JP2013036444A - Centrifugal blower - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば空気調和機の室内機に用いられる遠心送風機に関する。 The present invention relates to a centrifugal blower used for an indoor unit of an air conditioner, for example.
従来から、空気調和機の室内機の送風機として例えば遠心送風機が用いられている。この遠心送風機では、そのファンモータが駆動して羽根車が回転すると、室内機の吸込口から室内機の内部に空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、ベルマウスによってシュラウドの空気吸込口に案内される(以下、ベルマウスによって空気吸込口に案内された空気の流れを主流という。)。 Conventionally, for example, a centrifugal blower has been used as a blower for an indoor unit of an air conditioner. In this centrifugal blower, when the fan motor is driven and the impeller rotates, air is sucked into the indoor unit from the suction port of the indoor unit. The sucked air is guided to the air intake port of the shroud by the bell mouth (hereinafter, the air flow guided to the air intake port by the bell mouth is referred to as the mainstream).
この主流の空気は、ハブとシュラウドとの間に周方向に沿って配列された複数の羽根により半径方向の外側に送られ、その大半は室内機の吹出口を通じて室内に吹き出されるが、一部は室内機内においてシュラウドの外周面側の空間を通ってベルマウスに向かって環流し、ベルマウスとシュラウドとの隙間を通じて再び主流と合流する(以下、前記のように環流し、前記隙間を通じて主流と合流する空気の流れを漏れ流れという。)。このように主流の一部が分岐した漏れ流れが生じると、その分だけ室内に吹き出される空気量が減少するので、ファン効率が低下する。 This mainstream air is sent to the outside in the radial direction by a plurality of blades arranged in the circumferential direction between the hub and the shroud, and most of the air is blown into the room through the blowout port of the indoor unit. The part circulates in the indoor unit through the space on the outer peripheral surface side of the shroud toward the bell mouth, and then merges with the main stream again through the gap between the bell mouth and the shroud (hereinafter referred to as the above, and the main stream through the gap). The flow of air that joins is called leakage flow.) When a leakage flow in which a part of the main flow branches is generated in this way, the amount of air blown into the room is reduced by that amount, so that the fan efficiency is lowered.
例えば特許文献1には、ファン効率の低下を抑制するためにベルマウス(ファンガイド)の外面に多数の溝を設けた遠心送風機が開示されている。この遠心送風機では、シュラウドの外周面側の空間を通ってベルマウスに向かって環流する漏れ流れは、前記溝を介してベルマウスとシュラウドとの隙間に導入される(特許文献1の段落番号0024,0052、図5及び図6参照)。特許文献1には、前記のように前記溝によって漏れ流れが案内されて安定した流れとなるので、漏れ流れの変動に起因する送風性能の低下が抑制できる、と記載されている。 For example, Patent Literature 1 discloses a centrifugal blower in which a large number of grooves are provided on the outer surface of a bell mouth (fan guide) in order to suppress a decrease in fan efficiency. In this centrifugal blower, the leakage flow that circulates through the space on the outer peripheral surface side of the shroud toward the bell mouth is introduced into the gap between the bell mouth and the shroud through the groove (paragraph number 0024 of Patent Document 1). , 0052, FIG. 5 and FIG. 6). Patent Document 1 describes that since the leakage flow is guided by the groove as described above and becomes a stable flow, it is possible to suppress a decrease in the blowing performance due to the fluctuation of the leakage flow.
ところで、特許文献1に記載の遠心送風機において、漏れ流れが前記溝により案内されて安定した流れとなるには、漏れ流れの空気の一部が前記溝の内部に入り込む必要があると考えられる。 By the way, in the centrifugal blower described in Patent Document 1, it is considered that a part of the air in the leakage flow needs to enter the inside of the groove in order for the leakage flow to be guided by the groove to become a stable flow.
しかしながら、前記溝の周辺を高速で流れる空気は、前記溝内に入り込むよりもその溝の近傍を素通りしやすいため、前記溝により空気を案内する効果は必ずしも十分とは言えない。したがって、遠心送風機においては、さらなるファン効率の改善が望まれている。 However, since the air flowing around the groove at a high speed easily passes through the vicinity of the groove rather than entering the groove, the effect of guiding the air through the groove is not necessarily sufficient. Therefore, further improvement in fan efficiency is desired in the centrifugal fan.
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、漏れ流れに起因するファン効率の低下を抑制できる遠心送風機を提供することにある。 Then, this invention is made | formed in view of this point, The place made into the objective is providing the centrifugal air blower which can suppress the fall of the fan efficiency resulting from a leak flow.
(1) 本発明の遠心送風機は、羽根車(23)と、ベルマウス(25)とを備えている。前記羽根車(23)は、ファンモータ(11)の回転軸(13)を中心として円形に開口する空気吸込口(19a)を有するシュラウド(19)と、前記空気吸込口(19a)の周方向に沿って配列された複数の羽根(21)とを含む。前記ベルマウス(25)は、前記シュラウド(19)に対して前記回転軸(13)の軸方向(A)の前側(F)に配置されている。前記ベルマウス(25)と前記空気吸込口(19a)の周縁部(19e)との間には半径方向に所定の隙間(G)が設けられている。 (1) The centrifugal blower of the present invention includes an impeller (23) and a bell mouth (25). The impeller (23) includes a shroud (19) having an air suction port (19a) that opens in a circle around the rotation shaft (13) of the fan motor (11), and a circumferential direction of the air suction port (19a). And a plurality of blades (21) arranged along. The bell mouth (25) is disposed on the front side (F) in the axial direction (A) of the rotating shaft (13) with respect to the shroud (19). A predetermined gap (G) is provided in the radial direction between the bell mouth (25) and the peripheral edge portion (19e) of the air suction port (19a).
