JP2018150909A - 両吸込型遠心ファン - Google Patents

Abstract

【課題】各羽根車にベルマウスが取り付けられた両吸込型遠心ファンにおいて、ファン効率の向上を図る。【解決手段】回転軸（33）に連結される第１羽根車（40）と、電動機（31）と反対側に開口する第２吸込口（54）が形成され、回転軸（33）のうち第１羽根車（40）よりも電動機（31）から離れた箇所に連結される第２羽根車（50）と、第１羽根車（40）の第１吸込口（44）に接続される第１ベルマウス（60）と、第２羽根車（50）の第２吸込口（54）に接続される第２ベルマウス（70）とを備え、第２ベルマウス（70）の軸方向の長さＬ２が、第１ベルマウス（60）の軸方向の長さＬ１よりも大きい。【選択図】図６

Description

本発明は、両吸込型遠心ファンに関する。

空気を搬送する遠心ファンとして、両吸込型の遠心ファンがある。特許文献１には、この種の両吸込型遠心ファンが開示されている。

特許文献１の例えば図４に示すように、両吸込型遠心ファンは、電動機の回転軸に２つの羽根車が連結される。一方の羽根車の吸込口は電動機側に開口し、他方の羽根車の吸込口は電動機と反対側に開口する。各羽根車の吸込口には、空気を案内するベルマウスがそれぞれ接続される。電動機の回転軸が駆動されると、２つの羽根車がそれぞれ回転する。すると、空気が各ベルマウスを介して各羽根車の吸込口に吸い込まれる。各吸込口に吸い込まれた空気は、羽根車の径方向外方へと向きを変え、吹出口より流出する。

特開２０１６−６５７１５号公報

上述したベルマウスは、その内部で空気を整流化することで、遠心ファンのファン効率を改善する機能を有する。一方、両吸込型遠心ファンでは、各ベルマウスの空気流入口が互いに反対を向く関係となっており、一方のベルマウスは、電動機の周囲の空気を吸い込むように配置される。本願発明者は、このような両吸込型遠心ファンに特有のレイアウトに着目し、ファン効率の向上について検討した。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、各羽根車にベルマウスが取り付けられた両吸込型遠心ファンにおいて、ファン効率の向上を図ることである。

第１の発明は、両吸込型遠心ファンであって、回転軸（33）を有する電動機（31）と、前記電動機（31）側に開口する第１吸込口（44）が形成され、前記回転軸（33）に連結される第１羽根車（40）と、前記電動機（31）と反対側に開口する第２吸込口（54）が形成され、前記回転軸（33）のうち前記第１羽根車（40）よりも前記電動機（31）から離れた箇所に連結される第２羽根車（50）と、前記第１羽根車（40）の前記第１吸込口（44）に接続される第１ベルマウス（60）と、前記第２羽根車（50）の前記第２吸込口（54）に接続される第２ベルマウス（70）とを備え、前記第２ベルマウス（70）の軸方向の長さＬ２が、前記第１ベルマウス（60）の軸方向の長さＬ１よりも大きいことを特徴とする。

第１の発明では、電動機（31）と離れた第２羽根車（50）の第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２が、電動機（31）寄りの第１羽根車（40）の第１ベルマウス（60）の軸方向の長さＬ１よりも大きい。これにより、両吸込型遠心ファンのファン効率が向上する。発明者は、この点を試験的にみいだした。ファン効率が向上する理由は、以下の通りと推測される。

第１ベルマウス（60）の空気流入口（66）は、電動機（31）の近傍に位置する。このため、第１ベルマウス（60）の軸方向長さＬ１が大き過ぎると、電動機（31）と空気流入口（66）との距離が狭すぎとなり、第１ベルマウス（60）に空気が流入しにくくなる。つまり、第１ベルマウス（60）の流入部分での通風抵抗が増大する。よって、第１ベルマウス（60）の軸方向長さＬ１は、第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２よりも小さい方がよい。

一方、第２ベルマウス（70）の空気流入口（76）は、電動機（31）とは反対側を向いている。このため、第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２を大きくしても、第２ベルマウス（70）と電動機（31）とは何ら干渉しない。そして、第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２を大きくすると、その空気の整流効果が向上する。よって、第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２は、第１ベルマウス（60）の軸方向長さＬ１よりも大きい方がよい。

以上の理由から、第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２を第１ベルマウス（60）の軸方向長さＬ１よりも大きくすることで、ファン効率が向上すると推測される。

第２の発明は、第１の発明において、前記第１ベルマウス（60）及び第２ベルマウス（70）には、軸線に沿って延びる筒状の直線部（62,72）がそれぞれ形成され、前記第２ベルマウス（70）の直線部（72）の長さＬｓ２が、前記第１ベルマウス（60）の直線部（62）の長さＬｓ１よりも大きいことを特徴とする。

各ベルマウス（60,70）の直線部（62,72）の長さＬｓ１、Ｌｓ２は、各ベルマウス（60,70）の整流効果に大きく寄与する。従って、第２ベルマウス（70）の第２直線部（72）の長さＬｓ２を第１ベルマウス（60）の第１直線部（62）の長さＬｓ２よりも大きくすることで、第２ベルマウス（70）の整流効果を効果的に向上できる。一方、このように第２ベルマウス（70）の第２直線部（72）の長さＬｓ２を大きくしたとしても、第２ベルマウス（70）が電動機（31）と干渉することはない。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記第２ベルマウス（70）の空気流入口（76）の内径ｄ２が、前記第１ベルマウス（60）の空気流入口（66）の内径ｄ１よりも大きいことを特徴とする。

第３の発明では、第２ベルマウス（70）の空気流入口（76）の内径ｄ２を第１ベルマウス（60）の空気流入口（66）の内径ｄ１よりも大きくすることで、第２ベルマウス（70）の周囲の空気が第２ベルマウス（70）に捕集され易くなる。

本発明によれば、電動機（31）と離れた第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２を、電動機（31）に近い第１ベルマウス（60）の軸方向長さＬ１よりも大きくすることで、各ベルマウス（60,70）の機能を効果的に発揮でき、ファン効率の更なる向上を図ることができる。

図１は、実施形態に係る空気調和装置の概略の構成図である。 図２は、実施形態に係る室内ユニットの内部構造を示す概略の正面図である。 図３は、実施形態に係る室内ユニットの内部構造を示す概略の側面図である。 図４は、実施形態に係る室内ユニットの下面図である。 図５は、実施形態に係るファンの要部を拡大した側面図である。 図６は、実施形態に係るファンの要部の縦断面図である。 図７は、実施形態に係る第１ファンロータの正面図である。 図８は、実施形態に係る第２ファンロータの正面図である。 図９は、実施形態に係る第１ベルマウスの縦断面図である。 図１０は、実施形態に係る第２ベルマウスの縦断面図である。 図１１は、ベルマウスの寸法と、ファン効率改善率の関係を検証した結果を示す表である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

本発明の両吸込型遠心ファン（30）は、対象空間の空調を行う空気調和装置（10）に搭載される。

〈空気調和装置の全体構成〉
図１に示すように、空気調和装置（10）は、例えば電算機室（S1）の空調を行う。空気調和装置（10）は、冷媒が充填される冷媒回路（11）を備える。冷媒回路（11）では、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。空気調和装置（10）は、室内ユニット（12）、室外ユニット（13）、及びこれらを接続する冷媒配管（14）を備えている。室外ユニット（13）は、屋外（例えば屋上）に設置され、室内ユニット（12）は、屋内に設置される。

