專利名稱：設計支援裝置及設計支援系統(tǒng)及設計支援方法
技術領域：
本發(fā)明被用于采用貫流式通風機等各種通風機的通風結(jié)構(gòu)設計，確切地說，本發(fā)明涉及通過模擬高效送風的風路、通風機形狀及工作條件等來設計優(yōu)良的結(jié)構(gòu)。
空調(diào)室內(nèi)機所用的貫流式通風機的布置情況如表示空調(diào)室內(nèi)機內(nèi)部結(jié)構(gòu)的

圖14的截面圖所示地是這樣的，即不存在通風機外殼，通風機周圍的熱交換器與噴嘴等的組成部件代替了通風機外殼。因此，由于在貫流式通風機風扇周圍的部件形狀產(chǎn)生的通風性能不能理論論證，所以很難定量設計，因而，依靠大量實驗和經(jīng)驗來完成設計。在圖14中，1是貫流式通風機的翼片，2是在空調(diào)內(nèi)由翼片產(chǎn)生的通風所通過的風道，3是由風道2向外吹風的吹風口，4是將大氣吸入空調(diào)內(nèi)的吸氣口，5是具有使冷卻介質(zhì)通過內(nèi)部配管的并被設計成與該配管外部連接的散熱部的熱交換器。在圖14中說明工作情況，如果風如圖所示地流動，則通過翼片1的轉(zhuǎn)動而從吸氣口4流入的大氣利用通過使冷卻介質(zhì)流過內(nèi)部配管的且被設計成與該配管外部連接的散熱部而于吸入空氣進行熱交換的熱交換器5如在冷氣設備中被冷卻并沿風道2外形流動，而從吹風口3送出的風經(jīng)過熱交換。就是好所，這種空調(diào)的通風結(jié)構(gòu)形成了從吸入空氣到吹出空氣的風道。
為了提高考慮在貫流式通風機風扇周圍的部件形狀的送風性能設計的生產(chǎn)率，存在這樣一種設計方法，即通過計算預測出在風扇周圍與空調(diào)內(nèi)部的流動并且事先掌握并送風性能。不過，在這些計算中，由于所用軟件操作復雜，所以必須掌握流體力學的專業(yè)知識，并且形狀輸入與計算條件設定需要時間，從而未必就會實現(xiàn)生產(chǎn)率的提高。
相反地，為了提高風扇設計的生產(chǎn)率，例如在特開平5-101148號公報中，在軸流風扇的設計中，提出了能夠自由設定決定由圖15所示的翼片的四點A、B、C、D的坐標值與圖16所示的翼片入口角α與出口角β的分布構(gòu)成的風扇的形狀的參數(shù)的計算系統(tǒng)。這樣一來，定義了這四點A、B、C、D有平滑曲線連接而成的四邊形。以這個四邊形為翼片的平面形狀，在圖15的AD邊上自動作出分割點11、12、...1n并且在邊BC上作出分割點t1、t2...tn。在各分割點11、…1n上入口角從α1到αn地并且同樣在分割點t1、...tn上出口角β1到βn地用多條三次曲線連接連接邊AD和邊BC的相對分割點的線段，從而決定了翼片形狀。
通過利用這種計算系統(tǒng)，通過只輸入成為翼根部的A及B的坐標以及成為端點的C及D的坐標以及入口角與出口角的分布等設計參數(shù)，在短時間內(nèi)自動計算出翼片形狀，能夠把軸流風扇的輪廓形狀與翼片的三維坐標值輸出給顯示器與輸出裝置，從而能夠在短時間內(nèi)做出多個翼片形狀的圖。
不過，根據(jù)上述計算系統(tǒng)，雖然軸流風扇設計能夠自由地設定參數(shù)并且在短時間內(nèi)根據(jù)風扇定形來制圖，但為了實現(xiàn)用制作需要時間的復雜曲面構(gòu)成的風扇的性能評估，實際上只有裝入機器中，才能作出判斷。因而，在決定上述計算系統(tǒng)所適用的風扇的情況之前，反復進行設計、制作、實驗的解決方式是必然的。
在所算出的風扇形狀的情況下，象空調(diào)室內(nèi)機與室外機這樣地，風道形狀因周圍的熱交換器、噴嘴等結(jié)構(gòu)部件而不同，除了送風性能受很大影響外，很難提供一種含有定量性的支援最佳設計的數(shù)據(jù)以便不用完成在裝入實制品狀態(tài)下的驗證。因此，風扇與風道的最佳設計是根據(jù)大量實驗和經(jīng)驗而摸索完成的。因而，存在著獲得能效高的風扇要花費大量時間和精力的問題。此外，在不能使用大量積累數(shù)據(jù)的部門中，在不能滿足性能的狀態(tài)下進行制造，因此，不僅在銷售等環(huán)境對策方面，也在商業(yè)買賣方面存在許多問題。
本發(fā)明的目的是提供這樣一種裝置，即在風扇設計等過程中，確定風扇形狀和風道形狀并且迅速進行在將風扇裝入空調(diào)中的狀態(tài)下的操作狀態(tài)和送風性能的預測，從而能夠減少實驗反復次數(shù)。此外，本發(fā)明使用在任何地方都能獲得的裝置地在短時間內(nèi)獲得性能優(yōu)良的通風結(jié)構(gòu)。此外，本發(fā)明在無論何人在何地制造風扇的情況下都能不用投入大量勞力和資金地獲得具有性能優(yōu)良的通風結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)并且能夠簡單地制造出風扇。
本發(fā)明的設計支援裝置具有使用包括通風機與風道組成部件的通風結(jié)構(gòu)的形狀數(shù)據(jù)制成網(wǎng)格計算數(shù)據(jù)的網(wǎng)格生成裝置；通過在所述網(wǎng)格生成裝置中制成的數(shù)據(jù)與所輸入的計算條件計算出至少包括流經(jīng)所述通風結(jié)構(gòu)的空氣的風速的性能的通風計算裝置；根據(jù)所述通風計算裝置的計算結(jié)果求出在所述通風結(jié)構(gòu)內(nèi)的速度分布特性、風量及壓力的通風特性中的至少一個特性的性能處理裝置；輸入所述網(wǎng)格生成裝置所用的通風結(jié)構(gòu)的形狀數(shù)據(jù)并且輸出所述性能處理裝置所求得的在通風結(jié)構(gòu)內(nèi)的速度分布特性、風量及壓力的通風特性中的至少一個特性的輸入輸出裝置。
所述輸入輸出裝置通過通信線路輸入輸出數(shù)據(jù)。
貫流式通風機、軸流式風扇、多翼片式鼓風機等各種通風機可以用于所述通風結(jié)構(gòu)所用的通風機。
本發(fā)明的設計支援裝置具有存儲所述性能處理裝置所求出的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，通過所述輸入輸出裝置而從外面存入所述數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)可以取出。
所述性能處理裝置具有能夠演算流過設置在所述通風結(jié)構(gòu)內(nèi)的熱交換器的空氣的速度與流過熱交換器的空氣壓力與流過所述通風結(jié)構(gòu)的空氣的流體噪音中的至少一個的功能。
