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WO2023135782A1 - 遠心送風機、および室内機 - Google Patents

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WO2023135782A1
WO2023135782A1 PCT/JP2022/001286 JP2022001286W WO2023135782A1 WO 2023135782 A1 WO2023135782 A1 WO 2023135782A1 JP 2022001286 W JP2022001286 W JP 2022001286W WO 2023135782 A1 WO2023135782 A1 WO 2023135782A1
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WO
WIPO (PCT)
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peripheral surface
surface portion
air hole
rotation
air
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/001286
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
惇也 原
Original Assignee
三菱電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三菱電機株式会社 filed Critical 三菱電機株式会社
Priority to AU2022432675A priority Critical patent/AU2022432675A1/en
Priority to JP2023573783A priority patent/JPWO2023135782A1/ja
Priority to CN202280082202.8A priority patent/CN118475776A/zh
Priority to GB2406493.3A priority patent/GB2627101A/en
Priority to PCT/JP2022/001286 priority patent/WO2023135782A1/ja
Publication of WO2023135782A1 publication Critical patent/WO2023135782A1/ja

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/58Cooling; Heating; Diminishing heat transfer
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/281Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps for fans or blowers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/26Rotors specially for elastic fluids
    • F04D29/28Rotors specially for elastic fluids for centrifugal or helico-centrifugal pumps for radial-flow or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/30Vanes
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    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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    • F04D29/40Casings; Connections of working fluid
    • F04D29/42Casings; Connections of working fluid for radial or helico-centrifugal pumps
    • F04D29/44Fluid-guiding means, e.g. diffusers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
    • F04DNON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
    • F04D29/00Details, component parts, or accessories
    • F04D29/66Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing

Definitions

  • the present disclosure relates to centrifugal fans and indoor units.
  • ceiling-embedded types have inlets and outlets formed on the bottom surface of the device facing the room to be air-conditioned. Air sucked into the case from the suction port is temperature-controlled by a heat exchanger in the case, and then sent out from the air outlet into the room.
  • the above-mentioned air flow of the indoor unit is produced by a centrifugal blower that sucks air upward from below and blows out the air by turning the flow radially outward.
  • a centrifugal fan has a shroud, a main plate, and a plurality of blades connecting the shroud and the main plate. In such a centrifugal fan, a main flow directed radially outward is formed between the main plate and the shroud.
  • Patent Literature 1 discloses a structure in which, in addition to the above-described main flow, a sub-flow directed radially inward on the upper side of the main plate is generated to cool the fan motor.
  • the air guide section directs the blowing direction of the sub-flow to the rear side of the rotation direction of the main plate, thereby suppressing the generation of noise that accompanies the confluence of the sub-flow and the main flow.
  • the air flow direction of the sub-flow is sharply bent, which increases the sub-flow passage resistance. For this reason, in the conventional structure, there is a problem that the air volume of the sub-flow is reduced and the cooling efficiency of the fan motor tends to deteriorate.
  • one object of the present disclosure is to provide a centrifugal fan and an indoor unit that can sufficiently secure the flow rate of the subflow while suppressing noise.
  • centrifugal fan includes a drive section having a rotating shaft that rotates around a rotation axis, and a drive section that is arranged on one side in the axial direction of the rotation axis with respect to the drive section.
  • an impeller rotated forward in the rotational direction, the impeller comprising a main plate fixed to the rotating shaft, an annular shroud facing the main plate in the axial direction, and the main plate.
  • the main plate having a hub covering the driving portion from the one axial side and the radially outer side of the rotation axis, the hub extending radially outward a plurality of guide portions projecting outward and arranged in the rotational direction, air holes opening outward in the radial direction are formed in the plurality of guide portions, and outer peripheral surfaces of the plurality of guide portions are provided with the air It has a pair of peripheral surface portions positioned on the front side and the rear side in the rotational direction with respect to the hole and facing radially outward.
  • One aspect of the indoor unit according to the present disclosure includes the centrifugal fan described above and a heat exchanger arranged around the centrifugal fan.
  • a centrifugal fan and an indoor unit that can sufficiently secure the flow rate of the subflow while suppressing noise are provided.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the guide section taken along line VII-VII in FIG. 6;
  • the Z-axis indicating the vertical direction is shown as appropriate in the drawings.
  • the side to which the arrow of the Z-axis points (+Z side) is the upper side
  • the side opposite to the side to which the Z-axis arrow points in the vertical direction (-Z side) is the lower side.
  • the vertical orientation of the indoor unit 10 described in the present embodiment is merely an example, and does not limit the installation orientation of the indoor unit 10 .
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an air conditioner 100 according to the present embodiment.
  • the air conditioner 100 includes an indoor unit 10 , an outdoor unit 20 and a circulation path section 30 .
  • the indoor unit 10 is arranged indoors.
  • the outdoor unit 20 is arranged outdoors.
  • the indoor unit 10 and the outdoor unit 20 are connected to each other by a circulation path section 30 through which a refrigerant 33 circulates.
  • the indoor unit 10 and the outdoor unit 20 are heat exchange units that exchange heat with air.
  • the air conditioner 100 can adjust the temperature of the indoor air by exchanging heat between the refrigerant 33 flowing in the circulation path section 30 and the indoor air in which the indoor unit 10 is arranged.
  • the refrigerant 33 for example, a fluorine-based refrigerant or a hydrocarbon-based refrigerant having a low global warming potential (GWP) can be used.
  • GWP global warming potential
  • the outdoor unit 20 has a compressor 21 , an outdoor heat exchanger 23 , a flow control valve 24 , a blower 25 and a four-way valve 22 .
  • Compressor 21 , outdoor heat exchanger 23 , flow control valve 24 , and four-way valve 22 are connected by circulation path section 30 .
  • the four-way valve 22 is arranged in a portion of the circulation path section 30 that is connected to the discharge side of the compressor 21 .
  • the four-way valve 22 can reverse the direction of the refrigerant 33 flowing through the circulation path section 30 by switching a part of the path of the circulation path section 30 .
  • the path connected by the four-way valve 22 is the path indicated by the solid line in the four-way valve 22 in FIG. 1
  • the refrigerant 33 flows in the circulation path section 30 in the direction indicated by the solid arrow in FIG.
  • the path connected by the four-way valve 22 is the path indicated by the dashed line in the four-way valve 22 in FIG. 1
  • the refrigerant 33 flows in the circulation path section 30 in the direction indicated by the dashed arrow in FIG.
  • the indoor unit 10 has a centrifugal fan 40 and an indoor heat exchanger (heat exchanger) 14 arranged around the centrifugal fan.
  • the indoor unit 10 is capable of a cooling operation for cooling the air in the room in which the indoor unit 10 is arranged and a heating operation for warming the air in the room in which the indoor unit 10 is arranged.
  • the refrigerant 33 flowing through the circulation path portion 30 flows in the direction indicated by the solid arrow in FIG. That is, when the indoor unit 10 is in a cooling operation, the refrigerant 33 flowing in the circulation path portion 30 passes through the compressor 21, the outdoor heat exchanger 23 of the outdoor unit 20, the flow control valve 24, and the indoor heat exchange of the indoor unit 10. It circulates through the vessel 14 in that order and back to the compressor 21 .
  • the outdoor heat exchanger 23 inside the outdoor unit 20 functions as a condenser
  • the indoor heat exchanger 14 inside the indoor unit 10 functions as an evaporator.