〈屋内の全体構成〉
図１に示すように、屋内では、電算機室（S1）と空調機室（S2）と床下空間（S3）と天井裏空間（S4）とが区画される。電算機室（S1）には、電算機（4）が設置され、空調機室（S2）には、室内ユニット（12）が設置される。空調機室（S2）は、空調機室（S2）の床に形成された連通口（図示省略）を介して床下空間（S3）と連通している。床下空間（S3）は、電算機室（S1）の床に形成された複数の給気口（5）を介して電算機室（S1）と連通している。電算機室（S1）は、天井に形成された複数の排気口（6）を介して天井裏空間（S4）と連通している。天井裏空間（S4）は、連絡口（7）を介して空調機室（S2）と連通している。このように、屋内では、空調機室（S2）と電算機室（S1）とを繋いで空気が循環する循環流路が形成される。

〈室内ユニット〉
図２〜図４に示すように、室内ユニット（12）は、ケーシング（20）と、該ケーシング（20）に収容される圧縮機（21）、室内熱交換器（22）、及び両吸込型遠心ファン（30）（以下、単にファン（30）ともいう）を備えている。

ケーシング（20）は、縦長の矩形箱形に形成される。ケーシング（20）の天板（20a）には、ケース側吸込口（図示省略）が形成され、ケーシング（20）の底板（20b）には、吹出口（24）が形成される（図４を参照）。ケーシング（20）の上側の空間は、圧縮機室（25）と熱交換器室（26）とに区画される。圧縮機室（25）には、圧縮機（21）やアキュムレータ（図示省略）等が設置され、熱交換器室（26）には、フィンアンドチューブ式の室内熱交換器（22）が設置される。ケーシング（20）の下側の空間は、ファン収容室（27）を構成する。ファン収容室（27）には、ファン（30）が設置される。ケーシング（20）の内部では、ケース側吸込口、熱交換器室（26）、ファン収容室（27）、及び吹出口（24）が順に連通し、空気流路が形成される。

〈両吸込型遠心ファン〉
ファン（30）の構成について、図２〜図１０を参照しながら詳細に説明する。

ファン（30）は、ファン収容室（27）に設置されている。ファン（30）は、電動機（31）と、ファンケース（35）と、第１ファンロータ（40）（第１羽根車）と、第２ファンロータ（50）（第２羽根車）と、連結部材（80）と、第１ベルマウス（60）と、第２ベルマウス（70）とを有している。

〈電動機〉
図２に示すように、電動機（31）は、ケーシング（20）の一方の側板（20c）に近接して配置される。電動機（31）は、モータ本体（32）と、該モータ本体（32）に回転駆動される回転軸（33）とを有している。モータ本体（32）は、ケーシング（20）の底板（20b）に設置されるモータ支持部（34）によって支持される。回転軸（33）は、ケーシング（20）の底板（20b）に沿って水平方向に延びている。

〈ファンケース〉
ファンケース（35）は、下側が開口する箱状に形成され、ケーシング（20）の底板（20b）に設置されている。ファンケース（35）の下側の開口は、底板（20b）の吹出口（24）と連通している。図５に示すように、ファンケース（35）は、電動機（31）側に形成される第１側板（36）と、電動機（31）と反対側に形成される第２側板（37）とを有する。第１側板（36）と第２側板（37）とは、垂直な状態で立設している。第１側板（36）には、円形状の第１円形開口（36a）が形成され、第２側板（37）には、円形状の第２円形開口（37a）が形成される。第１円形開口（36a）には、第１ベルマウス（60）が挿通される。第１側板（36）には、第１ベルマウス（60）の外縁が固定される。第２円形開口（37a）には、第２ベルマウス（70）が挿通される。第２側板（37）には、第２ベルマウス（70）の外縁が固定される。

〈ファンロータ〉
回転軸（33）には、第１ファンロータ（40）と第２ファンロータ（50）とが連結されている。厳密には、第１ファンロータ（40）及び第２ファンロータ（50）は、連結部材（80）（図６を参照）を介して回転軸（33）に連結される。回転軸（33）では、電動機（31）の近くから遠くに向かって順に、第１ファンロータ（40）、第２ファンロータ（50）が配置される。つまり、第１ファンロータ（40）は、電動機（31）寄りの第１羽根車を構成し、第２ファンロータ（50）は、第１ファンロータ（40）よりも電動機（31）から離れた第２羽根車を構成している。

第１ファンロータ（40）及び第２ファンロータ（50）は、基本的には同じ要素部品で構成されている。つまり、第１ファンロータ（40）は、第１端板（41）と、複数の羽根（42）と、第１シュラウド（43）とを有し、第２ファンロータ（50）は、第２端板（51）と、複数の羽根（52）と、第２シュラウド（53）とを有している。第１ファンロータ（40）及び第２ファンロータ（50）は、これらが回転軸（33）に連結された状態において、互いに鏡対称な構造ないし形状となる。

第１ファンロータ（40）と第２ファンロータ（50）とでは、各端板（41,51）が軸方向に隣接するように配置される。第１ファンロータ（40）は、電動機（31）側（図６の左側）から空気を吸い込んで、径方向外方に空気を搬送するように構成される。第２ファンロータ（50）は、電動機（31）と反対側（図６の右側）から空気を吸い込んで、径方向外方に空気を搬送するように構成される。

〈端板〉
第１端板（41）及び第２端板（51）は、略円板状の鋼板で構成される。第１端板（41）には、回転軸（33）が貫通する第１貫通穴（41a）が形成され、第２端板（51）には、回転軸（33）が貫通する第２貫通穴（51a）が形成される。図６に示すように、第１端板（41）及び第２端板（51）は、連結部材（80）を挟み込む状態で、該連結部材（80）に固定される。

〈羽根〉
図６及び図７に示すように、第１ファンロータ（40）の複数の羽根（42）の基部は、第１端板（41）の表面（電動機（31）側の面）に溶接によって取り付けられる。図６及び図８に示すように、第２ファンロータ（50）の複数の羽根（52）の基部は、第２端板（51）の表面（電動機（31）と反対側の面）に溶接によって取り付けられる。上述したように、第１ファンロータ（40）の複数の羽根（42）と、第２ファンロータ(50)の複数の羽根（52）とは、２つの端板（41,51）を挟んで鏡対称な構造ないし形状をしている。

第１ファンロータ（40）の複数の羽根（42）と、第２ファンロータ(50)の複数の羽根（52）とは、基端から先端までの厚みが不均一な複雑な形状をしている。また、第１ファンロータ（40）の複数の羽根（42）と、第２ファンロータ(50)の複数の羽根（52）とは、周方向の間隔が不均一な、いわゆる不等ピッチ式で構成される。本実施形態では、第１ファンロータ（40）の複数の羽根（42）の枚数、及び第２ファンロータ(50)の複数の羽根（52）の枚数が、７枚となっている。この枚数は単なる例示であり、６枚以下、ないし８枚以上であってもよい。

〈シュラウド〉
第１シュラウド（43）及び第２シュラウド（53）とは、軸方向に扁平な略円筒状に形成されている。第１シュラウド（43）は、吸込側（電動機（31））に向かうにつれて内径が小さくなる略台形円錐状ないしテーパ状に形成されている。第２シュラウド（53）は、吸込側（電動機（31）と反対側）に向かうにつれて内径が小さくなる略台形円錐状ないしテーパ状に形成されている。第１シュラウド（43）の先端側（図６の左端側）には、空気を吸い込むための第１吸込口（44）が形成される。第２シュラウド（53）の先端側（図６の右端側）には、空気を吸い込むための第２吸込口（54）が形成される。第１吸込口（44）及び第２吸込口（54）は、円形の開口で構成される。第１吸込口（44）には、第１ベルマウス（60）の終端が接続され、第２吸込口（54）には、第２ベルマウス（70）の終端が接続される。

