WO2011092863A1 - 送風機及びこの送風機を搭載した空気調和装置 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a blower including an impeller having a rotor of a motor and a casing having a stator, and the impeller rotates by a driving force of the motor.
- the armature magnetic poles (that is, the stator 6) having a plurality of phases of coils are arranged at least at two of the four corners.
- the distance between the rotor and the stator is short (the gap formed between the rotor and the stator is preferably small).
- a conventional blower (see, for example, Patent Document 1) including a rotor on the outer peripheral portion of the impeller and a stator on the housing side has a rotor when the distance between the rotor and the stator is shortened.
- the impeller vibrates due to a periodic magnetic force change generated between the stator and the stator.
- noise is generated by this vibration.
- the conventional blower has a problem that the distance between the rotor and the stator cannot be sufficiently reduced in order to suppress magnetic vibration and noise.
- the distance between the rotor and the stator is short.
- the conventional blower has a problem that it is difficult to improve fan efficiency because the distance between the rotor and the stator cannot be sufficiently reduced as described above.
- the blower according to the present invention has a boss as a rotation center, a plurality of blades provided on the outer peripheral surface of the boss, an impeller having a rotor provided on the outer peripheral portion of these blades, and an outer peripheral side of the rotor.
- the impeller 4 includes a boss 1, a plurality of blades 2 provided on the outer peripheral surface of the boss 1, and a rotor 5 of a rotation driving motor provided on the outer peripheral side of the blade 2.
- the rotor 5 is configured by providing a ring-shaped member 3 or the like on the outer peripheral side of the blade 2 and forming the ring-shaped member 3 from a magnetic material.
- the rotor 5 is configured by providing a ring-shaped member 3 or the like on the outer peripheral side of the blade 2 and attaching or embedding a magnet on the outer peripheral side of the ring-shaped member 3.
- This impeller 4 is housed in a housing 6.
- the casing 6 is provided with a stator 9 on a surface (hereinafter referred to as an inner peripheral portion) facing the outer peripheral side of the impeller 4 (more specifically, the outer peripheral side of the rotor 5). That is, the rotor 5 and the stator 9 are disposed to face each other.
- the impeller 4 is rotated by the driving force of the motor constituted by the rotor 5 and the stator 9.
- the convex part 10 may be provided on both the air suction side and the air discharge side. Moreover, this convex part 10 may be provided in the outer peripheral part (for example, outer peripheral part of the ring-shaped member 3) of the impeller 4, as shown to Fig.5 (a). For example, this convex part 10 may be provided in the inner peripheral part of the housing
- the air suction side convex portion 10 may be provided on the outer peripheral portion of the impeller 4 (for example, the outer peripheral portion of the ring-shaped member 3), and the air discharge side convex portion 10 may be provided on the outer peripheral portion of the impeller 4.
- these formation positions may be reversed.
- the distance of the shortest portion between the impeller 4 and the housing 6 is set between the rotor 5 and the stator 9. It can be shorter than the distance. For this reason, the following effects can be acquired.
- FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating an example of an airflow that occurs in the peripheral portion of the blades and causes a decrease in fan efficiency.
- the solid line arrow shown to Fig.6 (a) and FIG.6 (b) shows the flow direction of air.
- a white arrow shown in FIG. 6B indicates the rotation direction of the blade 302.
- the blowers 100 and 101 according to the first embodiment provide the convex portion 10 so that the shortest distance between the impeller 4 and the housing 6 is between the rotor 5 and the stator 9. It is shorter than the distance. For this reason, the distance between the rotor 5 and the stator 9 can be a distance that can suppress the vibration of the impeller 4 and noise caused by the vibration. Moreover, the recirculation flow 11 and the leakage flow 12 can be suppressed by shortening the distance between the impeller 4 and the housing 6. That is, the fans 100 and 101 according to the first embodiment can increase the fan efficiency independently of the distance between the rotor 5 and the stator 9 which are the design items of the motor.
- the convex part 10 in both the outer peripheral part (for example, outer peripheral part of the ring-shaped member 3) of the impeller 4 and the inner peripheral part of the housing
- FIG. 7 shows the convex portion 13 having a tip portion having a labyrinth structure as the convex portion 13.
- FIG. 7 shows an example in which the convex portion 13 is provided on the air discharge side of the impeller 4.
- the insulating layer 16 may be provided on the outer peripheral portion of the rotor 5.
- the insulating layer 16 may be provided on the inner peripheral portion of the stator 9.
- the insulating layer 16 may be provided on both the outer peripheral portion of the rotor 5 and the inner peripheral portion of the stator 9.
- the distance of the shortest portion between the impeller 4 and the housing 6 is set to the rotor 5 without providing irregularities in the gap between the impeller 4 and the housing 6. And the distance between the stator 9 and the stator 9 can be made shorter. For this reason, the assemblability at the time of manufacture improves and accumulation of dust etc. can be controlled.
- the coil wound around the stator 9 can be covered with the insulating layer 16 and the housing 6. Covering the complex coil with unevenness can further suppress the accumulation of dust and the like.
- Embodiment 3 The convex part provided in the outer peripheral part of the impeller 4 is good also as following structures.
