JP5596510B2

JP5596510B2 - 空気調和機の室内ユニット

Info

Publication number: JP5596510B2
Application number: JP2010259046A
Authority: JP
Inventors: 寛展山川; 拓岩瀬; 禎夫関谷; 義典飯塚; 恒台坂; 啓二横山
Original assignee: Hitachi Appliances Inc
Current assignee: Hitachi Appliances Inc
Priority date: 2010-11-19
Filing date: 2010-11-19
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2030-11-19
Also published as: JP2012107848A

Description

本発明は、主に貫流ファンを送風機として用いた空気調和機の室内ユニットに関する。

従来の空気調和機の室内ユニットとしては、以下に示す特許文献１ないし４に記載されたものが知られている。特許文献１には、貫流ファンの吸入側流路中に貫流ファンの両端側に位置する側板から貫流ファンの軸方向中央に向かって板材を突出させた技術が記載されている。また、特許文献２には、リアガイダに、突端部から延出した延出部を、リアガイダ横の側壁の近傍に形成することにより、側壁近傍では吸込部への空気の流入を促進させることができ、側壁近傍での空気の流れを高静圧化させることができる。すなわち、特許文献２には、通風抵抗を最小限に抑えながら吹き出し風量の安定化を図る技術が記載されている。また、特許文献３には、クロスフローファン（貫流ファン）のファン特性を、クロスフローファンの軸に沿った方向で部分的抵抗に応じて変更するための手段が記載されている。また、特許文献４には、ファンボスが取り付けられた羽根車におけるファンボスのねじ締め付けのために、翼羽根の空隙部を設けた技術が記載されている。

特開平３−８７５２９号公報（第２図参照）特開２０００−２９１９７３号公報（図２参照）特開平２００２−１９５５９５号公報（図６ないし図１０参照）特開平８−１５９０８１号公報（図１参照）

ところで、室内ユニットの通風抵抗が大きい場合、安定した送風ができなくなり、風量が低下し、さらに悪い場合にはファンに風が逆流したりする「サージ現象」に至り、送風騒音が大きくなるなど、空気調和機の快適性が低下する。通風抵抗が大きくなる要因としては、例えばプレフィルタに埃が付着して開口面積が減少した場合であり、プレフィルタに付着した埃を除去するためのプレフィルタ掃除機構が普及してきている。また、近年、省エネ性能の向上を目的とした熱交換性能向上を背景に、熱交換器を構成する熱交換フィンの設置間隔（フィンピッチ）が狭くなってきており、これにより熱交換器の開口面積が低下して、通風抵抗が大きくなる傾向にある。また、近年、室内ユニットのコンパクト化が進んだ結果、熱交換器を室内ユニット内に隙間なく詰め込む傾向にあるため、通風路が複雑になるとともに、開口率の低下によって通風抵抗が大きくなる要因となっている。また、熱交換性能向上のため熱交換フィンが大型化しており、この点においても通風抵抗を増大させる要因となっている。このように、安定して送風する課題は、近年、ますます大きくなっている。

また、貫流ファンを備えた室内ユニットにおいては、ファンのケーシングの一部であるスタビライザ付近に、ファンとスタビライザ間の漏れ流れが原因となって、循環渦が生じることが知られている。安定して送風が行われているときには、循環渦は形状も位置も安定しているが、送風量が低下すると、形成されているはずの循環渦が消失したり、循環渦の位置が変化し、送風が不安定になる。この送風の不安定化は、ファンの回転軸方向に長い貫流ファンのなかでも、側壁の影響を受ける両端部が起点となって生じる。

しかし、特許文献１では、両端から貫流ファンの軸方向に延びる板材を設けて循環渦の安定化を図っているが、逆にこの板材によって熱交換性能は低下するおそれがある。

特許文献２では、リアガイダを長く形成すると、リアガイダの後側に位置する背面熱交換器に風が流れなくなり、熱交換性能が低下する。また、近年、室内ユニットのコンパクト化が進んでおり、リアガイダの後側の熱交換器での熱交換性能も重要視されているため、貫流ファンの両端である熱交換器の両端で熱交換性能が低下する影響は大きくなる。また、特許文献２では、リアガイダをどの程度延長すればよいのかについては検討されておらず、熱交換性能の低下の課題が残されている。また、特許文献２に図示されているような三角形のリアガイダ形状では高静圧部の領域が狭くなり、安定した送風への寄与は小さい。

特許文献３では、プレフィルタが室内ユニットの全面に位置しており、プレフィルタ部に対応する位置すべてのリアガイダの形状を変えると、熱交換性能が低下するおそれがあり、またファンケーシングの製造性も悪くなるおそれがある。また、前記したように送風の不安定化を防止するにはファン端部で生じる送風の不安定化を解消することが有効であるが、プレフィルタ部分の改良では安定した送風への寄与は小さい。

特許文献４では、空隙部を設けることにより、室内ユニットに貫流ファンをコンパクトに収めることができるが、空隙部のあるブロックは他のブロックに比べ風量が低下するおそれがある。このため、前記したような循環渦が安定して形成されず、不安定な送風となるおそれがある。また、ファンボスがファンの内側にあることにより、ファン内を通過する風の流れが阻害され、不安定な送風となるおそれがある。

