(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ回転軸取付用孔を設けたボスを有する主板と、この主板と対向して配置された環状のシュラウドと、このシュラウドと前記主板間に設けられた複数のブレードとからなる羽根車を有し、
前記ブレードの前縁は前記シュラウドの内周よりも内側であるボス中心側に位置し、
前記ブレード前縁側のブレード高さ方向におけるシュラウド側端部を曲面状に形成するとともに、この曲面状端部の正圧面側の曲率半径をＲ１、負圧面側の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１＜Ｒ２としたことを特徴とする遠心送風機。
【請求項２】
前記ブレードの肉厚をｔとした時、Ｒ１＜Ｒ２＜ｔの関係にあることを特徴とする請求項１記載の遠心送風機。
【請求項３】
前記ブレード全体の肉厚を主板側からシュラウド側にかけて徐々に厚くし、主板側肉厚をｔ１、シュラウド側肉厚をｔ２としたとき、１＜ｔ２／ｔ１≦１．７としたことを特徴とする請求項１に記載の遠心送風機。
【請求項４】
モータ回転軸取付用孔を設けたボスを有する主板と、この主板と対向して配置された環状のシュラウドと、このシュラウドと前記主板間に設けられた複数のブレードとからなる羽根車を有し、前記ブレードの前縁は前記シュラウドの内周よりも内側であるボス中心側に位置し、前記ブレード前縁側のブレード高さ方向におけるシュラウド側端部を曲面状に形成するとともに、この曲面状端部の正圧面側の曲率半径をＲ１、負圧面側の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１＜Ｒ２とした遠心送風機と、この遠心送風機の外周部に配置された熱交換器を有す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】
本発明は遠心送風機及び空気調和機に係り、特にブレード前縁・シュラウド側形状を改良した送風機及びこれを用いた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に天井カセット形の空気調和機等にはターボファンが装着されることが多い。この空気調和機は下端部が開放された筺体を備え、この筐体内には、中央部に電動遠心送風機が取り付けられる。この遠心送風機は羽根車を備え、さらに、遠心送風機の周囲には熱交換器が設けられている。
【０００３】
上記羽根車はモータ回転軸取付用孔を設けたボスを有する主板と、この主板と対向して配置されたシュラウドと、このシュラウドと主板間に設けられた複数のブレードとからなっている。このような遠心送風機は、一般に騒音レベルが高く、ファン効率が低いという問題があった。
【０００４】
そこで、ブレード長さやブレードピッチ等の配置を改良し、低騒音、高効率化を図った遠心送風機が提案されている（特開２００３−２７９０６１号公報）。しかしながら、特開２００３−２７９０６１号公報に記載のものにおいては、図９及び図１０に示すように、ブレード３１はブレード前縁３１ａ側のシュラウド側端部のＲ部（曲面状端部）の形状は、正圧面側の曲率半径Ｒ３と負圧面側の曲率半径Ｒ４は等しく（Ｒ３＝Ｒ４）、吸込まれた空気が負圧面側ブレード先端部（Ｒ４部分）で剥離してしまい、負圧面側での剥離が増加していたため、ファン効率が低くかった。
【０００５】
また、低騒音、高効率化を目的として、羽根車の全部または一部のブレードの肉厚を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に厚くなるように形成し、各ブレードの相互のブレード間隔を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に狭くした遠心形送風機の羽根車が提案されている（特開２００１−１３２６８７号公報）。しかしながら、この公報に記載のものは、空気の主流である主板側のブレード相互間の間隔が短くなり、空気の流入面積がシュラウド側より小さくなり風量が低下してしまう。
［０００６］
発明の開示
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、高ファン効率の遠心送風機を提供することを目的とする。
［０００７］
また、高ファン効率の遠心送風機を用いた高効率の空気調和機を提供することを目的とする。
【０００８】
