(57)【要約】【課題】風量性能が高く低騒音な空気調和機の室内ユニットを提供する。【解決手段】通風路を形成する側壁近傍の、スタビライザ４の吸込み部と吹出し部を分ける舌部４Ｒ２の半径を中央部のスタビライザ舌部４Ｒ１の半径より大きくし、かつ前記側壁近傍のクロスフローファン３に近接する吸込み部端面とスタビライザ舌部を繋ぐ面を中央部のそれより長くなる構成としてある。これにより、風速が速く、流れが安定している中央部ではスタビライザとリアガイダで構成される風路を最大限に確保できる一方、風速が遅く、流れが不安定な側壁近傍では静圧を向上させ、流れを安定させる構成が可能となるので、風量性能の向上と側壁近傍の流れの剥離に伴う騒音の低減の両立が実現できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の長さを有する複数のブレードを円柱状に配列した羽根車単体を回転軸方向に組み合わせてなるクロスフローファンと、このクロスフローファンに近接・対向して位置するスタビライザと、通風路を形成するリアガイダと、前記クロスフローファンの回転軸の垂直方向に配置された側壁と、を有し、前記側壁近傍の前記スタビライザの吸込み部と吹出し部を分ける舌部の半径を中央部のスタビライザ舌部の半径より大きくし、かつ前記側壁近傍の前記クロスフローファンに近接する吸込み部端面とスタビライザ舌部を繋ぐ面を中央部のそれより長くなるように構成したことを特徴とする横断流送風機。
【請求項２】
側壁近傍のスタビライザ舌部から本体吹き出し口端面を繋ぐ上面壁を中央部のそれよりリアガイダ側に配置したことを特徴とする請求項１に記載の横断流送風機。
【請求項３】
中央部と異なる左右側壁近傍の形状の軸方向長さをＬ、クロスフローファンの半径をＲとした場合、下記の式を満たすように構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の横断流送風機。
Ｒ／５≦Ｌ≦３Ｒ
【請求項４】
側壁近傍のスタビライザと中央部のスタビライザの段差を滑らかな面で繋いだことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の横断流送風機。
【請求項５】
側壁近傍のスタビライザと中央部のスタビライザの段差を繋ぐ滑らかな面の傾斜を、中央部のスタビライザの面の稜線と、前記側壁近傍のスタビライザと中央部のスタビライザの段差を繋ぐ面の稜線の成す角度が平均６０度以下となるように構成したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の横断流送風機。
【請求項６】
室内ユニット本体の吸込み口と吹き出し口との間に熱交換器と請求項１〜５のいずれか１項に記載の横断流送風機を組み込んだ空気調和機の室内ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、横断流送風機とそれを用いた空気調和機の室内ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に横断流送風機は空気調和機の室内ユニットに多用されている。図９は従来の横断流送風機が用いられている空気調和機の室内ユニットを示す断面図、図１０は同室内ユニットの側壁近傍の部分斜視図である。
【０００３】
この横断流送風機を用いた室内ユニットは、複数のブレード１０１から成るクロスフローファン１０２とその周囲に配置されたリアガイダ１０３とスタビライザ１０４とで空気の通風路が形成される。また前記クロスフローファン１０２の回転軸の垂直方向に配設された左右２個の側壁１０５により、軸方向の通風路を制約する。
【０００４】
空気の流れは、空気調和機であれば吸い込みグリル１０６、フィルター１０７及び熱交換器１０８を通過してクロスフローファン１０２に流れ込む。さらにリアガイダ１０３とスタビライザ１０４と側壁１０５で形成された通風路（ディフュザー）１０９を通過して、送風機の吹き出し部から放出される。
【０００５】
上記のような構成を有する横断流送風機において、クロスフローファン１０２から吹き出される流れは、通風路（ディフュザー）１０９のクロスフローファン１０２の軸方向の中央部では２次元流れが形成されているが、側壁１０５の近傍では流体の粘性により２次元流れがくずれている。そのため、側壁１０５の近傍では流れの変動成分が増大して騒音上昇につながるという課題を有している。
【０００６】
また、空気調和機などについては、熱交換器１０８およびフィルター１０７の抵抗により流速が失速して側壁１０５の近傍でさらに２次元流れがくずれる。そのために、剥離が断続的に発生して非定常な流れとなり、クロスフローファン１０２の流量性能も大きく減少し、さらには騒音上昇にもつながるという課題を有している。
【０００７】
