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JP2011064360A - Air conditioner - Google Patents

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JP2011064360A
JP2011064360A JP2009213655A JP2009213655A JP2011064360A JP 2011064360 A JP2011064360 A JP 2011064360A JP 2009213655 A JP2009213655 A JP 2009213655A JP 2009213655 A JP2009213655 A JP 2009213655A JP 2011064360 A JP2011064360 A JP 2011064360A
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JP
Japan
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cross
air conditioner
flow fan
fan
air
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009213655A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Shigenaga
康 繁永
Hiroshi Iwase
拓 岩瀬
Hironobu Yamakawa
寛展 山川
Tsutomu Imoto
勉 井本
Satomi Tokita
悟己 時田
Masakazu Awano
真和 粟野
Kenichi Yahagi
健一 矢萩
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Hitachi Global Life Solutions Inc
Original Assignee
Hitachi Appliances Inc
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Publication date
Application filed by Hitachi Appliances Inc filed Critical Hitachi Appliances Inc
Priority to JP2009213655A priority Critical patent/JP2011064360A/en
Priority to CN2010101157276A priority patent/CN102022778A/en
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Abstract

【課題】ファン音の音質改善と騒音低減を行うとともに効率を維持することができる空気調和機を提供する。
【解決手段】本発明の空気調和機は、熱交換器7で冷却または加熱した空気を貫流ファン8で室内に吹き出す空気調和機Kであって、貫流ファン8はその回転軸方向に沿って外径が波形に変化するように形成される複数枚の羽根8bと、貫流ファン8から室内への空気の吹き出し風路を形成するケーシング9とを備え、波形の凸部の頂点を結ぶ直線を羽根8bの先端と仮定し、波形の高低差がA、羽根8bとケーシング9とのクリアランスがB、羽根8bの弦長がLのとき、A×B0.5×L−1.5≦0.125の範囲としている。
【選択図】図1
An air conditioner that can improve fan sound quality and reduce noise while maintaining efficiency.
An air conditioner according to the present invention is an air conditioner K that blows air cooled or heated by a heat exchanger 7 into a room by a cross-flow fan 8, and the cross-flow fan 8 is disposed outside along the direction of its rotation axis. A plurality of blades 8b formed so that the diameter changes into a corrugated shape, and a casing 9 that forms an air blowing passage for air from the cross-flow fan 8 into the room, and the straight line connecting the apexes of the corrugated convex portions Assuming the tip of 8b, when the height difference of the waveform is A, the clearance between the blade 8b and the casing 9 is B, and the chord length of the blade 8b is L, A × B 0.5 × L −1.5 ≦ 0. The range is 125.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、貫流ファンを送風機として室内ユニットに用いる空気調和機に関する。   The present invention relates to an air conditioner that uses a cross-flow fan as an air blower in an indoor unit.

従来、空気調和機における室内ユニットの貫流ファンの羽根を、波形とすることで騒音低減を行う技術として、例えば特許文献1が知られている。
特許文献1に開示の技術は、回転軸方向に沿って外径が変化する波形の羽根として、貫流ファンの回転方向に沿って羽根の外形寸法の変動の位相を変化させ、空気の流れの干渉を緩和することで音質改善と騒音低減を図っている。
Conventionally, for example, Patent Document 1 is known as a technique for reducing noise by corrugating the blades of a cross-flow fan of an indoor unit in an air conditioner.
The technique disclosed in Patent Document 1 changes the phase of fluctuation of the outer dimension of the blade along the rotational direction of the cross-flow fan as a corrugated blade whose outer diameter changes along the rotation axis direction, thereby interfering with the air flow. To improve sound quality and reduce noise.

特許第3137897号公報(段落0017、0027、図1等)Japanese Patent No. 3137897 (paragraphs 0017, 0027, FIG. 1, etc.)

ところで、貫流ファンの外径側の形状が波形となれば羽根は部分的に外径が縮小する形状となる。そのため、特許文献1では騒音は低減されても羽根の外径が部分的に縮小することにより、送風面積が縮小し送風機性能が低下してファンへの入力が増大するおそれがある。
ここで、空気調和機に用いられる貫流ファンは、熱交換器側から貫流ファンの中心側に向かって吸い込んだ空気を、吹出口から室内に吹き出すために貫流ファンの外側に送風するものであり、羽根が回転している間に羽根間の流れが逆転するような特質をもつ流れを生ずる送風機である。
By the way, if the shape on the outer diameter side of the cross-flow fan has a waveform, the blades are partially reduced in outer diameter. Therefore, in Patent Document 1, even if the noise is reduced, the outer diameter of the blade is partially reduced, so that the blower area is reduced, the blower performance is lowered, and the input to the fan may be increased.
Here, the cross-flow fan used in the air conditioner blows the air sucked from the heat exchanger side toward the center side of the cross-flow fan to the outside of the cross-flow fan in order to blow out the air from the outlet into the room. It is a blower that generates a flow having such characteristics that the flow between the blades is reversed while the blades are rotating.

貫流ファンにおける空気の内径側から外径側への吹き出しから空気の外径側から内径側への吸い込みに変わる境界には、空気の流れが常に回っている循環渦の領域が存在し、その領域の中では貫流ファンから外方へ流出した空気の流れがケーシングにより押し戻されて貫流ファン内部へ流入している。この際、貫流ファンの羽根が循環渦の領域を通過するとき、貫流ファンから吹き出してケーシングにより押し戻されてくる空気の流れと羽根の外径側との干渉による軸動力がかかり、貫流ファンを駆動する入力が増加する。   In the cross-flow fan, there is a circulation vortex area where the air flow is constantly turning, at the boundary where the air flow from the inner diameter side to the outer diameter side changes to the suction of the air from the outer diameter side to the inner diameter side. The flow of air that flows out from the cross-flow fan is pushed back by the casing and flows into the cross-flow fan. At this time, when the blades of the cross-flow fan pass through the circulation vortex region, axial power is applied by the interference between the air flow blown out of the cross-flow fan and pushed back by the casing and the outer diameter side of the blade, and the cross-flow fan is driven. The input to be increased.

送風機の羽根の外径側を波形として羽根の面積が縮小すれば、送風機性能が低下して入力が増大する傾向にある。
すなわち、貫流ファンの外径側が波形となれば羽根は部分的に外径が縮小する形状となり、騒音は低減されても羽根の外径が部分的に縮小することにより送風機性能が低下して貫流ファンへの入力が増大する。
本発明は上記実状に鑑み、ファン音の音質改善と騒音低減を図れるとともに効率を維持できる空気調和機の提供を目的とする。
If the area of the blade is reduced with the outer diameter side of the blade of the blower as a waveform, the fan performance tends to be reduced and the input tends to increase.
In other words, if the outer diameter side of the once-through fan has a waveform, the blades are partially reduced in outer diameter, and even if noise is reduced, the outer diameter of the blades is partially reduced, resulting in lower fan performance and reduced Input to the fan increases.
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an air conditioner capable of improving fan sound quality and reducing noise and maintaining efficiency.

上記目的を達成すべく、本発明に関わる空気調和機は、熱交換器で冷却または加熱した空気を貫流ファンで室内に吹き出す空気調和機であって、前記貫流ファンはその回転軸方向に沿って外径が波形に変化するように形成される複数枚の羽根と、前記貫流ファンから前記室内への前記空気の吹き出し風路を形成するケーシングとを備え、前記波形の凸部の頂点を結ぶ直線を前記羽根の先端と仮定し、前記波形の高低差がA、前記羽根と前記ケーシングとのクリアランスがB、前記羽根の弦長がLのとき、A×B0.5×L−1.5≦0.125の範囲としている。 In order to achieve the above object, an air conditioner according to the present invention is an air conditioner that blows out air cooled or heated by a heat exchanger into a room by a cross-flow fan, and the cross-flow fan extends along the rotation axis direction thereof. A straight line that includes a plurality of blades formed so that an outer diameter changes in a waveform, and a casing that forms a blowout air passage for the air from the cross-flow fan into the room, and connects the vertices of the convex portions of the waveform Is the tip of the blade, the height difference of the waveform is A, the clearance between the blade and the casing is B, and the chord length of the blade is L, A × B 0.5 × L −1.5 ≦ 0.125 is set.

