JP7479453B2 - 空気調和装置 - Google Patents
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Description
[遠心送風機1]
図1は、実施の形態1に係る遠心送風機1の斜視図である。図2は、実施の形態1に係る遠心送風機1を回転軸RSの軸方向に見た内部の概念図である。図3は、実施の形態1に係る遠心送風機1を回転軸RSの軸方向に見た外部の概念図である。なお、図2は、遠心送風機1の内部構造を説明するためにベルマウス3の図示を省略している。
ファン2は、モータ等(図示は省略)によって回転駆動され、回転で生じる遠心力により、径方向外方へ空気を強制的に送出するものである。ファン2は、図1及び図2に示すように、円盤状の主板2aと、主板2aの周縁部2a1に設置される複数枚の羽根2dと、を有する。なお、主板2aは板状であればよく、例えば多角形状等、円盤状以外の形状であってもよい。主板2aの中心部には、モータ(図示は省略)が接続される軸部2bが設けられている。主板2aは、軸部2bを介してモータによって回転駆動される。
スクロールケーシング4は、図1に示すように、内部にファン2を収納する。スクロールケーシング4は、ファン2から吹き出された空気を整流する。スクロールケーシング4は、樹脂製であるが、スクロールケーシング4は、樹脂製に限定されるものではない。スクロールケーシング4は、スクロール部41と、吐出部42と、を有する。
スクロール部41は、ファン2が発生させた気流の動圧を静圧に変換する風路を形成する。スクロール部41は、ファン2を構成する軸部2bの回転軸RSの軸方向からファン2を覆う側壁4aであって、空気を取り込む吸込口5が形成された側壁4aと、回転軸RSの径方向からファン2を囲む周壁4cと、を有する。
側壁4aは、ファン2の回転軸RSの軸方向において、ファン2の両側に配置されている。図1及び図3に示すように、スクロールケーシング4の側壁4aには、ファン2とスクロールケーシング4の外部との間を空気が流通できるように、空気を取り込むための吸込口5が形成されている。
周壁4cは、互いに対向する側壁4aの間に設けられた壁であり、ファン2の回転方向Rにおいて湾曲面を構成する。周壁4cは、ファン2が発生させた気流を、湾曲する壁面に沿わせ、スクロール部41を介して吐出口42aに導く。周壁4cは、例えば、ファン2の回転軸RSの軸方向と平行に配置されてファン2を覆う。なお、周壁4cは、ファン2の回転軸RSの軸方向に対して傾斜した形態であってもよく、回転軸RSの軸方向と平行に配置される形態に限定されるものではない。周壁4cは、回転軸RSに対して径方向からファン2を覆い、複数の羽根2dと対向する内周面を構成する。周壁4cは、ファン2の羽根2dの空気の吹き出し側と対向する。
吐出部42は、ファン2が発生させてスクロール部41を通過した気流が吐き出される吐出口42aを形成する。吐出部42は、周壁4cに沿って流動する空気の流れ方向に直交する断面が、矩形状となる中空の管で構成される。なお、吐出部42の断面形状は、矩形に限定されるものではない。吐出部42は、ファン2から送り出されて周壁4cとファン2との間隙を流動する空気を、スクロールケーシング4の外部へ排出するように案内する流路を形成する。
スクロールケーシング4において、吐出部42のディフューザ板42cと、周壁4cの巻始部41aとの間に舌部43が形成されている。舌部43は、所定の曲率半径で形成されており、周壁4cは、舌部43を介してディフューザ板42cと滑らかに接続されている。
図1及び図3に示すように、スクロールケーシング4は、第1ケース部45と、第2ケース部46と、固定部20とを有する。スクロールケーシング4は、第1ケース部45と、第2ケース部46とに分割できる。すなわち、スクロールケーシング4は、第1ケース部45と、第2ケース部46とが組み合わされて構成されている。
図4は、実施の形態1に係る空気調和装置40の一例を概念的に示した斜視図である。図5は、実施の形態1に係る空気調和装置40の内部構成の一例を示す概念図である。図6は、実施の形態1に係る空気調和装置40の内部構成の一例を概念的に示す側面図である。なお、図5では、空気調和装置40の内部構成を示すために、上面部16a等上部の構成は省略している。図4~図6を用いて遠心送風機1を備えた空気調和装置40について説明する。