〈ベルマウス〉
第１ベルマウス（60）及び第２ベルマウス（70）は、軸方向に扁平な略筒状に形成されている。第１ベルマウス（60）の内部には、空気を整流化するための第１流路（60a）が形成される。第２ベルマウス（70）の内部には、空気を整流化するための第２流路（70a）が形成される。

第１ベルマウス（60）は、第１シュラウド（43）の第１吸込口（44）から電動機（31）側に向かって順に、第１接続部（61）、第１直線部（62）、第１拡径部（63）、及び第１鍔部（64）が連続することで構成される。第２ベルマウス（70）は、第２シュラウド（53）の第２吸込口（54）から電動機（31）と反対側に向かって順に、第２接続部（71）、第２直線部（72）、第２拡径部（73）、及び第２鍔部（74）が連続することで構成される。

第１接続部（61）は、第１シュラウド（43）の第１吸込口（44）に内嵌する円筒部分である。第２接続部（71）は、第２シュラウド（53）の第２吸込口（54）に内嵌する円筒部分である。第１接続部（61）の内部には、第１ベルマウス（60）内の空気が流出する第１流出口（65）が形成され、第２接続部（71）の内部には、第２ベルマウス（70）内の空気が流出する第２流出口（75）が形成される。各接続部（61,71）は、空気の流出側に向かうにつれて内径が大きくなる逆テーパ状に形成される。

第１鍔部（64）は、円板状に形成され、電動機（31）側に配置される。第１鍔部（64）の内部には、第１ベルマウス（60）内に空気を取りこむための円形の第１流入口（66）が形成される。第１鍔部（64）の外縁部は、ファンケース（35）の第１側板（36）に固定される。第２鍔部（74）は、円板状に形成され、電動機（31）と反対側に配置される。第２鍔部（74）の内部には、第２ベルマウス（70）内に空気を取りこむための円形の第２流入口（76）が形成される。第２鍔部（74）の外縁部は、ファンケース（35）の第２側板（37）に固定される。

第１直線部（62）及び第２直線部（72）は、各ベルマウス（60,70）の軸心に沿った真円筒状の部分である。つまり、第１直線部（62）及び第２直線部（72）の周壁ないし内周面は、軸方向の両端に亘って、各ベルマウス（60,70）の軸心（図６に示す回転軸（33）の軸心（P）に相当）と平行に形成されている。第１直線部（62）及び第２直線部（72）は、各ベルマウス（60,70）の内部を流れる空気の整流化に特に寄与する。

第１拡径部（63）は、第１鍔部（64）と第１直線部（62）との間に形成される筒状部分である。第２拡径部（73）は、第２鍔部（74）と第２直線部（72）との間に形成される筒状部分である。第１拡径部（63）及び第２拡径部（73）は、空気の流入側に向かうにつれて内径が大きくなる逆テーパ状に形成される。

より詳細には、第２拡径部（73）は、縦断面が直線状となる台形円錐側面を構成している。第１拡径部（63）は、縦断面が円弧状となるラッパ状に形成される。なお、第１拡径部（63）及び第２拡径部（73）の双方を直線状に形成してもよいし、第１拡径部（63）及び第２拡径部（73）の双方を円弧状としてもよい。

〈連結部材〉
連結部材（80）は、筒状のボス部（81）と、該ボス部（81）の軸方向の中間部から径方向外方へ張り出した円板状のフランジ部（82）とを有している。ボス部（81）は、その内周面に形成されたキー溝（81a）に対して回転軸（33）のキー（33a）が内嵌する（図７及び図８を参照）。フランジ部（82）の基部には、環状の第１段差部（83）、及び環状の第２段差部（84）が形成される。第１段差部（83）は、フランジ部（82）の基部のうち第１ファンロータ（40）側に形成される。第１段差部（83）は、第１端板（41）の第１貫通穴（41a）に嵌合する。第２段差部（84）は、第２端板（51）の第２貫通穴（51a）に嵌合する。第２段差部（84）は、第２端板（51）の第２貫通穴（51a）に嵌合する。この状態で、第１端板（41）、第２端板（51）、及び連結部材（80）のフランジ部（82）を複数のリベット（85）（固定部材）で一体に固定する。これにより、第１端板（41）及び第２端板（51）は、回転軸（33）と直角な状態で回転軸（33）に連結される。なお、複数のリベット（85）に代えて複数のボルトナットを固定部材としてもよい。

−空気調和装置の運転動作−
空気調和装置（10）の運転時には、圧縮機（21）、室外ユニット（13）のファン（図示省略）、及び室内ユニット（12）のファン（30）が運転状態となる。これにより、冷媒回路（11）では、例えば室外ユニットの室外熱交換器（図示省略）で冷媒が放熱ないし凝縮し、室内ユニット（12）の室内熱交換器（22）で冷媒が蒸発する冷凍サイクルが行われる。つまり、この冷凍サイクルでは、室内熱交換器（22）で空気が冷却される冷房運転が行われる。

図１〜図３に示すように、電算機（4）の空気は、給気口（5）を介して天井裏空間（S4）を流れ、連絡口（7）を介して空調機室（S2）へ送られる。空調機室（S2）の空気は、室内ユニット（12）のケーシング（20）の上部のケース側吸込口（図示省略）より、ケーシング（20）内の熱交換器室（26）へ導入される。熱交換器室（26）の空気は、室内熱交換器（22）で冷媒と熱交換し、冷却される。室内熱交換器（22）で冷却された空気は、ファン収容室（27）へ送られ、ファン（30）に吸い込まれる。

具体的には、ファン収容室（27）では、電動機（31）寄りの空気が、第１ベルマウス（60）の第１流入口（66）より第１流路（60a）に吸い込まれる。第１流路（60a）で整流化された空気は、第１シュラウド（43）を介して第１ファンロータ（40）に誘引される。第１ファンロータ（40）内の空気は、第１ファンロータ（40）の複数の羽根（42）によって径方向外方へ導かれ、ファンケース（35）の下側の吹出口（24）を通じてケーシング（20）の外部へ吹き出される。

また、ファン収容室（27）では、ファン（30）を挟んで電動機（31）と反対側の空気が、第２ベルマウス（70）の第２流入口（76）に吸い込まれる。第２流路（70a）で整流化された空気は、第２シュラウド（53）を介して第２ファンロータ（50）に誘引される。第２ファンロータ（50）内の空気は、第２ファンロータ(50)の複数の羽根（52）によって径方向外方へ導かれ、ファンケース（35）の下側の吹出口（24）を通じてケーシング（20）の外部へ吹き出される。

ケーシング（20）の外部へ吹き出された空気は、床下空間（S3）を流れた後、給気口（5）より電算機室（S1）へ導入される。これにより、電算機室（S1）の冷房が行われる。

〈ベルマウスの寸法関係〉
図６、図９、及び図１０に示すように、本実施形態のファン（30）では、ファン効率を向上させるために以下のような寸法関係を満たしている。

まず、電動機（31）寄りの第２ベルマウス（70）の長さＬ２（軸方向長さ）は、電動機（31）と反対側の第１ベルマウス（60）の長さＬ１（軸方向長さ）よりも大きい。ここで、長さＬ１及びＬ２は、各ベルマウス（60,70）の軸方向の全長である。例えば長さＬ１は約６１ｍｍに設定され、長さＬ２は約１０１ｍｍに設定される。

第１ベルマウス（60）の長さＬ１を第２ベルマウス（70）の長さＬ２よりも小さくすると、電動機（31）から第１ベルマウス（60）の第１吸込口（44）までの間の間隔が比較的大きくなる。電動機（31）と第１吸込口（44）との間の距離が狭くなり過ぎると、空気が第１吸込口（44）に流入し難くなり、通風抵抗の増大を招く可能性がある。これに対し、長さＬ１を小さくすることで、このような通風抵抗の増大を低減でき、このことがファン効率の増大に寄与すると推察できる。

