西洛克风扇以及使用它的空调装置的制作方法

专利名称：西洛克风扇以及使用它的空调装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及西洛克风扇以及使用它的空调装置，特别是涉及降低所产生的噪音的 西洛克风扇以及使用它的空调装置。
背景技术：
现有技术中存在具有圆筒形状并能够向空调对象区域吹出宽度宽的带状的风的、 作为多叶片离心风扇的西洛克风扇。该西洛克风扇多利用于构成空调装置的室内机、除湿 机、空气净化机等。一般地说，这样的西洛克风扇，通过将多个细长的叶片板排列在圆周上 且作为整体呈圆筒形状的风扇收纳在形成有吸入口及吹出口的涡卷壳体中而构成。另外， 西洛克风扇形成为从吸入口向内部吸取空气、将所吸入的空气从吹出口侧排向空调对象区 域的方式。作为这样的设计，提出了以下的西洛克风扇(例如参照专利文献1)，即“具备在相 互之间带有空间地沿相同的旋转轴连结的多个多叶片离心风扇单元、和收纳所述连结的多 个多叶片离心风扇单元的壳体，所述壳体形成用于将从所述多个多叶片离心风扇单元排出 的空气向外部吹出的吹出用流路，所述吹出用流路是关于所述多个多叶片离心风扇单元连 续的共同的流路”。专利文献1 日本特开平11-324984号公报(第5页、图7 8)

发明内容
在现有技术的多叶片风扇中，存在以下问题，即，在动作点的损失系数小、动作点 位于比喘振区域更靠开放侧的情况下，风扇的横宽短，规定风量时所产生的噪音变大。也就 是说，在这样的西洛克风扇中，将规定量的吹出风量供给到空调对象区域时，有时从风扇产 生的声音会变大，其成为噪音传递到空调对象区域，给使用者带来不适感。另外，还存以下 问题，即，当使规定噪音值降低时，从西洛克风扇吹出的风量变小，当增大吹出风量时，噪音 值变大，难以实现吹出风量与声音产生的适当平衡。另外，还存以下问题，即，在风扇宽度 短、损失系数小的情况下，为了降低噪音必须不必要地增大风扇直径。进而，还存以下问题， 即，在将这样的西洛克风扇用于空调装置的情况下，当风扇宽度短时，在风扇下游侧有热交 换器的情况下，热交换器的宽度方向的速度分布不均勻，热交换器的传热性能降低，压缩机 的消耗电力增加。另外，还存在损失系数和风扇宽度的关系不明确的问题。本发明是为了解决上述问题而做出的，其目的是提供在供给规定量的吹出风量时 降低所产生的声音的西洛克风扇以及使用它的空调装置。本发明的西洛克风扇具备涡卷壳体，该涡卷壳体具有用于吸取空气的吸入口、 用于吹出空气的吹出口以及从所述吸入口到所述吹出口的风路；风扇，该风扇收纳在所 述涡卷壳体内，通过旋转驱动，从所述吸入口吸取空气，从所述吹出口吹出空气；和喇叭 口，该喇叭口安装在所述涡卷壳体的所述吸入口 ；所述吸入口位于所述风扇的旋转中心 的延长线上，形成于所述涡卷壳体的两侧面；其特征在于，在将所述风路内的通风阻力设为PPa]、将从所述吸入口吸取的空气的量设为Q[m7min]、将所述风扇的旋转轴方向 的宽度设为L[mm]、将k设为常数、将所述涡卷壳体的高度设为H = 246k[mm]、将P/Q2 设为损失系数ξ [Pa/(m3/min)2]的情况下，在0. 1彡k4 ξ彡0.4的范围内，f(k4€)=
0.34947 (k4 ξ ) 2-1. 0554(k4 ξ )+1. 8 成立，0. 75f (k4 ξ )彡 L/H ^ f (k4 ξ )成立。本发明的西洛克风扇具备涡卷壳体，该涡卷壳体具有用于吸取空气的吸入口、 用于吹出空气的吹出口以及从所述吸入口到所述吹出口的风路；风扇，该风扇收纳在所 述涡卷壳体内，通过旋转驱动，从所述吸入口吸取空气，从所述吹出口吹出空气；和喇叭 口，该喇叭口安装在所述涡卷壳体的所述吸入口上；所述吸入口位于所述风扇的旋转中 心的延长线上，形成于所述涡卷壳体的单侧面；其特征在于，在将所述风路内的通风阻 力设为PPa]、将从所述吸入口吸取的空气的量设为Q[m7min]、将所述风扇的旋转轴方 向的宽度设为L[mm]、将k设为常数、将所述涡卷壳体的高度设为H = 246k[mm]、将P/Q2 设为损失系数ξ [Pa/(m3/min)2]的情况下，在0. 1彡k4 ξ彡0.4的范围内，g(kH)=
