(57)【要約】【課題】送風性能の向上と消費電力や騒音の低減とを両立できるようにした送風機およびこれを利用する空気調和機を提供する。【解決手段】  凹曲状の正圧面１と、凸曲状の負圧面２とを備えて構成される複数の翼５を環状に配設した多翼ファン（シロッコファン）６と、同多翼ファン（シロッコファン）６を収容した空気吸込部と空気吹出部とを有するファンケーシングと、同ファンケーシング内の多翼ファン（シロッコファン）６を駆動するファンモータとからなる送風機において、前記翼５の正圧面１の流入端４に、同流入端４から流出端３側に向けて平面状に切除した切除面１ｂが形成されてなる構成にした。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹曲状の正圧面と、凸曲状の負圧面とを備えて構成される複数の翼を環状に配設した多翼ファンと、同多翼ファンを収容した空気吸込部と空気吹出部とを有するファンケーシングと、同ファンケーシング内の多翼ファンを駆動するファンモータとからなる送風機において、
前記翼の正圧面の流入端に、同流入端から流出端側に向けて平面状に切除した切除面が形成されてなることを特徴とする送風機。
【請求項２】
前記切除面は、切除前の前記流入端および前記流出端の中心同士を結ぶ線に沿うように形成されてなることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【請求項３】
前記流入端は、前記切除面と前記負圧面とをなだらかにつなぐ断面半円状に形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の送風機。
【請求項４】
前記切除面と、前記正圧面との境界部をなだらかな曲面状に形成したことを特徴とする請求項１に記載の送風機。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れかに記載の前記送風機の近傍に熱交換器が配設されていることを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機およびこれを利用する空気調和機に係わり、より詳細には、送風性能の向上と消費電力や騒音の低減とを両立できるようにした構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の送風機を構成する多翼ファン（以下、シロッコファンという）には、図６（Ａ）に示すように、翼間ａに流れ込む空気量を多くして送風性能を向上させることができるものとして、翼ｂの負圧面ｃの流入端から流出端側に向けて、該負圧面ｃの流入端部を平面状にカット（切除）したカット面ｄを設けたものがある。
【０００３】
このものにおいては、翼間ａに流れ込む空気流の流入角が従来に比べて深くなり、翼間ａへの空気流入量が増加して送風性能が向上する効果を奏するが、弧状の負圧面ｃにカット面ｄを設けたことで、該箇所に乱流が生じやすくなったり、翼厚が部分的に薄くなって強度が低下する問題があった。
【０００４】
そのため、図６（Ｂ）に示すように、カット面ｄを設けた負圧面ｃに対し正圧面ｆの一部ｇを平行に形成することで、薄肉化による脆弱化を防止して送風性能を向上させていた（例えば、特開平２００３−１７２２９７号公報参照）。
【０００５】
しかしながら、シロッコファンの負圧面ｃにカット面ｄを設け、正圧面ｆに平面部ｇを設けたことで送風性能が向上する反面、カット面ｄや平面部ｇにおける空気抵抗が大きくなって、騒音が増大したり駆動用のファンモータの消費電力が増加することになる。
【０００６】
そのため、空気抵抗が大きいシロッコファンを備えた送風機が、図示しない空気調和機に利用された際、送風性能を向上できる反面、騒音が増大し消費電力が増加してしまう恐れがあった。
【特許文献１】特開平２００３−１７２２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、送風性能の向上と消費電力や騒音の低減とを両立できるようにした送風機およびこれを利用する空気調和機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成できるように構成するため、本発明は以下に示す特徴を備えている。
【０００９】
