JPH11201503A - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送風機の通風抵抗の高い条件で、羽根車外周
部で発生する逆流を防止し、風量低下による熱交換能力
の低下防止と送風騒音の増加を抑える空気調和機の室外
機を提供する。 【解決手段】 オリフィス１４を円盤状のリング１５を
重ねて形成し、円盤状のリング１５とリング１５との間
は支持板を設けて固定し、等間隔Ｓの隙間１６が設け、
オリフィス１４の内側と外側を連通する構造とすること
で、羽根車３の外周部の気流の一部は隙間１６から圧力
の低いオリフィス１４外に漏れて室外機１７の送風機１
３内に還流する一方、羽根車３の外周部の非常に低圧な
部分にはオリフィス１４外から隙間１６を介して、送風
機１３内の気流が流入して過度な負圧を是正し逆流の発
生が押さえられ、送風性能の劣化を防止して熱交換能力
の低下防止し、かつ気流の乱れを防ぎ送風騒音の増加を
抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家庭用から業務用
まで幅広い分野で使用されているセパレート型などの空
気調和機の室外機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、セパレート型を代表とする空気調
和機の室外機は、建築事情の多様化に伴い、様々な場所
に設置されるようになり、その小型・高性能化や静音化
が強く要望されている。

【０００３】従来の空気調和機の室外機としては、実開
平２−６２３２７号公報に示されているものがある。

【０００４】以下、図面を参照しながら、上述した従来
の空気調和機の室外機について説明する。

【０００５】図６〜図９は従来の空気調和機の室外機の
構造を示すものである。図において、１は軸流式の送風
機の本体であり、２はモータであり、３はモータ２にハ
ブ４を取り付け、ハブ４の周囲に複数の羽根５を配設し
た羽根車であり、６は羽根車３の羽根５の吐出側の外周
を囲むオリフィスである。

【０００６】オリフィス６は、ベルマウス状の吸込側７
と、前記ベルマウス状の吸込側７の外側に前記ベルマウ
ス状の吸込側７の円筒状の周壁部７ａに沿って環状に形
成されたリブ８と、前記リブ８の吐出側に設けられたラ
ッパ状のリング９と、前記ベルマウス状の吸込側７の円
筒状の周壁部７ａと環状のリブ８の間に設置され、軸方
向に可動する円筒状のリング１０からなる。

【０００７】また、１１は送風機１が搭載された空気調
和機の室外機の本体であり、１２は送風機１の吸い込み
側に設置された熱交換器である。

【０００８】以上のように構成された空気調和機の室外
機について以下その動作を説明する。

【０００９】まず、モータ２が羽根車３を所定の回転方
向に回転することで、室外機１１外の空気が熱交換器１
２を介して送風機１内に吸い込まれ、この際に外気と熱
交換器１２とが熱交換する。送風機１内に吸い込まれた
空気は羽根５の作用により静圧と動圧が付加されて羽根
車３から送風機１の吐出側へ吹き出される。

【００１０】通常、空気調和機の室外機１１を軸流式の
送風機１の吐出側に障害物のない場所に設置する場合、
図７に示すように、ベルマウス状の吸込側７の円筒状の
周壁部７ａと環状のリブ８の間に設置された円筒状のリ
ング１０を、ベルマウス状の吸込側７の円筒状の周壁部
７ａと環状のリブ８の間からオリフィス６の吐出方向に
引き出して設置する。

【００１１】この場合、送風機１にとって通風抵抗が低
い条件なので、羽根車３の複数の羽根５の内部の気流は
軸方向成分が大きく軸方向をむいて流れる。そして、気
流は、羽根５の外周側５へからほぼ軸方向に吹き出す。
ここで、オリフィス６の吐出側にあたる部分には円筒状
のリング１０を設置しているため、軸方向に吹き出す気
流がリング１０の内壁に沿って流れ、気流の剥離を起こ
さず、送風機１は所定の風量を吐出する。