  • the refrigerant 33 flowing through the circulation path portion 30 flows in the direction indicated by the dashed line in FIG. That is, when the indoor unit 10 is operated for heating, the refrigerant 33 flowing in the circulation path portion 30 is used for the compressor 21, the indoor heat exchanger 14 of the indoor unit 10, the flow rate adjustment valve 24, and the outdoor heat exchange of the outdoor unit 20. It circulates through the vessel 23 in that order and back to the compressor 21 .
  • the outdoor heat exchanger 23 inside the outdoor unit 20 functions as an evaporator
  • the indoor heat exchanger 14 inside the indoor unit 10 functions as a condenser.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the indoor unit 10.
  • FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the indoor unit 10.
  • Axis of rotation R is a virtual line passing through the center of centrifugal fan 40 in the following embodiments.
  • the impeller 60 of the centrifugal blower 40 rotates about the rotation axis R.
  • the direction in which the rotation axis R of the present embodiment extends is the vertical direction.
  • the axial direction of the rotation axis R i.e., the direction parallel to the Z axis
  • the radial direction about the rotation axis R is simply referred to as the "radial direction”
  • the rotation axis R may be simply referred to as the "circumferential direction”.
  • the vertical direction lower side ⁇ Z side
  • the vertical direction upper side (+Z side) may be called the axial direction other side.
  • radially outward means the side away from the rotation axis R in the radial direction
  • radially inward means the side opposite to the radially outer side in the radial direction. It means the side closer to the axis of rotation R.
  • the indoor unit 10 of the present embodiment is a ceiling-embedded indoor unit installed in the ceiling.
  • indoor unit 10 includes housing 11 in addition to centrifugal fan 40 and indoor heat exchanger 14 .
  • the housing 11 includes a housing main body 12 covering the centrifugal fan 40 and the indoor heat exchanger 14 from above, and a decorative panel 13 positioned below the centrifugal fan 40 and the indoor heat exchanger 14 .
  • the housing main body portion 12 has a flat plate-like top plate portion 12a perpendicular to the rotation axis R.
  • the indoor heat exchanger 14 and the centrifugal blower 40 are fixed to the lower surface of the top plate portion 12a.
  • the decorative panel 13 is formed with an inlet 10a and an outlet 10b.
  • the centrifugal blower 40 has a driving section 50 and an impeller 60.
  • the drive unit 50 is, for example, a fan motor.
  • the driving section 50 has a driving section main body 51 and a rotating shaft 52 .
  • the drive unit main body 51 is fixed to the top plate portion 12 a of the housing 11 .
  • the rotating shaft 52 rotates around the rotation axis R.
  • the impeller 60 is arranged on the lower side (one side in the axial direction) of the drive section 50 .
  • the impeller 60 is rotated around the rotation axis R by the driving section 50 .
  • Centrifugal blower 40 generates main flow AF and sub-flow BF inside indoor unit 10 .
  • the main flow AF flows into the impeller 60 from the air intake port 60a, flows radially outward through the space between the main plate 61 and the shroud 62, and is blown out from the air outlet 60b to the indoor heat exchanger 14 on the radially outer side. Air flow.
  • the main flow AF is formed to pass indoor air through the indoor heat exchanger 14 and return it back into the room.
  • the subflow BF branches off from the main flow AF at the exhaust port 60b, passes above the impeller 60 (between the main plate 61 and the top plate portion 12a), and flows downward around the driving portion 50. This is the flow of air that joins the main flow AF through the air holes 61f formed in .
  • the subflow BF removes heat from the drive unit 50 and cools the drive unit 50 when passing around the drive unit 50 . Therefore, the cooling efficiency of the drive unit 50 can be enhanced by ensuring a sufficient flow rate of the subflow BF.
  • FIG. 4 is a perspective view of the impeller 60.
  • the direction of rotation T of the impeller 60 is indicated by an arrow.
  • the rotation direction T is the counterclockwise direction of the circumferential direction when the impeller 60 is viewed from below.
  • the direction toward the rotation direction T may be referred to as the front side of the rotation direction T, and the direction opposite to the front side may be referred to as the rear side of the rotation direction T.
  • the impeller 60 is rotated forward in the rotation direction T by the drive unit 50 .
  • the impeller 60 includes a main plate 61 , a shroud 62 and a plurality of blade portions 63 .
  • the main plate 61, the shroud 62, and the blade portion 63 are each made of a resin material.
  • the main plate 61, the shroud 62, and the blade portion 63 are fixed to each other and rotate around the rotation axis R.
  • the main plate 61 is fixed to the rotary shaft 52 (see FIG. 3) of the drive section 50.
  • the main plate 61 is rotated around the rotation axis R by the driving portion 50 .
  • the main plate 61 has a hub 61b, a shaft holding portion 61e, and a base 61a.
  • the hub 61b bulges downward (one side in the axial direction) at the central portion of the main plate 61 (the rotation axis R of the centrifugal fan 40 and its vicinity).
  • the hub 61b covers the driving portion 50 from the lower side (one side in the axial direction) and the radially outer side. That is, a housing space for housing the driving portion 50 is formed radially inside the hub 61b.
  • the diameter of the hub 61b decreases toward the bottom.
  • the hub 61b has a flat plate portion 61d and a conical portion 61c.
  • the flat plate portion 61 d is positioned below the driving portion 50 .
  • the flat plate portion 61d has a flat plate shape that is significantly in line with the rotation axis R. As shown in FIG.
  • the flat plate portion 61d is circular in plan view.
  • the conical portion 61c extends upward from the outer edge of the flat plate portion 61d.
  • the conical portion 61c has a conical shape that expands radially outward toward the upper side.
  • the conical portion 61c surrounds the driving portion 50 from the radial outside.
  • a curved portion 61ca smoothly connected to the flat plate portion 61d is formed at the lower end of the conical portion 61c.
  • the conical portion 61c curves with a constant curvature at the curved portion 61ca.
  • the conical portion 61c gradually increases in inclination toward the upper side from the flat portion 61d in the curved portion 61ca.
  • the conical portion 61c has a constant inclination in the region above the curved portion 61ca.
  • the hub 61b has a plurality of (seven in this embodiment) guide portions 70 protruding radially outward.
  • the guide portion 70 is formed on the curved portion 61ca of the conical portion 61c. That is, the guide portion 70 protrudes radially outward from the outer peripheral surface of the curved portion 61ca.
  • the plurality of guide portions 70 are arranged at intervals in the rotation direction of the rotation axis R. As shown in FIG.
  • One guide portion 70 is formed with one air hole 61f.
  • the air hole 61f guides air from the radially inner space of the hub 61b to the radially outer space.
  • the guide portion 70 will be described in more detail later.
  • the shaft holding portion 61e is arranged in the center of the flat plate portion 61d of the hub 61b.
  • the shaft holding portion 61e has a cylindrical shape centered on the rotation axis R.
  • the rotating shaft 52 is arranged inside the shaft holding portion 61e.
  • a connecting member 53 is fixed to the inner peripheral surface of the shaft holding portion 61e.
  • the connecting member 53 connects the outer peripheral surface of the rotating shaft 52 and the inner peripheral surface of the shaft holding portion 61e.
  • the base 61a extends radially outward from the upper end of the hub 61b.
  • the base 61a has a flat plate shape extending along a plane perpendicular to the rotation axis R. As shown in FIG.
  • the base 61a is an annular portion having a circular outer peripheral edge in a plan view.
  • the upper surface of the base 61a (the surface facing the other side in the axial direction) faces the top plate portion 12a of the housing 11 with a gap therebetween.
