專利名稱：送風機的喇叭口結構的制作方法
技術領域：
本發明涉及空調裝置等所使用的送風機的喇叭口結構。
背景技術：
通常，例如螺旋槳式風扇等軸流式送風機作為空調機等的送風機而被廣泛使用， 在送風用葉輪的周圍，設有將吸入側的空氣流暢地引導至吹出側以減少漏出量的喇叭口。 近年來，對這種送風機的高性能化、低噪音化的要求非常強烈，并提出了通過改善喇叭口形 狀來改善性能的方法(例如，參照專利文獻1)。專利文獻1 日本特開2004-211971號公報并且，近年來，要求提高送風機的風量并從節能化的觀點出發要求減小送風機的 驅動力(電動機負載)。

發明內容
因此，本發明的目的在于解決上述現有技術所存在的問題，并提供在保持相同送 風量的同時能夠同時滿足減小送風機的轉速以及驅動力的送風機的喇叭口結構。為了實現上述目的，本發明的送風機的喇叭口結構設于軸流式送風機的葉輪周圍 并將該葉輪的吸入側的空氣引導至吹出側，該喇叭口結構的特征在于，具有吹出壁部，其 與吹出開口連通并大致沿所述葉輪的軸向延伸；傾斜壁部，其與該吹出壁部連結，并以越靠 吸入開口側直徑越大的方式傾斜，將喇叭口的總高度設為H，傾斜壁部的高度設為h，該傾 斜壁部的傾斜角度設為β時，滿足0.33彡h/H彡0.42，并且60°彡β彡70°。在該結構中，將所述吹出壁部與所述傾斜壁部相連結的連結部的開口直徑設為D， 所述葉輪的直徑設為d時，滿足1. 02 < D/d < 1. 03。將從所述吸入開口到所述葉輪的槳葉 中離該吸入開口最近的位置的高度設為hL時，滿足0. 24彡hL/h彡0. 4。并且，將從所述吸入開口到所述葉輪的槳葉中離所述吹出開口最近的位置的高度 為設hZ時，滿足0. 875 ( hZ/H ( 0. 925。而且，可以構成為所述軸流式送風機為螺旋槳式 風扇。并且，所述螺旋槳式風扇的葉輪配置于側視時與所述喇叭口完全重疊的位置。另外，本發明的空調裝置具有向熱交換器送風的軸流式送風機和設置在該送風 機的葉輪周圍并將該葉輪的吸入側的空氣引導至吹出側的喇叭口，所述喇叭口具有與吹出 開口連通并大致沿所述葉輪的軸向延伸的吹出壁部和與該吹出壁部連結并以越靠吸入開 口側直徑越大的方式傾斜的傾斜壁部，將該喇叭口的總高度設為H，傾斜壁部的高度設為 h，該傾斜壁部的傾斜角度設為β時，滿足0.33彡h/H彡0.42，并且60°彡β彡70°。根據本發明，通過以滿足0.33彡h/H彡0.42且60°彡β彡70°的方式設計喇 叭口，在保持相同送風量的同時能夠同時滿足減小送風機的轉速以及驅動力。


圖1是表示本發明一個實施方式的空調裝置的室外單元的側面剖視圖。
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圖2是表示室外單元的內部結構的俯視圖。圖3㈧是表示喇叭口與螺旋槳式風扇的配置關系的側視圖，圖3(B)是喇叭口的 局部剖視圖。圖4是表示相同運轉條件下的傾斜壁部與喇叭口的高度比率、該傾斜壁部的傾斜 角度、螺旋槳式風扇的轉速以及電動機負載之間的關系的圖。圖5是表示喇叭口與螺旋槳式風扇的直徑比率、螺旋槳式風扇的轉速以及電動機 負載之間的關系的圖。圖6是表示從吸入開口到螺旋槳式風扇的下端點的高度與傾斜壁部的高度的比 率、螺旋槳式風扇的轉速以及電動機負載之間的關系的圖。圖7是表示從吸入開口到螺旋槳式風扇的上端點的高度與喇叭口的高度的比率、 螺旋槳式風扇的轉速以及電動機負載之間的關系的圖。附圖標記說明
10室外單元
11單元殼