- items that are not particularly described are the same as those in Embodiment 1 or Embodiment 2, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
- the closest distance between the impeller 4 and the housing 6 is the distance in the rotation axis direction of the impeller 4. More specifically, the distance between the tip of the intake side guide 14 and the housing 6 is the closest distance between the impeller 4 and the housing 6.
- a stepped portion is formed in the casing 6 in a range facing the tip of the intake side guide 14.
- the distance of the shortest portion between the impeller 4 and the housing 6 is set to the rotor 5 and the stator 9 as in the first and second embodiments. Can be shorter than the distance between. For this reason, as in the first and second embodiments, the fan efficiency can be increased independently of the distance between the rotor 5 and the stator 9 which are motor design items.
- the airflow guided to the impeller 4 is smooth due to the shape of the intake side guide 14 whose diameter is increased toward the upstream side of the air flow. For this reason, the fan efficiency of the blower 103 is further improved.
- Embodiment 4 FIG.
- the convex part provided in the outer peripheral part of the impeller 4 is good also as following structures.
- items that are not particularly described are the same as those in Embodiments 1 to 3, and the same functions and configurations are described using the same reference numerals.
- FIG. 12 is a principal part enlarged view (side sectional drawing) which shows an example of the air blower concerning Embodiment 4 of this invention. Moreover, the solid line arrow shown in FIG. 12 shows the flow direction of air.
- the blower 104 according to the fourth embodiment is provided with a discharge side guide 15 on the discharge side of the outer peripheral portion of the impeller 4.
- the discharge side guide 15 is an example of a convex portion provided on the outer peripheral portion of the impeller 4, and is integrally formed with the ring-shaped member 3, for example.
- the distal end portion of the discharge-side guide 15 has a shape protruding from the inner peripheral portion of the housing 6 to the outer peripheral side. Further, the discharge side guide 15 has a shape whose diameter is increased toward the downstream side of the air flow.
- the closest distance between the impeller 4 and the housing 6 is the distance in the rotational axis direction of the impeller 4. More specifically, the distance between the tip of the discharge side guide 15 and the housing 6 is the closest distance between the impeller 4 and the housing 6.
- a stepped portion is formed in the casing 6 in a range facing the tip of the discharge side guide 15.
- the distance of the shortest portion between the impeller 4 and the housing 6 is set to the rotor 5 and the stator 9 as in the first to third embodiments. Can be shorter than the distance between. For this reason, as in the first to third embodiments, the fan efficiency can be increased independently of the distance between the rotor 5 and the stator 9 which are the design items of the motor.
- the air discharged from the impeller 4 decelerates while spreading in the radial direction due to the shape of the discharge-side guide 15 whose diameter is increased toward the downstream side of the air flow. Recover pressure. For this reason, the fan efficiency of the blower 104 is further improved. If the intake side guide 14 of the third embodiment is also provided on the intake side of the outer peripheral portion of the impeller 4, the fan efficiency of the blower 104 is further improved.
- the fan 104 can be easily assembled even when the tip of the discharge side guide 15 has a labyrinth structure. It becomes.
- the impeller 4 is attached to the casing 6, the impeller 4 is inserted inside the casing 6 along the rotation axis direction of the impeller 4.
- the tip of the discharge side guide 15 constituting the labyrinth structure This is because the unevenness of the portion and the unevenness on the housing 6 side can be engaged.
- FIG. FIG. 13 is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the air conditioning apparatus which concerns on Embodiment 5 of this invention.
- This FIG. 13 has shown the example which used the air blower 100 which concerns on Embodiment 1 for the indoor unit 200 of an air conditioning apparatus.
- FIG. 13 shows the left side of the drawing as the front side of the indoor unit 200.
- the configuration of the indoor unit 200 will be described based on FIG. Of course, the fans 101 to 104 may be used as the fans of the indoor unit 200.
- the indoor unit 200 supplies conditioned air to an air-conditioning target area such as a room by using a refrigeration cycle that circulates refrigerant.
- This indoor unit 200 mainly includes a casing 110 in which an inlet 111 for sucking indoor air into the interior and an outlet 115 for supplying conditioned air to an air-conditioning target area are formed, and the interior of the casing 110 Is installed in the blower 100 that sucks indoor air from the suction port 111 and blows conditioned air from the blower outlet 115, and is arranged in the air path from the suction port 111 to the blower 100, and exchanges heat between the refrigerant and the indoor air.
- a heat exchanger 114 for producing conditioned air.
- the suction port 111 is formed in the upper part of the housing 110.
- the air outlet 115 is formed in the lower part of the housing 110 (more specifically, the lower side of the front surface of the housing 110).
- the blower 100 is disposed on the downstream side of the suction port 111 and on the upstream side of the heat exchanger 114. Further, for example, three blowers 100 are arranged in the direction orthogonal to the paper surface.
- the installation number of the air blower 100 is an example to the last. What is necessary is just to change suitably the installation number of the air blower 100 according to the air volume etc. which are requested
- the heat exchanger 114 is disposed on the leeward side of the blower 100.
- the heat exchanger 114 includes a front side heat exchanger 114 a disposed on the front side of the housing 110 and a back side heat exchanger 114 b disposed on the back side of the housing 110.
- a fin tube heat exchanger or the like may be used.
- the suction port 111 is provided with a grill 112 and a filter 113.
