JP6611676B2 - Outdoor unit for blower and refrigeration cycle equipment - Google Patents
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Description
本発明は、プロペラファンとベルマウスとを備えた送風機およびそれを用いた冷凍サイクル装置の室外機に関する。 The present invention relates to a blower including a propeller fan and a bell mouth and an outdoor unit of a refrigeration cycle apparatus using the blower.
プロペラファンを備えた送風機あるいは空気調和装置は、外形が四角形であることが多く、内部を通過する気流の風路も断面四角形になる。この場合には、丸型のファンによって送風すると、風の乱れによる損失が発生する。従来、ファン実装時の消費電力の低減と送風時の騒音を低減するための手段として、たとえば特許文献１に開示された技術がある。特許文献１に開示された技術では、ベルマウスの出口部の一部をフレア状とし、ファンから吹き出した気流を整流する。
A blower or an air conditioner equipped with a propeller fan often has a quadrangular outer shape, and the air path of the airflow passing through the inside has a quadrangular cross section. In this case, when the air is blown by a round fan, a loss due to wind turbulence occurs. Conventionally, for example, there is a technique disclosed in
また、特許文献２に開示された技術では、ベルマウスの断面形状がファンの回転方向に非軸対称とされ、吸込および吹出風量分布が考慮されている。
Further, in the technique disclosed in
送風機あるいは空気調和装置の風量を増やすように、ファンの送風量を増やすためには、大きなファンを使うのが好ましい。しかし、ファンを搭載する筐体は、設置制約あるいは効率を考慮して四角形であることが多い。ファンは、丸型である。このため、ファンを囲む風路は、円筒状ではなく、非軸対称の風路になる場合がある。特許文献２に開示された技術のようにベルマウスが非軸対称になると、局所的に流路が狭くなり、摩擦損失が大きくなる。
In order to increase the air flow rate of the fan so as to increase the air flow rate of the blower or the air conditioner, it is preferable to use a large fan. However, the case in which the fan is mounted is often rectangular in consideration of installation restrictions or efficiency. The fan is round. For this reason, the air path surrounding the fan is not cylindrical and may be a non-axisymmetric air path. When the bell mouth becomes non-axisymmetric like the technique disclosed in
特許文献１に開示された技術のようなベルマウスの場合には、出口部のフレア角度が非軸対称であり、入口部のアール形状が周方向に同じである。このため、周方向に均一に気流が流れる。フレア角度が小さい箇所は、フレア角度が大きい箇所に比べて流路面積が小さく、風速が高くなる。よって、局所的に摩擦損失が大きい箇所が発生し、送風機全体としての摩擦損失が大きくなる可能性がある。
In the case of a bell mouth like the technique disclosed in
特許文献２に開示された技術のようなベルマウスの場合には、出口部の形状がほぼ円筒状である。このため、吸い込み風量が多く、風速が高い箇所で摩擦損失が大きくなる可能性がある。
In the case of a bell mouth like the technique disclosed in
本発明は、上記課題を解決するためのものであり、ベルマウスで発生する摩擦損失を低減することによって、騒音の低減および効率の向上を実現する送風機および冷凍サイクル装置の室外機を得ることを目的とする。 The present invention is to solve the above-mentioned problems, and to obtain an outdoor unit for a blower and a refrigeration cycle apparatus that realizes reduction of noise and improvement of efficiency by reducing friction loss generated in a bell mouth. Objective.
本発明の送風機は、回転軸に設置されるボスの周りに翼を取り付けたプロペラファンと、前記プロペラファンを囲むベルマウスと、を備え、前記ベルマウスは、流路面積が下流に向かうに従い縮小する入口部と、流路面積が下流に向かうに従い拡大するフレア状の出口部と、前記入口部と前記出口部との間を繋ぐダクト部と、を有し、前記回転軸を含む平面で切った前記ベルマウスの断面において、フレア状の前記出口部と前記回転軸の軸方向とがなす角度をフレア角度、前記出口部の前記回転軸の軸方向長さを出口長さ、前記入口部の上流端の流路の開口半径に対する前記入口部の下流端の流路の開口半径の比を入口縮小率としたとき、前記入口縮小率および前記フレア角度は、前記断面の回転角度位置によって変化して、それぞれが最大値と最小値とを有し、前記入口縮小率が最大値を有する回転角度位置で、他の回転角度位置よりも出口長さが小さく、かつ、前記フレア角度が最大値よりも小さいものである。 The blower of the present invention includes a propeller fan having a wing mounted around a boss installed on a rotating shaft, and a bell mouth surrounding the propeller fan, and the bell mouth is reduced as the flow path area goes downstream. an inlet section which has a flared outlet section flow area is expanded follow toward the downstream, and a duct portion connecting between said inlet portion and the outlet portion, a plane including the rotational axis In the cut section of the bell mouth, an angle formed by the flare-shaped outlet portion and the axial direction of the rotating shaft is a flare angle, an axial length of the rotating shaft of the outlet portion is an outlet length, and the inlet portion When the ratio of the opening radius of the flow path at the downstream end of the inlet section to the opening radius of the flow path at the upstream end of the inlet portion is defined as the inlet reduction ratio, the inlet reduction ratio and the flare angle change depending on the rotational angle position of the cross section. And each is max And and a minimum value, a rotational angular position where the inlet reduction ratio has a maximum value, a small outlet length than the other angular position, and said flare angle is smaller than the maximum value.
本発明の冷凍サイクル装置の室外機は、上記の送風機を備えたものである。 The outdoor unit of the refrigeration cycle apparatus of the present invention includes the above blower.
本発明に係る送風機および冷凍サイクル装置の室外機によれば、回転軸を含む平面で切ったベルマウスの断面において、フレア状の出口部と回転軸の軸方向とがなす角度をフレア角度、出口部の回転軸の軸方向長さを出口長さ、入口部の上流端の流路の開口半径に対する入口部の下流端の流路の開口半径の比を入口縮小率としたとき、入口縮小率およびフレア角度は断面の回転角度位置によって変化して、それぞれが最大値と最小値とを有し、入口縮小率が最大値を有する回転角度位置で、他の回転角度位置よりも出口長さが小さく、かつ、フレア角が最大値よりも小さい。これにより、ベルマウスで発生する摩擦損失が低減される。そして、騒音の低減および効率の向上が実現できる。 According to the blower and the outdoor unit of the refrigeration cycle apparatus according to the present invention, the angle formed by the flare-shaped outlet portion and the axial direction of the rotary shaft in the cross section of the bell mouth cut by the plane including the rotary shaft is the flare angle, the outlet Where the axial length of the rotating shaft of the inlet is the outlet length, and the ratio of the opening radius of the flow path at the downstream end of the inlet to the opening radius of the flow path at the upstream end of the inlet is the inlet reduction ratio. And the flare angle varies depending on the rotation angle position of the cross section, and each has a maximum value and a minimum value, and the exit length is longer than the other rotation angle positions at the rotation angle position where the inlet reduction rate has the maximum value. The flare angle is smaller than the maximum value. Thereby, the friction loss which generate | occur | produces with a bell mouth is reduced. Further, noise reduction and efficiency improvement can be realized.