本發(fā)明的設計支援裝置具有讀取包括風扇形狀在內(nèi)的形狀數(shù)據(jù)并推導出空調(diào)室內(nèi)機的內(nèi)部壓力和所吹出的風量及空氣速度中的至少一個地進行性能計算和結(jié)果處理的裝置，希望所述進行性能計算和結(jié)果處理的裝置指定出計算范圍并進行抽取在指定范圍內(nèi)的內(nèi)部壓力與空氣速度中的至少一個和/或在輸出裝置上顯示出速度分布曲線和送風特性曲線中的至少一個的工作。
所述進行性能計算和結(jié)果處理的裝置具有多個處理器，通過在這些處理器之間的電子數(shù)據(jù)收發(fā)，這些處理器受到控制。
所述進行性能計算和結(jié)果處理的裝置具有能夠抽取風扇周圍速度數(shù)據(jù)的功能。
本發(fā)明的設計支援系統(tǒng)具有輸入翼片形狀與風扇的結(jié)構(gòu)參數(shù)地計算出風扇形狀的裝置、根據(jù)所述風扇形狀來決定風道形狀的裝置、利用所述風道形狀進行任意操作狀態(tài)的性能計算的裝置、從所述性能計算中挑選出來地顯示出特定性能的裝置。
計算并制作出風扇形狀的裝置作為翼片形狀與風扇的結(jié)構(gòu)參數(shù)地輸入風扇外徑R0、風扇內(nèi)外徑比R比、翼片的入口角β1和出口角β2、翼片中央的厚度L中、翼片前緣與后緣的圓弧徑(半徑R4、R5)、與翼片配置有關的系數(shù)(翼片數(shù)N、系數(shù)α、k)并且它具有根據(jù)所輸入的風扇外徑R0和風扇內(nèi)外徑比R比求出翼片前緣的圓弧中心C4的裝置；確定翼片入口角在所述圓弧中心C4變?yōu)樗斎氲囊砥肟诮铅?并且翼片出口角在風扇外徑R0的圓周Y上變?yōu)樗斎氲某隹诮铅?的點C5并且確定在連接所述圓弧中心C4、C5的線段的垂直二等分線V上任意點C1的裝置；定義以連接點C4、C1的線段為半徑的圓弧并使該圓弧成為翼片中心線L的裝置；從連接所述圓弧中心C4、C5的線段的垂直二等分線V與翼片中心線L的交點X起，把點C6、C7限定在沿所述半徑方向并相對以連接點C1、C4的線段為半徑的圓弧增減翼片中央厚度L中的1/2的位置上的裝置；確定以由所輸入的翼片前緣和翼片后緣的圓弧徑(半徑R4、R5)構(gòu)成的所述點C4、C5為中心的圓弧E、F的并且為了作為以所述點C4、C5為中心的圓弧E、F與通過所述點C6的圓弧G的切點地求出以所述點C4、C5為中心的圓弧的起點E1與終點F2而使由所輸入的翼片前緣與翼片后緣的圓弧徑(半徑R4、R5)構(gòu)成的兩圓弧E、F與通過點C6的圓弧G相切地求出通過所述點C6的圓弧G的中心C2的裝置；為了作為以所述點C4、C5為中心的圓弧E、F與通過所述點C7的圓弧H的切點地求出以所述點C4、C5為中心的圓弧E、F的起點F1與終點E2而使由所輸入的翼片前緣與翼片后緣的圓弧徑(半徑R4、R5)構(gòu)成的各圓弧E、F與通過點C7的圓弧相切地求出通過所述點C7的圓弧的中心C3的裝置；只按照翼片數(shù)N把翼片形狀配置于所述風扇外徑R0上并且翼片間距相等或按照以下式公式定義的θ確定配置形式的裝置(其中θ是以風扇轉(zhuǎn)軸為中心的相鄰翼片所成角度，N是翼片數(shù)，α是系數(shù)，k是系數(shù))θ＝θ0+α·dθ·sin(k·θ0)θ0＝(i-1)dθ (i＝1-N)dθ＝2π/N。
本發(fā)明的設計支援方法具有使用包括通風機與風道組成部件的通風結(jié)構(gòu)的形狀數(shù)據(jù)制成網(wǎng)格計算數(shù)據(jù)的網(wǎng)格生成步驟；通過在所述網(wǎng)格生成步驟中制成的數(shù)據(jù)與所輸入的計算條件算出至少包括流經(jīng)所述通風結(jié)構(gòu)的空氣的風速的性能的通風計算步驟；根據(jù)所述通風計算步驟的計算結(jié)果求出在所述通風結(jié)構(gòu)內(nèi)的速度分布特性、風量及壓力的通風特性中的至少一個特性的性能處理步驟；輸入所述網(wǎng)格生成步驟所用的通風結(jié)構(gòu)的形狀數(shù)據(jù)并且輸出所述性能處理步驟所求得的通風結(jié)構(gòu)內(nèi)的速度分布特性、風量及壓力的通風特性中的至少一個特性的輸入輸出步驟。
本發(fā)明的設計支援方法具有讀取包括風扇形狀在內(nèi)的行數(shù)據(jù)并推導出空調(diào)室內(nèi)機的內(nèi)部壓力、吹出風量及空氣速度中的至少一個地進行性能計算和結(jié)果處理的步驟，希望所述進行性能計算和結(jié)果處理的步驟指定出計算范圍并進行抽取在指定范圍內(nèi)的內(nèi)部壓力與空氣速度中的至少一個和/或在輸出裝置上顯示出速度分布曲線和送風特性曲線中的至少一個的工作。
本發(fā)明的設計支援方法具有輸入翼片形狀與風扇的結(jié)構(gòu)參數(shù)地計算出風扇形狀的步驟、根據(jù)所述風扇形狀來決定風道形狀的步驟、利用所述風道形狀進行任意操作狀態(tài)的性能計算的步驟、從所述性能計算中挑選出來地顯示出特定性能的步驟。
此外，本發(fā)明的設計支援方法可以利用在計算上實施各步驟處理的程序來實現(xiàn)。所述程序能夠記錄在記錄載體并且由計算機的中央處理器讀出地得以實施。
由于本發(fā)明的設計支援裝置具有使用包括通風機與風道組成部件的通風結(jié)構(gòu)的形狀數(shù)據(jù)制成網(wǎng)格計算數(shù)據(jù)的網(wǎng)格生成裝置；通過在所述網(wǎng)格生成裝置中制成的數(shù)據(jù)與所輸入的計算條件計算出至少包括流經(jīng)所述通風結(jié)構(gòu)的空氣的風速的性能的通風計算裝置；根據(jù)所述通風計算裝置的計算結(jié)果求出在所述通風結(jié)構(gòu)內(nèi)的速度分布特性、風量及壓力的通風特性中的至少一個特性的性能處理裝置；輸入所述網(wǎng)格生成裝置所用的通風結(jié)構(gòu)的形狀數(shù)據(jù)并且輸出所述性能處理裝置所求得的在通風結(jié)構(gòu)內(nèi)的速度分布特性、風量及壓力的通風特性中的至少一個特性的輸入輸出裝置，所述實現(xiàn)了簡單地獲得性能優(yōu)良的通風結(jié)構(gòu)。
此外，由于所述輸入輸入裝置通過通信線路輸入輸出數(shù)據(jù)，所以實現(xiàn)了在短時間內(nèi)獲得制造時適于安排的商品。
由于貫流式通風機、軸流式風扇、多翼片式鼓風機等各種通風機可以用于本發(fā)明設計支援裝置的通風結(jié)構(gòu)所用的通風機，所以實現(xiàn)了簡單地獲得多種通風結(jié)構(gòu)。
此外，本發(fā)明的設計支援裝置的存儲由性能處理裝置所求結(jié)果的數(shù)據(jù)庫是可以通過輸入輸出裝置從外面讀取數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，所以獲得了使用起來有優(yōu)勢的裝置。