本発明は、熱交換性能を過度に妨げることなく安定して送風できる空気調和機の室内ユニットを提供することを課題とする。

本発明は、複数のファンブレードおよび仕切板で構成されるファンブロックを軸方向に複数個連結してなる貫流ファンと、前面側熱交換器と背面側熱交換器とで前記貫流ファンを囲むように配置された熱交換器と、少なくとも一部が前記貫流ファンと前記背面側熱交換器の間に位置し、凹面が当該貫流ファン側を向くように形成されたリアガイダと、前記貫流ファンを挟んで前記リアガイダと対向する位置に設けられたスタビライザと、前記貫流ファンを回転するモータと、を備え、前記貫流ファンは、前記ファンブレードと前記ファンブレードとの間隔が他の前記ファンブレードと前記ファンブレードとの間隔より大きい空隙部を有する空隙部ファンブロックを有し、前記空隙部ファンブロックに対応する位置での前記リアガイダにおける当該リアガイダの先端と前記貫流ファンの中心と前記スタビライザの先端とでなす角度であるガイド角が、前記空隙部ファンブロックを除く他のファンブロックにおける前記ガイド角に比べて大きく形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、熱交換性能を過度に妨げることなく安定して送風できる空気調和機の室内ユニットを提供できる。

第１実施形態に係る空気調和機の室内ユニットの内部を切り欠いて示す正面概略図である。第１実施形態に係る室内ユニットを側面側から見たときの概略断面図である。第１実施形態に係る室内ユニットの一部を取り出した概略図を示し、（ａ）正面図、（ｂ）はリアガイダを軸方向に切断したときの断面図である。図３（ａ）のＡ−Ａ線での一部省略断面図である。図３（ａ）のＢ−Ｂ線での一部省略断面図である。（ａ）第１実施形態に係る室内ユニットの変形例を示す正面図、（ａ）は第１実施形態に係る室内ユニットの別の変形例を示す断面図、（ｂ）は第１実施形態に係る室内ユニットのさらに別の変形例を示す断面図である。室内ユニットの貫流ファンの風量と静圧の特性を示すグラフである。室内ユニットの貫流ファンの軸方向位置と風速の関係を示すグラフである。（ａ）は第２実施形態に係る室内ユニットの一部を取り出した概略図、（ｂ）は第２実施形態に係る室内ユニットの変形例を示す概略図である。図９（ａ）のＣ−Ｃ線での一部省略断面図である。（ａ）は第２実施形態に係るリアガイダを軸方向に切断したときの断面図、（ｂ）は第２実施形態に係る室内ユニットの変形例を示す断面図、（ｃ）は第２実施形態に係る室内ユニットの別の変形例を示す断面図である。（ａ）は第３実施形態に係る室内ユニットの一部を取り出した概略図、（ｂ）は第３実施形態に係る室内ユニットの変形例を示す概略図である。図１２のＤ−Ｄ線での一部省略断面図である。

以下、各実施形態に係る空気調和機の室内ユニット（以下、室内ユニットと略記する）１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃについて図面を参照して説明する。なお、本実施形態に係る室内ユニット１００Ａないし１００Ｃは、公知の室外機（室外ユニット）と冷媒配管を介して接続され、室内の空気を調和するように構成されている。

（第１実施形態）
図１および図２に示すように、第１実施形態の室内ユニット１００Ａは、前面側にフロントパネル１０１、上面側に上面グリル１０２が設けられ、下面側に吹き出し口１０３を備えている。

フロントパネル１０１は、下部を支点にして上部が前方に向けて回動するように構成されており、室内ユニット１００Ａの運転中には、フロントパネル１０１の上部が開口し、図２において矢印Ｆ１，Ｆ２で示すように、前面と上面から空気を吸い込んで、矢印Ｆ３で示すように、吹き出し口１０３から空気が吐き出される。

また、室内ユニット１００Ａの吹き出し口１０３には、横風向板１０４が設けられている。横風向板１０４は、室内ユニット１００Ａの吹き出し口１０３の両端部において回動自在に支持されており、横風向板１０４が図示しないモータの駆動力によって回転することで吹き出し口１０３を開閉できるように構成されている。

また、室内ユニット１００Ａの内部には、プレフィルタ１１０、フィルタ掃除機構１１２（図１参照）、熱交換器１２０、貫流ファン１３０が設けられている。

プレフィルタ１１０は、フロントパネル１０１と上面グリル１０２のすぐ内側に設けられている。このプレフィルタ１１０は、フィルタフレーム１１１（図１参照）に取り付けられ（一部のみ図示）、所定の方向にスライドさせることで、プレフィルタ１１０を着脱できるように構成されている。なお、図示していないが、プレフィルタ１１０のすぐ内側にさらに別の種類のフィルタが設けられていてもよい。

フィルタ掃除機構１１２（図１参照）は、プレフィルタ１１０の外側に設けられている。このフィルタ掃除機構１１２は、ブラシ（図示せず）や塵埃捕集部（図示せず）などで構成され、プレフィルタ１１０上を室内ユニット１００Ａの長手方向（図１での左右方向）に水平移動することでプレフィルタ１１０に付着した埃をブラシで除去することができ、除去後に埃を塵埃捕集部に捕集するようになっている。