  • a sub-flow BF flows through the gap between the upper surface of the base 61a and the top plate portion 12a.
  • An upper support portion 61p to which a plurality of blade portions 63 are fixed by fixing means such as welding is formed on the lower surface (the surface facing one side in the axial direction) of the base 61a.
  • the shroud 62 is an annular plate-like member.
  • the shroud 62 faces the main plate 61 in the axial direction.
  • a gap through which the main flow AF flows is formed between the main plate 61 and the shroud 62 .
  • the inner edge of the shroud 62 forms an intake port 60a that protrudes downward in a cylindrical shape and guides air to the main flow AF.
  • the shroud 62 is formed with a lower support portion 62p to which the plurality of blade portions 63 are fixed by fixing means such as welding.
  • the lower support portion 62p has a concave portion recessed downward and into which the blade portion 63 is inserted, and the blade portion 63 is fixed in the concave portion.
  • a plurality of blade portions 63 connect the main plate 61 and the shroud 62 . That is, between the main plate 61 and the shroud 62, a plurality of (seven in the present embodiment) vanes 63 are arranged.
  • the blade portion 63 has a hollow plate shape extending along the rotation axis R. As shown in FIG. The blade portion 63 is welded and fixed to the shroud 62 at its lower end, and is welded and fixed to the main plate 61 at its upper end.
  • the blade portion 63 is inclined rearward in the rotation direction T from the radially inner side to the radially outer side. As the impeller 60 rotates around the rotation axis R, the plurality of blade portions 63 push out the air between the main plate 61 and the shroud 62 radially outward. Thereby, the impeller 60 forms a main flow AF that sends air from the intake port 60a to the exhaust port 60b.
  • FIG. 5 is a perspective view of the vicinity of the lower end of the hub 61b.
  • 6 is a plan view of the guide portion 70.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of the guide portion 70 taken along line VII-VII in FIG.
  • the air holes 61f formed in the guide portion 70 pass through the hub 61b in the thickness direction.
  • the air hole 61f opens radially outward.
  • the air hole 61f has a substantially rectangular shape when viewed from the opening direction.
  • the opening direction of the air hole 61f only needs to have a radially outward component, and does not necessarily coincide with the radial direction in a strict sense.
  • the air holes 61f open radially outward, the air of the subflow BF flowing downward in the space radially inward of the hub 61b can smoothly flow outward in the radial direction of the hub 61b. can lead to Therefore, the flow path resistance of the subflow BF can be suppressed, the flow rate of the subflow BF can be increased, and the cooling efficiency of the drive unit 50 can be improved.
  • the outer peripheral surface 70 a of the guide portion 70 includes a first peripheral surface portion (surrounding surface portion) 72 , a second peripheral surface portion (surrounding surface portion) 73 , a third peripheral surface portion 74 , an overhang surface portion 75 , and a connecting surface portion 76 . It has a front side portion 77 and a rear side portion 78 .
  • the first peripheral surface portion 72, the second peripheral surface portion 73, and the third peripheral surface portion 74 are surfaces facing radially outward.
  • the first peripheral surface portion 72, the second peripheral surface portion 73, and the third peripheral surface portion 74 each extend in the rotational direction.
  • the first peripheral surface portion 72, the second peripheral surface portion 73, and the third peripheral surface portion 74 are curved surfaces that gently curve around the rotation axis R. As shown in FIG.
  • the first peripheral surface portion 72 is located on the front side in the rotation direction T with respect to the air hole 61f.
  • the second peripheral surface portion 73 is located on the rear side in the rotation direction T with respect to the air hole 61f. That is, the outer peripheral surface 70a of the guide portion 70 has a pair of peripheral surface portions 72 and 73 positioned on the front side and the rear side in the rotation direction T with respect to the air hole 61f.
  • the guide portion 70 of the present embodiment has a first peripheral surface portion 72 and a second peripheral surface portion 73 arranged on both sides in the rotation direction (that is, on both sides in the circumferential direction) of the air hole 61f.
  • the main flow AF flowing on the one side and the other side of the guide portion 70 in the circumferential direction can be spaced apart from the air hole 61f in the circumferential direction and passed therethrough.
  • the air of the sub-flow BF blowing out from the air hole 61f merges with the main flow AF in a sufficiently diffused state.
  • the lengths d1 and d2 in the rotational direction of the first peripheral surface portion 72 and the second peripheral surface portion 73 are greater than the length D of the air hole 61f in the rotational direction. Small is preferred. In order to reduce the channel resistance of the subflow BF and increase the flow rate of the subflow BF, it is preferable to increase the length D of the air hole 61f in the rotational direction as much as possible. On the other hand, increasing the rotational direction lengths d1 and d2 of the first peripheral surface portion 72 and the second peripheral surface portion 73 makes it easier to suppress noise when the sub-flow BF and the main flow AF merge.
  • the lengths d1 and d2 in the rotational direction of the first peripheral surface portion 72 and the second peripheral surface portion 73 are too large, the circumferential dimension of the guide portion 70 becomes large, and the main flow AF follows the outer peripheral surface of the hub 61b. There is a risk of obstructing the flow.
  • the lengths d1 and d2 of the first peripheral surface portion 72 and the second peripheral surface portion 73 in the rotational direction are smaller than the length D of the air hole 61f in the rotational direction, thereby reducing the flow rate of the subflow BF. It is possible to suppress the guide portion 70 from becoming too large while ensuring the size.
  • the first peripheral surface portion 72 is a surface formed on the surface of the convex portion 71 that protrudes radially outward with respect to the opening 61fa of the air hole 61f. Therefore, the first peripheral surface portion 72 is arranged radially outside the opening 61fa of the air hole 61f.
  • the opening 61fa of the air hole 61f means a region surrounded by the outer edge of the air hole 61f in the penetration direction.
  • swirl flow CF a relative air flow
  • the first peripheral surface portion 72 located on the front side in the rotation direction T with respect to the air hole 61f is arranged radially outside the opening 61fa of the air hole 61f.
  • the direction of the swirling flow CF is changed by the convex portion 71 on the front side in the rotation direction T of the air hole 61f, and flows in the circumferential direction along the first circumferential surface portion 72.
  • the first peripheral surface portion 72 is positioned radially outward from the opening 61fa of the air hole 61f, so that the swirling flow CF is spaced radially outward from the opening 61fa of the air hole 61f. can pass.
  • the sub-flow BF blowing out from the air hole 61f can be prevented from colliding with the swirl flow CF, and the occurrence of turbulence and the like when the sub-flow BF and swirl flow CF merge can be suppressed, thereby suppressing noise associated with the confluence. can.
  • the swirling flow CF away from the air hole 61f the air of the swirling flow CF can be suppressed from flowing into the air hole 61f, and the flow rate of the subflow BF to be blown out from the air hole 61f can be secured.
  • the swirl flow CF can be prevented from colliding with the edge of the air hole 61f, and noise generation due to vibration of the edge can be suppressed.
  • the second peripheral surface portion 73 is arranged so as to continue to the opening 61fa of the air hole 61f. Therefore, the radial position of the opening 61fa of the air hole 61f and the radial position of the second peripheral surface portion 73 match each other. In addition, the second peripheral surface portion 73 is arranged radially inward with respect to the first peripheral surface portion 72 .
