JPH10196591A

JPH10196591A - 空気調和機

Info

Publication number: JPH10196591A
Application number: JP9000053A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Yabushita; 明弘藪下; Souzou Suzuki; 創三鈴木; Takumi Kida; 琢巳木田
Original assignee: Matsushita Refrigeration Co
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-01-06
Filing date: 1997-01-06
Publication date: 1998-07-31

Abstract

(57)【要約】【課題】遠心送風機の羽根車を備えた空調機におい
て、伝熱性能および送風性能の劣化と送風騒音の増加を
抑えることを目的とする。【解決手段】羽根板１１の上端部を羽根車１０の回転
方向に傾斜させる構成とすることにより、気流の剥離を
抑制することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠心送風機の羽根
車を備えた空気調和機の性能改善に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、遠心送風機の羽根車を備えた空気
調和機は、小形化・高性能化・低騒音化への要求が高ま
り、遠心送風機の羽根車形状や羽根板の断面形状の改良
など、種々の性能向上方法が提案されている。

【０００３】従来の遠心送風機の羽根車を備えた空気調
和機としては、実開平２−６９０９７号公報に示されて
いる。

【０００４】以下、図面を参照しながら、上述した従来
の空気調和機について説明する。図２６は従来の空気調
和機の構造を示す断面図であり、図２７は従来の空気調
和機に搭載された遠心送風機の羽根車の構造を示す断面
図であり、図２８は羽根板の形状を示すＡ−Ａ断面図で
ある。また、図２９は羽根車の回転軸に直交するＢ−Ｂ
断面での羽根断面形状である。

【０００５】図において、１は遠心送風機の羽根車であ
り、複数の羽根板２と羽根板２を固定した円形の主板３
と、羽根板２の反主板側端部に固定した吸込口を有する
側板４とで構成されている。５は羽根車１に直結した電
動機であり、６は羽根車１の吹出側に配設した略環状の
熱交換器であり、羽根車１とともにケーシング７内に収
納、固定されている。８はケーシングに固定された吸込
みリングであり、吸込リング８は入口端部８ａから出口
端部８ｂにかけて湾曲し、その出口端部８ｂは羽根車１
の側板４内に挿入されている。

【０００６】また、側板４の吸込み口径Ｄ_sは羽根板２
の羽根入口径よりＤ₁より大きく設定されており、さら
に吸込み口径Ｄ_sより内径側の羽根板２を羽根車１の回
転軸に対して平行となる平面で切断した断面形状につい
て、羽根板２の回転方向２ａの上端部高さｈ₁を反回転
方向面２ｂの上端部高さｈ₂より大きくしてある。

【０００７】さらに、羽根車１の回転軸に直交する羽根
断面において、主板３近傍の羽根断面Ｂ−Ｂから側板４
近傍の羽根断面Ｃ−Ｃまでは図２９に示すように略同一
羽根断面形状としてある。よって、羽根板２の後縁部に
おいて、側板４と羽根板２との結合端部２ｓの位置と主
板３と羽根板２との結合端部２ｈの位置とは図３０に示
すように羽根車１の回転軸に略平行となる位置にある。

【０００８】以上のように構成された空気調和機につい
て以下その動作を説明する。まず、電動機５の駆動力に
よって羽根車１が所定の回転方向に回転すると、空気が
吸込みリング８を介して羽根車１内に流入され、複数の
羽根板２の間を通過する際に静圧と動圧を付加され、さ
らに、熱交換器６を通過する際に加熱または冷却され、
吹出口９より吹き出されて、室内温度と室内湿度を調節
する作用を為す。

【０００９】このとき、側板４の吸込み口径Ｄ_sは羽根
入口径Ｄ₁より大きく設定されているため、吸込み口面
積が大きくなり吸込み気流の速度が低くなる。よって、
羽根車１への流入抵抗および羽根車１内部での流動抵抗
（損失）が小さくなり、圧力の低い動作点では風量が増
加し送風性能が向上する。

【００１０】また、吸込み口径Ｄ_sより内径側の羽根板
２を羽根車１の回転軸に対して平行となる平面で切断し
た断面状では、羽根板２の回転方向面２ａの上端部高さ
ｈ₁を反回転方向面２ｂの上端部高さｈ₂より大きくして
あるため、羽根板２の上端部では、図２８に示す流入気
流Ｏに対して羽根板２の負圧面側に迎え角が設定された
ことになり、羽根板２の上端部より流入する気流Ｏは羽
根板２の上端部で一端羽根板２の負圧面に付着し、その
後、羽根板２に沿って流れるため、羽根板２の上端部に
おける気流の剥離を抑制する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、羽根板２の上端部における気流剥離防
止効果は羽根２上端部負圧面の傾斜形状によって発生す
るため、その効果量は板厚に依存するが、板厚を厚くす
ると羽根車１内部の気流通過面積が減少し、羽根車１の
送風性能を劣化させるため一定以上の厚さにすることは
できず、従って、羽根負圧面への気流付着効果は特定の
動作点条件のごく近傍の流入気流に対して得られるのみ
であり、動作点が設計点より高静圧条件に変化した場合
には、羽根板２の上端部からの流入気流が羽根板２の上
端の負圧面２ｂに付着せず剥離し、送風性能の低下およ
び乱流騒音の増加原因となる。