【００１２】一方、軸流式送風機１が搭載されている空
気調和機の室外機１１を軸流式の送風機１の吐出側に建
築物の外壁など障害物が近接する場所に設置する場合、
図８で示すように、ベルマウス状の吸込側７の円筒状の
周壁部７ａと環状のリブ８の間に設置された円筒状のリ
ング１０を、ベルマウス状の吸込側７の円筒状の周壁部
７ａと環状のリブ８の間に収納する。

【００１３】この場合、送風機１にとって通風抵抗が高
い条件なので、羽根車３の複数の羽根５の内部にて気流
の軸方向成分が低下し、半径方向成分が増す。そして、
気流は、羽根５の外周側５ｄからオリフィス６の吐出側
に向かい斜めに吹き出すが、オリフィス６の吐出側にあ
たるリング９はラッパ状に広がっているため、気流がリ
ング９の内壁に沿って流れる。従って、送風機１が通風
天候が高い条件下でも空力性能の低下（風量の低下）が
抑えられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
構成では、送風機１が運転される証券が限定され、かつ
ある程度予測された場合に、羽根車３の吐出気流方向に
合わせたオリフィス６の吐出側形状とすることができる
が、空気調和機の室外機１１は設置条件のみで送風機１
にとっての通風抵抗が変化するだけでなく、空気調和機
の室外機１１に搭載される熱交換器１２に露付き・着霜
などといった送風機１の搭載される機器の運転条件によ
って、送風機１に対する通風抵抗が大きく変化すること
がある。

【００１５】たとえば、空気調和機の室外機１１の軸流
式送風機１の吐出側に障害物のない場所に設置する様に
基本的な運転条件が通風抵抗の低い設置条件でも、外気
温度の変化などによって熱交換器１２に露付き・着霜な
どが起きた場合には、送風機１に対する通風抵抗が高い
条件に変化する。

【００１６】この場合、図９に示すように羽根車３の複
数の羽根５の内部にて気流の軸方向成分が低下し、半径
方向成分が増し、送風機１の風量が低下する。このとき
送風機１内の気流は、羽根５の外周側５ｄからオリフィ
ス６に向かい斜めに吹き出し、一部はオリフィス６の吐
出方向に引き出して設置した円筒状のリング１０の内壁
面に衝突して、吐出方向を軸方向に強制的に偏向されて
吐出するが、さらに一部の気流は、羽根５の外周に形成
される負圧域の作用で逆流となる。羽根５の外周部で逆
流が発生すると、周りの気流の流路を塞ぐことになりさ
らに風量を低下させる原因となるとともに、気流が乱れ
るため乱流騒音の原因となる。

【００１７】このため、送風機１の空力性能が劣化し、
かつ騒音が増加するとともに、送風機１の空力性能の劣
化により、熱交換器１２を通過する風量が低下し、露付
き・着霜がさらに進み、熱交換器１２の熱交換能力が大
幅に低下するという問題があった。従って、空気調和機
の室外機１１にとって、機器の設置条件以外に機器の運
転条件によって送風機１の動作点条件が大きく変化する
場合に対応し、通風抵抗の高い条件での空力性能の劣化
を抑えることが要求されている。

【００１８】本発明は、空気調和機の室外機において、
設置条件以外に機器の運転条件などによって送風機の動
作点条件が大きく変化する場合に対応し、送風機の羽根
の外周側での気流の逆流の発生を防止することによっ
て、動作点条件が大きく変化しても送風機の空力性能の
劣化を防止し、熱交換能力の低下防止と送風騒音の増加
を抑えることを目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明の空気調和機の室外機は、モータと、前記モ
ータに取り付けた軸流式羽根車と、前記羽根車の羽根の
吐出側の外周を囲むオリフィスとで軸流式送風機を形成
し、前記オリフィスは円盤状のリングを重ねて形成し、
円盤状のリングとリングとの間に所定の隙間を設け、前
記オリフィスの内側と外側とが連通する構造とし、前記
軸流式送風機の吸い込み側に熱交換器を設けた構成にし
たものである。