1.39788 (k4 ξ ) 2-2. 1108(kH )+1. 8 成立，1. 5g(kH )彡 L/H 彡 2g(k4l)成立。另外，本发明的空调装置，其特征在于，使用上述的西洛克风扇。根据本发明的西洛克风扇，由于仅基于规定的算式来确定风扇宽度以便使风扇的 动作点成为规定范围，即可实现空气的吹出风量和噪音的均衡，所以，可有效降低供给规定 量的吹出风量时所产生的声音。


图1是透视表示本发明的实施方式的西洛克风扇的内部的透视立体图。图2是表示风扇的整体形状的立体图。图3是表示西洛克风扇的概略纵剖面构成的剖面图。图4是表示西洛克风扇的P-Q特性及Ks-Q特性的曲线图。图5是表示西洛克风扇的LcZHtl和损失系数ξ ^的关系的曲线图。图6是表示在通过动作点A的情况下的西洛克风扇的P-Q特性及Ks-Q特性的曲 线图。图7是表示风扇的每一片叶片板的叶片间风量和叶片板的位置的关系的曲线图。图8是表示喇叭口的纵剖面构成的概略剖面图。图9是表示喇叭口的区域α的西洛克风扇的立体图。图10是表示无台阶差的区域α的部分的壁面上的静压变动的rms值的区域α 部分的放大图。图11是表示有台阶差的区域α的部分的壁面上的静压变动的rms值的区域α 部分的放大图。图12是表示西洛克风扇的概略剖面构成的纵剖面图。图13是透视表示西洛克风扇的透视立体图。图14是表示在通过动作点B的情况下的西洛克风扇的P-Q特性的曲线图。图15是表示搭载有西洛克风扇的顶装室内机的概略整体构成的俯视图。图16是表示顶装室内机的纵剖面构成的剖面图。图17是表示顶装室内机的噪音值的表。
图18是表示本发明的实施方式2的空调装置的概略构成的概略构成图。附图标记说明1风扇，2涡卷壳体，2a吸入口，2b吹出口，2bl舌部，2c风路，3喇叭口，4舌部，5吸 入空间，100西洛克风扇，110顶装室内机，150空调装置，151压缩机，152冷凝热交换器，153 节流装置，IM蒸发热交换器。
具体实施例方式以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。实施方式1图1是透视表示本发明实施方式1的西洛克风扇100内部的透视立体图。图2是 表示风扇1的整体形状的立体图。图3是表示西洛克风扇100的剖面构成的概略纵剖面图。 基于图1 图3对西洛克风扇100的整体构成进行说明。该西洛克风扇100被利用于构成 空调机、除湿机等的空调装置的室内机或除湿机、空气净化机等中。另外，包含图1在内，在 以下的附图中有各构成部件的大小的关系与实际不同的情况。如图1所示，西洛克风扇100由风扇1、涡卷壳体2及喇叭口 3构成，该风扇1在圆 周上排列多个细长的叶片板(叶片)且作为整体成圆筒形状，该涡卷壳体2收纳风扇1并 在内部形成风路，该喇叭口 3在风扇1的旋转中心的延长线上(以下单称为旋转轴上)安 装在涡卷壳体2的两侧面。风扇1具有旋转中心，通过旋转吸取空气，吹出该空气。涡卷壳 体2由吸入口 2a、吹出口 2b和风路2c构成，该吸入口加在旋转轴上形成开口，该吹出口 2b将从吸入口加吸取的空气向对象区域吹出，该风路2c在风扇1的旋转圆周方向上形成 为涡卷壳体形状(曲线形状)并连通吸入口加与吹出口 2b。喇叭口 3形成开口，成为安装在涡卷壳体2的吸入口加的形式，可使从吸入口加 吸取的空气汇集提速，供给到风扇1。风扇1可以构成为，风扇直径D例如为Φ192πιπι、宽度 尺寸L例如为150 400mm、叶片板数例如为40片。涡卷壳体2可构成为，涡卷壳体高度H 为M6mm。另外，喇叭口 3的形状没有特别的限定，例如可以根据风扇直径D的长度确定。图4是表示西洛克风扇100的P-Q特性及Ks-Q特性的曲线图。基于图4对西洛 克风扇100的P-Q特性及Ks-Q特性进行说明。在此，P表示静压[Pa]，Q表示风量[m3/ min], Ks表示比噪音(比騒音，SpecificNoise) [dB]。另外，比噪音Ks基于算式Ks = SPL-10 Gogltl (P· Q25)算出。另外，SPL表示噪音值，采用的是在从安装于涡卷壳体2的吸 入口加的喇叭口 3的中心沿旋转轴上离开Im左右的位置、测定从西洛克风扇100产生的 噪音的值。另外，涂黑圆标表示P-Q特性，空白圆标表示Ks-Q特性。