  • the second peripheral surface portion 73 on the rear side in the rotational direction T of the air hole 61f does not protrude from the opening 61fa of the air hole 61f. Therefore, the air blown out from the air holes 61f can smoothly flow rearward in the rotation direction T, and the smooth merging of the swirling flow CF and the sub-flow BF can be promoted.
  • the third peripheral surface portion 74 is located below the air hole 61f (on one side in the axial direction).
  • the third peripheral surface portion 74 is arranged so as to continue to the opening 61fa of the air hole 61f. Therefore, the second peripheral surface portion 73 and the third peripheral surface portion 74 are arranged in a row in the rotation direction.
  • the eaves surface portion 75 is located below the air hole 61f (one side in the axial direction). Moreover, the eaves surface portion 75 faces downward (one side in the axial direction).
  • the eaves surface portion 75 is a surface extending in the rotational direction.
  • the entire rotation direction of the eaves surface portion 75 includes the entire rotation direction of the air hole 61f. That is, the end portion of the eaves surface portion 75 on one side in the circumferential direction is located on the one side in the circumferential direction from the end portion on the one side in the circumferential direction of the air hole 61f, and the end portion on the other side in the circumferential direction of the eaves surface portion 75 is located on the one side in the circumferential direction.
  • the eaves surface portion 75 is connected to the first peripheral surface portion 72, the second peripheral surface portion 73, and the third peripheral surface portion 74 via corners.
  • a portion of the main flow AF flowing radially outward along the outer peripheral surface of the hub 61b hits the guide portion 70, and flows under the eaves surface portion 75 and radially outwardly of the third peripheral surface portion 74. pass through.
  • the third peripheral surface portion 74 is disposed below the air hole 61f (on one side in the axial direction), so that the main flow AF flowing below the eaves surface portion 75 is diverted from the opening of the air hole 61f. 61fa can be passed axially spaced apart. Thereby, collision between the main flow AF and the sub-flow BF at the time of merging can be suppressed, and these can be smoothly merged.
  • the main flow AF flowing upward toward the guide portion 70 hits the eaves surface portion 75 positioned below the air hole 61f and directed downward, and changes its flow radially outward.
  • the main flow AF can be prevented from flowing into the air hole 61f opening radially outward, and the flow rate of the sub-flow BF can be ensured.
  • the main flow AF can be prevented from colliding with the edge of the air hole 61f, and noise generation due to vibration of the edge can be suppressed.
  • the front side surface portion 77 faces forward in the rotation direction T. As shown in FIG. 6, the front side surface portion 77 is a surface extending in the radial direction. The front side surface portion 77 is located on the front side in the rotation direction T from the first peripheral surface portion 72 . The front side surface portion 77 receives the swirl flow CF.
  • connection surface portion 76 connects the first peripheral surface portion 72 and the front side surface portion 77 .
  • the connection surface portion 76 faces the front side in the rotation direction T and is slightly inclined radially outward with respect to the front side in the rotation direction T.
  • the connecting surface portion 76 is a surface formed on the surface of the convex portion 71 .
  • the connection surface portion 76 is inclined radially inward from the first peripheral surface portion 72 toward the front side surface portion 77 .
  • the swirl flow CF hits the front side surface portion 77 and changes its flow radially outward to flow along the first peripheral surface portion 72 .
  • the connecting surface portion 76 that connects the first peripheral surface portion 72 and the front side surface portion 77 is formed on the outer peripheral surface of the guide portion 70, the swirling flow CF hitting the front side surface portion 77 is It can be smoothly guided along one peripheral surface portion 72 . As a result, it is possible to suppress the occurrence of turbulence in the swirl flow CF and improve the rotation efficiency of the impeller 60 .
  • the connecting surface portion 76 is a concave curved surface.
  • the connecting surface portion 76 may be a convex curved surface that smoothly connects the first peripheral surface portion 72 and the front side surface portion 77 with a uniform radius of curvature.
  • the connecting surface portion 76 may be a flat tapered surface that linearly connects the first peripheral surface portion 72 and the front side surface portion 77 .
  • the rear side portion 78 faces the rear side in the rotation direction T.
  • the front side surface portion 77 is a surface extending in the radial direction.
  • the rear side surface portion 78 is located on the rear side in the rotation direction T with respect to the second peripheral surface portion 73 .
  • the rear side surface portion 78 is connected to the second peripheral surface portion 73 via a corner portion.
  • the plurality of guide portions 70 are arranged at intervals in the rotational direction.
  • the plurality of blade portions 63 are arranged at intervals in the rotational direction.
  • the number of guide portions 70 and the number of blade portions 63 are the same.
  • the interval in the rotational direction of the guide portions 70 and the interval in the rotational direction of the blade portions 63 may be the same or different.
  • the guide portions 70 and the blade portions 63 are provided in the same number, and the guide portions 70 and the blade portions 63 are spaced apart from each other. Variation can be suppressed and the rotation efficiency of the impeller 60 can be improved.
  • the guide portions 70 and the blade portions 63 are provided in the same number, and the guide portions 70 and the blade portions 63 are spaced apart from each other. Variation in the flow velocity of the air that is blown out and sent radially outward by the vanes 63 can be suppressed. Therefore, it is possible to suppress variations in air resistance in the rotation direction of the impeller 60, and to increase the rotational efficiency of the impeller 60.
  • the main plate of the impeller, the shroud, and the plurality of blades are separate members and fixed to each other.
  • the main plate, shroud and plurality of vanes may be parts of a single member.
  • the main plate, the shroud, and the blade portion may each have a mode formed by combining a plurality of members.
  • the centrifugal fan according to the embodiment can also be used in other types of indoor units, and can also be widely used in various types of equipment equipped with air blowing means other than air conditioners.
  • the heat exchangers shown in the above-described embodiments are merely examples of pressure loss bodies placed in air flow paths generated by centrifugal fans in air conditioners. Therefore, for example, an air purifying filter can be mentioned as a pressure loss body placed in the flow path of air generated by a centrifugal blower in an air purifying device. That is, the centrifugal blower described in the above embodiments can also be employed as a blower in an air cleaner.

