機50Cは、O-A断面において、曲率半径R1を形成する吹出部33の部分を有し、O-B断面において、曲率半径R2を形成する吹出部33の部分を有する場合がある。
筐体51を軸方向ADに見た視点において、回転軸RSと下流端部30d1との間に位置するベルマウス30の部分を第4部分A4と定義する。第4部分A4は、室外機50のO-A断面に位置するベルマウス30の部分である。第4部分A4は、例えば、回転軸RSと下流端部30d1との間が最大距離となる部分に位置している。
実施の形態4に係る室外機50Cは、第4部分A4において、曲率半径R1を形成する吹出部33の部分を有し、第1部分A1、第2部分A2、及び、第3部分A3のいずれか1つ以上の部分に曲率半径R2を形成する吹出部33の部分を有する。
ベルマウス30は、吹出部33の曲率半径を大きくとると、実施の形態3で説明したように空気の流れFA2が増速する。室外機50Cは、ベルマウス30の周方向の位置によって空気の流れFA2の速度が異なると、ベルマウス30内を1周する軸流ファン100による空気の流れが時々刻々と変化するため、空気の流れの乱れの原因となる。
そのため、実施の形態4に係る室外機50Cは、回転軸RSを中心とする周方向のいずれの位置において測定しても、ベルマウス30の上流端部30aへ戻る空気の流れFA2の風速を均一化することが望ましい。この課題に対して、実施の形態4に係る室外機50Cは、吹出部33の曲率半径の大きさに合わせて、吸込部31の軸方向ADの長さを変えている。なお、空気の流れFAと吸込部31の軸方向ADの長さとの関係、空気の流れFAと吹出部33の曲率との関係は、実施の形態3に係る室外機50Bで説明した内容と同様であるため説明を省略する。
[室外機50Cの作用効果]
室外機50Cは、吹出部33の軸方向AD及び径方向に沿った断面はR形状に形成されており、対角方向DGに位置する吹出部33の曲率半径R1は、水平方向HL及び上下方向UDに位置する吹出部33の曲率半径R2よりも大きく形成されている。そのため、室外機50Cは、ベルマウス30の吹出部33の空気の通過面積を大きくして、風速低減による低騒音化を図ることができる。
また、室外機50Cは、軸方向ADにおいて、対角方向DGに位置する吸込部31の軸方向ADの長さD1を有する部分は、水平方向HL及び上下方向UDに位置する吸込部31の軸方向ADの長さD2を有する部分よりも長く形成されている。室外機50は、ベルマウス30の上流端部30aへ戻る空気の流れFA2の風速を増速させる吹出部33の曲率半径が大きい対角方向DGの部分において、吸込部31の長さを長くして、吸込部31の上流端部30aでの空気の流れFA2の風速を遅くしている。
そして、室外機50Cは、当該部分における空気の流れFA2の風速を、吹出部33の曲率半径が小さい水平方向HL及び上下方向UDの部分における空気の流れFA2の風速と同等にしてバランスさせ、軸流ファン100が1周するときの風速変動を低減させる。そのため、室外機50Cは、低騒音化を図ると共に、電力量の低減を図ることができる。
実施の形態5.
図17は、実施の形態5に係る室外機50DのO-A断面とO-B断面とを示す概念図である。図17は、軸流ファン100の回転軸RSを中心とした周方向において異なる位置の、室外機50Dの軸方向AD及び径方向に沿った断面を示している。図1~図16の室外機50等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
