(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンの形状作成計算が、入力されたファンの外径Ｒ０とファン内外径比Ｒratioから翼前縁の円弧の中心Ｃ４を求める手段と、前記円弧の中心Ｃ４上で入力した翼の入口角beta1、ファンの外径Ｒ０において翼の出口角が入力したbeta2となる点Ｃ５を定め、且つ、前記円弧の中心点Ｃ４、Ｃ５を結んだ線分の垂直２等分線上に任意の点Ｃ１を定める手段と、点Ｃ４、Ｃ１を結んだ線分を半径とする円弧を定義しこの円弧を翼の中心線とする手段と、点Ｃ４、Ｃ５を結んだ線分の垂直２等分線と翼の中心線の交点から、前記半径方向に点Ｃ４、Ｃ１を結んだ線分を半径とする円弧に対し入力した翼中央の厚さＬcentの１／２分増減した位置に点Ｃ６、点Ｃ７を定義する手段と、前記の点Ｃ４、Ｃ５を中心とする円弧の始点と終点が翼前縁と翼後縁と接する地点として入力した翼前縁と翼後縁の円弧径からなる両円弧と前記点Ｃ６を通る円弧が接する円弧の中心Ｃ２を求める手段と、始点と終点が翼前縁と翼後縁と接する地点として入力した翼前縁と翼後縁の円弧径からなるそれぞれの円弧と前記の点Ｃ７を通る円弧が接する様に円弧の中心Ｃ３を求める手段と、翼の形状を前記ファン外径Ｒ０の円周上に配置し、翼間を等間隔または以下の式で定義するθで配置を決定する手段とを備えて成ることを特徴とする設計支援システム。ここにθ＝θ0＋α・ｄθ・ｓｉｎ(ｋ・θ0)、θ0＝(ｉ−１)ｄθ、(ｉ＝１〜Ｎ)、ｄθ＝２π/ＮでＮは翼枚数かつα＝係数、ｋ＝係数である。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はクロスフローファンなどの送風用ファンの設計に用いるデータ入力に係り、さらに詳しくは、効率的に送風が行えるファンの形状および運転条件などをシミュレーションによって最適化する為の設計計算システム並びに設計計算支援装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機室内機に採用されているクロスフローファンの配置状況は図１１の空気調和機室内機の内部構造を示す断面図の如く、ファンケーシングが存在せず、ファン周囲の熱交換器、ノズル等の構成部品がファンケーシングの代用となっている。従って、クロスフローファンにおけるファン周囲の部品形状による送風性能は論理的検証が行われていない為、定量的な設計が困難であり、膨大な実験や経験則によって設計が成されている。図１１において、１はクロスフローファンの翼、２は空調機内部で翼１による送風が通過する風路、３は該風路３から風が外部に吹出す吹出口、４は外気を空調機内へ吸込む吸込口、５は内部の配管に冷媒を通過させ該配管の外部に接して設けた放熱部を有する熱交換器である。図１１において動作説明として、風の流れを示すと、翼１の回転により吸込口４から流入した外気は、内部の配管に冷媒を通過させ該配管の外部に接して設けた放熱部を介して吸込んだ空気と熱交換する熱交換器５により、例えば冷房時は冷やされ、風路２の外形に沿って流れ、吹出口３から放出される風は熱交換される。
【０００３】
クロスフローファンにおけるファン周囲の部品形状を考慮した送風性能設計の生産性を向上させる為に、計算によりファンの周囲や空気調和機内部の流れを予測し、送風性能を事前に把握し設計する手法がある。しかし、これらの計算は、利用するソフトウエアの操作が煩雑で、流体力学の専門知識が必要とされ、かつ形状入力や計算条件設定に時間を要するので、必ずしも生産性の向上が図られるとは限らない。
【０００４】