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Abstract

本開示に係る遠心送風機の一つの態様は、回転軸線を中心として回転する回転シャフトを有する駆動部と、駆動部に対し回転軸線の軸方向一方側に配置され駆動部によって回転軸線周りを回転方向の前方側に回転させられる羽根車と、を備え、羽根車は、回転シャフトに固定される主板と、軸方向において主板と対向する円環状のシュラウドと、主板とシュラウドを繋ぐ複数の羽根部と、を備え、主板は軸方向一方側、および回転軸線の径方向外側から駆動部を覆うハブを有し、ハブは、径方向外側に突出し回転方向に並ぶ複数のガイド部を有し、複数のガイド部には、径方向外側に向かって開口する空気孔が形成され、複数のガイド部の外周面は、空気孔に対し回転方向の前方側および後方側にそれぞれ位置し径方向外側を向く一対の周面部を有する。

Description

遠心送風機、および室内機
 本開示は、遠心送風機、および室内機に関する。
 空気調和器の室内機のうち天井埋込形のものは、空調する部屋に面した装置下面に吸込口及び吹出口が形成されている。そして、吸込口からケース内に吸引した空気を、ケース内の熱交換器で温度調整した後、吹出口から部屋へと送り出している。室内機の上述した空気の流れは、下方から上向きに空気を吸込み、径方向外側へと流れを転向して空気を吹き出す、遠心送風機によって作られる。遠心送風機は、シュラウドと、主板と、それらシュラウド及び主板の間を繋ぐ複数の羽根部とを有している。このような遠心送風機では、主板とシュラウドとの間に、径方向外側に向かうメインフローが形成される。
 特許文献1には、上述のメインフローに加えて、主板の上側を径方向内側に向かうサブフローを発生させてファンモータの冷却を行う構造が開示されている。特許文献1の遠心送風機では、サブフローの吹き出し方向を空気案内部によって主板の回転方向の後方側とすることで、サブフローとメインフローの合流に伴う騒音の発生を抑制している。
国際公開第2004/055380号
 上記のような室内機では、サブフローの空気の流動方向を急激に曲げるためにサブフローの流路抵抗が大きくなっていた。このため、従来構造では、サブフローの風量が少なくなりファンモータの冷却効率が悪くなり易いという問題があった。
 本開示は、上記のような事情に鑑みて、騒音を抑制しつつサブフローの流量を十分に確保できる遠心送風機、および室内機を提供することを目的の一つとする。
 本開示に係る遠心送風機の一つの態様は、回転軸線を中心として回転する回転シャフトを有する駆動部と、前記駆動部に対し前記回転軸線の軸方向一方側に配置され前記駆動部によって前記回転軸線周りを回転方向の前方側に回転させられる羽根車と、を備え、前記羽根車は、前記回転シャフトに固定される主板と、前記軸方向において前記主板と対向する円環状のシュラウドと、前記主板と前記シュラウドを繋ぐ複数の羽根部と、を備え、前記主板は前記軸方向一方側、および前記回転軸線の径方向外側から前記駆動部を覆うハブを有し、前記ハブは、前記径方向外側に突出し前記回転方向に並ぶ複数のガイド部を有し、前記複数のガイド部には、前記径方向外側に向かって開口する空気孔が形成され、前記複数のガイド部の外周面は、前記空気孔に対し前記回転方向の前方側および後方側にそれぞれ位置し前記径方向外側を向く一対の周面部を有する。
 本開示に係る室内機の一つの態様は、上記の遠心送風機と、前記遠心送風機の周囲に配置される熱交換器と、を備える。
 本開示によれば、騒音を抑制しつつサブフローの流量を十分に確保できる遠心送風機、および室内機を提供する。
実施の形態における空気調和機の概略構成を示す模式図である。 実施の形態における室内機を示す斜視図である。 実施の形態における室内機を示す断面模式図である。 実施の形態における羽根車の斜視図である。 実施の形態におけるハブの下端部近傍の斜視図である。 実施の形態におけるガイド部の平面図である。 図6のVII-VII線に沿うガイド部の断面図である。
 以下、図面を参照しながら、本開示の実施の形態について説明する。なお、本開示の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺および数などを、実際の構造における縮尺および数などと異ならせる場合がある。
 また、図面には、適宜、鉛直方向を示すZ軸を示している。鉛直方向のうちZ軸の矢印が向く側(+Z側)は上側であり、鉛直方向ZのうちZ軸の矢印が向く側と逆側(-Z側)は下側である。なお、本実施の形態で説明する室内機10の鉛直方向に対する姿勢は、あくまで一例であり、室内機10の組み付け姿勢を限定するものではない。
 図1は、本実施の形態における空気調和機100の概略構成を示す模式図である。図1に示すように、空気調和機100は、室内機10と、室外機20と、循環経路部30と、を備える。室内機10は、室内に配置されている。室外機20は、屋外に配置されている。室内機10と室外機20とは、冷媒33が循環する循環経路部30によって互いに接続されている。室内機10および室外機20は、空気との間で熱交換を行う熱交換ユニットである。
 空気調和機100は、循環経路部30内を流れる冷媒33と室内機10が配置された室内の空気との間で熱交換を行うことによって、室内の空気の温度を調整可能である。冷媒33としては、例えば、地球温暖化係数(GWP:Global Warming Potential)が低いフッ素系冷媒、または炭化水素系冷媒などが挙げられる。
 室外機20は、圧縮機21と、室外熱交換器23と、流量調整弁24と、送風機25と、四方弁22と、を有する。圧縮機21と室外熱交換器23と流量調整弁24と四方弁22とは、循環経路部30によって接続されている。
 四方弁22は、循環経路部30のうち圧縮機21の吐出側に繋がる部分に配置されている。四方弁22は、循環経路部30の一部の経路を切り替えることで、循環経路部30内を流れる冷媒33の向きを反転させることができる。四方弁22によって繋がれる経路が図1の四方弁22に実線で示す経路である場合、冷媒33は、循環経路部30内を図1に実線の矢印で示す向きに流れる。一方、四方弁22によって繋がれる経路が図1の四方弁22に破線で示す経路である場合、冷媒33は、循環経路部30内を図1に破線の矢印で示す向きに流れる。
 室内機10は、遠心送風機40と、遠心送風機の周囲に配置される室内熱交換器(熱交換器)14と、を有する。室内機10は、室内機10が配置された室内の空気を冷やす冷房運転と、室内機10が配置された室内の空気を暖める暖房運転とが可能である。
 室内機10が冷房運転される場合、循環経路部30内を流れる冷媒33は、図1に実線の矢印で示す向きに流れる。つまり、室内機10が冷房運転される場合、循環経路部30内を流れる冷媒33は、圧縮機21、室外機20の室外熱交換器23、流量調整弁24、および室内機10の室内熱交換器14をこの順に通って圧縮機21に戻るように循環する。冷房運転において、室外機20内の室外熱交換器23は凝縮器として機能し、室内機10内の室内熱交換器14は蒸発器として機能する。
 一方、室内機10が暖房運転される場合、循環経路部30内を流れる冷媒33は、図1に破線で示す向きに流れる。つまり、室内機10が暖房運転される場合、循環経路部30内を流れる冷媒33は、圧縮機21、室内機10の室内熱交換器14、流量調整弁24、および室外機20の室外熱交換器23をこの順に通って圧縮機21に戻るように循環する。暖房運転において、室外機20内の室外熱交換器23は蒸発器として機能し、室内機10内の室内熱交換器14は凝縮器として機能する。
 次に、本実施の形態の室内機10について、さらに詳細に説明する。
 図2は、室内機10を示す斜視図である。図3は、室内機10を示す断面模式図である。