凹曲状の正圧面と、凸曲状の負圧面とを備えて構成される複数の翼を環状に配設した多翼ファンと、同多翼ファンを収容した空気吸込部と空気吹出部とを有するファンケーシングと、同ファンケーシング内の多翼ファンを駆動するファンモータとからなる送風機において、
前記翼の正圧面の流入端に、同流入端から流出端側に向けて平面状に切除した切除面が形成されてなることを特徴としている。
【００１０】
また、前記切除面は、切除前の前記流入端および前記流出端の中心同士を結ぶ線に沿うように形成されてなることを特徴としている。
【００１１】
また、前記流入端は、前記切除面と前記負圧面とをなだらかにつなぐ断面半円状に形成されたことを特徴としている。
【００１２】
また、前記切除面と、前記正圧面との境界部をなだらかな曲面状に形成したことを特徴としている。
【００１３】
また、前記送風機の近傍に、空気調和機に備えた熱交換器が配設されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、送風性能の向上と消費電力や騒音の低減とを両立できるようにした送風機およびこれを利用する空気調和機を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図１は本発明による送風機およびこれを利用する空気調和機の断面図であり、図２は本発明による送風機の実施の形態を示す要部説明図であり、図３は本発明による送風機の実施の形態の第一例を示す説明図で、（Ａ）は要部説明図、（Ｂ）は要部拡大図であり、図４は本発明による送風機の実施の形態の第二例を示す説明図で、（Ａ）は要部説明図、（Ｂ）は要部拡大図であり、図５は本発明による送風機の静圧効率を示す図で、（Ａ）は所定の回転数における静圧（Ｐａ）と入力（Ｗ）との関係を示す図であり、（Ｂ）は所定の回転数における静圧（Ｐａ）と風量（ｍ３／ｈ）との関係を示す図である。
【００１７】
本発明による送風機８は、図１および図２に示すように、凹曲状に湾曲形成された正圧面１と、凸曲状に湾曲形成された負圧面２と、送風時に空気を流入する流入端４と、空気を流出する流出端３とを備えて構成される複数の翼５を環状に配設してなる多翼ファン６（以下、シロッコファン６という）と、このシロッコファン６を回転自在に収容したファンケーシング９と、このファンケーシング９内のシロッコファン６を駆動するファンモータ７とからなる構成になっている。
【００１８】
翼５を構成する流出端３は、正圧面１と負圧面２とを、図１に示す回転中心６ａを中心に、シロッコファン６を回転した時の翼５の外周縁部となる図２に示す外周を連ねた線Ｒ１に沿うようにつないだ形状とし、流入端４は、正圧面１と負圧面２とを、回転中心６ａを中心にシロッコファン６を回転した時の翼５の内周縁部となる内周を連ねた線Ｒ２に接するように曲面状につないだ形状としている。
【００１９】
ファンモータ７は、ベルマウス状の空気吸込部９ａと空気吹出部９ｂとを有するファンケーシング９内に収容されており、ファンモータ７の駆動軸にはシロッコファン６が同軸状に取り付けられた構成になっている。
【００２０】
シロッコファン６を構成している複数の翼５は、ファンモータ７の駆動時に互いの翼５同士の間の流路抵抗を小さくして、該翼５の前後に発生する圧力差である静圧を効果的に上昇させ、送風機８としての送風性能の向上と消費電力や騒音の低減とを両立できるようにし、該送風機８を利用する空気調和機１２として、性能を向上させ消費電力や騒音を低減できるように構成している。
【００２１】
その構成として、翼５の正圧面１の流入端４に、この流入端４から流出端３に向けて平面状に切除した切除面１ｂが形成されており、この切除面１ｂは、切除前の流入端４および流出端３の中心同士の間を結んだ長さである翼弦長Ｌを示す線（以下、翼弦Ｌという）にほぼ沿うように形成され、また、切除後の流入端４は、切除面１ｂと負圧面２とをなだらかに結ぶように曲面状に形成されている。
【００２２】
次に、互いの翼５同士の間の流路抵抗を抑え、送風機８としての送風性能を向上させるようにした翼５の構成について、実施の形態として示す図２に基づいて、以下に説明する。
【００２３】
翼５の断面形状は、凹曲状に湾曲形成された内面側となる正圧面１と、凸曲状に湾曲形成された外面側となる負圧面２とが、流出端３から流入端４側に向かうに従って順次厚肉状に形成された構成になっている。
【００２４】