以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、図面の形態は一例であり、本発明を限定するものではない。また、各図において同一の符号を付したものは、同一のまたはこれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。さらに、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。 Embodiments of the present invention will be described below. In addition, the form of drawing is an example and does not limit this invention. Moreover, what attached | subjected the same code | symbol in each figure is the same, or is equivalent to this, and this is common in the whole text of a specification. Furthermore, in the following drawings, the relationship between the sizes of the constituent members may be different from the actual one.
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るプロペラファン１を示す斜視図である。
図１に示すプロペラファン１は、送風機１００に用いられる。プロペラファン１は、中央に円筒状のボス２を有している。ボス２は、回転軸１４に設置されている。ボス２は、図示しないファンモータなどの駆動装置のシャフトに接続される。
プロペラファン１は、ボス２の周りに複数の翼３を取り付けている。翼３は、回転方向５に向いた前縁６と、前縁６に向かい合う後縁７と、翼３の外周側の端部である外周端８と、翼３の内周側の端部でありボス２に接続される内周端９と、に囲まれている。翼３は、気流方向１０に対して、翼面のうち下流側に面する側を圧力面１１と称し、上流側に面する側を負圧面１２と称する。
FIG. 1 is a perspective view showing a
A
The
図２は、本発明の実施の形態１に係る送風機１００を示す斜視図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る送風機１００の断面を示す説明図である。
図２に示すように、送風機１００は、プロペラファン１と、プロペラファン１を囲むベルマウス１３と、を備えている。送風機１００は、後述する図１７に示す四角形の筐体１０２から突出し、ベルマウス１３で囲まれた非軸対称の風路を実装している。
図３には、図２に示す回転軸１４を含む平面で切った径方向の片側の断面が示されている。図３に示す翼３には、プロペラファン１を回転させたときに断面に現れる軌跡である回転投影した状態が示されている。プロペラファン１の外周端８が断面に作る軌跡を外周縁１５と称し、プロペラファン１の内周端９が断面に作る軌跡を内周縁１６と称する。
FIG. 2 is a perspective view showing the
As shown in FIG. 2, the
FIG. 3 shows a cross section on one side in the radial direction cut by a plane including the
プロペラファン１の外周縁１５の外側には、翼３を囲むベルマウス１３が設置されている。ベルマウス１３は、ダクト部１７と、入口部１８と、出口部１９と、の３つから構成されている。
On the outer side of the outer
翼３の回転によって形成される外周縁１５は、概ね円柱状となる。ダクト部１７は、外周縁１５の円柱状の軌跡に接近して翼３を囲む円筒状の部分である。また、ダクト部１７は、入口部１８と出口部１９との間を繋いでいる。ダクト部１７と入口部１８とを接続する接続点をＰと称する。ダクト部１７と出口部１９とを接続する接続点をＱと称する。
The outer
入口部１８は、ダクト部１７よりも上流側に位置し、流路面積が上流から下流に向かうに従い縮小する部分である。
なお、図３では、入口部１８は、断面形状が曲面で構成されるが、部分的に直線状に縮小する部分があってもよい。また、入口部１８は、途中で連続して面積が縮小しないものでもよい。
The
In FIG. 3, the
出口部１９は、ダクト部１７よりも下流側に位置し、流路面積が上流から下流に向かうに従い拡大するフレア状の部分である。
なお、図３では、出口部１９は、断面形状が直線的に広がるテーパー形状としているが入口部１８と同様に滑らかな曲面形状に拡大するものでもよい。また、出口部１９は、途中で連続して面積が拡大しないものでもよい。
The
In FIG. 3, the
ダクト部１７は、翼３によって昇圧した上流側と下流側との圧力差を確保する働きがある。このため、ダクト部１７の内径は、風が漏れないように隙間の大きさが一般にファン径の０％より大きく３％程度までの範囲で設定される。ダクト部１７は、金属のプレス加工で製造される場合に、内径がほぼ一定の円筒で構成される。ダクト部１７は、樹脂で製造される場合に、成形後に型を抜くために抜き方向に数％の抜き勾配が付けられ、内径が回転軸１４の軸方向において変化する。
The
入口部１８の上流端１８ａの内壁と回転軸１４との回転軸１４の直交方向の距離をＬ１と定義する。入口部１８の下流端１８ｂの内壁と回転軸１４との回転軸１４の直交方向の距離をＬ２と定義する。Ｌ１は入口部１８の上流端１８ａにおける開口半径、Ｌ２は入口部１８の下流端１８ｂにおける開口半径である。なお、Ｌ２は入口部１８の下流端１８ｂにおける開口半径はダクト部１７の内半径と同じである。Ｌ１とＬ２との比（Ｌ２／Ｌ１）によって上流から下流に至る流路断面の縮小度合いを定義し、入口縮小率とする。すなわち、入口縮小率は、入口部１８の上流端１８ａの流路の開口半径に対する入口部１８の下流端１８ｂの流路の開口半径の比を示す。入口縮小率Ｌ２／Ｌ１が小さい方が、上流から下流にかけて流路面積がより小さくなる。
The distance in the direction perpendicular to the
出口部１９のフレア状の傾斜部と回転軸１４とのなす角度をフレア角度θと定義する。すなわち、フレア角度θは、フレア状の出口部１９と回転軸１４の軸方向とがなす角度である。フレア角度θは出口部１９が円筒に近くなるほどゼロに近づき、フレアの広がりが急になるほどフレア角度θは大きくなる。
また、ベルマウス１３の出口部１９の上流端１９ａから下流端１９ｂまでの回転軸１４の軸方向長さを出口長さＨと定義する。
An angle formed by the flare-shaped inclined portion of the
Further, the axial length of the
今、図２に示すように、ベルマウス１３の片側の２箇所の第１断面Ａと第２断面Ｂとを考える。ベルマウス１３の片側の断面は、第１断面Ａと第２断面Ｂとを有している。第１断面Ａは、回転軸１４を含む第１平面で切った断面である。第２断面Ｂは、回転軸１４を含み第１平面に直交する第２平面で切った断面である。
なお、ベルマウス１３が設置される筐体１０２は、ベルマウス１３の設置面を有する天板１０６が長方形である。第２断面Ｂは、天板１０６の長辺に垂直な第２平面で切断した断面である。第１断面Ａは、天板１０６の短辺に垂直な第１平面で切断した断面である。ここで、天板１０６の形状である長方形とは、厳密な長方形だけでなく、ごく一部に凹凸を設けたり、角を落としたりしても全体として長方形と見て取れる形状も含むものとする。
Now, as shown in FIG. 2, consider the first cross section A and the second cross section B at two locations on one side of the
The
図４は、本発明の実施の形態１に係る送風機１００の第１断面Ａを示す説明図である。図５は、本発明の実施の形態１に係る送風機１００の第２断面Ｂを示す説明図である。
図４に示す第１断面Ａの出口部１９のフレア角度αは、図５に示す第２断面Ｂのフレア角度βより大きく、ベルマウス１３の全周において最もフレア角度が大きい。また、第２断面Ｂのフレア角度βが最小のフレア角度となる。
また、図４に示す第１断面Ａの出口部１９の出口長さＨ１は、図５に示す第２断面Ｂの出口部１９の出口長さＨ２より長い。