熱交換器１２０は、プレフィルタ１１０の内側に設けられ、前面側熱交換器１２２，１２２，１２２と背面側熱交換器１２３とで構成されている。また、熱交換器１２０は、前面側熱交換器１２２，１２２，１２２と背面側熱交換器１２３とで後記する貫流ファン１３０を囲うように配置されている。

また、熱交換器１２０は、図２に示すように、熱交換フィン１２１ａと冷媒管１２１ｂとで構成されている。さらに説明すると、前面側熱交換器１２２は、例えば、複数のブロックに分けて構成され、上段に位置する前面側熱交換器１２２が、前方に向かって斜め上向きに配置され、中段に位置する前面側熱交換器１２２が、前方に向けて配置され、下段に位置する前面側熱交換器１２２が、前方に向かって斜め下向きに配置されている。また、背面側熱交換器１２３は、例えば、単一のブロックで構成され、後方に向けて、斜め上向きに配置されている。

このように前面側熱交換器１２２，１２２，１２２と背面側熱交換器１２３とで熱交換器１２０を構成することにより、貫流ファン１３０を取り囲むように配置することができ、さらに熱交換器１２０の表面積が拡大され、熱交換性能を高めるようになっている。

なお、前記した実施形態に係る熱交換器１２０の構成は一例であり、貫流ファン１３０を囲う構成であれば、熱交換器１２０のブロックの分割パターンや配置については、適宜変更することができる。

貫流ファン１３０は、複数枚のファンブレード１３１と仕切板１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ（図３（ａ）参照）とで構成され、仕切板１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃにファンブレード１３１が周方向に等間隔で配置されている。また、貫流ファン１３０の両端の仕切板１３２ｂ，１３２ｃを除く仕切板１３２ａは、それぞれ円環状に形成されている。

また、貫流ファン１３０は、フロントケーシング３３１とバックケーシング３３３とで挟まれるように配置されている。なお、貫流ファン１３０は、図２において矢印Ｗで示す時計回り方向に回転するように支持されている。

フロントケーシング３３１は、貫流ファン１３０の前方に位置し、下段に位置する前面側熱交換器１２２の下方近傍において、フロントパネル１０１の下端から貫流ファン１３０に向けて延びている。また、フロントケーシング３３１の先端には、略矩形状に曲げ形成されたスタビライザ３３２が形成されている。このスタビライザ３３２と貫流ファン１３０との間には、後記する吸込部Ｔ１への吸込流を吐き出す通風路Ｔ２が形成されている。

バックケーシング３３３は、貫流ファン１３０の背面側に位置するとともに、凹面が貫流ファン１３０側を向くように湾曲形成されたリアガイダ３４０を有している。また、リアガイダ３４０は、貫流ファン１３０と背面側熱交換器１２３との間を通るように上方に延びている。なお、リアガイダ３４０の上端部分には、貫流ファン１３０との間において、この貫流ファン１３０によって送風された空気を吸い込む吸込部Ｔ１が形成されている。

図３（ａ）は、貫流ファン１３０とバックケーシング３３３、およびその周辺を取り出して示している。また、図３（ａ）は、熱交換器１２０やフロントケーシング３３１などを図示せず、貫流ファン１３０およびバックケーシング３３３を正面から見たときであり、後記するリアガイダ３４０の一部（図示右端）が他部より突出している。また、図３（ｂ）は、リアガイダ３４０を軸方向に切断したときの断面図を示し、リアガイダ３４０と貫流ファン１３０との位置関係を示している。

図３（ａ）に示すように、貫流ファン１３０は、複数枚のファンブレード１３１と仕切板１３２ａ，１３２ａ，１３２ａ，１３２ａ，１３２ａ，１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃとで構成されるファンブロック３００を軸方向に複数個連結して構成されている。具体的には、貫流ファン１３０は、軸方向に間隔を空けて複数設けられた仕切板１３２ａと、該仕切板１３２ａの間に延び且つ仕切板１３２ａの周縁に沿って多数設けられたファンブレード１３１とを備える。なお、左右両端の仕切板１３２ｂ，１３２ｃは、例えば全面または一部が壁面となる円板状を呈している。両端の仕切板１３２ｂ，１３２ｃを除く仕切板１３２ａは、軸方向に空間が連通する円環状（図２参照）である。

また、貫流ファン１３０には、左側端部の仕切板１３２ｂに軸芯１３３が、軸方向の外方に突出するように固定され、該軸芯１３３が軸受３１１を介して室内ユニット１００Ａの左側側壁３１２に架設されている。

また、貫流ファン１３０には、右側端部の仕切板１３２ｃにファンボス１３４が、仕切板１３２ｃの内側に位置するように固定され、該ファンボス１３４が室内ユニット１００Ａの右側側壁３２４に架設されたモータ３２１のモータ軸３２２に留めネジ３２３を介して留められている。