由于本發(fā)明的設計支援裝置的所述性能處理裝置具有能夠演算流過熱交換器的空氣的速度或壓力或流體噪音中的至少一個的功能，所以不僅可靠地獲得了通風性能，還獲得了熱交換性能。
本發(fā)明的設計支援裝置具有讀取包括風扇形狀在內(nèi)的形狀數(shù)據(jù)并推導出空調(diào)室內(nèi)機的內(nèi)部壓力和所吹出的風量及空氣速度中的至少一個地進行性能計算和結(jié)果處理的裝置，希望所述進行性能計算和結(jié)果處理的裝置指定出計算范圍并進行抽取在指定范圍內(nèi)的內(nèi)部壓力與空氣速度中的至少一個和/或在輸出裝置上顯示出速度分布曲線和送風特性曲線中的至少一個的工作，從而能夠事先在風扇安裝在機器上的各種條件下評估性能并且在短時間內(nèi)進行最佳機器的開發(fā)。
此外，本發(fā)明的所述進行性能計算和結(jié)果處理的裝置具有多個處理器，通過在這些處理器之間的電子數(shù)據(jù)收發(fā)來控制這些處理器，從而可以在短時間內(nèi)進行數(shù)據(jù)傳送并且使設計工作高效化。
在本發(fā)明的設計支援裝置中，所述進行性能計算和結(jié)果處理的裝置具有能夠抽取風扇周圍速度數(shù)據(jù)的功能，從而迅速完成了性能計算結(jié)果的評估并且在短時間內(nèi)實現(xiàn)了性能強的風扇開發(fā)。
此外，本發(fā)明的設計支援系統(tǒng)具有輸入翼片形狀與風扇的結(jié)構(gòu)參數(shù)地計算出風扇形狀的裝置、根據(jù)所述風扇形狀來決定風道形狀的裝置、利用所述風道形狀進行任意操作狀態(tài)的性能計算的裝置、從所述性能計算中挑選出來地顯示出特定性能的裝置，所以能夠在機器上預測風扇工作狀態(tài)，并且可以在短時間內(nèi)開發(fā)、制造和銷售使用風扇的機器和商品。
此外，本發(fā)明的設計支援系統(tǒng)能夠依靠系統(tǒng)自動進行風扇形狀的制作計算，從而可以在短時間內(nèi)完成各種形狀的風扇設計。
圖1是本發(fā)明的計算機結(jié)構(gòu)圖。
圖2是示意表示本發(fā)明通風結(jié)構(gòu)設計支援裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明所用的市售軟件作成的計算網(wǎng)格圖。
圖4是在本發(fā)明的貫流式通風機設計支援裝置中制作出的除風扇外的熱交換器、噴嘴等的計算網(wǎng)格圖。
圖5是在本發(fā)明的貫流式通風機設計支援裝置中制作出的風扇的計算網(wǎng)格圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明進行的風扇形狀自動制成順序的流程圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明進行的風扇形狀自動制成順序的說明圖。
圖8是與根據(jù)本發(fā)明進行的流動的模擬有關的設定順序的流程圖。
圖9是與根據(jù)本發(fā)明進行的流動的模擬有關的結(jié)果處理順序的流程圖。
圖10是根據(jù)本發(fā)明可用的一個例子的軸流式風扇的模型圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明可用的一個例子的多翼式鼓風機的模型圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明可用的一個例子的離心式鼓風機的模型圖。
圖13是示意地表示根據(jù)本發(fā)明可用的設計支援裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖14是與傳統(tǒng)技術說明有關的空調(diào)室內(nèi)機的截面圖。
圖15是傳統(tǒng)技術的翼片形狀的定義圖。
圖16是根據(jù)傳統(tǒng)技術確定的翼片形狀的截面圖。
實施例1本實施例例如涉及決定空調(diào)室內(nèi)機與室外機的風扇與機殼形狀的計算方法。圖1是裝有與貫流式通風機與機殼形狀有關的設計支援裝置的計算機的結(jié)構(gòu)圖，它們分別構(gòu)成了被稱為工程工站的計算機。SW1是制圖裝置，以下稱其為CAD軟件(或簡稱CAD)，SW2是專用軟件制作商開發(fā)銷售的并且以下稱為市售的且用于通用的形狀制作和計算網(wǎng)格生成的形狀網(wǎng)格計算軟件，SW3是市售或自制的流體計算軟件，CAD軟件SW1與形狀網(wǎng)格計算軟件SW2和流體計算軟件SW3用相同的數(shù)據(jù)傳送線連接。SW4是用與CAD軟件SW1、形狀網(wǎng)格計算軟件SW2、流體計算軟件SW3相同的數(shù)據(jù)傳送線連接的獨自設計的設計支援系統(tǒng)。設計者利用設計支援系統(tǒng)SW4來處理CAD軟件SW1與熱交換器、吹風噴嘴等空調(diào)室內(nèi)機的形狀數(shù)據(jù)，結(jié)果數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳送線被送往形狀網(wǎng)格計算軟件SW2。接著，設計者利用設計支援系統(tǒng)SW4地使相對形狀網(wǎng)格計算軟件SW2經(jīng)過演算處理的結(jié)果數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳送線送往流體計算軟件SW3。接著，設計者利用設計支援系統(tǒng)SW4地使數(shù)據(jù)在流體計算軟件SW3中進行演算處理并作為結(jié)果地算出空調(diào)室內(nèi)機的吹風量特性等數(shù)據(jù)并考慮判斷可否將結(jié)果數(shù)據(jù)用到說明書中。
如圖1所示，設計支援系統(tǒng)SW4在設計支援系統(tǒng)SW4外連接CAD軟件SW1與形狀網(wǎng)格計算軟件SW2和流體計算軟件SW3地只進行操作指示與數(shù)據(jù)接受傳送。此外，在設計支援系統(tǒng)SW4中具有CAD軟件SW1、形狀網(wǎng)格計算軟件SW2、流體計算軟件SW3中的至少一個的場合也行。
圖2是表示設計支援裝置(方法)的結(jié)構(gòu)即演算過程的示意框圖，圖3是用裝載形狀制作裝置7的軟件制成的一個例子，它是在用于強度計算時制成的空調(diào)室外機的配管計算網(wǎng)格，各網(wǎng)格是計算網(wǎng)格，來自配管的引出線表示固定方的約束條件。在活用具有裝載形狀制作裝置7的軟件的計算計算網(wǎng)格的自動生成功能的計算網(wǎng)格的分割生成功能中設置特征。圖4是在該裝置中制成的除風扇外的熱交換器和噴嘴等形狀和受配置影響的風道部的計算網(wǎng)格，圖5是在該裝置中制成的風扇的計算網(wǎng)格。