一方、第２ベルマウス（70）の長さＬ２を第１ベルマウス（60）の長さＬ１より大きくすると、第２ベルマウス（70）の整流効果が増大する。また、第２ベルマウス（70）の第２吸込口（54）の周囲には、電動機（31）が存在しないため、Ｌ２を長くすることに起因して通風抵抗が増大することもない。従って、このことがファン効率の増大に寄与すると推察できる。

本実施形態では、第２ベルマウス（70）の第２直線部（72）の長さＬｓ２が、第１ベルマウス（60）の第１直線部（62）の長さＬｓ１よりも大きい。各ベルマウス（60,70）では、特に各直縁部（62,72）の長さＬｓ１、Ｌｓ２が空気の整流化に寄与する。このため、第２ベルマウス（70）の第２直線部（72）の長さＬｓ２を長くするとことで、特にファン効率の増大に寄与すると推察できる。例えばＬｓ１は２１．７ｍｍに設定され、Ｌｓ２は６１．７ｍｍに設定される。

図６に示すように、本実施形態では、第１ベルマウス（60）のラップ長さＷ１及び第２ベルマウス（70）のラップ長さＷ２が同じ長さである。ここで、ラップ長さＷ１は、第１ベルマウス（60）と第１シュラウド（43）の重なり部分における軸方向の長さである。また、ラップ長さＷ２は、第２ベルマウス（70）と第２シュラウド（53）の重なり部分における軸方向の長さである。本実施形態では、第１ベルマウス（60）のラップ長さＷ１及び第２ベルマウス（70）のラップ長さＷ２が等しい。これらのラップ長さＷ１及びＷ２は、５ｍｍより大きいのが好ましく、１０ｍｍとするのがより好ましい。

ファン（30）では、第１ファンロータ（40）及び第２ファンロータ（50）の自重により、回転軸（33）が下方に撓んでしまう可能性がある。回転軸（33）が撓むと、第１ベルマウス（60）と第１シュラウド（43）の重なり部分を、全周に亘って十分に確保できなくなり、このことに起因して、第１ベルマウス（60）と第１シュラウド（43）との接続部分で空気漏れが生じるおそれがある。第２ベルマウス（70）と第２シュラウド（53）の重なり部分においても、同様のことがいえる。従って、このような回転軸（33）の撓みに起因する空気漏れを防止するためにも、ラップ長さＷ１及びＷ２を５ｍｍより大きくするのがよい。特にラップ長さＷ１及びＷ２を１０ｍｍとすると、第１ベルマウス（60）及び第２ベルマウス（70）で十分な重なり代を確保できる。

一方、厳密にいうと、第２ベルマウス（70）と第２シュラウド（53）の重なり部分の方が、十分な重なり代を確保しにくい。第２ファンロータ（50）は、第１ファンロータ（40）よりも電動機（31）から離れた位置に連結されるため、第１ベルマウス（60）よりも第２ベルマウス（70）の方が回転軸（33）とともに傾き易いからである。このことを考慮すると、第２ベルマウス（70）のラップ長さＷ２を第１ベルマウス（60）のラップ長さＬ１よりも大きくしてもよい。こうすると、第２ベルマウス（70）と第２シュラウド（53）の重なり代を十分に確保できるとともに、第１ベルマウス（60）と第１シュラウド（43）の重なり代が過剰に長くなってしまうことを回避できる。

本実施形態では、第２ベルマウス（70）の第２吸込口（54）の内径ｄ２が、第１ベルマウス（60）の第１吸込口（44）の内径ｄ１よりも大きい。第２ベルマウス（70）の第２吸込口（54）の周囲には、比較的広い空間が確保される。このため、第２吸込口（54）の内径ｄ２を拡大することで、第２ベルマウス（70）の周囲の空気を確実に捕集できる。例えば第１吸込口（44）の内径ｄ１は、３８５．６ｍｍに設定され、第２吸込口（54）の内径は３９８．２ｍｍに設定される。

上述したように、第２ベルマウス（70）の長さＬ２は、第１ベルマウス（60）の長さＬ１よりも大きい。このことに起因して、ファンケース（35）の内部では、回転軸（33）の軸心上において、第１ファンロータ（40）と第２ファンロータ（50）の間の中心部分（連結部材（80）の軸方向の中心部分）が、ファンケース（35）の中心部分よりも電動機（）寄りに偏位している（図。

〈ファン効率の評価〉
ベルマウス（60,70）の長さＬ１及びＬ２、ラップ長さＷ１及びＷ２、及びファン効率の関係について検証を行った試験結果を図１１に示す。試験では、基本的には同じ仕様の両吸込型遠心ファンについて、第１ベルマウス（60）の長さＬ１、第２ベルマウス（70）の長さＬ２、及びラップ長さＷ１及びＷ２を変更しながら、その際のファン効率を求めた。図１１のファン効率の改善量は、ＮＯ．１のファン効率を基準とし、このファン効率に対してどれだけファン効率が増減したかを評価したものである。

ＮＯ．１はＬ１を６１ｍｍ、Ｌ２を６１ｍｍ、ラップ長さＷ１及びＷ２を５ｍｍとした両吸込型遠心ファンであり、これをファン効率改善量の基準とする。すると、Ｌ１及びＬ２を同じ長さ（基準＋４０ｍｍ）としたＮＯ．２においては、ファン効率改善量に差は生じなかった。一方、Ｌ１をＬ２より大きくしたＮＯ．３においては、ファン効率改善量が２％低下し、逆にＬ２をＬ１より大きくしたＮＯ．４〜Ｎｏ．６においては、ファン効率改善量が増大した。特に本発明の最良の実施形態であるＮＯ．６（Ｌ１＝６１ｍｍ、Ｌ２＝１０１ｍｍ、Ｗ１及びＷ２＝１０ｍｍ）では、ファン効率改善量が３％増大した。

−実施形態の効果−
以上のように上記実施形態によれば、電動機（31）と離れた第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２を、電動機（31）に近い第１ベルマウス（60）の軸方向長さＬ１よりも大きくすることで、各ベルマウス（60,70）の機能を効果的に発揮でき、ファン効率の更なる向上を図ることができる。

《その他の実施形態》
実施形態の両吸込側遠心ファン（30）では、各羽根車（40,50）がそれぞれ端板（41,51）を備え、これらの端板（41,51）が連結部材（80）に固定されることで、各羽根車（40,50）が回転軸（33）に連結される。しかしながら、例えば回転軸（33）に１枚のステーを固定し、各ステーの表側と裏側とに複数の羽根（42,52）を取り付ける構成としてもよい。この場合、１枚のステーは、第１羽根車（40）と第２羽根車（50）とに兼用される部材を構成する。

また、各羽根車（40,50）は、必ずしも連結部材（80）を介して回転軸（33）に連結される必要はなく、回転軸（33）に直接的に連結ないし固定されていてもよい。

以上説明したように、本発明は両吸込型遠心ファンについて有用である。

３０ ファン（両吸込型遠心ファン）
３１ 電動機
３３ 回転軸
４０ 第１羽根車
４４ 第１吸込口
５０ 第２羽根車
５４ 第２吸込口
６０ 第１ベルマウス
７０ 第２ベルマウス

本発明は、両吸込型遠心ファンに関する。

空気を搬送する遠心ファンとして、両吸込型の遠心ファンがある。特許文献１には、この種の両吸込型遠心ファンが開示されている。

特許文献１の例えば図４に示すように、両吸込型遠心ファンは、電動機の回転軸に２つの羽根車が連結される。一方の羽根車の吸込口は電動機側に開口し、他方の羽根車の吸込口は電動機と反対側に開口する。各羽根車の吸込口には、空気を案内するベルマウスがそれぞれ接続される。電動機の回転軸が駆動されると、２つの羽根車がそれぞれ回転する。すると、空気が各ベルマウスを介して各羽根車の吸込口に吸い込まれる。各吸込口に吸い込まれた空気は、羽根車の径方向外方へと向きを変え、吹出口より流出する。