なお、室内ユニット１００Ａは、左側側壁３１２および右側側壁３２４が室内ユニット１００Ａの内部に位置しており、軸受３１１の左側近傍およびモータ３２１の右側近傍に、室内ユニット１００Ａの左右のパネル（化粧パネル）１０５，１０６（図１参照）が位置している。

このようにファンボス１３４が貫流ファン１３０（ファンブロック３００Ａ）の外側ではなく内側に位置する構成にすることで貫流ファン１３０をコンパクトに室内ユニット１００Ａ内に収めることができる。ちなみに、このようなコンパクトな収納を可能とするために、貫流ファン１３０の右側端部のファンブロック３００Ａ（３００）において、ファンブレード１３１の枚数を一枚減らして横長四角形状の空隙部３６０を形成している。これにより、貫流ファン１３０のファンボス１３４をモータ軸３２２に固定するためのドライバなどのネジ留め用の工具を差し込めるようになっている。なお、空隙部３６０を形成する手段としては、ファンブレード１３１の枚数を変えずに、その箇所の翼間（ファンブレード１３１とファンブレード１３１との間隔）を広げることによって形成してもよい。

また、図３（ｂ）に示すように、貫流ファン１３０は、ファンブレード１３１の外周形状が貫流ファン１３０の軸方向と平行に延びて形成されている。また、リアガイダ３４０の貫流ファン１３０と対向する内壁面３４０ａは、ファンブレード１３１の外周形状と平行、換言すると貫流ファン１３０の軸方向と平行に形成されている。

図４は図３（ａ）のＡ−Ａ線での一部省略断面図、図５は図３（ａ）のＢ−Ｂ線での一部省略断面図であり、熱交換器１２０とフロントケーシング３３１を含めて図示している。

図４に示すように、リアガイダ３４０は、空隙部３６０（図５参照）を備えていないファンブロック３００において、これまでと同様の標準のリアガイダとなっている。このリアガイダ３４０の先端部（上端部）ｐ１は、貫流ファン１３０の上端部１３０ｓよりも下方に位置している。

図５に示すように、リアガイダ３４０には、空隙部３６０を備えたファンブロック３００Ａに対応する位置において、延長リアガイダ３４０Ａが形成されている。この延長リアガイダ３４０Ａは、空隙部３６０が形成されていないファンブロック３００に対応する位置のリアガイダ３４０（図４参照）と比べて長く形成されている。

すなわち、延長リアガイダ３４０Ａは、リアガイダ３４０に対して、貫流ファン１３０と背面側熱交換器１２３との間を上方に向けて延びて形成されている。なお、延長リアガイダ３４０Ａは、例えば貫流ファン１３０の曲面に略沿うように湾曲して形成されていてもよく、または直線状に形成されていてもよく、その形状については適宜選択できる。

なお、リアガイダ３４０は、延長リアガイダ３４０Ａと延長されていないリアガイダ３４０との境界部分３４０ｕ（図３（ａ）参照）が空隙部３６０のあるファンブロック３００Ａの仕切板１３２Ａ（図３（ａ）参照）の位置から、隣接するファンブロック３００のリアガイダ３４０に向けてなだらかな曲線（またはテーパー状）となるように形成されている。なお、なだらかな曲線（またはテーパー状）の部分（図３（ａ）参照）は、隣接するファンブロック３００の軸方向の中間部まで形成されている。

このような形状とすることにより、空隙部３６０のあるファンブロック３００Ａでの送風の不安定性が隣接するファンブロック３００に伝播するのを遅らせることができ、安定送風に寄与できる。また、仮に組み立て誤差によって空隙部３６０のあるファンブロック３００Ａの位置が軸方向にずれたとしてもそのずれをカバーできて安定送風に寄与できる。

なお、リアガイダ３４０は、仕切板１３２Ａ（１３２ａ）の位置で延長リアガイダ３４０Ａから延長されていないリアガイダ３４０まで垂直（鉛直）に切り落とされている形状であってもよい。このような場合でも、熱交換性能を低下させず、材料費も抑えられる。

次に、第１実施形態に係る室内ユニット１００Ａ内における空気の流れについて図４および図５を参照して説明する。図４に示すように、貫流ファン１３０が図示時計回り方向に回転すると、貫流ファン１３０とフロントケーシング３３１の先部に位置するスタビライザ３３２との間に形成された狭隘部Ｑ１で発生する漏れ流れが発端となって、スタビライザ３３２付近に図示時計回り方向の循環渦Ｒ１が形成される。

この循環渦Ｒ１は負圧領域であるが、リアガイダ３４０と貫流ファン１３０との間の狭隘部Ｑ２に形成される高静圧領域Ｒ２によって抑えつけられる作用により、循環渦Ｒ１が安定して形成されるようになる。すなわち、循環渦Ｒ１が安定しているとは、循環渦Ｒ１の位置が変化せず、また循環渦Ｒ１が消失したりしないことを意味している。このようなときに、室内ユニット１００Ａは、外気からの風を吸い込んで送風されるようになる。

