JP4957774B2 - Cross flow fan and air conditioner equipped with the same - Google Patents
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Description
本願発明は、クロスフローファン及びこれを備えた空気調和機に関するものである。 The present invention relates to a cross flow fan and an air conditioner equipped with the same.
一般に、壁掛け型の空気調和機が備える送風機として、クロスフローファンを使用することが知られており、図22に示すように、クロスフローファン104は、羽根車141の中心軸Zに垂直な面において、空気流Xが、横断するように羽根車141を通り抜ける横流送風機(貫流送風機)である。即ち、翼(羽根)142を備えた羽根車141が、図中の矢印Z1で示す方向へ回転することにより、例えば、空気調和機内において冷却あるいは加熱された空気(即ち、調和空気)が室内へ吹き出される構成となっている。
In general, it is known that a crossflow fan is used as a blower included in a wall-mounted air conditioner. As shown in FIG. 22, the
また、クロスフローファンの羽根車において、空気が羽根車を形成する翼を通過することによって騒音が生じるため、この騒音を低減させるものとして、翼の縁部の断面形状を鋸歯状にしたり、翼の縁部に切欠が形成されたクロスフローファンが知られている。 Further, in the impeller of the cross flow fan, noise is generated when air passes through the blades forming the impeller, so that the cross-sectional shape of the blade edge portion is sawtooth-shaped, There is known a cross flow fan in which a notch is formed at the edge of the fan.
例えば、簡単な形状で上記の騒音を低減することを目的として、翼の縁部に、所定の間隔をもって複数の切欠が形成された発明が出願されている(例えば、特許文献1参照)。より具体的には、図23及び図24に示すように、翼242の外周側縁部(特許文献1では外周側翼端)242aに複数の切欠が形成されることで、翼242の外周側縁部242aには、外周側縁部242aから直角方向(図中の矢印Tで示す方向)に切り込まれた切込部242bが、所定間隔で複数形成されている。そして、切込部242b間に基本形状部(特許文献1では平滑部)242cが残された構成となっている。このように構成された翼242は、図25に示すように、切込部242bの外周側縁部242aの翼厚L6が、基本形状部242cの外周側縁部242aの翼厚L5と同じであって、切込部242bにおける翼242の外周側縁部242aの形状は、図25(b)及び図26に示すように、外周側縁部242aの端面242yが平坦になっている。以上のように、翼242に切込部242bが複数形成されているため、クロスフローファン204の吹き出し側Mにおいて発生する後流渦(不図示)を低減して、簡単な形状で騒音を効果的に低減することができる。
For example, for the purpose of reducing the above noise with a simple shape, an invention has been filed in which a plurality of notches are formed at predetermined intervals in the edge of a blade (see, for example, Patent Document 1). More specifically, as shown in FIGS. 23 and 24, the outer peripheral edge of the
しかしながら、上記特許文献に記載されるように翼の縁部に切欠が形成された場合、簡単な形状で騒音を効果的に低減することができるものの、電動モータの入力が増加するという問題があった。具体的には、翼242の外周側縁部242aに切欠が形成されている場合、図26に示すように、切込部242bにおける外周側縁部242aの平坦な端面242yに空気流Xが衝突するように羽根車241が回転する。このため、外周側縁部242aに切欠が形成された場合は、外周側縁部242aに切欠が形成されていない場合に比し、クロスフローファン204の吸い込み側Nにおいて、空気流Xが切込部242bへ流入することにより衝突損失が増える。その結果、例えば、クロスフローファン204駆動用の電動モータ(不図示)の入力(即ち、電動モータへ供給する電力)が増加していた。
However, when a notch is formed in the edge of a blade as described in the above-mentioned patent document, noise can be effectively reduced with a simple shape, but there is a problem that the input of the electric motor increases. It was. Specifically, when a notch is formed in the outer
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力の増加を抑制したクロスフローファン及びこれを備えた空気調和機を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a cross flow fan that suppresses an increase in input of an electric motor for driving the cross flow fan and an air conditioner including the cross flow fan. is there.
請求項1に記載の発明は、圧力面側に湾曲した翼により羽根車が形成されたクロスフローファンにおいて、翼の内周側及び外周側の両縁部のうちの少なくとも一方の縁部に、この縁部から直角方向に切り込まれた切込部が、切込部間に基本形状部を残すように所定間隔で複数形成され、翼の圧力面及び負圧面のいずれか一方の面にくぼみが形成されていることによって、切込部の縁部の翼厚が、この切込部に隣接して設けられた基本形状部の縁部の翼厚より小さく形成され、翼の長手方向の断面において、くぼみが形成されていない他方の面は直線状であり、互いに隣接する前記切込部と前記基本形状部との境界部が、前記直角方向に平行に延びていることを特徴とする。
The invention according to
同構成によれば、翼の内周側及び外周側の両縁部のうちの少なくとも一方の縁部に、この縁部から直角方向に切り込まれた切込部が、切込部間に基本形状部を残すように所定間隔で複数形成されているため、簡単な形状で騒音を効果的に低減することができる。さらに、切込部の縁部の翼厚が、この切込部に隣接して設けられた基本形状部の縁部の翼厚より小さく形成されているため、切込部の縁部の翼厚が、隣接して設けられた基本形状部の縁部の翼厚と同じ場合や、隣接して設けられた基本形状部の縁部の翼厚よりも大きい場合に比し、切込部における、縁部の端面の面積を小さくすることができる。従って、空気流が切込部へ流入する際の衝突損失を低減させることができ、その結果、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力の増加を抑制することができる。上記において、「所定間隔」とは、一定の間隔でもよいし、あるいは、翼の長手方向の位置により間隔を変えたものでもよい。 According to this configuration, at least one of the edges on the inner peripheral side and the outer peripheral side of the wing is provided with a notch cut in a direction perpendicular to the edge between the notches. Since a plurality of shapes are formed at predetermined intervals so as to leave the shape portion, noise can be effectively reduced with a simple shape. Furthermore, since the blade thickness at the edge of the cut portion is smaller than the blade thickness of the edge of the basic shape portion provided adjacent to the cut portion, the blade thickness at the edge of the cut portion. Is the same as the blade thickness of the edge of the basic shape portion provided adjacently, or larger than the blade thickness of the edge of the basic shape portion provided adjacently, The area of the end face of the edge can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the collision loss when the air flow flows into the cut portion, and as a result, it is possible to suppress an increase in the input of the electric motor for driving the cross flow fan. In the above description, the “predetermined interval” may be a constant interval or may be an interval in which the interval is changed depending on the position of the blade in the longitudinal direction.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のクロスフローファンであって、切込部は、翼弦に平行な方向において、翼の内周側及び外周側の両縁部のうちの切り込まれた一方の縁部から他方の縁部に向かうにつれ翼厚が徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とする。
The invention according to
同構成によれば、切込部は、翼弦に平行な方向において、翼の内周側及び外周側の両縁部のうちの切り込まれた一方の縁部から他方の縁部に向かうにつれ翼厚が徐々に大きくなるように形成されている。このため、切込部の縁部の翼厚が、この切込部に隣接して設けられた基本形状部の縁部の翼厚より小さくなるように、翼弦に平行な方向において、翼の圧力面及び負圧面を滑らかな曲面で形成することができる。従って、空気流を乱さないようにすることができ、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力の増加をより抑制することができる。 According to this configuration, the incision portion moves in the direction parallel to the chord from one edge portion of the blade on the inner peripheral side and the outer peripheral side toward the other edge portion. The blade thickness is formed to gradually increase. For this reason, in the direction parallel to the chord, the blade thickness of the edge of the cut portion is smaller than the blade thickness of the edge of the basic shape portion provided adjacent to the cut portion. The pressure surface and the suction surface can be formed with a smooth curved surface. Therefore, the air flow can be prevented from being disturbed, and an increase in the input of the electric motor for driving the cross flow fan can be further suppressed.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載のクロスフローファンであって、切込部は、翼の負圧面側及び圧力面側から見てV字状であって、切込部は、翼の長手方向における切込部と基本形状部との境界部において、切込部から基本形状部に向かうにつれ翼厚が徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とする。