- the blower outlet 115 is provided with a mechanism for controlling the blowing direction of the airflow, such as a vane (not shown).
- room air flows into the indoor unit 200 from the suction port 111 formed in the upper part of the housing 110 by the blower 100. At this time, dust contained in the air is removed by the filter 113.
- this indoor air passes through the heat exchanger 114, it is heated or cooled by the refrigerant flowing in the heat exchanger 114 to become conditioned air.
- the conditioned air is blown out of the indoor unit 200 from the air outlet 115 formed in the lower part of the housing 110, that is, to the air-conditioning target area.
- the blower 100 that can be reduced in size and cost is used. For this reason, the indoor unit 200 according to Embodiment 5 can be reduced in thickness and size. Further, the cost of the indoor unit 200 can be reduced. Moreover, in the indoor unit 200 (air conditioner) configured as described above, the blower 100 with improved fan efficiency is used. For this reason, an indoor unit with a larger air volume than the conventional indoor unit can be obtained.
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Abstract
モータの設計事項となる回転子と固定子との間の距離とは独立して、ファン効率を高めることができる送風機を得る。 本発明に係る送風機１００は、回転中心となるボス１、ボス１の外周面に設けられた複数の羽根２、及びこれら羽根２の外周部に設けられた回転子５を有する羽根車４と、回転子５の外周側に対向配置された固定子９を有する筐体６と、を備え、回転子５と固定子９とで構成されるモータの駆動力により羽根車４が回転する送風機であって、羽根車４と筐体６とが最も接近する部分の距離は、回転子５と固定子９との間の距離よりも短くなるように構成されているものである。
Description
本発明は、モータの回転子を有する羽根車と固定子を有する筐体とを備え、モータの駆動力で前記羽根車が回転する送風機に関するものである。
通風路を確保すると共に、駆動源であるモータの小形化と低コスト化を図った送風機が従来より提案されている。
このような送風機としては、例えば「羽根８を回転保持できる軸受保持部１２を中心に備えた略正方形のハウジング９に、中心に回転軸８ａを有し、かつ円筒状の回転する羽根８を有する軸流送風機を軸受を介して回転保持する軸流ファンシステムにおいて、羽根８を駆動する駆動源となるモータの回転子として、羽根８の外周にシート状の磁石７を環状に配置する。その磁石７は、回転方向にＮ極とＳ極が交互に配置されて円周方向に偶数極の極を有する構造となっている。さらに、この磁石７の回転子に対して、略正方形のハウジング９の４箇所の角部のうち少なくとも２箇所に複数相のコイルを有する電機子磁極（つまり、固定子６）を配置する。」（特許文献１参照）というものがある。
このような送風機としては、例えば「羽根８を回転保持できる軸受保持部１２を中心に備えた略正方形のハウジング９に、中心に回転軸８ａを有し、かつ円筒状の回転する羽根８を有する軸流送風機を軸受を介して回転保持する軸流ファンシステムにおいて、羽根８を駆動する駆動源となるモータの回転子として、羽根８の外周にシート状の磁石７を環状に配置する。その磁石７は、回転方向にＮ極とＳ極が交互に配置されて円周方向に偶数極の極を有する構造となっている。さらに、この磁石７の回転子に対して、略正方形のハウジング９の４箇所の角部のうち少なくとも２箇所に複数相のコイルを有する電機子磁極（つまり、固定子６）を配置する。」（特許文献１参照）というものがある。
モータの効率を向上させようとした場合、回転子と固定子との間の距離は短い方が好ましい（回転子と固定子との間に形成される隙間が小さい方が好ましい）。しかしながら、羽根車の外周部に回転子を備え、筐体側に固定子を備えた従来の送風機（例えば特許文献１参照）は、回転子と固定子との間の距離を短くした場合、回転子と固定子との間に発生する周期的な磁力変化により、羽根車が振動してしまう。また、この振動により、騒音が発生してしまう。このため、従来の送風機は、磁気振動や騒音を抑制するために、回転子と固定子との間の距離を十分に小さくすることができないという課題があった。
