WO2007040073A1 - 遠心ファン及びこれを用いた空気調和機 - Google Patents

Abstract

　ファン吹出口における羽根の高さ方向の風速分布が均一化されて運転音が低減された遠心ファン、及びこの遠心ファンが適用されて運転音が低減された空気調和機が提供される。遠心ファンは、モータの回転軸を固定するハブ、ハブの外周に形成された主板、主板に対向して配置されて気体流路を形成するシュラウド、主板とシュラウドとの間に配置された複数枚の羽根、及びシュラウドの吸入側に配置されたベルマウスを備えている。シュラウドのベルマウスに対する表面には、ファンの運転時に前記表面に沿ってシュラウドの中心から外周に向かう空気流を形成する突部又は凹部が形成されている。空気調和機は、このように構成された遠心ファンを搭載している。

Description

明 細 書

遠心ファン及びこれを用いた空気調和機

技術分野

[0001] 本発明は、遠心ファン及びこれを用いた空気調和機に関し、特に遠心ファン及びこ れを用いた空気調和機における低騒音化に関する。

背景技術

[0002] 一般に、遠心ファンは、高効率、かつ低騒音であることから空気調和機に多用され ている。また、最近では、業務用の分野で天井埋込型の空気調和機が多く利用され 、家庭用の分野で壁掛け型の空気調和機が多く利用されている。これらの何れの空 気調和機においても、小型化のために遠心ファンの吹出側に熱交換器が配置される 構造が多くなつてきている。

[0003] このように遠心ファンの吹出側に熱交^^が配置される構造においては、熱交換 器における風速分布を均一化するために、羽根車の軸方向の長さ、つまり羽根の高 さを熱交^^のサイズに合わせて大きくしなければならない場合が多い。

[0004] ところで、遠心ファンでは一般に、シュラウドの主板に対する表面におけるファン吹 出口の近傍において剥離流が生じる。そして、この剥離流により、騒音が発生すると ともに、ファン吹出口における空気流の風速分布が主板に偏った状態になるという問 題がある。更に、遠心ファンの吹出側に熱交^^が配置される空気調和機では、ファ ン吹出口における空気流の風速分布が主板に偏った状態になることに起因して、熱 交^^の風速分布が不均一となって熱交^^の熱交換効率が低下するとともに熱 交換器の通風抵抗が増加する。その結果、ファンの回転に必要な動力が増加すると ともにエネルギー効率が低下して 、た。

[0005] この剥離流を、図 10及び図 11を用いて説明する。図 10は、従来の遠心ファンとし てのターボファンの羽根車の外観を示す斜視図であり、図 11は、同ターボファンの一 部を示す縦断面図である。これらの図に示すように、ターボファンは、モータの回転 軸を固定するハブ 101、ハブ 101の外周に一体に形成された主板 102、主板 102に 対向して配置されて気体流路 103を形成するシユラウド 104、主板 102とシユラウド 1 04との間に配置された複数枚の羽根 105、及びシュラウド 104の吸入側に配置され たベルマウス 106を有している。そして、ハブ 101、主板 102、シュラウド 104及び羽 根 105がターボファンの羽根車を構成している。この羽根車は、図 10に示す矢印 R の方向に回転する。ベルマウス 106は、ターボファンが用いられる空気調和機を構成 する部材、例えばケーシングに取り付けられている。ベルマウス 106の中央部にはフ アン吸込口 107が形成され、空気流路 103においてシュラウド 104の外周に対応す る個所がファン吹出口 108を構成している。

[0006] このような構成を有するターボファンでは、ファン吹出口 108から吹き出される空気 流のうちの一部が、ベルマウス 106の表面に沿ってシュラウド 104の吸入口 104aに 回り込む。そして、前記空気流のうちの一部が、ベルマウス 106とシユラウド 104との 隙間 109からターボファンの羽根車内に吸入され、ファン吹出口 108から再度吹き出 される循環空気流を形成している。吸入口 104aからファン吹出口 108にかけてのシ ユラウド 104の主板 102に対する表面 104bの形状の変化が急激であることから、ファ ン吹出口 108の近傍で剥離流 Eが形成される。そして、この剥離流 Eにより、前述のよ うに騒音が発生し、ファン吹出口 108における風速分布が主板 102に偏るという問題 かあつた。