以下，利用表示設計支援裝置的大致結(jié)構(gòu)的圖2的框圖來說明用于進行空調(diào)室內(nèi)機的貫流式通風機與機殼的形狀確定和性能確認的數(shù)據(jù)處理順序。首先，6是用CAD制成的形狀數(shù)據(jù)被送往形狀制成裝置7的CAD形狀數(shù)據(jù)傳送裝置。數(shù)據(jù)傳送在與線路相連的CAD和CAD形狀數(shù)據(jù)傳送裝置之間沒有使用軟盤和磁盤等磁載體地進行利用線路的電子數(shù)據(jù)傳送。圖1所示的CAD軟件SW1指示送往形狀網(wǎng)格計算軟件SW2的輸送信息。由此有來，可以進行快速的處理。
在圖2中，通過CAD形狀數(shù)據(jù)傳送裝置6而從CAD中輸出的熱交換器、吹風噴嘴等(風道組成部件)的空調(diào)室內(nèi)機的形狀數(shù)據(jù)因數(shù)據(jù)形式各式各樣而不能按原樣用于計算。7是形狀制作裝置，它可以計算地重新定義形狀并且分割計算網(wǎng)格。使圖1的形狀網(wǎng)格計算軟件SW2投入工作。形狀制作裝置7利用市售的通用形狀制作及計算網(wǎng)格生成軟件。
8是不使用磁載體而經(jīng)過線路地將由形狀制作裝置7制成的形狀數(shù)據(jù)如裝置10的形狀數(shù)據(jù)作為電子數(shù)據(jù)地傳送的室內(nèi)機形狀數(shù)據(jù)傳送裝置，圖1所示的形狀網(wǎng)格計算軟件SW2指示出送往流體計算軟件SW3的輸送數(shù)據(jù)。其結(jié)果處理速度變得很快。
9是輸入是構(gòu)成翼片與風扇的形狀的參數(shù)(翼片形狀和風扇的結(jié)構(gòu)參數(shù))的風扇外徑R0、風扇內(nèi)外徑比R比、翼片的入口角β1和出口角β2、翼片中央的厚度L中、翼片前緣與后緣的圓弧徑(半徑R4、R5)、與翼片配置有關的系數(shù)(翼片數(shù)N、系數(shù)α、k)并自動制成風扇的形狀與計算網(wǎng)格的風扇形狀計算網(wǎng)格制作裝置。代替它地，也可以從數(shù)據(jù)庫中使用過去制成、記錄的風扇形狀與計算網(wǎng)格。風扇形狀計算網(wǎng)格制作裝置9對應于來自圖1的設計支援系統(tǒng)SW4末端的指示而在形狀網(wǎng)格計算軟件SW2中進行數(shù)據(jù)演算處理的工作。
10是合成在形狀制作裝置7與風扇形狀計算網(wǎng)格制作裝置9中制成的數(shù)據(jù)的計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置。在這里，在市售的流體計算軟件SW3中合成在風扇形狀計算網(wǎng)格制作裝置9中生成的風扇計算網(wǎng)格與在形狀制作裝置7中生成的除風扇外的熱交換器與吹風噴嘴等部件的計算網(wǎng)格，從形成一個整體的計算網(wǎng)格。為了計算包括轉(zhuǎn)動中的貫流式通風機的空調(diào)室內(nèi)機的空氣流動，必須將是計算條件的風扇轉(zhuǎn)速、使計算停止的時間等計算條件輸入計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置10中。
11是計算執(zhí)行裝置，計算執(zhí)行裝置具有市售或自制的流體計算軟件SW3并且其特征是它能夠活用如實際機器那樣地使具有計算網(wǎng)格的風扇部轉(zhuǎn)動的功能，而且它計算出轉(zhuǎn)動中的貫流式通風機的空調(diào)室內(nèi)機的流動。
12是顯示空氣流動的計算結(jié)果的曲線表示裝置。在這里，在輸出裝置上顯示出在后述的計算結(jié)果處理裝置13中設定的空調(diào)室內(nèi)機的送風特性曲線和風扇周圍的速度分布曲線。
13是根據(jù)計算結(jié)果選擇所示數(shù)據(jù)的計算結(jié)果處理裝置。為了評估空調(diào)室內(nèi)機吹風量特性，要制成表示室內(nèi)機內(nèi)部的壓力與吹風量的關系的送風特性的曲線地根據(jù)計算獲得的吹風口速度分布算出吹風量并且抽取出室內(nèi)機的壓力值?；蛘?，為了制成評估風扇性能所需的風扇周圍的速度分布曲線，抽取風扇周圍的速度數(shù)據(jù)。根據(jù)評估結(jié)果來比較多種形狀，或者利用曲線判斷如何獲得理想性能。此外，同樣求出流經(jīng)熱交換器的空氣的壓力。
14是計算空調(diào)室內(nèi)機的熱交換器的熱交換量的熱交換器通風風速抽取裝置。為了利用用本實施例的裝置獲得的通過熱交換器的空氣的速度，根據(jù)該計算的計算結(jié)果，只抽取流經(jīng)熱交換器的空氣的速度。
15是計算由通過空調(diào)室內(nèi)機的通風結(jié)構(gòu)內(nèi)的空氣產(chǎn)生的流體噪音的流體噪音計算裝置。
此外，計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置10、計算執(zhí)行裝置11、計算結(jié)果處理裝置13、熱交換器通風風速抽取裝置14例如是構(gòu)成進行性能計算和結(jié)果處理的裝置的多個處理裝置。
在計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置10、計算執(zhí)行裝置11、計算結(jié)果處理裝置13、熱交換器通風風速抽取裝置14、流體噪音計算裝置15的各裝置內(nèi)的演算及在各裝置間的電子數(shù)據(jù)收發(fā)是在設計支援系統(tǒng)SW4的指示下在流體計算軟件SW3中進行的，在設計支援系統(tǒng)SW4的末端顯示出結(jié)果。不僅能確認通風性能，而且能確認一體包含在通風結(jié)構(gòu)中的機器的其它性能如熱交換器性能，從而形成了獲得容易使用效果效果的裝置。
接著，依據(jù)處理順序來說明該實施例的貫流式通風機的設計計算順序。首先，在CAD形狀數(shù)據(jù)傳送裝置6中，將由CAD制成的空調(diào)室內(nèi)機的熱交換器、吹風噴嘴等的形狀數(shù)據(jù)送往形狀制作裝置7。使用者只用按下作為輸入裝置地相連的鼠標的按鈕，就能在與線路相連的預定CAD和CAD形狀數(shù)據(jù)傳送裝置6之間經(jīng)過線路地發(fā)出并瞬時傳送復制電子數(shù)據(jù)的命令。由此一來，使用者可以不用準備軟盤與磁盤等磁載體并把數(shù)據(jù)復制到該載體上地進行聯(lián)機數(shù)據(jù)傳送。