12底板
21熱交換器
22送風機
23風扇電動機
24螺旋槳式風扇(葉輪)
25喇叭口
25A吹出開口
25B吸入開口
31儲能器
32油分離器
33存儲罐
34電氣元件安裝盒
40吹出壁部
41傾斜壁部
42連結部
46槳葉
46A上端點
46B下端點
具體實施例方式以下，參考附圖對本發明的一個實施方式進行說明。本實施方式的空調裝置由室外單元10與室內單元(未圖示)構成，使制冷劑流入 由制冷劑配管連接的制冷劑回路，進行制冷運轉以及供暖運轉。室外單元10設置在室外， 與室外空氣進行熱交換而進行制冷運轉時，使制冷劑凝結而向外界空氣散熱，在供暖運轉 時使制冷劑蒸發而從外界空氣吸熱。另外，下述上下以及左右方向是指在設置了室外單元CN 102080673 A
說明書
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10的狀態下從其前方側觀察時的方向。圖1是室外單元10的側面剖視圖，圖2是表示室外單元10的內部結構的俯視圖。 室外單元10具有呈大致長方體的箱形狀的單元殼(框體)11，該單元殼11構成為具有底板 12、從該底板12的四個角部向鉛直方向延伸的支柱14、前面板15(圖2)。如圖2所示，在底板12上配置有俯視時大致呈“ 二 ”形彎曲而形成的熱交換器21， 在該熱交換器21的上部配置有送風機(軸流式送風機)22。熱交換器21構成單元殼11的 側面部，從該單元殼11的左側面起沿著背面以及右側面配置。如圖1所示，送風機22構成為具有配置于熱交換器21上方的風扇電動機23、安裝 在該風扇電動機23的軸上的螺旋槳式風扇(葉輪)24。在相鄰的支柱14、14之間，在相當 于熱交換器21上端的位置，設有將該支柱14、14聯結的聯結部件16、16，風扇電動機23被 固定在架設于該連結部件16、16之間的一對支撐架17、17上。在螺旋槳式風扇M的周圍，設有將螺旋槳式風扇M吸入側的空氣引導至吹出側 的喇叭口 25，該喇叭口 25的吹出開口 25A被用于防止人體等接觸螺旋槳式風扇M的風扇 保護裝置(未圖示)覆蓋。并且，在喇叭口 25的周圍隔著泡沫聚苯乙烯等的隔熱材料沈 而設有裝飾板(未圖示)。如果螺旋槳式風扇M由風扇電動機23驅動而旋轉，則外界空氣從室外單元10的 周圍，更具體的說，如圖中箭頭X所示，從單元殼11的除前面以外的左側面側、背面側以及 右側面側，被吸入至單元殼11內，并通過設于該單元殼11頂面部的喇叭口 25的吹出開口 25A而排出至外部。S卩，該室外單元10構成從頂面吹出熱交換后的空氣的頂面吹出式室外 單元。在單元殼11內，在底板12上設有構成制冷劑回路的一部分的壓縮機(未圖示)、 儲能器31、油分離器32以及存儲罐33，并且配管連接有稱為四通閥(未圖示)、膨脹閥(未 圖示)的閥體等制冷劑回路構成部件并將它們收納于單元殼11內。這些制冷劑回路構成 部件的配管的一端側，經由熱交換器21與室內單元配管連接，該制冷劑回路構成部件的配 管的另一端側與室內單元配管連接，由此，構成了使制冷劑循環的制冷劑回路。并且，在本發明中，壓縮機配置于單元殼11的前方側，在該壓縮機的上方空間配 置有電氣元件安裝盒34，在電氣元件安裝盒34中配設有控制空調裝置的控制基板等各種 電氣元件單元。因此，通過卸下前面板15，作業者能夠容易地從前方側進行單元殼11內部 的部件的維護作業。附圖標記35是設于壓縮機上方并用于防止雨滴直接滴到壓縮機上的 覆蓋板。下面，對喇叭口的結構進行說明。