【００１２】またさらに、空気調和機は小型コンパクト
化が要求される中、ケーシング７の大きさを小さくする
ため、略環状の熱交換器６の径を小さく設定される。そ
こで、伝熱性能低下分を補うため、熱交換器６の高さを
高くする手法がとられ、それに、伴い、羽根車１の軸方
向長さを大きくすることにより、熱交換器６を通過する
気流速度分布を改善することがされている。

【００１３】ところが、羽根車１内に流入した気流の方
向は、側板４の吸込口における軸方向の流れから羽根板
２間の流入する際に半径方向の流れへと曲がるため、側
板４に近いほど気流の曲率が大きくなり流速が低下す
る。しかし、主板３近傍の羽根板２の羽根断面形状と側
板４近傍の羽根板２の羽根断面形状は同等であるため、
羽根板が気流に与える作用も同等となる。

【００１４】従って、側板４の近傍では羽根板２に流入
する気流の速度が低いために羽根板２の出口における気
流速度も低くなり、図３１に示すように羽根車１出口に
おける気流速度分布は、側板４側での流速が主板３側の
流速にくらべ大幅に低下する。この傾向は羽根車１の軸
方向長さを大きくするほど顕著となるが、そのため、熱
交換器６の熱交換量が低下するとともに、遠心送風機の
送風性能および送風効率を低下させ、速板４近傍の気流
の剥離と乱れを引き起こし乱入騒音を増加させるという
課題を有していた。

【００１５】本発明は上記課題を鑑み、高静圧条件下で
使用される場合でも、羽根板の上端部から流入する気流
が羽根板負圧面で剥離することと乱れが増加することを
抑制し、さらに、側板側の気流速度を増速して羽根車出
口における気流速度分布を均一化することにより、送風
性能を改善して、乱流騒音を低減し、さらに、熱交換器
の熱交換量が低下するのを防止することができる空気調
和機を提供するものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、遠心送風機が設計動作点より高静圧条件下
で使用される場合でも、羽根板の板厚を厚くすることな
く、羽根板の上端部からの流入気流が羽根負圧面に付着
し、羽根板に沿って流れるように構成したものである。

【００１７】これにより、高静圧条件下て使用される場
合でも、羽根上端部からの流入気流を確実に羽根負圧面
に付着させ、送風性能の低下および乱流騒音の増加を抑
えることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、複数の羽
根板と、前記羽根板を固定した主板と、前記羽根板の反
主板側端面に固定した吸込口を有する側板とで形成して
なる遠心送風機の羽根車と、前記側板の吸込口に挿入し
た吸込リングと、前記羽根車の吹出側に配設した略環状
の熱交換器と、前記羽根車と前記吸込リングと前記熱交
換器とを内部におさめたケーシングで構成された空気調
和機において、前記羽根板の上端部を前記羽根車の回転
方向に傾斜させたので、羽根板厚を厚くすることなく羽
根上端部負圧面の傾斜を大きくすることになる。そのた
め、遠心送風機が設計動作点より高静圧条件下で使用さ
れる場合でも、羽根板の上端部からの流入気流が羽根負
圧面に付着し、羽根板に沿って流れる。よって、羽根上
端部からの流入気流を羽根負圧面に付着させ、送風性能
の低下および乱流騒音の増加を抑えることができる。

【００１９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明からさらに、羽根車の回転軸に直交する羽根断面にお
いて、側板近傍羽根断面の羽根出口角を主板近傍断面の
羽根出口角より大きく設定し、前記主板から前記側板ま
での羽根断面形状を連続的に変化させたので、側板側の
羽根板の仕事量を主板側の羽根仕事量より増加させて側
板側の流速を増加させ羽根車出口における気流速度分布
を均一化することになる。そのため、送風性能を改善
し、側板近傍の気流の剥離と乱れを抑制することにより
乱流騒音を低減し、さらに、熱交換器の熱交換量が低下
するのを防止することができる。

【００２０】また、遠心送風機の羽根車が設計動作点よ
り高静圧条件下で使用される場合、羽根車を通過する空
気の流量が減少して、羽根車へ流入する気流の速度が小
さくなるため、側板の吸込口を流れる流入気流に対して
働く力の作用は、軸方向成分が減少し、羽根板の吸引力
により発生する半径方向成分が大きくなった結果、側板
の吸込口において羽根車内に流入しようとする気流は、
既に羽根車の出口方向に傾いた流れとなる。

【００２１】よって、側板側と主板側との気流の曲率差
が小さくなり、側板の近傍では羽根板に流入する気流の
速度が大きくなるため、羽根車の出口における気流速度
が側板側で逆に大きくなうとするが、上端部を羽根車の
回転方向に傾斜させた羽根板に導かれ羽根負圧面および
羽根加圧面に付着した気流は、主板側へと流れるため、
側板側での吹出気流速度が大きくなりすぎるのを抑制す
る効果が得られる。

【００２２】さらにまた、遠心送風機の羽根車が設計動
作点より高静圧条件下で使用される場合、側板近傍羽根
断面の羽根出口角を大きく設定したことにより、側板側
の羽根負圧面にて気流の剥離が発生し、乱れが増加しよ
うとするが、上端部を羽根車の回転方向に傾斜させた羽
根板に導かれ羽根負圧面に付着した気流は、側板側の羽
根負圧面部を流れるため、気流が剥離しようとするのを
抑制する効果が得られる。