これに対し、ファンの設計の生産性を向上させる為に、例えば、特開平５−１０１１４８号公報では、軸流ファンの設計において、図１２に示す翼の４点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの座標値と、図１３に示す翼の入り口角αと出口角βの分布から成るファンの形状を決定するパラメータを自由に設定できる計算システムが提案されている。これによると、４点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを滑らかな曲線で結んだ四辺形を定義する。これを翼の平面形状とし、図１２の辺ＡＤ上に分割点ｌ１，ｌ２，…ｌｎ、辺ＢＣ上に分割点ｔ１，ｔ２，…ｔｎを自動的に作成する。それぞれの分割点ｌ１からｌｎ上において入り口角がα１からαｎ、同様に分割点ｔ１からｔｎ上において出口角がβ１からβｎとなるように辺ＡＤ上と辺ＢＣの相対する分割点を結ぶ線分を複数の三次曲線で連結し、翼の形状を決定する。
【０００５】
この計算システムを利用する事により、翼の基部となるＡ及びＢ、端点となるＣ及びＤの座標、入り口角と出口角の分布等の設計パラメータのみを入力する事によって短時間かつ自動的に翼形状を計算し、軸流ファンの輪郭形状や翼の三次元座標値を表示装置や出力装置に出力できる。よって、短時間に多くの翼の形状を作図できる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の計算システムによれば、軸流ファン設計は、パラメータを自由に設定でき、短時間でファンの形状決定から作図ができるが、製作に時間を要するような複雑な曲面で構成されているファンの性能評価のためには実際に機器に組み込まなければ判断できない。そこで、上述の計算システムの利用は目的に適したファンの仕様が決定するまで、設計、製作、試験を繰り返す事の解決手段にはならない。
【０００７】
しかも、ここで算出したファンの形状は、空気調和機室外機のように、周囲の熱交換器、ノズル等の構成部品によって風路の形状が異なり、送風性能が大きく影響されるうえ、実製品に組み込んだ状態での検証しか行うことが出来ないために、定量性を含んだ最適設計を支援するデータの提供が困難であった。このため、ファンの最適設計は、膨大な実験や経験則に基づいて模索して成されていた。
【０００８】
本発明では、ファンの設計などにおいて、ファンの形状だけでなく、風路形状をも決定し、ファンを空気調和機室内機に組み込んだ状態での動作状態、送風性能の予測を迅速に行い、試作試験の繰り返しを削減できる設計支援システム並びに設計支援装置の提供を目的として成されたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の発明に係わる設計支援システムは、ファンの形状作成計算が、入力されたファンの外径Ｒ０とファン内外径比Ｒratioから翼前縁の円弧の中心Ｃ４を求める手段と、前記円弧の中心Ｃ４上で入力した翼の入口角beta1、ファンの外径Ｒ０において翼の出口角が入力したbeta2となる点Ｃ５を定め、且つ、前記円弧の中心点Ｃ４、Ｃ５を結んだ線分の垂直２等分線上に任意の点Ｃ１を定める手段と、点Ｃ４、Ｃ１を結んだ線分を半径とする円弧を定義し、この円弧を翼の中心線とする工程と、点Ｃ４、Ｃ５を結んだ線分の垂直２等分線と翼の中心線の交点から、前記半径方向に点Ｃ４、Ｃ１を結んだ線分を半径とする円弧に対し入力した翼中央の厚さＬcentの1/2分増減した位置に点Ｃ６，点Ｃ７を定義する手段と、前記の点Ｃ４、Ｃ５を中心とする円弧の始点と終点が翼前縁と翼後縁と接する地点として入力した翼前縁と翼後縁の円弧径からなる両円弧と前記点Ｃ６を通る円弧が接する円弧の中心Ｃ２を求める手段と、始点と終点が翼前縁と翼後縁と接する地点として入力した翼前縁と翼後縁の円弧径からなるそれぞれの円弧と前記の点Ｃ７を通る円弧が接する様に円弧の中心Ｃ３を求める手段と、翼の形状を前記ファン外径Ｒ０の円周上に配置し、翼間を等間隔または以下の式で定義するθで配置を決定する手段とを備えて成ることを備えて成るものである。