【００２０】これにより、羽根車外周部で逆流の発生を
防止することができ、空力性能の劣化を防止し、熱交換
能力の低下防止と送風騒音の増加を抑えることができ
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
モータと、前記モータに取り付けた軸流式羽根車と、前
記羽根車の羽根の吐出側の外周を囲むオリフィスとで軸
流式送風機を形成し、前記オリフィスは円盤状のリング
を重ねて形成し、円盤状のリングとリングとの間に所定
の隙間を設け、前記オリフィスの内側と外側とが連通す
る構造とし、前記軸流式送風機の吸い込み側に熱交換器
を配設した空気調和機の室外機であり、前記送風機にと
って通風抵抗の高い条件では、送風機の羽根車が回転す
ると、羽根車の吐出側では半径方向の気流成分が増加し
羽根外周部の圧力面には圧力の高い領域が形成されると
共に、羽根外周部の負圧面側には非常に低圧な部分が形
成される。

【００２２】そこで送風機の羽根車外周部の気流の一部
は円盤状のオリフィスの隙間からら圧力の低いオリフィ
ス外に漏れて室外機の送風機内に還流する。

【００２３】一方、羽根車外周部の非常に低圧な部分に
はオリフィス外からオリフィスの隙間を介して、気流が
流入して過度な負圧を是正する。

【００２４】このため、羽根車外周部で逆流の発生を防
止し、空力性能の劣化を防止し、熱交換能力の低下防止
と送風騒音の増加を抑えるという作用を有する。

【００２５】請求項２記載の発明は、モータと、前記モ
ータに取り付けた軸流式羽根車と、前記羽根車の羽根の
吐出側の外周を囲むオリフィスとで軸流式送風機を形成
し、前記オリフィスの全周に回転軸に対して所定の角度
を持った複数のスリットを設け、オリフィスの内側と外
側とが連通する構造とし、前記軸流式送風機の吸い込み
側に熱交換器を配設した空気調和機の室外機であり、前
記送風機にとって通風抵抗の高い条件では、送風機の羽
根車が回転すると、羽根車の吐出側では半径方向の気流
成分が増加し羽根外周部の圧力面には圧力の高い領域が
形成されると共に、羽根外周部の負圧面側には非常に低
圧な部分が形成される。

【００２６】そこで送風機の羽根車外周部の気流の一部
はオリフィスに設けたスリットから圧力の低いオリフィ
ス外に漏れて室外機の送風機内に還流する。

【００２７】一方、羽根車外周部の非常に低圧な部分に
はオリフィス外からスリットを介して、気流が流入して
過度な負圧を是正する。

【００２８】このため、羽根車外周部で逆流の発生を防
止し、空力性能の劣化を防止し、熱交換能力の低下防止
と送風騒音の増加を抑えるという作用を有する。

【００２９】しかも、前記複数のスリットは回転軸に対
して所定の角度を設けているので、オリフィス表面に軸
方向の溝が形成され、オリフィス表面を流れる気流の接
触摩擦抵抗を低減するため送風機効率を向上させ、モー
タ負荷を低減させるという作用も有する。

【００３０】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の発明において、軸流式送風機のオリフィス
の吸い込み側は隙間のないラッパ状のリング形状とし、
オリフィスの吐出側をオリフィスの内側と外側とが連通
する構造としたものであり、羽根外周部に負圧域と高圧
域が共に発生するオリフィスの吐出側ではオリフィスに
隙間が設けてあるため、高圧域では送風機の羽根車外周
部の気流の一部はオリフィスの隙間から圧力の低いオリ
フィス外に漏れて室外機の送風機内に還流する一方、羽
根車外周部の非常に低圧な部分にはオリフィス外からオ
リフィスの隙間を介して、気流が流入して過度な負圧を
是正し、羽根車外周部で逆流の発生を防止する。

【００３１】また、羽根外周部に負圧域が発生しないオ
リフィスの吸い込み側では隙間を設けていないため、オ
リフィスから送風機内に還流する気流は発生せず送風量
の損失がなく、送風性能の劣化を防止することで熱交換
能力の劣化を防止すると共に送風騒音の増加を防止する
作用を有する。