【００２３】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明からさらに、羽根板の後縁部において、側板と前記羽
根板との結合端部の位置を主板と前記羽根板との結合端
部の位置より回転方向とは逆向きの位置に設定し、前記
主板から前記側板までの前記羽根板の後縁部を連続的に
変化させたので、羽根板を通過する気流に対して働く力
の作用は、回転軸に垂直な平面内の成分のみでなく、主
板側から側板側へ向かう成分も生じるため、気流が側板
側に偏り、側板側の流速を増加させ羽根車出口における
気流速度分布を均一化することになる。そのため、送風
性能を改善し、側板近傍の気流の剥離と乱れを抑制する
ことにより乱流騒音を低減し、さらに、熱交換器の熱交
換量が低下するのを防止することができる。

【００２４】また、遠心送風機の羽根車が設計動作点よ
り高静圧条件下で使用される場合、羽根車を通過する空
気の流量が減少して、羽根車へ流入する気流の速度が小
さくなるため、側板の吸込口を流れる流入気流に対して
働く力の作用は、軸方向成分が減少し、羽根板の吸引力
により発生する半径方向成分が大きくなった結果、側板
の吸込口において羽根車内に流入しようとする気流は、
既に羽根車の出口方向に傾いた流れとなる。

【００２５】よって、側板側と主板側との気流の曲率差
が小さくなり、側板の近傍では羽根板に流入する気流の
速度が大きくなるため、羽根車の出口における気流速度
が側板側で逆に大きくなろうとするが、上端部を羽根車
の回転方向に傾斜させた羽根板に導かれ羽根負圧面およ
び羽根加圧面に付着した気流は、主板側へと流れるた
め、側板側での吹出気流速度が大きくなりすぎるのを抑
制する効果が得られる。

【００２６】さらにまた、羽根板の後縁部において、側
板と羽根板との結合端部の位置を主板と羽根板との結合
端部の位置より回転方向とは逆向きの位置に設定するた
め、羽根車の回転軸に直交する各羽根断面において、各
羽根入口断面を主板近傍の羽根入口断面に内包させ、側
板近傍羽根断面の羽根出口角を主板近傍羽根断面の羽根
出口角より小さくする場合がある。

【００２７】この場合、遠心送風機の羽根車が設計動作
点より高静圧条件下での使用となった時、主板近傍羽根
断面の羽根出口角を大きく設定したことにより、主板側
の羽根負圧面にて気流の剥離が発生し、乱れが増加しよ
うとするが、上端部を羽根車の回転方向に傾斜させた羽
根板に導かれ羽根負圧面に付着した気流は、主板側の羽
根負圧面部まで流れるため、気流が剥離しようとするの
を抑制する効果が得られる。

【００２８】

【実施例】

（実施例１）図１は本発明の実施例１における空気調和
機の構造を、図２は図１の同実施例１における空気調和
機に搭載した遠心送風機の羽根車の斜視図を、また、図
３は図１の同実施例１における遠心送風機の羽根車の構
造を、さらに、図４は図１の同実施例１における遠心送
風機の羽根車のＤ−Ｄ断面を示すものである。

【００２９】図において、１０は遠心送風機の羽根車で
あり、複数の羽根板１１と羽根板１１を固定した主板１
２と、羽根板１１の反主板側端面に固定した吸込口を有
する側板１３とで構成されている。５は羽根車１０に直
結した電動機であり、６は羽根車１０の吹出側に配設し
た略環状の熱交換器であり、羽根車１０とともにケーシ
ング７内に収納、固定されている。８はケーシングに固
定された吸込みリングであり、吸込リング８は入口端部
８ａから出口端部８ｂにかけて湾曲し、その出口端部８
ｂは羽根車１０の側板１３内に挿入されている。

【００３０】また、側板１１の吸込み口径Ｄ_sは羽根入
口径Ｄ₁より大きく設定されており、さらにまた、羽根
板１１の上端部を羽根車１０の回転方向に傾斜させてい
る。

【００３１】以上のように構成された遠心送風機につい
て以下その動作を説明する。まず、電動機５の駆動力に
よって羽根車１０が所定の回転方向に回転すると、空気
が吸込みリング８を介して羽根車１０内に流入され、複
数の羽根板１１の間を通過する際に静圧と動圧を付加さ
れ、さらに、熱交換器６を通過する際に加熱または冷却
され、吹出口９より吹き出されて、室内温度と室内湿度
を調整する作用を為す。

【００３２】このとき、遠心送風機の騒音レベルは図５
に示すように、羽根板１１の最小羽根入口径Ｄ₁と羽根
車１０の外径Ｄ₂によって変化するが、最小羽根入口径
Ｄ₁を０．６５Ｄ₂≦Ｄ₁≦０．８Ｄ₂とすることにより、
ほぼ適正化することができ、低騒音な羽根車を構成する
ことができる。

【００３３】なお、最小羽根入口径Ｄ₁を０．７Ｄ₂≦Ｄ
₁≦０．７５Ｄ₂とすることにより、ほほ適正化すること
ができ、さらに低騒音な羽根車を構成することができ
る。