そこで、出願人は、図１０に示すように、クロスフローファン１０２の吹き出し部から送風機の吹き出し部の通風路（ディフュザー）１０９において徐々にクロスフローファン１０２の回転軸方向の通風路を縮小するように側壁形状を変化させて、側壁１０５近傍での流れの剥離を抑制し、流れを安定化させることで騒音の低減を図ることを提案している（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３３０７１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前記特許文献１に示す構成では、低風量運転時の異音発生には効果的である一方、形状によっては特に高能力運転時のような大風量条件下においては、通風路の大きな抵抗となり、クロスフローファンの動力であるファンモータの消費電力が増大してしまうという課題があった。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、スタビライザの形状をクロスフローファ
ンの軸方向に対して適切に変化させることで、側壁近傍での騒音を低減させると共に風量性能を向上させ、省エネルギー性能の高い横断流送風機とそれを用いた空気調和機の室内ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明は、一定の長さを有する複数のブレードを円柱状に配列した羽根車単体を回転軸方向に組み合わせてなるクロスフローファンと、このクロスフローファンに近接・対向して位置するスタビライザと、通風路を形成するリアガイダと、前記クロスフローファンの回転軸の垂直方向に配置された側壁と、を有し、前記側壁近傍の前記スタビライザの吸込み部と吹出し部を分ける舌部の半径を中央部のスタビライザ舌部の半径より大きくし、かつ前記側壁近傍の前記クロスフローファンに近接する吸込み部端面とスタビライザ舌部を繋ぐ面を中央部のそれより長くなる構成としてある。
【００１２】
これにより、風速が速く、流れが安定している中央部ではスタビライザとリアガイダで構成される風路を最大限に確保できる一方、風速が遅く、流れが不安定な側壁近傍では静圧を向上させ、流れを安定させる構成が可能となるので、風量性能の向上と側壁近傍の流れの剥離に伴う騒音の低減の両立が実現できる。また、スタビライザを構成するブロックのみで完結できるため、現行品のスタビライザブロック、即ち一部の金型の新作もしくは改造で対応が可能であり、少ない投資額で騒音を低減した省エネルギー性能の高い横断流送風機とそれを用いた空気調和機の室内ユニットを提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、スタビライザの変更のみで流れの主流となる中央部および側壁近傍の風量性能を向上させると共に、側壁近傍の剥離を抑制することで流れを安定させ、騒音の低減を図ることが出来る。これにより、金型等の設備投資を最小限に抑えた上で省エネルギー性の高い横断流送風機とそれを用いた空気調和機の室内ユニット等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る横断流送風機を用いた空気調和機の室内ユニットを示す斜視図
【図２】同室内ユニットの断面図
【図３】同室内ユニットの吹き出し口（横断流送風機要部）の拡大断面図
【図４】同室内ユニットの吹き出し口（横断流送風機要部）の右側壁近傍の斜視図
【図５】同室内ユニットの吹き出し口（横断流送風機要部）のスタビライザを同吹き出し口の上面壁に平行な角度よりみた平面図
【図６】同室内ユニットの吹き出し口（横断流送風機要部）を同吹き出し口の上面壁に垂直な角度よりみた平面図
【図７】同室内ユニットの吹き出し口（横断流送風機要部）中央部と形状の異なる右側壁近傍のスタビライザの軸方向長さと風量との関係を示した特性図
【図８】同室内ユニットの吹き出し口（横断流送風機要部）中央部のスタビライザの上面壁と側壁近傍のスタビライザの上面壁を繋ぐ面の角度と風量との関係を示した特性図
【図９】従来の横断流送風機を用いた空気調和機の空気調和ユニットを示す断面図
【図１０】同従来の室内ユニットの側壁近傍の部分斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
第１の発明は、一定の長さを有する複数のブレードを円柱状に配列した羽根車単体を回転軸方向に組み合わせてなるクロスフローファンと、このクロスフローファンに近接・対向して位置するスタビライザと、通風路を形成するリアガイダと、前記クロスフローファンの回転軸の垂直方向に配置された側壁と、を有し、前記側壁近傍の前記スタビライザの
吸込み部と吹出し部を分ける舌部の半径を中央部のスタビライザ舌部の半径より大きくし、かつ前記側壁近傍の前記クロスフローファンに近接する吸込み部端面とスタビライザ舌部を繋ぐ面を中央部のそれより長くなるように構成したものである。