Invention of
同構成によれば、翼の負圧面側及び圧力面側から見て、翼の縁部に形成された切込部はV字状であるため、翼の縁部に形成された切込部が矩形状である場合に比し、翼の圧力面積を確保することができる。また、切込部は、翼の長手方向における切込部と基本形状部との境界部において、切込部から基本形状部に向かうにつれ翼厚が徐々に大きくなるように形成されている。このため、切込部の縁部の翼厚が、この切込部に隣接して設けられた基本形状部の縁部の翼厚より小さくなるように、翼の長手方向において、切込部と基本形状部との境界部に段差が形成されないように、翼厚を連続的に変化させることができる。従って、切込部と基本形状部との境界部において段差が形成されている場合に比し、空気流を乱さないようにすることができ、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力の増加をより一層抑制することができる。 According to the same configuration, the notch formed at the blade edge is V-shaped when viewed from the suction surface side and the pressure surface side of the blade, so the notch formed at the blade edge is Compared with the rectangular shape, the pressure area of the blade can be secured. Further, the cut portion is formed so that the blade thickness gradually increases from the cut portion toward the basic shape portion at the boundary portion between the cut portion and the basic shape portion in the longitudinal direction of the blade. For this reason, in the longitudinal direction of the blade, the blade thickness at the edge of the cut portion is smaller than the blade thickness of the edge of the basic shape portion provided adjacent to the cut portion. The blade thickness can be continuously changed so that no step is formed at the boundary with the basic shape portion. Therefore, compared to the case where a step is formed at the boundary between the cut portion and the basic shape portion, the air flow can be prevented from being disturbed, and the input of the electric motor for driving the cross flow fan can be increased. Further suppression can be achieved.
請求項4に記載の発明は、請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のクロスフローファンであって、切込部における翼形状は、圧力面が基本形状のままであり、負圧面にくぼみが形成されていることにより、切込部の縁部の翼厚が隣接して設けられた基本形状部の縁部の翼厚より小さく形成されていることを特徴とする。 A fourth aspect of the present invention is the crossflow fan according to any one of the first to third aspects, wherein the blade surface in the cut portion has a basic pressure surface and a negative shape. Since the depression is formed on the pressure surface, the blade thickness of the edge portion of the cut portion is formed smaller than the blade thickness of the edge portion of the basic shape portion provided adjacently.
同構成によれば、切込部における翼形状は、圧力面が基本形状のままであり、負圧面にくぼみが形成されていることにより、切込部の縁部の翼厚が隣接する基本形状部の縁部の翼厚より小さく形成されているため、圧力面にくぼみが形成されている場合に比し、空気流に与える圧力を大きくすることができる。 According to this configuration, the blade shape in the cut portion is the basic shape in which the pressure surface remains the basic shape and the blade thickness at the edge of the cut portion is adjacent because the depression is formed in the suction surface. Therefore, the pressure applied to the air flow can be increased as compared with the case where the depression is formed on the pressure surface.
請求項5に記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載のクロスフローファンであって、翼の負圧面には、翼に流入する気体が剥離することを抑制するために、境界層を層流から乱流へ遷移させる乱流境界層制御構造が設けられていることを特徴とする。
Invention of
同構成によれば、翼の負圧面には、気体が剥離することを抑制するために、境界層を層流から乱流へ遷移させる乱流境界層制御構造(例えば、ディンプル、溝、粗面等)が設けられているため、翼の負圧面における境界層を層流から乱流へと遷移させることができる。従って、境界層における空気の流れの減速が軽減されて、翼に流入する空気の流れが翼から剥離することを抑制することができる。特に、翼の縁部が切り込まれて翼に切り欠きが形成されている場合は、二次元性が崩れた流れ(即ち、三次元性のある流れ)の気体が翼に流入するため、断面形状が変化するディンプルや不規則な粗面等の乱流境界層制御構造が設けられることにより、翼に流入する空気の流れの剥離を効果的に抑制することができる。その結果、翼に働く圧力抵抗を小さくすることができ、乱流境界層制御構造が設けられていない場合に比し、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力を低減することができる。 According to this configuration, a turbulent boundary layer control structure (for example, dimples, grooves, rough surfaces) that transitions the boundary layer from laminar flow to turbulent flow is provided on the negative pressure surface of the blade in order to suppress gas separation. Etc.), the boundary layer on the suction surface of the blade can be changed from laminar flow to turbulent flow. Therefore, the deceleration of the air flow in the boundary layer is reduced, and the flow of air flowing into the wing can be prevented from being separated from the wing. In particular, when the edge of the wing is cut and a notch is formed in the wing, a gas with a flow that has collapsed two-dimensionality (that is, a flow with three-dimensionality) flows into the wing. By providing a turbulent boundary layer control structure such as a dimple whose shape changes or an irregular rough surface, separation of the air flow flowing into the blade can be effectively suppressed. As a result, the pressure resistance acting on the blade can be reduced, and the input of the electric motor for driving the crossflow fan can be reduced as compared with the case where the turbulent boundary layer control structure is not provided.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のクロスフローファンであって、乱流境界層制御構造は、切込部間に形成された基本形状部に設けられていることを特徴とする。
同構成によれば、乱流境界層制御構造は切込部間に形成された基本形状部に設けられているため、例えば、切込部に乱流境界層制御構造としてディンプルや溝を設ける場合に比し、所望の深さを有するディンプルや溝を形成し易くすることができる。即ち、切込部に比し基本形状部は翼厚が大きいため、乱流境界層制御構造としてのディンプルや溝の深さを容易に確保することができる。
The invention according to
According to this configuration, since the turbulent boundary layer control structure is provided in the basic shape part formed between the cut portions, for example, when a dimple or a groove is provided as the turbulent boundary layer control structure in the cut portion. Compared to the above, dimples and grooves having a desired depth can be easily formed. That is, since the basic shape portion has a larger blade thickness than the cut portion, the depth of the dimples and grooves as the turbulent boundary layer control structure can be easily secured.