【００３４】また、羽根板１１の側板１３における側端
部１３ａでの羽根入口径Ｄ_tを側板１３の吸込み口径Ｄ_s
より大きくすることにより、流入気流が羽根上端部から
流入することになり、吸込み口面積が大きいため吸込み
気流の速度が低くなり、羽根車１０への流入抵抗および
羽根車１０内部での流動抵抗（損失）が小さくなり、圧
力の低い動作点では風量が送風性能を向上することがで
きる。

【００３５】ここで、羽根板１１の上端部を羽根車１０
の回転方向に傾斜させているので、羽根板１０の上端部
が流入気流Ｐを偏向させ、羽根板１１の上端部を傾斜さ
せた部分の羽根負圧面１１ａに気流を導き、さらに下流
側の羽根板１１の略垂直部分の羽根負圧面１１ｂに安定
した気流を案内するため、羽根板１１の羽根負圧面での
気流の剃離を抑制する。

【００３６】従って、羽根車１０が設計動作点より高静
圧条件下で使用される場合でも、羽根板１１の上端部か
らの流入気流Ｐが羽根負圧面に付着し、羽根板１１に沿
って流れる。よって、羽根板１１の上端部からの流入気
流を羽根負圧面に付着させ、送風性能の低下および乱流
騒音の増加を抑えることができる。

【００３７】以上のように本実施例によれば、羽根板１
１の上端部を羽根車１０の回転方向に傾斜させることに
より、羽根板１１の上端部が流入気流Ｐを偏向させ、羽
根板１１の上端部を傾斜させた部分の羽根負圧面１１ａ
に気流を導き、さらに下流側の羽根板１１の垂直部分の
羽根負圧面１１ｂに安定した気流を案内するため、羽根
負圧面での気流の剃離を抑制することができ、羽根車１
０の設計動作点より高静圧な動作点で作動する場合でも
送風能力の低下を抑制すると共に、流れの剃離に伴う乱
流騒音の増加を抑えることができる。

【００３８】（実施例２）図６は本発明の実施例２にお
ける空気調和機に搭載した遠心送風機の羽根車の構造
を、図７は図６の同実施例２における遠心送風機の羽根
車の斜視図を、また、図８、９、１０はそれぞれ図６の
同実施例２における遠心送風機の羽根車のＥ−Ｅ断面、
Ｆ−Ｆ断面、Ｇ−Ｇ断面を示すものである。

【００３９】図において、本発明の実施例１における空
気調和機からさらに、羽根車１４の回転軸に直交する羽
根板１５の断面において、側板１６近傍羽根断面の羽根
出口角βｓを主板１７近傍羽根断面の羽根出口角βｈよ
り大きく設定し、主板１７から側板１６までの羽根断面
形状を連続的に変化させている。

【００４０】以上のように構成された空気調和機につい
て以下その動作を説明する。まず、電動機５の駆動力に
よって羽根車１４が所定の回転方向に回転すると、空気
が吸込みリング８を介して羽根車１４内に流入され、複
数の羽根板１５の間を通過する際に静圧と動圧を付加さ
れ、さらに、熱交換器６を通過する際に加熱または冷却
され、吹出口９より吹き出されて、室内温度と室内湿度
を調節する作用を為す。

【００４１】ここで、羽根車１４の回転軸に直交する羽
根断面において、側板１６近傍羽根断面の羽根出口角β
ｓを主板１７近傍羽根断面の羽根出口角βｈより大きく
設定し、主板１７から側板１６までの羽根断面形状を連
続的に変化させたので、側板１６側の羽根板１５の仕事
量を主板１７側の羽根仕事量より増加させて側板１５側
の流速を増加させ、図１１に示すように羽根車１４の出
口における気流速度分布を均一化することになる。

【００４２】そのため、送風性能を改善し、側板１６近
傍の気流の剃離と乱れを抑制することにより乱流騒音を
低減し、さらに、熱交換器６の熱交換量が低下するのを
防止することができる。

【００４３】また、遠心送風機の羽根車１４が設計動作
点より高静圧条件下で使用される場合、羽根車１４を通
過する空気の流量が減少して、羽根車１４へ流入する気
流の速度が小さくなるため、側板１６の吸込口を流れる
流入気流に対して働く力の作用は、軸方向成分が減少
し、羽根板１５の吸引力により発生する半径方向成分が
大きくなった結果、側板１６の吸込口において羽根車１
４内に流入しようとする気流は、既に羽根車１４の出口
方向に傾いた流れとなる。

【００４４】よって、側板１６側と主板１７側との気流
の曲率差が小さくなり、側板１６の近傍では羽根板１５
に流入する気流の速度が大きくなるため、羽根車１４の
出口における気流速度が側板１６側で逆に大きくなろう
とするが、上端部を羽根車１４の回転方向に傾斜させた
羽根板１５に導かれ羽根負圧面１５ａおよび羽根加圧面
１５ｂに付着した気流Ｑは、主板側１７へと流れるた
め、側板１６側での吹出気流速度が大きくなりすぎるの
を抑制する効果が得られる。