ここで、第２断面Ｂの出口部１９の出口長さＨ２は、ゼロ、つまり、第２断面Ｂにおいてフレアが無くてもよい。なお、その場合には、ダクト部１７が下流端となり、フレア角度βはゼロとなる。なお、プロペラファン１の外周縁１５の下流端の位置とダクト部１７の下流端の位置とは、軸方向に同じ、または、ダクト部１７の下流端をわずかに下流側となるようにするとよい。このようにすれば、出口長さＨ２をゼロとして第２断面Ｂにおいてフレアが無い場合も、プロペラファン１の外周縁１５がベルマウス１３の側方に露出しない。
さらに、図４に示す第１断面Ａの入口部１８における入口縮小率Ｌ２ａ／Ｌ１ａは、図５に示す第２断面Ｂの入口部１８における入口縮小率Ｌ２ｂ／Ｌ１ｂより小さい。第２断面Ｂにおいて入口縮小率Ｌ２ｂ／Ｌ１ｂが最も大きい。この第２断面Ｂは、他の回転角度位置よりも出口長さＨ２が小さく、かつ、フレア角度βが最大値よりも小さい。しかし、第１断面Ａの位置で入口縮小率Ｌ２ａ／Ｌ１ａが最も小さくなる必要はない。たとえば、回転軸１４を含み、設置面である天板１０６の四角形の角を通る断面で入口縮小率Ｌ２／Ｌ１が最も小さくなるようにしてもよい。
以上のように、入口縮小率Ｌ２／Ｌ１、フレア角度θ、出口長さＨは断面の回転角度位置によって変化する。したがって、それらの値が最大値と最小値となる回転角度位置がある。最大値と最小値となる回転角度位置は１点でなく、ある角度範囲で連続して同じ最大値または最小値を有するようにしてもよい。
ベルマウス１３を軸の回転方向に沿って見たとき、第１断面Ａから第２断面Ｂまでの間で、出口長さＨ、フレア角度θ、入口縮小率Ｌ２／Ｌ１は、連続的、または段階的に変化させることができる。図２に示す第２断面Ｂのように出口長さＨが短い部分は、局所的である。この局所的部分は、第２断面Ｂを含む前後の回転角度設定幅に設けられ、たとえば、回転角度で５〜２０度程度の範囲内にある。出口長さＨが短い部分は、出口部１９を側方から見てＵ字、Ｖ字のように下流側に拡がる形状が望ましい。出口長さＨが短い部分以外の回転角度範囲は、第１断面Ａと同じ出口長さＨとするとよい。また、第１断面Ａよりフレア角度θを小さく、また入口縮小率Ｌ２／Ｌ１を大きくする範囲は出口長さＨが短い部分よりも広い回転角度範囲としてしてもよい。フレア角度θ、入口縮小率Ｌ２／Ｌ１は、回転方向に沿って連続的に変化して、出口部１９と入口部１８とが滑らかな曲面で構成されることが望ましい。第１断面Ａのフレア角度αを最大として、それらを第２断面Ｂまで連続的に変化させるようにしてもよい。ベルマウス１３を回転方向にみたときに、入口縮小率Ｌ２／Ｌ１が最大となる回転角度位置（第２断面Ｂ）で、出口長さＨ、フレア角度θが最小であることが望ましい。
FIG. 4 is an explanatory view showing a first cross section A of the
The flare angle α of the
Further, the outlet length H1 of the
Here, the outlet length H2 of the
Furthermore, the inlet reduction rate L2a / L1a at the
As described above, the inlet reduction ratio L2 / L1, the flare angle θ, and the outlet length H vary depending on the rotational angle position of the cross section. Therefore, there is a rotation angle position where these values are the maximum value and the minimum value. The rotation angle position that becomes the maximum value and the minimum value is not one point, and may have the same maximum value or minimum value continuously in a certain angle range.
When the
次に、実施の形態１に係る動作について説明する。
図６は、本発明の実施の形態１に係る送風機１００の第１断面Ａでの動作を示す模式図である。図７は、本発明の実施の形態１に係る送風機１００の第２断面Ｂでの動作を示す模式図である。
図６、図７に示すように、ファンモータなどのプロペラファン１を駆動する駆動装置によって、プロペラファン１が回転すると、翼３が気流を下流側へ押し出すと共に、翼３の上流から風が流入する。
Next, the operation according to the first embodiment will be described.
FIG. 6 is a schematic diagram showing an operation in the first cross section A of the
As shown in FIGS. 6 and 7, when the
ベルマウス１３の入口部１８における気流について説明する。
入口縮小率Ｌ２／Ｌ１が大きい第２断面Ｂでは、入口部１８が円筒状になるため、送風機１００に吸い込まれる気流１０ｂ１は、回転軸１４の軸方向から吸い込まれる。
The airflow at the
In the second cross section B where the inlet reduction ratio L2 / L1 is large, the
一方、入口縮小率Ｌ２／Ｌ１が小さい第１断面Ａでは、入口部１８が上流側にラッパ状に広がるため、送風機１００に吸い込まれる気流１０ａ１は、回転軸１４の軸方向成分に加えて径方向外側成分も有して吸い込み易くなる。このため、入口部１８を通過する流量は、第１断面Ａが第２断面Ｂよりも多くなる。
On the other hand, in the first cross section A where the inlet reduction ratio L2 / L1 is small, the
ベルマウス１３の出口部１９における気流について説明する。
第１断面Ａは、大きく傾斜したフレア状の出口部１９で流路面積が拡大するため、フレア状の出口部１９に沿う気流１０ａ２の風速が低減する。
The airflow at the
In the first cross section A, the flow area is enlarged by the flare-shaped
一方、第２断面Ｂは、第２断面Ｂの流路面積が第１断面Ａの流路面積に比べて小さいため、入口部１８の通過風量を低減して風速を低減する必要がある。実施の形態１では、上述のように第２断面Ｂでは、入口部１８の入口縮小率Ｌ２／Ｌ１を大きくすることによって、吸い込む気流１０ｂ１の風量を低減している。そのため、吸い込む気流１０ｂ１の流量が大きくなっても、風速増加を抑えることができる。
On the other hand, since the flow path area of the second cross section B is smaller than the flow path area of the first cross section A, it is necessary to reduce the air flow rate through the
さらに、第２断面Ｂでは、出口部１９の出口長さＨ２が第１断面Ａの出口長さＨ１よりも短く、フレア角度βが第１断面Ａのフレア角度αより小さいことで、出口部１９と気流１０ｂ２との接触面積を狭くして摩擦増加を抑制する。
Furthermore, in the second cross section B, the
第２断面Ｂでは、入口部１８の入口縮小率Ｌ２ｂ／Ｌ１ｂを第１断面Ａでの入口縮小率Ｌ２ａ／Ｌ１ａよりも大きくすることと、出口部１９の出口長さＨ２が第１断面Ａの出口長さＨ１よりも短く、フレア角度βが第１断面Ａのフレア角度αよりも小さいことと、による第１断面Ａに対する形状の差異が存在する。第２断面Ｂでは、この形状の差異によって、風速の２乗で比例する摩擦損失を低減することができる。
In the second cross section B, the inlet reduction ratio L2b / L1b of the
以上のように、第１断面Ａでは、入口部１８の入口縮小率Ｌ２ａ／Ｌ１ａを小さくすることによって、気流１０ａ１の吸い込み流量を増加している。一方、第２断面Ｂでは、上記のような形状の差異によって、摩擦損失を低減している。つまり、入口縮小率Ｌ２／Ｌ１が回転方向で変化するベルマウス１３において、入口縮小率Ｌ２／Ｌ１が最大となる回転角度の位置に、入口縮小率Ｌ２／Ｌ１が小さい他の部分に比べて出口部１９の軸方向の長さを短くして、接触長さを短くしている。これによって、送風機１００の風量の増加とエネルギー損失の低減とを図ることができる。
As described above, in the first cross section A, the suction flow rate of the air flow 10a1 is increased by reducing the inlet reduction rate L2a / L1a of the