[0007] このような問題を解決するものとして、特許文献 1に記載のターボファンが提案され ている。このターボファンの基本的な構造は、図 10及び図 11に示されているターボ ファンと同一である力 羽根の形状が次のように工夫されている。すなわち、特許文 献 1に記載のターボファンの羽根では、後縁部におけるシュラウドとの結合部の位置 力 主板との結合部の位置よりも回転方向の反対側に所定量だけオフセットされてい る。また、シュラウド側翼素の正圧面が突状に形成されるとともに、シュラウド側翼素の キャンバー線の最大そり位置が翼弦長の中間位置よりも前縁に位置している。さらに 、シュラウド側の羽根入口角が、シュラウド側羽根翼素のキャンバー線を単円弧キヤ ンバ一線とした場合と同じ角度に形成されるとともに、主板側翼素のキャンバー線が 単円弧形状を有している。これにより、シュラウド側の羽根出口角が大きくなり、このシ ユラウド側の羽根出口角が主板側の羽根出口角に近くなつて!、る。

[0008] 特許文献 1に記載のターボファンは、羽根が前述のように構成されることにより、羽 根の前縁部力 流入して羽根の後縁部に向かって流れる空気流に対してシュラウド 方向への力を与えて、剥離流を抑制することを意図している。また、このターボファン は、シュラウド側の羽根出口角を主板側の羽根出口角に近づけることで、ファン吹出 口における羽根の高さ方向の風速分布の均一化を図っている。

特許文献 1 :特開平 5— 312189号公報

発明の開示

[0009] し力しながら、特許文献 1に記載のターボファンにあっては、未だシュラウドの主板 に対する表面におけるファン吹出口の近傍に発生する剥離流を十分に抑制すること ができな力つた。このため、剥離流による騒音を十分に抑制することができな力つた。 また、ファン吹出口における羽根の高さ方向の風速分布が主板へ偏っていた。更に 、特許文献 1に記載のターボファンを搭載した空気調和機では運転音が大き 、と 、う 問題があった。特許文献 1に記載のターボファンが用いられるとともに、ファン吹出側 に熱交換器が配置された空気調和機にあっては、熱交換器における風速分布が不 均一となる。そのため、熱交換器の通風抵抗が大きくなつてファンの回転に必要な動 力が大きくなるとともに、熱交^^の熱交換効率が低くなつていた。この結果、空気調 和機のエネルギー効率が低くなるといった問題があった。このような理由により、特許 文献 1に記載のターボファンにおいても、ファン吹出口における羽根の高さ方向の風 速分布の更なる改善が求められていた。また、特許文献 1に記載のターボファンの羽 根は特殊な形状を有することから、一般的な空気調和機の遠心ファンには適用され 得ない。そのため、一般的な空気調和機の遠心ファンに適用可能な改善策が要望さ れていた。

[0010] 本発明の目的は、一般的な空気調和機の遠心ファンに適用され得る新規な構成で あって、シュラウドの主板に対する表面におけるファン吹出口の近傍に発生する剥離 流を抑制することにより、遠心ファンのファン吹出口における羽根の高さ方向の風速 分布を均一化するとともに、遠心ファンの運転音を低減することができる遠心ファンを 提供することにある。また、本発明の別の目的は、遠心ファンを搭載する空気調和機 にお 、て、このように構成された遠心ファンを用いることにより運転音を低減すること ができる空気調和機を提供することにある。 [0011] 本発明の一態様では、モータの回転軸を固定するハブ、ハブの外周に形成された 主板、主板に対向して配置されて気体流路を形成するシユラウド、主板とシュラウドと の間に配置された複数枚の羽根、及びシュラウドの吸入側に配置されたベルマウス を有する遠心ファンが提供される。シュラウドのベルマウスに対する表面には、ファン の運転時に前記表面に沿ってシュラウドの中心力 外周に向力う空気流を形成する 複数の突部又は凹部が形成されて 、る。