上述した目的を達成するため、本発明に係る遠心送風機は、モータ回転軸取付用孔を設けたボスを有する主板と、この主板と対向して配置された環状のシュラウドと、このシュラウドと前記主板間に設けられた複数のブレードとからなる羽根車を有し、前記ブレードの前縁は前記シュラウドの内周よりも内側であるボス中心側に位置し、前記ブレード前縁側のブレード高さ方向におけるシュラウド側端部を曲面状に形成するとともに、この曲面状端部の正圧面側の曲率半径をＲ１、負圧面側の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１＜Ｒ２としたことを特徴とする。
［０００９］
また、前記ブレードの肉厚をｔとした時、Ｒ１＜Ｒ２＜ｔの関係を満たすようにしてもよい。
［００１０］
さらに、上記遠心送風機において、ブレード全体の肉厚を主板側からシュラウド側にかけて徐々に厚くし、主板側肉厚をｔ１、シュラウド側肉厚をｔ２としたとき、１＜ｔ２／ｔ１≦１．７を満たすようにしてもよい。
【００１１】
さらにまた、本発明による空気調和機は、モータ回転軸取付用孔を設けたボスを有する主板と、この主板と対向して配置された環状のシュラウドと、このシュラウドと前記主板間に設けられた複数のブレードとからなる羽根車を有し、前記ブレードの前縁は前記シュラウドの内周よりも内側であるボス中心側に位置し、前記ブレード前縁側のブレード高さ方向におけるシュラウド側端部を曲面状に形成するとともに、この曲面状端部の正圧面側の曲率半径をＲ１、負圧面側の曲率半径をＲ２としたとき、Ｒ１＜Ｒ２とした遠心送風機と、この遠心送風機の外周部に配置された熱交換器を有することを特徴とする。
［００１２］
本発明に係る遠心送風機によれば、高ファン効率の遠心送風機を提供することができる。また、このような高ファン効率の遠心送風機を用いた高効率の空気調和機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
［００１３］
［図１］本発明に係る空気調和機の縦断面図。
［図２］本発明に係る遠心送風機に用いられる羽根車の平面図。
［図３］図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う羽根車の縦断面図。
［図４］本発明に係る遠心送風機に用いられるブレードの前縁側の高さ方向におけるシュラウド側端部を示す概念図。
【図５】本発明に係る遠心送風機に用いられるブレードの斜視図。
【図６】本発明に係る遠心送風機に用いられるブレードの使用時の空気流を示す概念図。
【図７】本発明に係る遠心送風機を用いた静圧、ファン効率測定試験の結果図。
【図８】本発明に係る遠心送風機を用いたブレードの厚さ比と静圧比測定試験の結果図。
【図９】従来の遠心送風機に用いられるブレードの先端部を示す概念図。
【図１０】本発明に係る遠心送風機に用いられるブレードの使用時の空気流を示す概念図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る空気調和機について添付図面を参照して説明する。
【００１５】
尚、以下の記載において、上下、左右等方向を示す用語は添付図面の参照において、または、実際の取り付け状態に基づいて用いられている。
【００１６】
図１に示すように、本発明に係る空気調和機１は、例えば天井カセット形の空気調和機であり、下端部が開放された筺体２を備え、この筐体２内にファンモータ３と羽根車２１からなる遠心送風機２０が設けられている。すなわち、この筐体２の上底の中央部にファンモータ３がモータベース４を介して取り付けられ、このファンモータ３の回転軸に羽根車２１が取り付けられている。
【００１７】
さらに、この遠心送風機２０の下部には、吸込みベルマウス５が設けられており、この吸込みベルマウス５の外周部にドレンパン６が配置され、その上部に、遠心送風機２０を取り囲むように熱交換器７が配置されている。吸込みベルマウス５の下部開放端は空気の吸込口となり、ここに、フィルタ８が装着されている。熱交換器７の外側は送風通路１０となり、その下面部が吹出口１１になっている。そして、空気調和機の筐体の開口部に枠状の前面パネル１２が装着されている。また、空気調和機１は取付金具１３などにより梁などに吊り下げ固定されている。
【００１８】
図２及び図３に示すように、上記羽根車２１はモータ回転軸取付用孔が設けられたボス２２と、このボス２２の外周部に設けられたハブ２３とを有する主板２４と、この主板２４の円周方向に設けられた複数枚のブレード２５と、このブレード２５を挟んで主板２４に対向して配置されたシュラウド２６を備えている。
［００１９］
図３及び図４に示すように、ブレード２５の前縁２５ａ側でブレード高さ方向におけるシュラウド側端部のＲ部（曲面状端部）の形状は、正圧面２５ｂ側の曲率半径をＲ１、負圧面２５ｃ側の曲率半径をＲ２、ブレード２５の肉厚をｔとしたとき、ブレード２５の前縁２５ａ側のシュラウド側端部全域、すなわち、吸込み側全域に渡りＲ１＜Ｒ２＜ｔの関係が成り立つように設定されている。