請求項7に記載の発明は、請求項5または請求項6に記載のクロスフローファンであって、乱流境界層制御構造はディンプルであることを特徴とする。
同構成によれば、境界層を層流から乱流へ遷移させる乱流境界層制御構造はディンプルであるため、乱流境界層制御構造が、気体が流れる方向に沿って延設された溝である場合に比べて、翼に流入する気体の剥離抑制効果を高くすることができる。即ち、乱流境界層制御構造がディンプルであれば、境界層を層流から乱流へ遷移させるとともに、ディンプル内に二次的な流れを発生させることにより、境界層底部に発生する剪断力を減少させることができる。従って、翼に流入する空気の流れが翼から剥離することをより抑制することができる。
The invention according to claim 7 is the crossflow fan according to
According to this configuration, since the turbulent boundary layer control structure for transitioning the boundary layer from laminar flow to turbulent flow is a dimple, the turbulent boundary layer control structure is a groove extending along the gas flow direction. Compared with a certain case, the effect of suppressing the separation of the gas flowing into the blade can be increased. That is, if the turbulent boundary layer control structure is a dimple, the boundary layer is changed from a laminar flow to a turbulent flow, and a secondary flow is generated in the dimple, thereby generating a shear force generated at the bottom of the boundary layer. Can be reduced. Therefore, it can suppress more that the flow of the air which flows in into a wing | blade separates from a wing | blade.
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載のクロスフローファンであって、ディンプルは、翼の内周側及び外周側の両縁部のうちの少なくとも一方の縁部の近傍において、翼の負圧面において気体が流れる方向に沿って複数形成され、複数のディンプルの深さが、これらのディンプルが近傍に形成された一方の縁部から他方の縁部に向かうにつれて浅くなることを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the crossflow fan according to claim 7, wherein the dimples are arranged in the vicinity of at least one edge of both the inner peripheral side and the outer peripheral side of the blade. A plurality of dimples are formed along the gas flow direction on the negative pressure surface, and the depths of the plurality of dimples become shallower from one edge to the other edge where these dimples are formed in the vicinity. To do.
同構成によれば、翼の内周側及び外周側の両縁部のうちの少なくとも一方の縁部の近傍に形成された複数のディンプルの深さが、他方の縁部に向かうにつれて浅くなるため、複数のディンプルのうち、縁部から離れて設けられたディンプルは、縁部の近くに設けられたディンプルに比べて、小さい深さを有する。このようにして複数のディンプルの深さを異ならせることにより、境界層の発達を抑制する効果が小さい縁部から離れて設けられたディンプル内における二次的な空気の流れによる損失を抑制することができる。従って、複数のディンプルの深さが同じである場合に比し、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力を低減することができる。なお、一方の縁部から他方の縁部に向かうにつれて浅くなる複数のディンプルは、上記一方の縁部の近傍に設けられた複数のディンプルを構成する幾つかのディンプルであってもよく、上記一方の縁部の近傍に設けられた複数のディンプルを構成する全てのディンプルであってもよい。 According to this configuration, the depth of the plurality of dimples formed in the vicinity of at least one of the inner and outer peripheral edges of the blade becomes shallower toward the other edge. Among the plurality of dimples, the dimple provided away from the edge has a smaller depth than the dimple provided near the edge. In this way, by making the depth of multiple dimples different, the effect of suppressing the development of the boundary layer is suppressed, and the loss due to the secondary air flow in the dimple provided away from the edge is suppressed. Can do. Therefore, the input of the electric motor for driving the crossflow fan can be reduced as compared with the case where the depths of the plurality of dimples are the same. The plurality of dimples that become shallower from one edge to the other edge may be several dimples constituting a plurality of dimples provided in the vicinity of the one edge. All of the dimples constituting a plurality of dimples provided in the vicinity of the edge portion may be used.
請求項9に記載の発明は、請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載のクロスフローファンであって、切込部は、翼の内周側及び外周側の両縁部のうちの外周側縁部に設けられていることを特徴とする。
Invention of Claim 9 is a crossflow fan as described in any one of
同構成によれば、切込部は、翼の内周側及び外周側の両縁部のうちの外周側縁部に設けられている。クロスフローファンの吸い込み側においては、羽根車の回転に抵抗するように翼の外周側から切込部へ空気流が流入するため、内周側縁部に切込部が設けられている場合に比し、切込部へ空気流が流入する際の衝突損失をより低減させることができ、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力の増加をさらにより一層抑制することができる。 According to this configuration, the cut portion is provided on the outer peripheral side edge portion of both the inner peripheral side and outer peripheral side edge portions of the blade. On the suction side of the cross flow fan, the air flow flows from the outer peripheral side of the blade to the notch so as to resist the rotation of the impeller, so when the notch is provided on the inner peripheral edge In comparison, it is possible to further reduce the collision loss when the air flow flows into the cut portion, and to further suppress the increase in the input of the electric motor for driving the cross flow fan.
請求項10に記載の発明は、請求項1乃至請求項9のいずれか一項に記載のクロスフローファンであって、切込部は、翼の内周側及び外周側の両縁部の双方に設けられていることを特徴とする。 A tenth aspect of the present invention is the crossflow fan according to any one of the first to ninth aspects, wherein the cut portions are both the inner peripheral side and the outer peripheral side of the blade. It is provided in.
同構成によれば、切込部が、翼の内周側及び外周側の両縁部の双方に設けられているため、騒音を一層効果的に低減することができ、クロスフローファンの吸い込み側において、翼の外周側から空気流が切込部へ流入する際の衝突損失を低減させることができる。さらに、クロスフローファンの吹き出し側において、翼の内周側から空気流が切込部へ流入する際の衝突損失を低減させることができる。従って、切込部が外周側縁部及び内周側縁部のうちの一方のみに設けられている場合に比し、騒音を一層効果的に低減しながら衝突損失を低減させることができ、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力の増加をさらに抑制することができる。 According to this configuration, since the cut portions are provided on both the inner peripheral side and the outer peripheral side of the blade, noise can be further effectively reduced, and the cross flow fan suction side can be reduced. Thus, it is possible to reduce the collision loss when the air flow flows into the cut portion from the outer peripheral side of the blade. Furthermore, on the blowout side of the cross flow fan, it is possible to reduce the collision loss when the air flow flows into the cut portion from the inner peripheral side of the blade. Therefore, compared with the case where the cut portion is provided only on one of the outer peripheral side edge and the inner peripheral side edge, it is possible to reduce the collision loss while reducing the noise more effectively. An increase in input of the electric motor for driving the flow fan can be further suppressed.
請求項11に記載の発明は、請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載のクロスフローファンを備えることを特徴とする。
同構成によれば、請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載のクロスフローファンを備えているため、簡単な形状で騒音を効果的に低減することができ、さらに、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力の増加を抑制することができる。
The invention described in claim 11 is characterized by including the cross flow fan described in any one of
According to this configuration, since the crossflow fan according to any one of
本発明によれば、翼の縁部に、縁部から直角方向に切り込まれた切込部が、切込部間に基本形状部を残すように所定間隔で複数形成されているため、騒音を低減することができる。さらに、切込部の縁部の翼厚が、隣接して設けられた基本形状部の縁部の翼厚より小さく形成されているため、切込部へ流入する空気流の衝突損失を低減することができ、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力の増加を抑制することができる。 According to the present invention, since a plurality of cut portions cut in a direction perpendicular to the edge portion are formed at predetermined intervals so as to leave a basic shape portion between the cut portions, the noise is reduced. Can be reduced. Furthermore, since the blade thickness at the edge of the cut portion is smaller than the blade thickness at the edge of the basic shape portion provided adjacently, the collision loss of the air flow flowing into the cut portion is reduced. It is possible to suppress an increase in input of the electric motor for driving the cross flow fan.