【００４５】さらにまた、遠心送風機の羽根車１４が設
計動作点より高静圧条件下で使用される場合、側板１６
近傍羽根断面の羽根手口角βｓを大きく設定したことに
より、側板１６側の羽根負圧面にて気流の剃離が発生
し、乱れが増加しようとするが、上端部を羽根車１４の
回転方向に傾斜させた羽根板１５に導かれ羽根負圧面１
５ａに付着した気流Ｑは、側板１６側の羽根負圧面部を
流れるため、気流剃離しようとするのを抑制する効果が
得られる。

【００４６】従って、羽根車１４が設計動作点より高静
圧条件下で使用される場合でも、羽根板１５の上端部か
らの流入気流Ｑが羽根負圧面に付着し、羽根板１５に沿
って流れ、羽根板１５の上端部からの流入気流を羽根負
圧面に付着させ、さらに、側板１６側の羽根板１５の仕
事量を主板１７側の羽根仕事量より増加させて側板１５
側の流速を増加させ羽根車１４の出口における気流速度
分布を均一化することができる。

【００４７】そのため、送風性能を改善し、側板１６近
傍の気流の剃離と乱れを抑制することにより乱流騒音を
低減し、さらに、熱交換器６の熱交換量が低下するのを
防止することができる。

【００４８】以上のように本実施例によれば、羽根車１
４の回転軸に直交する羽根断面において、側板１６近傍
羽根断面の羽根出口角βｓを主板１７近傍羽根断面の羽
根出口角βｈより大きく設定し、主板１７から側板１６
までの羽根断面形状を連続的に変化させることにより、
羽根車１４が設計動作点より高静圧条件下で使用される
場合でも、羽根板１５の上端部からの流入気流Ｑが羽根
負圧面に付着し、さらに、側板１６側の羽根板１５の仕
事量を主板１７側の羽根仕事量より増加させて、羽根車
１４の出口における気流速度分布を均一化することがで
きるため、送風性能を改善し、側板１６近傍の気流の剃
離と乱れを抑制することにより乱流騒音を低減し、さら
に、熱交換器６の熱交換量が低下するのを防止すること
ができる。

【００４９】（実施例３）図１２は本発明の実施例３に
おける空気調和機に搭載した遠心送風機の羽根車の構造
を、図１３は図１２の同実施例３における遠心送風機の
羽根車の斜視図を、また、図１４は図１２の同実施例３
における遠心送風機の羽根車のＨ−Ｈ断面を、さらにま
た、図１５は図１２の同実施例３における遠心送風機の
羽根車の部分正面図を示すものである。

【００５０】図において、本発明の実施例１における空
気調和機からさらに、羽根板１８の後縁部において、側
板１９と羽根板１８との結合端部１８ｓの位置を主板２
０と羽根板１８との結合端部１８ｈの位置より回転方向
とは逆向きの位置に設定し、主板２０から側板１９まで
の羽根板１８の後縁部を連続的に変化させている。

【００５１】以上のように構成された空気調和機につい
て以下その動作を説明する。まず、電動機５の駆動力に
よって羽根車２１が所定の回転方向に回転すると、空気
が吸込みリング８を介して羽根車２１内に流入され、複
数の羽根板１８の間を通過する際に静圧と動圧を付加さ
れ、さらに、熱交換器６を通過する際に加熱または冷却
され、吹出口９より吹き出されて、室内温度と室内湿度
を調整する作用を為す。

【００５２】ここで、羽根板１８の後縁部において、側
板１９と羽根板１８との結合端部１８ｓの位置を主板２
０と羽根板１８との結合端部１８ｈの位置より回転方向
とは逆向きの位置に設定し、主板２０から側板１９まで
の羽根板１８の後縁部を連続的に変化させたので、羽根
板１８を通過する気流に対して働く力の作用は、回転軸
に垂直な平面内の成分のみでなく、主板２０側から側板
１９側へ向かう成分も生じるため、気流が側板１９側に
偏り側板１９側の流速を増速させ、図１６に示すように
羽根車２１出口における気流速度分布を均一化すること
になる。

【００５３】そのため、送風性能を改善し、速板１９近
傍の気流の剃離と乱れを抑制することにより乱流騒音を
低減し、さらに、熱交換器６の熱交換量が低下するのを
防止することができる。

【００５４】また、遠心送風機の羽根車２１が設計動作
点より高静圧条件下で使用される場合、羽根車２１を通
過する空気の流量が減少して、羽根車２１へ流入する気
流の速度が小さくなるため、速板１９の吸込口を流れる
流入気流に対して働く力の作用は、軸方向成分が減少
し、羽根板１８の吸引力により発生する半径方向成分が
大きくなった結果、側板１９の吸込口において羽根車２
１内に流入しようとする気流は、既に羽根車２１の出口
方向に傾いた流れとなる。

【００５５】よって、側板１９側と主板２０側との気流
の曲率差が小さくなり、側板１９の近傍では羽根板１８
に流入する気流の速度が大きくなるため、羽根車２１の
出口における気流速度が側板１９側で逆に大きくなろう
とするが、上端部を羽根車２１の回転方向に傾斜させた
羽根板１８に導かれ羽根負圧面１８ａおよび羽根加圧面
１８ｂに付着した気流Ｒは、主板２０側へと流れるた
め、側板１９側での吹出気流速度が大きくなりすぎるの
を抑制する効果が得られる。