一方、送風機の空力的側面から見た場合も、回転子と固定子との間の距離は短い方が好ましい。しかしながら、従来の送風機は、上述のように回転子と固定子との間の距離を十分に小さくすることができないので、ファン効率を向上することが困難であるという課題もあった。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、モータの設計事項となる回転子と固定子との間の距離とは独立して、ファン効率を高めることができる送風機及びこの送風機を搭載した空気調和装置を得ることを目的としている。
本発明に係る送風機は、回転中心となるボス、ボスの外周面に設けられた複数の羽根、及びこれら羽根の外周部に設けられた回転子を有する羽根車と、回転子の外周側に対向配置された固定子を有する筐体と、を備え、回転子と固定子とで構成されるモータの駆動力により羽根車が回転する送風機であって、羽根車と筐体とが最も接近する部分の距離は、回転子と固定子との間の距離よりも短くなるように構成されているものである。
また、本発明に係る空気調和装置は、上述の送風機を搭載したものである。
本発明によれば、羽根車と筐体とが最も接近する部分の距離は、回転子と前記固定子との間の距離よりも短くなるように構成されている。このため、送風機の高圧部である吐出側から低圧部である吸気側へ主流と逆方向に流れる再循環流れや、羽根の圧力面から負圧面側に回り込む翼端漏れ流れを抑制できる。したがって、モータの設計事項となる回転子と固定子との間の距離とは独立してファン効率を高めることができる送風機を得ることができる。
以下、図を用いて本発明を実施するための各形態について説明する。なお、以下の説明に用いる図は、図の説明を容易とするため、一部の構成を省略して示す場合がある。また、各図において、各構成の形状や大きさが異なる場合がある。
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る送風機の一例を示す概略構成図である。なお、図１（ａ）が送風機の正面図であり、図１（ｂ）が送風機の側面断面図である。
図１に示す送風機１００は、回転中心となるボス１の外周面に複数の羽根２が設けられた、軸流送風機や斜流送風機等である。この送風機１００は、羽根車４及び筐体６を備えている。
図１は、本発明の実施の形態１に係る送風機の一例を示す概略構成図である。なお、図１（ａ）が送風機の正面図であり、図１（ｂ）が送風機の側面断面図である。
図１に示す送風機１００は、回転中心となるボス１の外周面に複数の羽根２が設けられた、軸流送風機や斜流送風機等である。この送風機１００は、羽根車４及び筐体６を備えている。
羽根車４は、ボス１、ボス１の外周面にが設けられた複数の羽根２、及び羽根２の外周側に設けられた回転駆動用モータの回転子５を備えている。例えば、回転子５は、羽根２の外周側にリング状部材３等を設け、このリング状部材３を磁性体の素材で形成することにより構成する。また例えば、回転子５は、羽根２の外周側にリング状部材３等を設け、このリング状部材３の外周側に磁石の貼り付けや埋め込み等を行うことよって構成する。
この羽根車４は、筐体６に収められている。筐体６は、羽根車４の外周側（より詳しくは回転子５の外周側）と対向する面（以下、内周部という）に、固定子９が設けられている。つまり、回転子５と固定子９は対向配置されている。これら回転子５及び固定子９により構成されるモータの駆動力で、羽根車４が回転する。
なお、図１に示す送風機１００は、本実施の形態１に示す送風機の一例である。本実施の形態１に係る送風機は、例えば以下のような送風機でもよい。
図２は、本発明の実施の形態１に係る送風機の別の一例を示す概略構成図である。なお、図２（ａ）が送風機の正面図であり、図２（ｂ）が送風機の羽根の外周部を示す斜視図である。また、図２（ｂ）に示す矢印は、羽根の回転方向である。
図２は、本発明の実施の形態１に係る送風機の別の一例を示す概略構成図である。なお、図２（ａ）が送風機の正面図であり、図２（ｂ）が送風機の羽根の外周部を示す斜視図である。また、図２（ｂ）に示す矢印は、羽根の回転方向である。
このように構成された本実施の形態１に係る送風機は、ファン効率を向上させるため、凸部１０が設けられている。なお、凸部１０の設置例（形成例）を示した以下の図３～図５では、羽根２の外周部にリング状部材３が設けられた送風機１００を例に説明する。
例えば図３に示すように、凸部１０は、空気吸入側となる位置に設けてもよい。また、この凸部１０は、図３（ａ）に示すように、羽根車４の外周部（例えばリング状部材３の外周部）に設けられてもよい。また例えば、この凸部１０は、図３（ｂ）に示すように、筐体６の内周部に設けられてもよい。
また、例えば図４に示すように、凸部１０は、空気吐出側となる位置に設けてもよい。また、この凸部１０は、図４（ａ）に示すように、羽根車４の外周部（例えばリング状部材３の外周部）に設けられてもよい。また例えば、この凸部１０は、図４（ｂ）に示すように、筐体６の内周部に設けられてもよい。
また、図３及び図４に示した凸部１０は、羽根車４の外周部（例えばリング状部材３の外周部）と筐体６の内周部の双方に設けてもよい。つまり、双方に設けられた凸部１０が、互いに対向するように設けてもよい。
また、例えば図４に示すように、凸部１０は、空気吐出側となる位置に設けてもよい。また、この凸部１０は、図４（ａ）に示すように、羽根車４の外周部（例えばリング状部材３の外周部）に設けられてもよい。また例えば、この凸部１０は、図４（ｂ）に示すように、筐体６の内周部に設けられてもよい。
また、図３及び図４に示した凸部１０は、羽根車４の外周部（例えばリング状部材３の外周部）と筐体６の内周部の双方に設けてもよい。つまり、双方に設けられた凸部１０が、互いに対向するように設けてもよい。