以下、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。なお、図3〜図5、図9〜図11、図14、図15、図17〜図19において、矢印Sは、羽根車及び翼の外周側を示すとともに、矢印Uは、羽根車及び翼の内周側を示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 3 to 5, 9 to 11, 14, 15, and 17 to 19, an arrow S indicates the outer peripheral side of the impeller and the blade, and an arrow U indicates the impeller and the blade. The inner circumference side is shown.
(第1の実施形態)
図1に示すように、本実施形態に係る空気調和機1は、壁掛け型室内ユニットであって、空気調和機1は、本体ケーシング2や、本体ケーシング2内に配設された熱交換器3や、熱交換器3の後流側に配設されたクロスフローファン4等から構成されている。
(First embodiment)
As shown in FIG. 1, an
本体ケーシング2の上面及び前面には、空気吸込口21が設けられるとともに、本体ケーシング2の下面には、空気吹出口22が設けられている。この空気吹出口22には、空気吹出口22から吹き出される空気の方向を調整するために、垂直羽根23や、水平羽根24が設けられている。
An
また、クロスフローファン4の吹き出し側Mにおける本体ケーシング2の背面側には、クロスフローファン4により吹き出される吹出空気の流路を形成するためのガイド部25が形成されている。また、熱交換器3と空気吹出口22との間には、吹き出し側Mと吸い込み側Nを区切ることで吹出空気の逆流を防止するための逆流防止用舌部26が形成されている。
Further, a
熱交換器3は、本体ケーシング2内において前面側に配設された前面熱交換部3aと、前面熱交換部3aの上端に連設されるとともに本体ケーシング2内において背面側に配設された背面熱交換部3bとから構成されている。空気吸込口21から流入した空気は、熱交換器3を通過することによって、冷却あるいは加熱された調和空気となり、クロスフローファン4によって調和空気が送風されて、空気吹出口22から室内へ吹き出される。
The
クロスフローファン4は、翼(羽根)42を備えた羽根車41と、クロスフローファン4の吸い込み側N及び吹き出し側Mにおける空気流X(図7参照)の流路を形成するケーシングである本体ケーシング2とからなり、電動モータ(不図示)により駆動される。
The
クロスフローファン4の羽根車41は、図2に示すように、多数の翼42と、軸方向A1(即ち、回転軸44の長手方向であって翼42の長手方向)に所定の間隔で並行に配設されるとともに、翼42を支持する複数の円形の支持板43と、電動モータに接続された回転軸44とから構成されている。翼42は、支持板43の外周側端部43aに固定されることにより、複数の支持板43の間に所定の翼角をもって前進翼構造で複数配設されている。
As shown in FIG. 2, the
翼42は、図3及び図4に示すように、圧力面42p側に凹状に湾曲した形状を有するとともに、翼42の外周側縁部42aには、複数の切欠が形成されることにより、翼42の負圧面42q側及び圧力面42p側から見てV字状の切込部42bが、切込部42b間に基本形状部42cを残すように所定間隔で複数形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
即ち、翼42の外周側縁部42aに、外周側縁部42aから内周側縁部42dに向けて(即ち、図中の矢印Uが示す方向に)切り込まれた切込部42bが所定間隔で複数形成されているため、切込部42b間には翼42の湾曲した基本形状を有する基本形状部42cが残されている。なお、ここでいう「所定間隔」とは、一定の間隔でもよいし、あるいは、翼42の長手方向の位置により間隔を変えたものでもよい。例えば、軸方向A1における翼42の端部6aは、支持板43の近傍であるため、軸方向A1における翼42の中央部6bよりも、空気流Xの流速が遅い。従って、本実施形態においては、翼42の圧力面積を確保するために、軸方向A1における翼42の端部6aの切込部42bの間隔は、軸方向A1における翼42の中央部6bの切込部42bの間隔よりも大きい。
That is, a
また、切欠(即ち、切込部42bの切り込み)の大きさは全て同じであってもよいが、翼42の長手方向の位置により切欠の大きさを異ならせてもよく、本実施形態においては、翼42の圧力面積を確保するために、軸方向A1における翼42の端部6aの切欠は、軸方向A1における翼42の中央部6bの切欠よりも小さい。
Further, the size of the cutout (that is, the cutout of the
以上のようにして、翼42の外周側縁部42aに、外周側縁部42aから直角方向(矢印Uが示す方向)に切り込まれた切込部42bが、切込部42b間に基本形状部42cを残すように所定間隔で複数形成されている。このため、クロスフローファン4の吹き出し側Mにおいて発生する後流渦(不図示)を低減することができ、外周側縁部42aの断面形状を鋸歯状にする場合に比し、簡単な形状で騒音を効果的に低減することができる。
As described above, the
また、上述のごとく、切込部42bは、翼42の負圧面42q側及び圧力面42p側から見てV字状であるため、翼42の外周側縁部42aに形成された切込部42bが矩形状である場合に比し、翼42の圧力面積を確保することができる。
Further, as described above, the
ここで、本実施形態においては、図4で示すA−A部分の断面図である図5(a)と、図4で示すB−B部分の断面図である図5(b)に示すように、切込部42bの外周側縁部42aの翼厚L2が、この切込部42bに隣接して設けられた基本形状部42cの外周側縁部42aの翼厚L1よりも、小さく(即ち、薄く)形成されていることに特徴がある。
Here, in this embodiment, as shown in FIG. 5A which is a cross-sectional view of the AA portion shown in FIG. 4 and FIG. 5B which is a cross-sectional view of the BB portion shown in FIG. Further, the blade thickness L2 of the outer peripheral
より具体的には、図4で示すC−C部分の断面図である図6等に示すように、切込部42bにおける翼形状は、圧力面42pが基本形状のままであり、負圧面42qにくぼみ42tが形成されている。このように負圧面42qにくぼみ42tが形成されていることによって、切込部42bの外周側縁部42aの翼厚L2が、隣接する基本形状部42cの外周側縁部42aの翼厚L1より小さくなるように、翼42の長手方向の断面における翼厚Lが変化している。翼厚L1は、従来の切込部242bの外周側縁部242aの翼厚L5と同じである。
More specifically, as shown in FIG. 6 which is a cross-sectional view of the CC portion shown in FIG. 4 and the like, the blade surface in the
このような構成により、切込部42bの外周側縁部42aの翼厚L2が、翼厚L1と同じ場合や翼厚L1よりも大きい(即ち、厚い)場合に比し、切込部42bにおける、外周側縁部42aの端面42yの面積を小さくすることができる。従って、図7に示すように、空気流Xが外周側縁部42aに設けられた切込部42bへ流入する際の衝突損失を低減させることができる。
With such a configuration, compared to the case where the blade thickness L2 of the outer peripheral
また、本実施形態においては、切込部42bは、図3及び図5に示すように、翼弦5(図5(b)参照)に平行な方向において、切り込まれた外周側縁部42aから内周側縁部42dに向かうにつれ翼厚L2が徐々に大きくなるように形成されている。このため、切込部42bの外周側縁部42aの翼厚L2が、隣接して設けられた基本形状部42cの外周側縁部42aの翼厚L1よりも小さくなるように、翼弦5に平行な方向において、翼42の圧力面42p及び負圧面42qを滑らかな曲面で形成することができる。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 5, the