本発明によれば、ファン音の音質改善と騒音低減を図れるとともに効率を維持できる空気調和機を実現できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the air conditioner which can aim at the sound quality improvement of a fan sound, noise reduction, and maintaining efficiency can be implement | achieved.

本発明に関わる実施形態の空気調和機の室内ユニットの概略構造を示す正面図である。It is a front view which shows schematic structure of the indoor unit of the air conditioner of embodiment concerning this invention. 実施形態の室内ユニットを側方から見た概略構造を示す要部側断面図である。It is a principal part sectional side view which shows the schematic structure which looked at the indoor unit of embodiment from the side. 実施形態の空気調和機の室内ユニットに備わる貫流ファンの斜視図である。It is a perspective view of a cross-flow fan with which an indoor unit of an air harmony machine of an embodiment is provided. 実施形態の貫流ファンを複数で構成する貫流ファンブロックを示す斜視図である。It is a perspective view showing a once-through fan block which constitutes a plurality of once-through fans of an embodiment. 実施形態の貫流ファンブロックを構成する貫流ファン羽根を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the cross-flow fan blade | wing which comprises the cross-flow fan block of embodiment. 図5に示す貫流ファン羽根を波形底部で切断したF断面図である。It is F sectional drawing which cut | disconnected the once-through fan blade | wing shown in FIG. 5 by the waveform bottom part. 図2に示す室内ユニットの側面断面における貫流ファン、ケーシングの近傍の拡大図である。It is an enlarged view of the vicinity of the cross-flow fan and casing in the side surface cross section of the indoor unit shown in FIG. 図7に示すケーシングのフロントノーズ付近の領域G部の拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a region G near the front nose of the casing shown in FIG. 7. 貫流ファン羽根を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a once-through fan blade | wing. 図5に示す貫流ファン羽根のF断面図である。It is F sectional drawing of the once-through fan blade | wing shown in FIG. 図2に示す室内ユニットの側方視の要部側断面における貫流ファンとケーシングを示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the cross-flow fan and casing in the principal part side cross section of the indoor unit shown in FIG. 2 by the side view. 図8に示す貫流ファン羽根の波形の高低差AとクリアランスBの関係によるファン入力比の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the fan input ratio by the relationship between the height difference A of the waveform of the once-through fan blade | wing shown in FIG. (B/L)を定数として(A/L)を変化させた場合のファン入力比を表す図である。It is a figure showing a fan input ratio at the time of changing (A / L) by making (B / L) into a constant. (A/L)を定数として二種の(A/L)の実験値(◇、◆の二種に)について(B/L)を変化させた場合のファン入力比を表す図である。It is a figure showing a fan input ratio at the time of changing (B / L) about two types of experimental values (in the two types of ◇ and ◆) with (A / L) as a constant. (a)、(b)、および(c)は、それぞれn=1、0.75、0.5のときの貫流ファン羽根の外径の回転軸方向の波形の例を示す図である。(a), (b), (c) is a figure which shows the example of the waveform of the rotating shaft direction of the outer diameter of a once-through fan blade | wing at the time of n = 1, 0.75, and 0.5, respectively.

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
本発明の実施形態は、空気調和機の一例として、送風する空気と冷媒との熱交換を行う熱交換器および熱交換した空気を室内へ送風する貫流ファンを有する室内ユニットK1と、外気と冷媒との熱交換を行う熱交換器および冷媒のガスを圧縮する圧縮機を有する室外ユニット(図示せず)とを備えたセパレート型の空気調和機Kに適用している。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
As an example of an air conditioner, an embodiment of the present invention includes an indoor unit K1 having a heat exchanger that exchanges heat between air to be blown and a refrigerant, a cross-flow fan that blows heat-exchanged air into the room, and outside air and refrigerant. This is applied to a separate type air conditioner K that includes a heat exchanger that performs heat exchange with an outdoor unit (not shown) having a compressor that compresses refrigerant gas.

<空気調和機Kの室内ユニットK1>
図1は、実施形態の空気調和機Kの室内ユニットK1の概略構造を示す正面図である。図2は、図1に示す室内ユニットK1を側方から見た概略構造を示す要部側断面図である。
図1、図2に示すように、実施形態の空気調和機Kの室内ユニットK1の前面側には、筐体前板を成す前面パネル1が配置されており、上面側には筐体上板を成す上面グリル2が配設されている。
前面パネル1の上部は、支持構造部材である鋼製のユニット枠3に取付けられている。取付けられた前面パネル1は、内部機構(図示せず)により、上部の支持軸を支点にして下部が開閉可能とされる一方、空気調和機の運転中、その下部の支持軸を支点にして上部が開口し、前面側から空気を吸い込むように構成されている。
<Indoor unit K1 of air conditioner K>
Drawing 1 is a front view showing the schematic structure of indoor unit K1 of air harmony machine K of an embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional side view of an essential part showing a schematic structure of the indoor unit K1 shown in FIG. 1 viewed from the side.
As shown in FIGS. 1 and 2, a front panel 1 that constitutes a front panel of the casing is disposed on the front side of the indoor unit K1 of the air conditioner K according to the embodiment, and an upper panel of the casing is disposed on the upper surface side. A top grill 2 is provided.
The upper part of the front panel 1 is attached to a steel unit frame 3 which is a support structure member. The mounted front panel 1 can be opened and closed by an internal mechanism (not shown) with the upper support shaft as a fulcrum, while the lower support shaft is used as a fulcrum during the operation of the air conditioner. The upper part is open, and air is sucked from the front side.

前面パネル1は、上部をユニット枠3から外すことで取外しができる一方、上部をユニット枠3に係合することにより取付けることができ、室内ユニットK1に脱着可能に構成されている。
上面グリル2は、前面パネル1と同様、ユニット枠3に取付けられており、ユニット枠3から脱着可能である。
The front panel 1 can be removed by removing the upper part from the unit frame 3, and can be attached by engaging the upper part with the unit frame 3, and is configured to be detachable from the indoor unit K 1.
Similar to the front panel 1, the top grill 2 is attached to the unit frame 3 and is detachable from the unit frame 3.

図2に示すように、室内ユニットK1の下面側には、送風を上下方向(図1、図2の紙面上下方向)に案内する横風向板11がそれぞれケーシング9の回転軸11a、11bに回転自在に取付けられている。
室内ユニットK1の空気の吹出口K10は、横風向板11が、それぞれ図2の矢印α1、α2方向に回転することで、開閉される構成である。
室内ユニットK1は、以上の前面パネル1、上面グリル2、ユニット枠3、横風向板11、および、吹出口K10への送風ガイドを形成するケーシング9等によってほぼ外形状が形成されている。
As shown in FIG. 2, on the lower surface side of the indoor unit K <b> 1, a lateral wind direction plate 11 that guides air flow in the vertical direction (the vertical direction in FIG. 1 and FIG. 2) rotates around the rotation shafts 11 a and 11 b of the casing 9, respectively. It is installed freely.
The air outlet K10 of the indoor unit K1 is configured to be opened and closed by the horizontal wind direction plate 11 rotating in the directions of arrows α1 and α2 in FIG.
The indoor unit K1 has a substantially outer shape formed by the front panel 1, the upper grill 2, the unit frame 3, the lateral wind direction plate 11, the casing 9 that forms a blowing guide to the outlet K10, and the like.