特許文献１の事例によると、ベルマウスの入口部の形状が同一であるため、気流の吸い込み風量が周方向で均一化されている。また、ベルマウスの出口部の通過風速も均一化され、径方向に拡大しない出口部では摩擦抵抗が大きくなるおそれがある。これにより、送風機のエネルギー損失が大きくなる。
一方、実施の形態１では、ベルマウス１３の断面は、第１断面Ａと第２断面Ｂとを有している。これにより、入口部１８と出口部１９との両方で摩擦損失を改善することによって、より低騒音で高効率な送風機１００を実現することができる。
また、実施の形態１では、特許文献２の事例に比べ、風速が速い箇所の壁面を削減したため、これによっても摩擦損失を低減することができる。
According to the example of
On the other hand, in the first embodiment, the cross section of the
Moreover, in
図８は、本発明の実施の形態１に係るベルマウス１３とプロペラファン１とを軸方向の下流側から見た図である。図８は、略長方形の設置面である天板１０６に設置するベルマウス１３の形状を示している。
設置面である天板１０６の長辺の中央位置で、出口部１９のフレア角度θが小さく、また、出口長さＨが小さい。このため、出口部１９の外側への張り出しは他の部分の張り出しに比べて小さくなる。また、この回転角位置で入口部１８の入口縮小率Ｌ２／Ｌ１が大きいので、ダクト部１７の径から張り出しが小さくなる。したがって、出口部１９の最大径を設置面の短辺間の距離３００よりも少し大きくしても、筐体の側面から張り出す量を低減、または、側面より張り出さないようにすることができる。図８では軸方向の下流側から見て、設置面である天板１０６から出口部１９がはみ出さない場合を示している。設置面である天板１０６の短辺方向のサイズを小さくしながら、ベルマウス１３の内径２０２を大きくしてプロペラファン１の送風音を小さくすることができる。
FIG. 8 is a view of the
The flare angle θ of the
実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２に係る送風機１００の側面の一部の展開状態を示す部分展開図である。実施の形態２では、実施の形態１と異なる特徴部分を中心に説明する。
ここで、実施の形態１と同様に、第１断面Ａのフレア角度αは、第２断面Ｂのフレア角度βより大きい。また、第１断面Ａの出口部１９の出口長さＨ１は、第２断面Ｂの出口部１９の出口長さＨ２より長い。さらに、第１断面Ａの入口部１８の入口縮小率Ｌ２ａ／Ｌ１ａは、第２断面Ｂの入口部１８の入口縮小率Ｌ２ｂ／Ｌ１ｂより小さい。
FIG. 9 is a partial development view showing a partial development state of the side surface of the
Here, as in the first embodiment, the flare angle α of the first cross section A is larger than the flare angle β of the second cross section B. Further, the outlet length H1 of the
ベルマウス１３の出口部１９は、第１断面Ａからほぼ同じ高さの断面の端Ａ１と第２断面Ｂとの間で出口長さＨが出口長さＨ１よりも小さく変化するように構成された凹部２０を有している。図９に示すように、凹部２０は、出口部１９の円周のうち一部にのみ形成されている。出口部１９の円周のうち、大半は第１断面Ａとほぼ同じ高さの断面を有し、それらに比べて凹部２０の形成された領域は小さい。つまり、出口部１９の円周のうち凹部２０の形成された円弧領域は、他の部分の円弧領域よりも小さい。凹部２０は、出口長さＨが最も短い出口長さＨ１となる第２断面Ｂの下流端Ｂｏと、そのＢｏの両側に出口長さＨが連続的に出口長さＨ１まで増加する部分とで構成される。凹部２０のすぐ脇となる端Ａ１での断面で、出口長さはＨ１である。なお、凹部２０の端Ａ１での断面は第１断面Ａと同じでも良いし、または、フレア角、入口縮小率が第１断面Ａと異なり、これらの値が第１断面Ａの値から第２断面Ｂの間の値となるような断面であってもよい。
The
凹部２０は、ベルマウス１３の中心対称となる２つの位置に設けられる。ベルマウス１３の設置面である天板１０６は、長方形であり、凹部２０の最も短い出口長さＨ２の位置が設置面である天板１０６の長辺に最も近接し、２つの凹部２０の最も短い出口長さＨ２の位置を結ぶ線は短辺と平行である。ここでは、ベルマウス１３の中心と設置面である天板１０６の長方形の中心とおおむね一致するので、凹部２０の最も短い出口長さＨ２の位置は長辺中央部分に最も接近する。このように、２つの凹部２０は設置面である天板１０６の中で最も距離が短い対向する２辺に最近接して配置される。また、ベルマウス１３上流側にある筐体１０２の天板１０６の設置面を天面、設置面である天面に対向する面を底面、天面と底面とを接続する面を側面とすると、凹部２０の最も短い出口長さＨ２の位置が筐体の側面に最も接近する。
The
凹部２０は、第２断面Ｂの下流端Ｂｏから凹部２０の端Ａ１と第２断面Ｂとの出口長さＨの差Ｇの半分Ｇ／２だけ下流側の点Ｐｂ１と、その点Ｐｂ１から回転軸１４の直交方向にずれた位置にある凹部２０の端Ａ１と第２断面Ｂとの間の下流端の点Ｑａ１と、の距離Ｍ１が、第２断面Ｂから凹部２０の端Ａ１までの回転軸１４の直交方向の距離Ｍ２よりも短いように構成される。距離Ｍ２は、第２断面Ｂの下流端Ｂｏから凹部２０の端Ａ１の出口長さＨの差Ｇだけ下流側の点Ｐｂ２と、その点Ｐｂ２から回転軸１４の直交方向にずれた位置にある凹部２０の端Ａ１の下流端の点Ｑａ２と、の距離である。
The
なお、ベルマウス１３はプロペラファン１の回転方向５に丸型あるいは楕円に類似した曲面で構成される。実施の形態２の凹部２０の構成である距離Ｍ１、Ｍ２は、これらのベルマウス１３の凹部２０の曲面から導かれる点を結ぶ直線として問題はない。以降の記載についても同様である。
The
出口部１９の下流端では、プロペラファン１に昇圧されて圧力が高くなる。ベルマウス１３の外側と内側との圧力差が高いため、凹部２０による開口部を大きくすると強い漏れ流れが発生し、摩擦損失が大きくなる。このため、出口部１９の円周のうち凹部２０の形成された円弧領域が第１断面Ａと同じ断面で形成された円弧領域よりも小さく構成し、プロペラファン１の下流部の凹部２０の開口部の幅方向は、小さくする。これにより、凹部２０での漏れ流れが抑制され、摩擦損失を低減することができる。
At the downstream end of the
一方、プロペラファン１から吹き出した気流は、周囲に拡散するため、凹部２０を下流に向けて拡大するように構成すると、ベルマウス１３と気流との接触面積を削減することができる。実施の形態２によれば、距離Ｍ１が距離Ｍ２よりも短く、ベルマウス１３と気流との接触面積が削減されて気流の乱れが抑制され、摩擦損失を低減する送風機１００を実現することができる。
On the other hand, since the airflow blown out from the
実施の形態３．
実施の形態３における送風機１００は、図９に示す実施の形態２と同じ構成である。実施の形態３では、実施の形態２と異なる特徴部分を中心に説明する。
The
図１０は、本発明の実施の形態３に係る送風機１００の特性を示す図である。すなわち、図１０に示す特性は、Ｍ１とＧの比（Ｇ／Ｍ）と、消費電力の比と、の関係を表したものであり、消費電力の比がある範囲でピークを示すことが分かる。
FIG. 10 is a diagram showing the characteristics of the
Ｇ／Ｍが０．５よりも小さい場合は、Ｇが小さくＭ１が大きい場合であり、フレア角度θが小さい領域で出口長さＨが長く、気流方向に沿った壁面長さが長く摩擦損失が大きくなる。このため、消費電力の比が低くならないと考えられる。 When G / M is smaller than 0.5, it is a case where G is small and M1 is large. In the region where the flare angle θ is small, the outlet length H is long, the wall surface length along the airflow direction is long, and the friction loss is large. growing. For this reason, it is thought that the ratio of power consumption does not become low.