また、例えば図５に示すように、凸部１０は、空気吸入側及び空気吐出側の双方に設けてもよい。また、この凸部１０は、図５（ａ）に示すように、羽根車４の外周部（例えばリング状部材３の外周部）に設けられてもよい。また例えば、この凸部１０は、図５（ｂ）に示すように、筐体６の内周部に設けられてもよい。
また、図５に示した凸部１０は、羽根車４の外周部（例えばリング状部材３の外周部）と筐体６の内周部の双方に設けてもよい。例えば、空気吸入側の凸部１０を羽根車４の外周部（例えばリング状部材３の外周部）に設け、空気吐出側の凸部１０を羽根車４の外周部に設けてもよい。これらの形成位置を逆にしても勿論よい。
また、図５に示した凸部１０は、羽根車４の外周部（例えばリング状部材３の外周部）と筐体６の内周部の双方に設けてもよい。例えば、空気吸入側の凸部１０を羽根車４の外周部（例えばリング状部材３の外周部）に設け、空気吐出側の凸部１０を羽根車４の外周部に設けてもよい。これらの形成位置を逆にしても勿論よい。
以上、このように構成された送風機１００，１０１においては、凸部１０を設けることにより、羽根車４と筐体６との間の最も短い部分の距離を回転子５と固定子９との間の距離よりも短くできる。このため、以下のような効果を得ることができる。
モータの効率を向上させようとした場合、回転子と固定子との間の距離は短い方が好ましい（回転子と固定子との間に形成される隙間が小さい方が好ましい）。しかしながら、羽根車の外周部に回転子を備え、筐体側に固定子を備えた従来の送風機は、回転子と固定子との間の距離を短くした場合、回転子と固定子との間に発生する磁力により、羽根車が振動してしまう。また、この振動により、騒音が発生してしまう。
これらの振動や騒音を防止するために回転子と固定子との間の距離を大きくすると、羽根周辺部には、ファン効率の低下原因となる気流が発生してしまう。
図６は、羽根周辺部に発生する、ファン効率の低下原因となる気流の一例を示す説明図である。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す実線矢印は、空気の流れ方向を示す。また、図６（ｂ）に示す白塗りの矢印は、羽根３０２の回転方向を示す。
図６は、羽根周辺部に発生する、ファン効率の低下原因となる気流の一例を示す説明図である。なお、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す実線矢印は、空気の流れ方向を示す。また、図６（ｂ）に示す白塗りの矢印は、羽根３０２の回転方向を示す。
例えば、ボス３０１に形成された羽根３０２の外周部にリング状部材３０３及び回転子３０５が設けられた従来の送風機の場合、回転子３０５と固定子３０９との間の距離を大きくすると、図６（ａ）に示すような再循環流れ１１が発生し、ファン効率が低下してしまう。より詳しくは、回転子３０５と固定子３０９との間に、高圧となる空気吐出側から低圧となる空気吸入側にかけて空気が流れる。そして、この空気は再び吐出される。このため、リング状部材３０３及び回転子３０５の周囲を循環する再循環流れ１１が発生し、ファン効率が低下してしまう。
また、例えば、羽根３０２の外周部にリング状部材や小翼等が設けられていない従来の送風機の場合、回転子と固定子との間の距離を大きくすると、図６（ｂ）に示すような漏れ流れ１２が発生し、ファン効率が低下してしまう。より詳しくは、高圧となる空気吐出側から低圧となる空気吸入側にかけて、羽根３０２の外周端側に漏れ流れ１２が発生し、ファン効率が低下してしまう。
しかしながら、本実施の形態１に係る送風機１００，１０１は、凸部１０を設けることにより、羽根車４と筐体６との間の最も短い部分の距離を回転子５と固定子９との間の距離よりも短くしている。このため、回転子５と固定子９との間の距離は、羽根車４の振動やこの振動に起因する騒音を抑制できる距離とすることが可能となる。また、羽根車４と筐体６との間の距離を短くすることにより、再循環流れ１１や漏れ流れ１２を抑制することができる。つまり、本実施の形態１に係る送風機１００，１０１は、モータの設計事項となる回転子５と固定子９との間の距離とは独立して、ファン効率を高めることができる。
また、羽根車４の外周部（例えばリング状部材３の外周部）と筐体６の内周部の双方に凸部１０を設けることにより、羽根車４と筐体６との間のシール性能が向上し、送風機１００のファン効率をより向上させることができる。
なお、図３～図５で示した凸部１０の先端部は、図７に示すようにラビリンス構造にしてもよい。図７は、先端部がラビリンス構造となった凸部を凸部１３として示している。また、図７は、凸部１３が羽根車４の空気吐出側に設けられた例を示している。
また、上記の凸部１０や凸部１３は、羽根車４の外周部や筐体６の内周部に連続的に設けられていてもよいし、所定の間隔を空けて断続的に設けられていてもよい。
実施の形態２．
本実施の形態２に示すような構造でも、羽根車４と筐体６との間の最も短い部分の距離を回転子５と固定子９との間の距離よりも短くできる。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
本実施の形態２に示すような構造でも、羽根車４と筐体６との間の最も短い部分の距離を回転子５と固定子９との間の距離よりも短くできる。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
本実施の形態２に係る送風機１０２は、例えば、羽根２の外周部にリング状部材３や小翼８が形成され、これらの外周部に回転子５が設けられているものである。つまり、送風機１０２の基本構成は、実施の形態１に係る送風機１００や送風機１０１の基本構成と同様である。