[0012] この構成によれば、シュラウドのベルマウスに対する表面に形成された突部又は凹 部により、該表面に沿ってシュラウドの中心力 外周に向力う空気流が生起される。こ の空気流は、シュラウドのベルマウスに対する表面とベルマウスとの間に形成される 空間において、シュラウドの外周力もベルマウスの外周壁の表面を経由してシュラウ ドの中心力 再びその外周に向力 循環気流へと発展する。このため、ファン吹出口 力も吐き出される空気流の一部が、この循環気流に誘引されて循環する。このように して循環する空気の一部は、ハブとシユラウドとの隙間からシュラウドの主板に対する 表面に沿ってファン吹出口に向力つて流れることから、シュラウドの主板に対する表 面に沿う空気流が増加する。この結果、シュラウドの主板に対する表面におけるファ ン吹出口の近傍に発生する剥離流が抑制され、遠心ファンの運転音が低下するとと もに、ファン吹出口における羽根の高さ方向の風速分布が均一化される。

[0013] シュラウドのベルマウスに対する表面には、ファンの運転時に前記表面に沿ってシ ユラウドの中心から外周に向力 空気流を形成する複数のリブ状突部が形成されてい ることが好ましい。この構成によれば、リブ状突部を羽根と同様に作用させることが容 易になり、シュラウドのベルマウスに対する表面に溝状を有する凹部が形成される場 合に比べて、シュラウドの中心から外周に向力 循環気流を生起させやすくなる。

[0014] シュラウドのベルマウスに対する表面のリブ状突部は、羽根のシュラウド側翼素のキ ヤンバー線と略同一の傾きを有するとともに、シュラウドのベルマウスに対する表面全 周にわたり等間隔に形成されていることが好ましい。この構成によれば、シュラウドの ベルマウスに対する表面に形成される循環気流のシュラウドの外周部における気流 方向と、ファン吹出口から吐き出される空気流の気流方向とを一致させることができる 。そのため、ファン吹出口から吐き出される空気流力 シュラウドのベルマウスに対す る表面の循環気流に誘引される量が増加する。この結果、シュラウドの主板に対する 表面に沿ってシュラウドの吸入ロカもファン吹出口に向力 空気流が増加し、シュラウ ドの主板に対する表面におけるファン吹出口の近傍に発生する剥離流をより一層抑 ff¾することができる。

[0015] シュラウドのベルマウスに対する表面のリブ状突部のピッチは、羽根のピッチより小 さいことが好ましい。この構成によれば、シュラウドのベルマウスに対する表面とベル マウスとの間の空間に循環気流を効率よく生起させることができる。

[0016] シュラウドのベルマウスに対する表面のリブ状突部の高さは、シュラウドを形成する 板厚と同程度であることが好ましい。この構成によれば、シュラウドが榭脂で一体成型 される場合に、シュラウド全体における肉厚の変化量を小さくすることができ、シュラウ ドの成型が容易になる。また、シュラウドのリブ状突部は、シュラウドとベルマウスとの 間に形成される小さな空間に対して適切な高さを有する。この結果、効率よく前記循 環気流を生起して騒音を効率よく低減することができる。

[0017] シュラウドのベルマウスに対する表面のリブ状突部は、シュラウドのベルマウスに対 する表面力 垂直に延びるとともに羽根車の回転方向において前方に位置する前側 面と、シュラウドのベルマウスに対する表面力 垂直に延びるとともに羽根車の回転 方向において後方に位置する後側面と、両側面を連結する先端面とを有しているこ とが好ましい。この場合、先端面と前側面とは互いに略直交するように連結され、後 側面は、先端に向かうに従い前側面に向かって湾曲している。

[0018] この構成によれば、正圧側となる前側面が先端面まで垂直に延びていることから、 シュラウドのベルマウスに対する表面における中心力 外周に向力 気流の生起能 力を高く維持することができる。また、負圧側となる後側面が先端に向かうに従い前 側面に向力つて湾曲していることから、空気が負圧面側に回り込みやすくなり、負圧 面側における渦の発生を抑制することができる。この結果、シュラウドのベルマウスに 対する表面における中心から外周に向力 気流をより一層効率よく生起することが可 能となり、負圧面側の渦による騒音を抑制することができる。