実施の形態5に係る室外機50Dは、中間部32と吹出部33との境界部30cは、回転軸RSを中心とする周方向のいずれの部分においても、軸方向ADにおいて同じ位置に設けられている。
実施の形態5に係る室外機50Dのベルマウス30は、中間部32の下流端の軸方向位置が、O-A断面及びO-Bの両断面で揃うように形成されている。ベルマウス30の中間部32は、軸流ファン100の羽根20とベルマウス30の内壁との距離が最も近くなる部分を含むため、空気の昇圧量が高くなる領域である。
中間部32の下流端の軸方向位置が、O-A断面及びO-B断面の両断面で揃っていない室外機は、ベルマウス30の周方向で圧力値が異なり、圧力差により、ベルマウス30の周方向に流れる空気の流れが発生するため、エネルギーロスになりやすい。すなわち、中間部32の下流端の軸方向位置が、O-A断面及びO-B断面の両断面で揃っていない室外機は、本来、軸流ファン100の軸方向ADに空気を流す狙いに対して、周方向に向かう別成分の空気の流れが発生してしまい室外機のエネルギーロスになりやすい。
[室外機50Dの作用効果]
実施の形態5に係る室外機50Dは、中間部32と吹出部33との境界部30cは、回転軸RSを中心とする周方向のいずれの部分においても、軸方向ADにおいて同じ位置に設けられている。実施の形態5に係る室外機50Dは、当該構成によって、軸流ファン100で昇圧した空気の圧力が、周方向にばらつくことを抑制することができる。
また、実施の形態5に係る室外機50Dは、中間部32の下流端の周方向の位置を揃えることにより、周方向における圧力差を小さくして空気の2次流れを発生させにくくし、ベルマウス30内の空気の流れの乱れを抑制することができる。そのため、実施の形態5に係る室外機50Dは、送風時の消費電力を抑え、使用電力の電力量を低減することができる。
以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
10 ハブ、20 羽根、30 ベルマウス、30L ベルマウス、30a 上流端部、30b 境界部、30c 境界部、30d 下流端部、30d1 下流端部、30d2
下流端部、30d3 下流端部、30f 開口部、31 吸込部、32 中間部、33
吹出部、50 室外機、50A 室外機、50B 室外機、50C 室外機、50D 室外機、50L 室外機、51 筐体、51a 側壁、51b 前壁部、51c 側壁、51d 背面壁部、51e 天板、51f 底板、51g 仕切板、53 吹出口、54
ファングリル、56 送風室、57 機械室、61 ファンモータ、62 回転軸、64 圧縮機、66 基板箱、67 制御基板、68 熱交換器、69 モータ支持部、70 空気調和機、71 冷媒回路、72 凝縮器、72a 凝縮器用ファン、73 蒸発器、73a 蒸発器用ファン、74 膨張弁、100 軸流ファン、A1 第1部分、A2 第2部分、A3 第3部分、A4 第4部分、AD 軸方向、AR 矢印、CR 円、DG 対角方向、DI 第1方向、G 隙間、HL 水平方向、OS 空間、R1 曲率半径、R2 曲率半径、RD1 第1半径、RD2 第2半径、RS 回転軸、T1 高さ、T2 高さ、UD 上下方向。