また、本実施形態においては、切込部42bは、図6に示すように、翼42の長手方向における切込部42bと基本形状部42cとの境界部42eにおいて、切込部42bから基本形状部42cに向かうにつれ翼厚Lが徐々に大きくなるように形成されている。このため、切込部42bの外周側縁部42aの翼厚L2が、隣接して設けられた基本形状部42cの外周側縁部42aの翼厚L1よりも小さくなるように、翼42の長手方向において、境界部42eに段差が形成されないように、翼厚Lを連続的に変化させることができる。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the
本実施形態のクロスフローファン4によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)切込部42bの外周側縁部42aの翼厚L2が、切込部42bに隣接して設けられた基本形状部42cの外周側縁部42aの翼厚L1より小さく形成されているため、外周側縁部42aの端面42yの面積を小さくすることができ、空気流Xが切込部42bへ流入する際の衝突損失を低減させることができる。その結果、図8に示すように、クロスフローファン4駆動用の電動モータの入力を、従来の電動モータの入力に比し低減することができ、切欠が形成されることによる電動モータの入力の増加を抑制することができる。即ち、図8は、本実施形態に係るクロスフローファン4と従来のクロスフローファン204についての風量−モータ入力特性線図であって、図8において、実線は本発明のクロスフローファン4についてのものであり、一点鎖線は従来のクロスフローファン204についてのものである。図8の横軸は風量を示しており、横軸の1目盛りが0.5m3/minである。また、図8の縦軸はモータ入力を示しており、縦軸の1目盛りが5Wである。
According to the
(1) The blade thickness L2 of the outer peripheral
(2)切込部42bは、翼弦5に平行な方向において、切り込まれた外周側縁部42aから内周側縁部42dに向かうにつれ翼厚L2が徐々に大きくなるように形成されているため、翼厚L2が翼厚L1より小さくなるように、翼弦5に平行な方向において、翼42の圧力面42p及び負圧面42qを滑らかな曲面で形成することができる。従って、空気流Xを乱さないようにすることができ、クロスフローファン4駆動用の電動モータの入力の増加をより抑制することができる。
(2) The
(3)切込部42bは、翼42の長手方向における切込部42bと基本形状部42cとの境界部42eにおいて、切込部42bから基本形状部42cに向かうにつれ翼厚Lが徐々に大きくなるように形成されているため、翼厚L2が翼厚L1より小さくなるように、翼42の長手方向において、翼厚Lを連続的に変化させることができる。従って、切込部42bと基本形状部42cとの境界部42eにおいて段差が形成されている場合に比し、空気流Xを乱さないようにすることができ、クロスフローファン4駆動用の電動モータの入力の増加をより一層抑制することができる。
(3) The
(4)切込部42bにおける翼形状は、圧力面42pが基本形状のままであり、負圧面42qにくぼみ42tが形成されていることにより、翼厚L2が翼厚L1よりも小さく形成されているため、圧力面42pにくぼみ(不図示)が形成されている場合に比し、空気流Xに与える圧力を大きくすることができる。
(4) The blade shape in the
(5)切込部42bは、翼42の外周側縁部42aに設けられており、クロスフローファン4の吸い込み側Nにおいては、羽根車41の回転に抵抗するように翼42の外周側から切込部42bへ空気流Xが流入する。このため、内周側縁部42dに切込部42bが設けられている場合に比し、切込部42bへ空気流Xが流入する際の衝突損失をより低減させることができ、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力の増加をさらにより一層抑制することができる。
(5) The
また、本実施形態において空気調和機1は、上記(1)〜(5)の効果を得ることができるクロスフローファン4を備えているため、上記(1)〜(5)と同様の効果を得ることができる。
Further, in the present embodiment, the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る空気調和機の全体構成やクロスフローファンの構成等については、上述の第1の実施形態と同様であるため、ここでは詳しい説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In addition, about the whole structure of the air conditioner concerning this embodiment, the structure of a crossflow fan, etc., since it is the same as that of the above-mentioned 1st Embodiment, detailed description is abbreviate | omitted here.
本実施形態においては、図9及び図10に示すように、翼42の内周側縁部42dには、複数の切欠が形成されることにより、翼42の負圧面42q側及び圧力面42p側から見てV字状の切込部42bが、切込部42b間に基本形状部42cを残すように所定間隔で複数形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 9 and 10, a plurality of notches are formed in the inner peripheral
即ち、翼42の内周側縁部42dに、内周側縁部42dから外周側縁部42aに向けて(即ち、図中の矢印Sが示す方向に)切り込まれた切込部42bが所定間隔で複数形成されているため、切込部42b間には翼42の湾曲した基本形状を有する基本形状部42cが残されている。即ち、基本形状部42cは、切欠が形成されずに、切り込まれていない非切込部である。なお、ここでいう「所定間隔」とは、一定の間隔でもよいし、あるいは、翼42の長手方向の位置により間隔を変えたものでもよい。
That is, the
以上のようにして、翼42の内周側縁部42dに、内周側縁部42dから直角方向(矢印Sが示す方向)に切り込まれた切込部42bが、切込部42b間に基本形状部42cを残すように所定間隔で複数形成されている。このため、クロスフローファン4の吸い込み側Nにおいて発生する後流渦(不図示)を低減して、内周側縁部42dの断面形状を鋸歯状にする場合に比し、簡単な形状で騒音を効果的に低減することができる。
As described above, the
また、上述のごとく、切込部42bは、翼42の負圧面42q側及び圧力面42p側から見てV字状であるため、翼42の内周側縁部42dに形成された切込部42bが矩形状である場合に比し、翼42の圧力面積を確保することができる。
Further, as described above, the
ここで、本実施形態においては、図10で示すD−D部分の断面図である図11(a)と、図10で示すE−E部分の断面図である図11(b)に示すように、切込部42bの内周側縁部42dの翼厚L4が、この切込部42bに隣接して設けられた基本形状部42cの内周側縁部42dの翼厚L3よりも、小さく形成されていることに特徴がある。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 11A which is a cross-sectional view of the DD portion shown in FIG. 10 and FIG. 11B which is a cross-sectional view of the EE portion shown in FIG. Further, the blade thickness L4 of the inner peripheral
より具体的には、図10で示すF−F部分の断面図である図12等に示すように、切込部42bにおける翼形状は、第1の実施形態と同様に、圧力面42pが基本形状のままであり、負圧面42qにくぼみ42tが形成されている。このように負圧面42qにくぼみ42tが形成されていることによって、切込部42bの内周側縁部42dの翼厚L4が、隣接する基本形状部42cの内周側縁部42dの翼厚L3より小さくなるように、翼42の長手方向の断面における翼厚Lが変化している。
More specifically, as shown in FIG. 12, which is a cross-sectional view of the FF portion shown in FIG. 10, the blade shape in the
このような構成により、切込部42bの内周側縁部42dの翼厚L4が、翼厚L3と同じ場合や翼厚L3よりも大きい場合に比し、切込部42bにおける、内周側縁部42dの端面42zの面積を小さくすることができる。従って、図13に示すように、空気流Xが内周側縁部42dに設けられた切込部42bへ流入する際の衝突損失を低減させることができる。
With such a configuration, the inner peripheral side of the