筐体16は、図4に示すように、箱状に形成されており、上面部16a、下面部16b及び側面部16cを含む直方体状に形成されている。なお、筐体16の形状は、直方体状に限定されるものではなく、例えば、円柱形状、角柱状、円錐状、複数の角部を有する形状、複数の曲面部を有する形状等、他の形状であってもよい。
駆動源6は、例えば、モータである。駆動源6は、筐体16の上面部16aに固定されたモータサポート9aによって支持されている。駆動源6は、出力軸6aを有する。出力軸6aは、筐体吸入口18が形成された入口壁部16c1及び筐体吹出口17が形成された出口壁部16c2に対して平行に延びるように配置されている。
遠心送風機1は、ファン2と、ベルマウス3が形成されたスクロールケーシング4とを備えている。遠心送風機1は、図5及び図6に示すように、スクロールケーシング4の吐出部42が仕切板19に固定されている。
熱交換器10は、上述したように遠心送風機1の吐出口42aと対向する位置に配置され、筐体16内において、遠心送風機1が吐出する空気の風路上に配置されている。熱交換器10は、筐体吸入口18から筐体16内に吸い込まれ、筐体吹出口17から空調対象空間へと吹き出される空気の温度を調整する。なお、熱交換器10は、公知の構造のものを適用できる。
駆動源6の駆動によって、ファン2が回転すると、空調対象空間の空気は、筐体吸入口18を通じて筐体16の内部に吸い込まれる。筐体16の内部に吸い込まれた空気は、ベルマウス3に沿って流れ、ファン2の内部に吸い込まれる。ファン2に吸い込まれた空気は、ファン2の径方向外側に向かって吹き出される。
遠心送風機1は、第1ケース部45と第2ケース部46とを互いに固定する固定部20を有する。この固定部20は、側壁4aに設けられている。また、固定部20は、ファン2の回転軸RSの軸方向に見た視点において、筐体吸入口18の両端部のそれぞれと回転軸RSとを結ぶ仮想の直線である第1仮想線CLと、筐体吸入口18とによって囲まれた領域SB以外の部分に設けられている。空気調和装置40は、固定部20の位置が空気調和装置40の筐体吸入口18から遠ざけられているため、筐体吸入口18から流入する速度の速い気流と固定部20との干渉を抑制することができる。そのため、空気調和装置40は、ベルマウス3を流れる気流の剥離が抑制され、スクロールケーシング4内に流入する気体の風量の低下を抑制することができる。
[空気調和装置40A]
図11は、実施の形態2に係る空気調和装置40Aの内部構成の一例を概念的に示す側面図である。なお、図1~図10の空気調和装置40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2に係る空気調和装置40Aは、収納された遠心送風機1Aの分割部60及び固定部20の位置を更に特定するものである。従って、以下の説明では、図11を用いて、遠心送風機1Aの分割部60及び固定部20の位置に関する構成を中心に説明する。なお、実施の形態2に係る空気調和装置40A及び遠心送風機1Aの構成は、特に説明しない限り実施の形態1に係る空気調和装置40及び遠心送風機1の構成と同じである。
空気調和装置40Aは、分割部60が形成されている位置と、固定部20が設けられている位置とが、実施の形態1の空気調和装置40と同じため、空気調和装置40と同様の効果を発揮させる。
[空気調和装置40B]
図12は、実施の形態3に係る空気調和装置40Bの内部構成の一例を概念的に示す側面図である。なお、図1~図11の空気調和装置40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に係る空気調和装置40Bは、収納された遠心送風機1Bの分割部60の構成を更に特定するものである。従って、以下の説明では、図12を用いて、遠心送風機1Bの分割部60の構成を中心に説明する。なお、実施の形態3に係る空気調和装置40B及び遠心送風機1Bの構成は、特に説明しない限り実施の形態1に係る空気調和装置40及び遠心送風機1の構成と同じである。
