阶梯部设置在所述导向壁的至少一部分, 并列设置多个阶梯, 并且沿所述送风机的所述送 风的方向成为台阶状, 所述阶梯在与所述叶轮的旋转轴垂直的截面上呈大致三角形凹陷的 形状, 并沿所述旋转轴方向延伸。 发明的效果
根据本发明, 防止从风机吹出的高速的空气流在向吹出口流动期间从壳体剥离, 得到实现低噪音化及节能化的空调机。
另外, 能够得到如下的空调机, 即, 在风机的旋转轴方向的两端部, 引入其附近的 中央侧的空气流, 能够防止来自室内的逆流。 附图说明
图 1 涉及本发明的实施方式 1 的空调机, 是表示搭载了横流风机的空调机的外观 立体图。
图 2 是沿图 1 的 Q-Q 线的纵剖视图。
图 3 是表示实施方式 1 的搭载在空调机上的横流风机的叶轮的大致结构图。
图 4 是表示实施方式 1 的形成与空调机的导向壁一体的主体外轮廓的一部分的框 体及横流风机的叶轮的立体图。
图 5 涉及实施方式 1 的空调机, 是表示拆下横流风机的叶轮时的框体背面部的立 体图。
图 6 涉及实施方式 1 的空调机, 是放大导向壁附近的一部分表示截面的说明图。
图 7 涉及实施方式 1 的空调机, 是放大阶梯部的一部分表示截面的说明图。
图 8 涉及实施方式 1 的空调机, 是表示阶梯部的作用的说明图。
图 9 涉及实施方式 1 的空调机, 是表示在空调机主体上部, 吸入格栅沿主体长度方 向被分割的结构的立体图。
图 10 涉及实施方式 1 的空调机, 图 10(a) 是表示来自叶轮的吹出风速 V 的分布的 说明图, 横向表示叶轮旋转轴方向, 纵向表示风速 V。图 10(b) 是表示导向壁和与其一体地 构成的框体背面部的主视图, 是拆下横流风机的叶轮进行表示, 但叶轮的位置由虚线表示。
图 11 涉及实施方式 1 的空调机, 是表示导向壁和与其一体地构成的框体背面部的 立体图。
图 12 涉及实施方式 1 的空调机, 是横向表示叶轮旋转轴方向、 纵向表示风速 V 的 说明图。
图 13 涉及本发明的实施方式 2 的空调机, 是表示导向壁和与其一体地构成的框体 背面部的主视图。
图 14 涉及实施方式 2 的空调机, 是表示导向壁和与其一体地构成的框体背面部的 立体图。
图 15 涉及实施方式 2 的空调机, 是在与横流风机的旋转轴 O 垂直的截面中, 表示 旋转轴方向的两端部的叶轮单体附近的导向壁附近的吹出气流的说明图。
图 16 涉及实施方式 2 的空调机, 是表示拆下横流风机的叶轮时的导向壁和与其一 体地构成的框体背面部的立体图。
图 17 涉及实施方式 2 的空调机, 是表示拆下横流风机的叶轮时的导向壁和与其一
体地构成的框体背面部的立体图。
图 18 涉及实施方式 2 的空调机, 是表示拆下横流风机的叶轮时的框体背面部的立 体图。
图 19 涉及实施方式 2 的空调机, 是表示拆下横流风机的叶轮时的导向壁和与其一 体地构成的框体背面部的立体图。
图 20 涉及本发明的实施方式 3 的空调机, 是局部分解表示导向壁和与其一体地构 成的框体背面部的分解立体图。 具体实施方式
实施方式 1
以下, 基于附图说明本发明的实施方式 1。图 1 涉及本实施方式, 是表示将横流风 机作为送风机搭载的空调机的外观立体图, 图 2 是沿图 1 的 Q-Q 线的纵剖视图, 图 3 是表示 本实施方式的搭载在空调机上的横流风机的叶轮的大致结构图, 图 4 是表示本实施方式的 形成与空调机的导向壁一体的主体外轮廓的一部分的框体及横流风机的叶轮的立体图, 图 5 涉及本实施方式, 是表示拆下横流风机的叶轮 8a 时的框体背面部 1c 的立体图, 图 6 是放 大导向壁附近的一部分表示截面的说明图, 图 7 是放大阶梯部 14 的一部分表示截面的说明 图。对于空气的气流, 在图 1 中用空白箭头表示, 在图 2、 图 6 中用虚线箭头表示。另外, 图 2、 图 4 中的粗箭头 RO 表示横流风机 8 的叶轮 8a 的旋转方向。并且, O 是叶轮 8a 的旋转轴, 在剖视图中表示旋转中心。 如图 1 及图 2 所示, 空调机主体 1 设置在进行空气调节的房间 11 的壁 11a 上。空 调机主体 1 由配置在主体正面的前面板 1a、 框体前面部 1b、 框体背面部 1c 构成。而且, 在 横跨框体前面部 1b 及框体背面部 1c 的空调机主体上部 1d, 形成有室内空气的吸入口 2, 而 且, 将使灰尘带静电并集尘的电集尘器 6、 除尘的网眼状的过滤器 5 和热交换器 7 配置在送 风机即横流风机 8 的叶轮 8a 的上游侧。
如图 2 所示, 延伸到叶轮 8a 附近的形状的稳定器 9, 分离叶轮 8a 的上游侧的吸入 侧流路 E1 和下游侧的吹出侧流路 E2, 并构成从叶轮 8a 到吹出口 3 的吹出侧流路 E2 的前面 侧, 而且成为能够临时存储从热交换器 7 滴下的水滴的形状。另外, 从叶轮 8a 到吹出口 3 的吹出侧流路 E2 的背面侧由螺旋状的导向壁 10 构成, 导向壁 10 与框体背面部 1c 一体地 形成。导向壁 10 是指从上游侧即成为与叶轮 8a 的最接近部的导向壁始点 10a 到下游侧即 与稳定器 9 的最接近点即导向壁终点 10b。分别连结旋转中心 O 与导向壁始点 10a、 导向壁 终点 10b 的直线构成规定角度即螺旋角 θc。另外, 连结导向壁 10 的各位置与旋转轴中心 O 的直线是从导向壁始点 10a 到导向壁终点 10b, 以大致逐渐变长的螺旋形状形成。而且, 在导向壁 10 的一部分, 从叶轮 8a 朝向吹出口 3, 多个凹部以台阶状连接并形成阶梯部 14。
而且, 上下风向叶片 4a、 左右风向叶片 4b 能够自由转动地被安装在吹出口 3。
在表示横流风机 8 的叶轮 8a 的图 3 中, 在旋转轴 O 的上侧示出了一片翼 8c, 在旋 转轴 O 的下侧示出了从正面观察的图。如图 3 所示, 横流风机 8 的叶轮 8a 由例如 AS 等热 塑性树脂成形。将沿旋转轴方向 L 延伸的翼 8c 的一端部固定在圆板状的环 8b 的外周部, 沿环 8b 的外周部设置多片翼 8c 并作为叶轮单体 8d。对一个叶轮单体 8d 的翼 8c 的另一端 部、 和相邻的叶轮单体 8d 的环 8b 的内面 ( 未固定翼 8c 的面 ) 进行熔敷。熔敷多个叶轮单
体 8d 后, 对成为叶轮 8a 的端部的环 8b 进行熔敷而形成叶轮 8a。