用CAD制成的形狀數(shù)據(jù)也被輸入計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置10中，但不能用于數(shù)據(jù)形式不同的計算。因而，在形狀制作裝置7中活用通過CAD形狀數(shù)據(jù)傳送裝置6傳送的熱交換器等形狀數(shù)據(jù)，重新定義熱交換器與吹風噴嘴等的形狀并且活用計算網(wǎng)格的自動生成功能地只輸入計算網(wǎng)格的一個邊的長度，從而自動制作出計算網(wǎng)格。
在室內(nèi)機形狀數(shù)據(jù)傳送裝置8中，由形狀制作裝置7生成的室內(nèi)機內(nèi)部的熱交換器和吹風噴嘴的形狀和計算網(wǎng)格被送入計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置10中，傳送方法與CAD和CAD數(shù)據(jù)傳送裝置6一樣地是在與線路相連的計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置10與室內(nèi)機形狀數(shù)據(jù)傳送裝置8之間沒有使用軟盤和磁盤等磁載體地通過線路來輸送電子數(shù)據(jù)。
在風扇形狀計算網(wǎng)格制作裝置9中，輸入貫流式通風機的形狀參數(shù)(翼片與風扇的結(jié)構(gòu)參數(shù))并且按照以下方法自動生成圖4所示的風扇形狀與計算網(wǎng)格。
用風扇形狀計算網(wǎng)格制作裝置9進行計算的順序如圖6所示。此外，圖7是說明計算順序的圖。首先，如作為步驟S1地所示地，根據(jù)所輸入的風扇的外徑R0與風扇內(nèi)外徑比R比求出翼片前緣的圓弧中心C4((R0/2)×R比)。接著，作為步驟S2地，確定翼片入口角在中心C4上變?yōu)樗斎氲囊砥肟诮铅?以及翼片出口角在半徑R0/2的圓周上變?yōu)樗斎氲囊砥隹诮铅?的點C5，并且在連接點C4、C5的線段的垂直二等分線上確定任意點C1地將其輸入風扇形狀計算網(wǎng)格制作裝置9。接著，作為步驟S3地，將點C6、C7定義在從連接點C4、C5的線段的垂直二等分線V及翼片的中心線L的交點X起沿半徑方向增減所輸入的翼片中央厚度L中的1/2的位置上。隨后，作為步驟S5地，求出以點C4、C5為中心地由所輸入的翼片前緣和翼片后緣的圓弧徑(半徑R4、R5)的圓弧構(gòu)成的且為了在該圓弧與翼片前緣和翼片后緣的相切點求出該圓弧的起點與終點而經(jīng)過使翼片前緣和翼片后緣的圓弧與經(jīng)過C7的圓弧相切的C6的圓弧的中心C2。或者，同時在步驟S5中，求出由所輸入的翼片前緣和翼片后緣的圓弧徑構(gòu)成的且使各自圓弧與通過C7的圓弧相切地經(jīng)過C7的圓弧的中心C3。接著，作為步驟S6地，將從步驟S1-S5所確定的翼片的形狀按照翼片數(shù)N培植在半徑為R0/2的圓周上。翼片間距是相等的，或者是按照通過以下公式定義的θ來確定配置方式。在這里，如傳統(tǒng)例的圖14所示地，θ被稱為為以風扇轉(zhuǎn)軸為中心時的相鄰翼片的配置角度。以下，作為本發(fā)明實施例地說明θ設定方法。
θ＝θ0+α·dθ·sin(k·θ0)、θ0＝(i-1)dθ(i＝1-N)、dθ＝2π/N，其中N是個數(shù)，α、k是系數(shù)。
在上式中，如果α＝0，則翼片間距相等。當把常數(shù)值帶入α、k，則翼片間距成為不等間距。
在計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置10中，活用流體計算軟件并按照以下方式合成由形狀制作裝置8生成的除風扇外的熱交換器的形狀與計算網(wǎng)格以及由風扇形狀計算網(wǎng)格制作裝置9生成的風扇的形狀計算望個，從而決定風道形狀。此外，計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置10設定為實現(xiàn)計算所需的條件。
計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置10例如是根據(jù)風扇形狀決定風道的手段(工作過程)。
在圖8中畫出了由計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置10進行的計算順序。首先，作為步驟S11地，由計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置10讀取通過室內(nèi)機形狀數(shù)據(jù)傳送裝置8而從形狀制作裝置7中數(shù)據(jù)傳送的除風扇外的熱交換器等形狀和計算網(wǎng)格，接著，讀取由風扇形狀計算網(wǎng)格制作裝置8制成的風扇的形狀和計算網(wǎng)格。在由形狀制作裝置7和風扇形狀計算網(wǎng)格制作裝置9制作形狀時，以風扇中心為坐標原點地使之保持一致，在這個階段中，完成形狀·計算網(wǎng)格的合成。作為步驟S11地，在相當于熱交換器的部分上，作為損失系數(shù)地輸入以N次式類似于實驗及模擬所得的熱交換器前后的壓力差和空氣速度差的關系時的系數(shù)和熱交換器厚度除以高度的值。接著，作為步驟S13地，通過在大氣中解放的那部分的壓力值與成為壁的那部分的數(shù)據(jù)輸入進行邊界條件的定義。接著，作為步驟S14地，輸入成為風扇轉(zhuǎn)動規(guī)格的轉(zhuǎn)動方向、角速度。接著，作為步驟S15地，輸入在計算開始時、結(jié)束時和計算過程中保存計算結(jié)果的頻率。
以下，在圖2的計算執(zhí)行裝置11中，活用流體計算軟件，一邊象實際風扇那樣地使風扇的部分計算網(wǎng)格轉(zhuǎn)動，一邊計算出包含轉(zhuǎn)動中的貫流式通風機的空調(diào)室內(nèi)機內(nèi)部的流動。
計算執(zhí)行裝置11例如是采用由計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置10決定的風道形狀來計算任意工作狀態(tài)的性能的手段(工作過程)。
曲線表示裝置12是根據(jù)計算結(jié)果選擇曲線表示數(shù)據(jù)的裝置。在這里，為了評估空調(diào)室內(nèi)機吹風量特性，以制作代表室內(nèi)機內(nèi)部的壓力與吹風量關系的送風特性曲線為目的地根據(jù)計算所得的吹風口的速度分布算出吹風量，并根據(jù)計算所得的室內(nèi)機內(nèi)部的壓力分布算出抽取壓力值的平均值?；蛘撸瑸榱酥谱髟u估風扇性能所需的風扇周圍的速度分布曲線，同樣從計算所得的室內(nèi)機內(nèi)部的速度分布中抽取風扇周圍的速度數(shù)據(jù)。