【００５６】さらにまた、羽根板１８の後縁部におい
て、側板１９と羽根板１８との結合端部１８ｓの位置を
主板２０と羽根板１８との結合端部１８ｈの位置より回
転方向とは逆向きの位置に設定するため、羽根車２１の
回転軸に直交する各羽根断面において、各羽根入口断面
を主板２０近傍の羽根入口断面に内包させ、側板１９近
傍羽根断面の羽根出口角を主板２０近傍羽根断面の羽根
出口角より小さくする場合がある。

【００５７】この場合、遠心送風機の羽根車２１が設計
動作点より高静圧条件下での使用となった時、主板２０
近傍羽根断面の羽根出口角を大きく設定したことによ
り、主板２０側の羽根負圧面にて気流の剃離が発生し、
乱れが増加しようとするが、上端部を羽根車２１の回転
方向に傾斜させた羽根板１８に導かれ羽根負圧面１８ａ
に付着した気流Ｒは、主板２０側の羽根負圧面部まで流
れるため、気流が剃離しようとするのを抑制する効果が
得られる。

【００５８】従って、羽根車２１が設計動作点より高静
圧条件下で使用される場合でも、羽根板１８の上端部か
らの流入気流Ｒが羽根負圧面１８ａに付着し、羽根板１
８に沿って流れ、羽根板１８の上端部からの流入気流を
羽根負圧面１８ａに付着させ、さらに、羽根板１８を通
過する気流に対して働く力の作用は、主板２０側から側
板１９側へ向かう成分にも生じるため、気流が側板１９
側に偏り側板１９側の流速を増側させ、羽根車２１出口
における気流速度分布を均一化することになる。

【００５９】そのため、送風性能を改善し、側板１９近
傍の気流の剃離と乱れを抑制することにより乱流騒音を
低減し、さらに、熱交換器６の熱交換量が低下するのを
防止することができる。

【００６０】以上のように本実施例によれば、羽根板１
８の高縁部において、側板１９と羽根板１８との結合端
部１８ｓの位置を主板２０と羽根板１８との結合端部１
８ｈの位置より回転方向とは逆向きの位置に設定し、主
板２０から側板１９までの羽根板１８の後縁部を連続的
に変化させることにより、羽根車２１が設計動作点より
高静圧条件下で使用される場合でも、羽根板１８の上端
部からの流入気流Ｒが羽根負圧面１８ａに付着し、さら
に、羽根板１８を通過する気流に対して働く力の作用
は、主板２０側から側板１９側へ向かう成分にも生じる
ため、羽根車２１出口における気流速度分布を均一化す
ることになる。

【００６１】そのため、送風性能を改善し、側板１９近
傍の気流の剃離と乱れを抑制することにより乱流騒音を
低減し、さらに、熱交換器６の熱交換量が低下するのを
防止することができる。

【００６２】なお、実施例１、実施例２、実施例３で
は、遠心送風機の羽根車の羽根断面形状を略平板形状と
したが、図１７に示すように、翼型形状とすることによ
り、さらに、羽根板２２の上端部からの流入気流ｓを偏
向させ、羽根板２２の上端部を傾斜させた羽根負圧面２
２ａに気流を導き、さらに下流側の羽根板２２の略垂直
部分の羽根負圧面２２ｂに安定した気流を確実に案内す
るため、羽根板２２の羽根負圧面での気流の剃離を抑制
する効果を高め、送風性能の低下および乱流騒音の増加
を抑えることができる。

【００６３】なおまた、実施例１、実施例２、実施例３
では、羽根板の上端部を羽根車の回転方向に傾斜させる
ための具体的設定方法は特に限定していないが、図１
８、図１９、図２０に示すように、羽根車２３の軸心と
同心となる円筒状に切断した時のＩ−Ｉ断面を平面状に
展開した羽根断面形状において、羽根車２３の回転軸と
羽根板２４の上端部とのなす傾斜角度γを、図２１に示
すように羽根車２３の内周側から外周側にかけて大きく
なるように設定することにより、羽根車２３の内周側か
ら外周側にかけて流入気流角度が変化する羽根板２４の
上端部からの流入気流Ｔにあわせて、羽根板２４の上端
部を傾斜させることができる。

【００６４】この流入気流角度の変化は、羽根車２３を
通過する気流が、羽根車２３の軸方向から流入し、軸と
直交する方向へと流出することになるため、遠心力によ
り気流が流れ外周側である主板側に偏り、それに伴い羽
根板２４の上端部から流入する気流Ｔも主板２５側に偏
り、羽根車２３の内周側から外周側にかけて流入気流Ｔ
の軸方向速度が減少すめために発生するものであり、そ
の結果、羽根板２４上端部への流入気流角度γも羽根車
２３の内周側から外周側にかけて大きくなる。

【００６５】よって、羽根板２４の上端部からの流入気
流Ｔを偏向させ、羽根板２４の上端部を傾斜させた羽根
負圧面に気流を導き、さらに下流側の羽根板２４の略垂
直部分の羽根負圧面２４ｂに安定した気流を確実に案内
するため、羽根板２４の羽根負圧面での気流の剃離を抑
制することができる。