すなわち、室内ユニット１００Ａの外部から内部に取り込まれた、矢印Ａ０，Ｂ０，Ｃ０で示す外気風は、前面側熱交換器１２２や背面側熱交換器１２３の熱交換フィン１２１ａで熱交換され冷媒管１２１ｂの間隙を通流する。ここでは、熱交換された送風を流線に沿って熱交換風として矢印Ａ１，Ｂ１，Ｃ１で示した。例えば、前面側熱交換器１２２によって熱交換された熱交換風Ａ１、背面側熱交換器１２３によって熱交換された熱交換風Ｂ１は、例えば、それぞれ貫流ファン１３０の内部を通って吹き出し口１０３に送られる。また、背面側熱交換器１２３の下部の領域で熱交換された熱交換風Ｃ１は、リアガイダ３４０を回り込むようにして、貫流ファン１３０とリアガイダ３４０との間の狭隘部Ｑ２を通って吹き出し口１０３に送られる。

ところで、貫流ファン１３０は、ファンブレード１３１が一枚少ない空隙部３６０が形成されたファンブロック３００Ａを備えているため、プレフィルタ１１０にホコリが堆積したりして通風抵抗が大きくなると、貫流ファン１３０の回転速度が同じでも送風量が減少する。このとき、貫流ファン１３０に空隙部３６０が形成されていると、図４で示したような短いリアガイダ３４０では、高静圧領域Ｒ２が狭いために循環渦Ｒ１は安定せず、消滅したり、あるいはスタビライザ３３２の位置から離れ、図５において破線で示すように循環渦Ｒ３の位置がずれたりする。このような場合、貫流ファン１３０が回転しても、ファンブロック３００Ａでは風が出ないか、場合によっては逆流が生じたりして、不安定な送風となる。さらにこのような場合、空隙部３６０が形成されたファンブロック３００Ａから風が出ない状態は隣のファンブロック３００に伝播するため、次第に全ての貫流ファンで風が安定して出ないようになる。

そこで、前記したように、延長リアガイダ３４０Ａによってリアガイダ３４０の長さを長く形成すると、延長リアガイダ３４０Ａと貫流ファン１３０との間に形成される狭隘部Ｑ３の領域が広くなって、高静圧領域Ｒ４は広がるため、低静圧部である循環渦Ｒ１をスタビライザ３３２付近に押しつけることができるようになり、循環渦Ｒ１がスタビライザ３３２の近くに安定して形成されるようになる。したがって、本実施形態のように貫流ファン１３０に空隙部３６０が形成されたファンブロック３００Ａが存在していたとしても安定した送風が可能となる。

なお、このとき、図５において破線の矢印Ｃ０で示すように、延長リアガイダ３４０Ａの背面に位置する背面側熱交換器１２３には風が流れにくくなり、熱交換性能が低下する。図５には、外気風Ｃ０が無くなり、熱交換風もなくなっていることを図示している。しかし、図３（ａ）を参照して説明したように、延長リアガイダ３４０Ａの部分は空隙部３６０を有するファンブロック３００Ａの範囲のみであるので、熱交換性能の低下分を小さく抑えることが可能になる。

また、図４に示すように、貫流ファン１３０の回転中心Ｏからスタビライザ３３２の先端ｐ２とリアガイダ３４０の先端ｐ１とでなす角度をガイド角αとして表し、図５に示すように、貫流ファン１３０の回転中心Ｏからスタビライザ３３２の先端ｐ２と延長リアガイダ３４０Ａの先端ｐ３とでなす角度をガイド角βとして表す。そうすると、延長リアガイダ３４０Ａの延長長さ（延長角度）は、延長しない場合に比べ、＋５０°以下に設定すれば熱交換性能を著しく低下させることなく安定して送風することが可能になる。

ちなみに、製造工程上は、リアガイダ３４０はバックケーシング３３３と一体で金型成形されるので、＋１０°〜＋２０°程度にすれば製造工程上好ましい。なお、延長リアガイダ３４０Ａの延長長さが長い場合には、延長リアガイダ３４０Ａをバックケーシング３３３と別パーツにして、あとから取り付けるようにしてもよい。

また、空隙部３６０を備えたファンブロック３００Ａにおいては、図３（ａ）に示すように、空隙部３６０が軸方向に一律に形成されているので、ファンブロック３００Ａ内では均等に送風性能が低下することになる。このことから、延長リアガイダ３４０Ａの先端（上端）３４０ｓ（図３（ａ）参照）は、ファンブロック３００Ａの軸方向に平行な直線となっていることが好ましい。

なお、ファンブレード１３１の形状、特に外周側のファンブレード１３１の形状が軸方向に変形している場合には、リアガイダ３４０の先端の形状を、軸方向に対して平行ではなく、ファンブレード１３１の外周形状に対して平行な形状にしてもよい。例えば、図６（ａ）に示すように、ファンブレード１３１の外周形状が軸方向に対して角度θで傾斜している場合には延長リアガイダ３４０Ａ（図５参照）の先端（上端縁部）３４０ｔが位置する部分を含めてリアガイダ３４０Ｔの先端（上端縁部）が軸方向に対して同角度θで傾斜するようにしてもよい。また、貫流ファン１３０Ａを適用した場合であっても、リアガイダ３４０の先端（上端縁部）が軸方向に平行となるように構成してもよい。また、貫流ファン１３０Ａを適用した場合、延長リアガイダ３４０Ａ（図５参照）の先端の部分のみをファンブレード１３１の外周形状に対して平行になるように傾斜させて、延長リアガイダ３４０Ａが位置していない他の位置でのリアガイダ３４０の先端の部分が軸方向に平行になるようにしてもよい。