【００１６】
このような構成とすることで、風速が速く、流れが安定している中央部ではスタビライザとリアガイダで構成される風路を最大限に確保できる一方、風速が遅く、流れが不安定な側壁近傍では静圧を向上させ、流れを安定させる構成が可能となるので、風量性能の向上と側壁近傍の流れの剥離に伴う騒音の低減の両立が実現できる。また、スタビライザを構成するブロックのみで完結できるため、現行品のスタビライザブロック、即ち一部の金型の新作もしくは改造で対応が可能であり、少ない投資額で騒音を低減した省エネルギー性能の高い横断流送風機を提供することができる。
【００１７】
第２の発明は、特に、第１の発明において、前記側壁近傍のスタビライザ舌部から本体吹き出し口端面を繋ぐ上面壁を中央部のそれより前記リアガイダ側に配置した構成としてある。
【００１８】
このような構成とすることで、側壁近傍の静圧を向上させ、流れの剥離を更に抑制できるので、特に騒音低減を図った風量性能の高い横断流送風機を実現することができる。
【００１９】
第３の発明は、特に、第１〜２の発明において、前記中央部と異なる左右側壁近傍の形状の軸方向長さをＬ、前記クロスフローファンの半径をＲとした場合、下記の式を満たす構成としてある。
Ｒ／５≦Ｌ≦３Ｒ
このような構成とすることで、スタビライザとリアガイダで構成される風路を広くとり、風量の大きい中央部の領域を適切に確保できると共に側壁近傍の流れを安定させる領域を適切に確保できるため、特に騒音低減を図った風量性能の高い横断流送風機を提供することができる。
【００２０】
第４の発明は、特に、第１〜３の発明において、前記側壁近傍のスタビライザと中央部のスタビライザの段差を滑らかな面で繋ぐ構成としてある。
【００２１】
このような構成とすることで、スタビライザ段差部分での流れの剥離を抑制し、特に騒音低減を図った風量性能の高い横断流送風機を提供することができる。
【００２２】
第５の発明は、特に、第１〜４の発明において、前記側壁近傍のスタビライザと中央部のスタビライザの段差を繋ぐ滑らかな面の傾斜を、中央部のスタビライザの面の稜線と、前記側壁近傍のスタビライザと中央部のスタビライザの段差を繋ぐ面の稜線の成す角度が平均６０度以下となる構成としてある。
【００２３】
このような構成とすることで、スタビライザ段差部分での流れの剥離を更に抑制し、特に騒音低減を図った風量性能の高い横断流送風機を提供することができる。
【００２４】
第６の発明は、室内ユニット本体の吸込み口と吹き出し口との間に熱交換器と前記第１〜第５の発明のいずれかに記載の横断流送風機を組み込んだ空気調和機の室内ユニットであり、第１の発明の横断流送風機と同様、風量性能の向上と側壁近傍の流れの剥離に伴う騒音の低減の両立が実現でき、しかも少ない投資額で騒音を低減した省エネルギー性能の高い空気調和機の室内ユニットを提供することができる。
【００２５】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の
形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２６】
図１は本発明の実施の形態１に係る横断流送風機を搭載した空気調和機の室内ユニットの斜視図であり、図２は同室内ユニットの断面図である。
【００２７】
図１、図２において、空気調和機の室内ユニット本体１は、吸込み口１０と熱交換器２と吹き出し口１１とクロスフローファン３とを備え、クロスフローファン３を運転して吸込み口１０より室内の空気を取り入れ、熱交換器２で熱交換された空気を吹き出し口１１より吹き出す。
【００２８】
横断流送風機の要部となるクロスフローファン３から吹き出し口１１までの通風路１３においては、クロスフローファン３の前面側に近接した部分で回転軸方向に延設されたスタビライザ４と、スタビライザ４から吹き出し方向に形成された上面壁４ａと、クロスフローファン３の背面側から吹き出し口１１にかけて下面壁を形成するリアガイダ５と、左右の側壁１２（図４、図５等参照）とを備え、更に室内ユニットとして必要な、断面が略円弧状で、吹き出し空気の上下方向の向きを制御する上下羽根６とを備えている。
【００２９】
図３は吹き出し口１１（横断流送風機要部）の拡大断面図である。本実施の形態では、側壁近傍のスタビライザ４の吸込み部と吹出し部を分ける舌部４Ｒ２の半径を、中央部のスタビライザ４の吸込み部と吹出し部を分ける舌部４Ｒ１の半径の２倍とし、側壁近傍のクロスフローファン３に近接する吸込み部端面とスタビライザ舌部を繋ぐ面Ｌ２の長さを、中央部のクロスフローファン３に近接する吸込み部端面とスタビライザ舌部を繋ぐ面Ｌ１より長くなるように構成している。
【００３０】