ここに、θ＝θ0＋α・ｄθ・ｓｉｎ(ｋ・θ0) 、θ0＝(ｉ−１)ｄθ、(ｉ＝１〜Ｎ)、ｄθ＝２π/ＮでＮは翼枚数かつα＝係数、ｋ＝係数である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本実施の形態は空気調和機室内機のファンとケーシング形状を決定する計算手法に関わるものであって、図１はクロスフローファンとケーシング形状に関する設計支援装置が搭載されている計算機の構成図である。それぞれはエンジニアリングワークステーションと呼ばれる計算機を構成する。ＳＷ１は図面作成装置で以下ＣＡＤと言う、ＳＷ２は専用ソフトウェアメーカーが開発、販売しており、以下市販と言う汎用の形状作成及び計算格子生成目的の格子計算ソフトウェア、ＳＷ３は市販の流体計算ソフトウェアであり、ＣＡＤＳＷ１と格子計算ソフトウエアＳＷ２と流体計算ソフトウェアＳＷ３は同一のデータ転送回線で接続されている。ＳＷ４はＣＡＤＳＷ１、格子計算ソフトウエアＳＷ２、流体計算ソフトウェアＳＷ３と同一のデータ転送回線で接続されている独自に設計した設計支援システムである。設計者は、設計支援システムＳＷ４を利用してＣＡＤＳＷ１と熱交換器、吹出しノズル等の空気調和機室内機の形状データを処理し、結果データをデータ転送回線を利用して形状格子計算ソフトウエアＳＷ２へ転送する。次に、設計者は設計支援システムＳＷ４を利用して格子計算ソフトウェアＳＷ２に対し演算処理させた結果データをデータ転送回線を利用して流体計算ソフトウェアＳＷ３へ転送する。次に、設計者は設計支援システムＳＷ４を利用して流体計算ソフトウェアＳＷ３に演算処理させ、結果として空気調和機室内機の吹出し風量特性等のデータを算出させ、結果データを見て仕様への使用可否判断を考慮する。
【００１７】
図２は設計支援装置の構成即ち演算工程概要を示すブロック図、図３は形状作成装置７搭載のソフトウェアで作成した一例で、強度計算用に作成した空気調和機室外機の配管計算格子であり、各メッシュが計算格子で、配管からの引き出し線は固定相手の拘束条件を示す。形状作成装置７搭載のソフトウェアが有している計算格子の自動生成機能を活用した計算格子の分割生成機能に特徴を置く。図４は同装置にて作成したファン以外の熱交換器やノズル等の形状や配置によって影響される風路部分の計算格子、図５は同装置にて作成したファンの計算格子である。
【００１８】
以下、空気調和機室内機におけるクロスフローファンとケーシングの形状決定と性能確認を行うためのデータの処理手順について、設計支援装置の構成概要を示す図２のブロック図を用いて説明すると、まず、６はＣＡＤで作成した形状データを７の装置に転送するＣＡＤ形状データ転送装置である。データ転送は回線に接続されたＣＡＤと本装置間で、フロッピーディスクや磁気テープ等の磁気媒体を使用せず、回線経由での電子データの送信に特徴を置くものであり、図１で示すＣＡＤＳＷ１から形状格子計算ソフトウエアＳＷ２への送信を指示する。
【００１９】
図２において、ＣＡＤ形状データ転送装置６によりＣＡＤから転送された熱交換器や、吹出しノズル等の空気調和機室内機の形状データは、データの形式が各々異なる為に、そのままで計算に利用できない。７は形状作成装置であり、計算可能とする様に形状を再定義し、且つ計算格子に分割する装置であり、図１の格子計算ソフトウェアＳＷ２を起動させる。形状作成装置７は市販の汎用の形状作成及び計算格子生成ソフトウェアを利用する。
【００２０】
８は形状作成装置７で作成した形状を１０の装置に形状データを磁気媒体を使用せず、回線経由で電子データとして転送する室内機形状データ転送装置であり、図１で示す格子計算ソフトウェアＳＷ２から流体計算ソフトウェアＳＷ３へのデータ送信を指示する。
【００２１】