而且, 叶轮 8a 的一端通过例如螺钉等固定有成为旋转轴 O 的风机轴 8f。另外, 叶 轮 8a 的另一端以向叶轮 8a 的内部侧突出的方式, 例如通过螺钉等将与环 8b 一体形成的风 机轮毂 8e 和电机 12 的电机轴 12a 固定。通过风机轴 8f 及风机轮毂 8e 支承两端部。随着 电机 12 旋转, 以旋转轴 O 为旋转中心如图 2 所示地向旋转方向 RO 旋转, 由此室内空气从吸 入口 2 被吸入, 并从吹出口 3 向室内送风。以使叶轮 8a 的旋转轴方向 L 与空调机主体 1 的 长度方向一致的方式, 将叶轮 8a 收纳在空调机主体 1 内。
另外, 在图 4、 图 5 中, 在导向壁 10 的下游侧, 在叶轮 8a 的两端部侧作为流路缩小 部件形成有例如波动座 (surging block)15。通过该波动座 15, 使吹出侧流路 E2 的宽度 减少。通过减少气流的宽度, 防止从叶轮 8a 吹出的空气流在叶轮 8a 的两端部附近成为低 风速, 防止室内的空气逆流。另外, 在导向壁 10 的一部分设置阶梯部 14。设置在该导向壁 10 上的阶梯部 14 如图 5 所示地形成在叶轮 8a 的旋转轴方向 L 的一部分上, 这里是中央部 分上。通过沿导向壁 10 的气流, 使旋转轴方向 L 的中央部分的吹出气流成为较高速的气流 Ff。而旋转轴方向 L 的两端部分的吹出气流成为比中央部分的气流低速的吹出气流 Fs。
另外, 如图 6 所示, 阶梯部 14 例如沿旋转轴方向 L 延伸, 并在与叶轮 8a 的旋转轴 O 垂直的截面上并列设置多个大致呈三角形地凹陷的阶梯, 这里是 5 个阶梯 14A、 14B、 14C、 14D、 14E, 从而成为台阶状。从位于最上游的阶梯部 14A 的阶梯开始部 14a 到位于最下游的 阶梯部 14E 的阶梯结束部 14d, 形成在从导向壁始点 10a 至导向壁终点 10b 的内侧。另外, 分别连结横流风机的叶轮 8a 的旋转中心 O 与阶梯开始点 14a、 阶梯最深点 14b、 阶梯结束 部 14d 的线段 O-14a、 O-14b、 O-14d 的长度 C1、 C2、 C3 满足 C1 < C2 < C3。另外, 在各阶梯 14A、 14B、 14C、 14D、 14E 中, 阶梯最深部 14b 是在阶梯开始部 14a 和阶梯结束部 14d 之间位于 阶梯开始部 14a 侧的附近。即, 对连结阶梯开始部 14a 与阶梯最深部 14b 的距离 h、 和连结 阶梯最深点 14b 与阶梯结束部 14d 的长度 S 进行比较时, h < S。连结阶梯最深点 14b 与阶 梯结束部 14d 的面是面向叶轮 8a 的平坦的倾斜面即阶梯法面部 14c。
如图 6、 图 7 所示, 设置在导向壁 10 上的阶梯部 14 满足 C1 < C2 ≤ C3, 从而朝向 吹出侧流路 E2 的下游地形成在从旋转中心 O 逐渐扩大的方向上。例如, 使用叶轮 8a 的半 径为 53mm 的横流风机 8, 在最上游侧的阶梯 14A 中, C1 = 76mm、 C2 = 78mm、 C3 = 79mm。在 与阶梯 14A 连接的阶梯 14B 中, C1 = 79mm, 并连接到阶梯 14C ~ 14E 而构成。
另外, 在多个阶梯 14A、 14B、 14C、 14D、 14E 的每一个中, 连结阶梯开始部 14a 与阶梯 最深部 14b 的距离 h、 和连结阶梯最深点 14b 与阶梯结束部 14d 的距离 S 大致相同, 例如 h = 2mm 左右, S = 15mm 左右, h/S 为 0.1 ~ 0.3 左右。但是, 连结各阶梯 14A ~ 14E 的阶梯 开始部与阶梯结束部时, 以不设置阶梯部 14 的结构的导向壁 10 的螺旋状的表面在这里成 为导向壁 10 的螺旋状的假想表面 IM 的方式构成, 从而也不一定必须使阶梯部 14 的各阶梯 的 h 和 S 相同。
另外, 以旋转中心 O 为中心从阶梯部 14A 的阶梯开始部 14a 到阶梯部 14E 的阶梯 结束部 14d 的角度即阶梯部形成角度 θs, 比从导向壁始点 10a 到导向壁终点 10b 的螺旋角 θc 小。例如在这里, 使连结旋转中心 O 与阶梯部 14A 的阶梯最深点 14b 的直线、 和连结旋 转中心 O 与最下游侧的阶梯部 14E 的阶梯结束部 14d 的直线所成的阶梯部形成角度 θs 为 规定角度, 例如大致 60°左右, 使导向壁螺旋角 θc 为例如大致 140°左右, θs 为 θc 的大致 1/2 左右。
以下, 基于图 7 进一步详细说明阶梯部 14。 构成阶梯部 14 的一个阶梯是从导向壁 10 的螺旋状的假想表面 IM, 截面以大致三角形状凹陷的形状。即, 在从位于导向壁 10 的开 始点 10a 侧的阶梯开始部 14a 朝向导向壁 10 的背面侧 ( 图 7 中朝向右侧的方向 ) 沿大致 90 度 (θ1) 的方向下降的位置, 形成阶梯最深部 14b。而且, 形成从阶梯最深部 14b 朝向导 向壁 10 的假想表面 IM 并在大致 80 度 (θ2) 的方向上沿假想表面 IM 延伸的面即阶梯法面 14c。阶梯法面 14c 与假想表面 IM 相交的部分是阶梯结束部 14d。这里, 阶梯结束部 14d 中 的阶梯法面 14c 与假想表面 IM 所成的角度 (θ3) 为大致 10 度左右以下。例如, 由阶梯开 始部 14a、 阶梯最深部 14b、 阶梯结束部 14d 形成了以大致三角形状凹陷的形状的一个阶梯 14B。
在这样构成的空调机主体 1 中, 通过电源基板向旋转驱动叶轮 8a 的电机 12 通电 时, 横流风机 8 的叶轮 8a 向 RO 方向旋转。于是, 房间 11 的空气从设置在空调机主体上部 1d 的吸入口 2 被吸入, 灰尘被电集尘器 6、 过滤器 5 除去后, 利用热交换器 7 进行热交换。 即, 空气被加热而进行制热、 或被冷却而进行制冷、 除湿中的任意一个, 并通过吸入侧流路 E1 向横流风机 8 的叶轮 8a 被吸入。然后, 从叶轮 8a 吹出的气流被导向壁 10、 稳定器 9 诱 导并通过吹出侧区域 E2 而流向吹出口 3。而且, 通过向房间 11 吹出而进行空气调节。此 时, 通过上下风向叶片 4a、 左右风向叶片 4b 对吹出空气进行上下、 左右方向的风向控制, 由 此, 使风在整个房间 11 中流动, 实现了温度不均的抑制。 此时, 在吹出区域 E2 的旋转轴方向 L 的中央部分, 从叶轮 8a 被吹出并沿导向壁表 面流动的较高速的气流 Ff 碰撞到导向壁 10 并被送向吹出口 3。另外, 按照每个在叶轮 8a 的旋转轴方向 L 上相邻的叶轮单体 8d 产生吹出风速差, 尤其在环 8b 附近通过吹出气流彼 此的剪切摩擦而产生乱流。在以往的空调机中, 导向壁 10 是简单弯曲的螺旋形状。由此, 在导向壁 10 的表面因吹出风的碰撞或乱流碰撞而产生压力变动, 成为噪音的原因。尤其在 旋转轴方向 L 的中央部分, 吹出气流是高速的气流 Ff, 由于以高速撞到导向壁 10, 所以噪音 变大。