【００６６】なおさらに、実施例１、実施例２、実施例
３では、羽根板の上端部を羽根車の回転方向に傾斜させ
るための具体的設定方法は特に限定していないが、図２
２、図２３、図２４に示すように、羽根車２６の軸心と
同心となる円筒状に切断した時のＪ−Ｊ断面を平面状に
展開した羽根断面形状において、羽根車２６の回転軸と
羽根板２７の上端部とのなす傾斜角度γを、図２５に示
すように羽根車２６の内周側から外周側にかけて大きく
なるように設定し、側板２８近傍では小さくなるよう設
定することにより、羽根車２６の内周側から外周側にか
けて流入気流角度が変化する羽根板２７上端部からの流
入気流Ｕにあわせて、羽根板２７の上端部を傾斜させる
ことができる。

【００６７】この流入気流角度の変化は、羽根車２６を
通過する気流が、羽根車２６の軸方向から流入し、軸と
垂直となる方向へと流出することになるため、遠心力に
より気流が流れ外周側である主板２９側に偏る。それに
伴い羽根板２７の上端部から流入する気流Ｕも主板２９
側に偏るため、羽根車２６の内周側から外周側にかけて
軸方向速度が減少し、さらには、側板２８近傍では流入
気流Ｕは側板２８の壁面に付着して安定して流れるため
に軸方向速度は増加するために発生するものであり、そ
の結果、羽根板２７上端部への流入気流角度も羽根車２
６の内周側から外周側にかけて大きくなり、側板２８近
傍で小さくなる。

【００６８】よって、羽根板２７の上端部からの流入気
流Ｕを偏向させ、羽根板２７の上端部を傾斜させた羽根
負圧面２７ａに気流を導き、さらに下流側の羽根板２７
の略垂直部分の羽根負圧面２７ｂに安定した気流を確実
に案内するため、羽根板２７の羽根負圧面での気流の剃
離を抑制する。

【００６９】また、実施例２と、実施例３との組み合わ
せにより、より高い性能改善効果が得られることは容易
に考えられる。

【００７０】

【発明の効果】以上のように請求項１に記載の発明は、
複数の羽根板と、前記羽根板を固定した主板と、前記羽
根板の反主板側端部に固定した吸込口を有する側板とで
形成してなる遠心送風機の羽根車と、前記側板の吸込口
に挿入した吸込リングと、前記羽根車の吹出側に配設し
た略環状の熱交換器と、前記羽根車と前記吸込リングと
前記熱交換器とを内部におさめたケーシングで構成され
た空気調和機において、前記羽根板の上端部を前記羽根
車の回転方向に傾斜させているので、羽根板の上端部か
らの流入気流を偏向させ、羽根板の上端部を傾斜させた
部分の羽根負圧面に気流を導き、さらに、下流側の羽根
板の略垂直部分の羽根負圧面に安定した気流を案内する
ため、羽根負圧面での気流の剃離を抑制することがで
き、羽根車の設計動作点より高静圧な動作点で作動する
場合でも送風能力の低下を抑制すると共に、流れの剃離
に伴う乱流騒音の増加を抑えることができる。

【００７１】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明からさらに、羽根車の回転軸に直交する羽
根断面において、側板近傍羽根断面の羽根出口角を主板
近傍羽根断面の羽根出口角より大きく設定し、前記主板
から前記側板までの羽根断面形状を連続的に変化させて
いるので、側板側の羽根板の仕事量を主板側の羽根仕事
量より増加させて側板側の流速を増速させ羽根車出口に
おける気流速度分布を均一化することになるため、送風
性能を改善し、側板近傍の気流の剃離と乱れを抑制する
ことにより乱流騒音を低減し、さらに、熱交換器の熱交
換量が低下するのを防止することができる。

【００７２】また、遠心送風機の羽根車が設計動作点よ
り高静圧条件下で使用される場合、羽根車の出口におけ
る気流速度が側板側で逆に大きくなろうとするが、羽根
板の上端部の羽根負圧面および羽根加圧面に付着した気
流は、主板側へと流れるため、側板側での吹出気流速度
が大きくなりすぎのを抑制する効果が得られる。

【００７３】さらにまた、遠心送風機の羽根車が設計動
作点より高静圧条件下で使用される場合、側板側の羽根
負圧面にて気流の剥離が発生し、乱れが増加しようとす
るが、羽根板上端部の羽根負圧面に付着した気流は、側
板側の羽根負圧面部を流れるため、気流が剃離しようと
するのを抑制する効果が得られる。

【００７４】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
に記載の発明からさらに、羽根板の後縁部において、側
板と前記羽根板との結合端部の位置を主板と前記羽根板
との結合端部の位置より回転方向とは逆向きの位置に設
定し、前記主板から前記側板までの前記羽根板の後縁部
を連続的に変化させているので、気流が側板側に偏り、
側板側の流速を増側させ羽根車出口における気流速度分
布を均一化することになるため、送風性能を改善し、側
板近傍の気流の剃離と乱れを抑制することにより乱流騒
音を低減し、さらに、熱交換器の熱交換量が低下するの
を防止することができる。