また、本実施形態においては、切込部42bは、図9及び図11に示すように、翼弦5(図11(b)参照)に平行な方向において、切り込まれた内周側縁部42dから外周側縁部42aに向かうにつれ翼厚L4が徐々に大きくなるように形成されている。このため、切込部42bの内周側縁部42dの翼厚L4が、隣接して設けられた基本形状部42cの内周側縁部42dの翼厚L3よりも小さくなるように、翼弦5に平行な方向において、翼42の圧力面42p及び負圧面42qを滑らかな曲面で形成することができる。
Moreover, in this embodiment, as shown in FIG.9 and FIG.11, the
また、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、切込部42bは、図12に示すように、翼42の長手方向における切込部42bと基本形状部42cとの境界部42eにおいて、切込部42bから基本形状部42cに向かうにつれ翼厚Lが徐々に大きくなるように形成されている。このため、切込部42bの内周側縁部42dの翼厚L4が、隣接して設けられた基本形状部42cの内周側縁部42dの翼厚L3よりも小さくなるように、翼42の長手方向において、境界部42eに段差が形成されないように、翼厚Lを連続的に変化させることができる。
Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the
本実施形態のクロスフローファン4によれば、以下のような効果を得ることができる。
(6)切込部42bの内周側縁部42dの翼厚L4が、切込部42bに隣接して設けられた基本形状部42cの内周側縁部42dの翼厚L3より小さく形成されているため、内周側縁部42dの端面42zの面積を小さくすることができ、空気流Xが切込部42bへ流入する際の衝突損失を低減させることができる。その結果、クロスフローファン4駆動用の電動モータの入力を、従来の電動モータの入力に比し、低減することができ、切欠が形成されることによる電動モータの入力の増加を抑制することができる。
According to the
(6) The blade thickness L4 of the inner peripheral
(7)切込部42bは、翼弦5に平行な方向において、切り込まれた内周側縁部42dから外周側縁部42aに向かうにつれ翼厚L4が徐々に大きくなるように形成されているため、翼厚L4が翼厚L3より小さくなるように、翼弦5に平行な方向において、翼42の圧力面42p及び負圧面42qを滑らかな曲面で形成することができる。従って、空気流Xを乱さないようにすることができ、クロスフローファン4駆動用の電動モータの入力の増加をより抑制することができる。
(7) The
(8)切込部42bは、翼42の長手方向における切込部42bと基本形状部42cとの境界部42eにおいて、切込部42bから基本形状部42cに向かうにつれ翼厚Lが徐々に大きくなるように形成されているため、翼厚L4が翼厚L3より小さくなるように、翼42の長手方向において、翼厚Lを連続的に変化させることができる。従って、切込部42bと基本形状部42cとの境界部42eにおいて段差が形成されている場合に比し、空気流Xを乱さないようにすることができ、クロスフローファン4駆動用の電動モータの入力の増加をより一層抑制することができる。
(8) The
(9)切込部42bにおける翼形状は、圧力面42pが基本形状のままであり、負圧面42qにくぼみ42tが形成されていることにより、翼厚L4が翼厚L3よりも小さく形成されているため、圧力面42pにくぼみ(不図示)が形成されている場合に比し、空気流Xに与える圧力を大きくすることができる。
(9) The blade shape in the
また、本実施形態において空気調和機1は、上記(6)〜(9)の効果を得ることができるクロスフローファン4を備えているため、上記(6)〜(9)と同様の効果を得ることができる。
In the present embodiment, the
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の設計変更をすることが可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。例えば、上記実施形態を以下のように変更してもよい。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various design change is possible based on the meaning of this invention, and they are not excluded from the scope of the present invention. For example, you may change the said embodiment as follows.
・上記実施形態においては、翼42の内周側及び外周側の縁部の一方のみ(即ち、外周側縁部42a又は内周側縁部42d)に、切込部42bが設けられていたが、一方のみに切込部42bが設けられていなくてもよい。即ち、切込部42bが、翼42の内周側及び外周側の両縁部の双方(即ち、外周側縁部42a及び内周側縁部42d)に設けられていてもよい。
In the above-described embodiment, the
このように構成すれば、切込部42bが、翼42の外周側縁部42a及び内周側縁部42dに設けられているため、騒音を一層効果的に低減することができ、また、クロスフローファン4の吸い込み側Nにおいて、翼42の外周側から空気流Xが切込部42bへ流入する際の衝突損失を低減させることができる。さらに、クロスフローファン4の吹き出し側Mにおいて、翼42の内周側から空気流Xが切込部42bへ流入する際の衝突損失を低減させることができる。従って、切込部42bが外周側縁部42a及び内周側縁部42dのうちの一方のみに設けられている場合に比し、騒音を一層効果的に低減しながら衝突損失を低減させることができ、クロスフローファン4駆動用の電動モータの入力の増加を抑制することができる。
If comprised in this way, since the
・上記実施形態においては、切込部42bにおける翼形状は、圧力面42pが基本形状のままであり、負圧面42qにくぼみ42tが形成されていることにより、翼厚L2が翼厚L1より小さく形成され、翼厚L4が翼厚L3より小さく形成されていたが、このように構成しなくてもよい。即ち、例えば、切込部42bにおける翼形状は、圧力面42pにくぼみ(不図示)が形成されていることにより、翼厚L2が翼厚L1より小さく形成されていてもよく、同様に、圧力面42pにくぼみ(不図示)が形成されていることにより、翼厚L4が翼厚L3より小さく形成されていてもよい。このように構成されていても上記(1)〜(3)又は(6)〜(8)の効果を得ることができる。
In the above embodiment, the blade shape in the
・上記実施形態においては、切込部42bはV字状であって、翼42の長手方向における切込部42bと基本形状部42cとの境界部42eにおいて、切込部42bから基本形状部42cに向かうにつれ翼厚Lが徐々に大きくなるように形成されていたが、このように構成されていなくてもよい。
In the above embodiment, the
例えば、図14及び図15に示すように、外周側縁部42aに形成された切込部42bが、翼42の負圧面42q側及び圧力面42p側から見て矩形状であってもよい。図15で示すA−A部分の断面図及びB−B部分の断面図は、それぞれ、図5(a)、図5(b)と同じである。なお、内周側縁部42dに形成された切込部42bが、翼42の負圧面42q側及び圧力面42p側から見て矩形状であってもよい。
For example, as shown in FIGS. 14 and 15, the
そして、上記のように矩形状に形成された切込部42bが、翼42の長手方向において、切込部42bから基本形状部42cに向かうにつれ翼厚Lが徐々に大きくならずに、図15で示すG−G部分の断面図である図16に示すように、切込部42bと基本形状部42cとの境界部42eにおいて、段差42fが形成されていてもよい。このように構成されていても上記(1)及び(2)、又は(6)及び(7)の効果を得ることができる。
Then, in the longitudinal direction of the
・上記実施形態においては、切込部42bは、翼弦5に平行な方向において、切り込まれた縁部から他方の縁部に向かうにつれ翼厚L2,L4が徐々に大きくなるように形成されていたが、このように構成されていなくてもよい。即ち、切込部42bの縁部の翼厚L2が、基本形状部42cの縁部の翼厚L1よりも小さく形成されていれば、上記(1)の効果を得ることができ、切込部42bの縁部の翼厚L4が、基本形状部42cの縁部の翼厚L3よりも小さく形成されていれば、上記(6)の効果を得ることができる。また、上述のごとく、翼42の内周側及び外周側の両縁部の双方に切込部42bが形成されていてもよく、即ち、翼42の内周側及び外周側の両縁部のうちの少なくとも一方の縁部に、切込部42bが形成されるとともに、切込部42bの縁部の翼厚が、基本形状部42cの縁部の翼厚より小さく形成されていればよい。