本実施の形態２に係る送風機１０２は、実施の形態１で示した凸部１０や凸部１３に換えて、回転子５の外周部及び固定子９の内周部の少なくとも一方に、例えば樹脂等の絶縁層１６が設けられている。
この絶縁層１６は、例えば以下のように設けられている。なお、絶縁層１６の設置例（形成例）を示した以下の図８～図１０は、羽根２の外周部にリング状部材３が設けられた送風機１０２を例に説明する。
本実施の形態２に係る送風機１０２は、実施の形態１で示した凸部１０や凸部１３に換えて、回転子５の外周部及び固定子９の内周部の少なくとも一方に、例えば樹脂等の絶縁層１６が設けられている。
この絶縁層１６は、例えば以下のように設けられている。なお、絶縁層１６の設置例（形成例）を示した以下の図８～図１０は、羽根２の外周部にリング状部材３が設けられた送風機１０２を例に説明する。
例えば図８に示すように、絶縁層１６は、回転子５の外周部に設けてもよい。
また、例えば図９に示すように、絶縁層１６は、固定子９の内周部に設けてもよい。
また、例えば図１０に示すように、絶縁層１６は、回転子５の外周部と固定子９の内周部の双方に設けてもよい。
また、例えば図９に示すように、絶縁層１６は、固定子９の内周部に設けてもよい。
また、例えば図１０に示すように、絶縁層１６は、回転子５の外周部と固定子９の内周部の双方に設けてもよい。
以上、このように構成された送風機１０２においては、実施の形態１と同様に、羽根車４と筐体６との間の最も短い部分の距離を回転子５と固定子９との間の距離よりも短くすることができる。このため、実施の形態１と同様に、モータの設計事項となる回転子５と固定子９との間の距離とは独立して、ファン効率を高めることができる。
また、このように構成された送風機１０２においては、羽根車４と筐体６との隙間に凹凸を設けることなく、羽根車４と筐体６との間の最も短い部分の距離を回転子５と固定子９との間の距離よりも短くすることができる。このため、製造時の組立性が向上し、埃等の堆積を抑制することができる。
特に、絶縁層１６を固定子９の内周部に設けることにより、固定子９に巻かれたコイルを絶縁層１６及び筐体６で覆うことが可能となる。凹凸の複雑なコイルを覆うことにより、埃等の堆積をより抑制することができる。
実施の形態３．
羽根車４の外周部に設けられる凸部は、以下のような構成としてもよい。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
羽根車４の外周部に設けられる凸部は、以下のような構成としてもよい。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
図１１は、本発明の実施の形態３に係る送風機の一例を示す要部拡大図（側面断面図）である。また、図１１に示す実線矢印は、空気の流れ方向を示す。
本実施の形態３に係る送風機１０３は、羽根車４の外周部の吸気側に吸気側ガイド１４が設けられている。この吸気側ガイド１４は、羽根車４の外周部に設けられる凸部の一例であり、例えばリング状部材３と一体形成されている。吸気側ガイド１４の先端部は、筐体６の内周部よりも外周側に突設された形状となっている。また、吸気側ガイド１４は、空気流れ上流側に向かって拡径された形状となっている。つまり、羽根車４と筐体６との間の最も接近する距離は、羽根車４の回転軸方向の距離となっている。より詳しくは、吸気側ガイド１４の先端部と筐体６との間の距離が、羽根車４と筐体６との間の最も接近する距離となっている。なお、図１１では、吸気側ガイド１４の先端部と対向する範囲の筐体６に、段部を形成している。
本実施の形態３に係る送風機１０３は、羽根車４の外周部の吸気側に吸気側ガイド１４が設けられている。この吸気側ガイド１４は、羽根車４の外周部に設けられる凸部の一例であり、例えばリング状部材３と一体形成されている。吸気側ガイド１４の先端部は、筐体６の内周部よりも外周側に突設された形状となっている。また、吸気側ガイド１４は、空気流れ上流側に向かって拡径された形状となっている。つまり、羽根車４と筐体６との間の最も接近する距離は、羽根車４の回転軸方向の距離となっている。より詳しくは、吸気側ガイド１４の先端部と筐体６との間の距離が、羽根車４と筐体６との間の最も接近する距離となっている。なお、図１１では、吸気側ガイド１４の先端部と対向する範囲の筐体６に、段部を形成している。
以上、このように構成された送風機１０３においては、実施の形態１及び実施の形態２と同様に、羽根車４と筐体６との間の最も短い部分の距離を回転子５と固定子９との間の距離よりも短くすることができる。このため、実施の形態１及び実施の形態２と同様に、モータの設計事項となる回転子５と固定子９との間の距離とは独立して、ファン効率を高めることができる。
また、このように構成された送風機１０３においては、空気流れ上流側に向かって拡径された吸気側ガイド１４の形状により、羽根車４へ誘導される気流が滑らかとなる。このため、送風機１０３のファン効率がより向上する。
また、羽根車４と筐体６との間の最も接近する距離は羽根車４の回転軸方向の距離なので、吸気側ガイド１４の先端部をラビリンス構造とした場合でも、送風機１０３の組立が容易となる。通常、羽根車４を筐体６に取り付ける場合、羽根車４の回転軸方向に沿って羽根車４を筐体６の内側に挿入する。このとき、本実施の形態３のような構成とすれば、羽根車４の回転軸方向に沿って羽根車４を筐体６の内側に挿入する際、ラビリンス構造を構成する吸気側ガイド１４先端部の凹凸と筐体６側の凹凸を係合できるからである。
実施の形態４．