进而，(1) (3)表示 动作点。所谓P-Q特性，表示在使风扇1的转速为一定的状态下、作为通风阻力的静压 P(左侧纵轴)和风量Q(横轴)的关系。如图4中用涂黑圆标所示那样，静压越小，在风路 2c中风就越容易流动，静压越大，在风路2c中风就越难以流动。S卩，在动作点(3)，容易得 到风量，在动作点(1)，难以得到风量。因此，成为静压越小风量就越大，静压越大风量就越 小。另外，在以下的说明中，将高静压且低风量侧称为封闭侧(曲线图的左上侧)，将低静压 且高风量侧称为开放侧(曲线图的右下侧)。在此，如图4所示，即使风量变小，也在局部存在静压变小的区域。将该区域称为喘振区域(由图4所示的虚线围着)。在这样的喘振区域中，风路2c内的空气的流动容易 变得不稳定。即，喘振区域是由空气的流动不稳定而形成异常声音的原因的可能性高的区 域。另外，如图4的空白圆标所示，比噪音Ks(右侧纵轴)形成为当风量Q增加时变大。该 比噪音Ks是考虑了静压P和风量Q的噪音值。图5是表示西洛克风扇100的和损失系数ξ的关系的曲线图。基于图5对 西洛克风扇100的IvU和损失系数ξ0的关系进行说明。该图5将涡卷壳体高度Htl固定 成对6_，使风扇宽度尺寸Ltl变化成150 500_，相对于损失系数ξ0 = P0/Q02[Pa/(m3/ min)2]，使用比噪音Ks最小的宽度尺寸Ltl，表示和损失系数Itl的关系。在该图5中， 分别用纵轴表示IVU，用横轴表示损失系数ξ0。损失系数I0 = PcZQtl2,在图4所示的P-Q特性上，表示损失系数ξ C1越大则越是处 于封闭侧，损失系数Io越小则越是处于开放侧。另外，损失系数是由后述的动作点(P、Q) 的位置求出的值。另外，VU表示固定了涡卷壳体高度Htl、改变了宽度尺寸Ltl时的比例。 从该图5可以了解，由损失系数ξ C1使比噪音Ks成为最小的宽度尺寸Ltl变化。S卩，越是损 失系数ξ ^」、的开放侧，比噪音Ks成为最小的宽度尺寸Ltl就越变长。因此，由图5，在将损 失系数ξ设为0.1彡ξ彡0.4的范围的情况下，f( ξ。)= 0. 34947 ξ。2-1. 0554 ξ Q+l. 8成 立，在 L0/H0 = f( ξ ο)时，比噪音 Ks 成为最小。另外，f ( ξ Q) = 0. 34947 ξ 02_1· 0554 ξ 0+1. 8， 是从图5所示的曲线图算出的算式。接着，对由损失系数ξ C1及宽度尺寸Ltl使比噪音Ks变化的理由进行说明。图6是表示使宽度尺寸Ltl为230或300mm、通过动作点A的情况下的西洛克风扇 100的P-Q特性及Ks-Q特性的曲线图。另外，分别用涂黑圆标表示宽度尺寸L为230mm时 的P-Q特性，用空白圆标表示宽度尺寸Ltl为300mm时的P-Q特性，用涂黑三角标表示宽度 尺寸Ltl为230mm时的Ks-Q特性，用空白三角标表示宽度尺寸Ltl为300mm时的Ks-Q特性。 另外，在此说明的动作点，由单元的设计风量及设计静压(热交换器的通风阻力、或单元的 风路、通道的风路的通风阻力、由过滤器等形成的通风阻力)确定。在宽度尺寸Ltl为230mm、300mm的情况下，比较通过动作点A的P-Q特性时，可以了 解，在宽度尺寸Ltl为长的300mm时，喘振区域向P-Q特性的曲线图的右下(开放侧)移动， 接近动作点A。由图6所示的P-Q特性及Ks-Q特性可知，比噪音Ks成为最小的动作点位于 喘振区域附近。在此，当动作点处在喘振区域内或喘振区域附近时，流动变得不稳定，产生 逆吸入或异常声音，或是风量的时间变动变大。因此，在确实形成稳定的流动时，有必要使 动作点比喘振区域更靠开放侧。S卩，相对于某一动作点(P、Q)，当增大风扇容积时，在P-Q特性图中，喘振区域向右 下方移动。此时，若动作点从喘振区域向开放侧(即P-Q特性图的右下侧)离开的话，越是 离开就容易产生异常声音。其原因是，在壳体的舌部(图3所示的2bl)、喇叭口与风扇的距 离短的区域中，静压变动增大的缘故。在本发明中，通过相对于预先确定的动作点增大风扇 的容积，移动喘振区域，使得动作点和喘振区域尽量接近，减少所产生的噪音。在此，为了增大风扇的容积，考虑增大风扇直径，或加宽风扇宽度。但是，当增大风 扇直径时，单元高度会不必要地变大。在本发明中，不用不必要地增大单元高度，构成比现 有技术更大的风扇宽度，可使动作点和喘振区域的关系最优化，故可获得单元的设置制约 少、可降低噪音的单元。