前記ベルマウス(25)は、その外周面(25s)に周方向に沿って所定の間隔で配列されて前記外周面(25s)から立設された複数の壁部(27)を有している。各壁部(27)は、前記軸方向(A)及び前記ベルマウス(25)の半径方向に平行である。各壁部(27)の後側端部(27r)は、前記周縁部(19e)よりも半径方向外側に位置する半径方向外側部位(271)と、前記周縁部(19e)よりも半径方向内側に位置する半径方向内側部位(272)と、前記周縁部(19e)に対して前後方向に対向する対向部位(273)と、を含む。前記半径方向外側部位(271)は、前記対向部位(273)よりも前記軸方向(A)の後側(R)に位置している。 The bell mouth (25) has a plurality of wall portions (27) arranged on the outer peripheral surface (25s) at predetermined intervals along the circumferential direction and standing from the outer peripheral surface (25s). . Each wall portion (27) is parallel to the axial direction (A) and the radial direction of the bell mouth (25). The rear end portion (27r) of each wall portion (27) includes a radially outer portion (271) located radially outward from the peripheral edge portion (19e) and a radially inner side than the peripheral edge portion (19e). A radially inner portion (272) located at a position opposite to the peripheral portion (19e) in the front-rear direction. The radially outer portion (271) is located on the rear side (R) of the axial direction (A) with respect to the facing portion (273).
この構成では、前記ベルマウス(25)が前記複数の壁部(27)を有しているので、前記壁部(27)が漏れ流れの抵抗となり、漏れ流れの量を低減させることができる。しかも、漏れ流れの方向を主流の方向に近づけることができるので、漏れ流れが主流と合流するときに主流が乱されるのを抑制できる。これにより、ファン効率の低下を抑制することができる。具体的に説明すると、以下のようになる。 In this configuration, since the bell mouth (25) has the plurality of wall portions (27), the wall portion (27) becomes a resistance to leakage flow, and the amount of leakage flow can be reduced. Moreover, since the direction of the leakage flow can be made closer to the direction of the main flow, it is possible to suppress the main flow from being disturbed when the leakage flow joins the main flow. Thereby, the fall of fan efficiency can be suppressed. Specifically, it is as follows.
すなわち、ベルマウス(25)によりシュラウド(19)の空気吸込口(19a)に案内される主流の空気は、空気吸込口(19a)の近傍においては、主に回転軸(13)の軸方向(A)に沿った方向に流れている。一方で、従来の遠心送風機における漏れ流れは、シュラウド(19)の回転により生じる回転方向への空気の流れに影響されて前記回転軸(13)の軸方向(A)から前記回転方向に傾斜した方向に向いて流れている。このように主流と漏れ流れが合流する空気吸込口(19a)の近傍においては、主流と漏れ流れの向きが大きく異なっているので、漏れ流れが主流に合流すると、主流は漏れ流れによって流れが乱されることになり、ファン効率の低下につながる。 That is, the mainstream air guided to the air inlet (19a) of the shroud (19) by the bell mouth (25) is mainly in the axial direction of the rotating shaft (13) in the vicinity of the air inlet (19a) ( It flows in the direction along A). On the other hand, the leakage flow in the conventional centrifugal blower is affected by the air flow in the rotation direction caused by the rotation of the shroud (19), and is inclined in the rotation direction from the axial direction (A) of the rotation shaft (13). It is flowing in the direction. Thus, in the vicinity of the air inlet (19a) where the main flow and the leakage flow merge, the directions of the main flow and the leakage flow are greatly different. Therefore, when the leakage flow merges with the main flow, the main flow is disturbed by the leakage flow. As a result, fan efficiency is reduced.
一方、本発明の構成では、前記複数の壁部(27)が前記軸方向(A)及び前記半径方向に平行な姿勢でベルマウス(25)の外周面(25s)から立設されている。すなわち、隣り合う壁部(27)に挟まれる空気流路(253)は、前記軸方向(A)に沿った方向に向いている。この空気流路(253)は、隣り合う壁部(27)とベルマウス(25)の外周面(25s)とによって両サイドと底とが囲まれた空間であり、この空気流路(253)への漏れ流れの入口と出口とは開放されて遮るものがない。したがって、壁部(27)間の前記空気流路(253)に漏れ流れを確実に導いて流通させることができるので、漏れ流れを案内する優れた効果を得ることができる。 On the other hand, in the configuration of the present invention, the plurality of wall portions (27) are erected from the outer peripheral surface (25s) of the bell mouth (25) in a posture parallel to the axial direction (A) and the radial direction. That is, the air flow path (253) sandwiched between adjacent wall portions (27) is oriented in the direction along the axial direction (A). The air flow path (253) is a space in which both sides and the bottom are surrounded by the adjacent wall portion (27) and the outer peripheral surface (25s) of the bell mouth (25). The air flow path (253) The inlet and outlet of the leakage flow to the open are open and unobstructed. Therefore, since the leakage flow can be reliably guided and circulated in the air flow path (253) between the wall portions (27), an excellent effect of guiding the leakage flow can be obtained.