特開２０１６−６５７１５号公報

上述したベルマウスは、その内部で空気を整流化することで、遠心ファンのファン効率を改善する機能を有する。一方、両吸込型遠心ファンでは、各ベルマウスの空気流入口が互いに反対を向く関係となっており、一方のベルマウスは、電動機の周囲の空気を吸い込むように配置される。本願発明者は、このような両吸込型遠心ファンに特有のレイアウトに着目し、ファン効率の向上について検討した。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、各羽根車にベルマウスが取り付けられた両吸込型遠心ファンにおいて、ファン効率の向上を図ることである。

第１の発明は、両吸込型遠心ファンであって、回転軸（33）を有する電動機（31）と、前記電動機（31）側に開口する第１吸込口（44）が形成され、前記回転軸（33）に連結される第１羽根車（40）と、前記電動機（31）と反対側に開口する第２吸込口（54）が形成され、前記回転軸（33）のうち前記第１羽根車（40）よりも前記電動機（31）から離れた箇所に連結される第２羽根車（50）と、前記第１羽根車（40）の前記第１吸込口（44）に接続される第１ベルマウス（60）と、前記第２羽根車（50）の前記第２吸込口（54）に接続される第２ベルマウス（70）とを備え、前記第１ベルマウス（60）の空気流入口（66）と前記電動機（31）とは、軸方向に離間しており、前記第２ベルマウス（70）の軸方向の長さＬ２が、前記第１ベルマウス（60）の軸方向の長さＬ１よりも大きいことを特徴とする。

第１の発明では、電動機（31）と離れた第２羽根車（50）の第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２が、電動機（31）寄りの第１羽根車（40）の第１ベルマウス（60）の軸方向の長さＬ１よりも大きい。これにより、両吸込型遠心ファンのファン効率が向上する。発明者は、この点を試験的にみいだした。ファン効率が向上する理由は、以下の通りと推測される。

第１ベルマウス（60）の空気流入口（66）は、電動機（31）の近傍に位置する。このため、第１ベルマウス（60）の軸方向長さＬ１が大き過ぎると、電動機（31）と空気流入口（66）との距離が狭すぎとなり、第１ベルマウス（60）に空気が流入しにくくなる。つまり、第１ベルマウス（60）の流入部分での通風抵抗が増大する。よって、第１ベルマウス（60）の軸方向長さＬ１は、第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２よりも小さい方がよい。

一方、第２ベルマウス（70）の空気流入口（76）は、電動機（31）とは反対側を向いている。このため、第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２を大きくしても、第２ベルマウス（70）と電動機（31）とは何ら干渉しない。そして、第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２を大きくすると、その空気の整流効果が向上する。よって、第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２は、第１ベルマウス（60）の軸方向長さＬ１よりも大きい方がよい。

以上の理由から、第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２を第１ベルマウス（60）の軸方向長さＬ１よりも大きくすることで、ファン効率が向上すると推測される。

第２の発明は、第１の発明において、前記第１ベルマウス（60）及び第２ベルマウス（70）には、軸線に沿って延びる筒状の直線部（62,72）がそれぞれ形成され、前記第２ベルマウス（70）の直線部（72）の長さＬｓ２が、前記第１ベルマウス（60）の直線部（62）の長さＬｓ１よりも大きいことを特徴とする。

各ベルマウス（60,70）の直線部（62,72）の長さＬｓ１、Ｌｓ２は、各ベルマウス（60,70）の整流効果に大きく寄与する。従って、第２ベルマウス（70）の第２直線部（72）の長さＬｓ２を第１ベルマウス（60）の第１直線部（62）の長さＬｓ２よりも大きくすることで、第２ベルマウス（70）の整流効果を効果的に向上できる。一方、このように第２ベルマウス（70）の第２直線部（72）の長さＬｓ２を大きくしたとしても、第２ベルマウス（70）が電動機（31）と干渉することはない。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記第２ベルマウス（70）の空気流入口（76）の内径ｄ２が、前記第１ベルマウス（60）の空気流入口（66）の内径ｄ１よりも大きいことを特徴とする。

第３の発明では、第２ベルマウス（70）の空気流入口（76）の内径ｄ２を第１ベルマウス（60）の空気流入口（66）の内径ｄ１よりも大きくすることで、第２ベルマウス（70）の周囲の空気が第２ベルマウス（70）に捕集され易くなる。

第４の発明は、第１乃至第３のいずれか１つの発明において、前記第１羽根車（40）及び第２羽根車（50）は、前記回転軸（33）に連結された状態において、互いに鏡対称な構造であることを特徴とする。

本発明によれば、電動機（31）と離れた第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２を、電動機（31）に近い第１ベルマウス（60）の軸方向長さＬ１よりも大きくすることで、各ベルマウス（60,70）の機能を効果的に発揮でき、ファン効率の更なる向上を図ることができる。

図１は、実施形態に係る空気調和装置の概略の構成図である。 図２は、実施形態に係る室内ユニットの内部構造を示す概略の正面図である。 図３は、実施形態に係る室内ユニットの内部構造を示す概略の側面図である。 図４は、実施形態に係る室内ユニットの下面図である。 図５は、実施形態に係るファンの要部を拡大した側面図である。 図６は、実施形態に係るファンの要部の縦断面図である。 図７は、実施形態に係る第１ファンロータの正面図である。 図８は、実施形態に係る第２ファンロータの正面図である。 図９は、実施形態に係る第１ベルマウスの縦断面図である。 図１０は、実施形態に係る第２ベルマウスの縦断面図である。 図１１は、ベルマウスの寸法と、ファン効率改善率の関係を検証した結果を示す表である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。

本発明の両吸込型遠心ファン（30）は、対象空間の空調を行う空気調和装置（10）に搭載される。

〈空気調和装置の全体構成〉
図１に示すように、空気調和装置（10）は、例えば電算機室（S1）の空調を行う。空気調和装置（10）は、冷媒が充填される冷媒回路（11）を備える。冷媒回路（11）では、冷媒が循環することで蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。空気調和装置（10）は、室内ユニット（12）、室外ユニット（13）、及びこれらを接続する冷媒配管（14）を備えている。室外ユニット（13）は、屋外（例えば屋上）に設置され、室内ユニット（12）は、屋内に設置される。

〈屋内の全体構成〉
図１に示すように、屋内では、電算機室（S1）と空調機室（S2）と床下空間（S3）と天井裏空間（S4）とが区画される。電算機室（S1）には、電算機（4）が設置され、空調機室（S2）には、室内ユニット（12）が設置される。空調機室（S2）は、空調機室（S2）の床に形成された連通口（図示省略）を介して床下空間（S3）と連通している。床下空間（S3）は、電算機室（S1）の床に形成された複数の給気口（5）を介して電算機室（S1）と連通している。電算機室（S1）は、天井に形成された複数の排気口（6）を介して天井裏空間（S4）と連通している。天井裏空間（S4）は、連絡口（7）を介して空調機室（S2）と連通している。このように、屋内では、空調機室（S2）と電算機室（S1）とを繋いで空気が循環する循環流路が形成される。

〈室内ユニット〉
図２〜図４に示すように、室内ユニット（12）は、ケーシング（20）と、該ケーシング（20）に収容される圧縮機（21）、室内熱交換器（22）、及び両吸込型遠心ファン（30）（以下、単にファン（30）ともいう）を備えている。