計算結(jié)果處理裝置13是為了計算出設計者所需的室內(nèi)機內(nèi)部壓力或風扇周圍或熱交換器周邊的風量或風速而將計算結(jié)果數(shù)據(jù)送往曲線表示裝置12的裝置。
熱交換器通風風速抽取裝置14是在計算空調(diào)室內(nèi)機的熱交換器的熱交換量的裝置中為了利用通過本實施例所獲熱交換器的空氣的速度而根據(jù)該計算的計算結(jié)果只抽取通過熱交換器的空氣的速度的裝置。該結(jié)果能夠反映在熱交換器設計與是流過熱交換器的冷卻介質(zhì)的周期的冷凍周期或水周期的設計中。流體噪音計算裝置15是計算空調(diào)室內(nèi)機的流體噪音的裝置，它根據(jù)計算結(jié)果并通過空調(diào)室內(nèi)機內(nèi)部的流動的速度壓力及紊流能量的數(shù)據(jù)算出噪音發(fā)生源及噪音值。由此一來，可以設計出性能高的靜音空調(diào)。
在圖9中畫出了計算結(jié)果處理順序。首先，為了計算平均壓力，作為步驟S21地讀取計算結(jié)果數(shù)據(jù)，接著，作為步驟S22地，表示以壓力、速度中實施結(jié)果處理的項為壓力的場合。作為步驟S23地，定義需要計算空氣壓力的數(shù)據(jù)的任意空調(diào)室內(nèi)機的局部的線段、圓弧的起點與終點。作為步驟S24地，從全部計算結(jié)果中抽取所定義的線段、圓弧的壓力。作為步驟S25地，通過在步驟S23中定義的線段位置算出室內(nèi)機內(nèi)部的平均壓力。作為步驟S26地，制作出以吹風量數(shù)據(jù)為目的的送風特性曲線。
還畫出了在步驟S26中制作送風特性曲線的情況。在作為步驟S21地讀取計算結(jié)果數(shù)據(jù)后，表示出作為步驟S22地選擇速度計算實例的場合。接著，作為步驟S33地，定義出需要計算空氣速度數(shù)據(jù)的任意空調(diào)的室內(nèi)機局部的線段、圓弧的始點和終點。作為步驟34地從所有計算結(jié)果中抽取在所定義的線段、圓弧上的速度。作為步驟S35地，通過在步驟S33中定義的線段的位置算出吹風口的速度。接著，在步驟S36中算出吹風量。最后，作為步驟S26地，制作出以吹風量數(shù)據(jù)為目的的送風特性曲線。
在步驟S45中畫出了算出熱交換器通風風速的場合。在作為步驟S33地定義了需要算出空氣速度數(shù)據(jù)的任意空調(diào)室內(nèi)機的局部的線段、圓弧的始點和終點后，在步驟S44中，從所示有計算結(jié)果中抽出在所定義線段、圓弧上的熱交換器周邊的空氣速度。作為步驟S45地，通過在步驟S33中定義的線段位置算出熱交換器通風風速。也可以設計出因求出風速分布狀態(tài)而熱交換率高的熱交換器。
在步驟S55中，表示制作貫流式通風機周圍的速度分布曲線的場合。在作為步驟S33地定義了需要算出風扇周圍空氣速度數(shù)據(jù)的任意空調(diào)室內(nèi)機周圍的線段、圓弧的始點和終點后，在步驟S54中，從全部計算結(jié)果中抽出在所定義線段、圓弧上的貫流式通風機周圍的空氣速度。作為步驟S55地，通過在步驟S33中定義的線段的位置制作出貫流式通風機周圍速度分布曲線。由此一來，重新考慮風扇結(jié)構(gòu)如翼片間距等，從而通過在機器上的檢驗而簡單實現(xiàn)了性能提高。
在本實施例的裝置中，通過使用這些裝置，能夠大幅度縮短貫流式通風機性能計算的計算數(shù)據(jù)輸入時間，并且能夠在短時間內(nèi)評估很多風扇性能，在空調(diào)中能夠?qū)崿F(xiàn)最佳的貫流式通風機設計。此外，從一個裝置中控制多個裝置地，能夠在連續(xù)流動中處理從貫流式通風機性能計算的風扇形狀輸入到結(jié)果處理這段過程，從而使用者無需進行多余數(shù)據(jù)傳送，從而實現(xiàn)了工作高效化。
圖10表示空調(diào)室外機與冷庫機械室冷卻用軸流風扇。中心輪轂成一體地形成了翼片1。本發(fā)明決定了是在上述發(fā)明實施例中說明的且圖面所示的空調(diào)室內(nèi)機的貫流式通風機及機殼的風道形狀，此外，本發(fā)明不僅限定用于試計算送風量等性能的設計支援系統(tǒng)及設計支援裝置，而且可以用于決定圖10所示軸流風扇形狀和冷庫冷氣通風道的周邊形狀確定等中并且能夠在不脫離本發(fā)明宗旨的反內(nèi)設計出各種變形方式地實施本發(fā)明。在軸流風扇中，翼片形狀的略微膨脹等影響了性能，并且成為在翼片上引導空氣的漏斗口等的通風導向部的機殼的形狀左右性能。
貫流式通風機從外界吸入空氣并大致向相反的外周部噴出空氣。軸流風扇從前面吸入空氣并且沿離心方向及后面吹送空氣。離心鼓風機從中央部分吸入空氣并向外周吹送空氣。這些通風機的通風結(jié)構(gòu)且尤其是風扇吸氣部與吹風部的通風結(jié)構(gòu)對使用目的、所獲性能有很大影響。圖11表示空調(diào)室內(nèi)機等所用的多翼片送風機。本發(fā)明決定了是在上述發(fā)明實施例中說明的且圖面所示的空調(diào)室內(nèi)機的貫流式通風機及機殼的風道形狀，此外，本發(fā)明不僅限定用于試計算送風量等性能的設計支援系統(tǒng)及設計支援裝置，而且可以用于決定圖11所示的多翼片送風機形狀設計和送風機周邊狀確定等中并且能夠在不脫離本發(fā)明宗旨的反內(nèi)設計出各種變形方式地實施本發(fā)明。
圖12表示空調(diào)室內(nèi)機的離心鼓風機，它具有從中央吸入空氣并外周側(cè)吹送空氣的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明決定了是在上述發(fā)明實施例中說明的且圖面所示的空調(diào)室內(nèi)機的貫流式通風機及機殼的風道形狀，此外，本發(fā)明不僅限定用于試計算送風量等性能的設計支援系統(tǒng)及設計支援裝置，而且可以用于決定圖11所示的離心鼓風機形狀設計和送風機周邊狀確定等中并且能夠在不脫離本發(fā)明宗旨的反內(nèi)設計出各種變形方式地實施本發(fā)明。
與決定是在上述實施例中說明的且在圖面所示的空調(diào)室內(nèi)機的貫流式通風機等的風扇和機殼的風道形狀并且用于試計算送風量等性能的設計支援系統(tǒng)及設計支援裝置有關的本發(fā)明不局限于與同一工場內(nèi)的線路相連的多臺計算機，而是如圖13所示地，以計算執(zhí)行部為計算機中心，可以由國內(nèi)其它工場和海外工場通過國際互聯(lián)網(wǎng)和專用線路進行形狀輸入和制作，在執(zhí)行計算后，再通過國際互聯(lián)網(wǎng)和專用線路將計算結(jié)果顯示在國內(nèi)其它工場、海外工場中。此外，計算結(jié)果保存在計算機中心中并且能夠作為計算結(jié)果數(shù)據(jù)庫地任意檢索過去的分析結(jié)果。畫出了設計支援裝置的結(jié)構(gòu)即大致的演算過程。圖13是表示送風結(jié)構(gòu)設計系統(tǒng)的一個例子的系統(tǒng)圖。