そして、前記傾斜した方向に流れる漏れ流れが壁部(27)まで到達して壁部(27)間の前記空気流路(253)を通過するときには、この空気流路(253)によって漏れ流れの方向が軸方向(A)に矯正されることになる。したがって、壁部(27)がない場合と比べて、空気が流通時に受ける抵抗が増加する。これにより、主流から分岐する漏れ流れの量を減少させることができる。しかも、空気吸込口(19a)の近傍において、前記空気流路(253)によって整流された漏れ流れの流れ方向は、主流の流れ方向である軸方向(A)に近くなる。したがって、空気吸込口(19a)の近傍において漏れ流れが主流に合流するときに、漏れ流れが主流に対して干渉する度合いが軽減される。よって、漏れ流れに起因するファン効率の低下を抑制することができる。 When the leakage flow flowing in the inclined direction reaches the wall portion (27) and passes through the air flow path (253) between the wall portions (27), the leakage flow is caused by the air flow path (253). The direction is corrected in the axial direction (A). Therefore, compared with the case where there is no wall part (27), the resistance which air receives at the time of distribution | circulation increases. Thereby, the quantity of the leakage flow branched from the main flow can be reduced. Moreover, in the vicinity of the air suction port (19a), the flow direction of the leakage flow rectified by the air flow path (253) is close to the axial direction (A) which is the main flow direction. Accordingly, when the leakage flow merges with the main flow in the vicinity of the air suction port (19a), the degree of interference of the leakage flow with the main flow is reduced. Therefore, it is possible to suppress a decrease in fan efficiency due to the leakage flow.
また、この構成では、後側端部(27r)における半径方向外側部位(271)は、対向部位(273)よりも軸方向(A)の後側(R)に位置しているので、壁部(27)とシュラウド(19)との接触を回避しつつ、各壁部(27)とシュラウド(19)との前後方向の距離(クリアランス)を小さくすることができる。クリアランスを小さくすることにより、ベルマウス(25)とシュラウド(19)との隙間(G)に漏れ流れが流入する際の抵抗がより大きくなり、漏れ流れの量がさらに低減される。具体的には次の通りである。 Further, in this configuration, the radially outer portion (271) at the rear end portion (27r) is located on the rear side (R) in the axial direction (A) with respect to the opposing portion (273). The distance (clearance) between each wall part (27) and the shroud (19) can be reduced while avoiding contact between the (27) and the shroud (19). By reducing the clearance, the resistance when the leakage flow flows into the gap (G) between the bell mouth (25) and the shroud (19) is increased, and the amount of leakage flow is further reduced. Specifically, it is as follows.
すなわち、仮に、シュラウド(19)の周縁部(19e)に対して前後方向に対向する対向部位(273)を周縁部(19e)側(回転軸(A)の後側(R))に延ばすと、壁部(27)と周縁部(19e)との接触の可能性が高まるので好ましくない。そこで、本構成では、半径方向外側部位(271)を対向部位(273)よりも回転軸(A)の後側(R)に位置させている。これにより、壁部(27)とシュラウド(19)との接触を回避しつつ、各壁部(27)とシュラウド(19)との距離(クリアランス)を小さくすることができる。 That is, if the opposing part (273) which opposes the peripheral part (19e) of a shroud (19) in the front-back direction is extended to the peripheral part (19e) side (the rear side (R) of the rotating shaft (A)). Since the possibility of a contact with a wall part (27) and a peripheral part (19e) increases, it is unpreferable. Therefore, in this configuration, the radially outer portion (271) is positioned on the rear side (R) of the rotation axis (A) with respect to the facing portion (273). Thereby, the distance (clearance) between each wall part (27) and a shroud (19) can be made small, avoiding a contact with a wall part (27) and a shroud (19).
(2) 前記遠心送風機において、前記半径方向外側部位(271)は、前記周縁部(19e)に対して半径方向に対向しているのが好ましい。 (2) In the centrifugal blower, the radially outer portion (271) is preferably opposed to the peripheral edge portion (19e) in the radial direction.
この構成では、壁部(27)とシュラウド(19)との前後方向の距離(クリアランス)をさらに小さくすることができる。これにより、ベルマウス(25)とシュラウド(19)との隙間(G)に漏れ流れが流入する際の抵抗がさらに大きくなり、漏れ流れの量がさらに低減される。 In this configuration, the distance (clearance) between the wall portion (27) and the shroud (19) in the front-rear direction can be further reduced. Thereby, the resistance when the leakage flow flows into the gap (G) between the bell mouth (25) and the shroud (19) is further increased, and the amount of the leakage flow is further reduced.
(3) また、前記遠心送風機において、前記半径方向外側部位(271)は、前記周縁部(19e)よりも前記軸方向(A)の後側(R)に位置していてもよい。 (3) Moreover, the said centrifugal blower WHEREIN: The said radial direction outer side part (271) may be located in the back side (R) of the said axial direction (A) rather than the said peripheral part (19e).