翼５の流出端３は、回転中心６ａを中心にシロッコファン６を回転した時の翼５の外周縁部として、回転中心６ａを中心とした回転半径となる外周を連ねた線Ｒ１の一部として形成される一方、流入端４は、該流入端４の先端が回転中心６ａを中心とした回転半径となる内周を連ねた線Ｒ２に接するように形成された構成になっている。
【００２５】
翼５の正圧面１側の流入端４には、この流入端４から流出端３側に向けて、上述した翼弦Ｌにほぼ沿うように切除した平面状の切除面１ｂが設けられるとともに、切除後の流入端４は、切除面１ｂと負圧面２とをなだらかな曲面状につなぐように形成されている。
【００２６】
ここで、平面状の切除面１ｂが設けられた正圧面１側の流入端４の形状について、以下に詳細に説明する。
【００２７】
翼５の翼弦Ｌは、翼５を構成する流出端３の中心位置となる外端Ｌｂと、流入端４の中心位置となる内端Ｌａとを結んだ線の長さである。
【００２８】
翼５の流入端４は、平面状の切除面１ｂが形成される前の断面形状としては、図２に破線で示すように、回転中心６ａを中心にシロッコファン６を回転した時の翼５の内周縁部をなす内周を連ねた線Ｒ２に内端Ｌａが接するとともに、正圧面１と負圧面２とになだらかに接する３接円の半径ｒ１によって形成された構成になっている。
【００２９】
そして、翼５の正圧面１の流入端４から流出端３側に向けて、図２に示す翼弦Ｌにほぼ沿うように切除される切除面１ｂは、流入端４側の内端Ｌａと、該内端Ｌａから外端Ｌｂ寄りに離間した側に位置する正圧面１の切除端１ａと、を平面で結ぶように切除することによって形成されている。
【００３０】
その際、切除面１ｂの端部となる内端Ｌａおよび切除端１ａは、流入端４と正圧面１との境界部が夫々なだらかな曲面形状によって連続形成されることで、該箇所における空気抵抗が大きくなってしまうことはない。
【００３１】
翼５の正圧面１側に設けられた切除面１ｂは、流入端４から流出端３側に向けた長さが翼弦Ｌの０．１２Ｌ乃至０．３７５Ｌとした構成となっている。
【００３２】
すなわち、翼５の正圧面１の流入端４から流出端３側に向けた切除面１ｂの長さは、図２に示すように、流出端３側の外端Ｌｂと流入端４側の内端Ｌａとを結んだ翼弦Ｌの０．１２Ｌ乃至０．３７５Ｌの範囲となる。
【００３３】
このように形成された切除面１ｂが設けられたことによって、例えば、回転数１，８００ｒｐｍまたは２，０００ｒｐｍでシロッコファン６を回転させた際、図５（Ａ）の実線と破線とで示すように、切除面１ｂが設けられていない場合（破線）に較べて、入力（Ｗ）に対し、翼５の前後に発生する圧力差である静圧（Ｐａ）が大きく（実線）なるので、消費電力（Ｗ）を抑えて送風性能が向上することになる。
【００３４】
同様に、例えば、回転数１，８００ｒｐｍまたは２，０００ｒｐｍでシロッコファン６を回転させた際、図５（Ｂ）の実線と破線とで示すように、切除面１ｂが設けられていない場合（破線）に較べて、風量（ｍ３／ｈ）に対する翼５の前後に発生する圧力差である静圧（Ｐａ）が大きく（実線）なるので、風量（ｍ３／ｈ）を増大し送風性能が向上することになり、例えば、翼５に切除面１ｂが設けられていない場合よりも小さい入力電力（Ｗ）で、切除面１ｂが設けられたことにより同等の風量（ｍ３／ｈ）を得ることができるようになって省エネ運転を実現できることになる。
【００３５】
これにより、切除面１ｂが設けられたことで、通風路となる翼５同士の間を拡大して送風効率を高めることができるようになり、また、背景技術において上述したように、負圧面にカット面を設けた場合に較べて乱流の発生を減らすことができるようになり、このように翼５同士の間を拡大して送風効率高め、乱流の発生を抑えることによって、送風機８としての送風性能を高めることができるとともに、消費電力や騒音を抑えることができるようになる。
【００３６】
次に、翼５に切除面１ｂが形成される実施の形態の第一例として、より送風量の増大を図る場合の構成について、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に基づいて説明する。なお、図２に基づいて上述した実施の形態と重複する点については、説明を省略する。
【００３７】
翼５の正圧面１の流入端４から流出端３側に向けて、図２に示す翼弦Ｌにほぼ沿うように平面状に切除した切除面１ｂは、上述した３接円の半径ｒ１の１／２であって、負圧面２と内端Ｌａとに接する２接円の半径ｒ２と、翼弦Ｌの０．１２Ｌ乃至０．３７５Ｌの範囲で短くなった翼弦Ｌ’の内端Ｌａ’と同じ半径となる正圧面１の位置１ａと、を平面で結ぶように切除することによって形成している。