室内ユニットK1の前面を形成する前面パネル1、上面を形成する上面グリル2の直ぐ内側には、図2に示すように、大きな埃を除去するプレフィルタ4が配置されている。
プレフィルタ4は、除去した埃等を取り除くため、ユニット枠3に脱着自在に取付けられており、外方および内方にスライドさせることで、ユニット枠3から脱着可能である。前面側のプレフィルタ4の内側には、小さな埃、細かなチリ等を除去する空清フィルタ5が、室内ユニットK1の前面側に配設されている。空清フィルタ5も、プレフィルタ4と同様、ユニット枠3に取付けられ、スライドさせることにより、脱着可能である。
As shown in FIG. 2, a pre-filter 4 for removing large dust is disposed immediately inside the front panel 1 forming the front surface of the indoor unit K1 and the top grill 2 forming the top surface.
The prefilter 4 is detachably attached to the unit frame 3 in order to remove the removed dust and the like, and can be detached from the unit frame 3 by sliding outward and inward. Inside the pre-filter 4 on the front side, an air purification filter 5 for removing small dust, fine dust and the like is disposed on the front side of the indoor unit K1. The air purification filter 5 is also attached to the unit frame 3 like the pre-filter 4 and can be detached by sliding.

室内ユニットK1のプレフィルタ4、空清フィルタ5、およびケーシング9の内側には、室内の空気から吸熱したり室内への空気に放熱するための熱交換器7が、冷媒が流れるパイプと吸熱、放熱を促進するフィンとが形成されて配設されている。
図2に示すように、熱交換器7は、室内ユニットK1の上方側で一箇所区切られ、前方側で二箇所区切られ、合計三箇所で区切られ、貫流ファン8を囲って配置されている。
貫流ファン8は、その回転軸の端部が図示しないモータに連結されるとともに、ケーシング9に挟まれるように配設されている。該モータの駆動により貫流ファン8は、時計回り(図2のβ1方向)に回転する。
Inside the pre-filter 4, the air purification filter 5, and the casing 9 of the indoor unit K 1, a heat exchanger 7 for absorbing heat from indoor air or dissipating heat to the air into the room includes a pipe through which the refrigerant flows, heat absorption, and heat dissipation. Fins that promote the above are formed and disposed.
As shown in FIG. 2, the heat exchanger 7 is divided at one location on the upper side of the indoor unit K <b> 1, divided at two locations on the front side, and divided at a total of three locations, and is disposed around the cross-flow fan 8. .
The cross-flow fan 8 is disposed so that the end of its rotating shaft is connected to a motor (not shown) and is sandwiched between casings 9. The cross-flow fan 8 is rotated clockwise (β1 direction in FIG. 2) by driving the motor.

縦風向板10は、取付け部分10aを支点に回転自在にケーシング9に取付けられており、自動(電動)または手動で回転させることにより、貫流ファン8から吹出口K10への送風を左右方向(図1の紙面の左右方向)にガイドする。
冷媒用銅パイプ16は、冷媒が熱を室内ユニットK1と室外ユニットとの間を運ぶために循環するパイプであり、断熱材16aに覆われ冷媒の熱を断熱する構成とされている。冷媒用銅パイプ16は、室内ユニットK1のケーシング9近くの背面側に配管されている。
空気調和機Kを制御する電子制御ユニット14は、図2に示すように、前面パネル1の背面側下部に配設され、前面パネル1で覆った室内ユニットK1を前方視した際、表示用のLED(図示せず)の光を目視できるように配置されている。なお、空気調和機Kの運転モードの変化に対応して、該LEDの光が変化する。
The vertical wind direction plate 10 is attached to the casing 9 so as to be rotatable about an attachment portion 10a. By rotating automatically (electrically) or manually, the vertical wind direction plate 10 blows air from the cross-flow fan 8 to the outlet K10 in the left-right direction (see FIG. 1 in the left-right direction of the drawing).
The refrigerant copper pipe 16 is a pipe through which the refrigerant circulates to carry heat between the indoor unit K1 and the outdoor unit, and is configured to be covered with a heat insulating material 16a to insulate the heat of the refrigerant. The copper pipe 16 for refrigerant | coolant is piped by the back side near the casing 9 of the indoor unit K1.
As shown in FIG. 2, the electronic control unit 14 that controls the air conditioner K is disposed at the lower part on the back side of the front panel 1 and is used for display when the indoor unit K1 covered with the front panel 1 is viewed forward. It arrange | positions so that the light of LED (not shown) can be visually observed. In addition, the light of this LED changes corresponding to the change of the operation mode of the air conditioner K.

<室内ユニットK1の貫流ファン8>
図3は、空気調和機Kの室内ユニットK1に備わる貫流ファン8(図2参照)の斜視図であり、図4は、貫流ファン8を複数で構成する貫流ファンブロック8aを示す斜視図である。
図3に示す貫流ファン8は、貫流ファンブロック8a(図4参照)を、軸方向に複数個連結することで構成される。貫流ファン8は、軸受(図示せず)が取付けられるその長手方向の一方端部の端板8fと、モータへ連結するボス(図示せず)が取付けられる他方端部の端板8gとを両端に配設した構造となっている。
<Cross-flow fan 8 of indoor unit K1>
FIG. 3 is a perspective view of the cross-flow fan 8 (see FIG. 2) provided in the indoor unit K1 of the air conditioner K. FIG. 4 is a perspective view showing a cross-flow fan block 8a that includes a plurality of cross-flow fans 8. .
The cross-flow fan 8 shown in FIG. 3 is configured by connecting a plurality of cross-flow fan blocks 8a (see FIG. 4) in the axial direction. Cross-flow fan 8 has an end plate 8f at one end in the longitudinal direction to which a bearing (not shown) is attached and an end plate 8g at the other end to which a boss (not shown) connected to the motor is attached. It has the structure arranged in.

室内ユニットK1に備わる貫流ファン8は、ファン径(図3の寸法s1)に対してファン幅(図3の寸法s2)が大きいため、強度向上と製造容易性の面から、上述したように、短円柱状の貫流ファンブロック8a(図4参照)を複数連結させた構成としている。
図4に示すように、一つの貫流ファンブロック8aは、その回転軸(図4のO−O線)に方向に延在する円環状に形成される複数の貫流ファン羽根8bと、複数の貫流ファン羽根8bが超音波溶接等で取付けられた仕切板8cとを有し構成されている。
The cross-flow fan 8 provided in the indoor unit K1 has a larger fan width (dimension s2 in FIG. 3) than the fan diameter (dimension s1 in FIG. 3). A plurality of short cylindrical cross-flow fan blocks 8a (see FIG. 4) are connected.
As shown in FIG. 4, one cross-flow fan block 8a includes a plurality of cross-flow fan blades 8b formed in an annular shape extending in the direction of the rotation axis (the line OO in FIG. 4), and a plurality of cross-flow fans. The fan blade 8b has a partition plate 8c attached by ultrasonic welding or the like.

仕切板8cにおける貫流ファン羽根8bが取付けられている板面8c1と反対側の板面8c2には、該板面8c2に隣接する他の貫流ファンブロック8aを連結するため、隣接する他の貫流ファンブロック8aの複数の貫流ファン羽根8bが嵌入されるような形状に複数の嵌入溝8c′が設けられている。この構成により、一の貫流ファンブロック8aの仕切板8cの複数の嵌入溝8c′に、他の貫流ファンブロック8aの仕切板8cに取付けられた複数の貫流ファン羽根8bの先端部8b1を嵌入することにより、図3に示す貫流ファン8が組立てられる。   In order to connect another cross-flow fan block 8a adjacent to the plate surface 8c2 to the plate surface 8c2 opposite to the plate surface 8c1 to which the cross-flow fan blades 8b are attached in the partition plate 8c, another adjacent cross-flow fan is connected. A plurality of insertion grooves 8 c ′ are provided in such a shape that the plurality of cross-flow fan blades 8 b of the block 8 a are inserted. With this configuration, the front end portions 8b1 of the plurality of cross-flow fan blades 8b attached to the partition plate 8c of the other cross-flow fan block 8a are inserted into the plurality of insertion grooves 8c ′ of the partition plate 8c of one cross-flow fan block 8a. Thus, the once-through fan 8 shown in FIG. 3 is assembled.