Claims (5)

  1. 壁部に空気の吹出口が形成された筐体と、
    前記筐体の内部に配置され、回転軸を中心に回転自在な軸流ファンと、
    前記吹出口に設けられ、前記軸流ファンの外周を囲うベルマウスと、
    を備え、
    前記ベルマウスは、
    前記回転軸の軸方向に延びるように形成されており、前記軸流ファンによって生じる空気の流れが前記ベルマウスの開口部を介して前記筐体の内部から外部へ向かう第1方向において、前記空気の流れの上流側から下流側に向かって吸込部と、中間部と、吹出部と、を有し、
    前記吸込部は、
    前記第1方向において、前記空気の流れの、上流側の開口径が下流側の開口径よりも大きく形成されており、
    前記中間部は、
    前記第1方向において、開口径が一定な直管状に形成されており、
    前記吹出部は、
    前記第1方向において、前記空気の流れの、下流側の開口径が上流側の開口径よりも大きく形成されており、
    前記第1方向において、前記吸込部の、前記ベルマウスを通過する前記空気の流れの最も上流側に位置する上流側の端部を上流端部と定義し、
    前記第1方向において、前記吹出部の、前記ベルマウスを通過する前記空気の流れの最も下流側に位置する下流側の端部を下流端部と定義し、
    前記壁部を前記軸方向に見た場合に、水平方向と上下方向との間の角度に位置する方向を対角方向と定義し、
    前記吹出口を前記軸方向に見た場合に、
    前記対角方向に存在する前記下流端部は、
    前記回転軸を中心として前記水平方向及び前記上下方向に存在する前記下流端部と接する仮想の円よりも、径方向において外側に位置し、
    前記回転軸と前記下流端部との距離である第1半径が記回転軸と前記上流端部との距離である第2半径よりも大きく形成されている部分は、前記軸方向において、前記吸込部と前記中間部との合計の長さである第1軸方向長さが、前記吹出部の長さである第2軸方向長さよりも長く形成されている空気調和機の室外機。
  2. 前記筐体は、
    前記筐体の前面を構成する前記壁部と、前記筐体の上面を構成する天板と、前記筐体の下面を構成する底板と、前記筐体の側面を構成する側壁と、を有する直方体の箱状に形成されており、
    前記筐体を前記軸方向に見た視点において、前記回転軸と前記天板との間が最短距離となる部分に位置する前記ベルマウスの部分を第1部分と定義し、前記回転軸と前記底板との間が最短距離となる部分に位置する前記ベルマウスの部分を第2部分と定義し、前記回転軸と前記側壁との間が最短距離となる部分に位置する前記ベルマウスの部分を第3部分と定義した場合に、
    前記第1半径が、前記第2半径よりも大きく形成されており、前記軸方向において、前記第1軸方向長さが、前記第2軸方向長さよりも長く形成されている前記ベルマウスの部分は、前記第1部分、前記第2部分、及び、前記第3部分のいずれか1つ以上の部分である請求項1に記載の空気調和機の室外機。
  3. 前記ベルマウスは、
    前記回転軸を中心とした周方向の位置によって、前記吸込部の前記軸方向の長さが異なるように形成されており、
    前記吸込部の前記軸方向の長さが短い位置の前記吹出部の曲率半径が、前記吸込部の前記軸方向の長さが長い位置の前記吹出部の曲率半径よりも小さく形成されている請求項1又は2に記載の空気調和機の室外機。
  4. 前記吹出部の前記軸方向及び前記径方向に沿った断面はR形状に形成されており、
    前記対角方向に位置する前記吹出部の曲率半径は、前記水平方向及び前記上下方向に位置する前記吹出部の曲率半径よりも大きく形成されており、
    前記対角方向に位置する前記吸込部の前記軸方向における軸方向の長さは、前記水平方向及び前記上下方向に位置する前記吸込部の前記軸方向における軸方向の長さよりも長く形成されている請求項1~3のいずれか1項に記載の空気調和機の室外機。
  5. 前記中間部と前記吹出部との境界部は、前記回転軸を中心とする周方向のいずれの部分においても、前記軸方向において同じ位置に設けられている請求項1~4のいずれか1項に記載の空気調和機の室外機。
JP2022531188A 2020-06-18 2020-06-18 空気調和機の室外機 Active JP7370466B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/023894 WO2021255882A1 (ja) 2020-06-18 2020-06-18 空気調和機の室外機

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JPWO2021255882A1 JPWO2021255882A1 (ja) 2021-12-23
JPWO2021255882A5 JPWO2021255882A5 (ja) 2022-12-23
JP7370466B2 true JP7370466B2 (ja) 2023-10-27

Family

ID=79268712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022531188A Active JP7370466B2 (ja) 2020-06-18 2020-06-18 空気調和機の室外機