In the above embodiment, the
・翼42の負圧面42qには、翼42に流入する気体である空気が剥離することを抑制するための乱流境界層制御構造が設けられていてもよい。乱流境界層制御構造は、境界層を層流から乱流へ遷移させる構造(ディンプル、溝、粗面等)であって、乱流境界層制御構造を設けた場合には、翼42に働く圧力抵抗を小さくすることができ、乱流境界層制御構造が設けられていない場合に比し、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力を低減することができる。特に、翼42の外周側縁部42aが切り込まれて翼42に切り欠きが形成されている場合は、二次元性が崩れた流れ(即ち、三次元性のある流れ)の気体が羽根車41(即ち、翼42)に流入するため、軸方向A1及び軸方向A1に直交する方向(即ち、互いに直交する2方向)において断面形状が変化するディンプルや不規則な粗面等の乱流境界層制御構造が設けられることにより、翼42に流入する空気の流れの剥離を効果的に抑制することができる。
-The turbulent boundary layer control structure for suppressing that the air which is the gas which flows in into the blade |
例えば、図17及び図18に示すように、翼42の負圧面42qに、境界層を層流から乱流へ遷移させる乱流境界層制御構造としてディンプル42hが設けられていてもよい。ディンプル42hは、所定の深さを有するとともに凹球面状の底面を有する小さな窪みである。ディンプル42hは、翼42の外周側縁部42aの近傍において、翼42の負圧面42qにおいて空気が流れる方向に沿って複数形成されている。翼42の負圧面42qにおいて空気が流れる方向は、軸方向A1に略垂直な方向である。なお、ディンプル42hの深さを確保するとの観点から、ディンプル42hは、切込部42b間に形成された基本形状部42cに設けられていることが好ましい。
For example, as shown in FIGS. 17 and 18, dimples 42 h may be provided on the suction surface 42 q of the
また、翼42の負圧面42qにおいて空気が流れる方向に沿ってディンプル42hが複数形成された場合、図18で示すP−P部分の断面図である図19に示すように、翼42の外周側縁部42aから離れて形成されたディンプル42jは、このディンプル42jよりも外周側縁部42aの近くに形成されたディンプル42iに比し、小さい深さを有するように形成されることが好ましい。即ち、外周側縁部42aの近傍に形成された複数のディンプル42hの深さが、内周側縁部42dに向かうにつれて浅くなることが好ましい。なお、図18で示すB−B部分の断面図は、図5(b)と同じであり、ディンプル42hにおける翼厚Lは、基本形状部42cの外周側縁部42aの翼厚L1に含まない。また、ここでいう「ディンプルの深さ」とは、そのディンプルの最大の深さである。
Further, when a plurality of
なお、ディンプル42hの深さが浅くなるように構成するときに、図18に示すように1列が軸方向A1(即ち、翼42の長手方向)に並んだディンプル42hが3列形成されている場合には、2列のディンプル42hを同じ深さに構成してもよい。具体的には、複数のディンプル42hのうち、外周側縁部42aから離れて形成された3列目のディンプル42jの深さを、これよりも外周側縁部42aの近くに形成された2列のディンプル42i,42kの深さよりも小さくして、2列のディンプル42i,42kが同じ深さとなるように形成してもよい。即ち、外周側縁部42aから内周側縁部42dに向かうにつれて浅くなる複数のディンプル42hは、外周側縁部42aの近傍に設けられた複数のディンプル42hを構成する幾つかのディンプルであってもよく、外周側縁部42aの近傍に設けられた複数のディンプル42hを構成する全てのディンプルであってもよい。また、図18に示すように、1列目のディンプル42iと3列目のディンプル42jの間に設けられた2列目のディンプル42kを、2列のディンプル42i,42jに比べて軸方向A1に半ピッチずらして形成してもよい。
When the depth of the
以上のようにディンプル42hが設けられているため、翼42の負圧面42qにおける境界層を層流から乱流へと遷移させることができる。従って、境界層における空気の流れの減速が軽減されて、図20の空気流Xで示すように、羽根車41(即ち、翼42)に流入する空気の流れが翼42から剥離することを抑制することができる。その結果、翼42に働く圧力抵抗を小さくすることができ、図21の二点鎖線で示すように、ディンプル42hが設けられていない場合に比し、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力を低減することができる。なお、図20において、破線はディンプル42hが設けられていない場合の空気の流れである。また、図21は、図8と同様の風量−モータ入力特性線図であって、図21において、二点鎖線はディンプル42hが設けられているクロスフローファン4についてのものであって、実線は第1の実施形態のクロスフローファン4についてのものであって、一点鎖線は従来のクロスフローファン204についてのものである。
Since the
また、乱流境界層制御構造がディンプル42hであれば、乱流境界層制御構造が、空気が流れる方向に沿って延設された溝(不図示)である場合に比べて、翼42に流入する気体の剥離抑制効果を高くすることができる。即ち、乱流境界層制御構造がディンプル42hであれば、境界層を層流から乱流へ遷移させるとともに、ディンプル42h内に二次的な流れを発生させることにより、境界層底部に発生する剪断力を減少させることができる。従って、翼42に流入する空気の流れが翼42から剥離することをより抑制することができる。
Further, if the turbulent boundary layer control structure is the
特に本発明の翼42には、切込部42bが所定間隔で複数形成されているため、切込部42bが形成されていない場合に比し、ディンプル42hにおける空気の流れの剥離低減効果を大きくすることができる。即ち、切込部42bが無い場合には縁部は直線状となり空気の流れの二次元性が強く、切込部42bが形成されていない翼にディンプル42hを設けた場合には、十分な剥離低減効果を得ることができない。一方、切込部42bが形成されている翼42は縁部に切り欠きが形成されているため、羽根車41に流入しようとする空気が切込部42bに流入しやすくなり、二次元性が崩れた流れの空気が翼42から剥離することをディンプル42hにより効果的に抑制することができる。
In particular, the
また、ディンプル42hは切込部42b間に形成された基本形状部42cに設けられているため、切込部42bにディンプル42hを設ける場合に比し、所望の深さを有するディンプル42hを形成し易くすることができる。即ち、切込部42bに比し基本形状部42cは翼厚Lが大きいため、ディンプル42hの深さを容易に確保することができる。
Further, since the
また、外周側縁部42aの近傍に形成された複数のディンプル42hの深さが、内周側縁部42dに向かうにつれて浅くなるため、翼42の外周側縁部42aから離れて形成されたディンプル42jは、ディンプル42jよりも外周側縁部42aの近くに形成されたディンプル42iに比し、小さい深さを有している。このようにして複数のディンプル42hの深さを異ならせることにより、境界層の発達を抑制する効果が小さい外周側縁部42aから離れて設けられたディンプル42j内において、二次的な空気の流れによる損失を抑制することができる。また、ディンプル42jは、外周側縁部42aの近くに設けられたディンプル42iに比べて、境界層の発達を抑制する効果が小さいため、複数のディンプル42hによる空気の剥離を抑制する効果は維持される。従って、複数のディンプル42hの深さが同じである場合に比し、クロスフローファン駆動用の電動モータの入力を低減することができる。
Further, since the depth of the plurality of
また、ディンプル42hは、外周側縁部42aの近傍に形成された複数のディンプル42hの深さが、内周側縁部42dに向かうにつれて浅くなるように形成されるため、金型を用いて、翼42の負圧面42qにおいて空気が流れる方向に沿ったディンプル42h(即ち、ディンプル42i,42j,42k)を複数形成することが容易にできる。即ち、翼42は湾曲しているため、1つの金型(不図示)を用いて複数の翼42を形成するときには、翼42を形成した後に金型を外す際に、ディンプル42hを形成するために金型に形成された突起(不図示)が翼42に干渉した場合、翼42から金型を外すことが困難である。そこで、外周側縁部42aから離れて設けられたディンプル42jが、外周側縁部42aの近くに設けられたディンプル42iに比し、小さい深さを有するように形成されることで、外周側縁部42aから離れたディンプル42jを形成するために金型に設けられた突起が、金型を外す際に翼42に干渉しないようにすることができる。その結果、翼42を成形するための金型を容易に取り外すことができ、金型を用いて、翼42の負圧面42qにおいて空気が流れる方向に沿ってディンプル42hを複数形成することが容易にできる。