ケーシング（20）は、縦長の矩形箱形に形成される。ケーシング（20）の天板（20a）には、ケース側吸込口（図示省略）が形成され、ケーシング（20）の底板（20b）には、吹出口（24）が形成される（図４を参照）。ケーシング（20）の上側の空間は、圧縮機室（25）と熱交換器室（26）とに区画される。圧縮機室（25）には、圧縮機（21）やアキュムレータ（図示省略）等が設置され、熱交換器室（26）には、フィンアンドチューブ式の室内熱交換器（22）が設置される。ケーシング（20）の下側の空間は、ファン収容室（27）を構成する。ファン収容室（27）には、ファン（30）が設置される。ケーシング（20）の内部では、ケース側吸込口、熱交換器室（26）、ファン収容室（27）、及び吹出口（24）が順に連通し、空気流路が形成される。

〈両吸込型遠心ファン〉
ファン（30）の構成について、図２〜図１０を参照しながら詳細に説明する。

ファン（30）は、ファン収容室（27）に設置されている。ファン（30）は、電動機（31）と、ファンケース（35）と、第１ファンロータ（40）（第１羽根車）と、第２ファンロータ（50）（第２羽根車）と、連結部材（80）と、第１ベルマウス（60）と、第２ベルマウス（70）とを有している。

〈電動機〉
図２に示すように、電動機（31）は、ケーシング（20）の一方の側板（20c）に近接して配置される。電動機（31）は、モータ本体（32）と、該モータ本体（32）に回転駆動される回転軸（33）とを有している。モータ本体（32）は、ケーシング（20）の底板（20b）に設置されるモータ支持部（34）によって支持される。回転軸（33）は、ケーシング（20）の底板（20b）に沿って水平方向に延びている。

〈ファンケース〉
ファンケース（35）は、下側が開口する箱状に形成され、ケーシング（20）の底板（20b）に設置されている。ファンケース（35）の下側の開口は、底板（20b）の吹出口（24）と連通している。図５に示すように、ファンケース（35）は、電動機（31）側に形成される第１側板（36）と、電動機（31）と反対側に形成される第２側板（37）とを有する。第１側板（36）と第２側板（37）とは、垂直な状態で立設している。第１側板（36）には、円形状の第１円形開口（36a）が形成され、第２側板（37）には、円形状の第２円形開口（37a）が形成される。第１円形開口（36a）には、第１ベルマウス（60）が挿通される。第１側板（36）には、第１ベルマウス（60）の外縁が固定される。第２円形開口（37a）には、第２ベルマウス（70）が挿通される。第２側板（37）には、第２ベルマウス（70）の外縁が固定される。

〈ファンロータ〉
回転軸（33）には、第１ファンロータ（40）と第２ファンロータ（50）とが連結されている。厳密には、第１ファンロータ（40）及び第２ファンロータ（50）は、連結部材（80）（図６を参照）を介して回転軸（33）に連結される。回転軸（33）では、電動機（31）の近くから遠くに向かって順に、第１ファンロータ（40）、第２ファンロータ（50）が配置される。つまり、第１ファンロータ（40）は、電動機（31）寄りの第１羽根車を構成し、第２ファンロータ（50）は、第１ファンロータ（40）よりも電動機（31）から離れた第２羽根車を構成している。

第１ファンロータ（40）及び第２ファンロータ（50）は、基本的には同じ要素部品で構成されている。つまり、第１ファンロータ（40）は、第１端板（41）と、複数の羽根（42）と、第１シュラウド（43）とを有し、第２ファンロータ（50）は、第２端板（51）と、複数の羽根（52）と、第２シュラウド（53）とを有している。第１ファンロータ（40）及び第２ファンロータ（50）は、これらが回転軸（33）に連結された状態において、互いに鏡対称な構造ないし形状となる。

第１ファンロータ（40）と第２ファンロータ（50）とでは、各端板（41,51）が軸方向に隣接するように配置される。第１ファンロータ（40）は、電動機（31）側（図６の左側）から空気を吸い込んで、径方向外方に空気を搬送するように構成される。第２ファンロータ（50）は、電動機（31）と反対側（図６の右側）から空気を吸い込んで、径方向外方に空気を搬送するように構成される。

〈端板〉
第１端板（41）及び第２端板（51）は、略円板状の鋼板で構成される。第１端板（41）には、回転軸（33）が貫通する第１貫通穴（41a）が形成され、第２端板（51）には、回転軸（33）が貫通する第２貫通穴（51a）が形成される。図６に示すように、第１端板（41）及び第２端板（51）は、連結部材（80）を挟み込む状態で、該連結部材（80）に固定される。

〈羽根〉
図６及び図７に示すように、第１ファンロータ（40）の複数の羽根（42）の基部は、第１端板（41）の表面（電動機（31）側の面）に溶接によって取り付けられる。図６及び図８に示すように、第２ファンロータ（50）の複数の羽根（52）の基部は、第２端板（51）の表面（電動機（31）と反対側の面）に溶接によって取り付けられる。上述したように、第１ファンロータ（40）の複数の羽根（42）と、第２ファンロータ(50)の複数の羽根（52）とは、２つの端板（41,51）を挟んで鏡対称な構造ないし形状をしている。

第１ファンロータ（40）の複数の羽根（42）と、第２ファンロータ(50)の複数の羽根（52）とは、基端から先端までの厚みが不均一な複雑な形状をしている。また、第１ファンロータ（40）の複数の羽根（42）と、第２ファンロータ(50)の複数の羽根（52）とは、周方向の間隔が不均一な、いわゆる不等ピッチ式で構成される。本実施形態では、第１ファンロータ（40）の複数の羽根（42）の枚数、及び第２ファンロータ(50)の複数の羽根（52）の枚数が、７枚となっている。この枚数は単なる例示であり、６枚以下、ないし８枚以上であってもよい。

〈シュラウド〉
第１シュラウド（43）及び第２シュラウド（53）とは、軸方向に扁平な略円筒状に形成されている。第１シュラウド（43）は、吸込側（電動機（31））に向かうにつれて内径が小さくなる略台形円錐状ないしテーパ状に形成されている。第２シュラウド（53）は、吸込側（電動機（31）と反対側）に向かうにつれて内径が小さくなる略台形円錐状ないしテーパ状に形成されている。第１シュラウド（43）の先端側（図６の左端側）には、空気を吸い込むための第１吸込口（44）が形成される。第２シュラウド（53）の先端側（図６の右端側）には、空気を吸い込むための第２吸込口（54）が形成される。第１吸込口（44）及び第２吸込口（54）は、円形の開口で構成される。第１吸込口（44）には、第１ベルマウス（60）の終端が接続され、第２吸込口（54）には、第２ベルマウス（70）の終端が接続される。

〈ベルマウス〉
第１ベルマウス（60）及び第２ベルマウス（70）は、軸方向に扁平な略筒状に形成されている。第１ベルマウス（60）の内部には、空気を整流化するための第１流路（60a）が形成される。第２ベルマウス（70）の内部には、空気を整流化するための第２流路（70a）が形成される。

第１ベルマウス（60）は、第１シュラウド（43）の第１吸込口（44）から電動機（31）側に向かって順に、第１接続部（61）、第１直線部（62）、第１拡径部（63）、及び第１鍔部（64）が連続することで構成される。第２ベルマウス（70）は、第２シュラウド（53）の第２吸込口（54）から電動機（31）と反対側に向かって順に、第２接続部（71）、第２直線部（72）、第２拡径部（73）、及び第２鍔部（74）が連続することで構成される。

第１接続部（61）は、第１シュラウド（43）の第１吸込口（44）に内嵌する円筒部分である。第２接続部（71）は、第２シュラウド（53）の第２吸込口（54）に内嵌する円筒部分である。第１接続部（61）の内部には、第１ベルマウス（60）内の空気が流出する第１流出口（65）が形成され、第２接続部（71）の内部には、第２ベルマウス（70）内の空気が流出する第２流出口（75）が形成される。各接続部（61,71）は、空気の流出側に向かうにつれて内径が大きくなる逆テーパ状に形成される。