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7370466B2 (ja)
WO (1) WO2021255882A1 (ja)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012136941A (ja) 2010-12-24 2012-07-19 Mitsubishi Electric Corp 送風機、室外ユニット及び冷凍サイクル装置
WO2012098652A1 (ja) 2011-01-19 2012-07-26 日立アプライアンス株式会社 送風装置およびそれを備えた空気調和機の室外機
JP2013011235A (ja) 2011-06-29 2013-01-17 Mitsubishi Electric Corp 送風機、室外機及び冷凍サイクル装置
JP2013096622A (ja) 2011-10-31 2013-05-20 Daikin Industries Ltd 空気調和装置の室外ユニット
JP2015129504A (ja) 2013-12-02 2015-07-16 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 送風装置及び空気調和装置用室外機
WO2017077576A1 (ja) 2015-11-02 2017-05-11 三菱電機株式会社 空気調和機の室外機および冷凍サイクル装置
JP2017223173A (ja) 2016-06-16 2017-12-21 三菱電機株式会社 送風機および冷凍サイクル装置の室外機

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0571768A (ja) * 1991-07-12 1993-03-23 Mitsubishi Electric Corp 空気調和機の室外ユニツト
JP3757481B2 (ja) * 1996-08-27 2006-03-22 ダイキン工業株式会社 空気調和機用室外機ユニット

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012136941A (ja) 2010-12-24 2012-07-19 Mitsubishi Electric Corp 送風機、室外ユニット及び冷凍サイクル装置
WO2012098652A1 (ja) 2011-01-19 2012-07-26 日立アプライアンス株式会社 送風装置およびそれを備えた空気調和機の室外機
JP2013011235A (ja) 2011-06-29 2013-01-17 Mitsubishi Electric Corp 送風機、室外機及び冷凍サイクル装置
JP2013096622A (ja) 2011-10-31 2013-05-20 Daikin Industries Ltd 空気調和装置の室外ユニット
JP2015129504A (ja) 2013-12-02 2015-07-16 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 送風装置及び空気調和装置用室外機
WO2017077576A1 (ja) 2015-11-02 2017-05-11 三菱電機株式会社 空気調和機の室外機および冷凍サイクル装置
JP2017223173A (ja) 2016-06-16 2017-12-21 三菱電機株式会社 送風機および冷凍サイクル装置の室外機

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2021255882A1 (ja) 2021-12-23
WO2021255882A1 (ja) 2021-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111279085B (zh) 离心送风机、送风装置、空调装置以及制冷循环装置
CN110325745B (zh) 螺旋桨式风扇、送风机以及空调机
WO2009113338A1 (ja) 空気調和機
JP4690682B2 (ja) 空調機
WO2013031046A1 (ja) 空気調和機
WO2020008519A1 (ja) 多翼送風機及び空気調和装置
JP6811866B2 (ja) プロペラファン、送風装置、及び冷凍サイクル装置
JP5293684B2 (ja) 空気調和機の室内機
JP2001124359A (ja) 空気調和機
JP7370466B2 (ja) 空気調和機の室外機
AU2017410135A1 (en) Propeller fan and outdoor unit for air-conditioning apparatus
JP6363033B2 (ja) 空気調和機の室内機およびこれを備えた空気調和機
JP7378611B2 (ja) 軸流ファン、送風装置、及び、冷凍サイクル装置
WO2014097437A1 (ja) 空気調和装置の室内機
KR101996052B1 (ko) 공기조화기
US11635089B2 (en) Propeller fan, outdoor unit, and refrigeration cycle apparatus
WO2022091225A1 (ja) 軸流ファン、送風装置および冷凍サイクル装置
CN115280020B (zh) 轴流风扇、送风装置及制冷循环装置
WO2023002956A1 (ja) 空気調和機
WO2024009490A1 (ja) 軸流ファン、送風機、及び、空気調和機
JP7258136B2 (ja) 軸流ファン、送風装置、及び、冷凍サイクル装置
CN212987419U (zh) 空调室内机
JP5558449B2 (ja) 送風機、室外機及び冷凍サイクル装置
CN215336772U (zh) 空调外机机壳及空调外机
JP6692456B2 (ja) プロペラファン及び空気調和装置の室外機

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221007

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221007

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230919

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20231017

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7370466

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150