この構成では、各壁部(27)の半径方向外側部位(271)が周縁部(19e)に対して半径方向外側から被さるように配置されるので、ベルマウス(25)とシュラウド(19)との隙間(G)に漏れ流れが流入する際の抵抗がさらに大きくなり、漏れ流れの量がさらに低減される。 In this configuration, since the radially outer portion (271) of each wall portion (27) is arranged to cover the peripheral edge portion (19e) from the radially outer side, the bell mouth (25) and the shroud (19) The resistance when the leakage flow flows into the gap (G) is further increased, and the amount of leakage flow is further reduced.
(4) 前記遠心送風機において、前記半径方向内側部位(272)は、前記対向部位(273)よりも前記軸方向(A)の後側(R)に位置しているのが好ましい。 (4) In the centrifugal blower, the radially inner portion (272) is preferably located on the rear side (R) in the axial direction (A) with respect to the facing portion (273).
この構成では、壁部(27)とシュラウド(19)との接触を回避しつつ、ベルマウス(25)と空気吸込口(19a)の周縁部(19e)との間の前記隙間(G)に流入する漏れ流れの整流効果を高めることができる。すなわち、半径方向内側部位(272)は、対向部位(273)よりも半径方向内側に位置しており、前記隙間(G)に対して前後方向に対向している。したがって、半径方向内側部位(272)を、対向部位(273)よりも軸方向(A)の後側(R)に位置させることにより、壁部(27)を前記隙間(G)に近づけることができる。これにより、前記隙間(G)に流入する漏れ流れの整流効果を高めることができる。 In this configuration, the gap (G) between the bell mouth (25) and the peripheral edge portion (19e) of the air suction port (19a) is avoided while avoiding contact between the wall portion (27) and the shroud (19). The rectifying effect of the inflowing leakage flow can be enhanced. That is, the radially inner portion (272) is located radially inward of the facing portion (273) and faces the gap (G) in the front-rear direction. Therefore, the wall portion (27) can be brought closer to the gap (G) by positioning the radially inner portion (272) on the rear side (R) in the axial direction (A) than the facing portion (273). it can. Thereby, the rectification effect of the leakage flow which flows into the said clearance gap (G) can be heightened.
(5) 前記遠心送風機において、前記半径方向内側部位(272)は、前記周縁部(19e)に対して半径方向に対向しているのが好ましい。 (5) In the centrifugal fan, the radially inner portion (272) is preferably opposed to the peripheral edge portion (19e) in the radial direction.
この構成では、半径方向内側部位(272)が前記隙間(G)の近傍に位置することになるので、漏れ流れは、壁部(27)によって前記隙間(G)に流入する直前まで案内された後、前記隙間(G)に流入する。これにより、漏れ流れの整流効果をさらに高めることができる。 In this configuration, since the radially inner portion (272) is positioned in the vicinity of the gap (G), the leakage flow is guided by the wall (27) until just before flowing into the gap (G). Then, it flows into the gap (G). Thereby, the rectification effect of the leakage flow can be further enhanced.
(6) 前記遠心送風機において、前記後側端部(27r)は、前記半径方向内側部位(272)と前記対向部位(273)と前記半径方向外側部位(271)とをつなぎ前記軸方向(A)の前側(F)に凹む凹曲面(275)を有している場合には、平面である場合に比べて周縁部(19e)との距離を凹曲面(275)全体にわたって確保しやすい。 (6) In the centrifugal blower, the rear end portion (27r) connects the radially inner portion (272), the opposed portion (273), and the radially outer portion (271) to the axial direction (A ) Has a concave curved surface (275) that is recessed on the front side (F), the distance from the peripheral edge portion (19e) can be easily secured over the entire concave curved surface (275) as compared to the case of a flat surface.
(7) そして、前記凹曲面(275)は円弧形状である場合には、周縁部(19e)と凹曲面(275)との距離が凹曲面(275)全体にわたって満遍なく確保できる。これにより、凹曲面(275)と周縁部(19e)との距離を確保しつつ、半径方向外側部位(271)及び/又は半径方向内側部位(272)をより後側(R)に位置させることができる。 (7) When the concave curved surface (275) has an arc shape, the distance between the peripheral edge (19e) and the concave curved surface (275) can be ensured uniformly over the entire concave curved surface (275). Accordingly, the radially outer portion (271) and / or the radially inner portion (272) is positioned on the rear side (R) while securing the distance between the concave curved surface (275) and the peripheral edge portion (19e). Can do.
以上説明したように、本発明によれば、漏れ流れに起因するファン効率の低下を抑制できる。 As described above, according to the present invention, it is possible to suppress a decrease in fan efficiency due to leakage flow.