【００３８】
上述した２接円の半径ｒ２と、内端Ｌａ’と同じ半径となる正圧面１の位置１ａとを平面で結んで切除面１ｂが設けられたことにより、該切除面１ｂと、回転中心６ａを中心にシロッコファン６を回転した時の翼５の内周縁部をなす内周を連ねた線Ｒ２とがなす切除面１ｂの傾斜角度αを、半径ｒ１の１／２とした半径ｒ２の大きさが、この半径ｒ２よりも大きい半径である場合に較べて大きい角度に設定できる。
【００３９】
これにより、流入端４における翼５の厚みが薄くなって、該翼５同士の間をより拡大して、より送風量の増大を図れるようになり、また、背景技術において上述したように、負圧面にカット面を設けた場合に較べて乱流の発生を減らすことができるようになり、このように翼５同士の間をより拡大して送風効率高め、乱流の発生を抑えることによって、送風機８としての送風性能を高めることができるとともに、消費電力や騒音を抑えることができるようになる。
【００４０】
次に、翼５に切除面１ｂが形成される実施の形態の第二例として、より騒音の低減を図る場合の構成について、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に基づいて説明する。なお、図２に基づいて上述した実施の形態と重複する点については、説明を省略する。
【００４１】
翼５の正圧面１の流入端４から流出端３側に向けて、図２に示す翼弦Ｌにほぼ沿うように平面状に切除した切除面１ｂは、上述した３接円の半径ｒ１とシロッコファン６の内周部をなす半径Ｒ２との接線と、翼弦Ｌの０．１２Ｌ乃至０．３７５Ｌの範囲で短くなった翼弦Ｌ’の内端Ｌａ’と同じ半径となる正圧面１の位置１ａとを平面で結ぶように切除するとともに、３接円の半径ｒ１と、回転中心６ａを中心にシロッコファン６を回転した時の翼５の内周縁部をなす内周を連ねた線Ｒ２との接線および正圧面１の位置１ａを夫々なだらかな曲面状に形成している。
【００４２】
これにより、流入端４における翼５の厚みが厚くなって、該翼５同士の間を第一例のように拡大しないことで、より騒音の低減を図れるようになり、また、背景技術において上述したように、負圧面にカット面を設けた場合に較べて乱流の発生を減らすことができるようになり、このように騒音の低減を図って送風効率高め、乱流の発生を抑えることによって、送風機８として消費電力や騒音を抑えるとともに、送風性能を高めることができるようになる。
【００４３】
以上説明したように、本発明の構成による送風機８およびそれを利用した空気調和機１２によれば、送風性能の向上と、消費電力や騒音の低減とを両立できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による送風機およびこれを利用する空気調和機の断面図である。
【図２】本発明による送風機の実施の形態を示す要部説明図である。
【図３】本発明による送風機の実施の形態の第一例を示す説明図で、（Ａ）は要部説明図であり、（Ｂ）は要部拡大図である。
【図４】本発明による送風機の実施の形態の第二例を示す説明図で、（Ａ）は要部説明図であり、（Ｂ）は要部拡大図である。
【図５】本発明による送風機の静圧効率を示す図で、（Ａ）は所定の回転数における静圧（Ｐａ）と入力（Ｗ）との関係を示す図であり、（Ｂ）は所定の回転数における静圧（Ｐａ）と風量（ｍ３／ｈ）との関係を示す図である。
【図６】従来例による送風機の要部説明図で、（Ａ）は一例を示し、（Ｂ）は他の例を示す。
【符号の説明】
【００４５】
１  正圧面
１ａ  切除端
１ｂ  切除面
２  負圧面
３  流出端
４  流入端
５  翼
６  多翼ファン（シロッコファン）
６ａ  回転中心
７  ファンモータ
８  送風機
９  ファンケーシング
９ａ  空気吸込部
９ｂ  空気吹出部
１０  熱交換器
１１  ドレンパン
１２  空気調和機
Ｒ１  外周を連ねた線
Ｒ２  内周を連ねた線
Ｌ，Ｌ’  翼弦長（翼弦）
Ｌａ  内端
Ｌｂ  外端
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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