[0019] 本発明の別の態様では、上記遠心ファンを搭載した空気調和機が提供される。こ の構成によれば、遠心ファンの運転音が低減されることから、空気調和機の騒音を低 減することができる。

[0020] 遠心ファンのファン吸込口の前面には室内空気を吸!、込む空気吸込口が形成され ていることが好ましい。この場合、遠心ファンの吹出側には熱交^^が配置されてい る。熱交^^の下流には室内へ空気を吹き出す空気吹出口が配置されている。この 構成によれば、空気調和機のコンパクト化に好適な構造が提供される。また、遠心フ アンのファン吹出口における羽根の高さ方向の風速分布が均一化され、熱交^^の 風速分布が改善される。その結果、熱交^^の熱交換効率が改善されるとともに空 気調和機内の抵抗が低減され、空気調和機のエネルギー効率が改善される。

[0021] 遠心ファンはターボファンであることが好ましい。この構成によれば、ファン効率を向 上させることができるとともに、運転音をより一層抑制することができる。

図面の簡単な説明

[0022] [図 1]本発明の実施の形態に係る空気調和機の外観を示す斜視図である。

[図 2]空気調和機を示す平断面図である。

[図 3]空気調和機の前面が開放された状態を示す斜視図である。

[図 4]空気調和機のターボファンを構成する羽根車を示す斜視図である。

[図 5]羽根車の一部を拡大して示す斜視図である。

[図 6]ターボファンの一部を拡大して示す縦断面図である。

[図 7]羽根車におけるリブ状突部を拡大して示す断面図である。

[図 8]リブ状突部の変形例を示す断面図である。

[図 9]空気調和機における熱交換器を示す斜視図である。

[図 10]従来例に係るターボファンにおける羽根車を示す斜視図である。

[図 11]ターボファンの一部を示す縦断面図である。

発明を実施するための最良の形態

[0023] 以下、本発明の実施の形態に係る遠心ファン及びこの遠心ファンを搭載した空気 調和機について、図面に基づいて説明する。

[0024] 本実施の形態に係る空気調和機は壁掛型空気調和機の室内ユニットであり、図 1 の斜視図に示すように横長箱型形状を有している。この室内ユニットは、図 2の平断 面図に示すように、厚さ方向（図 2の上下方向）の寸法が小さくなるように形成されて いる。本体ケーシング 1内には、室内ファンとしてのターボファン 2と、室内空気を冷却 又は加熱する熱交換器 4とが収納されて 、る。

[0025] 本体ケーシング 1は、図 1の斜視図に示すように、該本体ケーシング 1の前面に前 板 11を備えている。この前板 11は、中央部に室内空気を吸い込む空気吸込口 12を 備え、両側部に、熱交換器 4で熱交換された空気を吹き出すための空気吹出口 13を 備えている。本体ケーシング 1の内部には、図 2の平断面図及び図 3の斜視図に示 すように、中央部にターボファン 2が配置され、両側部に熱交^^ 4が配置されてい る。ターボファン 2は、空気吸込口 12から吸入された空気がターボファン 2の側方に 吹き出されるように配置されている。熱交 4はターボファン 2の吹出側に位置して いる。本体ケーシング 1内には、ターボファン 2に吸入された空気が熱交換器 4で熱 交換された後、空気吹出口 13から室内に吹出されるように空気通路 14が形成されて いる。

[0026] ターボファン 2は、図 2に示すように、羽根車 21と、該羽根車 21に空気を案内する ベルマウス 22と、羽根車 21を駆動するモータ 23とを有している。羽根車 21の回転軸 、すなわちモータ 23の回転軸 23aが、本体ケーシング 1の厚さ方向に延びるように本 体ケーシング 1内の中央部に配置されている。ベルマウス 22は、空気吸込口 12に対 応する位置に配置されている。モータ 23としては、薄型仕様のモータ、例えばプリン トモータが使用されており、本体ケーシング 1の背壁において、羽根車 21に対応する 位置に固定されている。