本構成とすることで、風速が速く、流れが安定している中央部ではスタビライザ４とリアガイダ５で構成される通風路１３を最大限に確保する一方、風速が遅く、流れが不安定な側壁近傍では静圧を向上させ、流れを安定させることが可能となり、風量性能の向上と側壁近傍の流れの剥離に伴う騒音の低減の両立が実現できる。
【００３１】
また、本実施の形態では、側壁近傍のスタビライザ４の舌部４Ｒ２から本体吹き出し口端面を繋ぐ上面壁４ａ２を、中央部のスタビライザ４の舌部４Ｒ１から本体吹き出し口端面を繋ぐ上面壁４ａ１より前記リアガイダ５側に配置している。
【００３２】
本構成とすることで、側壁近傍の静圧を向上させるとともに、側壁近傍のスタビライザ４の舌部４Ｒ２に衝突した空気が吹き出し口１１にかけて流れる際の剥離を抑制し、更なる騒音低減と風量性能の向上を図っている。
【００３３】
図７は本実施の形態において、クロスフローファン３を同一回転数に固定し、中央部と形状の異なる右側壁近傍のスタビライザ４の軸方向長さＬ３（図５参照）を変化させた場合の風量を示す。ここでＲはクロスフローファン３の半径である。
【００３４】
本構成では横断流送風機となる室内ユニットの吹き出し口右側壁近傍にフィルター自動掃除機能のノズル収納スペース（図示せず）を確保しているため、特に右側側壁近傍で通風抵抗が高く、Ｌ＝１．３Ｒで風量性能がピークとなる。一方比較的通風抵抗の低い左側壁近傍では風量特性図は図示しないが、Ｌ＝０．７Ｒで風量性能がピークとなり、通風抵抗の大きさに応じて、中央部と異なる左右側壁近傍のスタビライザ形状の軸方向長さＬを下記式の範囲で適宜調整すると風量特性が良いものとなる。
Ｒ／５≦Ｌ≦３Ｒ
また、近年、省エネルギー性能向上のため、本実施の形態の図２に示すように熱交換パイプが３列から４列以上で構成されるなど、熱交換器の高効率化のために通風抵抗が増大
する傾向にあるが、この様な場合には側壁近傍の静圧向上が必要となる。そのため、中央の主風路部の風量性能向上と側壁近傍の静圧向上の両立を実現可能な本発明は、近年の省エネルギー性の高い空気調和機に特に有効である。
【００３５】
また、本実施の形態では、側壁近傍のスタビライザ４の舌部４Ｒ２から本体吹き出し口端面を繋ぐ上面壁４ａ２と、中央部のスタビライザ４の舌部４Ｒ１から本体吹き出し口端面を繋ぐ上面壁４ａ１とを繋ぐ面４ｂを、図４〜図６に示すように、滑らかな面で繋ぐ構成としている。
【００３６】
図４に吹き出し口１１（横断流送風機要部）の右側壁近傍を斜め下からみた斜視図を、図５に同吹き出し口１１（横断流送風機要部）のスタビライザ４を上面壁４ａ１に平行な角度よりみた平面図を、図６に同吹き出し口（横断流送風機要部）を上面壁４ａ１に垂直な角度より見た平面図を示す。
【００３７】
本構成とすることで、スタビライザ段差部分での流れの剥離を抑制し、特に騒音低減を図った風量性能の高い空気調和機の室内ユニットを実現している。
【００３８】
図８に本実施の形態においてクロスフローファン３を同一回転数に固定し、スタビライザ４の上面壁４ａ１と４ａ２を繋ぐ面４ｂと４ａ１のなす角度Ｄ１（図５参照）を変化させた場合の風量を示す。Ｄ１が９０度、即ち上面壁４ａ１と４ａ２が段状である形態の風量を１００％とした場合、本実施の形態では角度の縮小と共に風量性能が向上し、Ｄ１が２５度で風量性能がピークとなる。Ｄ１については舌部４Ｒ１と４Ｒ２の段差の高さ等に応じて適宜選択可能であるが、段差部分の流れの剥離を抑制するため、平均６０度以下で構成することが好ましい。
【００３９】
また、本実施の形態では前記角度Ｄ１を全面ほぼ一定で構成しており、本構成により、段差部分での流れの剥離を更に抑制することが可能となる。
【００４０】
なお、本実施の形態においては、空気調和機の室内ユニットに搭載した横断流送風機を例に説明したが、空気清浄機等の各種機器及びクロスフローファンおよびケーシングで構成される横断流送風機全般に適用でき、特に側壁近傍で通風抵抗の高い送風機に有用である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、クロスフローファンを用いた横断流送風機において、主流となる中央部および側壁近傍の風量性能を向上させると共に、側壁近傍の剥離を抑制することで流れを安定させ、騒音の低減を図ることが出来るため、空気調和機の室内ユニットやクロスフローファンを用いた送風機全般に有用である。
【符号の説明】
【００４２】
１  室内ユニット本体
２  熱交換器
３  クロスフローファン
４  スタビライザ
４ａ、４ａ１、４ａ２  スタビライザの上面壁
４ｂ  スタビライザ段差部を繋ぐ面
４Ｒ１、４Ｒ２  スタビライザの舌部
５  リアガイダ
６  上下羽根
１０  吸込み口
１１  吹き出し口
１２  側壁
１３  通風路
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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