喇叭口 25通過樹脂成型而形成，能夠實現輕量化及所需要的形狀。如圖3A所示， 喇叭口 25具有吹出開口 25A和直徑比該吹出開口 25A大的吸入開口 25B而形成為筒狀，并 具有吹出壁部40，其與吹出開口 25A連通，大致沿螺旋槳式風扇M的軸向延伸；傾斜壁部 41，其與該吹出壁部40連結，以越靠吸入開口 25B側直徑越大的方式傾斜。吹出壁部40是將由螺旋槳式風扇M吹送的空氣引導至吹出開口 25A的部件，與 吹出開口 25A所在的面所成的角度α被設定為直角或比直角稍小的角度(本實施方式中， 角度α =89° )。并且，吹出壁部40的上端部(吹出開口側端部)40Α以規定的曲率半徑 朝外側呈環狀彎曲而形成，從而抑制吹過時的通風阻力。
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并且，傾斜壁部41是在螺旋槳式風扇M運轉時將單元殼11內的空氣流暢地送入 喇叭口 25內的部件，如圖;3B所示，傾斜壁部41通過連結部42與吹出壁部40 —體連結。傾 斜壁部41越靠吸入開口 25B側越向外側擴展，以與該吸入開口 25B所在的面所成的傾斜角 度β呈環狀地彎曲而形成。另外，傾斜壁部41的下端部(吸入開口側端部)41Α沿吸入開 口 25Β所在的面朝外側彎曲。螺旋槳式風扇M包含固定在風扇電動機23 (圖1)的電動機軸上的輪轂45、具有
規定的葉片角并以規定的間隔一體成形在該輪轂45外周的多片槳葉46、46.......如圖3
所示，該螺旋槳式風扇對配置于側視時與喇叭口 25完全重疊的位置。根據該結構，通過喇 叭口 25將螺旋槳式風扇M工作的區域覆蓋，因此能夠通過喇叭口 25引導由螺旋槳式風扇 24吹送的全部空氣，能夠提高螺旋槳式風扇M的送風量。本發明人通過模擬而得出用于同時滿足減小送風機22在相同運轉條件下的螺旋 槳式風扇M的轉速與風扇電動機23的負載的喇叭口 25形狀因子。在此，送風機22的相 同運轉條件是指風量Q(m7min)及靜壓(mmAq)相同的運轉條件。在圖3中，首先，在以喇 叭口 25的高度H、傾斜壁部41的高度h、傾斜壁部41的傾斜角度β、連結部42處的喇叭口 25的直徑D、螺旋槳式風扇M的直徑d、從吸入開口 25B到螺旋槳式風扇M的槳葉46的上 端點(離吹出開口 25A最近的位置)46A的高度hZ、從吸入開口 25B到螺旋槳式風扇M的 槳葉46的下端點(離吸入開口 25B最近的位置)46B的高度hL為參數的情況下，弄清楚這 些形狀值的變化對相同運轉條件下螺旋槳式風扇24的轉速與風扇電動機23的負載的減小 起何作用。圖4中，橫軸表示吸入口角度，即喇叭口 25的傾斜壁部41的傾斜角度β，左側縱 軸表示電動機負載(W)，右側縱軸表示螺旋槳式風扇M的轉速(rpm)。當使送風機22在風 量Q為OOOm3Aiin)、靜壓為(6mmAq)的相同條件下運轉時，使傾斜壁部41與喇叭口 25的 高度比率h/H、傾斜壁部41的傾斜角度β分別變化，模擬螺旋槳式風扇M的轉速與風扇電 動機23的負載如何變化。通過該模擬可知以滿足h/H = 0.33(黑色圓圈記號、黑色方塊記號)并且處于傾 斜角度β =60°附近的方式設計的喇叭口 25，螺旋槳式風扇M的轉速以及風扇電動機23 的負載最小且這種喇叭口具有最好的性能。在傾斜角度β大于70°的范圍內，在滿足0. 20 ( h/H ( 0. 67的所有喇叭口中， 電動機負載以及轉速均有隨傾斜角度的增加而增加的傾向。