Ｇ／Ｍが１．８よりも大きすぎる場合は、Ｇが大きくＭ１が小さい場合であり、フレア角度θが小さい領域であり、プロペラファン１に近い領域に凹部２０を設けている。これによって、気流の漏れが大きくなることや、幅方向面積が狭く摩擦損失が大きくなる。このため、消費電力の比が低くならないと考えられる。
When G / M is too larger than 1.8, this is a case where G is large and M1 is small. The flare angle θ is small, and the
したがって、実験の誤差なども考えて、実用上効果があると考えられるのは、Ｇ／Ｍが０．５以上、１．８以下が良い。 Therefore, it is preferable that G / M is 0.5 or more and 1.8 or less that is considered to be practically effective in consideration of experimental errors.
実施の形態４．
図１１は、本発明の実施の形態４に係る送風機１００の側面の一部の展開状態を示す部分展開図である。実施の形態４では、実施の形態１と異なる特徴部分を中心に説明する。
ここで、実施の形態１と同様に、第１断面Ａのフレア角度αは、第２断面Ｂのフレア角度βより大きい。また、第１断面Ａの出口部１９の出口長さＨ１は、第２断面Ｂの出口部１９の出口長さＨ２より長い。さらに、第１断面Ａの入口部１８の入口縮小率Ｌ２ａ／Ｌ１ａは、第２断面Ｂの入口部の入口縮小率Ｌ２ｂ／Ｌ１ｂより小さい。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 11 is a partial development view showing a developed state of a part of the side surface of the
Here, as in the first embodiment, the flare angle α of the first cross section A is larger than the flare angle β of the second cross section B. Further, the outlet length H1 of the
ベルマウス１３の出口部１９は、第１断面Ａとほぼ同じ高さの断面の端Ａ１と第２断面Ｂとの間で出口長さＨが連続的に変化するように構成された凹部２０を有している。凹部２０は、１箇所の出口長さＨが最も短い第２断面Ｂを挟む２箇所の出口長さＨが最も長い凹部２０の端Ａ１の間で出口部１９の出口長さＨが連続的に変化するように構成されている。凹部２０は、第２断面Ｂを境に対称である。また、図２に示すように、出口部１９の円周のうち凹部２０の形成された円弧領域が第１断面Ａと同じ断面で形成された円弧領域よりも小さい。すなわち、凹部２０は、出口部１９の円周のうち一部にのみ形成されている。凹部２０以外の出口部１９の円弧領域は、多くの領域が第１断面Ａと同じ断面を有している。
The
凹部２０は、凹部２０の回転方向の端Ａ１と第２断面Ｂとを結ぶ下流端を連続させた２つの縁に変曲点２１を含んでいる。変曲点２１と第２断面Ｂの回転軸１４の直交方向にずれた２つの距離Ｍ１ａ、Ｍ１ｂは、等しい。凹部２０は、第２断面Ｂの下流端Ｂｏから変曲点２１までの縁が上流側に凸となる曲線で構成されている。凹部２０は、変曲点２１から凹部２０の端Ａ１の下流端の点Ｑａ２、Ｑｂ２までの縁が下流側に凸となる曲線で構成されている。
The
変曲点２１より上流側のベルマウス１３の出口部１９の流れ場は、プロペラファン１からの吹き出し直後であり、壁面との摩擦が大きくなる。このため、ベルマウス１３の凹部２０の開口部を幅方向に拡大するのがよい。したがって、第２断面Ｂの下流端Ｂｏから変曲点２１までの縁が上流側に凸となる曲線に構成する。
The flow field at the
一方、変曲点２１より下流側のベルマウス１３の出口部１９の流れ場は、速度が低下し、拡散が弱まる。このため、上流側に比べて凹部２０の開口部の幅方向を拡大する必要はない。第２断面Ｂから凹部２０の端Ａ１に向かって周方向に離れるに従いフレア角度θが大きくなる。このため、壁面をディフューザとして速度のエネルギーを圧力のエネルギーに変換する方がよい。このことからも、凹部２０の開口部の幅方向の拡大を緩やかにする方がよい。したがって、変曲点２１から凹部２０の端Ａ１の下流端の点Ｑａ２、Ｑｂ２までの縁が下流側に凸となる曲面になるよう構成する。
On the other hand, the flow field at the
以上の構成であると、摩擦の寄与が高い領域は、壁面を削減して摩擦損失を低減することができる。また、摩擦の寄与が低い領域は、壁面を増大させてディフューザとしてエネルギーを効率向上することができる。 With the above configuration, in the region where the contribution of friction is high, the wall loss can be reduced and the friction loss can be reduced. Moreover, the area | region where the contribution of friction is low can increase a wall surface, and can improve energy efficiency as a diffuser.