这里, 在本实施方式中, 将图 5 ~图 7 所示的阶梯部 14 设置在导向壁 10 的例如中 央部分。中央部分有高速的气流 Ff 流动, 阶梯部 14 对该高速的气流 Ff 的作用利用图 8 的 说明图进行说明。
如图 8 所示, 沿阶梯部 14 流动的高速的气流 Ff 的一部分从最上游侧的阶梯 14A 的 阶梯开始部 14a 朝向阶梯最深部 14b 的方向改变方向, 并落入阶梯 14A 而生成涡旋 G1。由 此, 在阶梯最深部 14b 因涡旋 G1 产生负压。在该状态下, 进一步从叶轮 8a 吹出并在导向壁 10 表面附近流动的高速的吹出气流 Ff 如气流 X 所示地从阶梯开始部 14a 被引入负压并再 次附着在阶梯法面 14c 的下游侧的一部分上。
而且, 朝向与阶梯部 14A 连接的阶梯部 14B。在阶梯部 14B 的阶梯开始部 14a 也发 生同样的现象, 从阶梯部 14B 的中途再次附着在阶梯法面 14c。 通过形成多个阶梯的阶梯部 14, 在阶梯开始部 14a 从导向壁 10 的表面分离并在阶梯法面 14c 的中途再附着的现象反复 进行, 如气流 X 所示地流动。由此, 与未设置阶梯部 14 时的吹出气流 Ff 相比, 在吹出气流 X 中高速气流所接触的导向壁 10 的表面积缩小。其结果, 音源减少。另外, 因涡旋 G1 而生 成负压, 由此抑制在导向壁 10 表面上的剥离。
另外, 吹出气流的流速在旋转轴方向 L 上分布。 在本实施方式中, 阶梯部 14 沿旋转 轴方向 L 延伸地设置。由此, 在旋转轴方向 L 上, 涡旋 G1 的大小变化, 在旋转轴方向 L 上, 压力变动被缓和。而且, 如阶梯 14A、 14B、 14C、 14D、 14E 那样地阶梯连续地设置多个, 由此吹 出气流 Ff 的压力变动逐渐扩散。由此, 能够实现进一步的低噪音化。
另外, 通过防止从导向壁 10 表面的剥离, 能够防止风量相对于输入功率的降低, 以实现节能化。
而且, 通过使 C1 < C2 ≤ C3, 阶梯结束部 14d 不从导向壁 10 的假想表面 IM 向吹出 侧流路 E2 的风路侧突出, 而是沿导向壁 10 的螺旋状的假想表面 IM 逐渐扩大的形状, 从而 不会阻碍从上游流来的导向壁 10 附近的气流。由此通风阻力降低, 能够降低电机动力, 从 而实现消耗电力的降低。
以上的结果, 通过设置阶梯部 14, 实现横流风机的低噪音化及高效率化, 通过搭载 该横流风机, 能够得到安静且节能的空调机。
阶梯开始部 14a 和阶梯结束部 14d 位于导向壁 10 的螺旋状的假想表面 IM, 阶梯最 深部 14b 位于与假想表面 IM 相比向导向壁 10 的内面侧凹陷的部分。这里, 由于导向壁 10 是螺旋状, 所以始终满足 C1 < C3。 通过满足 C1 < C2, 表示了阶梯最深部 14b 位于从阶梯开 始部 14a 向导向壁 10 的内面侧凹陷的部分。另外, 通过使 C2 ≤ C3, 表示了阶梯最深部 14b 的位置没有从假想表面 IM 大幅度凹陷。例如在图 8 所示的截面上, 在以叶轮 8a 的旋转中 心为中心描绘出了经过一个阶梯的阶梯结束部 14d 的圆的情况下, 以阶梯最深部 14b 位于 该圆的内侧的方式形成阶梯即可。 而且, 产生涡旋 G1, 并形成仅使该部分成为负压的最低限 度的凹陷宽度 ( = C2-C1) 的阶梯 14A、 14B、 14C、 14D、 14E 即可。设置大凹陷宽度的阶梯时, 在该部分能够产生大的涡旋, 通过该大的涡旋, 沿导向壁 10 流动的吹出气流相反地发生紊 乱。
另外, 以成为 h < S 的方式构成, 在图 8 所示的与旋转轴方向 L 垂直的截面中, 阶 梯最深部 14b 位于与阶梯结束部 14d 相比更接近阶梯开始部 14a 的位置。即, 在图 7 中, 阶 梯具有成为 θ1 > θ3 的三角形状的截面。由此, 在接近阶梯开始部 14a 的部分, 容易产生 涡旋 G1。而且, 通过使法面部 14c 的长度更长而成为容易再附着的形状。
另外, h/S 优选为 0.1 ~ 0.3。h/S 比 0.1 小时, 凹陷过小, 从而涡旋小, 再附着的 效果差。另一方面, h/S 比 0.3 大时, 凹陷过大, 从而涡旋大, 相反会发生乱流。
另外, θ1、 θ2、 θ3 只是一例, 但不限于此。优选为从导向壁 10 附近的气流不容 易发生涡旋 G1 的形状。这就是说, 优选 θ1 和 θ2 为大致 90°左右, 成为不容易发生涡旋 G1 的形状。尤其若 θ2 为 90°以下, 则涡旋 G1 发生在阶梯最深部 14b 的附近, 从而能够使 因负压吸引的气流顺畅地再附着在法面部 14c, 所以优选。 使 θ3 小, 能够使阶梯法面部 14c 的气流顺畅地流向下一阶梯的阶梯开始部 14a。
在制作方面, 将导向壁 10 整体作为一体使用模具制造的情况下, 需要采用能够脱 模的形状。例如, 在与旋转轴方向 L 垂直的截面上, 描绘了经过各阶梯的阶梯开始部 14a 并 表示脱模方向的直线的情况下, 成为阶梯最深部 14b 与该直线相比位于上方、 即咬入导向 壁 10 的内面侧的部分的形状时, 就不能脱模。由此, 优选使阶梯最深部 14b 位于经过阶梯 开始部 14a 并表示脱模方向的直线的下方。但是, 通过其他方法制作的情况下, 不限于此。
另外, 在本实施方式中, 采用了具有 5 个阶梯的阶梯部 14, 但不限于 5 个, 并列设置 2 个以上即可。另外, 例如在图 8 中, 相邻的上游侧的阶梯 14A 的阶梯结束部 14d 和与其 下游侧连接的阶梯 14B 的阶梯开始部 14a 以成为大致同样的位置的方式连接并构成阶梯部 14。但不限于该结构, 也可以是例如使上游侧的阶梯 14A 的阶梯结束部 14d 和其下游侧的 阶梯 14B 的阶梯开始部 14a 之间以某程度分离地设置多个阶梯。即, 只要多个阶梯隔开规 定间隔地至少连续设置成台阶状, 就能得到同样的效果。
另外, 只要阶梯部 14 在导向壁始点 10a 和导向壁终点 10b 之间, 则可以位于任何 位置。但是, 导向壁始点 10a 的紧接着的下游侧, 因导向壁始点 10a 的形状而容易发生涡旋 等, 容易成为不稳定的气流。为通过阶梯部 14 得到有效的效果, 而优选在以某种程度形成 沿着导向壁 10 的气流的部分设置阶梯部 14。如图 2 所示, 通过将阶梯部 14 大致设置在成 为沿导向壁 10 的气流的附近, 能够有效地发挥抑制沿导向壁 10 的气流剥离的作用。