以下、本発明の実施形態に係る遠心送風機51及びこれを備えた室内機31について図面を参照して説明する。
Hereinafter, a
<第1実施形態>
図1に示すように、室内機31は、天井埋込型のカセット室内機である。この室内機31は、天井に設けられた開口に埋め込まれる略直方体の筐体33と、筐体33の下部に取り付けられた化粧パネル47とを備えている。化粧パネル47は、平面視の形状が筐体33よりも一回り大きく、天井の開口を覆った状態で室内に露出している。化粧パネル47は、その中央部に設けられた矩形状の吸込グリル39と、この吸込グリル39の各辺に沿って設けられた細長い矩形状の4つの吹出口37とを有している。
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1, the
室内機31は、筐体33内に、遠心送風機(ターボファン)51、ファンモータ11、熱交換器43、ドレンパン45、エアフィルタ41などを備えている。遠心送風機51は、羽根車23とベルマウス25とを含む。ファンモータ11は、筐体33の天板の略中央に固定されている。ファンモータ11の回転軸13は下方に延びている。
The
図1及び図2に示すように、熱交換器43は、厚みの小さな扁平な形状を有している。熱交換器43は、その下端部に沿って延設された皿状のドレンパン45から上方に起立した状態で羽根車23の周囲を囲むように配置されている。ドレンパン45は、熱交換器43において生じる水滴を収容する。収容された水は図略の排水経路を通じて排出される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
エアフィルタ41は、ベルマウス25の入口を覆う大きさを有し、ベルマウス25と吸込グリル39との間に吸込グリル39に沿って設けられている。エアフィルタ41は、吸込グリル39から筐体33内に吸い込まれた空気がエアフィルタ41を通過する際に空気中の塵埃を捕捉する。
The
図1〜図3に示すように、羽根車23は、ハブ15と、シュラウド19と、複数の羽根21とを含む。ハブ15は、ファンモータ11の回転軸13の下端部に固定されている。ハブ15は、平面視で回転軸13を中心とする円形状を有している。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
シュラウド19は、ハブ15に対して回転軸13の軸方向Aの前側Fに対向配置されている。シュラウド19は、回転軸13を中心として円形に開口する空気吸込口19aを有している。シュラウド19の外径は、後側Rに向かうにつれて大きくなっている。
The
複数の羽根21は、ハブ15とシュラウド19との間に空気吸込口19aの周方向に沿って所定の間隔をあけて配列されている。各羽根21の前側Fの端部はシュラウド19の内面に接合されている。各羽根21の後側Rの端部はハブ15に接合されている。各羽根21は、ハブ15の半径方向に対して回転方向の反対向き(後ろ向き)に傾斜した後ろ向き羽根である。
The plurality of
ベルマウス25は、シュラウド19に対して軸方向Aの前側Fに対向配置されている。ベルマウス25は、ベルマウス本体251とこのベルマウス本体251の前側Fの周縁からベルマウス本体251の周囲に張り出したフランジ部252とを含む。ベルマウス本体251は、前後方向に貫通する貫通口25aを有している。ベルマウス本体251の外周面25sは、外径が後側Rに向かうにつれて小さくなる湾曲形状を有している。
The
図1及び図6に示すように、ベルマウス本体251の後側Rの一部は、空気吸込口19aの周縁部19eとの間に所定の隙間Gを設けた状態で空気吸込口19aからシュラウド19内に挿入されている。これにより、ベルマウス25は、貫通口25aを通じて後側Rに向かって吸い込まれる空気をシュラウド19の空気吸込口19aに案内することができる。
As shown in FIGS. 1 and 6, a part of the rear side R of the
図4及び図5に示すように、ベルマウス25は、ベルマウス本体251の外周面25sに周方向に沿って所定の間隔で配列された複数の壁部27を有している。各壁部27は、ベルマウス25の外周面25sから立設されている。各壁部27は、軸方向Aに平行で、かつ、ベルマウス25の半径方向に平行となるように前側Fから後側Rに向かって外周面25sに沿って延びている。各壁部27は、シュラウド19に対して離間した位置に設けられている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
図4に示すように、ベルマウス25は、隣り合う壁部27,27と外周面25sとにより三方が囲まれた複数の空気流路253を有している。この空気流路253は、軸方向Aに沿った方向に向いている。この空気流路253は、隣り合う壁部27とベルマウス25の外周面25sとによって両サイドと底とが囲まれているが、この空気流路253への漏れ流れ(旋回流れ)の入口と出口とは開放されて遮るものがない。したがって、漏れ流れは、壁部27間の空気流路253の入口に確実に導かれ、空気流路253内を前側Fから後側Rに向かって案内される。
As shown in FIG. 4, the
図6に示すように、各壁部27の外側部274は、軸方向Aに平行であるが、これに限定されない。例えば、外側部274は、ベルマウス25の外周面25sの湾曲形状に沿って湾曲していてもよい。
As shown in FIG. 6, the
図6に示すように、各壁部27の後側端部27rは、シュラウド19の空気吸込口19aの周縁部19eよりも半径方向外側に位置する半径方向外側部位271と、周縁部19eよりも半径方向内側に位置する半径方向内側部位272と、周縁部19eに対して前後方向に対向する対向部位273とを含む。
As shown in FIG. 6, the
半径方向外側部位271は、対向部位273よりも軸方向Aの後側Rに位置している。半径方向内側部位272は、対向部位273よりも軸方向Aの後側Rに位置している。半径方向外側部位271は、主に、隙間Gに漏れ流れが流入する際の抵抗を大きくする役割を担っている。また、半径方向内側部位272は、主に、漏れ流れを整流しつつ隙間Gに漏れ流れを案内する役割を担っている。