［００２０］
このように構成することにより、吸込まれた空気は図４及び図６に示すようにブレード２５の負圧面側端部（Ｒ２部）での剥離が低減されブレード２５の負圧面２５ｃ側での剥離が抑制され、図７のように、静圧が増大し、ファン効率が向上した。特に大風量（高回転数）域でのファン効率が向上し、ファン運転範囲を拡大することができる。
［００２１］
また、図５に示すように、ブレード２５全体の肉厚は、主板２４側からシュラウド２６側にかけて徐々に厚くなっており、主板側の肉厚をｔ１、シュラウド側の肉厚をｔ２としたとき、１＜ｔ２／ｔ１≦１．７の関係が成り立つように設定されている。特に、１＜ｔ２／ｔ１≦１．５にするのが好ましい。これにより、ブレード２５は風の主流となる主板２４側のブレード相互間の間隔、すなわち、前方に位置するブレードの負圧面と後方に位置するブレードの正圧面との間隔がシュラウド２６側のブレード相互間の間隔より大きくなる。その結果、主板２４側の空気流入面積がシュラウド２６側の空気流入面積より大きくなり、風の主流となる主板２４側の流入抵抗が低減して風量を増加させることができる。さらに、剥離しやすいシュラウド２６側の流入面積が小さくなり、シュラウド２６側の剥離を低減することができる。
［００２２］
これにより、図８に示すように、空気流の流入がスムーズになり、静圧が増大してファン効率が向上する。
［００２３］
次に本発明に係る空気調和機による空気調和作用と本発明に係る遠心送風機の送風作用について説明する。
［００２４］
図１に示すように、ファンモータ３に通電すると遠心送風機２０が回転され、室内空気が矢印Ａ方向に吸い込まれ、熱交換器７で熱交換された後、送風通路１０及び吹出口１１を通して矢印Ｂ方向に吹き出される。これによって、天井カセット形の空気調和機による室内の空調が行われる。
［００２５］
この空調過程において、吸込みベルマウス５を介して吸い込まれた空気は、ブレード２５によって付勢され、流速を増して羽根車２１外に送風される。また、この送風過程において、図４に示すように、ブレード２５の前縁２５ａ側でブレード高さ方向におけるシュラウド側端部のＲ部（曲面状端部）の形状は、正圧面２５ｂ側の曲率半径をＲ１、負圧面２５ｃ側の曲率半径をＲ２、ブレード２５の肉厚をｔとしたとき、吸込み側全域に渡りＲ１＜Ｒ２＜ｔの関係にあるので、特に大風量（高回転数）域での静圧が増大するとともにファン効率が向上し、ファン運転範囲を拡大することができる。
［００２６］
また、図５に示すように、ブレード２５全体の肉厚は、主板２４側からシュラウド２６側にかけて徐々に厚くなっており、主板側の肉厚をｔ１、シュラウド側の肉厚をｔ２としたとき、１＜ｔ２／ｔ１≦１．７の関係にあるので、風の主流となる主板２４側の流入抵抗が低減して風量を増加させることができる。さらに、図６に示すように、剥離しやすいシュラウド２６の負圧面側での剥離を大幅に低減できる。これにより、空気流の流入がスムーズとなり静圧が増大してファン効率が向上する。
［００２７］
従って、上記のような高ファン効率の遠心送風機を組み込んだ本発明の空気調和機も高効率になる。
実施例
［００２８］
試験１：図４に示すような形状のブレードを備えた遠心送風機（実施例１）と図９に示すような形状のブレードを備えた遠心送風機（従来例１）を用いて、静圧と風量、風量と効率の関係を調べた。
［００２９］
結果を図７に示す。実施例１は従来例１に比べて同一静圧での風量が増し、また、同一風量では、実施例１は従来例１に比べて効率が高いことがわかった。
［００３０］
試験２：図５に示すようなブレード２５の肉厚を主板２４側からシュラウド２６側にかけて徐々に厚くした遠心送風機（実施例２）とこれとは逆にブレード２５の肉厚をシュラウドから２６側主板２４側にかけて徐々に厚くした遠心送風機（従来例２）を用いて、主板側の肉厚ｔ１とシュラウド側の肉厚ｔ２の比ｔ２／ｔ１と静圧比の関係を調べた。
［００３１］
結果を図８に示す。実施例２はｔ２／ｔ１が１〜１．５の範囲では、従来例２の静圧に対して、ほぼ１０１．３％に向上し、１〜１．７の範囲でも１００％を上回ることがわかった。
【００３２】
本発明に係る遠心送風機によれば、高ファン効率の遠心送風機を提供することができる。また、このような高ファン効率の遠心送風機を用いた高効率の空気調和機を提供することができる。
【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】
0004693842.tif 000009
【図９】
0004693842.tif 000010
【図１０】
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