图 9 涉及本实施方式, 是表示在空调机主体上部 1d, 吸入口 2 沿主体长度方向被分 割的结构的立体图。如图 9 所示, 在旋转轴方向的中央附近通过例如分割部 2C 分割成第一 吸入口 2A 和第二吸入口 2B 这两部分。电集尘器 2 或追加过滤器等在热交换器 7 的上游侧 以左右非对称的方式配置, 成为吸入通风阻力在左右不同的结构, 有时在中央附近设置分 割部 2C。 在该结构例中, 如图 6 ~图 8 所示, 通过将沿叶轮旋转轴方向 L 延伸的台阶状的阶 梯部 14 形成在导向壁 10 上, 能够实现横流风机 8 的低噪音化及高效率化, 得到安静且节能 的空调机。像这样将吸入口 2 在叶轮 8a 的旋转轴方向 L 上分割成两部分而由第一吸入口 2A 和第二吸入口 2B 构成的情况下, 将吸入口 2 分割成两部分的分割部 2C 成为阻力。由此, 在分割部 2C 的下游侧, 叶轮 8a 难以吸入及吹出。由此, 在与分割部 2C 的下游相当的位置, 吹出风速可能会变得比其他区域低。 图 10(a) 示出了来自叶轮 8a 的吹出风速 V 的分布。 横 向表示叶轮旋转轴方向 L, 在纵向上表示风速 V。如图所示, 在分割部 2C 的下游部分, 风速 V 变低。
图 10(b) 是表示导向壁 10 和与其一体构成的框体背面部 1c 的主视图, 拆下横流 风机的叶轮 8a 进行表示, 但叶轮 8a 的位置由点划线表示。在图 10(a) 和 10(b) 中, 使旋转 轴方向 L 的位置大致一致。另外, 图 11 是表示导向壁 10 和与其一体构成的框体背面部 1c 的立体图。在该结构例中, 与第一、 第二吸入口 2A、 2B 对应地, 阶梯部 16 被左右分割并形成 在第一阶梯部 16A 和第二阶梯部 16B 的两个部位。即, 在旋转轴方向 L 上, 在与中央附近的 分割部 2C 相当的中央部 B, 未形成阶梯部 16。该第一、 第二阶梯部 16A、 16B 的详细的截面 形状与图 2、 图 6 ~图 8 中的阶梯部 14 相同。
在叶轮 8a 的吹出风速较高的部分、 例如吹出风速成为 Vs 以上的部分, 在导向壁 10 上形成有第一、 第二阶梯部 16A、 16B。 即在与第一、 第二吸入口 2A、 2B 的下游相当的位置, 吹 出风速变高, 图 6 所示的导向壁表面附近的气流也以高速碰撞到导向壁 10。高速气流接触 的导向壁 10 的表面积大时, 噪音变大, 但在阶梯部 16A、 16B 的阶梯最深部附近发生涡旋而 使其附近发生负压。而且, 能够抑制通过导向壁 10 表面的高速气流剥离, 并减少高速气流 接触的导向壁 10 的表面积。由此, 能够降低噪音。
而且, 第一、 第二阶梯部 16A、 16B 分别沿旋转轴方向 L 延伸, 被设置在认为高速气 流碰撞的部分的例如整个面。吹出风速在旋转轴方向 L 上分布, 通过阶梯部 16A、 16B 产生 的涡旋的大小也在旋转轴方向 L 上变化。由此, 压力变动在旋转轴方向 L 上被缓和, 能够进
一步实现低噪音化。另外, 在阶梯部 16 连续地构成多个阶梯, 例如图 10、 图 11 中是 5 个阶 梯。由此, 吹出气流的压力变动在吹出区域 E2 朝向吹出口 3 逐渐扩散, 从而能够进一步实 现低噪音化。
尤其在吹出风速低的部分 B 未形成阶梯部 16A、 16B。 吹出风速低的情况下, 因碰撞 导向壁 10 而产生的噪音几乎不成问题。在该部分形成阶梯部 16 时, 产生的涡旋可能会阻 碍气流。 因此, 在该结构例中, 只在吹出气流高速的部分, 设置第一、 第二阶梯部 16A、 16B, 降 低高速气流产生的噪音。
根据叶轮 8a 的上游侧的结构, 也有来自叶轮 8a 的吹出风速 V 的分布如图 12 所示 的情况。图 12 中, 横向表示叶轮 8a 的旋转轴方向 L, 在纵向上表示风速 V。此时, 如果在吹 出气流高速的部分、 例如吹出风速 V 为 Vs 以上的部分的导向壁 10 上, 设置以台阶状连接多 个阶梯而成的阶梯部 16, 则能够降低高速气流产生的噪音。
这里, 作为阈值的 Vs 也因横流风机 8 的送风量而不同, 在上述中, 为便于说明, 采 用了在吹出风速 V 成为规定的风速 Vs 以上的部分设置阶梯部 16。该规定的风速值 Vs 因空 调机、 横流风机的大小和风路的结构而不同。 由此不能一概地设定, 但能够通过经验或实验 设定, 也可以通过模拟设定。另外, 在旋转轴方向 L 的两端部, 吹出风速最低, 从而也可以将 例如两端部中的风速与最快部分的风速之间的中间值以上的值设定为 Vs 等。 如上所述, 具有 : 吸入室内空气的吸入口 2 ; 与吸入的室内空气进行热交换的热交 换器 7 ; 向室内吹出热交换了的室内空气的吹出口 3 ; 送风机 8, 所述送风机 8 设置在吸入口 2 和吹出口 3 之间的热交换器 7 的下游侧, 并具有叶轮 8a, 所述叶轮 8a 以空调机主体 1 的 长度方向作为旋转轴方向 L, 被电机 12 旋转驱动, 将室内空气从吸入口 2 向吹出口 3 进行 送风 ; 稳定器 9, 所述稳定器 9 将叶轮 8a 的上游侧的吸入侧流路 E1 和下游侧的吹出侧流路 E2 分离, 并构成从叶轮 8a 到吹出口 3 的吹出侧流路 E2 的前面侧 ; 螺旋状的导向壁 10, 所 述导向壁 10 构成从叶轮 8a 到吹出口 3 的吹出侧流路 E2 的背面侧 ; 阶梯部 14, 所述阶梯部 14 设置在导向壁 10 的至少一部分, 并列设置多个阶梯 14A、 14B、 14C、 14D、 14E, 并且沿所述 送风机 8 的送风方向成为台阶状, 所述阶梯 14A、 14B、 14C、 14D、 14E 在与叶轮 8a 的旋转轴 O 垂直的截面上呈大致三角形凹陷的形状, 并沿旋转轴方向 L 延伸, 由此, 能够抑制导向壁 10 表面上的剥离, 能够扩散压力变动而得到低噪音的空调机。
另外, 在与所述叶轮 8a 的旋转轴 O 垂直的截面上, 将阶梯部 14 的一个阶梯的上 游侧端部作为阶梯开始部 14a, 将阶梯的大致三角形中最深地凹陷的部分作为阶梯最深部 14b, 将阶梯的下游侧端部作为阶梯结束部 14d, 以连结叶轮 8a 的旋转中心 O 与所述阶梯开 始部 14a 的长度 C1、 连结叶轮 8a 的旋转中心 O 与阶梯最深部 14b 的长度 C2、 连结叶轮 8a 的 旋转中心 O 与阶梯结束部 14d 的长度 C3 之间的关系满足 C1 < C2 ≤ C3 的方式构成阶梯, 由此, 能够不阻碍导向壁 10 附近的气流地降低通风阻力, 能够得到可以降低消耗电力的空 调机。