The radially
各壁部27は、ベルマウス25と周縁部19eとの間に設けられた隙間Gに対して後側端部27rにおける半径方向内側部位272が前後方向に対向する位置まで後側Rに向かって延びている。
Each
後側端部27rは、半径方向内側部位272と対向部位273と半径方向外側部位271とをつなぎ軸方向Aの前側Fに凹む凹曲面275を有している。この凹曲面275は、円弧形状である。具体的には、凹曲面275の断面(回転軸13の中心を含む断面)の形状が半円弧状である。
The
凹曲面275の位置は、例えば周縁部19e(周縁部19e上の点)を中心とする円弧に基づいて決めることができる。この円弧の半径は、例えばベルマウス25の製造上の取付誤差の範囲、羽根車23の回転振れの範囲、及び安全代を考慮に入れて決定される。これにより、周縁部19eと凹曲面275との距離を凹曲面275のほぼ全体にわたってある程度揃えることができ、取り付け誤差、回転振れなどに起因するシュラウド19と壁部27との接触を抑制できる。なお、凹曲面275は、周縁部19eから離れる方向に凹む凹曲面であればよく、必ずしも正確な円弧や楕円弧などの円弧状の曲線でなくてもよい。
The position of the concave
半径方向外側部位271は、周縁部19eに対して半径方向に対向している。半径方向内側部位272は、周縁部19eに対して半径方向に対向している。すなわち、半径方向において、周縁部19eは、半径方向外側部位271と半径方向内側部位272に挟まれている。
The radially
ベルマウス25は、例えば板金加工、樹脂成形などによって各壁部27がベルマウス本体251と一体に成形されていてもよく、ベルマウス本体251とは別に成形された各壁部27をベルマウス本体251に接合して作製してもよい。
In the
次に、遠心送風機51における空気の流れについて説明する。図6に示すように、ベルマウス25のベルマウス本体251によりシュラウド19の空気吸込口19aに案内される主流Sの空気は、空気吸込口19aの近傍においては、主にシュラウド19の回転軸13の軸方向Aに沿った方向に流れている。
Next, the flow of air in the
壁部27を有していない従来の遠心送風機では、破線の矢印M1で示すように、漏れ流れM1は、空気吸込口19aの近傍において、シュラウド19が回転方向Kに回転することにより生じる回転方向Kへの空気の流れに影響されて軸方向Aから前記回転方向Kに傾斜した方向に向いて流れている。したがって、この漏れ流れM1が主流Sと合流すると、主流Sは漏れ流れM1によって流れが乱されることになり、送風音が大きくなるとともに、ファン効率の低下につながる。
In the conventional centrifugal blower that does not have the
一方、第1実施形態の遠心送風機51では、一点鎖線の矢印Mで示すように、漏れ流れMは、隣り合う壁部27とベルマウス本体251の外周面25sとに囲まれる空気流路253に沿って後側Rに案内され、ベルマウス本体251の後側Rの端部とシュラウド19の前側Fの端部との間の隙間Gを通過する。この隙間Gを通過した漏れ流れMは、空気吸込口19aの近傍において、従来と比べて流れ方向が軸方向Aに近づくように矯正されている。したがって、漏れ流れMが主流Sに合流するときの干渉が抑制される。
On the other hand, in the
また、第1実施形態の遠心送風機51では、一点鎖線の矢印M2で示すように、周縁部19e寄りの領域に流れる漏れ流れM2が生じる場合であっても、半径方向外側部位271が対向部位273よりも軸方向Aの後側Rに位置しているので、隙間Gに漏れ流れM2が流入する際の抵抗がより大きくなり、漏れ流れM2の量が低減される。
Further, in the
図7は、風量とモータ入力との関係を示すグラフである。このグラフは、第1実施形態に係る遠心送風機51を備えた室内機31の特性と、壁部27が設けられていない参考例のベルマウスを備えた室内機の特性とを示している。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between air volume and motor input. This graph shows the characteristics of the
図7に示すように、参考例に比べて第1実施形態では、モータ入力が低減されていることがわかる。特に、風量の大きな領域におけるモータ入力の低減効果が高い。このように第1実施形態では、参考例と同じ風量を得るのに必要なモータ入力が参考例に比べて小さくなっており、ファン効率が高い。したがって、第1実施形態では、参考例に比べて漏れ流れの量が少なくなり、損失が低減されていると考えられる。 As shown in FIG. 7, it can be seen that the motor input is reduced in the first embodiment compared to the reference example. In particular, the effect of reducing motor input in a region with a large air volume is high. Thus, in 1st Embodiment, the motor input required in order to obtain the same air volume as a reference example is small compared with a reference example, and fan efficiency is high. Therefore, in the first embodiment, it is considered that the amount of leakage flow is reduced compared to the reference example, and the loss is reduced.