９はファンの形状を成すパラメータであるファンの外径、ファンの内外径比、翼の入口角beta1と出口角beta2、翼中央の厚さLcent、翼前縁部と後縁部の円弧径、翼の配置に関する係数を入力して、ファンの形状や計算格子を自動的に作成することに特徴を置くファン形状計算格子作成装置であり、これに替えて、過去に作成、登録したファンの形状や計算格子をデータベースから利用してもよい。ファン形状計算格子作成装置９は図１の設計支援システムＳＷ４の端末からの指示で格子計算ソフトウェアＳＷ２に演算処理させる事に対応する。
【００２２】
１０は形状作成装置７とファン形状計算格子作成装置９で作成したデータを合成する計算格子作成並びに条件設定装置である。ここでは、市販の流体計算ソフトウェアＳＷ３の中で、ファン形状計算格子作成装置９で生成したファンの計算格子と形状作成装置７で生成したファン以外の熱交換器や吹出しノズル部等の計算格子を合成し、一体の計算格子とする。回転中のクロスフローファンを含む空気調和機室内機内部の流れを計算する為に、計算条件であるファンの回転速度、計算を停止させる時間等の計算条件を計算格子作成並びに条件設定装置１０に対して入力する必要がある。
【００２３】
１１は計算実行装置である。計算実行装置１１は市販の流体計算ソフトウェアＳＷ３が有している、計算格子のファン部を実機の如く回転させる機能を活用することに特徴を置くもので、回転中のクロスフローファンを含む空気調和機室内機内部の流れを計算する。
【００２４】
１２は流れの計算結果を表示するグラフ表示装置である。ここでは、後述の１３の計算結果処理装置で設定された、空気調和機室内機の送風特性グラフやファン周囲の速度分布のグラフを出力装置に表示する。
【００２５】
１３は、計算結果から、表示するデータを選別する計算結果処理装置であり、空気調和機室内機吹出風量特性を評価する為、室内機内部の圧力と吹出し風量の相関を表す送風特性のグラフを作成する目的で計算で得られた吹出し口の速度分布から吹出し風量を算出し、さらに室内機内部の圧力値を抽出する。又、ファンの性能評価の為に必要とされるファン周囲の速度分布グラフを作成する目的で、ファン周囲の速度データを抽出する。
【００２６】
１４は空気調和機室内機の熱交換器の熱交換量を計算する熱交換器通過風速抽出装置であり、本発明の装置で得られた熱交換器を通過する空気の流速を利用する為に、本計算の計算結果から、熱交換器を通過する空気の流速だけを抽出する。計算格子作成並びに条件設定装置１０、計算実行装置１１、計算結果処理装置１３、熱交換器通過風速抽出装置における各装置内での演算並びに各装置間でのデータ送信は設計支援システムＳＷ４の指示の下に流体計算ソフトウェアＳＷ３内部で実施され、結果を設計支援システムＳＷ４の端末表示させる。
【００２７】
次にこの発明における、クロスフローファンの設計計算の手順を処理の手順に従って説明すると、まずＣＡＤ形状データ転送装置６では、ＣＡＤで作成された空気調和機室内機の熱交換器や、吹出しノズル等の形状データを形状作成装置７に転送する。利用者が入力装置として接続されたマウスのボタンを押すだけで、回線に接続された予め指定されたＣＡＤと本装置間で、回線経由で電子データをコピーする命令が発せられ瞬時に転送される。これによって利用者は、フロッピーディスクや磁気テープ等の磁気媒体を用意したり、その媒体を送付することなくデータの転送が可能となる。
【００２８】
ＣＡＤで作成された形状データは計算格子作成並びに条件設定装置１０に入力してもデータ形式が異なり計算に利用できない。そこで、形状作成装置７ではＣＡＤ形状データ転送装置６によって転送された熱交換器等の形状データを活用し、熱交換器や吹出しノズル等の形状を再定義し、計算格子の自動生成機能を活用して計算格子１個の辺の長さだけを入力することにより計算格子を自動作成する。
【００２９】