另外, 在与叶轮 8a 的旋转轴 O 垂直的截面上, 将阶梯部 14 的一个阶梯的上游侧端 部作为阶梯开始部 14a, 将阶梯的大致三角形中最深地凹陷的部分作为阶梯最深部 14b, 将 阶梯的下游侧端部作为阶梯结束部 14d, 以连结阶梯开始部 14a 与阶梯最深部 14b 的长度 h、 连结阶梯最深部 14b 与阶梯结束部 14a 的长度 S 之间的关系满足 h < S 的方式构成阶梯, 由此, 能够在阶梯最深部 14b 附近可靠地产生涡旋 G1 而发生负压, 能够得到低噪音的空调
机。 另外, 在叶轮 8a 的旋转轴方向 L 上, 在从叶轮 8a 吹出的空气流成为高速的部分的 导向壁 10 上, 设置有阶梯部 14, 由此, 能够得到可以缩小高速气流接触的导向壁 10 的表面 积且能够实现低噪音化的空调机。
另外, 吸入口 2 在叶轮 8a 的旋转轴方向 L 上被分割成两部分, 而由第一吸入口 2A 和第二吸入口 2B 构成, 并具有 : 第一阶梯部 16A, 所述第一阶梯部 16A 设置在与第一吸入口 2A 的下游相当的位置的导向壁 10 上 ; 第二阶梯部 16B, 所述第二阶梯部 16B 设置在与第二 吸入口 2B 的下游相当的位置的导向壁 10 上, 由此, 在高速气流接触的导向壁 10 的部分设 置阶梯部 16A、 16B, 能够得到可以缩小高速气流接触的导向壁 10 的表面积并实现低噪音化 的空调机。
实施方式 2
以下, 使用附图说明本发明的实施方式 2 的空调机。本实施方式涉及在叶轮 8a 的 旋转轴方向 L 上两端部附近的导向壁 10。 图 13 涉及本实施方式的空调机, 是表示导向壁 10 和与其一体构成的框体背面部 1c 的主视图, 是拆下了横流风机的叶轮 8a 进行表示, 但叶轮 8a 的位置用虚线表示。另外, 图 14 是表示导向壁 10 和与其一体构成的框体背面部 1c 的立 体图。图中, 与实施方式 1 相同的附图标记表示相同或相当的部分。
如图 13 及图 14 所示, 本实施方式中的阶梯部 17A、 17B 设置在有低速度的吹出气 流 Fs 流动的附近, 例如导向壁 10 的旋转轴方向 L 的两端部。与两端部的侧壁邻接地设置 的阶梯部 17A、 17B 是并列设置多个阶梯、 例如 5 个阶梯而以台阶状连续地构成。与该旋转 轴 O 垂直的截面形状与图 7 同样, 是以大致三角形状凹陷的形状。 在该结构中, 在导向壁 10 的两端部作为流路缩小部件而具有波动座 15, 从而阶梯部 17A、 17B 与波动座 15 邻接地设 置。另外, 阶梯部 17A、 17B 分别在旋转轴方向 L 上, 以一端部位于波动座 15 的内侧, 另一端 部至少从叶轮 8a 的端部与第二个叶轮单体 8d 交叠的方式延伸地构成。即, 阶梯部 17A 是 以跨过叶轮 8a 的风机轴侧的叶轮单体 8d1 及与叶轮单体 8d1 的内侧相邻的叶轮单体 8d2 的一部分的方式设置。另外, 阶梯部 17B 是以跨过风机电机侧的叶轮单体 8d3 及与叶轮单 体 8d3 的内侧相邻的叶轮单体 8d4 的方式设置。
从图 13 的叶轮 8a 的旋转轴方向 L 上的两端部的叶轮 8d1、 8d3 吹出到导向壁 10 附近的气流, 比从叶轮旋转轴方向 L 的中央附近吹出的高速气流 Ff 的速度低, 容易成为不 稳定的气流 Fs。图 15 是表示在与叶轮 8a 的旋转轴 O 垂直的截面上, 旋转轴方向 L 的两端 部的叶轮单体 8d1、 8d3 附近的导向壁 10 附近的吹出气流的说明图。在图中, 虚线 Ff 表示 速度快的气流, Fs 表示速度慢的气流。空调机主体长时间运转, 房间 11 的空气中含有的灰 尘堆积在过滤器 5, 横流风机 8 的通风阻力增加时, 来自叶轮 8a 的旋转轴方向 L 的两端部的 吹出气流的风速降低。观察导向壁 10 附近时, 高速气流 Ff 不到达导向壁 10 而通过远离导 向壁 10 的位置, 低速气流 Fs 在导向壁 10 的附近流动。像这样两端部的吹出气流的风速降 低时, 该附近成为极低速区域, 高湿度的房间的空气可能会从吹出口 3 逆流。如果发生该逆 流, 则冷气运转时, 在被冷却的吹出口 3 发生结露, 最坏的情况下, 结露水与叶轮 8a 的吹出 气流一起向房间 11 吹出, 会污染地板。
在本实施方式中, 在叶轮 8a 的旋转轴方向 L 的两端部设置有阶梯部 17A、 17B。例 如灰尘堆积在过滤器 5 时等产生的导向壁 10 附近的低风速且不稳定的气流 Fs, 在阶梯最深
部 17b 产生涡旋 G1, 因而发生负压, 如气流 Y 那样被阶梯法面部 17c 吸引。而且, 再附着并 沿阶梯法面部 17c 流动而流向阶梯结束部 17d。这样的低风速且不稳定的气流 Fs 与导向 壁 10 接触, 由此将要从导向壁 10 的表面离开的气流沿导向壁 10 的表面扩散, 并变得难以 剥离。
另外, 相对于叶轮 8a 的两端部的叶轮单体 8d1、 8d3, 横跨各自相邻的叶轮单体 8d2、 8d4 的位置地形成阶梯部 17A、 17B。 对叶轮单体 8d1、 8d3 和叶轮单体 8d2、 8d4 附近的吹 出气流进行比较时, 相对地在叶轮单体 8d1、 8d3 成为负压, 在叶轮单体 8d2、 8d4 成为高压。
从叶轮单体 8d2、 8d4 吹出的气流通过阶梯部 17A、 17B 的阶梯最深部 17b 流向相对 地成为负压的两端部的叶轮单体 8d1、 8d3, 气流被引向旋转轴方向 L 的两端部。由此, 能够 在叶轮 8a 的两端部的方向上扩散吹出气流, 能够使该部分的风速上升, 由此能够可靠地防 止来自室内的逆流。
其结果, 得到了即使例如灰尘堆积在过滤器也难以发生逆流现象的横流风机, 并 通过搭载该横流风机而得到高品质的空调机。
如上所述, 阶梯部 17 以邻接于与导向壁 10 的旋转轴方向 L 的两端部连接的侧壁 的方式, 设置在导向壁 10 的旋转轴方向 L 的两端部, 由此, 通过阶梯最深部 17b 产生的负压 使气流沿导向壁 10 扩散, 从而具有能够防止该附近的逆流的发生并得到高品质的空调机 的效果。