羽根車４の外周部に設けられる凸部は、以下のような構成としてもよい。なお、本実施の形態４において、特に記述しない項目については実施の形態１～実施の形態３と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
羽根車４の外周部に設けられる凸部は、以下のような構成としてもよい。なお、本実施の形態４において、特に記述しない項目については実施の形態１～実施の形態３と同様とし、同一の機能や構成については同一の符号を用いて述べることとする。
図１２は、本発明の実施の形態４に係る送風機の一例を示す要部拡大図（側面断面図）である。また、図１２に示す実線矢印は、空気の流れ方向を示す。
本実施の形態４に係る送風機１０４は、羽根車４の外周部の吐出側に吐出側ガイド１５が設けられている。この吐出側ガイド１５は、羽根車４の外周部に設けられる凸部の一例であり、例えばリング状部材３と一体形成されている。吐出側ガイド１５の先端部は、筐体６の内周部よりも外周側に突設された形状となっている。また、吐出側ガイド１５は、空気流れ下流側に向かって拡径された形状となっている。つまり、羽根車４と筐体６との間の最も接近する距離は、羽根車４の回転軸方向の距離となっている。より詳しくは、吐出側ガイド１５の先端部と筐体６との間の距離が、羽根車４と筐体６との間の最も接近する距離となっている。なお、図１２では、吐出側ガイド１５の先端部と対向する範囲の筐体６に、段部を形成している。
本実施の形態４に係る送風機１０４は、羽根車４の外周部の吐出側に吐出側ガイド１５が設けられている。この吐出側ガイド１５は、羽根車４の外周部に設けられる凸部の一例であり、例えばリング状部材３と一体形成されている。吐出側ガイド１５の先端部は、筐体６の内周部よりも外周側に突設された形状となっている。また、吐出側ガイド１５は、空気流れ下流側に向かって拡径された形状となっている。つまり、羽根車４と筐体６との間の最も接近する距離は、羽根車４の回転軸方向の距離となっている。より詳しくは、吐出側ガイド１５の先端部と筐体６との間の距離が、羽根車４と筐体６との間の最も接近する距離となっている。なお、図１２では、吐出側ガイド１５の先端部と対向する範囲の筐体６に、段部を形成している。
以上、このように構成された送風機１０４においては、実施の形態１～実施の形態３と同様に、羽根車４と筐体６との間の最も短い部分の距離を回転子５と固定子９との間の距離よりも短くすることができる。このため、実施の形態１～実施の形態３と同様に、モータの設計事項となる回転子５と固定子９との間の距離とは独立して、ファン効率を高めることができる。
また、このように構成された送風機１０４においては、空気流れ下流側に向かって拡径された吐出側ガイド１５の形状により、羽根車４から吐出された空気は半径方向に広がりながら減速し、静圧回復する。このため、送風機１０４のファン効率はより向上する。
羽根車４の外周部の吸気側に、実施の形態３の吸気側ガイド１４も設けると、送風機１０４のファン効率はさらに向上する。
羽根車４の外周部の吸気側に、実施の形態３の吸気側ガイド１４も設けると、送風機１０４のファン効率はさらに向上する。
また、羽根車４と筐体６との間の最も接近する距離は羽根車４の回転軸方向の距離なので、吐出側ガイド１５の先端部をラビリンス構造とした場合でも、送風機１０４の組立が容易となる。通常、羽根車４を筐体６に取り付ける場合、羽根車４の回転軸方向に沿って羽根車４を筐体６の内側に挿入する。このとき、本実施の形態４のような構成とすれば、羽根車４の回転軸方向に沿って羽根車４を筐体６の内側に挿入する際、ラビリンス構造を構成する吐出側ガイド１５先端部の凹凸と筐体６側の凹凸を係合できるからである。
実施の形態５．
図１３は、本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の一例を示す縦断面図である。この図１３は、実施の形態１に係る送風機１００を、空気調和装置の室内機２００に用いた例を示している。また、図１３は、図の左側を室内機２００の前面側として示している。図１３に基づいて、室内機２００の構成について説明する。
なお、室内機２００の送風機として、送風機１０１～１０４を用いてももちろんよい。
図１３は、本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の一例を示す縦断面図である。この図１３は、実施の形態１に係る送風機１００を、空気調和装置の室内機２００に用いた例を示している。また、図１３は、図の左側を室内機２００の前面側として示している。図１３に基づいて、室内機２００の構成について説明する。
なお、室内機２００の送風機として、送風機１０１～１０４を用いてももちろんよい。
室内機２００は、冷媒を循環させる冷凍サイクルを利用することで室内等の空調対象域に空調空気を供給するものである。この室内機２００は、主に、室内空気を内部に吸い込むための吸込口１１１及び空調空気を空調対象域に供給するための吹出口１１５が形成されている筐体１１０と、この筐体１１０内に収納され、吸込口１１１から室内空気を吸い込み、吹出口１１５から空調空気を吹き出す送風機１００と、吸込口１１１から送風機１００までの風路に配設され、冷媒と室内空気とで熱交換することで空調空気を作り出す熱交換器１１４と、を有している。
吸込口１１１は、筐体１１０の上部に開口形成されている。吹出口１１５は、筐体１１０の下部（より詳しくは、筐体１１０の前面部下側）に開口形成されている。送風機１００は、吸込口１１１の下流側でかつ、熱交換器１１４の上流側に配設されている。また、送風機１００は、紙面直交方向に例えば３つ並べられている。なお、送風機１００の設置数は、あくまでも一例である。要求される風量等に応じて、送風機１００の設置数を適宜変更すればよい。