実施の形態５．
図１２は、本発明の実施の形態５に係る送風機１００の側面の一部の展開状態を示す部分展開図である。実施の形態５では、実施の形態１と異なる特徴部分を中心に説明する。
ここで、実施の形態１と同様に、第１断面Ａのフレア角度αは、第２断面Ｂのフレア角度βより大きい。また、第１断面Ａの出口部１９の出口長さＨ１は、第２断面Ｂの出口部１９の出口長さＨ２より長い。さらに、第１断面Ａの入口部１８の入口縮小率Ｌ２ａ／Ｌ１ａは、第２断面Ｂの入口部１８の入口縮小率Ｌ２ｂ／Ｌ１ｂより小さい。
FIG. 12 is a partial development view showing a partial development state of a side surface of the
Here, as in the first embodiment, the flare angle α of the first cross section A is larger than the flare angle β of the second cross section B. Further, the outlet length H1 of the
ベルマウス１３の出口部１９は、第１断面Ａとほぼ同じ高さの断面の端Ａ１、Ａ２と第２断面Ｂとの間で出口長さＨが連続的に変化するように構成された凹部２０を有している。凹部２０は、１箇所の出口長さＨが最も短い第２断面Ｂを挟む２箇所の出口長さＨが最も長い凹部２０の両端Ａ１、Ａ２の間で出口部１９の出口長さＨが連続的に変化するように構成されている。凹部２０は、第２断面Ｂを境に非対称である。また、図２に示すように、出口部１９の円周のうち凹部２０の形成された円弧領域が第１断面Ａと同じ断面で形成された円弧領域よりも小さい。すなわち、凹部２０は、出口部１９の円周のうち一部にのみ形成されている。凹部２０以外の出口部１９の円弧領域は、多くの領域が第１断面Ａと同じ断面を有している。
The
凹部２０は、第２断面Ｂの下流端Ｂｏから凹部２０の回転方向の端Ａ１、Ａ２と第２断面Ｂとの出口長さＨの差Ｇの半分Ｇ／２だけ下流側の点Ｐｂ１と、その点Ｐｂ１から回転軸１４の直交方向にずれた位置にある凹部２０の端Ａ１、Ａ２と第２断面Ｂとの間の２つの下流端の点Ｑａ１、Ｑｃ１と、の２つの距離Ｍ１ａ、Ｍ１ｃが異なる長さである。翼３の回転方向５の下流側である距離Ｍ１ｃは、翼３の回転方向５の上流側である距離Ｍ１ａよりも長い。
The
プロペラファン１から吹き出す気流は、翼３の回転方向５に傾斜して吹き出す。そのため、第２断面Ｂを境界としてプロペラファン１の翼３の回転方向５の壁面の風速が大きくなる。
そこで、実施の形態５では、プロペラファン１の翼３の回転方向５の上流側に相当する第２断面Ｂから凹部２０の端Ａ２にかけて凹部２０の開口部が大きくなるように構成している。これにより、風速が高い部分において摩擦損失を低減することができる。よって、送風機１００を高効率にすることができる。
The airflow blown out from the
Therefore, in the fifth embodiment, the opening of the
実施の形態６．
図１３は、本発明の実施の形態６に係る送風機１００を示す斜視図である。図１４は、本発明の実施の形態６に係る送風機１００の側面の一部の展開状態を示す部分展開図である。実施の形態６では、実施の形態１と異なる特徴部分を中心に説明する。
FIG. 13 is a perspective view showing a
図１３に示すように、ベルマウス１３の出口部１９の下流端に、気流を通過させる隙間を形成した防護ガード２２が取り付けられている。防護ガード２２は、縦および横にわたる複数の桟２３で格子状に配置されている。防護ガード２２は、回転する翼３と指あるいは異物とが接触することを防止するために取り付けられている。防護ガード２２は、凹部２０にも気流を通過させる隙間を形成して取り付けられている。
As shown in FIG. 13, a
実施の形態６では、第１断面Ａとほぼ同じ高さの断面の端Ａ１と第２断面Ｂとの出口長さＨの差Ｇによる凹部２０が形成される。このため、凹部２０に防護ガード２２を設けている。
図１４に示すように、防護ガード２２の桟２３の格子の配置間隔は、第２断面Ｂ側の位置の領域ＲＢにおいて広く疎になり、第２断面Ｂから離れた凹部２０の端Ａ１側の位置の領域ＲＡにおいて狭く密になるように配置される。格子の粗密の境界は、凹部２０の端Ａ１と第２断面Ｂの出口長さＨの差Ｇの半分Ｇ／２あたりとする。
In the sixth embodiment, the
As shown in FIG. 14, the interval between the grids of the
第２断面Ｂ付近の格子の間隔を広く疎にすることで、防護ガード２２と気流との接触面積を低減することができる。このため、摩擦損失を低減することができる。
一方、凹部２０の端Ａ１付近で格子の間隔を狭く密にすることで、摩擦損失の増加を抑制して格子の変形に対する強度を保つことができる。
このような粗密の格子の防護ガード２２を設ける結果、安全性を高めながらエネルギー損失が小さくなり、高効率な送風機１００を実現できる。
The contact area between the
On the other hand, by narrowing the gap between the lattices near the end A1 of the
As a result of providing the
なお、防護ガード２２は、上記に示した桟２３を用いた格子に限らない。
図１５は、本発明の実施の形態６に係る送風機１００の側面の一部の展開状態を示す部分展開図である。
図１４に示すように、たとえば、パンチングメタルのような穴空き板によって、第２断面Ｂ付近は大きな穴に形成し、凹部２０の端Ａ１付近は小さな穴に形成し、第２断面Ｂ付近で防護ガード２２と気流との接触面積を低減することによって同じ効果が得られる。
また、第２断面Ｂ側において、凹部２０における防護ガード２２は、第２断面Ｂの下流端Ｂｏからフレア角度β方向に延長した線よりも回転方向外側にはみ出さないことが望ましい。これにより、ダクト部１７の径を大きくしたまま、防護ガード２２を含めたベルマウス１３のサイズを小さくすることができる。
The
FIG. 15 is a partial development view showing a developed state of a part of the side surface of the
As shown in FIG. 14, for example, by a perforated plate such as punching metal, the vicinity of the second cross section B is formed as a large hole, the vicinity of the end A1 of the
Further, on the second cross section B side, it is desirable that the
実施の形態７．
図１６は、本発明の実施の形態７に係る送風機１００の側面の一部の展開状態を示す部分展開図である。実施の形態７では、実施の形態６と異なる特徴部分を中心に説明する。
FIG. 16 is a partial development view showing a developed state of a part of the side surface of the
ベルマウス１３の出口部１９の下流端には、防護ガード２２が取り付けられている。実施の形態７では、第１断面Ａとほぼ同じ高さの断面の端Ａ１と第２断面Ｂとの出口長さＨの差Ｇによる凹部２０が形成されている。防護ガード２２は、凹部２０にも設けられている。
A
防護ガード２２は、縦および横にわたる格子状に配置された桟２３で構成されている。防護ガード２２の格子数は、回転軸１４の軸方向に沿って配置される縦格子の数が、回転軸１４の直交方向に沿って配置される横格子の数よりも多い。