 図3以降の各図には適宜、回転軸線Rを示している。回転軸線Rは、以下の実施の形態における遠心送風機40の中心を通る仮想線である。遠心送風機40の羽根車60は、回転軸線Rを中心に回転する。本実施の形態の回転軸線Rが延びる方向は、鉛直方向である。
 以下の説明においては、回転軸線Rの軸方向、すなわちZ軸と平行な方向を単に「軸方向」と呼び、回転軸線Rを中心とする径方向を単に「径方向」と呼び、回転軸線Rを中心とする周方向を単に「周方向」と呼ぶ場合がある。また、以下の説明において、鉛直方向下側(-Z側)を軸方向一方側と呼び、鉛直方向上側(+Z側)を軸方向他方側と呼ぶ場合がある。さらに、以下の説明において、「径方向外側」とは、径方向のうち回転軸線Rから離れる側を意味し、「径方向内側」とは、径方向のうち径方向外側の反対側であって回転軸線Rに近づく側を意味する。
 本実施の形態の室内機10は、天井に埋め込まれて設置される天井埋め込み型の室内機である。図3に示すように、室内機10は、遠心送風機40、および室内熱交換器14に加えて筐体11を備える。筐体11は、遠心送風機40、および室内熱交換器14を上側から覆う筐体本体部12と、遠心送風機40、および室内熱交換器14の下側に位置する化粧パネル13と、を備える。筐体本体部12は、回転軸線Rと直交する平板状の天板部12aを有する。天板部12aの下面には、室内熱交換器14と遠心送風機40が固定される。また、化粧パネル13には、吸込口10aと吹出口10bとが形成される。
 遠心送風機40は、駆動部50と羽根車60と、を有する。駆動部50は、例えばファンモータである。駆動部50は、駆動部本体51と、回転シャフト52と、を有する。駆動部本体51は、筐体11の天板部12aに固定される。回転シャフト52は、回転軸線Rを中心として回転する。羽根車60は、駆動部50に対し下側(軸方向一方側)に配置される。羽根車60は、駆動部50によって回転軸線R周りを回転させられる。
 駆動部50が駆動し羽根車60が回転すると、室内機10が設置される室内の空気が、吸込口10aから室内機10の内部に吸い込まれる。室内機10の内部に吸い込まれた空気は、さらに、羽根車60の吸気口60aから羽根車60内に吸い込まれる。羽根車60内に吸い込まれた空気は、羽根車60の羽根部63の回転に伴い羽根車60の内部で径方向外側に向かって流れて、径方向外側を向く排気口ら遠心送風機40の外に吹き出される。遠心送風機40から吹き出された空気は、室内熱交換器14を通過し、通過時に熱交換及び湿度調整された後、流れ方向を下方に変更して、吹出口10bから室内に吹き出される。
 ここで、遠心送風機40によって生じる空気の流れについて説明する。遠心送風機40は、室内機10の内部にメインフローAFとサブフローBFとを生じさせる。
 メインフローAFは、吸気口60aから羽根車60内に流入し、主板61とシュラウド62との間の空間を径方向外側に向かい排気口60bから径方向外側の室内熱交換器14に吹き出される空気の流れである。メインフローAFは、室内の空気を室内熱交換器14に通過させ、再び室内に戻すために形成される。
 サブフローBFは、排気口60bにおいてメインフローAFから分岐して、羽根車60の上側(主板61と天板部12aとの間)を通り、駆動部50の周囲を下側に向かって流れ主板61に形成される空気孔61fを通ってメインフローAFと合流する空気の流れである。サブフローBFは、駆動部50の周囲を通過する際に、駆動部50から熱を奪い駆動部50を冷却する。このため、サブフローBFの流量を十分に確保することで駆動部50の冷却効率を高めることができる。
 次に、本実施の形態の羽根車60について詳細に説明する。
 図4は、羽根車60の斜視図である。図4以降の各図には、羽根車60の回転方向Tを矢印で図示する。本実施の形態において、回転方向Tは、周方向のうち、羽根車60を下側から見て反時計回りの方向である。以下の説明において、回転方向Tに向かう方向を回転方向Tの前方側とよび、この前方側とは反対の方向を回転方向Tの後方側と呼ぶ場合がある。羽根車60は、駆動部50によって回転方向Tの前方側に回転させられる。
 羽根車60は、主板61と、シュラウド62と、複数の羽根部63と、を備える。主板61、シュラウド62、および羽根部63は、それぞれ樹脂材料によって構成される。主板61、シュラウド62、および羽根部63は、互いに固定されて回転軸線R周りに回転する。
 主板61は、駆動部50の回転シャフト52(図3参照)に固定されている。主板61は、駆動部50により回転軸線R周りに回転させられる。主板61は、ハブ61bと、シャフト保持部61eと、ベース61aと、を有する。
 ハブ61bは、主板61の中央部(遠心送風機40の回転軸線R及びその近傍部)において、下側(軸方向一方側)に向けて膨出している。ハブ61bは、下側(軸方向一方側)、および径方向外側から駆動部50を覆う。すなわち、ハブ61bの径方向内側には、駆動部50を収容する収容空間が形成される。
 ハブ61bは、下側に向かうほど直径が小さくなっている。ハブ61bは、平板部61dと円錐部61cとを有する。平板部61dは、駆動部50の下側に位置する。平板部61dは、回転軸線Rと著効する平板状である。平板部61dは、平面視で円形である。円錐部61cは、平板部61dの外縁から上側に向かって延びる。円錐部61cは、上側に向かうにしたがって径方向外側に広がる円錐状である。円錐部61cは、駆動部50を径方向外側から囲む。円錐部61cの下端部には、平板部61dに滑らかに接続される湾曲部61caが形成される。円錐部61cは、湾曲部61caにおいて一定の曲率で湾曲する。円錐部61cは、湾曲部61caにおいて平板部61dから上側に向かうに従い徐々に傾きを大きくする。また、円錐部61cは、湾曲部61caより上側の領域で一定の傾きを有する。
 ハブ61bは、径方向外側に突出する複数(本実施の形態では7個)のガイド部70を有する。本実施の形態において、ガイド部70は、円錐部61cの湾曲部61caに形成される。すなわち、ガイド部70は、湾曲部61caの外周面から径方向外側に突出する。複数のガイド部70は、回転軸線Rの回転方向に互いに間隔をあけて配置される。1つのガイド部70には、それぞれ1つの空気孔61fが形成される。空気孔61fは、ハブ61bの径方向内側の空間から、径方向外側の空間に空気を導く。ガイド部70については、後段においてより詳細に説明する。
 シャフト保持部61eは、ハブ61bの平板部61dの中央に配置される。シャフト保持部61eは、回転軸線Rを中心とする円筒状である。シャフト保持部61eの内側には、回転シャフト52が配置される。また、シャフト保持部61eの内周面には、連結部材53が固定される。連結部材53は、回転シャフト52の外周面とシャフト保持部61eの内周面とを連結する。
 ベース61aは、ハブ61bの上端から径方向外側に延びる。ベース61aは、回転軸線Rと直交する平面に沿って延びる平板状である。ベース61aは、その外周縁が平面視円形となる、円環状の部分である。
 ベース61aの上面(軸方向他方側を向く面)は、筐体11の天板部12aと隙間を介して対向する。ベース61aの上面と天板部12aとの間の隙間には、サブフローBFが流れる。ベース61aの下面(軸方向一方側を向く面)には、複数の羽根部63が溶着などの固定手段によって固定される上側支持部61pが形成される。
 シュラウド62は、円環状の板状部材である。シュラウド62は、軸方向において主板61と対向する。主板61とシュラウド62との間には、メインフローAFが流れる隙間が形成される。シュラウド62の内縁は、下側に向かって筒状に突出してメインフローAFに空気を案内する吸気口60aを形成する。
 シュラウド62には、複数の羽根部63が溶着などの固定手段によって固定される下側支持部62pが形成される。下側支持部62pは、下側に向かって窪んで羽根部63が挿入される凹部を有し、凹部内で羽根部63が固定される。