室内機形状データ転送装置８では、形状作成装置７で生成された室内機内部の熱交換器や吹出しノズルの形状と計算格子を計算格子作成並びに条件設定装置１０に転送する。転送方法はＣＡＤデータ転送装置６と同様に回線に接続されたＣＡＤと本装置間で、フロッピーディスクや磁気テープ等の磁気媒体を使用せず、回線経由で電子データとして送信する事による。
【００３０】
ファン形状計算格子作成装置９では、クロスフローファンの形状パラメータを入力し、以下の方法で図４に示すファン形状と計算格子を自動生成する。
【００３１】
ここで行う計算の手順を図６に示す。また、図７は、計算の手順を説明する図である。まず、ステップＳ１として示すように、入力されたファンの外径Ｒ０とファン内外径比Ｒratioから翼前縁の円弧の中心Ｃ４を求める。次に、ステップＳ２として、中心Ｃ４上で入力した翼の入口角beta1、半径ＲＯ／２の円周上において翼の出口角が入力した設計したい翼出口角beta2となる点Ｃ５を定め、且つ、点Ｃ４、Ｃ５を結んだ線分の垂直２等分線上に任意の点Ｃ１を定めて入力する。次に、ステップＳ３として、点Ｃ４、Ｃ１を結んだ線分を半径とする円弧を計算し、定義する。この円弧が翼の中心線となる。 次に、ステップＳ４として、点Ｃ４、Ｃ５を結んだ線分の垂直２等分線と翼の中心線の交点から、入力した翼中央の厚さＬcentの１／２分半径方向に増減した位置に点Ｃ６，Ｃ７を定義する。次に、ステップＳ５として、点Ｃ４，Ｃ５を中心として、入力した翼前縁と翼後縁の円弧径からなり円弧の始点と終点は、翼前縁と翼後縁と接する地点でそれぞれ翼前縁と翼後縁の円て弧とＣ６を通る円弧が接する様な円弧中心Ｃ２を求める。又同時にステップＳ５では入力した翼前縁と翼後縁の円弧径からなるそれぞれの円弧とＣ７を通る円弧が接する様に円弧の中心Ｃ３を求める。次に、ステップＳ６として、ステップＳ１からＳ５で定まった翼の形状を半径ＲＯ／２の円周上に入力、配置する。翼間は、等間隔または、以下の式で定義するθで配置を決定する。ここに従来例を示す図１１を利用してθを示すが、θの設定法については本発明の実施の形態として以下に説明する。
【００３２】
θ＝θ0＋α・ｄθ・ｓｉｎ(ｋ・θ0)、θ0＝(ｉ−１)ｄθ、 (ｉ＝１〜Ｎ)、ｄθ＝２π/ＮでＮ＝枚数、α＝係数、K＝係数。
【００３３】
計算格子作成並びに条件設定装置１０では、市販の流体計算ソフトを活用して、以下の方法で形状作成装置７で生成されたファン以外の熱交換器の形状と計算格子、ファン形状計算格子作成装置９で生成されたファンの形状計算格子を合成し、さらには、計算を実行する為の設定をする。
【００３４】
ここで行う計算の手順を図８に示す。まずステップＳ１１として、形状作成装置７から室内機形状データ転送装置８によりデータ転送されたファン以外の熱交換器等の形状と計算格子を形状格子作成並びに条件設定装置１０で読み込み、次にファン形状計算格子作成装置９で生成されたファンの形状、計算格子を読み込む形状作成装置７、ファン形状計算格子作成装置９では形状作成の際にファン中心を座標原点として一致させてあり、この段階で形状・計算格子の合成が成り立つ。ステップＳ１２として、熱交換器に相当する部分についての熱交換器の圧力損失係数を入力する。次に、ステップＳ１３として、大気に解放となっている部分の圧力値や壁となっている部分のデータ入力により境界条件の定義をする。次に、ステップＳ１４として、ファンの回転スペックとなる回転方向、角速度を入力する。次に、ステップ１５として、計算の開始時間、終了時間、計算の過程で、計算結果を保存する頻度を入力する。
【００３５】
以下、図２における計算実行装置１１では、市販の流体計算ソフトウェアを活用して、ファンの部分の計算格子を実機のファンの如く回転させながら、回転中のクロスフローファンを含む空気調和機室内機内部の流れを計算する。
【００３６】