另外, 送风机 8 的叶轮 8a 通过固定沿所述旋转轴方向 L 被分割成多个的叶轮单体 8d 而构成, 设置于导向壁 10 的所述旋转轴方向 L 的两端部上的阶梯部 17A、 17B 的旋转轴方 向 L 的长度, 以与分别固定于两端部的叶轮单体 8d1、 8d3 上的相邻的叶轮单体 8d2、 8d4 交 叠的方式延伸地构成, 由此, 吸引通过阶梯最深部 17b 的旋转轴方向 L 的气流并能够可靠地 减少极低速区域, 从而得到能够防止逆流的空调机。
图 16 涉及本实施方式的空调机, 是表示拆下横流风机的叶轮 8a 时的导向壁 10 和 与其一体构成的框体背面部 1c 的立体图。在该结构例中, 形成有从叶轮旋转轴方向 L 的一 端部延伸到另一端部的阶梯部 18。 通过阶梯部 18, 在旋转轴方向 L 的中央部分, 得到如实施 方式 1 所述的低噪音化及节能效果, 在旋转轴方向 L 的两端部, 能够防止来自室内的逆流, 从而得到高品质的空调机。如图 16 所示, 导向壁 10 的侧壁, 这里是在波动座 15 的内侧, 在 旋转轴方向 L 的整体的导向壁 10 上形成阶梯部 18, 由此得到图 8 和图 15 双方的作用效果。 即, 在吹出气流为高速的旋转轴方向 L 的中央部, 也能够减少高速气流 Ff 接触的导向壁 10 的表面积并抑制从导向壁 10 的表面的剥离, 由此能够实现低噪音化及节能。而且, 在吹出 气流为低速且不稳定的两端部, 使吹出气流 Fs 向导向壁 10 的表面侧扩散, 能够防止来自室 内的逆流, 得到高品质的空调机。
如上所述, 以在旋转轴方向 L 上从导向壁 10 的一端部延伸到另一端部的方式形成 阶梯部 18, 由此通过阶梯部 18 产生的负压防止吹出气流的剥离, 得到能够实现低噪音化、 节能及防止逆流的空调机。
图 17 涉及本实施方式的空调机, 是表示拆下横流风机的叶轮 8a 时的导向壁 10 和 与其一体构成的框体背面部 1c 的立体图。在该结构例中, 形成有从叶轮旋转轴方向 L 的一 端部延伸到另一端部的阶梯部 19。而且, 在旋转轴方向 L 的多个位置, 设置有分割阶梯部 19 的多个分割件, 例如 3 个分割肋 13, 而将阶梯部 19 分割为 4 个部位。分割肋 13 沿与旋转轴 O 垂直的方向延伸, 并且是具有连结设置在中央部和两端部上的各个阶梯部 19 的阶梯 开始部 19a 与阶梯结束部 19d 的壁面的分割件。
如图 16 所述, 设置有在中央部分和两端部分的整体上延伸的阶梯部 18 时, 如前所 述, 得到吹出气流能够从中央部朝向两端部扩散的效果。 另一方面, 根据中央部的吹出气流 的高速气流 Ff 和两端部的吹出气流的低速气流 Fs 的速度不同, 也有可能从中央部向两端 部大量过分地流动。因此, 在图 17 所示的结构例中, 以沿与旋转轴方向 L 垂直的方向延伸 的方式设置分割肋 13。与分割肋 13 的叶轮 8a 相对的面以与未设置阶梯部 19 的导向壁 10 的假想表面大致一致的方式构成。 通过该分割肋 13, 阻止在中央部流动的高速气流 Ff 通过 阶梯部 19 向两端部过剩地流动。在与分割肋 13 的叶轮 8a 相对的面和叶轮 8a 之间, 存在 未形成阶梯部 19 的结构的空间。由此, 以某程度抑制从中央侧向两端部流动。即, 通过分 割肋 13, 将从中央侧向两端部的气流向与旋转轴 O 正交的方向强制地整流。 这样, 能够进一 步稳定两端部附近的导向壁 10 的气流, 得到更高品质的空调机。
在与旋转轴 O 垂直的截面上, 分割件开始部即分割肋 13 的开始位置 13A 与阶梯部 19 的开始位置同样, 分割件结束部即分割肋 13 的结束位置 13B 与阶梯部 19 的结束位置同 样即可。即, 将分割肋 13 设置在阶梯部形成角度 θs 的范围。分割肋 13 具有通过阶梯部 19 阻止中央侧的高速气流向两端部的低速流的部分过剩地流动的作用。由此, 在沿与旋转 轴 O 垂直的方向的导向壁 10 的表面的面上, 至少包含形成有阶梯部 19 的部分在内地设置 即可。
此外, 关于将分割肋 13 在旋转轴方向 L 上设置在哪个位置, 不限于图 16。只要至 少在两端部的附近分别设置 1 个, 就能够得到使两端部附近的导向壁 10 的气流整流而稳定 化的效果。
如上所述, 在导向壁 10 的旋转轴方向 L 的中央部和两端部之间具有分割件 13, 该 分割件 13 沿与旋转轴 O 垂直的方向延伸, 且具有连结分别设置在中央部和两端部上的阶梯 部 19 的阶梯开始部 19a 与阶梯结束部 19d 的壁面, 阻止在中央部流动的高速气流通过阶梯 部 19 向所述两端部过剩地流动, 由此, 能够有效地发挥阶梯部 19 的效果, 得到稳定的气流, 并具有得到高品质的空调机的效果。
图 18 涉及本实施方式的空调机, 是表示拆下横流风机的叶轮 8a 时的导向壁 10 和 与其一体构成的框体背面部 1c 的立体图。在该结构例中, 阶梯部 20、 21 在旋转轴方向 L 上 被分割成三部分, 改变中央部阶梯部 20 与两端部阶梯部 21 的阶梯部形成角度 θs 及多个 阶梯的斜面长度 S。 例如, 通过中央部阶梯部 20 的阶梯部形成角度 θs(c) 和两端部阶梯部 21 的阶梯部形成角度 θs(e), 分别使阶梯开始部及阶梯结束部向送风方向偏移的同时, 满 足 θs(c) < θs(e)。而且, 对于中央部阶梯部 20 和两端部阶梯部 21, 都使多个阶梯的阶 梯宽度即斜面长度 Sc 和 Se 从上游侧朝向下游侧逐渐变长。
如上所述, 导向壁 10 的周边的气流在旋转轴方向 L 的中央部分是高速气流, 在两 端部是低速气流。因此, 将两端部阶梯部 21 的开始位置设置在中央部阶梯部 20 的开始位 置的上游侧。从叶轮 8a 吹出的具有速度分布的气流中的两端部的气流在两端部阶梯部 21 发生涡旋, 并在阶梯最深部成为负压。
由此, 在两端部的附近流动的中央部的气流被吸引到两端部, 并成为具有朝向两 端部的分量的气流。由此, 在旋转轴方向 L 上, 吹出气流的速度差被缓和一些, 两端部附近的低速度的气流向导向壁 10 的两端部侧扩散, 从而能够进一步可靠地防止来自室内的逆 流。
另外, 由于两端部阶梯部 21 和中央部阶梯部 20 的阶梯最深部的位置相互错位, 所 以能够防止从中央部朝向两端部的气流变得过多。即, 在中央部阶梯部 20 和两端部阶梯部 21 的边界部分不设置图 17 所示的分割肋, 也能够发挥对从中央部侧向两端部的气流进行 整流的作用。
另外, 使阶梯部 20、 21 的斜面长度分别不同地构成。
这里, 使中央部阶梯部 20 的斜面长度 Sc 和两端部阶梯部 21 的斜面长度 Se 分别 独立地从上游侧向下游侧逐渐变长地变化。在与旋转轴 O 垂直的截面上, 螺旋状的导向壁 10 是形成流路宽度逐渐变宽的流路的形状。