图7是表示风扇1的每片叶片板的叶片间风量和叶片板的位置的关系的曲线图。 基于图7对构成西洛克风扇100的风扇1的每片叶片板的叶片间风量和叶片板的位置的关 系进行说明。在该图7中，纵轴表示每片叶片板的叶片间风量(m7min)，横轴表示叶片板的 位置。另外，在图7中，涂黑圆标表示动作点(1)处的每片叶片板的叶片间风量和叶片板的 位置的关系，空白菱形标表示动作点(2)处的每片叶片板的叶片间风量和叶片板的位置的 关系，涂黑三角标表示动作点(3)处的每片叶片板的叶片间风量和叶片板的位置的关系。另外，在图7中，对于纵轴所示的风扇1的每片叶片板的叶片间风量，将风从叶片 (叶片板)的内周侧向外周侧流动的情况表示为正，将风从叶片的外周侧向内周侧流动的 情况表示为负。另外，在图7中，将横轴所示的叶片板的位置用时钟的时针表现来进行表 示。即，将叶片板的位置替换表现为从0时0分 12时0分的时钟的时针的位置。进而，如 图7所示的动作点(1) 动作点(3)表示与图4所示的动作点(1) (3)相同的动作点。如图7所示，可以看出，叶片间风量在叶片板的位置处于10时30分附近的情况 下，越是开放侧就越为变大，越是封闭侧就越为变小。另外，可以看出，叶片间风量在9时30 分 11时30分以外的区域，没有表现出明显的差别。若将叶片间风量设为Qi (在将叶片 板片数设为40片的情况下，i = 1 40)的话，则关于噪音值SPL、风扇输入值W，大体上以 下所示的算式(式(1)及式O))成立。式(I)SPLο-Σ 10 · Iog10Qi6式(2)W ~ Σ Qi3因此，叶片间风量Qi的分布越均勻，噪音值SPL及风扇输入值W就越小。S卩，在如 图4所示靠近喘振区域的动作点(1)的情况下，因为叶片间风量Qi的分布均勻，所以比噪 音Ks成为最小。在此，如上所述，相反，动作点越是接近喘振区域，即越接近VU = f ( ξ J， 比噪音Ks就越小，但当超过LcZHtl = (ξ0)时，动作点就包含在喘振区域中，相反地造成 比噪音Ks恶化。另外，动作点越是从喘振区域向开放侧离开，在壳体的舌部(图3所示的 2bl)、或喇叭口的与风扇的距离短的区域中，静压变动就越大，因而容易产生异常声音。因此，设0<11彡1，1^/!1(1 = 11\€(€(1)，在损失系数小的条件(风量大、通风阻力 小)的情况下，即在0. 1 < ξ ^ < 0. 4的范围内，求算不产生异常声音的最小的η时，η = 0.75。因而，在损失系数小的条件(风量大、通风阻力小)的情况下，即在0.1彡ξ。彡0.4 的范围内，只要是0. 75f(l0) ^L0/H0^f(l0)的话，就能形成比噪音Ks小、不产生异常声 音的流动。在上述的说明中，对壳体高度Htl = 246mm的情况进行了说明，以下就将壳体高度 的尺寸一般化的情况进行说明。设k为常数，H = kH0, L = kL0, D = kD0O在尺寸变化的情 况下，由类似准则，关于P及Q，以下所示的算式(式⑶及式G))成立。在此，N为转速。式(3)P = P0 (D/D。)2 (N/N0)2式(4)Q = Q0 (D/D。)3 _0)从式(3)及式⑷消去N/X，进行整理后，式(5)成立。式(5)P0/Q02 = P/Q2 (D/D0)4将ξ = P/Q2、D = kDQ代入该式(5)，则式(6)成立。式(6)ξ。= k4 ξ当使用式(6)及H = kH。、L = kL0 时，