図5は、貫流ファンブロック8aを構成する貫流ファン羽根8bを示す斜視図である。
図5に示すように、貫流ファン羽根8bは、貫流ファンブロック8aの回転軸(図3のO−O線)方向に沿って回転軸(図3のO−O線)を中心とする外径が変化するように波形となっており、波形頂部8dと波形底部8eとが交互に複数続く形状に形成されている。
図6は、図5に示す貫流ファン羽根8bを波形底部8eで切断したF断面図である。
図6に示すように、波形頂部8dにおける羽根の弦長L(波形頂部8dの横断面の長さ寸法)は長くなっており、波形底部8eにおける羽根の弦長L’(波形底部8eの横断面の長さ寸法)は短くなっている。波形頂部8dと波形底部8eとの間では、長手方向の波形の高低差A(=L−L’)が生じる。
FIG. 5 is a perspective view showing the cross-flow fan blades 8b constituting the cross-flow fan block 8a.
As shown in FIG. 5, the once-through fan blade 8b has an outer diameter centered on the rotation axis (the OO line in FIG. 3) along the direction of the rotation axis (the OO line in FIG. 3) of the once-through fan block 8a. And the waveform top 8d and the waveform bottom 8e are formed in a shape that continues alternately.
FIG. 6 is an F cross-sectional view of the cross-flow fan blade 8b shown in FIG. 5 taken along a corrugated bottom 8e.
As shown in FIG. 6, the chord length L of the vane at the corrugated top 8d (the length dimension of the cross section of the corrugated top 8d) is long, and the chord length L 'of the vane at the corrugated bottom 8e The length dimension of the surface is shortened. Between the waveform top 8d and the waveform bottom 8e, there is a height difference A (= L−L ′) in the longitudinal waveform.

図7は、図2に示す室内ユニットK1の側面断面における貫流ファン8、ケーシング9の近傍の拡大図であり、図8は、図7に示すケーシング9のフロントノーズ9A付近の領域G部の拡大図である。
図8に示すように、ケーシング9のフロントノーズ9A付近では、貫流ファン羽根8bと最も距離が近くなる狭隘部9aが存在する。
貫流ファン羽根8bは、回転軸(図3のO−O線)方向に沿って外径が波形となっているが、図5に示す波形頂部8dを結ぶ仮想線Eが集合したものを外径と仮定した場合、任意の横断面における貫流ファン羽根8bの外径は仮想線Fで表される。
図8に示す貫流ファン羽根8bの外径F(図5のE線を周方向に連続して結んだ線)と狭隘部9aとの間の距離は、クリアランスBとしている。また、仮想線Eを連続して形成される仮想線Fの外径において貫流ファン羽根8bの弦長(貫流ファン羽根8bの長さ寸法)をLとする。
FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the cross-flow fan 8 and the casing 9 in the side cross section of the indoor unit K1 shown in FIG. 2, and FIG. 8 is an enlarged view of the region G near the front nose 9A of the casing 9 shown in FIG. FIG.
As shown in FIG. 8, in the vicinity of the front nose 9A of the casing 9, there is a narrow portion 9a that is closest to the cross-flow fan blade 8b.
The cross-flow fan blade 8b has a corrugated outer diameter along the direction of the rotation axis (the OO line in FIG. 3), but the outer diameter is a collection of virtual lines E connecting the corrugated top portions 8d shown in FIG. Assuming that, the outer diameter of the cross-flow fan blade 8b in an arbitrary cross section is represented by an imaginary line F.
The distance between the outer diameter F of the once-through fan blade 8b shown in FIG. 8 (a line connecting the E line in FIG. 5 in the circumferential direction) and the narrow portion 9a is defined as a clearance B. Further, let L be the chord length of the cross-flow fan blade 8b (the length dimension of the cross-flow fan blade 8b) at the outer diameter of the virtual line F formed continuously with the virtual line E.

図9は、貫流ファン羽根8bを示す斜視図である。
図9に示すように、貫流ファン羽根8bの波形頂部8dの間の長さは、ピッチCとする。
図10は、図5に示す貫流ファン羽根8bのF断面図である。
図10に示すように、波形底部8eにおける貫流ファン羽根8bの厚み寸法をHとしている。
図11は、図2に示す室内ユニットK1の側方視の要部側断面における貫流ファン8とケーシング9を示す拡大図である。
図11に示すように、貫流ファン8の回転軸Oを中心として、ケーシング9が貫流ファン8を覆っている領域となるフロントノーズ9Aの先端縁9A1から背面ノーズ9Bの先端縁9B1までの角度をθ1とし、フロントノーズ9Aの領域の角度はθ2とする。
FIG. 9 is a perspective view showing the cross-flow fan blade 8b.
As shown in FIG. 9, the length between the corrugated top portions 8d of the once-through fan blades 8b is a pitch C.
10 is an F cross-sectional view of the cross-flow fan blade 8b shown in FIG.
As shown in FIG. 10, the thickness dimension of the cross-flow fan blade 8b at the corrugated bottom 8e is set to H.
FIG. 11 is an enlarged view showing the cross-flow fan 8 and the casing 9 in a cross-sectional side view of the main part of the indoor unit K1 shown in FIG.
As shown in FIG. 11, the angle from the front edge 9A1 of the front nose 9A to the front edge 9B1 of the rear nose 9B, which is the region where the casing 9 covers the crossflow fan 8, with the rotation axis O of the crossflow fan 8 as the center. θ1 is the angle of the area of the front nose 9A.

<空気調和機Kの室内ユニットK1の機能及び動作>
以上の構成による空気調和機Kの室内ユニットK1の機能及び動作について、主に冷房・暖房運転を行っている状態を想定して説明する。
図1、図2に示す前面パネル1の表示部の奥に位置する電子制御ユニット14の電装部において、ユーザの操作によるリモコン(図示せず)からの運転信号を受信することで、電源がオンされ、空気調和機Kは運転を開始する。
<Function and operation of indoor unit K1 of air conditioner K>
The function and operation of the indoor unit K1 of the air conditioner K having the above-described configuration will be described mainly assuming a state in which cooling / heating operation is performed.
1 and 2 receives the operation signal from the remote controller (not shown) by the user's operation at the electrical equipment part of the electronic control unit 14 located in the back of the display part of the front panel 1 shown in FIG. 1 and FIG. Then, the air conditioner K starts operation.

電子制御ユニット14の電装部のLEDの電光色は、空気調和機Kの運転モードに合わせて変化し、前面パネル1の表示部の該LEDの色彩を確認することで運転モードを判断することができる。電源がオンされ空気調和機Kの運転が開始されると、前面パネル1は下部が支点となって上部が前方に傾き、開口して室内ユニットK1の前面側から空気を吸い込む。
図2に示す横風向板11は、電子制御ユニット14からの制御によって、図2のα11、α21方向に回転し、閉塞していた室内ユニットK1の吹出口K10を開く。また、ユーザがリモコンを操作することにより、電子制御ユニット14により、横風向板11と縦風向板10はその動作を制御され、室内ユニットK1の風向きを変化させることができる。室内ユニットK1が、リモコンからの運転信号を受信すると図示しない室外ユニットも作動する。
The lightning color of the LED of the electrical unit of the electronic control unit 14 changes in accordance with the operation mode of the air conditioner K, and the operation mode can be determined by checking the color of the LED on the display unit of the front panel 1. it can. When the power is turned on and the operation of the air conditioner K is started, the front panel 1 is tilted forward with the lower portion serving as a fulcrum, opens, and sucks air from the front side of the indoor unit K1.
The cross wind direction plate 11 shown in FIG. 2 rotates in the directions of α11 and α21 in FIG. 2 under the control of the electronic control unit 14 and opens the air outlet K10 of the closed indoor unit K1. Further, when the user operates the remote controller, the electronic control unit 14 controls the operation of the horizontal wind direction plate 11 and the vertical wind direction plate 10 and can change the wind direction of the indoor unit K1. When the indoor unit K1 receives an operation signal from the remote controller, an outdoor unit (not shown) also operates.