【００３２】さらに送風機にとって通風抵抗の低い条件
では送風機の送風性能は、気流がオリフィスへ流入する
際の抵抗が少ないほど送風性能が高くなるため、オリフ
ィスの吸い込み側でオリフィスの内側と外側との気流の
流動がないことで、オリフィスの吸い込み口における流
入抵抗を増加させることがなく、送風性能を高め、熱交
換能力を高める作用を有する。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１〜図５を
用いて説明する。

【００３４】尚、従来例と同一構成の部分については重
複をさけるため、同一符号を付けて説明を省略する。

【００３５】（実施例１）図１，図２は本発明の実施例
１の空気調和機の室外機を示すものである。

【００３６】図１，図２において、１３は軸流式の送風
機本体であり、１４は羽根車３の吐出側の外周を囲むオ
リフィスであり、オリフィス１４は円盤状のリング１５
を重ねて形成してあり、円盤状のリング１５とリング１
５との間は支持板（図示せず）を設けて固定すること
で、等間隔Ｓの隙間１６が設けてあり、オリフィス１４
の内側と外側は連通する構造となっている。

【００３７】この構成により、送風機１３にとって通風
抵抗の高い条件では、送風機１３の羽根車３が回転する
と、羽根車３の吐出側では半径方向の気流成分が増加し
羽根５の外周部の圧力面には圧力の高い領域が形成され
ると共に、羽根５の外周部の負圧面側には非常に低圧な
部分が形成される。

【００３８】そこで送風機１３の羽根車３の外周部の気
流の一部はオリフィスリング１４を形成するリング１５
とリング１５の隙間１６から圧力の低いオリフィス１４
外に漏れて室外機１７の送風機１３内に還流する。

【００３９】一方、羽根車３の外周部の非常に低圧な部
分にはオリフィス１４外からオリフィスリング１４の隙
間１６を介して、送風機１３内の気流が流入して過度な
負圧を是正する。

【００４０】このため、羽根車３の外周部ではオリフィ
ス１４の吐出側での逆流の発生が押さえられ、送風性能
の劣化が防止されると共に、気流の乱れが増加するのを
防ぎ送風騒音の増加を抑制する。

【００４１】（実施例２）図３，図４は本発明の実施例
２の空気調和機の室外機を示すものである。

【００４２】図３，図４において、１８は軸流式の送風
機本体であり、１９は羽根車３の吐出側の外周を囲むオ
リフィスであり、オリフィス１９の全周には羽根車３の
回転軸に対して平行に複数のスリット２０を設け、オリ
フィス１９の内側と外側とが連通する構造となってい
る。

【００４３】この構成により、送風機１８にとって通風
抵抗の高い条件では、送風機１８の羽根車３が回転する
と、羽根車３の吐出側では半径方向の気流成分が増加し
羽根車３の外周部の圧力面には圧力の高い領域が形成さ
れると共に、羽根車外周部の負圧面側には非常に低圧な
部分が形成される。

【００４４】そこで送風機１８の羽根車３の外周部の気
流の一部はオリフィス１９に設けたスリット２０から圧
力の低いオリフィス１９外に漏れて室外機２１の送風機
１８内に還流する。

【００４５】一方、羽根車３の外周部の非常に低圧な部
分にはオリフィス１９外からをスリット２０介して、気
流が流入して過度な負圧を是正する。

【００４６】このため、羽根車３の外周部で逆流の発生
を防止し、空力性能の劣化を防止し、熱交換能力の低下
防止と送風騒音の増加を抑える。

【００４７】しかも、スリットは回転軸に対して平行に
設けているので、オリフィス１９の表面に軸方向の溝が
形成され、オリフィス１９表面を流れる気流の接触摩擦
抵抗を低減するため送風機効率を向上させ、モータ２の
負荷を低減させる。