0. 1 ^ ξ。彡 0. 4 可一般化为 0. 1 彡 k4 ξ ^ 0.4,0. 75f ( ξ )彡 L0/H0 彡 f ( ξ )可一般化为 0. 75f (k4 ξ )彡 L/H 彡 f (k4 ξ )。也就是说，在将风扇1用于热交换器安装在风扇下游侧的空调装置的情况下，在 损失系数小的条件(风量大、通风阻力小)的情况下，因为通过增大风扇宽度，使噪音变小 且使热交换器的宽度方向的速度分布接近均勻，所以，不用不必要地增加压缩机的消耗电 力即可。接着，对西洛克风扇100为单侧吸入型的情况进行说明。只要将上述的L换成L/2，将Q换成Q/2即可。另外，若设= f{P/(Q/2)2} 的话，则 g(kH) = 1.39788(k4l)2-2. 1108 (k4 ξ )+1. 8 成立，1. 5g (k4 ξ )彡 L/H 彡 2g(kH) 成立。即，在西洛克风扇100为单侧吸入型的情况下，通过在0.1 ξ <0.4的范围内 使1. 5g(k4 ξ )彡L/H彡2g(k4 ξ )成立，可以形成比噪音Ks小、不产生异常声音的单元。在上述的说明中，对西洛克风扇100单体的情况进行了说明，对于将西洛克风扇 100搭载在空调机、除湿机、空气净化机等单元上的动作点也可以同样确定。在这样的情况 下，只要求出单元的转速N1及单元的风量Q1,由西洛克风扇100单体的P-Q特性，使用转速 N1及风量Q1，求出静压P1即可。另外，在单元上搭载m个风扇的情况下，只要将一个风扇的 风量设为仏/m，将静压设为P1,求出损失系数即可。如以上说明所表明的那样，在西洛克风扇100为两侧吸入型的情况下，通过在 0. 1 ^ k4 ξ彡0.4的范围内使0.75f(kH)彡L/H彡f(kH)成立，可以形成比噪音Ks小 的稳定流动。另外，在西洛克风扇100为单侧吸入型的情况下，通过在0. 1 < k4 ξ < 0. 4的 范围内使1. 5g(k4 ξ )彡L/H彡2g(k4 ξ )成立，可以形成比噪音Ks小的稳定流动。图8是表示喇叭口 3的纵剖面构成的概略剖面图。图9是表示喇叭口 3的区域α 的西洛克风扇100的立体图。图10是表示无台阶差的区域α的部分的壁面上的静压变动 的rms值的区域α部分的放大图。图11是表示有台阶差的区域α的部分的壁面上的静 压变动的rms值的区域α部分的放大图。基于图8 图11，对以在涡卷壳体2的侧面形成 台阶差的方式安装喇叭口 3的情况和以在涡卷壳体2的侧面没有形成台阶差的方式安装喇 叭口 3的情况进行比较，同时说明安装在西洛克风扇100的喇叭口 3的特征。在图8所示的喇叭口 3的纵剖面构成中，将西洛克风扇100侧的端点(喇叭口 3 的最小开口部的端点)设为点A和点A’(相对于喇叭口 3的中心与点A呈点对称的点)， 将另一端点(喇叭口 3的最大开口部的端点)设为点B和点B’(相对于喇叭口 3的中心 与点B呈点对称的点)，将从点B向风扇1的方向引出的直线与涡卷壳体2侧面的交点设 为点C，将从点B’向风扇1的方向引出的直线与涡卷壳体2侧面的交点设为点C’，将线段 AA'与风扇1的旋转轴延长线的交点设为点0，进行说明。S卩，在BC > 0时，以在涡卷壳体2侧面形成台阶差的方式安装喇叭口 3，在BC = 0 时，以在涡卷壳体2侧面没有形成台阶差的方式安装喇叭口 3。另外，以BC > 0时的BC长 度为[5mm]、区域α以外的静压变动的rms值大体为0[Pa]的情况为例表示。在图9 图 11中，通过如图8所示那样安装喇叭口 3的方法，比较在涡卷壳体2侧面形成台阶差的静压 变动和没有形成台阶差的静压变动，进行表示。以下表示静压变动的rms值的定义式。式(7)Ps(t)= ps+ps，= (t)
式⑶rms 值={( Σ Ps，⑴2) /N}0·5在此，Ps表示时间平均值，Ps' (t)表示静压的变动值。壁面上的静压变动的rms值越大，则从壁面产生的噪音就越大。从图10及图11 可以看出，在涡卷壳体2侧面形成台阶差的情况下的静压变动比没有形成台阶差的情况下 的静压变动小。因此，在涡卷壳体2侧面形成台阶差时，可降低所产生的噪音。图12是表示西洛克风扇100的概略剖面构成的纵剖面图。图13是透视表示西洛 克风扇100的透视立体图。基于图12及图13，对西洛克风扇100的静压变动的rms值大的 区域进行说明。另外，在图12中，在构成西洛克风扇100的涡卷壳体2的从风路2c到吹出 口 2b的弯曲的部分，将最接近风扇1的外周部的部分作为舌部4，进行图示。在图13中，在通过图8所示的点A、点0及点A’的平面与舌部4的交线上，将与 风扇1的距离为最小的点设为点D，将喇叭口 3的与点D最近的点设为点EJfWA 0为中 心从点E起位于风扇1的旋转相反方向65°的点设为点F，将以点0为中心从点F起位于 风扇1旋转相反方向40°的点设为点G，将以点0为中心从点F起位于风扇1的旋转方向 40°的点设为点H，将以点0为中心从点F起位于风扇1的旋转方向180°的点设为点I，进 行图示。