另一方面，在傾斜角度β在 70°以下的范圍內，在滿足h/H = 0.67的喇叭口中，電動機負載以及轉速成為極高的值。從電動機負載方面看，在滿足h/H = 0.20、0. 33的喇叭口中，在傾斜角度β為 60°附近存在極小點，并且不論傾斜角度β比60°大或小，電動機負載均增加。其中，在 滿足h/H = 0.20的喇叭口中，電動機負載在傾斜角度β =70°處的值從處于其他傾斜角 度處的值中突出地增大。在滿足h/H = 0.42、0. 50的喇叭口中，電動機負載在傾斜角度β 為50°到60°的區間內減小，在傾斜角度β為60°到70°的區間內，電動機負載大致為 一定值。另外，從轉速方面看，在滿足h/H = 0.50的喇叭口中，在傾斜角度β為50°到 70°的區間內有減小的傾向。在滿足h/H = 0.42的喇叭口中，轉速在傾斜角度β為50° 到60°的區間內減小，在傾斜角度β為60°到70°的區間內大致為一定值。在滿足h/H=0.33的喇叭口中，轉速在傾斜角度β為60°附近處存在極小點，并且不論傾斜角度β 比60°小或大，轉速均增加。在滿足h/H = 0.20的喇叭口中，轉速在傾斜角度β為50° 到60°的區間內大致恒定地推移，在傾斜角度β為60°到70°的區間內有上升傾向。通過該模擬可知為了謀求減小螺旋槳式風扇M的轉速以及風扇電動機23的負 載，優選滿足0. 33彡h/H彡0. 42且60°彡β彡70°的設計。如上所述，可知本實施方式的喇叭口在以滿足0. 33彡h/H彡0. 42且 60° < β <70°的方式進行設計的情況下，在保持相同送風量的同時能夠同時滿足減小 螺旋槳式風扇M的轉速以及風扇電動機23的負載。圖5是表示以滿足h/H = 0. 33且傾斜角度β = 60°的方式設計喇叭口的情況 下，喇叭口 25與螺旋槳式風扇的直徑比率(D/d)、螺旋槳式風扇的轉速以及電動機負載之 間的關系的圖。如該圖5所示，電動機負載以及轉速有隨直徑比率D/d的增加而增加的傾向。因 此，為了謀求減小電動機負載以及轉速，優選使直徑比率D/d的值盡量小。另一方面，如果 直徑比率D/d的值減小，則有可能導致螺旋槳式風扇M的槳葉46與喇叭口 25的內表面 接觸。因此，從減小電動機負載以及轉速和抑制螺旋槳式風扇M與喇叭口 25接觸的觀點 出發，根據該模擬的結果，優選在1. 02 < D/d < 1. 03的范圍內進行設計，進一步優選在 1. 0225彡D/d彡1. 0285的范圍內進行設計。圖6是表示從吸入開口 25B到螺旋槳式風扇M的下端點46B的高度hL與傾斜壁 部41的高度h的比率hL/h、螺旋槳式風扇的轉速以及電動機負載之間的關系的圖。根據 該模擬的結果可知電動機負載有隨hL/h的增加而增加的傾向，但轉速在hL/h = 0. M或 hL/h = 0. 3附近出現極小值。因此，根據該模擬的結果可知優選以滿足0. 24 ( hL/h ( 0. 40的范圍的方式配 置螺旋槳式風扇對。由此，能夠謀求進一步減小螺旋槳式風扇M的轉速以及電動機負載。圖7是表示從吸入開口 25B到螺旋槳式風扇M的上端點46A的高度hZ與喇叭口 25的高度H的比率hZ/H、螺旋槳式風扇的轉速以及電動機負載之間的關系的圖。根據該模 擬的結果可知電動機負載有隨hZ/H的增加而增加的傾向，但轉速在hZ/H = 0. 9附近出現 極小值。因此，根據該模擬的結果可知優選以滿足0. 866 ( hZ/H ( 0. 933的范圍的方式 配置螺旋槳式風扇對，進一步優選以滿足0. 