熱交換器１１４は、送風機１００の風下側に配置されている。この熱交換器１１４は、筐体１１０の前面側に配置された前面側熱交換器１１４ａと、筐体１１０の背面側に配置された背面側熱交換器１１４ｂと、から構成されている。この熱交換器１１４には、例えばフィンチューブ型熱交換器等を用いるとよい。また、吸込口１１１には、グリル１１２やフィルター１１３が設けられている。さらに、吹出口１１５には、気流の吹出し方向を制御する機構、例えば図示省略のベーン等が設けられている。
ここで、室内機２００内における空気の流れについて簡単に説明する。
まず、室内空気は、送風機１００によって筐体１１０の上部に形成されている吸込口１１１から室内機２００内に流れ込む。このとき、フィルター１１３によって空気に含まれている塵埃が除去される。この室内空気は、熱交換器１１４を通過する際、熱交換器１１４内を流れる冷媒によって加熱又は冷却されて空調空気となる。そして、空調空気は、筐体１１０の下部に形成されている吹出口１１５から室内機２００の外部、つまり空調対象域に吹き出されるようになっている。
まず、室内空気は、送風機１００によって筐体１１０の上部に形成されている吸込口１１１から室内機２００内に流れ込む。このとき、フィルター１１３によって空気に含まれている塵埃が除去される。この室内空気は、熱交換器１１４を通過する際、熱交換器１１４内を流れる冷媒によって加熱又は冷却されて空調空気となる。そして、空調空気は、筐体１１０の下部に形成されている吹出口１１５から室内機２００の外部、つまり空調対象域に吹き出されるようになっている。
このように構成された室内機２００（空気調和装置）においては、小形化及び低コスト化が可能な送風機１００を用いている。このため、本実施の形態５に係る室内機２００は、薄型化・小型化することが可能となる。また、室内機２００を低コスト化することが可能となる。
また、このように構成された室内機２００（空気調和装置）においては、ファン効率を向上させた送風機１００を用いている。このため、従来の室内機よりも風量の大きな室内機を得ることができる。
また、このように構成された室内機２００（空気調和装置）においては、ファン効率を向上させた送風機１００を用いている。このため、従来の室内機よりも風量の大きな室内機を得ることができる。
１ ボス、２ 羽根、３ リング状部材、４ 羽根車、５ 回転子、６ 筐体、８ 小翼、９ 固定子、１０ 凸部、１１ 再循環流れ、１２ 漏れ流れ、１３ 凸部、１４ 吸気側ガイド、１５ 吐出側ガイド、１６ 絶縁層、１００～１０４ 送風機、１１０ 筐体、１１１ 吸込口、１１２ グリル、１１３ フィルター、１１４ 熱交換器、１１４ａ 前面側熱交換器、１１４ｂ 背面側熱交換器、１１５ 吹出口、２００ 室内機（空気調和装置）、３０１ ボス（従来）、３０２ 羽根（従来）、３０３ リング状部材（従来）、３０４ 羽根車（従来）、３０５ 回転子（従来）、３０６ 筐体（従来）、３０９ 固定子（従来）。
Claims (10)
- 回転中心となるボス、該ボスの外周面に設けられた複数の羽根、及びこれら羽根の外周部に設けられた回転子を少なくとも有する羽根車と、
前記回転子の外周側に対向配置された固定子を少なくとも有する筐体と、
を備え、
前記回転子と前記固定子とで構成されるモータの駆動力により前記羽根車が回転する送風機であって、
前記羽根車と前記筐体とが最も接近する部分の距離は、前記回転子と前記固定子との間の距離よりも短くなるように構成されていることを特徴とする送風機。 - 前記羽根車の外周部及び該外周部と対向する前記筐体の内周部のうちの少なくとも一方には、
空気吸入側及び空気吐出側のうちの少なくとも一方に、
前記羽根車と前記筐体との間の距離を短くする凸部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の送風機。 - 前記羽根車の外周部及び該外周部と対向する前記筐体の内周部のうちの少なくとも一方には、
空気吸入側及び空気吐出側の双方に、
前記凸部が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の送風機。 - 前記凸部は前記羽根車の外周部に設けられ、
該凸部は、前記羽根車の外周部と対向する前記筐体の内周部よりも外周側に突設されており、
前記羽根車と前記筐体とが最も接近する部分の距離は、前記羽根車の回転軸方向の距離となるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の送風機。 - 空気吸入側に設けられた前記凸部は、空気流れ上流側に向かって拡径された形状となっていることを特徴とする請求項４に記載の送風機。
- 空気吐出側に設けられた前記凸部は、空気流れ下流側に向かって拡径された形状となっていることを特徴とする請求項４に記載の送風機。
- 前記凸部の先端部と該凸部の先端部が対向する範囲は、ラビリンス構造となっていることを特徴とする請求項２～請求項６のいずれか一項に記載の送風機。
- 前記回転子の外周部及び前記固定子の内周部のうち少なくとも一方には、絶縁層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の送風機。
- 前記絶縁層は、少なくとも前記固定子の内周部に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の送風機。
- 請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の送風機を搭載したたことを特徴とする空気調和装置。
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