室外ユニットから室内ユニットK1に送り込まれてきた冷媒は、図2に示す冷媒用銅パイプ16を介して熱交換器7を循環する。貫流ファン8が連結するモータ(図示せず)は、電子制御ユニット14の制御により、運転状態に合わせて回転している。貫流ファン8は、図2において時計回り方向(図2の矢印β1方向)に回転し、貫流ファン8が回転し始めると、室内ユニットK1外の空気は主に前面パネル1の上部が開いた開口部1k(図2参照)と上面グリル2から吸い込まれ、プレフィルタ4を通過して室内ユニットK1の内部に流れ込む。プレフィルタ4を通過する際、室内ユニットK1の内部に流れ込む空気は、大きな埃等が除去される。プレフィルタ4の更に内側に配設している空清フィルタ5は、吸い込んだ空気の小さな埃、チリ等を除去し空気の清浄を行っている。   The refrigerant sent from the outdoor unit to the indoor unit K1 circulates through the heat exchanger 7 via the refrigerant copper pipe 16 shown in FIG. A motor (not shown) connected to the cross-flow fan 8 is rotated according to the operating state under the control of the electronic control unit 14. The cross-flow fan 8 rotates clockwise in FIG. 2 (in the direction of arrow β1 in FIG. 2), and when the cross-flow fan 8 starts to rotate, the air outside the indoor unit K1 is an opening in which the upper part of the front panel 1 is mainly opened. The air is sucked from the portion 1k (see FIG. 2) and the upper surface grill 2, passes through the prefilter 4, and flows into the indoor unit K1. When passing through the pre-filter 4, large dust or the like is removed from the air flowing into the indoor unit K1. The air purification filter 5 disposed further inside the pre-filter 4 removes small dust, dust, etc. from the sucked air and cleans the air.

以上の過程を経て、室内ユニットK1内に吸い込まれた空気は熱交換器7(図2参照)に流入し冷媒と熱交換された後、貫流ファン8側へ流れていく。熱交換された空気は、貫流ファン8を回転軸(図3のO−O線)方向へ幾つかに仕切っている仕切板8c(図3参照)によって各貫流ファンブロック8aに分流されながら、図7に示すように、貫流ファン8に吸込まれていく。分流された空気は、貫流ファン羽根8b(図2、図3参照)の間を通過し、外径側(外側、前縁)から内径側(中心側、後縁)に向けて流れる。貫流ファン8の内部に流れ込んだ空気は、図7に示すように、また貫流ファン羽根8bの間を通過して内径側(中心側、前縁)から外径側(外側、後縁)に向けて流れ、ケーシング9側へ流出していく。この際、仕切板8cによって分流されていた空気はケーシング9側へ吹き出してきたときに再び合流する。   Through the above process, the air sucked into the indoor unit K1 flows into the heat exchanger 7 (see FIG. 2), exchanges heat with the refrigerant, and then flows to the cross-flow fan 8 side. While the heat-exchanged air is divided into each cross-flow fan block 8a by a partition plate 8c (see FIG. 3) that divides the cross-flow fan 8 in the direction of the rotation axis (the line OO in FIG. 3), As shown in FIG. The diverted air passes between the cross-flow fan blades 8b (see FIGS. 2 and 3), and flows from the outer diameter side (outer side, front edge) toward the inner diameter side (center side, rear edge). As shown in FIG. 7, the air flowing into the cross-flow fan 8 passes between the cross-flow fan blades 8b and travels from the inner diameter side (center side, front edge) to the outer diameter side (outer side, rear edge). And flows out to the casing 9 side. At this time, the air separated by the partition plate 8c joins again when it blows out to the casing 9 side.

そして、合流した空気はケーシング9の下流側に設けられた縦風向板10(図2参照)により、左右方向(図1の紙面左右方向)の風向きを制御されるとともに、横風向板11により上下方向(図1の紙面上下方向)の風向きを制御され、図2に示す室内ユニットK1の吹出口K10から吹き出していく。
なお、一般的には、貫流ファン8における前縁・後縁の文言は上記のような用いられ方をし、前縁は翼である貫流ファン羽根8bの上流側の縁、後縁は貫流ファン羽根8bの下流側の縁である。しかし、貫流ファン羽根8bに対する空気の流れが、内向きから外向きに逆転する貫流ファン8では上流側と下流側とが入れ替わるため、上述のように前縁と後縁も逆転、すなわち入れ替わる。
そのため、前縁・後縁という表現ではなく、以下では、貫流ファン羽根8bの内径側・外径側と表すこととする。
The combined air is controlled in the left and right direction (left and right direction in FIG. 1) by a vertical wind direction plate 10 (see FIG. 2) provided on the downstream side of the casing 9, and is also vertically moved by a horizontal wind direction plate 11. The wind direction in the direction (up and down direction in FIG. 1) is controlled, and the air blows out from the air outlet K10 of the indoor unit K1 shown in FIG.
In general, the words of the leading edge and the trailing edge in the once-through fan 8 are used as described above, the leading edge is the upstream edge of the once-through fan blade 8b, and the trailing edge is the once-through fan. This is the downstream edge of the blade 8b. However, in the cross-flow fan 8 in which the air flow with respect to the cross-flow fan blades 8b is reversed from inward to outward, the upstream side and the downstream side are interchanged. Therefore, as described above, the leading edge and the trailing edge are also reversed, that is, interchanged.
Therefore, it is not expressed as a front edge / rear edge, but in the following, it is expressed as the inner diameter side / outer diameter side of the cross-flow fan blade 8b.

<貫流ファン8の特徴とその効果>
空気調和機Kの貫流ファン8の特徴とその効果について以下に説明する。
運転状態において、貫流ファン8近辺の空気のフローパターンは、前記したように、図7に示すようになる。貫流ファン8近辺の空気は、上流側、すなわち熱交換器7(図2参照)側から貫流ファン羽根8bの間を通過し、貫流ファン8の外径側から内径側へ向かって流れる。貫流ファン8の内部に流れ込んできた空気は、貫流ファン8の時計周り方向(図7の矢印β1方向)の回転により、その内径側から外径側へ貫流ファン羽根8bの間を通過してケーシング9側へ流れていく。図7に示すように、貫流ファン8のフローパターンは循環渦12を形成し、この循環渦12の領域を通過するとき貫流ファン羽根8b周辺の流れは非常に複雑になっている。
<Characteristics and effects of once-through fan 8>
The features and effects of the cross-flow fan 8 of the air conditioner K will be described below.
In the operating state, the air flow pattern in the vicinity of the once-through fan 8 is as shown in FIG. The air in the vicinity of the cross-flow fan 8 passes between the cross-flow fan blades 8b from the upstream side, that is, the heat exchanger 7 (see FIG. 2) side, and flows from the outer diameter side to the inner diameter side of the cross-flow fan 8. The air that has flowed into the cross-flow fan 8 passes between the cross-flow fan blades 8b from the inner diameter side to the outer diameter side by rotation of the cross-flow fan 8 in the clockwise direction (arrow β1 direction in FIG. 7). It flows to the 9th side. As shown in FIG. 7, the flow pattern of the cross-flow fan 8 forms a circulation vortex 12, and the flow around the cross-flow fan blade 8 b is very complicated when passing through the region of the circulation vortex 12.