 複数の羽根部63は、主板61とシュラウド62とを繋ぐ。すなわち、主板61とシュラウド62との間には、複数(本実施の形態では7個)の羽根部63が配置される。羽根部63は、回転軸線Rに沿って延びる中空の板状である。羽根部63は、下端部においてシュラウド62に溶着固定され、上端部において主板61に溶着固定される。
 羽根部63は、径方向内側から径方向外側に向かうに従い回転方向Tの後方側に傾斜する。複数の羽根部63は、羽根車60が回転軸線R周りを回転することで、主板61とシュラウド62の間の空気を径方向外側に向かって押し出す。これにより、羽根車60は、空気を吸気口60aから排気口60bに送るメインフローAFを形成する。
 次に、本実施の形態のガイド部70について詳細に説明する。
 図5は、ハブ61bの下端部近傍の斜視図である。図6は、ガイド部70の平面図である。図7は、図6のVII-VII線に沿うガイド部70の断面図である。
 図5に示すように、ガイド部70に形成される空気孔61fは、ハブ61bを厚さ方向に貫通する。空気孔61fは、径方向外側に向かって開口する。空気孔61fは、開口方向から見て略矩形状である。なお、空気孔61fの開口方向は、径方向外側向く成分を有してればよく、必ずしも厳密な意味で径方向に一致していなくてもよい。
 本実施の形態によれば、空気孔61fが径方向外側に向かって開口するため、ハブ61bの径方向内側の空間で下側に向かって流れるサブフローBFの空気を円滑にハブ61bの径方向外側に導くことができる。このため、サブフローBFの流路抵抗を抑制してサブフローBFの流量を高め、駆動部50の冷却効率を高めることができる。
 図6に示すように、ガイド部70の外周面70aは、第1周面部(周面部)72と第2周面部(周面部)73と第3周面部74と庇面部75と接続面部76と前方側面部77と後方側面部78を有する。
 第1周面部72、第2周面部73、および第3周面部74は、径方向外側を向く面である。第1周面部72、第2周面部73、および第3周面部74は、それぞれ回転方向に延びる。第1周面部72、第2周面部73、および第3周面部74は、回転軸線Rを中心として緩やかに湾曲する湾曲面である。
 第1周面部72は、空気孔61fに対し回転方向Tの前方側に位置する。一方で、第2周面部73は、空気孔61fに対し回転方向Tの後方側に位置する。すなわち、ガイド部70の外周面70aは、空気孔61fに対し回転方向Tの前方側および後方側にそれぞれ位置する一対の周面部72、73を有する。
 本実施の形態のガイド部70は、空気孔61fの回転方向両側(すなわち、周方向両側)にそれぞれ配置される第1周面部72、および第2周面部73を有する。これにより、ガイド部70の周方向一方側および他方側を流れるメインフローAFを、空気孔61fから周方向に離間して通過させることができる。空気孔61fから吹き出るサブフローBFの空気は、十分に拡散した状態でメインフローAFと合流する。結果的に、サブフローBFとメインフローAFとの合流時の乱流発生を抑制して、合流に伴う騒音を抑制できる。
 第1周面部72および第2周面部73(空気孔61fの回転方向両側に位置する一対の周面部)の回転方向の長さd1、d2は、それぞれ空気孔61fの回転方向の長さDより小さいことが好ましい。サブフローBFの流路抵抗を低減してサブフローBFの流量を高めるためには、空気孔61fの回転方向の長さDをできるだけ大きくすることが好ましい。一方で、第1周面部72および第2周面部73の回転方向の長さd1、d2を大きくすることでサブフローBFとメインフローAFとの合流時の騒音を抑制しやすくなる。しかしながら、第1周面部72および第2周面部73の回転方向の長さd1、d2を大きくしすぎると、ガイド部70の周方向寸法が大きくなり、メインフローAFのハブ61bの外周面に沿う流れを阻害する虞がある。
本実施の形態によれば、第1周面部72および第2周面部73の回転方向の長さd1、d2を空気孔61fの回転方向の長さDより小さくすることで、サブフローBFの流量を確保しつつガイド部70が大きくなりすぎることを抑制できる。
 第1周面部72は、空気孔61fの開口61faに対して径方向外側に突出する凸部71の表面に形成される面である。したがって、第1周面部72は、空気孔61fの開口61faよりも径方向外側に配置される。
 なお、本明細書において、空気孔61fの開口61faとは、空気孔61fの貫通方向外側のエッジで囲まれる領域を意味する。
 羽根車60が回転すると、ガイド部70は、羽根車60の内部の空気に対して相対的に回転する。このため、ガイド部70の周囲には、羽根車60の回転方向Tの反対側に向かう相対的な空気の流れ(以下、旋回フローCFと呼ぶ)が生じる。
 本実施の形態によれば、空気孔61fに対し回転方向Tの前方側に位置する第1周面部72が、空気孔61fの開口61faより径方向外側に配置される。旋回フローCFは、空気孔61fの回転方向Tの前方側の凸部71によって方向を変えられ、第1周面部72に沿って周方向に流れる。本実施の形態によれば、第1周面部72が、空気孔61fの開口61faより径方向外側に位置することで、旋回フローCFを、空気孔61fの開口61faから径方向外側に離間して通過させることができる。これにより、空気孔61fから吹き出すサブフローBFが旋回フローCFに衝突することを抑制することでき、サブフローBFと旋回フローCFとの合流時の乱流発生などを抑制して、合流に伴う騒音を抑制できる。加えて、旋回フローCFを空気孔61fから離間して通過させることで、旋回フローCFの空気が空気孔61f内に流入することを抑制でき、空気孔61fから吹き出させるサブフローBFの流量を確保できる。さらに、旋回フローCFが、空気孔61fの縁部に衝突することを抑制でき、縁部の振動に伴う騒音発生を抑制できる。
 第2周面部73は、空気孔61fの開口61faに連なって配置される。したがって、空気孔61fの開口61faの径方向位置と第2周面部73の径方向位置とは、互いに一致する。また、第2周面部73は、第1周面部72に対して径方向内側に配置される。
 本実施の形態によれば、空気孔61fの回転方向Tの後方側の第2周面部73が、空気孔61fの開口61faに対して突出しない。このため、空気孔61fから吹き出された空気を回転方向Tの後方側に円滑に流すことができ、旋回フローCFとサブフローBFとの円滑な合流を促すことができる。
 第3周面部74は、空気孔61fの下側(軸方向一方側)に位置する。第3周面部74は、空気孔61fの開口61faに連なって配置される。したがって、第2周面部73と第3周面部74とは、回転方向において互いに連なって配置される。
 庇面部75は、空気孔61fの下側(軸方向一方側)に位置する。また、庇面部75は、下側(軸方向一方側)を向く。庇面部75は、回転方向に延びる面である。庇面部75の回転方向全体は、空気孔61fの回転方向全体を包含する。すなわち、庇面部75の周方向一方側の端部は、空気孔61fの周方向一方側の端部より周方向一方側に位置し、庇面部75の周方向他方側の端部は、空気孔61fの周方向他方側の端部より周方向他方側に位置する。庇面部75は、角部を介して第1周面部72、第2周面部73、および第3周面部74に繋がる。
 図7に示すように、ハブ61bの外周面に沿って径方向外側に流れるメインフローAFの一部は、ガイド部70に当たり、庇面部75の下側、および第3周面部74の径方向外側を通過する。本実施の形態によれば、空気孔61fの下側(軸方向一方側)に第3周面部74が配置されることで、庇面部75の下側を流れるメインフローAFを空気孔61fの開口61faから軸方向に離間して通過させることができる。これにより、メインフローAFとサブフローBFと合流時の衝突を抑制してこれらを円滑に合流させることができる。
 本実施の形態によれば、ガイド部70に向かって上側に流れるメインフローAFは、空気孔61fの下側に位置し下側を向く庇面部75に当たって径方向外側に流れが変わる。これにより径方向外側に開口する空気孔61fにメインフローAFが空気孔61f内に流入することを抑制でき、サブフローBFの流量を確保することができる。さらに、メインフローAFが、空気孔61fの縁部に衝突することを抑制でき、縁部の振動に伴う騒音発生を抑制できる。