20例如是設計制造空調(diào)的海外工場，制作用CAD進行風扇的結(jié)構(gòu)設計的數(shù)據(jù)并用通信線路22進行傳送。來自CAD形狀數(shù)據(jù)傳送裝置6和是CAD的風扇形狀制作裝置7的形狀數(shù)據(jù)通過確認裝置23被送走。確認裝置根據(jù)事前指定的文字、記號和編號等發(fā)出基于與來自該工場數(shù)據(jù)的事項及委托項目共同約定的預定暗號等的信號。結(jié)果數(shù)據(jù)處理的費用處理等也安全進行。外部通信線路22通過有線、無線的或通過國際互聯(lián)網(wǎng)專用線路向設置在國內(nèi)的計算機中心21發(fā)送信號。盡管描述的是海外工場20根據(jù)圖面換算出數(shù)值數(shù)據(jù)并作為數(shù)值數(shù)據(jù)地進行通信的情況，但也可以通信圖面數(shù)據(jù)。如果計算機中心21有了能夠網(wǎng)格計算的基本數(shù)據(jù)，則在計算機中心21中進行后續(xù)處理是可行的。計算機中心21(設計支援裝置的一個例子)從海外接收通風結(jié)構(gòu)的形狀數(shù)據(jù)并且在換算數(shù)據(jù)以便計算的計算網(wǎng)格制作及條件設定裝置10(網(wǎng)格制作手段的一個例子)、處理計算的計算執(zhí)行裝置11(通風計算手段的一個例子)和獲得所需輸出值的計算結(jié)果處理裝置13(性能處理手段的一個例子)中進行程序處理。在計算機中心21中，能夠在短時間內(nèi)處理大量計算并且具有處理從許多工場每次送來的演算依據(jù)的編程能力。
盡管在圖13中沒有畫出來，與計算結(jié)果處理裝置13一起地，在計算機中心21配備了熱交換器通風風速抽取裝置14(性能處理手段的一個例子)、流體噪音計算裝置15(性能處理手段的一個例子)。
此外，如上所述地，計算機中心21只能與同外界約定的工場外的部門通過確認裝置24(輸入輸出手段的一個例子)進行輸入輸出，從而能夠取走數(shù)據(jù)和其它費用及特別處理等。通過這種確認裝置24，能夠向需要通風結(jié)構(gòu)設計計算的海外工廠傳松計算結(jié)果。此外，在海外工場中，也直接在計算機中心21的數(shù)據(jù)庫25中獲取過去依賴的設計內(nèi)容，從而在象海外工廠20這樣的個別空調(diào)制造工廠中，不需要具有昂貴的程序和被稱為維修的成本和電能，同時，無論何時都能獲得所需的設計數(shù)據(jù)。因此，相應于金屬模具等可用設備的狀況地廉價且時間短地制造出適應商品行銷和商品環(huán)境的且具有優(yōu)良通風結(jié)構(gòu)的商品。就是說，所獲性能是預定商品的前提，生產(chǎn)的投資減少，并且可以進行對應于工場設備等情況的靈活工作，雖然通過通信進行聯(lián)系，但將計算結(jié)果存儲于數(shù)據(jù)庫25內(nèi)，從而經(jīng)常輸出過去資料的服務也是可行的。
此外，在數(shù)據(jù)庫25中，為了最佳設計風扇，在風扇的每個種類和能力的每個階段內(nèi)存儲了基于大量實驗、經(jīng)驗的補正系數(shù)，并且它們可以在進行圖9所示演算處理時被用于計算補正。此外，設置在風道系統(tǒng)中的過濾器和吸入格柵等的壓力損失也與形狀計算數(shù)據(jù)、熱交換器壓力損失系數(shù)和外界條件一起被存儲起來。通過能利用這樣的計算機中心21的外工場的調(diào)查，結(jié)果，進行最終評估的實驗次數(shù)銳減，不僅電能減少，無用產(chǎn)品數(shù)也大幅度減少。此外，在大幅度減少試驗并評估試制產(chǎn)品的負荷和時間的同時，如果這樣的計算自己進行，則不必進行自由使用計算所用軟件的教育，從而節(jié)省了這樣的體制、人才和時間。此外，也不需要環(huán)境條件輸入等對策。盡管在上述說明中揭示了海外工場的例子，但是計算機中心21可以具有依靠程序分析處理通風結(jié)構(gòu)并修正程序的技術并且具有風扇和通風結(jié)構(gòu)的基礎技術與應用技術并且根據(jù)場合而進行成皮的試制實驗和為此所需的裝置，而且可以實現(xiàn)進行通過通信而引起外界注意的通風結(jié)構(gòu)的設計的有價系統(tǒng)，無論來自何地，國內(nèi)或是海外，從需要通風的對手那里都獲得了定單。另一方面，交付定單方盡早獲得了基于最新技術的設計并且可以不需要設計所需設備投資和試制實驗等評估地容易進行早期商品傳播。
盡管上述設計支援裝置及設計支援系統(tǒng)的處理是用軟件(程序)實現(xiàn)的，但是也可以只用硬件或軟、硬件組合地實現(xiàn)。在用程序?qū)崿F(xiàn)的場合中，程序存儲在存儲器和盤片等記錄載體上并且由計算機的中央處理器讀取地進行處理。
此外，在上述說明中，“裝置”、“手段”的用語和“步驟”、“工作過程”的用語是能夠置換的。
權利要求
1.一種設計支援裝置，其特征在于，它具有使用包括通風機與風道組成部件的通風結(jié)構(gòu)的形狀數(shù)據(jù)制成網(wǎng)格計算數(shù)據(jù)的網(wǎng)格生成裝置；通過在所述網(wǎng)格生成裝置中制成的數(shù)據(jù)與所輸入的計算條件計算出至少包括流經(jīng)所述通風結(jié)構(gòu)的空氣的風速的性能的通風計算裝置；根據(jù)所述通風計算裝置的計算結(jié)果求出在所述通風結(jié)構(gòu)內(nèi)的速度分布特性、風量及壓力的通風特性中的至少一個特性的性能處理裝置；輸入所述網(wǎng)格生成裝置所用的通風結(jié)構(gòu)的形狀數(shù)據(jù)并且輸出所述性能處理裝置所求得的在通風結(jié)構(gòu)內(nèi)的速度分布特性、風量及壓力的通風特性中的至少一個特性的輸入輸出裝置。
2.如權利要求1所述的設計支援裝置，其特征在于，所述輸入輸入裝置通過通信線路輸入輸出數(shù)據(jù)。
3.如權利要求1或2所述的設計支援裝置，其特征在于，貫流式通風機、軸流式風扇、多翼片式鼓風機等各種通風機可以用于所述通風結(jié)構(gòu)所用的通風機。
4.如權利要求1-3之一所述的設計支援裝置，其特征在于，它具有存儲所述性能處理裝置所求出的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，可以通過所述輸入輸出裝置從外面讀取存在所述數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。