The
プロペラファン１の吹き出し気流は、旋回を含みつつも、大まかには回転軸１４の軸方向に流れる。このため、回転軸１４に垂直な横格子では、気流が格子の角ではく離するなど、エネルギー損失を発生し易い。そのため、回転軸１４の軸方向に沿って配置される縦格子の数を多くするように桟２３を用いて構成している。したがって、回転軸１４の直交方向に沿って配置される横格子の数が少なく、はく離によるエネルギー損失を小さくすることができる。
The blowing airflow of the
実施の形態８．
図１７は、本発明の実施の形態８に係る空気調和装置の室外機１０１を示す斜視図である。図１８は、本発明の実施の形態８に係る空気調和装置の室外機１０１の断面を示す説明図である。実施の形態８は、実施の形態１〜７の送風機１００を空気調和装置の室外機１０１に適用した例である。
FIG. 17 is a perspective view showing the
空気調和装置は、室内機と、図１７に示す室外機１０１と、で冷媒を循環させることによって、冷凍サイクルを構成する。なお、本発明は、空気調和装置に限られず、冷凍サイクルを構成する冷凍サイクル装置に適用できればよい。
The air conditioner forms a refrigeration cycle by circulating a refrigerant between the indoor unit and the
室外機１０１は、筐体１０２と、筐体１０２内に収容されているユニット内機器１０３と、を有している。
筐体１０２の側面には、冷媒と空気とを熱交換する熱交換器１０５が搭載される。熱交換器１０５の上端は、天板１０６で覆われている。天板１０６は、送風機１００を設置する設置面である天面を有している。筐体１０２の下端には、底板１０７が取り付けられている。底板１０７の下面は、天面に対向する底面である。
The
A
天板１０６には、吹き出し口を囲むベルマウス１３が取り付けられている。ベルマウス１３の下流端には防護ガード２２が設けられている。
A
図１８に示すように、図１７の回転軸１４を通る平面で切った断面Ｃの室外機１０１では、筐体１０２の側面に熱交換器１０５が向かい合うように配置されている。プロペラファン１の下側には、プロペラファン１を駆動するファンモータ１０８が取り付けられている。ファンモータ１０８の上側にプロペラファン１が気流を下側から上側に流すように水平方向に翼３を延ばして配置されている。ベルマウス１３は、上下方向に貫通した円筒状に形成されてプロペラファン１を囲む。
室外機１０１は、できるだけ設置面積を小さくすることが設置場所の自由度が高まるため好ましい。一方、プロペラファン１の送風音を小さくするためには径を大きくすることが好ましく、ユニット幅がほぼファン径に近くなり、ベルマウス１３が非軸対称となる。ベルマウス１３の入口部１８の上流端の対向間距離１０９は、筐体１０２の側面に向かい合った熱交換器１０５の対向間距離１１０よりも長くなる。
空気調和装置の室外機１０１では、気流２０１は、熱交換器１０５の取り付けられた筐体１０２の側面から水平方向に流入し、筐体１０２内でプロペラファン１の吸い込みによって上方へ曲がり、送風機１００を通過して上方に放出される。
実施の形態１〜７の送風機１００を適用すると、送風機１００の消費電力が低減し、空気調和装置の室外機１０１を効率良く運転することができる。
As shown in FIG. 18, in the
As for the
In the
When the
以上説明した実施の形態１〜８によれば、送風機１００は、回転軸１４に設置されるボス２の周りに翼３を取り付けたプロペラファン１を備えている。送風機１００は、プロペラファン１を囲むベルマウス１３を備えている。ベルマウス１３は、流路面積が下流に向かうに従い縮小する入口部１８を有している。ベルマウス１３は、流路面積が下流に従い拡大するフレア状の出口部１９を有している。ベルマウス１３は、入口部１８と出口部１９との間を繋ぐダクト部１７を有している。回転軸１４を含む平面で切ったベルマウス１３の断面において、フレア状の出口部１９と回転軸１４の軸方向とがなす角度をフレア角度θとする。出口部１９の回転軸１４の軸方向長さを出口長さＨとする。入口部１８の上流端の流路の開口半径に対する入口部１８の下流端の流路の開口半径の比を入口縮小率Ｌ２／Ｌ１とする。入口縮小率Ｌ２／Ｌ１およびフレア角度θは、断面の回転角度位置によって変化して、それぞれが最大値と最小値とを有する。入口縮小率Ｌ２／Ｌ１が最大値を有する回転角度位置で、他の回転角度位置よりも出口長さＨが小さく、かつ、フレア角度θが最大値よりも小さい。
この構成によれば、第１断面Ａでは、入口部１８の入口縮小率Ｌ２ａ／Ｌ１ａを小さくすることによって、気流１０ａ１の吸い込み流量を増加している。一方、第２断面Ｂでは、入口部１８の入口縮小率Ｌ２ｂ／Ｌ１ｂを大きくすることと、出口部１９の出口長さＨ２が短く、フレア角度βが小さいという形状の差異によって、摩擦損失を低減している。これによって、送風機１００の風量の増加とエネルギー損失の低減とを図ることができる。
According to Embodiment 1-8 demonstrated above, the
According to this configuration, in the first cross section A, the suction flow rate of the air flow 10a1 is increased by decreasing the inlet reduction rate L2a / L1a of the
出口部１９は、入口縮小率Ｌ２／Ｌ１が最大値を有する回転角度位置を含む回転角度設定幅の円弧領域で、出口長さＨが最大値よりも小さく変化するように構成された凹部２０を有している。
この構成によれば、凹部２０を有することで、ベルマウス１３と気流との接触面積が削減されて気流の乱れが抑制され、摩擦損失を低減することができる。
The
According to this structure, by having the recessed
出口部１９の円周のうち凹部２０の形成された円弧領域は、他の部分の円弧領域よりも小さい。
この構成によれば、凹部２０での漏れ流れが抑制され、摩擦損失を低減することができる。
Of the circumference of the
According to this structure, the leakage flow in the recessed
凹部２０は、第２断面Ｂの下流端Ｂｏから第１断面Ａと第２断面Ｂとの出口長さＨの差Ｇの半分Ｇ／２だけ下流側の点Ｐｂ１と、その点Ｐｂ１から回転軸１４の直交方向にずれた位置にある第１断面Ａと第２断面Ｂとの間の下流端の点Ｑａ１と、の距離Ｍ１が、第２断面Ｂから第１断面Ａまでの回転軸１４の直交方向の距離Ｍ２よりも短い。
この構成によれば、距離Ｍ１が距離Ｍ２よりも短く、ベルマウス１３と気流との接触面積が削減されて気流の乱れが抑制され、摩擦損失を低減することができる。
The
According to this configuration, the distance M1 is shorter than the distance M2, the contact area between the
凹部２０は、第２断面の下流端Ｂｏから第１断面Ａと第２断面Ｂとの出口長さＨの差Ｇの半分Ｇ／２だけ下流側の点Ｐｂ１と、その点Ｐｂ１から回転軸１４の直交方向にずれた位置にある第１断面Ａと第２断面Ｂとの間の下流端の点Ｑａ１と、の距離をＭとし、第１断面Ａと第２断面Ｂとの出口長さＨの差の距離をＧとすると、Ｇ／Ｍが０．５以上、１．８以下となる。
この構成によれば、摩擦損失を低減する効果が大きく、消費電力の比が低くなる。
The
According to this configuration, the effect of reducing friction loss is large, and the power consumption ratio is low.