【００７５】また、遠心送風機の羽根車が設計動作点よ
り高静圧条件下で使用される場合、羽根車の出口におけ
る気流速度が側板側で逆に大きくなろうとするが、羽根
板の上端部の羽根負圧面および羽根加圧面に付着した気
流は、主板側へと流れるため、側板側での吹出気流速度
が大きくなりすぎるのを抑制する効果が得られる。

【００７６】さらにまた、側板と羽根板との結合端部の
位置を主板と羽根板との結合端部の位置より回転方向と
は逆向きの位置に設定するため、側板近傍羽根断面の羽
根出口角を主板近傍羽根断面の羽根出口角より小さくす
る場合、遠心送風機の羽根車が設計動作点より高静圧条
件下での使用となった時、主板側の羽根負圧面にて気流
の剃離が発生し、乱れが増加しようとするが、羽根板上
端部の羽根負圧面に付着した気流は、主板側の羽根負圧
面部まで流れるため、気流が剃離しようとするのを抑制
する効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における空気調和機の断面図

【図２】本発明の実施例１における空気調和機に搭載し
た遠心送風機の羽根車の斜視図

【図３】本発明の実施例１における空気調和機搭載した
遠心送風機の羽根車要部詳細図

【図４】本発明の実施例１における空気調和機に搭載し
た遠心送風機の羽根車のＤ−Ｄ線要部断面図

【図５】本発明の実施例１における空気調和機に搭載し
た遠心送風機の羽根車のＤ１／Ｄ２を変えたときの最高
効率点での騒音値を示す実験結果による特性図

【図６】本発明の実施例２における空気調和機に搭載し
た遠心送風機の羽根車要部詳細図

【図７】本発明の実施例２における空気調和機に搭載し
た遠心送風機の羽根車の斜視図

【図８】本発明の実施例２における空気調和機に搭載し
た遠心送風機の羽根車のＥ−Ｅ線要部断面図

【図９】本発明の実施例２における空気調和機に搭載し
た遠心送風機の羽根車のＦ−Ｆ線要部断面図

【図１０】本発明の実施例２における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根車のＧ−Ｇ線要部断面図

【図１１】本発明の実施例２における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根車出口の気流速度分布を示す模式
図

【図１２】本発明の実施例３における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根車要部詳細図

【図１３】本発明の実施例３における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根車の斜視図

【図１４】本発明の実施例３における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根車のＨ−Ｈ線要部断面図

【図１５】本発明の実施例３における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根車の部分正面図

【図１６】本発明の実施例３における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根車出口の気流速度分布を示す模式
図

【図１７】本発明の実施例３における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根車のＨ−Ｈ線要部断面図

【図１８】本発明の実施例３における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根車要部詳細図

【図１９】本発明の実施例３における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根板の断面図

【図２０】本発明の実施例３における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根車のＩ−Ｉ線要部断面図

【図２１】本発明の実施例３における遠心送風機の羽根
板の上端部の傾斜角度分布特性図

【図２２】本発明の実施例３における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根車要部詳細図

【図２３】本発明の実施例３における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根板の断面図

【図２４】本発明の実施例３における空気調和機に搭載
した遠心送風機の羽根車のＪ−Ｊ線要部断面図

【図２５】本発明の実施例３における遠心送風機の羽根
板の上端部の傾斜角度分布特性図

【図２６】従来の空気調和機の断面図

【図２７】従来の空気調和機に搭載した遠心送風機の羽
根車要部詳細図

【図２８】従来の空気調和機に搭載した遠心送風機の羽
根車のＡ−Ａ線要部断面図

【図２９】従来の空気調和機に搭載した遠心送風機の羽
根車のＢ−Ｂ線要部断面図

【図３０】従来の空気調和機に搭載した遠心送風機の羽
根車の部分正面図

【図３１】従来の空気調和機に搭載した遠心送風機の羽
根車出口の気流速度分布を示す模式図

【符号の説明】

１０，１４，２１，２３，２６羽根車１１，１５，１８，２２，２４，２７羽根板１１ａ，１５ａ，１８ａ，２２ａ，２４ａ，２７ａ羽
根板の上端部１２，１７，２０，２５，２９主板１３，１６，１９，２８側板１８ｈ主板側結合端部１８ｓ側板側結合部 βｈ主板側羽根出口角 βｓ側板側羽根出口角

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の羽根板と、前記羽根板を固定した
主板と、前記羽根板の反主板側端面に固定した吸込口を
有する側板とで形成してなる遠心送風機の羽根車と、前
記側板の吸込口に挿入した吸込リングと、前記羽根車の
吹出側に配設した略環状の熱交換器と、前記羽根車と前
記吸込リングと前記熱交換器とを内部におさめたケーシ
ングで構成された空気調和機において、前記羽根板の上
端部を前記羽根車の回転方向に構成された空気調和機。
【請求項２】羽根車の回転軸に直交する羽根断面にお
いて、側板近傍羽根断面の羽根出口角を主板近傍羽根断
面の羽根出口角より大きく設定し、前記主板から前記側
板までの羽根断面形状を連続的に変化させた請求項１記
載の空気調和機。
【請求項３】羽根板の後縁部において、側板と前記羽
根板との結合端部の位置を主板と前記羽根板との結合端
部の位置より回転方向とは逆向きの位置に設定し、前記
主板から前記側板までの前記羽根板の後縁部を連続的に
変化させた請求項１記載の空気調和機。