[0027] 羽根車 21は、図 2〜図 6に示すように、モータ 23の回転軸 23aを固定するハブ 24、 ハブ 24の外周に一体に形成された主板 25、主板 25に対向して配置されて気体流 路 26を形成するシユラウド 27、及び主板 25とシユラウド 27との間に配置された 6枚の 羽根 28から構成されている。図 4は羽根車の外観を示す斜視図であり、図 5は羽根 車の一部の外観を拡大して示す斜視図であり、図 6はターボファンの一部を示す縦 断面図である。図 3〜図 5、並びに、後述する図 7及び図 8の各図における矢印 Rは、 羽根車 21の回転方向を示している。ベルマウス 22の中央部にはファン吸込口 29が 形成されている。ベルマウス 22は、図 2に示すように、前板 11と協働して熱交 4 の吸込側を区画する仕切壁としても機能している。気体流路 26においてシュラウド 2 7の外周に対応する個所、つまり羽根 28の後縁はファン吹出口 30を構成している。

[0028] 羽根 28の構成は、前述の特許文献 1に記載の羽根の構成と同様である。すなわち 、羽根 28は、その後縁におけるシュラウド 27との結合部の位置力 主板 25との結合 部の位置よりも回転方向の反対側に所定量だけオフセットされている。また、シュラウ ド側翼素の正圧面が突状に形成されるとともに、シュラウド側翼素のキャンバー線の 最大そり位置が翼弦長の中間位置よりも前縁に位置している。さらに、シュラウド側の 羽根入口角が、シュラウド側羽根翼素のキャンバー線を単円弧キャンバー線とした場 合と同じ角度に形成されるとともに、主板側翼素のキャンバー線が単円弧形状を有し ている。

[0029] 図 3〜図 6に示すように、シュラウド 27のベルマウス 22に対する表面 27aには、ファ ンの運転時に該表面 27aに沿ってシュラウド 27の中心力 外周に向力 空気流を形 成する複数のリブ状突部 31が形成されている。これらのリブ状突部 31は、羽根 28の シュラウド側翼素のキャンバー線と略同一の傾きを有するように形成されるとともに、 シュラウド 27の表面 27a全周にわたり等間隔に形成されている。各リブ状突部 31の ピッチは、各羽根 28のピッチの約 1Z10程度に小さく形成されている。リブ状突部 31 の高さはシユラウド 27を形成する板厚と同程度であり、 1mm程度に形成されている。 図 7に示すように、リブ状突部 31は、羽根車 21の回転方向において、前方に位置す る前側面 32と、後方に位置する後側面 33と、これらの両側面 32, 33を連結する先 端面 34とを有している。各側面 32, 33は、シュラウド 27の表面 27aから垂直に延び ている。前側面 32及び先端面 34は互いに略直交するように連結されている。後側面 33は、先端に向力 に従い前側面 32に向かって湾曲している。

[0030] 各熱交換器 4は、図 2に示すように、ターボファン 2を介して略対称的に分散配置さ れている。分散配置された両熱交換器 4は、図 9の斜視図に示すように、本体ケーシ ング 1の底部のスペースを利用して配置される冷媒配管 41により連結され、一体とな つて作用するように構成されている。各熱交^^ 4において、図 9に示すように、前板 42と後板 43との間には、 6列の扁平チューブ 44が、本体ケーシング 1の厚さ方向に 延びるように、かつ互いに平行に配置されている。これらの扁平チューブ 44間、及び 扁平チューブ 44と前板 42又は後板 43との間には、コルゲートフィン 45が介在してい る。扁平チューブ 44とコルゲートフィン 45とは、例えばろう付けにより接合されている

[0031] 以上のように構成された空気調和機、及び空気調和機に搭載されたターボファン は次のように作用する。空気調和機の運転が開始されてターボファン 2が運転される と、空気吸込口 12から室内空気が吸い込まれる。この室内空気は、ファン吸込口 29 力もターボファン 2の気体流路 26に取り込まれ、羽根 28により昇圧されてファン吹出 口 30から吐き出される。ファン吹出口 30から吹出された空気は各熱交翻4で熱交 換され、空気吹出口 13から室内に吹き出される。