循環渦12は、貫流ファン8の内径側から外径側への吹き出しから、外径側から内径側への吸い込みに変わる境界となっており、流れが常に渦のように回っている。循環渦12の領域の中では、貫流ファン8から流出した流れがケーシング9のフロントノーズ9Aに当接しフロントノーズ9Aにより押し戻されて貫流ファン8の内部へ流入している。図7の矢印β1方向に回転する貫流ファン羽根8bが循環渦12の領域を通過するとき、吹き出して押し戻されてくる空気の流れと貫流ファン羽根8bの外径側との干渉(衝突)による軸動力(貫流ファン8の反回転方向(反矢印β1方向))が貫流ファン8に印加される。   The circulation vortex 12 is a boundary that changes from blowing from the inner diameter side to the outer diameter side of the cross-flow fan 8 to suction from the outer diameter side to the inner diameter side, and the flow always turns like a vortex. In the region of the circulating vortex 12, the flow that flows out of the cross-flow fan 8 abuts on the front nose 9 </ b> A of the casing 9 and is pushed back by the front nose 9 </ b> A and flows into the cross-flow fan 8. When the cross-flow fan blade 8b rotating in the direction of the arrow β1 in FIG. 7 passes through the region of the circulating vortex 12, the axis is caused by interference (collision) between the air flow blown back and the outer diameter side of the cross-flow fan blade 8b. Power (the counter-rotating direction (counter arrow β1 direction) of the cross-flow fan 8) is applied to the cross-flow fan 8.

故に、貫流ファン8の特性として、貫流ファン羽根8bの回転軸方向(図3のO−O線)に沿っての外径側の形状を波形としたときに、図8に示す貫流ファン羽根8bの波形の高低差Aとケーシング9における狭隘部9aとのクリアランスBについて適度な関係を見出すことができれば、フロントノーズ9Aで押し戻される空気の流れと貫流ファン羽根8bの外径側との干渉による軸動力(貫流ファン8の反回転方向(反矢印β1方向))を低減できる。従って、貫流ファン羽根8bの波形の形状により貫流ファン羽根8bの大きさが縮小したことに起因する送風機性能の低下を発生させずに、貫流ファン8の入力の増加を抑制することが可能である。   Therefore, as a characteristic of the once-through fan 8, when the outer diameter side shape along the rotation axis direction (the line OO in FIG. 3) of the once-through fan blade 8b is corrugated, the once-through fan blade 8b shown in FIG. If an appropriate relationship can be found with respect to the clearance A between the waveform height difference A and the narrowed portion 9a of the casing 9, the axis caused by the interference between the air flow pushed back by the front nose 9A and the outer diameter side of the cross-flow fan blade 8b The power (the counter-rotating direction of the cross-flow fan 8 (counter arrow β1 direction)) can be reduced. Therefore, it is possible to suppress an increase in the input of the cross-flow fan 8 without causing a decrease in the blower performance due to the reduction in the size of the cross-flow fan blade 8b due to the waveform shape of the cross-flow fan blade 8b. .

図12は、図8に示す貫流ファン羽根8bの波形の高低差AとクリアランスBの関係によるファン入力比の変化を示す図である。縦軸は、ファン入力比を示しており、波形のない通常の貫流ファンの入力を「1」とし、これに対する貫流ファン8の入力比(貫流ファン8の入力/波形のない通常の貫流ファンの入力)を表している。横軸は、波形の高低差A、クリアランスB、貫流ファン羽根8bの弦長Lで整理した関数「A×B0.5×L−1.5」を示している。この横軸の整理式の原形を式(1)に示す。

Figure 2011064360
FIG. 12 is a diagram showing changes in the fan input ratio depending on the relationship between the height difference A and the clearance B of the waveform of the once-through fan blade 8b shown in FIG. The vertical axis represents the fan input ratio, and the input of a normal cross-flow fan without waveform is “1”, and the input ratio of the cross-flow fan 8 to this (input of the cross-flow fan 8 / normal normal fan without waveform) Input). The abscissa indicates a function “A × B 0.5 × L −1.5 ” organized by the waveform height difference A, the clearance B, and the chord length L of the cross-flow fan blade 8b. The original shape of this horizontal axis is shown in Equation (1).
Figure 2011064360

式(1)において、(A/L)は貫流ファン羽根8bの弦長Lに対する波形の高低差Aの比率を示し、(B/L)は貫流ファン羽根8bの弦長Lに対するクリアランスBの比率を示している。図8に示す波形の高低差AとクリアランスBとを貫流ファン羽根8bの弦長Lで無次元化することにより、波形の高低差AとクリアランスBは貫流ファン8の大きさに関係なく送風機としての相似性を保つことになる。
なお、式(1)は、図12に示す実験値(図12中の◇)からファン入力比の変化を外挿できる関係式、すなわち実験式である。
(A/L)の指数「1.0」と(B/L)の指数「0.5」は、(A/L)と(B/L)とがファン入力へ与える影響の程度を表している。波形の高低差Aはファン入力比に対して比較的影響が大きく、クリアランスBはファン入力比に対して比較的影響が小さくなっている。
In Expression (1), (A / L) represents the ratio of the height difference A of the waveform to the chord length L of the once-through fan blade 8b, and (B / L) represents the ratio of the clearance B to the chord length L of the once-through fan blade 8b. Is shown. By making the waveform height difference A and the clearance B shown in FIG. 8 dimensionless with the chord length L of the cross-flow fan blade 8b, the waveform height difference A and the clearance B can be used as a blower regardless of the size of the cross-flow fan 8. It will keep the similarity.
Expression (1) is a relational expression that can extrapolate a change in the fan input ratio from the experimental value shown in FIG. 12 (示 す in FIG. 12), that is, an experimental expression.
The index “1.0” of (A / L) and the index “0.5” of (B / L) represent the degree of influence of (A / L) and (B / L) on the fan input. Yes. The waveform height difference A has a relatively large influence on the fan input ratio, and the clearance B has a relatively small influence on the fan input ratio.

図13は、(B/L)を定数として(A/L)を変化させた場合のファン入力比を表す図であり、(A/L)1.0の変化に対応してファン入力比が減少から増加に変化し、式(1)が実験値(図13中の◇)に適合することが表れている。
図14は、(A/L)を定数として二種の(A/L)の実験値(◇、◆の二種の値)について(B/L)を変化させた場合のファン入力比を表す図であり、(B/L)0.5の変化でファン入力比が減少から増加に変化し、この場合も、式(1)が二種の(A/L)の実験値(◇、◆の二種の値)を満たすことが表れている。
FIG. 13 is a diagram showing the fan input ratio when (A / L) is changed with (B / L) as a constant, and the fan input ratio corresponds to a change of (A / L) 1.0. From the decrease to the increase, it is shown that the equation (1) matches the experimental value (◇ in FIG. 13).
FIG. 14 shows the fan input ratio when (B / L) is changed with respect to two types of experimental values (two types of ◇ and ◆) with (A / L) as a constant. The fan input ratio changes from decreasing to increasing with a change of (B / L) of 0.5 , and in this case, the formula (1) is also an experimental value of two types (A / L) (◇, ◆) 2 types of values).

式(1)が任意の最適値のとき、クリアランスBが縮小した場合には、最適値は一定なので波形の高低差Aは拡大される。図8において、クリアランスBが狭くなることで貫流ファン羽根8bとケーシング9との間で、フロントノーズ9Aで押し戻されてくる空気の流れと貫流ファン羽根8bの外径側との干渉による軸動力が増加することを考慮すれば、波形の高低差Aを大きくして干渉を軽減することは物理的にも式(1)は妥当に変化していることを示している。逆に、クリアランスBが拡大した場合には、最適値は一定なので波形の高低差Aは縮小される。
図8に示すクリアランスBが拡がることで貫流ファン羽根8bとケーシング9との間で前記干渉による軸動力が減少することを考慮すれば、波形の高低差Aを小さくすることにより貫流ファン羽根8bを大きくして送風機性能を引き出すことは物理的にも式(1)は妥当に変化していることを同様に示している。
When Equation (1) is an arbitrary optimum value, if the clearance B is reduced, the optimum value is constant, and the waveform height difference A is enlarged. In FIG. 8, since the clearance B becomes narrow, the axial power due to the interference between the air flow pushed back by the front nose 9A and the outer diameter side of the cross-flow fan blade 8b between the cross-flow fan blade 8b and the casing 9 is obtained. Considering the increase, increasing the waveform height difference A to reduce the interference shows that the equation (1) changes appropriately also physically. On the contrary, when the clearance B is enlarged, the optimum value is constant, so that the height difference A of the waveform is reduced.
Considering that the axial power due to the interference decreases between the cross-flow fan blade 8b and the casing 9 due to the clearance B shown in FIG. 8 being widened, the cross-flow fan blade 8b is reduced by reducing the height difference A of the waveform. Enlarging the fan performance by enlarging it also indicates that the formula (1) changes appropriately physically.