在这样定义区域的情况下，可以看出，西洛克风扇100的静压变动的rms值大的区 域是连结点H、点F及点G的大体圆弧HFG的区域。因此，在将圆弧HFG的线段BC的长度 设为X、将大体圆弧HIG (连结点H、点I及点G的圆弧)的线段BC的长度设为Y时，若为在 L/H彡f ( ξ )或L/H彡g ( ξ )的范围内成为X > Y彡0的喇叭口 3的话，则可减少静压变动 的rms值，可降低噪音。如图10及图11所示，在涡卷壳体2的侧面没有形成台阶差的情况下，圆弧HFG 的区域的静压变动的rms值最大为7Pa，但在涡卷壳体2的侧面形成台阶差的情况下，圆弧 HFG的区域的静压变动的rms值是最大为IPa以下。即，通过在涡卷壳体2的侧面形成台阶 差，可以降低以喇叭口 3为音源的噪音。其理由是，认为是与风扇1的距离扩大了与形成台 阶差的量、即线段BC的长度的量相应的量，抑制由风扇1的旋转产生的静压变动的缘故。图14是表示通过动作点B的情况下的西洛克风扇100的P-Q特性的曲线图。基 于图14对在涡卷壳体2的侧面形成台阶差的西洛克风扇100的在通过动作点B的情况下 的P-Q特性及在涡卷壳体2的侧面没有形成台阶差的西洛克风扇100的在通过动作点B的 情况下的P-Q特性进行说明。在图14中，涂黑圆标表示在涡卷壳体2的侧面没有形成台阶 差的西洛克风扇100的P-Q特性，空白圆标表示在涡卷壳体2的侧面形成台阶差的西洛克 风扇100的P-Q特性。另外，在图14中，纵轴表示静压Ppa]，横轴表示风量Q[m7min]。如图14所示，对于在涡卷壳体2的侧面形成台阶差的西洛克风扇100和在涡卷壳 体2的侧面没有形成台阶差的西洛克风扇100，对喘振区域进行对比时，可以看出前者处于 开放侧。在将在涡卷壳体2的侧面形成台阶差的西洛克风扇100搭载在空调装置、除湿机、 空气净化机等的单元上的情况下，有时由于单元的尺寸的制约，不能增加西洛克风扇100 的宽度尺寸。即，由于宽度尺寸短，在动作点位于比噪音成为最小的喘振区域更靠开放侧那 样的情况下，能够使喘振区域接近动作点，所以，对低噪音化是有效的。图15是表示搭载西洛克风扇100的顶装室内机110的概略整体构成的俯视图。 图16是表示顶装室内机110的纵剖面构成的剖面图。基于图15及图16，对将在涡卷壳体2的侧面形成台阶差的西洛克风扇100搭载于顶装室内机110的情况下的静压变动进行说 明。另外，在图15中，图示了搭载两个西洛克风扇100、在各自的宽度方向侧面形成吸入空 间5的情况。另外，在图16中，用箭头表示空气的流动。在顶装室内机110搭载有在涡卷壳体2的侧面形成台阶差的西洛克风扇100的情 况下，有时由于所形成的台阶差，与台阶差的量相应地使得吸入空间5减少，成为使噪音增 大的原因。根据上述的说明，静压变动的rms值大的区域是圆弧HFG，在其他的区域中，静压 变动的rms值对与风扇1的距离的影响小。因此，若将在圆弧Hre的区域形成台阶差的西 洛克风扇100搭载于顶装室内机110的话，则可以将台阶差定位于吸入口加的下游侧，可 以降低吸入空间5的减少。图17是表示顶装室内机110的噪音值的表。基于图17，对于从搭载了在涡卷壳 体2的侧面形成台阶差的西洛克风扇100的顶装室内机110产生的噪音值、从搭载了在涡 卷壳体2的侧面没有形成台阶差的西洛克风扇100的顶装室内机110产生的噪音值进行说 明。另外，台阶差形成在圆弧Hre的区域。另外，分别表示吹出风量为16m7min的情况下 的噪音值。如图17所示可知，在吹出风量设为16m7min的情况下，在圆弧HFG的区域形成台 阶差时的噪音值是42. 4[dB]，在圆弧HFG的区域没有形成台阶差时的噪音值是44. 0[dB]。 这样，通过在圆弧IFG的区域形成台阶差，可降低噪音值。根据以上所述，通过在圆弧HFG 的区域设置台阶差，可以抑制吸入空间5的减少，且可降低噪音值。实施方式2.图18是表示本发明的实施方式2的空调装置150的概略构成的概略构成图。基 于图18对空调装置150的构成进行说明。该空调装置150搭载了实施方式1的西洛克风 扇100。