 図6に示すように、前方側面部77は、回転方向Tの前方側を向く。前方側面部77は、径方向に延びる面である。前方側面部77は、第1周面部72より回転方向Tの前方側に位置する。前方側面部77は、旋回フローCFを受ける。
 接続面部76は、第1周面部72と前方側面部77とを繋ぐ。接続面部76は、回転方向Tの前方側であって回転方向Tの前方側に対し径方向外側に若干傾斜した方向を向く。接続面部76は、凸部71の表面に形成される面である。接続面部76は、第1周面部72から前方側面部77に向かうに従い径方向内側に傾斜する。
 旋回フローCFは、前方側面部77に当たって径方向外側に流れを変えて第1周面部72に沿って流れる。本実施の形態によれば、ガイド部70の外周面に、第1周面部72と前方側面部77とを繋ぐ接続面部76が形成されるため、前方側面部77に当たった旋回フローCFを第1周面部72に沿って滑らかに誘導できる。これにより旋回フローCFに乱流が生じることを抑制し、羽根車60の回転効率を高めることができる。
 本実施の形態において、接続面部76は、凹状に湾曲する湾曲面である。しかしながら、接続面部76は、第1周面部72と前方側面部77とを一様な曲率半径で滑らかに繋ぐ凸状の湾曲面であってもよい。また、接続面部76は、第1周面部72と前方側面部77とを直線状に繋ぐ平坦なテーパ面であってもよい。
 後方側面部78は、回転方向Tの後方側を向く。前方側面部77は、径方向に延びる面である。後方側面部78は、第2周面部73より回転方向Tの後方側に位置する。後方側面部78は、角部を介して第2周面部73に繋がる。
 図4に示すように、本実施の形態において、複数のガイド部70は、回転方向に互いに間隔をあけて配置される。同様に、複数の羽根部63は、回転方向に互いに間隔をあけて配置される。さらに、ガイド部70の個数と羽根部63の個数とは、一致している。なお、複数のガイド部70の回転方向の間隔と複数の羽根部63の回転方向の間隔とは同じでもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態によれば、ガイド部70と羽根部63とを同数とし、ガイド部70と羽根部63の各々を互いに間隔をあけて配置することで、羽根車60の回転方向における重量バランスのばらつきを抑制し、羽根車60の回転効率を高めることができる。
 また、本実施の形態によれば、ガイド部70と羽根部63とを同数とし、ガイド部70と羽根部63の各々を互いに間隔をあけて配置することで、ガイド部70の空気孔61fから吹き出されて羽根部63によって径方向外側に送られる空気の流速のばらつきを抑制することができる。このため、羽根車60の回転方向における空気抵抗のばらつきを抑制でき、羽根車60の回転効率を高めることができる。
 以上に本開示における実施の形態について説明したが、本開示は上述した各実施の形態の構成のみに限定されず、以下の構成および方法を採用することもできる。
 上述の実施の形態では、羽根車の主板、シュラウド、および複数の羽根部が、それぞれ別部材であり互いに固定されるとして説明した。しかしながら、主板、シュラウド、および複数の羽根部は、単一の部材の各部であってもよい。また、主板、シュラウド、および羽根部は、それぞれさらに複数の部材を組み合わせて形成される態様を有していてもよい。
 上述の実施の形態では、遠心送風機を天井埋込型の室内機に採用する場合について説明した。しかしながら、実施の形態の遠心送風機は、他のタイプの室内機に用いることもでき、また、空気調和器以外の送風手段を具備する各種機器に広く用いることができる。上述した実施の形態で示した熱交換器は、空気調和機において遠心送風機で生じた空気の流動路中に置かれた圧損体の一例に過ぎない。したがって、例えば、空気清浄装置において遠心送風機で生じた空気の流動路中に置かれた圧損体としては、空気清浄フィルタを挙げることができる。すなわち、上述の実施の形態で説明した遠心送風機は、空気清浄装置内の送風機として採用することもできる。
 以上、本明細書において説明した各構成および各方法は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
 10…室内機、14…室内熱交換器(熱交換器)、40…遠心送風機、50…駆動部、52…回転シャフト、60…羽根車、61…主板、61b…ハブ、61f…空気孔、61fa…開口、62…シュラウド、63…羽根部、70…ガイド部、70a…外周面、72…第1周面部(周面部)、73…第2周面部(周面部)、74…第3周面部、75…庇面部、76…接続面部、77…前方側面部、D,d1,d2…長さ、R…回転軸線、T…回転方向

Claims (9)

  1.  回転軸線を中心として回転する回転シャフトを有する駆動部と、
     前記駆動部に対し前記回転軸線の軸方向一方側に配置され前記駆動部によって前記回転軸線周りを回転方向の前方側に回転させられる羽根車と、を備え、
     前記羽根車は、
      前記回転シャフトに固定される主板と、
      前記軸方向において前記主板と対向する円環状のシュラウドと、
      前記主板と前記シュラウドを繋ぐ複数の羽根部と、を備え、
     前記主板は前記軸方向一方側、および前記回転軸線の径方向外側から前記駆動部を覆うハブを有し、
     前記ハブは、前記径方向外側に突出し前記回転方向に並ぶ複数のガイド部を有し、
     前記複数のガイド部には、前記径方向外側に向かって開口する空気孔が形成され、
     前記複数のガイド部の外周面は、前記空気孔に対し前記回転方向の前方側および後方側にそれぞれ位置し前記径方向外側を向く一対の周面部を有する、
    遠心送風機。
  2.  前記一対の周面部のうち前記空気孔に対し前記回転方向の前方側に位置する第1周面部は、前記空気孔の開口よりも前記径方向外側に配置される、
    請求項1に記載の遠心送風機。
  3.  前記ガイド部の外周面は、
      前記第1周面部より前記回転方向の前方側に位置し前記回転方向の前方側を向く前方側面部と、
      前記第1周面部と前記前方側面部とを繋ぐ接続面部と、を有し、
     前記接続面部は、前記第1周面部から前記前方側面部に向かうに従い前記径方向内側に傾斜する、
    請求項2に記載の遠心送風機。
  4.  前記一対の周面部のうち前記空気孔に対し前記回転方向の後方側に位置する第2周面部は、前記回転方向において前記空気孔の開口に連なって配置される、
    請求項1~3の何れか一項に記載の遠心送風機。
  5.  前記一対の周面部の前記回転方向の長さは、それぞれ前記空気孔の前記回転方向の長さより小さい、
    請求項1~4の何れか一項に記載の遠心送風機。
  6.  前記ガイド部の外周面は、前記空気孔の前記軸方向一方側に位置し前記径方向外側を向く第3周面部を有する、
    請求項1~5の何れか一項に記載の遠心送風機。
  7.  前記ガイド部の外周面は、前記空気孔の前記軸方向一方側に位置し前記軸方向一方側を向く庇面部を有する、
    請求項1~6の何れか一項に記載の遠心送風機。
  8.  前記複数のガイド部は、前記回転方向に互いに間隔をあけて配置され、
     前記複数の羽根部は、前記回転方向に互いに間隔をあけて配置され、
     前記ガイド部の個数と前記羽根部の個数とは、一致する、
    請求項1~7の何れか一項に記載の遠心送風機。
  9.  請求項1~8の何れか一項に記載の遠心送風機と、
     前記遠心送風機の周囲に配置される熱交換器と、を備える、
    室内機。
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