第１鍔部（64）は、円板状に形成され、電動機（31）側に配置される。第１鍔部（64）の内部には、第１ベルマウス（60）内に空気を取りこむための円形の第１流入口（66）が形成される。第１鍔部（64）の外縁部は、ファンケース（35）の第１側板（36）に固定される。第２鍔部（74）は、円板状に形成され、電動機（31）と反対側に配置される。第２鍔部（74）の内部には、第２ベルマウス（70）内に空気を取りこむための円形の第２流入口（76）が形成される。第２鍔部（74）の外縁部は、ファンケース（35）の第２側板（37）に固定される。

第１直線部（62）及び第２直線部（72）は、各ベルマウス（60,70）の軸心に沿った真円筒状の部分である。つまり、第１直線部（62）及び第２直線部（72）の周壁ないし内周面は、軸方向の両端に亘って、各ベルマウス（60,70）の軸心（図６に示す回転軸（33）の軸心（P）に相当）と平行に形成されている。第１直線部（62）及び第２直線部（72）は、各ベルマウス（60,70）の内部を流れる空気の整流化に特に寄与する。

第１拡径部（63）は、第１鍔部（64）と第１直線部（62）との間に形成される筒状部分である。第２拡径部（73）は、第２鍔部（74）と第２直線部（72）との間に形成される筒状部分である。第１拡径部（63）及び第２拡径部（73）は、空気の流入側に向かうにつれて内径が大きくなる逆テーパ状に形成される。

より詳細には、第２拡径部（73）は、縦断面が直線状となる台形円錐側面を構成している。第１拡径部（63）は、縦断面が円弧状となるラッパ状に形成される。なお、第１拡径部（63）及び第２拡径部（73）の双方を直線状に形成してもよいし、第１拡径部（63）及び第２拡径部（73）の双方を円弧状としてもよい。

〈連結部材〉
連結部材（80）は、筒状のボス部（81）と、該ボス部（81）の軸方向の中間部から径方向外方へ張り出した円板状のフランジ部（82）とを有している。ボス部（81）は、その内周面に形成されたキー溝（81a）に対して回転軸（33）のキー（33a）が内嵌する（図７及び図８を参照）。フランジ部（82）の基部には、環状の第１段差部（83）、及び環状の第２段差部（84）が形成される。第１段差部（83）は、フランジ部（82）の基部のうち第１ファンロータ（40）側に形成される。第１段差部（83）は、第１端板（41）の第１貫通穴（41a）に嵌合する。第２段差部（84）は、第２端板（51）の第２貫通穴（51a）に嵌合する。第２段差部（84）は、第２端板（51）の第２貫通穴（51a）に嵌合する。この状態で、第１端板（41）、第２端板（51）、及び連結部材（80）のフランジ部（82）を複数のリベット（85）（固定部材）で一体に固定する。これにより、第１端板（41）及び第２端板（51）は、回転軸（33）と直角な状態で回転軸（33）に連結される。なお、複数のリベット（85）に代えて複数のボルトナットを固定部材としてもよい。

−空気調和装置の運転動作−
空気調和装置（10）の運転時には、圧縮機（21）、室外ユニット（13）のファン（図示省略）、及び室内ユニット（12）のファン（30）が運転状態となる。これにより、冷媒回路（11）では、例えば室外ユニットの室外熱交換器（図示省略）で冷媒が放熱ないし凝縮し、室内ユニット（12）の室内熱交換器（22）で冷媒が蒸発する冷凍サイクルが行われる。つまり、この冷凍サイクルでは、室内熱交換器（22）で空気が冷却される冷房運転が行われる。

図１〜図３に示すように、電算機（4）の空気は、給気口（5）を介して天井裏空間（S4）を流れ、連絡口（7）を介して空調機室（S2）へ送られる。空調機室（S2）の空気は、室内ユニット（12）のケーシング（20）の上部のケース側吸込口（図示省略）より、ケーシング（20）内の熱交換器室（26）へ導入される。熱交換器室（26）の空気は、室内熱交換器（22）で冷媒と熱交換し、冷却される。室内熱交換器（22）で冷却された空気は、ファン収容室（27）へ送られ、ファン（30）に吸い込まれる。

具体的には、ファン収容室（27）では、電動機（31）寄りの空気が、第１ベルマウス（60）の第１流入口（66）より第１流路（60a）に吸い込まれる。第１流路（60a）で整流化された空気は、第１シュラウド（43）を介して第１ファンロータ（40）に誘引される。第１ファンロータ（40）内の空気は、第１ファンロータ（40）の複数の羽根（42）によって径方向外方へ導かれ、ファンケース（35）の下側の吹出口（24）を通じてケーシング（20）の外部へ吹き出される。

また、ファン収容室（27）では、ファン（30）を挟んで電動機（31）と反対側の空気が、第２ベルマウス（70）の第２流入口（76）に吸い込まれる。第２流路（70a）で整流化された空気は、第２シュラウド（53）を介して第２ファンロータ（50）に誘引される。第２ファンロータ（50）内の空気は、第２ファンロータ(50)の複数の羽根（52）によって径方向外方へ導かれ、ファンケース（35）の下側の吹出口（24）を通じてケーシング（20）の外部へ吹き出される。

ケーシング（20）の外部へ吹き出された空気は、床下空間（S3）を流れた後、給気口（5）より電算機室（S1）へ導入される。これにより、電算機室（S1）の冷房が行われる。

〈ベルマウスの寸法関係〉
図６、図９、及び図１０に示すように、本実施形態のファン（30）では、ファン効率を向上させるために以下のような寸法関係を満たしている。

まず、電動機（31）寄りの第２ベルマウス（70）の長さＬ２（軸方向長さ）は、電動機（31）と反対側の第１ベルマウス（60）の長さＬ１（軸方向長さ）よりも大きい。ここで、長さＬ１及びＬ２は、各ベルマウス（60,70）の軸方向の全長である。例えば長さＬ１は約６１ｍｍに設定され、長さＬ２は約１０１ｍｍに設定される。

第１ベルマウス（60）の長さＬ１を第２ベルマウス（70）の長さＬ２よりも小さくすると、電動機（31）から第１ベルマウス（60）の第１流入口（66）までの間の間隔が比較的大きくなる。電動機（31）と第１流入口（66）との間の距離が狭くなり過ぎると、空気が第１流入口（66）に流入し難くなり、通風抵抗の増大を招く可能性がある。これに対し、長さＬ１を小さくすることで、このような通風抵抗の増大を低減でき、このことがファン効率の増大に寄与すると推察できる。

一方、第２ベルマウス（70）の長さＬ２を第１ベルマウス（60）の長さＬ１より大きくすると、第２ベルマウス（70）の整流効果が増大する。また、第２ベルマウス（70）の第２吸込口（54）の周囲には、電動機（31）が存在しないため、Ｌ２を長くすることに起因して通風抵抗が増大することもない。従って、このことがファン効率の増大に寄与すると推察できる。

本実施形態では、第２ベルマウス（70）の第２直線部（72）の長さＬｓ２が、第１ベルマウス（60）の第１直線部（62）の長さＬｓ１よりも大きい。各ベルマウス（60,70）では、特に各直縁部（62,72）の長さＬｓ１、Ｌｓ２が空気の整流化に寄与する。このため、第２ベルマウス（70）の第２直線部（72）の長さＬｓ２を長くするとことで、特にファン効率の増大に寄与すると推察できる。例えばＬｓ１は２１．７ｍｍに設定され、Ｌｓ２は６１．７ｍｍに設定される。