また、図６（ｂ）に示すように、貫流ファン１３０Ａのファンブレード１３１の外周形状が軸方向に対して角度θで傾斜している場合には延長リアガイダ３４０Ａ（図５参照）が位置する部分を含めてリアガイダ３４０Ｂの内壁面（貫流ファン１３０Ａと対向する面）３４０ｂを軸方向に対して同角度θで傾斜するようにしてもよい。

また、図６（ｃ）に示すように、軸方向に対してファンブレード１３１の外周形状が軸方向に対して角度θで傾斜している貫流ファン１３０Ａと、軸方向に平行な内壁面３４０ａを有するリアガイダ３４０とを組み合わせて配置してもよい。

図７は、本実施形態の貫流ファン１３０の単体での特性、つまり貫流ファン１３０を熱交換器１２０やプレフィルタ１１０を除いてケーシング（フロントケーシング３３１、スタビライザ３３２、バックケーシング３３３、リアガイダ３４０、延長リアガイダ３４０Ａ）のみに取り付けた状態での特性を示している。これにより、貫流ファン１３０のみを特性を確認することができる。

図７に示すように、破線で示す従来の貫流ファンに比べ、実線で示す本実施形態では同一静圧において風量Ｑｓを増大させることができる。また、サージを生じる最大静圧での風量Ｑｓは低く、静圧は高くなり、安定して送風できる範囲を広くできる。

図８は、図７の風量Ｑｓのときにおける、サージを生じる直前での、吹き出し口１０３での貫流ファン１３０の軸方向位置に対する風速分布の概略を示している。つまり、図８に示すように、軸受３１１側とモータ３２１側の吹き出し口１０３の両端部で風速はゼロとなり、中央付近では均一な風速分布となる。モータ３２１側の空隙部３６０のあるファンブロック３００Ａに相当する範囲Ｓにおいて、従来では風速が著しく小さくなっていた。しかし、本実施形態では延長リアガイダ３４０Ａにより循環渦Ｒ１の固定効果が働き、風速低下幅を小さくできる。したがって、本実施形態では、従来に比べ風量が大きく静圧も高くなり、安定した送風に寄与できる。

以上説明したように、第１実施形態に係る室内ユニット１００Ａでは、空隙部３６０を備えたファンブロック３００Ａに対応する位置での延長リアガイダ３４０Ａにおいて、延長リアガイダ３４０Ａの先端ｐ３と貫流ファン１３０の中心Ｏとスタビライザ３３２の先端ｐ２とでなす角度であるガイド角β（図５参照）が、他の位置での延長されていないリアガイダ３４０におけるガイド角α（図４参照）に比べて大きく形成されている。

これにより、延長リアガイダ３４０Ａと貫流ファン１３０との間に形成される狭隘部Ｑ３（図５参照）となる領域が広く形成されるので、高静圧領域Ｒ４が広がり、低静圧部である循環渦Ｒ１をスタビライザ３３２付近に押しつけることができるようになり、循環渦Ｒ１がスタビライザ３３２の近くに安定して形成されるようになる。したがって、貫流ファン１３０に空隙部３６０が形成されたファンブロック３００Ａが存在していたとしても安定した送風が可能となる。しかも、第１実施形態では、延長リアガイダ３４０Ａの部分は空隙部３６０を有するファンブロック３００Ａの範囲のみであるので、熱交換性能の低下分を小さく抑えることが可能になる。

また、第１実施形態によれば、空隙部３６０を備えたファンブロック３００Ａのすべての領域において、延長リアガイダ３４０Ａの先端（上端）３４０ｓ（図３（ａ）参照）が貫流ファン１３０の軸方向あるいはファンブレード１３１の外周形状と、平行な形状となるように形成されているので（図３（ａ）および図６参照）、さらに安定した送風に寄与できる。

ちなみに、貫流ファン１３０による送風の不安定化は、貫流ファン１３０の両端部が起点になる影響に比べ、空隙部３６０のあるファンブロック３００Ａが起点になる影響の方が大きく、前記したような本実施形態の構成にすることによって、安定送風に大きく寄与できる。さらに、本実施形態では、従来の室内ユニットに比べて送風の不安定性が抑えられているため、同一風量での騒音は小さくなり、室内ユニット１００Ａの快適性に寄与できる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る室内ユニット１００Ｂについて図９および図１０を参照して説明する。図９（ａ）は第２実施形態に係る室内ユニットの一部を取り出した概略図、図９（ｂ）は第２実施形態に係る室内ユニットの変形例を示す概略図である。図１０は図９（ａ）のＣ−Ｃ線での一部省略断面図である。なお、図９（ａ）および（ｂ）は、説明の便宜上、正面から見た状態ではなく、リアガイダ３４０と貫流ファン１３０との間の隙間を視認できる方向（斜め上方）から見た概略図である。また、図１０は、熱交換器１２０とフロントケーシング３３１を含めた状態を図示している。室内ユニット１００Ｂは、前記した室内ユニット１００Ａの延長リアガイダ３４０Ａに替えて張出し部３５０を設けた構成である。なお、第１実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。