空気調和装置40Bは、分割部60が形成されている位置と、固定部20が設けられている位置とが、実施の形態1の空気調和装置40と同じため、空気調和装置40と同様の効果を発揮させる。
[空気調和装置40C]
図13は、実施の形態4に係る空気調和装置40Cの内部構成の一例を概念的に示す側面図である。なお、図1~図12の空気調和装置40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に係る空気調和装置40Cは、収納された遠心送風機1Cの分割部60及び固定部20の位置を更に特定するものである。従って、以下の説明では、図13を用いて、遠心送風機1Cの分割部60及び固定部20の位置に関する構成を中心に説明する。なお、実施の形態4に係る空気調和装置40C及び遠心送風機1Cの構成は、特に説明しない限り実施の形態1に係る空気調和装置40及び遠心送風機1の構成と同じである。
空気調和装置40Cは、分割部60が形成されている位置と、固定部20が設けられている位置とが、実施の形態1の空気調和装置40と同じため、空気調和装置40と同様の効果を発揮させる。
[空気調和装置40D]
図14は、実施の形態5に係る空気調和装置40Dの内部構成の一例を概念的に示す側面図である。なお、図1~図13の空気調和装置40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に係る空気調和装置40Dは、筐体16Dにおいて筐体吸入口18の形成位置が、実施の形態1に係る空気調和装置40の筐体吸入口18の形成位置と異なるものである。以下の説明では、図14を用いて、筐体16Dと遠心送風機1との関係を中心に説明する。なお、実施の形態5に係る空気調和装置40Dの構成は、特に説明しない限り実施の形態1に係る空気調和装置40の構成と同じである。
空気調和装置40Dは、分割部60が形成されている位置と、固定部20が設けられている位置とが、実施の形態1の空気調和装置40と同じため、空気調和装置40と同様の効果を発揮させる。
[空気調和装置40E]
図15は、実施の形態6に係る空気調和装置40Eの内部構成の一例を概念的に示す側面図である。なお、図1~図14の空気調和装置40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6に係る空気調和装置40Eは、筐体16Eにおいて筐体吸入口18の形成位置が、実施の形態1に係る空気調和装置40の筐体吸入口18の形成位置と異なるものである。以下の説明では、図15を用いて、筐体16Eと遠心送風機1との関係を中心に説明する。なお、実施の形態6に係る空気調和装置40Eの構成は、特に説明しない限り実施の形態1に係る空気調和装置40の構成と同じである。
領域SEは、入口壁部16b1に形成された筐体吸入口18及び入口壁部16c1の2つの空気の吸入口に近い領域であり、空気の吸入量が比較的多い領域である。空気調和装置40Eは、領域SEに固定部20及び分割部60を含まない。空気調和装置40Eが当該構成を有することで、固定部20は、空気の吸入量が比較的多い領域に設けられていない。
Claims (5)
- 回転駆動されるファンと、前記ファンが収納され、渦巻形状に形成された周壁及び空気の吸込口が設けられた側壁を有するスクロールケーシングと、を備えた遠心送風機と、
前記ファンに駆動力を付与する駆動源と、
前記スクロールケーシングに形成された空気の吐出口と対向する位置に配置された熱交換器と、
前記遠心送風機、前記駆動源及び前記熱交換器が収納され、前記ファンが配置される送風室と前記熱交換器が配置される熱交換室とに内部を隔てる仕切板を有する筐体であって、前記送風室に流入する空気が通過する筐体吸入口と、前記熱交換室から流出する空気が通過する筐体吹出口と、が形成された筐体と、
を備え、
前記スクロールケーシングは、
前記吐出口を形成する吐出部を有し、前記吐出部が前記仕切板に固定される第1ケース部と、
前記筐体吸入口と対向する前記周壁を有し、前記第1ケース部に着脱自在に固定される第2ケース部と、
前記側壁に設けられ、前記第1ケース部と前記第2ケース部とを固定する固定部と、
を有し、
前記第1ケース部と前記第2ケース部との接合部分である分割部は、
前記側壁と前記周壁とに形成されていると共に、前記吐出部以外の部分に形成されており、