随着该螺旋状的扩展, 阶梯部的斜面长度 S 在下游侧变长的情况下, 能够在下游 部分对风向叶片正前方的气流进行整流。然后, 通过风向叶片使通风阻力变化并向室内吹 出时, 变得容易控制吹出方向。另外, 对框体背面部 1c 进行成形时, 是容易从成形模具脱模 的形状, 从而是脱模容易的结构。
另一方面, 能够使阶梯部 20、 21 的斜面长度 Sc、 Se 以从上游侧向下游侧逐渐变短 的方式变化。该情况下, 通过在阶梯部 20、 21 的阶梯最深部附近产生的负压, 能够使速度逐 渐降低的吹出气流成为沿导向壁 10 的气流的方式扩散。由此, 能够使宽度宽的吹出气流从 吹出口 3 向室内吹出。这样, 不会得到集中到局部的偏向的气流, 而得到体感性好的吹出气 流。 在图 18 中, 根据旋转轴方向 L, 与叶轮 8a 的吹出气流的速度和通风阻力的差相应 地, 使阶梯部 20、 21 的形状变化, 来最优化导向壁 10 的表面形状。由此, 能够进一步低噪音 化、 节能、 进一步防止逆流并得到高品质的空调机。
图 19 涉及本实施方式的空调机, 是表示拆下横流风机的叶轮 8a 时的导向壁 10 和 与其一体构成的框体背面部 1c 的立体图。在该结构例中, 阶梯部 22、 23 在旋转轴方向 L 上 分割成两部分, 通过朝向左侧的阶梯部 22 和朝向右侧的阶梯部 23 使阶梯部形成角度 θs 及多个阶梯的斜面长度 S 变化。
例如, 在吸入侧流路 E1 中, 在热交换器 7 的上游侧, 具有与电集尘器 6 或过滤器 5 相比, 能够对更细微的灰尘进行集尘的高性能过滤器等。在具有这样的高性能过滤器的情 况下, 其下游侧的通风阻力变高, 容易成为低速气流。因此, 如图 19 所示, 在朝向左侧的通 风阻力高的部分, 如阶梯部 22 那样使阶梯部形成角度 θs 变大, 由此能够使低速的吹出气 流向导向壁 10 的表面扩散。另外, 在上游侧的通风阻力低的部分, 如阶梯部 23 那样使阶梯 部形成角度 θs 变小, 由此能够得到仅该气流的位置所需的剥离防止作用和扩散作用。另 外, 在阶梯部 22 和阶梯部 23 的边界部分, 使多个阶梯的最深部的位置错位地构成, 由此能 够控制旋转轴 O 方向的气流变得过多, 并能够将吹出气流整流成朝向直接达到旋转轴 O 的 方向。
这样, 根据叶轮 8a 的旋转轴方向 L 上的通风阻力之差, 来最优化阶梯部 22、 23 的 形状, 由此能够进一步低噪音化、 节能, 并得到更高品质的空调机。
这里, 图 18、 图 19 所示的阶梯部的形状的最优化是指, 在旋转轴方向 L 上将阶梯部 分割成多个地构成, 使分割的多个阶梯部中的阶梯开始部的位置在邻接的阶梯部不同。另
外, 使分割的多个阶梯部中的阶梯开始部的位置在邻接的阶梯部不同。 另外, 使分割的多个 阶梯部中的阶梯最深部的位置在邻接的阶梯部不同。另外, 使分割的多个阶梯部中的阶梯 结束部的位置在邻接的阶梯部不同地构成。 这样, 通过在邻接的阶梯部不同地构成, 能够对 从中央部向两端部的气流进行整流。另外, 通过形成在中央部分的高速气流的部分上的阶 梯部, 考虑到沿导向壁 10 的气流的表面积, 能够降低噪音。另外, 通过形成在两端部的低速 气流的部分上的阶梯部, 能够成为沿导向壁 10 的气流的方式扩散, 并能够防止来自室内的 逆流, 能够得到可靠性高的空调机。
这样, 若在旋转轴方向 L 上分割阶梯部, 则能够与沿导向壁 10 流来的风速和风量 相应地使阶梯部的形状沿旋转轴方向 L 变化地构成。
当然, 在邻接的阶梯部, 不用使阶梯开始部的位置及阶梯最深部的位置及阶梯结 束部的位置全部变化, 只要使至少一个位置变化, 就能够以某程度与该部分的通风阻力相 应地进行最优化, 另外, 能够得到某程度的旋转轴方向 L 的整流效果。相反, 通过变化的一 方, 能够控制整流效果。
另外, 在邻接的阶梯部, 全部采用同样的阶梯的结构, 使其最上游侧的阶梯的阶梯 开始位置在邻接的阶梯部有一些错位, 也能够使阶梯开始部的位置及阶梯最深部的位置及 阶梯结束部的位置变化。 如上所述, 在旋转轴方向 L 上, 将阶梯部分割成多个地构成, 使分割了的多个阶梯 部 20、 21、 22、 23 的阶梯开始部的位置或阶梯最深部的位置或阶梯结束部的位置, 以在邻接 的阶梯部 20 和 21 或阶梯部 22 和 23 不同的方式构成, 由此, 能够与旋转轴方向 L 上的通风 阻力之差相应地对导向壁 10 的表面形状进行最优化, 具有得到能够进一步实现低噪音化、 节能及高品质化的空调机的效果。
另外, 使连结构成阶梯部的一个阶梯的阶梯最深部与阶梯结束部的长度 S, 相对于 多个阶梯从上游侧朝向下游侧逐渐变长或逐渐变短地变化, 由此, 具有以下的效果。
即, 使连结一个阶梯的阶梯最深部与阶梯结束部的长度 S, 相对于多个阶梯从上游 侧朝向下游侧逐渐变长地变化, 由此在设置阶梯部的效果的基础上, 还具有得到容易控制 吹出方向、 且制造时容易脱模的空调机的效果。
另外, 使连结一个阶梯的阶梯最深部与阶梯结束部的长度 S, 相对于多个阶梯从上 游侧朝向下游侧逐渐变长地变化, 由此在设置阶梯部的效果的基础上, 还能够使吹出气流 向吹出侧流路 E2 的流路扩散, 在设置阶梯部的效果的基础上, 还具有可靠地防止逆流并得 到可靠性高的空调机的效果。
此外, 在实施方式 1 中, 构成阶梯部的阶梯的法面部长度 S 全部相同, 但也可以从 上游侧朝向下游侧逐渐变长或变短地变化。 另外, 像图 10、 图 11 的阶梯部 16A、 16B 或图 13、 图 14 的阶梯部 17A、 17B 那样, 在旋转轴方向 L 上分割成多个地构成的阶梯部中, 也可以使 分割的多个阶梯部中的阶梯开始部的位置或阶梯最深部的位置或阶梯结束部的位置, 在分 割的阶梯部不同地构成。
另外, 在实施方式 1 及实施方式 2 中, 使构成阶梯部的多个阶梯的阶梯最深部与旋 转轴方向 L 平行地构成, 但不限于此。也可以相对于旋转轴方向 L 倾斜一些地构成。只要 阶梯部沿旋转轴方向 L 延伸地构成, 就能够在该方向上使涡旋 G1 的大小变化而缓和压力变 动, 实现低噪音化。
另外, 将多个阶梯大致平行地配置, 但也可以不相互平行, 而稍倾斜地配置。只要 阶梯部是在与旋转轴 O 垂直的方向的截面上为多个阶梯以大致台阶状构成, 就能够使吹出 气流的压力变动沿送风方向逐渐扩散, 实现低噪音化。
实施方式 3