875 ( hZ/H^O. 925的范圍的方式配置螺旋槳 式風扇M。由此，能夠謀求進一步減小螺旋槳式風扇M的轉速以及電動機負載。如上所述，本實施方式的喇叭口 25被設計為滿足0. 33 ( h/H彡0. 42且 60°彡β彡70°，并且，喇叭口 25的連結部42處的開口直徑D滿足1.02 < D/d < 1.03， 在喇叭口 25內以滿足0. 24彡hL/h彡0. 40且0. 866彡hZ/H彡0. 933的方式配置螺旋槳 式風扇24，由此，在保持相同送風量的同時能夠同時滿足減小螺旋槳式風扇M的轉速以及 電動機負載。并且，根據本實施方式，由于螺旋槳式風扇對配置于側視時與喇叭口 25完全重疊 的位置，因此，通過由喇叭口 25覆蓋螺旋槳式風扇M工作的區域，能夠通過喇叭口 25引導 由螺旋槳式風扇M吹送的全部空氣，能夠謀求提高螺旋槳式風扇M的送風量。
權利要求
1.一種送風機的喇叭口結構，其設于軸流式送風機的葉輪周圍，將該葉輪的吸入側的 空氣引導至吹出側，所述送風機的喇叭口結構的特征在于，具有吹出壁部，其與吹出開口連通并大致沿所述葉輪的軸向延伸；傾斜壁部，其與該 吹出壁部連結，并以越靠吸入開口側直徑越大的方式傾斜，將喇叭口的總高度設為H，傾斜壁部的高度設為h，該傾斜壁部的傾斜角度設為β時， 滿足0.33彡h/H彡0.42，并且，60°彡β彡70°。
2.根據權利要求1所述的送風機的喇叭口結構，其特征在于，將所述吹出壁部與所述 傾斜壁部相連結的連結部的開口直徑設為D，所述葉輪的直徑設為d時，滿足1. 02 < D/d < 1. 03。
3.根據權利要求1或2所述的送風機的喇叭口結構，其特征在于，將從所述吸入開口到 所述葉輪的槳葉中離該吸入開口最近的位置的高度設為hL時，滿足0. 24 ( hL/h ( 0. 4。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的送風機的喇叭口結構，其特征在于，將從 所述吸入開口到所述葉輪的槳葉中離所述吹出開口最近的位置的高度設為hZ時，滿足 0. 875 彡 hZ/H 彡 0. 925。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的送風機的喇叭口結構，其特征在于，所述軸流式 送風機為螺旋槳式風扇。
6.根據權利要求5所述的送風機的喇叭口結構，其特征在于，所述螺旋槳式風扇的葉 輪配置于側視時與所述喇叭口完全重疊的位置。
全文摘要
本發明涉及一種在保持相同風量的同時能夠同時滿足減小送風機的轉速以及驅動力的送風機的喇叭口結構。在設于螺旋槳式風扇(24)周圍并將該螺旋槳式風扇(24)吸入側的空氣引導至吹出側的喇叭口結構中，具有吹出壁部(40)，其與吹出開口(25A)連通并大致沿螺旋槳式風扇(24)的軸向延伸；傾斜壁部(41)，其與該吹出壁部(40)連結，并以越靠吸入開口(25B)側直徑越大的方式傾斜。將喇叭口(25)的總高度設為H，傾斜壁部(41)的高度設為h，該傾斜壁部(41)的傾斜角度設為β時，0.33≤h/H≤0.42，并且，60°≤β≤70°。
文檔編號F04D29/44GK102080673SQ20101056366
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月29日 優先權日2009年11月27日
發明者中村豪志, 柳裕文, 益川貴之, 阿巴斯塔利 申請人:三洋電機株式會社