以上のことから、貫流ファン羽根8bの外径側形状の波形の高低差AとクリアランスBに関して図12に示すA×B0.5×L−1.5≦0.125の範囲とすれば、貫流ファン8においては循環渦12(図7参照)での貫流ファン羽根8bとフロントノーズ9Aで押し戻されてくる空気の流れとの間で生じる干渉を軽減する効果が奏され、ファン音の音質改善と騒音低減を行い、効率を維持することができる。
図12に示すように、A×B0.5×L−1.5≦0.125の範囲とすれば、ファン入力比(貫流ファン8の入力/波形のない通常の貫流ファンの入力)が1以下となり効率を維持することができる。
From the above, if the height difference A and the clearance B of the waveform of the outer diameter side shape of the cross-flow fan blade 8b are within the range of A × B 0.5 × L −1.5 ≦ 0.125 shown in FIG. The cross-flow fan 8 has an effect of reducing interference between the cross-flow fan blade 8b in the circulating vortex 12 (see FIG. 7) and the air flow pushed back by the front nose 9A, and improves the sound quality of the fan sound. And noise can be reduced and efficiency can be maintained.
As shown in FIG. 12, when the range of A × B 0.5 × L −1.5 ≦ 0.125 is satisfied, the fan input ratio (input of the cross-flow fan 8 / input of a normal cross-flow fan without waveform) is The efficiency is maintained at 1 or less.

一方、貫流ファン羽根8bの外径を、回転軸(図3のO−O線)方向に沿って波形とすることにより流れの状態は複雑になるため、送風状態の非定常性は若干強くなっている。
しかしながら、A×B0.5×L−1.5≦0.1の範囲であれば比較的安定した貫流ファン8の送風状態を保つことができることが確認され、低騒音で高効率な空気調和機Kを実現することができる。
また、図8において、貫流ファン羽根8bの弦長Lに対してクリアランスBが拡大されていくことで図7に示す循環渦12が不安定となる傾向にあるため、貫流ファン8の特性として(B/L)≦1とした方が安定した送風状態を保つことができることが確認され、低騒音で高効率な空気調和機Kを実現することができる。
On the other hand, since the flow state becomes complicated by making the outer diameter of the once-through fan blade 8b corrugated along the direction of the rotation axis (the line OO in FIG. 3), the unsteadiness of the blowing state becomes slightly stronger. ing.
However, it is confirmed that a relatively stable blowing state of the once-through fan 8 can be maintained in the range of A × B 0.5 × L −1.5 ≦ 0.1, and air conditioning with low noise and high efficiency is achieved. Machine K can be realized.
Further, in FIG. 8, since the circulation vortex 12 shown in FIG. 7 tends to become unstable due to the clearance B being enlarged with respect to the chord length L of the cross-flow fan blade 8b, the characteristic of the cross-flow fan 8 is ( B / L) ≦ 1 is confirmed to be able to maintain a stable air blowing state, and a low-noise and high-efficiency air conditioner K can be realized.

また、図10において、波形底部8eにおける貫流ファン羽根8bの厚みHをH/L≦0.08の範囲とすることで、送風の非定常性を抑制し比較的安定した送風状態となることが確認され、低騒音で高効率な空気調和機Kを実現することができる。
また、図11において、ケーシング9が貫流ファン8を覆う領域となる回転軸Oに対するフロント(前面)ノーズ9Aの先端縁9A1から背面ノーズ9Bの先端縁9B1までの角度θ1は160°≦θ1≦210°、回転軸Oに対するフロント(前面)ノーズ9Aの角度θ2は10°≦θ2≦40°とすることで更に安定した送風状態とでき、低騒音で高効率な空気調和機Kを実現することができる。
Further, in FIG. 10, by setting the thickness H of the cross-flow fan blade 8b at the corrugated bottom 8e to be in the range of H / L ≦ 0.08, it is possible to suppress the unsteadiness of the blowing and to obtain a relatively stable blowing state. It is confirmed that the air conditioner K with low noise and high efficiency can be realized.
In FIG. 11, the angle θ1 from the front edge 9A1 of the front (front) nose 9A to the front edge 9B1 of the rear nose 9B with respect to the rotation axis O that is the region where the casing 9 covers the cross-flow fan 8 is 160 ° ≦ θ1 ≦ 210. The angle θ2 of the front (front) nose 9A with respect to the rotation axis O is 10 ° ≦ θ2 ≦ 40 °, so that a more stable air blowing state can be achieved, and a low noise and high efficiency air conditioner K can be realized. it can.

図6において、貫流ファン羽根8bの弦長Lに対して波形の高低差Aの比率が大きくなると波形底部8eの羽根の弦長L’が縮小されるため、貫流ファン羽根8bの強度を考慮すれば(A/L)≦0.5とすることが好ましい。また、図8において、貫流ファン羽根8bの弦長Lに対してクリアランスBが縮小されていくと貫流ファン8とケーシング9の狭隘部9aの衝突が発生する危険性があるため、信頼性を考慮すれば(B/L)≧0.1とすることが好ましい。
図9において、波形頂部8dの間はピッチCを、C/L≧0.5の範囲とすることで送風の非定常性を抑制し比較的安定した送風状態となり、低騒音で高効率な空気調和機Kを実現できる。
In FIG. 6, when the ratio of the height difference A of the corrugation to the chord length L of the cross-flow fan blade 8b is increased, the chord length L ′ of the blade of the corrugated bottom 8e is reduced, so that the strength of the cross-flow fan blade 8b is taken into consideration. (A / L) ≦ 0.5 is preferable. Further, in FIG. 8, if the clearance B is reduced with respect to the chord length L of the cross-flow fan blade 8 b, there is a risk of collision between the cross-flow fan 8 and the narrow portion 9 a of the casing 9. In this case, (B / L) ≧ 0.1 is preferable.
In FIG. 9, the pitch C is set to a range of C / L ≧ 0.5 between the waveform tops 8d, thereby suppressing the unsteadiness of the air blowing, resulting in a relatively stable air blowing state, and low noise and high efficiency air Harmonic machine K can be realized.

また、貫流ファン羽根8bの外径の回転軸(図3のO−O線)方向に沿っての波形は正弦波(sin(2πx/C))を基に任意の変数xを用いて、
A/2×sin(2πx/C)×| sin(2πx/C)| (n−1) ……(2)
で変化するときに、0<n≦1の形状とすることで送風の非定常性を抑制し比較的安定した送風状態となり、低騒音で高効率な空気調和機Kを実現することができる。
なお、式(2)において、基となる正弦波(sin(2πx/C))に | sin(2πx/C)| を乗算することで、波形の振幅を拡大し、さらに、| sin(2πx/C)| (n−1) とし、nの大きさを変化させることで、波形の振幅の拡大を適宜調整することができる。
式(2)を用いて、波形が余り尖っていると貫流ファン羽根8bが割れてしまう等の貫流ファン羽根8bの成形性等を考慮し、最適な式(2)が決定される。
図15(a)、(b)、(c)は、それぞれn=1、0.75、0.5のときの貫流ファン羽根8bの外径の回転軸(図3のO−O線)方向の波形の例を示す図である。
In addition, the waveform along the direction of the rotation axis (the line OO in FIG. 3) of the outer diameter of the once-through fan blade 8b is based on a sine wave (sin (2πx / C)) using an arbitrary variable x,
A / 2 × sin (2πx / C) × | sin (2πx / C) | (n−1) (2)
When it changes, the shape of 0 <n ≦ 1 suppresses the unsteadiness of the air blowing and a relatively stable air blowing state is achieved, and the air conditioner K with low noise and high efficiency can be realized.
In equation (2), the amplitude of the waveform is expanded by multiplying | sin (2πx / C) | by the sinusoidal wave (sin (2πx / C)) that is the basis, and | sin (2πx / C) C) | (n-1) and by changing the magnitude of n, the expansion of the amplitude of the waveform can be appropriately adjusted.
Using equation (2), the optimum equation (2) is determined in consideration of the formability of the once-through fan blade 8b, such as if the waveform is too sharp, the breakage of the once-through fan blade 8b.
FIGS. 15A, 15B, and 15C are directions of the rotation axis (the line OO in FIG. 3) of the outer diameter of the once-through fan blade 8b when n = 1, 0.75, and 0.5, respectively. It is a figure which shows the example of these waveforms.

