[发明专利]设计支援装置及设计支援系统及设计支援方法

说明书

本发明被用于采用贯流式通风机等各种通风机的通风结构设计，确切地说，本发明涉及通过模拟高效送风的风路、通风机形状及工作条件等来设计优良的结构。

空调室内机所用的贯流式通风机的布置情况如表示空调室内机内部结构的图14的截面图所示地是这样的，即不存在通风机外壳，通风机周围的热交换器与喷嘴等的组成部件代替了通风机外壳。因此，由于在贯流式通风机风扇周围的部件形状产生的通风性能不能理论论证，所以很难定量设计，因而，依靠大量实验和经验来完成设计。在图14中，1是贯流式通风机的翼片，2是在空调内由翼片产生的通风所通过的风道，3是由风道2向外吹风的吹风口，4是将大气吸入空调内的吸气口，5是具有使冷却介质通过内部配管的并被设计成与该配管外部连接的散热部的热交换器。在图14中说明工作情况，如果风如图所示地流动，则通过翼片1的转动而从吸气口4流入的大气利用通过使冷却介质流过内部配管的且被设计成与该配管外部连接的散热部而于吸入空气进行热交换的热交换器5如在冷气设备中被冷却并沿风道2外形流动，而从吹风口3送出的风经过热交换。就是好所，这种空调的通风结构形成了从吸入空气到吹出空气的风道。

为了提高考虑在贯流式通风机风扇周围的部件形状的送风性能设计的生产率，存在这样一种设计方法，即通过计算预测出在风扇周围与空调内部的流动并且事先掌握并送风性能。不过，在这些计算中，由于所用软件操作复杂，所以必须掌握流体力学的专业知识，并且形状输入与计算条件设定需要时间，从而未必就会实现生产率的提高。

相反地，为了提高风扇设计的生产率，例如在特开平5-101148号公报中，在轴流风扇的设计中，提出了能够自由设定决定由图15所示的翼片的四点A、B、C、D的坐标值与图16所示的翼片入口角α与出口角β的分布构成的风扇的形状的参数的计算系统。这样一来，定义了这四点A、B、C、D有平滑曲线连接而成的四边形。以这个四边形为翼片的平面形状，在图15的AD边上自动作出分割点11、12、...1n并且在边BC上作出分割点t1、t2...tn。在各分割点11、…1n上入口角从α1到αn地并且同样在分割点t1、...tn上出口角β1到βn地用多条三次曲线连接连接边AD和边BC的相对分割点的线段，从而决定了翼片形状。

通过利用这种计算系统，通过只输入成为翼根部的A及B的坐标以及成为端点的C及D的坐标以及入口角与出口角的分布等设计参数，在短时间内自动计算出翼片形状，能够把轴流风扇的轮廓形状与翼片的三维坐标值输出给显示器与输出装置，从而能够在短时间内做出多个翼片形状的图。

不过，根据上述计算系统，虽然轴流风扇设计能够自由地设定参数并且在短时间内根据风扇定形来制图，但为了实现用制作需要时间的复杂曲面构成的风扇的性能评估，实际上只有装入机器中，才能作出判断。因而，在决定上述计算系统所适用的风扇的情况之前，反复进行设计、制作、实验的解决方式是必然的。

在所算出的风扇形状的情况下，象空调室内机与室外机这样地，风道形状因周围的热交换器、喷嘴等结构部件而不同，除了送风性能受很大影响外，很难提供一种含有定量性的支援最佳设计的数据以便不用完成在装入实制品状态下的验证。因此，风扇与风道的最佳设计是根据大量实验和经验而摸索完成的。因而，存在着获得能效高的风扇要花费大量时间和精力的问题。此外，在不能使用大量积累数据的部门中，在不能满足性能的状态下进行制造，因此，不仅在销售等环境对策方面，也在商业买卖方面存在许多问题。

本发明的目的是提供这样一种装置，即在风扇设计等过程中，确定风扇形状和风道形状并且迅速进行在将风扇装入空调中的状态下的操作状态和送风性能的预测，从而能够减少实验反复次数。此外，本发明使用在任何地方都能获得的装置地在短时间内获得性能优良的通风结构。此外，本发明在无论何人在何地制造风扇的情况下都能不用投入大量劳力和资金地获得具有性能优良的通风结构的数据并且能够简单地制造出风扇。

本发明的设计支援装置具有：使用包括通风机与风道组成部件的通风结构的形状数据制成网格计算数据的网格生成装置；通过在所述网格生成装置中制成的数据与所输入的计算条件计算出至少包括流经所述通风结构的空气的风速的性能的通风计算装置；根据所述通风计算装置的计算结果求出在所述通风结构内的速度分布特性、风量及压力的通风特性中的至少一个特性的性能处理装置；输入所述网格生成装置所用的通风结构的形状数据并且输出所述性能处理装置所求得的在通风结构内的速度分布特性、风量及压力的通风特性中的至少一个特性的输入输出装置。