该西洛克风扇100搭载在构成空调装置150的室内机(室内单元)且热交换器附 近进行使用。另外，在该实施方式2中，以与上述实施方式1的不同点为中心进行说明，与 实施方式1相同的部分，标注以相同的附图标记而省略说明。该空调装置150利用制冷剂配管顺次连接压缩机151、冷凝热交换器152、节流装 置153和蒸发热交换器IM而构成。其中，在设置冷凝热交换器152或蒸发热交换器IM 的室内机中，设置实施方式1的西洛克风扇100。即，西洛克风扇100设置在设于室内机的 冷凝热交换器152或蒸发热交换器154的附近，具有向冷凝热交换器152或蒸发热交换器 IM供给空气的功能。压缩机151吸入流经制冷剂配管的制冷剂，压缩该制冷剂成为高温高压的状态。 冷凝热交换器152在空气和制冷剂之间进行热交换，冷凝和液化该制冷剂。节流装置153 对制冷剂减压使之膨张。蒸发热交换器1 在空气和制冷剂之间进行热交换，蒸发和气化 该制冷剂。在设置构成该空调装置150的冷凝热交换器152或蒸发热交换器154的室内机 中，搭载实施方式1的西洛克风扇100，由此可降低传递到室内的噪音。在此，对空调装置150的动作简单地进行说明。图18所示的箭头表示制冷剂的流 动方向。由压缩机151压缩而成为高温高压的制冷剂气体流入冷凝热交换器152。在该冷 凝热交换器152中，制冷剂与空气进行热交换而冷凝，成为低温高压的液态制冷剂或气液 两相制冷剂。从冷凝热交换器152流出的制冷剂，其后由节流装置153减压，成为低温低压 的液态制冷剂或气液两相制冷剂，流入蒸发热交换器154。在蒸发热交换器154中，制冷剂与空气进行热交换而蒸发，成为高温低压的制冷剂气体，再次由压缩机151吸入。在制暖运 转时，冷凝热交换器152搭载于室内机，制冷运转时，蒸发热交换器IM搭载于室内机。
在损失系数小、风扇宽度长的情况下，热交换器的宽度方向的速度分布接近均勻， 与风扇宽度短、速度分布不均勻的情况相比，可有效地使用热交换器的传热面积。为此，为 得到规定的空调能力所必要空气和制冷剂的温度差变小，压缩机输入变小，且噪音变低。另 外，在损失系数小的情况下，即使风扇直径变大，若加长风扇宽度的话，则可减小噪音。进 而，在设有多个风扇宽度短的风扇的空调装置中，通过置换成风扇宽度长的风扇，即使减少 风扇的个数，也可以减少在规定动作点处的空调装置的噪音值，而且可使热交换器的宽度 方向的速度分布接近均勻。
权利要求
1.一种西洛克风扇，该西洛克风扇具备涡卷壳体，该涡卷壳体具有用于吸取空气的吸入口、用于吹出空气的吹出口以及从所 述吸入口到所述吹出口的风路，风扇，该风扇收纳在所述涡卷壳体内，通过旋转驱动，从所述吸入口吸取空气，从所述 吹出口吹出空气，和喇叭口，该喇叭口安装在所述涡卷壳体的所述吸入口 ；所述吸入口位于所述风扇的旋转中心的延长线上，形成于所述涡卷壳体的两侧面；其 特征在于，在将所述风路内的通风阻力设为PPa]、将从所述吸入口吸取的空气的量设为Q[m3/ min]、将所述风扇的旋转轴方向的宽度设为L[mm]、将k设为常数、将所述涡卷壳体的高度 设为H = 246k[mm]、将P/Q2设为损失系数ξ [Pa/(m3/min)2]的情况下， 在0. 1彡kH ( 0.4的范围内，f (k4 ξ ) = 0. 34947 (k4 ξ ) 2-1· 0554 (k4 ξ ) +1. 8 成立，0. 75f (k4 ξ ) ( L/H 彡 f (k4 ξ )成立。
2.如权利要求1所述的西洛克风扇，其特征在于，在所述涡卷壳体的从所述风路到所 述吹出口的弯曲的部分，将最接近所述风扇的外周部的部分作为舌部，在所述喇叭口的纵剖面中，将所述喇叭口的最小开口部的端点设为点A，将相对于所述喇叭口的中心与点A呈点对称的点设为点A’，将所述喇叭口的最大开口部的端点设为点B，将相对于所述喇叭口的中心与点B呈点对称的点设为点B’，将从所述点B向风扇的方向引出的直线与所述涡卷壳体侧面的交点设为点C，将从所述点B’向风扇的方向引出的直线与所述涡卷壳体侧面的交点设为点C’，将线段AA’与所述风扇的旋转轴延长线的交点设为点0，设在通过所述点A、所述点0以及所述点A’的平面与所述舌部的交线上与所述风扇的 