図９（ａ）に示すように、室内ユニット１００Ｂは、空隙部３６０（図１０参照）を有するファンブロック３００Ａに対応する位置（領域）において、リアガイダ３４０が貫流ファン１３０側に張り出された張出し部３５０を備えている。また、リアガイダ３４０は、空隙部３６０のあるファンブロック３００Ａの仕切板１３２Ａ（１３２ａ）の位置から、隣接するファンブロック３００のリアガイダ３４０に向けて傾斜面（または湾曲した面）ｔ１となるように連続した面で形成されている。

図１０に示すように、張出し部３５０は、空隙部３６０を備えたファンブロック３００Ａに対応する位置において、リアガイダ３４０が貫流ファン１３０側に押し出された形状となり、貫流ファン１３０とリアガイダ３４０の張出し部３５０との間の狭隘部Ｑ４が、張出し部３５０が形成されていない他の位置での破線で示すリアガイダ３４０と貫流ファン１３０との間の狭隘部Ｑ５（図９（ａ）参照）よりも狭く形成されている。なお、張出し部３５０は、貫流ファン１３０の背面側の湾曲面の全体が張り出されてもよく、あるいは貫流ファン１３０に近い一部が張り出されていてもよい。

なお、第２実施形態における、狭隘部Ｑ４が、特許請求の範囲に記載の貫流ファン１３０とリアガイダ３４０との間の狭隘部に相当し、狭隘部Ｑ５が、特許請求の範囲に記載の他の位置での狭隘部に相当する。

このような室内ユニット１００Ｂでは、空隙部３６０が形成されたファンブロック３００Ａに対応する位置において、空隙部３６０が形成されていないファンブロック３００に対応する他の位置の狭隘部Ｑ５（図９（ａ）参照）より狭い狭隘部Ｑ４を形成したことにより、該狭隘部Ｑ４によって通風抵抗が増し、高静圧領域Ｒ５が形成される（図１０参照）。したがって、広域の高静圧領域Ｒ５が形成されることによって、空隙部３６０があるファンブロック３００Ａにおいても循環渦Ｒ１が安定して形成されるようになり、安定送風に寄与できる。

また、第２実施形態の室内ユニット１００Ｂによれば、背面側熱交換器１２３に風が流れるため熱交換性能は低下することがない。また、リアガイダ３４０の張出し部３５０によってリアガイダ３４０と背面側熱交換器１２３との間の空隙Ｓ１（図１０参照）が広がり、風が流れやすくなるため、熱交換性能が向上する。したがって、安定送風と熱交換性能の両立に寄与できる。

また、第２実施形態では、空隙部３６０があるファンブロック３００Ａにおいて、軸方向に一律に空隙部３６０が形成されているので、ファンブロック３００Ａ内では均等に送風性能が低下することから、張出し部３５０のファンブロック３００Ａに向いた面３５０ａ（図１０参照）の形状が、図９（ａ）に示すようにファンブロック３００Ａの軸方向に平行な形状となっている。したがって、さらに安定した送風に寄与できる。

なお、図９（ａ）に示すように、室内ユニット１００Ｂは、張出し部３５０と貫流ファン１３０とによって形成されるクリアランスＧａ１は、組み立て精度の範囲内で小さければ小さいほど好ましい。張出し部３５０の軸方向の長さＬａは、リアガイダ３４０の右端の右側側壁３２４からの長さであり、リアガイダ３４０の仕切板１３２Ａを超えるようにファンブロック３００Ａよりも長く形成されている。これにより、高静圧領域Ｒ５の高い静圧からの漏れ流れが抑えられる。例えば、張出し部３５０は、仕切板１３２Ａの位置から隣接するファンブロック３００の半分の長さ程度まで傾斜面ｔ１となるように形成されている。

また、図９（ａ）では、ファンブロック３００Ａと隣接するファンブロック３００との境界部分において、張出し部３５０が傾斜して形成されているが、仮に、図９（ｂ）に示すように、クリアランスＧａ１がそれ以上小さくなる場合には、張出し部３５０に段差を設けて、ファンブロック３００ＡにおけるクリアランスＧａ１を小さくし、隣接するファンブロック３００のクリアランスＧａ２を、クリアランスＧａ３の半分程度などと大きめに確保することが好ましい。

すなわち、図９（ｂ）に示す張出し部３５０は、右側側壁３２４からファンブロック３００Ａの仕切板１３２Ａ（１３２ａ）まで貫流ファン１３０の軸方向に平行にクリアランスＧａ１で形成される。そして、張出し部３５０は、仕切板１３２Ａの位置において傾斜面ｔ２が短く形成された後、ファンブロック３００に隣接するファンブロック３００の仕切板１３２ａまで軸方向に平行にクリアランスＧａ２で形成される。そして、張出し部３５０は、仕切板１３２ａの位置において、傾斜面ｔ３が短く形成された後、最終的にクリアランスＧａ３となるように形成される。ただし、この場合、ファンブロック３００Ａに隣接するファンブロック３００でのクリアランスＧａ２は、他のファンブロック３００でのクリアランスＧａ３の半分程度までとし、それ以上小さくしないことで騒音を抑えることができ、低騒音かつ風量安定化に寄与することができる。