以下, 使用附图说明本发明的实施方式 3 的空调机。此外, 主要结构及对应的附图 标记与实施方式 1 或实施方式 2 相同。图 20 是局部分解框体背面部 1c 地进行表示的立体 图。在框体背面部 1c, 在导向壁 10 的背面部分形成下层基盘 10c, 在该导向壁表面侧具有 多个下层侧对位部, 例如凹凸形状的导向孔 10d。导向壁的表面块 25 在这里是例如在旋转 轴方向 L 上由 5 个部分 25a、 25b、 25c、 25d、 25e 构成。表面块 25a、 25b、 25c、 25d、 25e 的各自 的内面以嵌合在与导向壁的固定位置对应的下层基盘 10c 的下层侧嵌合部 10d 的方式能够 嵌入导向孔 10d 地构成。设置实施方式 1 及实施方式 2 中说明的任意结构的阶梯部 26b、 26d。
在旋转轴方向 L 上, 如两端部 25a、 25e、 中央部 25c、 两端部和中央部的中间部 25b、 25d 那样地分割, 根据吸入区域 E1 侧的通风阻力分布, 例如通过模拟等最优化地决定各部 分的导向壁 10 的表面形状。
在图 20 的情况下, 例如不在两端部 25a、 25e、 中央部 25c 上设置阶梯部 26, 而在两 端部和中央部的中间部 25b、 25d 设置阶梯部 26b, 26d。 而且, 一体或分体地构成各个表面块 25a、 25b、 25c、 25d、 25e, 使各表面块的内面对位在与导向壁 10 的固定位置对应的下层基盘 10c 的下层侧对位部即导向孔 10d, 由此固定在框体背面部 1c 上。
若这样构成, 通过将导向壁 10 的表面分割成多个的多个表面块 25a、 25b、 25c、 25d、 25e, 能够改变各表面块的组合。根据使用的环境状况制造不同形状的导向壁 10 时, 也 能够使框体背面部 1c 通用而标准化, 能够容易地改变, 由此能够根据环境状况的变化地实 施通用化。而且, 能够构成与其环境状况适应的形状的导向壁 10。
由此, 能够低噪音化, 能够节能, 而且能够得到更高品质的空调机。
另外, 通过这样形成, 即便是通风阻力在叶轮长度方向 L 上不同的规格的结构, 也 能够使框体背面部 1c 通用并且只要改变导向壁表面块 25 就能够应对。 由此, 通过在导向壁 10 的至少一部分设置阶梯部, 能够构成低噪音化、 节能及高可靠性的空调机, 而且不需要整 体大型的模具的制作及成形, 规格变更的应对容易, 并实现制造成本的降低。其结果, 能够 提供廉价的产品。
在图 20 中, 将导向壁 10 在旋转轴方向 L 上分割成 5 块, 将导向壁的表面块 25a、 25b、 25c、 25d、 25e 与导向壁的下层基盘 10c 对位地构成。 由此, 能够自由自在地设计各块的 形状。另外, 进行一次试运转, 能测定运转状态的噪音和逆流状态, 并进一步容易地进行改 变以使设计变得最佳。
此外, 不限于 5 块, 例如也可以在叶轮 8a 的旋转方向、 即与旋转轴 O 垂直的方向上 实施分割的结构。
另外, 对位部 10d 不限于通过凹凸对位的结构, 也可以以爪状来嵌入。另外, 也可 以是其他结构。
如上所述, 具有 : 吸入室内空气的吸入口 2 ; 与吸入的室内空气进行热交换的热交 换器 7 ; 向室内吹出热交换后的室内空气的吹出口 3 ; 送风机 8, 所述送风机 8 设置在吸入口2 和吹出口 3 之间的热交换器 7 的下游侧, 并具有叶轮 8a, 所述叶轮 8a 以空调机主体 1 的 长度方向作为旋转轴方向 L, 被电机 12 旋转驱动, 将室内空气从所述吸入口 2 向所述吹出口 3 进行送风 ; 稳定器 9, 所述稳定器 9 将叶轮 8a 的上游侧的吸入侧流路 E1 和下游侧的吹出 侧流路 E2 分离, 并构成从叶轮 8a 到吹出口 3 的吹出侧流路 E2 的前面侧 ; 螺旋状的导向壁 10, 所述导向壁 10 构成从叶轮 8a 到吹出口 3 的吹出侧流路 E2 的背面侧 ; 下层基盘 10c, 所 述下层基盘 10c 设置在导向壁 10 的表面的下层, 在导向壁 10 的表面侧具有下层侧嵌合部 10d, 导向壁 10 的表面由分割成多个的多个表面块 25a、 25b、 25c、 25d、 25e 构成, 并且, 表面 块 25a、 25b、 25c、 25d、 25e 的各自的内面以嵌合于与导向壁的固定位置相当的下层基盘 10c 的下层侧嵌合部 10d 的方式形成, 能够改变各表面块 25a、 25b、 25c、 25d、 25e 的组合, 由此, 将导向壁 10 的表面与通风阻力相应地作成最佳的形状, 能够得到低噪音化、 节能及高可靠 性的空调机, 而且, 是通风阻力在旋转轴方向 L 上不同的结构, 使框体背面部 1c 共通而只改 变导向壁块 16 即可, 不需要整体大型的模具的制作及成形, 规格变更的应对容易, 能够实 现制造成本的降低, 其结果, 能够提供廉价的产品。
另外, 多个表面块 25a、 25b、 25c、 25d、 25e 的至少一个表面块 25b、 25d 的特征是具 有实施方式 1 或 2 中所述的阶梯部中的任意至少一个阶梯部, 由此能够实现低噪音且节能, 容易应对制作可靠性高的空调机时的规格变更, 能够得到具有通用性的空调机。
附图标记的说明
1 空调机主体
1c 框体背面部
1d 空调机主体上部
2 吸入口
2A、 2B 第一、 第二吸入口
3 吹出口
5 过滤器
6 电集尘器
7 热交换器
8 送风机
8a 叶轮
8d 叶轮单体
8d1、 8d3 叶轮的两端部的叶轮单体
8d2、 8d4 与叶轮的两端部相邻的内侧的叶轮单体
9 稳定器
10 导向壁
10a 导向壁始点
10b 导向壁终点
10c 下层基盘
10d 对位部
12 电机
13 分割件14 阶梯部 14A、 14B、 14C、 14D、 14E 一个阶梯 14a 阶梯部开始部 14b 阶梯部最深部 14c 阶梯部法面部 14d 阶梯部结束部 15 流路缩小部件 16、 17、 18、 19、 20、 21、 22、 23 阶梯部 25 导向壁的表面块 26 阶梯部 C1 叶轮旋转轴中心 O 和阶梯开始部 14a 的距离 C2 叶轮旋转轴中心 O 和阶梯最深部 14b 的距离 C3 叶轮旋转轴中心 O 和阶梯结束部 14d 的距离 E1 叶轮吸入侧流路 E2 叶轮吹出侧流路 Ff 高速的吹出气流 Fs 低速的吹出气流 G1 涡旋 L 叶轮旋转轴方向 O 叶轮旋转轴 ( 旋转中心 ) RO 叶轮旋转方向 S 阶梯最深部和阶梯结束部之间的长度 ( 法面部长度 ) h 阶梯开始部和阶梯最深部之间的长度 θc 导向壁螺旋角 θs 阶梯部形成角度