<第2実施形態>
図8は、第2実施形態に係る遠心送風機51の一部を拡大した断面図である。第2実施形態に係る遠心送風機51は、ベルマウス25に設けられている壁部27の構成が第1実施形態とは異なっており、壁部27以外の構成については第1実施形態と同様である。したがって、以下では、ベルマウス25の壁部27について説明し、その他の構成については第1実施形態と同じ符号を付してその説明を省略する。
Second Embodiment
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a part of the
第2実施形態における壁部27の後側端部27rの半径方向外側部位271は、周縁部19eよりも軸方向Aの後側Rに位置している。後側端部27rは、半円弧状の凹曲面275と、半径方向外側部位271から前側Fに延びる内側平面276とを有している。この第2実施形態では、各壁部27の半径方向外側部位271が周縁部19eに対して半径方向外側から被さるように配置されているので、ベルマウス25とシュラウド19との隙間Gに漏れ流れが流入する際の抵抗がさらに大きくなり、漏れ流れの量がさらに低減される。これらの点を除く他の構成は、第2実施形態は、第1実施形態と同様である。
The radially
<第3実施形態>
図9は、第3実施形態に係る遠心送風機51の一部を拡大した断面図である。第3実施形態に係る遠心送風機51は、ベルマウス25に設けられている壁部27の構成が第1実施形態とは異なっており、壁部27以外の構成については第1実施形態と同様である。
<Third Embodiment>
FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of a part of the
図9に示すように、半径方向外側部位271は、周縁部19eよりも軸方向Aの前側Fに位置しているので、第1実施形態及び第2実施形態に比べて漏れ流れM2の量を低減する効果は低くなる。しかし、半径方向外側部位271は、対向部位273よりも軸方向Aの後側Rに位置しているので、半径方向外側部位271の前後方向の位置が対向部位273と同程度である場合に比べれば漏れ流れM2の量を低減できる。
As shown in FIG. 9, the radially
<第4実施形態>
図10は、第4実施形態に係る遠心送風機51の一部を拡大した断面図である。第4実施形態に係る遠心送風機51は、ベルマウス25に設けられている壁部27の構成が第1実施形態とは異なっており、壁部27以外の構成については第1実施形態と同様である。
<Fourth embodiment>
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a part of the
第4実施形態では、半径方向外側部位271は、対向部位273よりも軸方向Aの後側Rに位置しており、周縁部19eに対して半径方向に対向している。一方、半径方向内側部位272は、前後方向の位置が対向部位273と同程度、又は対向部位273よりも前側Fに位置している。
In the fourth embodiment, the radially
後側端部27rは、半径方向内側部位272と対向部位273と半径方向外側部位271とをつなぎ軸方向Aの前側Fに凹む凹曲面275を有している。この凹曲面275は、断面形状が滑らかに湾曲する円弧や楕円弧などの円弧状の曲面である。
The
<第5実施形態>
図11は、第5実施形態に係る遠心送風機51の一部を拡大した断面図である。第5実施形態に係る遠心送風機51は、ベルマウス25に設けられている壁部27の構成が第1実施形態とは異なっており、壁部27以外の構成については第1実施形態と同様である。
<Fifth Embodiment>
FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a part of the
第5実施形態では、半径方向外側部位271は、対向部位273よりも軸方向Aの後側Rに位置しており、周縁部19eに対して半径方向に対向している。一方、半径方向内側部位272は、前後方向の位置が対向部位273と同程度、又は対向部位273よりも前側Fに位置している。
In the fifth embodiment, the radially
後側端部27rは、半径方向内側部位272と対向部位273と半径方向外側部位271とをつなぐ傾斜面277を有している。この傾斜面277は、軸方向Aに対して傾斜している平面である。傾斜面277は、後側Rに向かうにつれて半径方向外側に位置するように傾斜している。
The
以上説明したように、各実施形態では、ベルマウス25が複数の壁部27を有しているので、壁部27が漏れ流れの抵抗となり、漏れ流れの量を低減させることができる。しかも、漏れ流れの方向を主流の方向に近づけることができるので、漏れ流れが主流と合流するときに主流が乱されるのを抑制できる。これにより、ファン効率の低下を抑制することができる。
As described above, in each embodiment, since the
また、各実施形態では、後側端部27rにおける半径方向外側部位271は、対向部位273よりも軸方向Aの後側Rに位置しているので、壁部27とシュラウド19との接触を回避しつつ、各壁部27とシュラウド19との前後方向の距離(クリアランス)を小さくすることができる。クリアランスを小さくすることにより、ベルマウス25とシュラウド19との隙間Gに漏れ流れが流入する際の抵抗がより大きくなり、漏れ流れの量がさらに低減される。
Moreover, in each embodiment, since the radial direction
第1実施形態、第4実施形態及び第5実施形態では、半径方向外側部位271は、周縁部19eに対して半径方向に対向しているので、壁部27とシュラウド19との前後方向の距離(クリアランス)をさらに小さくすることができる。これにより、ベルマウス25とシュラウド19との隙間Gに漏れ流れが流入する際の抵抗がさらに大きくなり、漏れ流れの量がさらに低減される。
In the first embodiment, the fourth embodiment, and the fifth embodiment, since the radially
第2実施形態では、半径方向外側部位271は、周縁部19eよりも軸方向Aの後側Rに位置しているので、各壁部27の半径方向外側部位271が周縁部19eに対して半径方向外側から被さるように配置される。これにより、ベルマウス25とシュラウド19との隙間Gに漏れ流れが流入する際の抵抗がさらに大きくなり、漏れ流れの量がさらに低減される。
In the second embodiment, the radially
第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態では、半径方向内側部位272は、対向部位273よりも軸方向Aの後側Rに位置しているので、壁部27とシュラウド19との接触を回避しつつ、周縁部19eとの間の隙間Gに流入する漏れ流れの整流効果を高めることができる。すなわち、半径方向内側部位272は、対向部位273よりも半径方向内側に位置しており、隙間Gに対して前後方向に対向している。したがって、半径方向内側部位272を、対向部位273よりも軸方向Aの後側Rに位置させることにより、壁部27を隙間Gに近づけることができる。これにより、隙間Gに流入する漏れ流れの整流効果を高めることができる。
In the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment, the radially
第1実施形態、第2実施形態及び第3実施形態では、半径方向内側部位272は、周縁部19eに対して半径方向に対向しているので、半径方向内側部位272が隙間Gの近傍に位置することになる。これにより、漏れ流れは、壁部27によって隙間Gに流入する直前まで案内された後、隙間Gに流入する。これにより、漏れ流れの整流効果をさらに高めることができる。
In the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment, since the radially