[0032] 図 5及び図 6に示すように、ターボファン 2では、シュラウド 27の表面 27aに形成され た複数のリブ状突部 31が羽根のように作用して、該表面 27aに沿ってシュラウド 27の 中心力も外周に向力 空気流 S1が生起される。この空気流 S1は、シュラウド 27の表 面 27aとベルマウス 22との間に形成される空間において、シュラウド 27の外周からベ ルマウス 22の外周壁の表面を経由してシュラウド 27の中心から再びその外周に向か う循環気流 S2へと発展する。このため、ファン吹出口 30から吐き出される空気流 S3 の一部である空気流 S4力 この循環気流 S2に誘引されて循環する。このようにして 循環する空気の一部である空気流 S4は、ハブ 24とシユラウド 27との隙間 35からシュ ラウド 27の主板 25に対する表面 27bに沿ってファン吹出口 30に向かって流れる。そ のため、シュラウド 27の表面 27bに沿う空気流 S5が増加する。この結果、シュラウド 2 7の表面 27bにおけるファン吹出口 30の近傍に発生する剥離流 Eが抑制され、ター ボファン 2の運転音が低下されるとともに、ファン吹出口 30における羽根の高さ方向 の風速分布が均一化される。

[0033] リブ状突部 31は、羽根 28のシユラウド側翼素のキャンバー線と略同一の傾きを有 するように形成されている。そのため、シュラウド 27の表面 27aに沿って流れる空気 流 S1のシユラウド 27の外周部における気流方向と、ファン吹出口 30から吐き出され る空気流 S3の気流方向とを一致させることができる。このように空気流 S1と空気流 S 3との気流方向が略一致することにより、ファン吹出口 30から吐き出される空気流 S3 力 シュラウド 27の表面 27a上の循環気流 S2に誘引される空気流 S4の量が増加す る。この結果、シュラウド 27の表面 27bに沿ってシュラウド 27の吸入ロカもファン吹出 口 30に向力う空気流 S5力 S増カロし、シュラウド 27の表面 27bにおけるファン吹出口 30 の近傍に発生する剥離流 Eをより一層抑制することができる。

[0034] リブ状突部 31は、そのピッチが羽根 28のピッチよりかなり小さくなるように形成され ている。そのため、シュラウド 27の表面 27aとベルマウス 22との間の小さな空間にお いて、循環気流 S2を効率よく生起させることができる。

[0035] リブ状突部 31の高さは、シュラウド 27を形成する板厚と同程度である。そのため、シ ユラウド 27全体が榭脂で一体成型される場合に、シュラウド 27全体における肉厚の 変化量を小さくすることができ、シュラウド 27の成型が容易になる。また、リブ状突部 3 1は、シュラウド 27とベルマウス 22との間に形成される小さな空間に対して適切な高 さを有しており、効率よく前記循環気流 S2を生起して騒音を効率よく低減することが できる。

[0036] リブ状突部 31は、図 7に示されるように、正圧側に位置する前側面 32が先端面 34 まで垂直に延びて 、ること力 、シュラウド 27の表面 27aにおける中心力 外周に向 力う空気流 S1の生起能力を高く維持することができる。また、負圧側に位置する後側 面 33の先端部が円弧状に形成されている。そのため、空気が負圧側に回り込みや すくなり、負圧側における渦 Fの発生を抑制することができる。この結果、シュラウド 27 の表面 27aにおける中心力も外周に向力 気流をより一層効率よく生起することが可 能となり、負圧側に発生する渦による騒音を抑制することができる。