凹部２０は、第１断面Ａと第２断面Ｂとを結ぶ下流端を連続させた縁に変曲点２１を含んでいる。第２断面Ｂの下流端Ｂｏから変曲点２１までの縁が上流側に凸となる曲線で構成されている。変曲点２１から第１断面Ａまでの縁が下流側に凸となる曲線で構成されている。
この構成によれば、第２断面Ｂの下流端Ｂｏから変曲点２１までの摩擦の寄与が高い領域は、壁面を削減して摩擦損失を低減することができる。また、変曲点２１から第１断面Ａまでの摩擦の寄与が低い領域は、壁面を増大させてディフューザとしてエネルギー効率を向上することができる。
The
According to this structure, the area | region where the contribution of the friction from the downstream end Bo of the 2nd cross section B to the
凹部２０は、第２断面Ｂを境に非対称である。
この構成によれば、翼３の回転方向５の上流側に相当する第２断面Ｂから凹部２０の端Ａ２にかけて凹部２０の開口部が大きくなるように構成することができる。これにより、風速が高い部分において摩擦損失を低減することができる。よって、送風機１００を高効率にすることができる。
The
According to this configuration, the opening of the
凹部２０は、第２断面Ｂの下流端Ｂｏから凹部２０の端Ａ１、Ａ２と第２断面Ｂとの出口長さＨの差Ｇの半分Ｇ／２だけ下流側の点Ｐｂ１と、その点Ｐｂ１から回転軸１４の直交方向にずれた位置にある凹部２０の端Ａ１、Ａ２と第２断面Ｂとの間の２つの下流端Ｑａ１、Ｑｃ１と、の２つの距離Ｍ１ａ、Ｍ１ｃが異なる長さである。
この構成によれば、翼３の回転方向５の上流側に相当する距離Ｍ１ｃが距離Ｍ１ａより長くなるように構成することができる。これにより、風速が高い部分において摩擦損失を低減することができる。よって、送風機１００を高効率にすることができる。
The
According to this configuration, the distance M1c corresponding to the upstream side in the
凹部２０には、気流を通過させる隙間を形成した防護ガード２２が設けられている。
この構成によれば、凹部２０にて回転する翼３と指あるいは異物とが接触することを防止できる。
The
According to this structure, it can prevent that the wing |
防護ガード２２は、第２断面Ｂ側の位置で疎になり、凹部２０の端Ａ１側の位置で密になるように格子を有している。
この構成によれば、第２断面Ｂ付近の格子の間隔を広く疎にすることで、防護ガード２２と気流との接触面積を低減することができる。このため、摩擦損失を低減することができる。一方、凹部２０の端Ａ１付近で格子の間隔を狭く密にすることで、摩擦損失の増加を抑制して格子の変形に対する強度を保つことができる。このような粗密の格子の防護ガード２２を設ける結果、安全性を高めながらエネルギー損失が小さくなり、高効率な送風機１００を実現できる。
The
According to this configuration, the contact area between the
防護ガード２２は、桟を縦および横にわたって配置し、回転軸１４の軸方向に沿った縦格子の数が回転軸１４の直交方向に沿った横格子の数よりも多い。
この構成によれば、回転軸１４の直交方向に沿って配置される横格子の数が少なく、はく離によるエネルギー損失を小さくすることができる。
The
According to this configuration, the number of horizontal lattices arranged along the orthogonal direction of the
空気調和装置の室外機１０１は、上記の送風機１００を備えている。
この構成によれば、送風機１００の消費電力が低減し、空気調和装置の室外機１０１を効率良く運転することができる。
The
According to this configuration, the power consumption of the
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
たとえば、上記の実施の形態ではベルマウス１３の軸対称の位置に凹部２０を２つ設けたのでサイズ縮小の効果が高いが、入口縮小率Ｌ２／Ｌ１が最大となる位置が１箇所であれば、その回転角度位置にのみに凹部２０を設けるようにしてもよい。フレア角度αが最大、入口縮小率Ｌａ２／Ｌａ１が小さい第１断面Ａの位置を、ベルマウス１３の周状で凹部２０から最も離れた位置としてもよい。また、ベルマウス１３の設置面である天板１０６が略長方形であるとしたが、略正方形である場合に、各辺の中央付近に凹部２０を設け、すなわち、４つの凹部２０を設けるようにしてもよい。回転方向に複数の凹部２０を有する場合は、隣接する２つの凹部２０の中間の回転角度位置を第１断面Ａの位置としてもよい。
The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
For example, in the above embodiment, the two
１ プロペラファン、２ ボス、３ 翼、５ 回転方向、６ 前縁、７ 後縁、８ 外周端、９ 内周端、１０ 気流方向、１０ａ１ 気流、１０ａ２ 気流、１０ｂ１ 気流、１０ｂ２ 気流、１１ 圧力面、１２ 負圧面、１３ ベルマウス、１４ 回転軸、１５ 外周縁、１６ 内周縁、１７ ダクト部、１８ 入口部、１８ａ 上流端、１８ｂ 下流端、１９ 出口部、１９ａ 上流端、１９ｂ 下流端、２０ 凹部、２１ 変曲点、２２ 防護ガード、２３ 桟、１００ 送風機、１０１ 室外機、１０２ 筐体、１０３ ユニット内機器、１０５ 熱交換器、１０６ 天板、１０７ 底板、１０８ ファンモータ、１０９ 対向間距離、１１０ 対向間距離、２０１ 気流、３００ 距離。
1 propeller fan, 2 bosses, 3 blades, 5 rotation direction, 6 leading edge, 7 trailing edge, 8 outer circumferential edge, 9 inner circumferential edge, 10 airflow direction, 10a1 airflow, 10a2 airflow, 10b1 airflow, 10b2 airflow, 11 pressure surface , 12 suction surface, 13 bell mouth, 14 rotation axis, 15 outer periphery, 16 inner periphery, 17 duct part, 18 inlet part, 18a upstream end, 18b downstream end, 19 outlet part, 19a upstream end, 19b downstream end, 20 Recess, 21 Inflection point, 22 Protective guard, 23 Cross, 100 Blower, 101 Outdoor unit, 102 Case, 103 Unit equipment, 105 Heat exchanger, 106 Top plate, 107 Bottom plate, 108 Fan motor, 109 Opposite
Claims (12)
前記プロペラファンを囲むベルマウスと、
を備え、
前記ベルマウスは、流路面積が下流に向かうに従い縮小する入口部と、流路面積が下流に向かうに従い拡大するフレア状の出口部と、前記入口部と前記出口部との間を繋ぐダクト部と、を有し、
前記回転軸を含む平面で切った前記ベルマウスの断面において、フレア状の前記出口部と前記回転軸の軸方向とがなす角度をフレア角度、前記出口部の前記回転軸の軸方向長さを出口長さ、前記入口部の上流端の流路の開口半径に対する前記入口部の下流端の流路の開口半径の比を入口縮小率としたとき、
前記入口縮小率および前記フレア角度は、前記断面の回転角度位置によって変化して、それぞれが最大値と最小値とを有し、
前記入口縮小率が最大値を有する回転角度位置で、他の回転角度位置よりも出口長さが小さく、かつ、前記フレア角度が最大値よりも小さい送風機。 A propeller fan with wings attached around the boss installed on the rotating shaft,
A bell mouth surrounding the propeller fan;
With
The bell mouth, the duct that connects an inlet section flow area is reduced toward the downstream, and flared outlet section flow area is expanded follow toward the downstream, between said inlet portion and the outlet portion And
In the cross section of the bellmouth cut along a plane including the rotation axis, the angle formed by the flare-shaped outlet portion and the axial direction of the rotation shaft is a flare angle, and the axial length of the rotation shaft of the outlet portion is When the ratio of the outlet length, the opening radius of the flow path at the downstream end of the inlet portion to the opening radius of the flow path at the upstream end of the inlet portion is defined as the inlet reduction ratio,
The inlet reduction ratio and the flare angle vary depending on the rotational angle position of the cross section, each having a maximum value and a minimum value;
A blower having a rotation angle position at which the inlet reduction rate has a maximum value, an outlet length smaller than other rotation angle positions, and a flare angle smaller than the maximum value.
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