前記固定部は、
前記ファンの回転軸の軸方向に見た視点において、前記筐体吸入口の両端部のそれぞれと前記回転軸とを結ぶ仮想の直線である第1仮想線と、前記筐体吸入口とによって囲まれた領域以外の部分に設けられており、
前記分割部は、
前記周壁の内部を流れる空気の流れる方向において、
上流側に形成された第1分割部と、
下流側に形成された第2分割部と、
を有し、
前記筐体吸入口と前記筐体吹出口との間において、前記第1分割部及び前記第2分割部のいずれか一方は、他方に対して前記筐体吹出口に近づいた位置に形成されており、
前記筐体は、
前記筐体吸入口が形成された入口壁部と、
前記筐体吹出口が形成された出口壁部と、
を有し、
前記入口壁部と前記出口壁部とは、前記熱交換器及び前記遠心送風機を介して互いに反対側に位置する側壁面を構成している空気調和装置。 - 回転駆動されるファンと、前記ファンが収納され、渦巻形状に形成された周壁及び空気の吸込口が設けられた側壁を有するスクロールケーシングと、を備えた遠心送風機と、
前記ファンに駆動力を付与する駆動源と、
前記スクロールケーシングに形成された空気の吐出口と対向する位置に配置された熱交換器と、
前記遠心送風機、前記駆動源及び前記熱交換器が収納され、前記ファンが配置される送風室と前記熱交換器が配置される熱交換室とに内部を隔てる仕切板を有する筐体であって、前記送風室に流入する空気が通過する筐体吸入口と、前記熱交換室から流出する空気が通過する筐体吹出口と、が形成された筐体と、
を備え、
前記スクロールケーシングは、
前記吐出口を形成する吐出部を有し、前記吐出部が前記仕切板に固定される第1ケース部と、
前記筐体吸入口と対向する前記周壁を有し、前記第1ケース部に着脱自在に固定される第2ケース部と、
前記側壁に設けられ、前記第1ケース部と前記第2ケース部とを固定する固定部と、
を有し、
前記第1ケース部と前記第2ケース部との接合部分である分割部は、
前記側壁と前記周壁とに形成されていると共に、前記吐出部以外の部分に形成されており、
前記固定部は、
前記ファンの回転軸の軸方向に見た視点において、前記筐体吸入口の両端部のそれぞれと前記回転軸とを結ぶ仮想の直線である第1仮想線と、前記筐体吸入口とによって囲まれた領域以外の部分に設けられており、
前記分割部は、
前記周壁の内部を流れる空気の流れる方向において、
上流側に形成された第1分割部と、
下流側に形成された第2分割部と、
を有し、
前記筐体吸入口と前記筐体吹出口との間において、前記第1分割部及び前記第2分割部のいずれか一方は、他方に対して前記筐体吹出口に近づいた位置に形成されており、
前記回転軸の軸方向に見た視点において、前記第1分割部において前記吸込口の内縁部に位置する部分を第1内縁部とし、前記第2分割部において前記吸込口の内縁部に位置する部分を第2内縁部とした場合に、
前記スクロールケーシングは、
前記第1内縁部と前記第2内縁部とを結ぶ仮想の直線である第2仮想線が、前記回転軸よりも前記吐出口に近づいた位置に形成されている空気調和装置。 - 前記回転軸の軸方向に見た視点において、前記第1分割部において前記吸込口の内縁部に位置する部分を第1内縁部とし、前記第2分割部において前記吸込口の内縁部に位置する部分を第2内縁部とした場合に、
前記スクロールケーシングは、
前記第1内縁部と前記第2内縁部とを結ぶ仮想の直線である第2仮想線が、前記回転軸よりも前記吐出口に近づいた位置に形成されている請求項1に記載の空気調和装置。 - 前記固定部は、
前記回転軸の軸方向に見た視点において、前記スクロールケーシングの巻き始めの部分となる巻始部と前記回転軸とを結ぶ仮想の直線である第1基準線の中心の位置を中間位置とした場合に、
前記固定部は、
前記中間位置を含む上下方向に延びる仮想の直線である第2基準線と前記筐体吸入口との間に位置する前記側壁に設けられている請求項1~3のいずれか1項に記載の空気調和装置。 - 前記周壁は、
壁の一部が平板状に形成された平面部を有しており、
前記スクロールケーシングは、
前記分割部が前記平面部を分割するように形成されている請求項1~4のいずれか1項に記載の空気調和装置。
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