上記構成によれば、貫流ファン羽根8bの外径側を回転軸(図3のO−O線)方向に沿って波形としたときに波形の高さ(波形の高低差A)と、貫流ファン羽根8bとケーシング9のクリアランスBについて適切な関係を見出すことにより、フロントノーズ9Aで押し戻されてくる空気の流れと貫流ファン羽根8bの外径側との干渉(図7参照)による軸動力を低減できる。
貫流ファン8においては循環渦12の領域での干渉による軸動力を低減する効果が得られ、送風機性能を回復させて入力の増加を抑制することができる。
According to the above configuration, when the outer diameter side of the once-through fan blade 8b is waved along the direction of the rotation axis (the line OO in FIG. 3), the height of the waveform (wave height difference A), and the once-through fan By finding an appropriate relationship for the clearance B between the blade 8b and the casing 9, the shaft power is reduced by the interference between the air flow pushed back by the front nose 9A and the outer diameter side of the once-through fan blade 8b (see FIG. 7). it can.
In the once-through fan 8, an effect of reducing shaft power due to interference in the region of the circulating vortex 12 can be obtained, and the fan performance can be recovered to suppress an increase in input.

7 熱交換器
8 貫流ファン
8b 貫流ファン羽根(羽根)
8d 波形頂部(波形の凸部の頂点)
8e 波形底部(波形の底部)
9 ケーシング
9A フロントノーズ(前面ノーズ)
9A1 フロントノーズの先端縁(前面ノーズの先端縁)
9B 背面ノーズ
9B1 背面ノーズの先端縁
A 波形の高低差
B クリアランス
C 波形頂部間のピッチ
H 波形底部における貫流ファン羽根の厚み(羽根の厚み)
K 空気調和機
L 貫流ファン羽根の弦長(羽根の弦長)
O、O−O 貫流ファン8の回転軸
θ1 貫流ファンの回転軸に対するフロントノーズの先端縁から背面ノーズの先端縁までの角度
θ2 貫流ファンの回転軸に対するフロントノーズの角度
7 Heat exchanger 8 Cross-flow fan 8b Cross-flow fan blade (blade)
8d Wave top (vertical apex of waveform)
8e Wave bottom (wave bottom)
9 Casing 9A Front nose (front nose)
9A1 Front nose tip edge (front nose tip edge)
9B Rear nose 9B1 Tip edge of rear nose A Wave height difference B Clearance C Pitch between tops of corrugations H Thickness of cross-flow fan blades at the bottom of the corrugations (blade thickness)
K Air conditioner L String length of once-through fan blades (string length of blades)
O, O-O Rotation axis of once-through fan 8 θ1 Angle from front edge of front nose to tip edge of rear nose relative to rotation axis of once-through fan θ2 Angle of front nose relative to rotation axis of once-through fan

Claims (8)

熱交換器で冷却または加熱した空気を貫流ファンで室内に吹き出す空気調和機であって、
前記貫流ファンはその回転軸方向に沿って外径が波形に変化するように形成される複数枚の羽根と、
前記貫流ファンから前記室内への前記空気の吹き出し風路を形成するケーシングとを備え、
前記波形の凸部の頂点を結ぶ直線を前記羽根の先端と仮定し、前記波形の高低差がA、前記羽根と前記ケーシングとのクリアランスがB、前記羽根の弦長がLのとき、
A×B0.5×L−1.5≦0.125の範囲とした
ことを特徴とする空気調和機。
An air conditioner that blows air cooled or heated by a heat exchanger into a room using a once-through fan,
The cross-flow fan has a plurality of blades formed such that the outer diameter changes in a waveform along the direction of the rotation axis;
A casing that forms a blowout path for the air from the cross-flow fan into the room,
Assuming a straight line connecting the vertices of the convex portions of the corrugation as the tip of the blade, the height difference of the corrugation is A, the clearance between the blade and the casing is B, and the chord length of the blade is L,
An air conditioner having a range of A × B 0.5 × L −1.5 ≦ 0.125.
請求項1に記載の空気調和機において、
前記貫流ファンの回転軸方向に沿って前記羽根の波形のピッチがCのとき、
C/L≧0.5の範囲とした
ことを特徴とする空気調和機。
In the air conditioner according to claim 1,
When the pitch of the corrugation of the blades is C along the rotational axis direction of the cross-flow fan,
An air conditioner characterized by having a range of C / L ≧ 0.5.
請求項1または請求項2に記載の空気調和機において、
前記波形は、任意の変数xを用いて前記回転軸方向に沿って
A/2×sin(2πx/C)×|sin(2πx/C)|(n−1)で変化するとき、
0<n≦1の形状とした
ことを特徴とする空気調和機。
In the air conditioner according to claim 1 or 2,
When the waveform changes by A / 2 × sin (2πx / C) × | sin (2πx / C) | (n−1) along the rotation axis direction using an arbitrary variable x,
An air conditioner characterized by having a shape of 0 <n ≦ 1.
請求項1から請求項3のうちの何れか一項に記載の空気調和機において、
(B/L)≦1とした
ことを特徴とする空気調和機。
In the air conditioner as described in any one of Claims 1-3,
(B / L) ≦ 1 An air conditioner.
請求項1から請求項4のうちの何れか一項に記載の空気調和機において、
前記波形の底部における前記羽根の厚みHを、H/L≦0.08の範囲とした
ことを特徴とする空気調和機。
In the air conditioner according to any one of claims 1 to 4,
The air conditioner characterized in that the thickness H of the blades at the bottom of the corrugation is in the range of H / L ≦ 0.08.
請求項1から請求項5のうちの何れか一項に記載の空気調和機において、
前記ケーシングが前記貫流ファンを覆う領域となる前記貫流ファンの回転軸に対する前記ケーシングの前面ノーズの先端縁から背面ノーズの先端縁までの角度θ1は、160°≦θ1≦210°とし、前記回転軸に対する前面ノーズの角度θ2は、10°≦θ2≦40°とした
ことを特徴とする空気調和機。
In the air conditioner according to any one of claims 1 to 5,
An angle θ1 from the front edge of the front nose to the front edge of the rear nose of the casing with respect to the rotation axis of the crossflow fan, which is a region where the casing covers the crossflow fan, is 160 ° ≦ θ1 ≦ 210 °, and the rotation shaft An air conditioner characterized in that an angle θ2 of the front nose with respect to the angle is 10 ° ≦ θ2 ≦ 40 °.
請求項1から請求項6のうちの何れか一項に記載の空気調和機において、
A/L≦0.5 とした
ことを特徴とする空気調和機。
In the air conditioner according to any one of claims 1 to 6,
An air conditioner characterized in that A / L ≦ 0.5.
請求項1から請求項7のうちの何れか一項に記載の空気調和機において、
(B/L)≧0.1 とした
ことを特徴とする空気調和機。
In the air conditioner as described in any one of Claims 1-7,
(B / L) ≧ 0.1 An air conditioner characterized by:
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