5.如權利要求1-4之一所述的設計支援裝置，其特征在于，所述性能處理裝置具有能夠演算流過設置在所述通風結(jié)構(gòu)內(nèi)的熱交換器的空氣的速度與流過熱交換器的空氣壓力與流過所述通風結(jié)構(gòu)的空氣的流體噪音中的至少一個的功能。
6.一種設計支援裝置，其特征在于，它具有讀取包括風扇形狀在內(nèi)的形狀數(shù)據(jù)并推導出空調(diào)室內(nèi)機的內(nèi)部壓力和所吹出的風量及空氣速度中的至少一個地進行性能計算和結(jié)果處理的裝置，希望所述進行性能計算和結(jié)果處理的裝置指定出計算范圍并進行抽取在指定范圍內(nèi)的內(nèi)部壓力與空氣速度中的至少一個和/或在輸出裝置上顯示出速度分布曲線和送風特性曲線中的至少一個的工作。
7.如權利要求6所述的設計支援裝置，其特征在于，所述進行性能計算和結(jié)果處理的裝置具有多個處理器，通過在這些處理器之間的電子數(shù)據(jù)收發(fā)，這些處理器受到控制。
8.如權利要求6或7所述的設計支援裝置，其特征在于，所述進行性能計算和結(jié)果處理的裝置具有能夠抽取風扇周圍速度數(shù)據(jù)的功能。
9.一種設計支援系統(tǒng)，其特征在于，它具有輸入翼片形狀與風扇的結(jié)構(gòu)參數(shù)地計算出風扇形狀的裝置；根據(jù)所述風扇形狀來決定風道形狀的裝置；利用所述風道形狀進行任意操作狀態(tài)的性能計算的裝置；從所述性能計算中挑選出來地顯示出特定性能的裝置。
10.如權利要求9所述的設計支援系統(tǒng)，其特征在于，計算并制作出風扇形狀的裝置作為翼片形狀與風扇的結(jié)構(gòu)參數(shù)地輸入風扇外徑R0、風扇內(nèi)外徑比R比、翼片的入口角β1和出口角β2、翼片中央的厚度L中、翼片前緣與后緣的圓弧徑(半徑R4、R5)、與翼片配置有關的系數(shù)(翼片數(shù)N、系數(shù)α、k)并且它具有根據(jù)所輸入的風扇外徑R0和風扇內(nèi)外徑比R比求出翼片前緣的圓弧中心C4的裝置；確定翼片入口角在所述圓弧中心C4變?yōu)樗斎氲囊砥肟诮铅?并且翼片出口角在風扇外徑R0的圓周Y上變?yōu)樗斎氲某隹诮铅?的點C5并且確定在連接所述圓弧中心C4、C5的線段的垂直二等分線V上任意點C1的裝置；定義以連接點C4、C1的線段為半徑的圓弧并使該圓弧成為翼片中心線L的裝置；從連接所述圓弧中心C4、C5的線段的垂直二等分線V與翼片中心線L的交點X起，把點C6、C7限定在沿所述半徑方向并相對以連接點C1、C4的線段為半徑的圓弧增減翼片中央厚度L中的1/2的位置上的裝置；確定以由所輸入的翼片前緣和翼片后緣的圓弧徑(半徑R4、R5)構(gòu)成的所述點C4、C5為中心的圓弧E、F的并且為了作為以所述點C4、C5為中心的圓弧E、F與通過所述點C6的圓弧G的切點地求出以所述點C4、C5為中心的圓弧的起點E1與終點F2而使由所輸入的翼片前緣與翼片后緣的圓弧徑(半徑R4、R5)構(gòu)成的兩圓弧E、F與通過點C6的圓弧G相切地求出通過所述點C6的圓弧G的中心C2的裝置；為了作為以所述點C4、C5為中心的圓弧E、F與通過所述點C7的圓弧H的切點地求出以所述點C4、C5為中心的圓弧E、F的起點F1與終點E2而使由所輸入的翼片前緣與翼片后緣的圓弧徑(半徑R4、R5)構(gòu)成的各圓弧E、F與通過點C7的圓弧相切地求出通過所述點C7的圓弧的中心C3的裝置；只按照翼片數(shù)N把翼片形狀配置于所述風扇外徑R0上并且翼片間距相等或按照以下式公式定義的θ確定配置形式的裝置(其中θ是以風扇轉(zhuǎn)軸為中心的相鄰翼片所成角度，N是翼片數(shù)，α是系數(shù)，k是系數(shù))θ＝θ0+α·dθ·sin(k·θ0)θ0＝(i-1)dθ (i＝1-N)dθ＝2π/N。
11.一種設計支援方法，其特征在于，它具有使用包括通風機與風道組成部件的通風結(jié)構(gòu)的形狀數(shù)據(jù)制成網(wǎng)格計算數(shù)據(jù)的網(wǎng)格生成步驟；通過在所述網(wǎng)格生成步驟中制成的數(shù)據(jù)與所輸入的計算條件算出至少包括流經(jīng)所述通風結(jié)構(gòu)的空氣的風速的性能的通風計算步驟；根據(jù)所述通風計算步驟的計算結(jié)果求出在所述通風結(jié)構(gòu)內(nèi)的速度分布特性、風量及壓力的通風特性中的至少一個特性的性能處理步驟；輸入所述網(wǎng)格生成步驟所用的通風結(jié)構(gòu)的形狀數(shù)據(jù)并且輸出所述性能處理步驟所求得的通風結(jié)構(gòu)內(nèi)的速度分布特性、風量及壓力的通風特性中的至少一個特性的輸入輸出步驟。
12.一種設計支援方法，其特征在于，它具有讀取包括風扇形狀在內(nèi)的行數(shù)據(jù)并推導出空調(diào)室內(nèi)機的內(nèi)部壓力、吹出風量及空氣速度中的至少一個地進行性能計算和結(jié)果處理的步驟，希望所述進行性能計算和結(jié)果處理的步驟指定出計算范圍并進行抽取在指定范圍內(nèi)的內(nèi)部壓力與空氣速度中的至少一個和/或在輸出裝置上顯示出速度分布曲線和送風特性曲線中的至少一個的工作。
13.一種設計支援方法，其特征在于，它具有輸入翼片形狀與風扇的結(jié)構(gòu)參數(shù)地計算出風扇形狀的步驟、根據(jù)所述風扇形狀來決定風道形狀的步驟、利用所述風道形狀進行任意操作狀態(tài)的性能計算的步驟、從所述性能計算中挑選出來地顯示出特定性能的步驟。
14.記錄下使如權利要求11-13之一所述的設計支援方法的各步驟的處理在計算機上實施的程序的記錄載體。
15.使如權利要求11-13之一所述的設計支援方法的各步驟的處理在計算機上進行的程序。
全文摘要
在風扇等的設計中,由周圍的組成部件造成的風道形狀對送風性能有很大影響,如果不進行在裝入實際產(chǎn)品的狀態(tài)下的檢驗,就不得不反復設計、制作、實驗。通過確定風扇形狀和風道形狀并且通過預測在將風扇裝入空調(diào)中的狀態(tài)下的操作狀態(tài)和送風性能,除了能夠提供具有定量性的且支援最佳設計的數(shù)據(jù)外,還能夠由一個裝置控制多個裝置地在連續(xù)流動中處理從形狀輸入到結(jié)果處理過程并減少實驗反復次數(shù)。
文檔編號G06F17/50GK1368604SQ0112200
公開日2002年9月11日 申請日期2001年3月6日 優(yōu)先權日2001年1月31日
發(fā)明者月居和英, 清嶋成明, 吉橋淳, 羽下誠司 申請人:三菱電機株式會社