図６に示すように、本実施形態では、第１ベルマウス（60）のラップ長さＷ１及び第２ベルマウス（70）のラップ長さＷ２が同じ長さである。ここで、ラップ長さＷ１は、第１ベルマウス（60）と第１シュラウド（43）の重なり部分における軸方向の長さである。また、ラップ長さＷ２は、第２ベルマウス（70）と第２シュラウド（53）の重なり部分における軸方向の長さである。本実施形態では、第１ベルマウス（60）のラップ長さＷ１及び第２ベルマウス（70）のラップ長さＷ２が等しい。これらのラップ長さＷ１及びＷ２は、５ｍｍより大きいのが好ましく、１０ｍｍとするのがより好ましい。

ファン（30）では、第１ファンロータ（40）及び第２ファンロータ（50）の自重により、回転軸（33）が下方に撓んでしまう可能性がある。回転軸（33）が撓むと、第１ベルマウス（60）と第１シュラウド（43）の重なり部分を、全周に亘って十分に確保できなくなり、このことに起因して、第１ベルマウス（60）と第１シュラウド（43）との接続部分で空気漏れが生じるおそれがある。第２ベルマウス（70）と第２シュラウド（53）の重なり部分においても、同様のことがいえる。従って、このような回転軸（33）の撓みに起因する空気漏れを防止するためにも、ラップ長さＷ１及びＷ２を５ｍｍより大きくするのがよい。特にラップ長さＷ１及びＷ２を１０ｍｍとすると、第１ベルマウス（60）及び第２ベルマウス（70）で十分な重なり代を確保できる。

一方、厳密にいうと、第２ベルマウス（70）と第２シュラウド（53）の重なり部分の方が、十分な重なり代を確保しにくい。第２ファンロータ（50）は、第１ファンロータ（40）よりも電動機（31）から離れた位置に連結されるため、第１ベルマウス（60）よりも第２ベルマウス（70）の方が回転軸（33）とともに傾き易いからである。このことを考慮すると、第２ベルマウス（70）のラップ長さＷ２を第１ベルマウス（60）のラップ長さＬ１よりも大きくしてもよい。こうすると、第２ベルマウス（70）と第２シュラウド（53）の重なり代を十分に確保できるとともに、第１ベルマウス（60）と第１シュラウド（43）の重なり代が過剰に長くなってしまうことを回避できる。

本実施形態では、第２ベルマウス（70）の第２流入口（76）の内径ｄ２が、第１ベルマウス（60）の第１流入口（66）の内径ｄ１よりも大きい。第２ベルマウス（70）の第２流入口（76）の周囲には、比較的広い空間が確保される。このため、第２流入口（76）の内径ｄ２を拡大することで、第２ベルマウス（70）の周囲の空気を確実に捕集できる。例えば第１流入口（66）の内径ｄ１は、３８５．６ｍｍに設定され、第２流入口（76）の内径は３９８．２ｍｍに設定される。

上述したように、第２ベルマウス（70）の長さＬ２は、第１ベルマウス（60）の長さＬ１よりも大きい。このことに起因して、ファンケース（35）の内部では、回転軸（33）の軸心上において、第１ファンロータ（40）と第２ファンロータ（50）の間の中心部分（連結部材（80）の軸方向の中心部分）が、ファンケース（35）の中心部分よりも電動機（）寄りに偏位している（図。

〈ファン効率の評価〉
ベルマウス（60,70）の長さＬ１及びＬ２、ラップ長さＷ１及びＷ２、及びファン効率の関係について検証を行った試験結果を図１１に示す。試験では、基本的には同じ仕様の両吸込型遠心ファンについて、第１ベルマウス（60）の長さＬ１、第２ベルマウス（70）の長さＬ２、及びラップ長さＷ１及びＷ２を変更しながら、その際のファン効率を求めた。図１１のファン効率の改善量は、ＮＯ．１のファン効率を基準とし、このファン効率に対してどれだけファン効率が増減したかを評価したものである。

ＮＯ．１はＬ１を６１ｍｍ、Ｌ２を６１ｍｍ、ラップ長さＷ１及びＷ２を５ｍｍとした両吸込型遠心ファンであり、これをファン効率改善量の基準とする。すると、Ｌ１及びＬ２を同じ長さ（基準＋４０ｍｍ）としたＮＯ．２においては、ファン効率改善量に差は生じなかった。一方、Ｌ１をＬ２より大きくしたＮＯ．３においては、ファン効率改善量が２％低下し、逆にＬ２をＬ１より大きくしたＮＯ．４〜Ｎｏ．６においては、ファン効率改善量が増大した。特に本発明の最良の実施形態であるＮＯ．６（Ｌ１＝６１ｍｍ、Ｌ２＝１０１ｍｍ、Ｗ１及びＷ２＝１０ｍｍ）では、ファン効率改善量が３％増大した。

−実施形態の効果−
以上のように上記実施形態によれば、電動機（31）と離れた第２ベルマウス（70）の軸方向長さＬ２を、電動機（31）に近い第１ベルマウス（60）の軸方向長さＬ１よりも大きくすることで、各ベルマウス（60,70）の機能を効果的に発揮でき、ファン効率の更なる向上を図ることができる。

《その他の実施形態》
実施形態の両吸込側遠心ファン（30）では、各羽根車（40,50）がそれぞれ端板（41,51）を備え、これらの端板（41,51）が連結部材（80）に固定されることで、各羽根車（40,50）が回転軸（33）に連結される。しかしながら、例えば回転軸（33）に１枚のステーを固定し、各ステーの表側と裏側とに複数の羽根（42,52）を取り付ける構成としてもよい。この場合、１枚のステーは、第１羽根車（40）と第２羽根車（50）とに兼用される部材を構成する。

また、各羽根車（40,50）は、必ずしも連結部材（80）を介して回転軸（33）に連結される必要はなく、回転軸（33）に直接的に連結ないし固定されていてもよい。

以上説明したように、本発明は両吸込型遠心ファンについて有用である。

３０ ファン（両吸込型遠心ファン）
３１ 電動機
３３ 回転軸
４０ 第１羽根車
４４ 第１吸込口
５０ 第２羽根車
５４ 第２吸込口
６０ 第１ベルマウス
７０ 第２ベルマウス

Claims (3)

1. 両吸込型遠心ファンであって、
   回転軸（33）を有する電動機（31）と、
   前記電動機（31）側に開口する第１吸込口（44）が形成され、前記回転軸（33）に連結される第１羽根車（40）と、
   前記電動機（31）と反対側に開口する第２吸込口（54）が形成され、前記回転軸（33）のうち前記第１羽根車（40）よりも前記電動機（31）から離れた箇所に連結される第２羽根車（50）と、
   前記第１羽根車（40）の前記第１吸込口（44）側に設けられる第１ベルマウス（60）と、
   前記第２羽根車（50）の前記第２吸込口（54）側に設けられる第２ベルマウス（70）とを備え、
   前記第２ベルマウス（70）の軸方向の長さＬ２が、前記第１ベルマウス（60）の軸方向の長さＬ１よりも大きいことを特徴とする両吸込型遠心ファン。
2. 請求項１において、
   前記第１ベルマウス（60）及び第２ベルマウス（70）には、軸線に沿って延びる筒状の直線部（62,72）がそれぞれ形成され、
   前記第２ベルマウス（70）の直線部（72）の長さＬｓ２が、前記第１ベルマウス（60）の直線部（62）の長さＬｓ１よりも大きいことを特徴とする両吸込型遠心ファン。
3. 請求項１又は２において、
   前記第２ベルマウス（70）の空気流入口（76）の内径ｄ２が、前記第１ベルマウス（60）の空気流入口（66）の内径ｄ１よりも大きいことを特徴とする両吸込型遠心ファン。

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