[0037] 本実施の形態におけるターボファン 2では、前述の特許文献 1に記載のターボファ ンと同様に、羽根 28の後縁部におけるシュラウド 27との結合部の位置力 主板 25と の結合部の位置よりも回転方向の反対側に所定量オフセットされている。そのため、 羽根 28の前縁部力も流入して羽根 28の後縁部に向力つて流れる空気流にシュラウ ド 27方向への力が与えられる。したがって、この点力もも剥離流 Eが抑制される。また 、シュラウド側翼素の正圧面が突状に形成されるとともに、シュラウド側翼素のキャン バー線の最大そり位置が翼弦長の中間位置より前縁に位置している。さらに、シユラ ウド側の羽根入口角が、シュラウド側羽根翼素のキャンバー線を単円弧キャンバー線 とした場合と同じ角度に形成されるとともに、主板側翼素のキャンバー線が単円弧形 状を有している。これにより、シュラウド側の羽根出口角を大きくして、このシュラウド側 の羽根出口角を主板側の羽根出口角に近づけている。このような構成を有すること により、ファン吹出口 30における羽根 28の高さ方向の風速分布が均一化されている

[0038] 本実施の形態に係る空気調和機は、ターボファン 2の運転音が低減されることから 、空気調和機としての運転音を低減することができる。

[0039] この空気調和機は、ターボファン 2のファン吸込口 29の前面に室内空気を吸 ヽ込 む空気吸込口 12を有している。ターボファン 2の吹出側には熱交換器 4が配置され、 この熱交^^ 4の下流に、室内へ空気を吹き出す空気吹出口 13が配置されている。 そのため、本体ケーシング 1の厚さ方向における熱交^^ 4の寸法を小さくすることに より、空気調和機の厚さ方向の外形寸法を小さくすることが可能となる。ターボファン 2のファン吹出口 30における羽根の高さ方向の風速分布が均一化されて、熱交 4の風速分布が改善される。その結果、熱交 4の熱交換効率が改善されるととも に空気調和機内の抵抗が低減され、空気調和機のエネルギー効率が改善される。

[0040] この空気調和機では、室内ファンとしてターボファン 2が用いられている。そのため、 他の遠心ファンが用いられる場合よりも、ファン効率を向上させることができるとともに 運転音をより一層抑制することができる。

[0041] 本実施の形態は、以下のように変更されてもよい。

[0042] (1)本実施の形態においては、羽根 28が前述の特許文献 1に記載の羽根と同様 の構成を有する。これに限定されず、例えば、特許文献 1において従来技術として紹 介されて!ヽるような、羽根 28の前縁部及び後縁部がそれぞれ主板 25及びシュラウド 27に直交する二次元形状を羽根 28が有してもよい。この場合も、本発明が適用され 得る。

[0043] (2)本実施の形態ではターボファン 2についての騒音低下を述べている力 シロッ コファン、ラジアルファン等の他の遠心ファンについても同様の問題がある。そして、 他の遠心ファンにおいても、本実施の形態の場合と同様にシュラウド 27の表面 27a にリブ状突部 31が設けられてもよい。この場合も、本実施の形態と同様の作用効果 を得ることができる。

[0044] (3)本実施の形態及び前記変形例（1)及び (2)の場合を含め、リブ状突部 31に代 えて、空気流 siを形成する羽根状を有する突部、又は凹溝のような凹部がシュラウド 27の表面 27aに形成されてもよい。し力しながら、凹溝は切削によって簡単に形成さ れ得るが、シュラウド 27の板厚との関係で深い凹溝を得ることができない。また、リブ 状突部 31の場合に比べて空気流れの変化が多くなり、シュラウド 27の表面 27aに沿 つてシュラウド 27の中心力も外周に向力 空気流 S1を効率よく生起させることが困難 であると思われる。

[0045] (4)リブ状突部 31において、図 8に示すように、先端面 34と前側面 (正圧面） 32と が互いに略直交するように連結されるとともに、先端面 34と後側面 (負圧面） 33とが 互いに略直交するように連結されてもよい。し力しながら、この場合は、後側面 (負圧 面） 33に空気が回り込み難くなることから渦 Fの発生が大きくなり、本実施の形態にお けるリブ状凸部 31に比べて、騒音低減効果及びファン吹出口の風速分布の均一化 効果が劣化する。