【００４８】尚、本実施例ではオリフィス１の全周に羽
根車の回転軸に対して平行に複数のスリットを設けた
が、回転軸に対して斜めの角度を持つスリットとしても
同様の効果が得られる。

【００４９】（実施例３）図５は本発明の実施例３の空
気調和機の室外機の送風機部分を示すものである。

【００５０】図５において、２２は軸流式の送風機本体
であり、２３は羽根車３の吐出側の外周を囲むオリフィ
スであり、オリフィス２３の吸い込み側２４は隙間のな
いラッパ状のリング形状とし、オリフィス２３の吐出側
２５は円盤状のリング２６を重ねて形成してあり、円盤
状のリング２６とリング２６との間は支持板（図示せ
ず）を設けて固定することで、等間隔Ｓの隙間２７が設
けてあり、オリフィス２３の吐出側２５では内側と外側
は連通する構造となっている。

【００５１】羽根車３の外周部に負圧域と高圧域が共に
発生するオリフィス２３の吐出側２５ではオリフィス２
３に隙間２６が設けてあるため、高圧域では送風機２２
の羽根車３の外周部の気流の一部はオリフィス２３の隙
間２６から圧力の低いオリフィス２３外に漏れて室外機
（図示せず）の送風機２２内に還流する。

【００５２】一方、羽根車３の外周部の非常に低圧な部
分にはオリフィス２３外から隙間２６を介して、気流が
流入して過度な負圧を是正し、羽根車３の外周部で逆流
の発生を防止する。

【００５３】また、羽根車３の外周部に負圧域が発生し
ないオリフィス２３の吸い込み側２４では隙間を設けて
いないため、オリフィス２３から送風機２２内に還流す
る気流は発生せず送風量の損失がなく、送風性能の劣化
を防止することで熱交換能力の劣化を防止すると共に送
風騒音の増加を防止する。

【００５４】さらに送風機２２にとって通風抵抗の低い
条件では送風機２２の送風性能は、気流がオリフィス２
３へ流入する際の抵抗が少ないほど送風性能が高くなる
ため、オリフィス２３の吸い込み側２４でオリフィス２
３の内側と外側との気流の流動がないことで、オリフィ
ス２３の吸い込み口における流入抵抗を増加させること
がなく、送風性能を高め、熱交換能力を向上することが
できる。

【００５５】尚、本実施例ではオリフィスの吐出側は円
盤状のリングを重ねて形成し、円盤状のリングとリング
との間は支持板を設けて固定することで、等間隔Ｓの隙
間が設けてオリフィスの内側と外側を連通する構造とし
たが、オリフィスの全周に回転軸に対して所定の角度を
持った複数のスリットを設け、オリフィスの内側と外側
とが連通する構造としても同様の効果が得られる。

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、モータ
と、前記モータに取り付けた軸流式羽根車と、前記羽根
車の羽根の吐出側の外周を囲むオリフィスとで軸流式送
風機を形成し、前記オリフィスは円盤状のリングを重ね
て形成し、円盤状のリングとリングとの間に所定の隙間
を設け、前記オリフィスの内側と外側とが連通する構造
とし、前記軸流式送風機の吸い込み側に熱交換器を配設
することにより、送風機の羽根車外周部の気流の一部が
円盤状のオリフィスの隙間から圧力の低いオリフィス外
に漏れて室外機の送風機内に還流し、羽根車外周部の非
常に低圧な部分にはオリフィス外からオリフィスの隙間
を介して、気流が流入して過度な負圧を是正するため、
送風機にとって通風抵抗の高い条件でも羽根車外周部で
逆流の発生を防止し空力性能の劣化を抑えることがで
き、熱交換能力の低下防止と送風騒音の増加を抑えると
いう効果が得られる。