グラフ表示装置１２では、計算結果から、グラフ表示するデータを選別する装置である。ここでは、空気調和機室内機吹出風量特性を評価する為に、室内機内部の圧力と吹出し風量の相関で表される送風特性のグラフを作成する目的で、計算で得られた吹出し口の速度分布から吹出し風量を算出し、さらに計算によって得られる室内機内部の圧力分布から抽出した圧力値の平均値を算出する。又は、ファンの性能評価の為に必要とされるファン周囲の速度分布グラフを作成する目的で、同様に計算で得られた室内機内部の速度分布からファン周囲の速度データを抽出する。
【００３７】
計算結果処理装置１３は設計者が要する、室内機内部圧力またはファン周囲または熱交換器周辺での風量または風速を算出する目的で、計算結果のデータをグラフ表示装置１２に送信する装置である。
【００３８】
熱交換器通過風量抽出装置１４は空気調和機室内機の熱交換器の熱交換量を計算する装置にて、本発明の装置で得られた熱交換器を通過する空気の速度を利用する為に、本計算の計算結果から、熱交換器を通過する空気の速度だけを抽出する装置である。
【００３９】
図９に計算結果処理の手順を示す。まず平均圧力を算出するため、平均圧力ステップＳ２１として計算結果のデータを読み込み、次にステップＳ２２として圧力、速度のうち結果処理を実施する項目を圧力とした場合を示す。ステップＳ２３として空気の圧力につきデータの算出を要する任意の空調機の室内機の一部分における線分、円弧の始点と終点を定義する。ステップＳ２４として定義した線分、円弧上における圧力を全ての計算結果より抽出する。ステップＳ２５として、ステップＳ２３で定義した線分の位置によって室内機内部の平均圧力を算出する。ステップＳ２６として吹き出し風量のデータと併せ目的とする送風特性グラフを作成する。
【００４０】
ステップＳ２６で送風特性グラフを作成する場合を示す。平均圧力ステップＳ２１として計算結果のデータを読み込んだ後、ステップＳ２２として速度の計算実施を選択する場合を示す。次にステップＳ３３として空気の速度につきデータの算出を要する任意の空調機の室内機の一部分における線分、円弧の始点と終点を定義する。ステップＳ３４として定義した線分、円弧上における速度を全ての計算結果より抽出する。ステップＳ３５として、ステップＳ３３で定義した線分の位置によって吹き出し口の速度を算出し、次にステップＳ３６において吹き出し風量を算出する。最後にステップＳ２６として平均圧力データと併せ目的とする送風特性のグラフを作成する。
【００４１】
ステップＳ４５において熱交換器通過速度を算出する場合を示す。ステップＳ３３として空気の速度につきデータの算出を要する任意の空調機の室内機の一部分における線分、円弧の始点と終点を定義した後、ステップＳ４４において、定義した線分、円弧上においての熱交換器周辺の速度を全ての計算結果より抽出する。ステップＳ４５として、ステップＳ３３で定義した線分の位置によって熱交換器通過速度を算出する。
【００４２】
ステップＳ５５においてクロスフローファン周囲での速度分布グラフを作成する場合を示す。ステップＳ３３としてファン周囲の空気速度についてデータの算出を要する任意の空調機室内機の周囲での線分、円弧の始点と終点を定義した後、ステップＳ５４において、定義した線分、円弧上においてのクロスフローファン周囲での速度を全ての計算結果より抽出する。ステップＳ５５として、ステップＳ３３で定義した線分の位置によってクロスフローファン周囲速度分布グラフを作成する。
【００４３】
本発明の装置によって、これらの各装置を使用する事により、クロスフローファンの性能計算における計算のデータ入力時間が大幅に削減でき、短時間で多くのファンの性能評価ができるので、空調機に最適なクロスフローファンの設計ができる。また、クロスフローファンの性能計算におけるファン形状入力から結果処理までを、一つの装置の中から複数の装置を制御し、一連の流れの中で処理できるので、利用者は余分なデータの転送を行わなくてもよく、作業の効率化が図れる。
【００４４】
図１０は空気調和機室外機や冷蔵庫機械室冷却用の軸流ファンを示す。