第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態及び第4実施形態では、後側端部27rは、半径方向内側部位272と対向部位273と半径方向外側部位271とをつなぎ軸方向Aの前側Fに凹む凹曲面275を有しているので、第5実施形態のような平面により構成される傾斜面277に比べて周縁部19eとの距離を凹曲面275全体にわたって確保しやすい。
In the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment, the
第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態及び第4実施形態では、凹曲面275が円弧形状であるので、周縁部19eと凹曲面275との距離が凹曲面275全体にわたって満遍なく確保できる。これにより、この凹曲面275と周縁部19eとの距離を確保しつつ、半径方向外側部位271及び/又は半径方向内側部位272をより後側Rに位置させることができる。
In the first embodiment, the second embodiment, the third embodiment, and the fourth embodiment, since the concave
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。例えば、各実施形態では、遠心送風機を空気調和装置の室内機に用いた場合を例に挙げて説明したが、他の用途に用いることもできる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to each said embodiment, A various change, improvement, etc. are possible in the range which does not deviate from the meaning. For example, in each embodiment, although the case where the centrifugal blower was used for the indoor unit of the air conditioning apparatus was described as an example, it can be used for other purposes.
11 ファンモータ
13 回転軸
15 ハブ
17 空気吸込口
19e 空気吸込口の周縁部
19 シュラウド
21 羽根
23 羽根車
25 ベルマウス
251 ベルマウス本体
252 フランジ部
253 空気流路
25a 貫通口
25s ベルマウス本体の外周面
27 壁部
27f 壁部の前側端部
27r 壁部の後側端部
271 半径方向外側部位
272 半径方向内側部位
273 対向部位
275 凹曲面
277 傾斜面
31 室内機
A ファンモータの回転軸の軸方向
F 軸方向の前側
R 軸方向の後側
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記シュラウド(19)に対して前記回転軸(13)の軸方向(A)の前側(F)に配置され、前記空気吸込口(19a)の周縁部(19e)との間に半径方向に所定の隙間(G)が設けられているベルマウス(25)と、を備え、
前記ベルマウス(25)は、その外周面(25s)に周方向に沿って所定の間隔で配列されて前記外周面(25s)から立設された複数の壁部(27)を有し、
各壁部(27)は、前記軸方向(A)及び前記ベルマウス(25)の半径方向に平行であり、
各壁部(27)の後側端部(27r)は、前記周縁部(19e)よりも半径方向外側に位置する半径方向外側部位(271)と、前記周縁部(19e)よりも半径方向内側に位置する半径方向内側部位(272)と、前記周縁部(19e)に対して前後方向に対向する対向部位(273)と、を含み、
前記半径方向外側部位(271)は、前記対向部位(273)よりも前記軸方向(A)の後側(R)に位置している、遠心送風機。 A shroud (19) having an air suction port (19a) that opens circularly around the rotation shaft (13) of the fan motor (11), and a plurality of the shroud (19a) arranged along the circumferential direction of the air suction port (19a) An impeller (23) including a blade (21);
It is arranged on the front side (F) in the axial direction (A) of the rotating shaft (13) with respect to the shroud (19), and is predetermined in the radial direction between the peripheral portion (19e) of the air suction port (19a). A bell mouth (25) provided with a gap (G) of
The bell mouth (25) has a plurality of wall portions (27) arranged on the outer circumferential surface (25s) at predetermined intervals along the circumferential direction and standing from the outer circumferential surface (25s),
Each wall (27) is parallel to the axial direction (A) and the radial direction of the bell mouth (25),
The rear end portion (27r) of each wall portion (27) includes a radially outer portion (271) located radially outward from the peripheral edge portion (19e) and a radially inner side than the peripheral edge portion (19e). A radially inner portion (272) located at the front and a facing portion (273) facing the peripheral portion (19e) in the front-rear direction,
The centrifugal blower, wherein the radially outer portion (271) is located on the rear side (R) of the axial direction (A) with respect to the facing portion (273).
Priority Applications (1)
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2021172209A1 (en) * | 2020-02-27 | 2021-09-02 | 株式会社デンソー | Blower device |
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WO2022190818A1 (en) * | 2021-03-10 | 2022-09-15 | 株式会社デンソー | Blower |
US12140325B2 (en) | 2020-12-25 | 2024-11-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Air conditioner including a centrifugal fan |
-
2011
- 2011-08-10 JP JP2011175270A patent/JP2013036444A/en not_active Withdrawn
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