【００５７】また、モータと、前記モータに取り付けた
軸流式羽根車と、前記羽根車の羽根の吐出側の外周を囲
むオリフィスとで軸流式送風機を形成し、前記オリフィ
スの全周に回転軸に対して所定の角度を持った複数のス
リットを設け、オリフィスの内側と外側とが連通する構
造とし、前記軸流式送風機の吸い込み側に熱交換器を配
設することにより、送風機の羽根車外周部の気流の一部
はオリフィスに設けたスリットから圧力の低いオリフィ
ス外に漏れて室外機の送風機内に還流し、羽根車外周部
の非常に低圧な部分にはオリフィス外からスリットを介
して、気流が流入して過度な負圧を是正するため、送風
機にとって通風抵抗の高い条件でも羽根車外周部で逆流
の発生を防止し、空力性能の劣化を防止し、熱交換能力
の低下防止と送風騒音の増加を抑えるという効果が得ら
れる。

【００５８】しかも、前記複数のスリットは回転軸に対
して所定の角度を設けているので、オリフィス表面に軸
方向の溝が形成され、オリフィス表面を流れる気流の接
触摩擦抵抗を低減するため送風機効率を向上させ、モー
タ負荷を低減させるという効果も得られる。

【００５９】また、軸流式送風機のオリフィスの吸い込
み側は隙間のないラッパ状のリング形状とし、オリフィ
スの吐出側をオリフィスの内側と外側とが連通する構造
とすることにより、オリフィスの吐出側では羽根車外周
部の非常に低圧な部分にオリフィス外からオリフィスの
隙間を介して、気流が流入して過渡な負圧を是正し、送
風機にとって通風抵抗の高い条件でも、羽根車外周部で
逆流の発生を防止し、羽根外周部に負圧域が発生しない
オリフィスの吸い込み側では隙間を設けていないため、
オリフィスから送風機内に還流する気流は発生せず送風
量の損失がなく、送風性能の劣化を防止することで熱交
換能力の劣化を防止すると共に送風騒音の増加を防止す
る効果が得られる。

【００６０】さらに送風機にとって通風抵抗の低い条件
では送風機の送風性能は、気流がオリフィスへ流入する
際の抵抗が少ないほど送風性能が高くなるため、オリフ
ィスの吸い込み側でオリフィスの内側と外側との気流の
流動がないことで、オリフィスの吸い込み口における流
入抵抗を増加させることがなく、送風性能を高め、熱交
換能力を向上させる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１による空気調和機の室外機の
断面図

【図２】同実施例の要部断面図

【図３】本発明の実施例２による空気調和機の室外機の
断面図

【図４】同実施例の要部断面図

【図５】本発明の実施例３による空気調和機の室外機の
要部断面図

【図６】従来の空気調和機の室外機の断面図

【図７】同従来例の要部断面図

【図８】同従来例の要部断面図

【図９】同従来例の要部断面図

【符号の説明】

２ モータ ３ 羽根車 １２ 熱交換器 １３ 軸流送風機 １４，１９，２３ オリフィス １５，２６ 円盤状リング １６，２７ 隙間 ２０ スリット ２４ ラッパ状リング

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータと、前記モータに取り付けた軸流
   式羽根車と、前記羽根車の羽根の吐出側の外周を囲むオ
   リフィスとで軸流式送風機を形成し、前記オリフィスは
   円盤状のリングを重ねて形成し、円盤状のリングとリン
   グとの間に所定の隙間を設け、前記オリフィスの内側と
   外側とが連通する構造とし、前記軸流式送風機の吸い込
   み側に熱交換器を配設した空気調和機の室外機。
2. 【請求項２】 モータと、前記モータに取り付けた軸流
   式羽根車と、前記羽根車の羽根の吐出側の外周を囲むオ
   リフィスとで軸流式送風機を形成し、前記オリフィスの
   全周に回転軸に対して所定の角度を持った複数のスリッ
   トを設け、オリフィスの内側と外側とが連通する構造と
   し、前記軸流式送風機の吸い込み側に熱交換器を配設し
   た空気調和機の室外機。
3. 【請求項３】 オリフィスの吸い込み側は隙間のないラ
   ッパ状のリング形状とし、オリフィスの吐出側をオリフ
   ィスの内側と外側とが連通する構造とした請求項１、あ
   るいは請求項２記載の空気調和機の室外機。