本発明は、以上述べた発明の実施の形態において説明し、かつ図面にて示した空気調和機室内機のクロスフローファンおよびケーシングである風路形状を決定し、さらに送風量などの性能を試算するための設計支援システム並びに設計支援装置に限定するものではなく、図１０に示した軸流ファン形状設計や冷蔵庫の冷気通風路の周辺形状決定などに応用することも可能であるほか、その要旨を脱し得ない範囲で種々変形して実施することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の第１の発明に係わる設計支援システムは、ファンの形状作成計算が、入力されたファンの外径Ｒ０とファン内外径比Ｒratioから翼前縁の円弧の中心Ｃ４を求める手段と、Ｃ４上で入力した翼の入口角beta1、半径ＲＯ／２の円周上において翼の出口角が入力したbeta2となる点Ｃ５を定め、且つ、点Ｃ４、Ｃ５を結んだ線分の垂直２等分線上に任意の点Ｃ１を定める手段と、点Ｃ４、Ｃ１を結んだ線分を半径とする円弧を定義し、この円弧が翼の中心線となる手段と、点Ｃ４、Ｃ５を結んだ線分の垂直２等分線と翼の中心線の交点から、入力した翼中央の厚さＬcentの1/2分半径方向に増減した位置に点Ｃ６，Ｃ７を定義する手段と、点Ｃ４，Ｃ５を中心とする円弧の始点と終点が翼前縁と翼後縁と接する地点として入力した翼前縁と翼後縁の円弧径からなる両円弧と点Ｃ６を通る円弧が接する円弧の中心点Ｃ２を求める手段と、始点と終点が翼前縁と翼後縁ると接する地点として入力した翼前縁と翼後縁の円弧径からなるそれぞれの円弧と点Ｃ７を通る円弧が接する様に円弧の中心点Ｃ３を求める手段と、ステップＳ１からＳ６で定まった翼の形状を半径ＲＯ／２の円周上に配置し、翼間を等間隔または式の形で定義するθで配置を決定する手段と、を備えて成るものであるから、従来の手作業と比して短時間に形状と計算格子が生成できるので、短期間で様々な形状のファン設計がてきるという効果を得ることが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による計算機の構成図。
【図２】  本発明のクロスフローファン設計支援装置の構成概要を示すブロック図。
【図３】  本発明で利用した市販ソフトウェアで作成した計算格子図。
【図４】  本発明のクロスフローファン設計支援装置にて作成したファン以外の熱交換器、ノズル等の計算格子図。
【図５】  本発明のクロスフローファン設計支援装置にて作成したファンの計算格子図。
【図６】  本発明で行われるファン形状自動作成手順のフローチャート図。
【図７】  本発明で行われるファン形状自動作成手順の説明図。
【図８】  本発明で行われる流れのシミュレーションに関する設定手順のフローチャート図。
【図９】  本発明で行われる流れのシミュレーションに関する結果処理手順のフローチャート図。
【図１０】  本発明から応用可能な一例の軸流ファンのモデル図。
【図１１】  従来の技術の説明における空気調和機室内機断面図。
【図１２】  従来技術による翼形状定義図。
【図１３】  従来技術により定義された翼形状の断面図。
【符号の説明】
１  翼 、２  風路、３  吹出口、４  吸込口、５  熱交換器、６  ＣＡＤ形状データ転送装置、７  形状作成装置、８  室内機形状データ転送装置、９  ファン形状計算格子作成装置、１０  計算格子作成並びに条件設定装置、１１  計算実行装置、１２  グラフ表示装置、１３  計算結果処理装置、１４  熱交換器通過風速抽出装置。
【図１】
0004269426.tif 000002
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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