距离最小的点为点D，将所述喇叭口的与点D最近的点设为点E，将以所述点0为中心从所述点E起位于所述风扇的旋转相反方向65°的点设为点F， 将以所述点0为中心从所述点F起位于所述风扇的旋转相反方向40°的点设为点G， 将以所述点0为中心从所述点F起位于所述风扇的旋转方向40°的点设为点H，将以 所述点0为中心从所述点F起位于所述风扇的旋转方向180°的点设为点I，将连结所述点H、所述点F以及所述点G的大体圆弧HFG中的线段BC的长度设为X， 将连结所述点H、所述点I以及所述点G的大体圆弧HIG中的线段BC的长度设为Y， 此时，在L/H彡f(kH)的范围内， X > Y ^ 0成立。
3.一种西洛克风扇，该西洛克风扇具备涡卷壳体，该涡卷壳体具有用于吸取空气的吸入口、用于吹出空气的吹出口以及从所 述吸入口到所述吹出口的风路，风扇，该风扇收纳在所述涡卷壳体内，通过旋转驱动，从所述吸入口吸取空气，从所述 吹出口吹出空气，和喇叭口，该喇叭口安装在所述涡卷壳体的所述吸入口上；所述吸入口位于所述风扇的旋转中心的延长线上，形成于所述涡卷壳体的单侧面；其 特征在于，在将所述风路内的通风阻力设为PPa]、将从所述吸入口吸取的空气的量设为Q[m3/ min]、将所述风扇的旋转轴方向的宽度设为L[mm]、将k设为常数、将所述涡卷壳体的高度 设为H = 246k[mm]、将P/Q2设为损失系数ξ [Pa/(m3/min)2]的情况下， 在0. 1彡kH ( 0.4的范围内，g(k4l) = 1.39788(1^4€)2-2.1108(1^4€)+1.8成立，1.58(1^4€)彡 L/H 彡 2g(kH)成立。
4.如权利要求3所述的西洛克风扇，其特征在于，在所述涡卷壳体的从所述风路到所 述吹出口的弯曲的部分，将最接近所述风扇的外周部的部分作为舌部，在所述喇叭口的纵剖面中，将所述喇叭口的最小开口部的端点设为点A，将相对于所述喇叭口的中心与点A呈点对称的点设为点A’，将所述喇叭口的最大开口部的端点设为点B，将相对于所述喇叭口的中心与点B呈点对称的点设为点B’，将从所述点B向风扇的方向引出的直线与所述涡卷壳体侧面的交点设为点C，将从所述点B’向风扇的方向引出的直线与所述涡卷壳体侧面的交点设为点C’，将线段AA’与所述风扇的旋转轴延长线的交点设为点0，设在通过所述点A、所述点0以及所述点A’的平面与所述舌部的交线上与所述风扇的 距离最小的点为点D，将所述喇叭口的与点D最近的点设为点E，将以所述点0为中心从所述点E起位于所述风扇的旋转相反方向65°的点设为点F， 将以所述点0为中心从所述点F起位于所述风扇的旋转相反方向40°的点设为点G， 将以所述点0为中心从所述点F起位于所述风扇的旋转方向40°的点设为点H，将以 所述点0为中心从所述点F起位于所述风扇的旋转方向180°的点设为点I，将连结所述点H、所述点F以及所述点G的大体圆弧HFG中的线段BC的长度设为X， 将连结所述点H、所述点I以及所述点G的大体圆弧HIG中的线段BC的长度设为Y， 此时，在L/H彡g(kH)的范围内， X > Y ^ 0成立。
5.一种空调装置，其特征在于，使用权利要求1 4中任一项所述的西洛克风扇。
全文摘要
本发明提供在供给规定量的吹出风量时降低所产生的声音的西洛克风扇以及使用它的空调装置。本发明的西洛克风扇(100)的吸入口(2a)位于风扇(1)的旋转中心的延长线上，形成于涡卷壳体(2)的两侧面，其中，在将风路(2c)内的通风阻力设为P[Pa]、将从吸入口(2a)吸取的空气的量设为Q[m3/min]、将风扇(1)的旋转轴方向的宽度设为L[mm]、将k设为常数、将涡卷壳体(2)的高度设为H＝246k[mm]、将P/Q2设为损失系数ξ[Pa/(m3/min)2]的情况下，在0.1≤k4ξ≤0.4的范围内，f(k4ξ)＝0.34947(k4ξ)2-1.0554(k4ξ)+1.8成立，0.75f(k4ξ)≤L/H≤f(k4ξ)成立。
文档编号F04D29/44GK102066771SQ20088012986
公开日2011年5月18日 申请日期2008年7月10日 优先权日2008年7月10日
发明者冈泽宏树, 堤博司, 山谷贵宏, 川乘幸彦, 西宫一畅 申请人:三菱电机株式会社