Further, the
なお、第1の実施形態に係る翼42にディンプル42hを設けた場合について図面を参照して説明したが、第1の実施形態以外の上記翼42のいずれにもディンプル42hを設けてもよい。
In addition, although the case where the
また、翼42の負圧面42qに、内周側縁部42dの近傍において、乱流境界層制御構造としてのディンプル(不図示)が形成されていてもよく、翼42の内周側及び外周側の両縁部の双方の縁部の近傍にディンプルが形成されていてもよい。
Further, dimples (not shown) as a turbulent boundary layer control structure may be formed on the suction surface 42q of the
なお、内周側縁部42dの近傍において、翼42の負圧面42qにおいて空気が流れる方向に沿ってディンプルが複数形成される場合には、複数のディンプルの深さが、内周側縁部42dから外周側縁部42aに向かうにつれて浅くなることが好ましい。即ち、内周側縁部42dの近傍に複数形成されたディンプル(不図示)について、内周側縁部42dから離れて形成されたディンプル(不図示)は、外周側縁部42aの近くに形成されたディンプル(不図示)に比し、小さい深さを有するように形成されることが好ましい。従って、翼42の内周側及び外周側の両縁部の双方の縁部の近傍にディンプルが形成されている場合には、外周側縁部42aの近傍に形成された複数のディンプルの深さは、外周側縁部42aから内周側縁部42dに向かうにつれて浅くなり、内周側縁部42dの近傍に形成された複数のディンプルの深さは、内周側縁部42dから外周側縁部42aに向かうにつれて浅くなることが好ましい。
When a plurality of dimples are formed in the vicinity of the inner
L1…基本形状部の外周側縁部の翼厚、L2…切込部の外周側縁部の翼厚、L3…基本形状部の内周側縁部の翼厚、L4…切込部の内周側縁部の翼厚、S…外周側、U…内周側、X…空気流、1…空気調和機、2…本体ケーシング、3…熱交換器、4…クロスフローファン、5…翼弦、5a…翼弦の中央部、41…羽根車、42…翼、42a…外周側縁部(縁部)、42b…切込部、42c…基本形状部、42d…内周側縁部(縁部)、42e…境界部、42h,42i,42j,42k…ディンプル、42p…圧力面、42q…負圧面、42t…くぼみ、42y…外周側縁部の端面、42z…内周側縁部の端面、43…支持板、44…回転軸。 L1: blade thickness of outer peripheral side edge of basic shape portion, L2: blade thickness of outer peripheral side edge of cut portion, L3: blade thickness of inner peripheral side edge of basic shape portion, L4: inside of cut portion Blade thickness at peripheral edge, S ... outer peripheral side, U ... inner peripheral side, X ... air flow, 1 ... air conditioner, 2 ... main body casing, 3 ... heat exchanger, 4 ... cross flow fan, 5 ... blade String, 5a ... center part of chord, 41 ... impeller, 42 ... wing, 42a ... outer peripheral side edge (edge), 42b ... notch, 42c ... basic shape part, 42d ... inner peripheral side edge ( Edge), 42e ... boundary part, 42h, 42i, 42j, 42k ... dimple, 42p ... pressure surface, 42q ... negative pressure surface, 42t ... depression, 42y ... end face of outer peripheral side edge, 42z ... inner peripheral side edge part End face, 43... Support plate, 44.
Claims (11)
前記翼の内周側及び外周側の両縁部のうちの少なくとも一方の縁部に、この縁部から直角方向に切り込まれた切込部が、切込部間に基本形状部を残すように所定間隔で複数形成され、前記翼の圧力面及び負圧面のいずれか一方の面にくぼみが形成されていることによって、前記切込部の縁部の翼厚が、この切込部に隣接して設けられた基本形状部の縁部の翼厚より小さく形成され、前記翼の長手方向の断面において、前記くぼみが形成されていない他方の面は直線状であり、互いに隣接する前記切込部と前記基本形状部との境界部が、前記直角方向に平行に延びていることを特徴とするクロスフローファン。 In the cross flow fan in which the impeller is formed by the blades curved on the pressure surface side,
At least one of the inner peripheral side and the outer peripheral side edge of the wing is cut at a right angle from the edge so that a basic shape portion remains between the cut portions. Are formed at a predetermined interval, and a recess is formed on one of the pressure surface and the suction surface of the blade, so that the blade thickness of the edge of the cut portion is adjacent to the cut portion. and is smaller than the blade thickness of the edge of the basic shape portion provided in the longitudinal direction of the cross section of the blade, the other surface of the recess is not formed Ri straight der, the switching of adjacent A cross flow fan , wherein a boundary portion between the insertion portion and the basic shape portion extends in parallel to the perpendicular direction .
複数の前記ディンプルの深さが、前記ディンプルが近傍に形成された一方の縁部から他方の縁部に向かうにつれて浅くなることを特徴とする請求項7に記載のクロスフローファン。 A plurality of the dimples are formed in the vicinity of at least one of the inner peripheral side and the outer peripheral side of the blade along the gas flow direction on the negative pressure surface of the blade;
8. The crossflow fan according to claim 7, wherein the depth of the plurality of dimples becomes shallower from one edge where the dimple is formed in the vicinity to the other edge.
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