[0046] (5)リブ状突部 31の高さは、本実施の形態においては約 lmmである。これに限定 されず、例えばターボファン 2の羽根車の直径、又はシュラウド 27とベルマウス 22との 間に形成される空間の大きさに応じて、リブ状突部 31の高さは適宜変更されてもよい 。し力しながら、シュラウド 27とベルマウス 22との間に形成される空間の大きさに対し てリブ状突部 31が過剰に高いと、このリブ状突部 31の周りに発生する渦流が大きく なって騒音低減効果が損なわれる。

[0047] (6)本実施の形態は、壁掛け型の空気調和機につ!、て述べて!/、る。これに限定さ れず、本発明が、本実施の形態の形式以外の形式を有する空気調和機に適用され てもよい。本発明は、例えばコンパクト型の天井埋込型に好適である。また、遠心ファ ンとしてのターボファン 2の吹出側に設けられる熱交 4として、本実施の形態の形 式以外の形式を有する熱交換器、例えばクロスフィンコイル式熱交換器が用いられ てよい。空気調和機としては、遠心ファンとしてのターボファン 2の吹出側に熱交 が配置される構造に限定されるものではなぐターボファン 2の吸込側に熱交 4 が配置される空気調和機にぉ ヽて本発明に係る遠心ファンが適用されてもょ ヽ。 産業上の利用可能性

[0048] 本発明に係る遠心ファンは、ターボファン、シロッコファン、ラジアルファンなどの一 般的な遠心ファンに適用され得る。また、この遠心ファンを搭載した空気調和機は、 家庭用及び業務用の各種形式の空気調和機に適用され得る。

Claims

請求の範囲

[1] モータの回転軸を固定するハブ、ハブの外周に形成された主板、主板に対向して 配置されて気体流路を形成するシユラウド、主板とシュラウドとの間に配置された複数 枚の羽根、及びシュラウドの吸入側に配置されたベルマウスを有し、前記シュラウドの ベルマウスに対する表面には、ファンの運転時に前記表面に沿ってシュラウドの中心 力 外周に向カゝぅ空気流を形成する複数の突部又は凹部が形成されていることを特 徴とする遠心ファン。

[2] 前記シュラウドのベルマウスに対する表面には、ファンの運転時に前記表面に沿つ てシユラウドの中心から外周に向力 空気流を形成する複数のリブ状突部が形成され て 、ることを特徴とする請求項 1に記載の遠心ファン。

[3] 前記シュラウドのベルマウスに対する表面のリブ状突部は、羽根のシュラウド側翼素 のキャンバー線と略同一の傾きを有するとともに、シュラウドのベルマウスに対する表 面全周にわたり等間隔に形成されていることを特徴とする請求項 2に記載の遠心ファ ン。

[4] 前記シュラウドのベルマウスに対する表面のリブ状突部のピッチは、羽根のピッチよ り小さいことを特徴とする請求項 3に記載の遠心ファン。

[5] 前記シュラウドのベルマウスに対する表面のリブ状突部の高さは、シュラウドを形成 する板厚と同程度であることを特徴とする請求項 4に記載の遠心ファン。

[6] 前記シュラウドのベルマウスに対する表面のリブ状突部は、シュラウドのベルマウス に対する表面力 垂直に延びるとともに羽根車の回転方向において前方に位置する 前側面と、シュラウドのベルマウスに対する表面力 垂直に延びるとともに羽根車の 回転方向において後方に位置する後側面と、両側面を連結する先端面とを有し、先 端面と前記前側面とは互いに略直交するように連結され、前記後側面は、先端に向 力うに従い前記前側面に向力つて湾曲していることを特徴とする請求項 2から請求項 5の何れか一項に記載の遠心ファン。

[7] 請求項 1から請求項 6の何れか一項に記載の遠心ファンを搭載したことを特徴とす る空気調和機。

[8] 前記遠心ファンのファン吸込口の前面には室内空気を吸 、込む空気吸込口が形 成され、前記遠心ファンの吹出側には熱交^^が配置され、該熱交^^の下流には 室内へ空気を吹き出す空気吹出口が配置されていることを特徴とする請求項 7に記 載の空気調和機。

前記遠心ファンはターボファンであることを特徴とする請求項 7又は請求項 8に記載 の空気調和機。