図１１（ａ）に示すように、ファンブレード１３１の外周側の形状が軸方向に平行に形成されている場合には、張出し部３５０（内壁面３５０ａ）を含むリアガイダ３４０（内壁面３４０ａ）も同様に軸方向に平行に形成することができる。

なお、ファンブレード１３１の形状、特にファンブレード１３１の外周側の形状が軸方向に変形している場合には、軸方向に対してではなく、ファンブレード１３１の形状に対して平行な形状にすることが好ましい。例えば、図１１（ｂ）に示すように、軸方向に対してファンブレード１３１の外周形状が傾斜している場合には、リアガイダ３４０´の張出し部３５０´の面３５０ａも軸方向に同程度で傾斜していることによって、狭隘部Ｑ４の狭隘の程度が均等になるので好ましい。なお、空隙部３６０を備えないファンブロック３００に対応する位置でのリアガイダ３４０´と貫流ファン１３０Ａとの関係についても同様に、貫流ファン１３０Ａの外周形状の傾斜に合わせてリアガイダ３４０´が傾斜して形成されている。

また、図１１（ｃ）に示すように、図１１（ａ）のリアガイダ３４０と図１１（ｂ）の貫流ファン１３０Ａとを組み合わせて、軸方向に対してファンブレード１３１の外周形状が傾斜している貫流ファン１３０Ａと、軸方向に平行な内壁面３４０ａ、３５０ａを有するリアガイダ３４０としてもよい。

さらに、第２実施形態について、第１実施形態と組み合わせ、延長リアガイダ３４０Ａに張出し部３５０を設けるようにしてもよい。この場合、張出し部３５０によって狭隘部Ｑ４が狭くなるので、高静圧領域での静圧をさらに高くでき、ガイド角γ（図１０参照）を小さくできる。これにより、張出し部３５０を形成した延長リアガイダ３４０Ａと背面側熱交換器１２３との間の空間が広がるので、背面側熱交換器１２３に風が流れやすくなり、熱交換性能の低下分を小さくすることができるようになり、安定した送風と高い熱交換性能の両立に寄与する。また、第２実施形態に比べて狭隘部が広くなるため、貫流ファン１３０の室内ユニットへの組み込み製造が容易となる。

（第３実施形態）
図１２（ａ）は第３実施形態に係る室内ユニットの一部を取り出した概略図、（ｂ）は第３実施形態に係る室内ユニットの変形例を示す概略図、図１３は図１２（ａ）のＤ−Ｄ線での一部省略断面図である。なお、図１２は、説明の便宜上、図９と同様に、正面から見た状態ではなく、リアガイダ３４０と貫流ファン１３０との隙間、および貫流ファン１３０とスタビライザ３３２との隙間を視認できる方向（斜め上方）から見た概略図である。また、図１３は、熱交換器１２０とフロントケーシング３３１を含めた状態を図示している。

図１２（ａ）および図１３に示すように、室内ユニット１００Ｃは、空隙部３６０を有するファンブロック３００Ａに対応する位置において、スタビライザ３３２に、このスタビライザ３３２と貫流ファン１３０との間の狭隘部Ｑ６を狭くした張出し部３５１を形成したものである。すなわち、空隙部３６０を備えたファンブロック３００Ａに対応する位置でのスタビライザ３３２において、貫流ファン１３０とスタビライザ３３２との間の狭隘部Ｑ６が、空隙部３６０を備えていないファンブロック３００に対応する他の位置での狭隘部Ｑ７（図９（ａ）参照）に比べて狭く形成されている。

このような室内ユニット１００Ｃでは、スタビライザ３３２の張出し部３５１と貫流ファン１３０との間の狭隘部Ｑ６が他の位置の狭隘部Ｑ７よりも狭くなるため、狭隘部Ｑ６での通風抵抗が増し、高静圧領域Ｒ６が形成される。したがって、貫流ファン１３０の風上側の静圧が高くなって循環渦Ｒ１が安定して形成されるようになり、安定送風に寄与できる。また、このような構成の場合、背面側熱交換器１２３には風（Ｃ１）が流れるため、熱交換性能が低下することはない。その結果、安定送風と熱交換性能の両立に寄与できる。

また、室内ユニット１００Ｃでは、空隙部３６０を有するファンブロック３００Ａにおいて、貫流ファン１３０に対して一律に空隙部３６０（図１２（ａ）参照）が形成されているので、ファンブロック３００Ａ内で均等に送風性能が低下する。このことから、張出し部３５１のファンブロック３００Ａに向いた面３５１ａ（図１３参照）の形状については、図９（ａ）および（ｂ）で説明したように、ファンブロック３００Ａの軸方向に平行となるように形成されていることが好ましい。

また、室内ユニット１００Ｃでは、張出し部３５１と貫流ファン１３０とで形成されるクリアランスＧｂ１は、組み立て精度の範囲内で小さければ小さいほど好ましい。よって、張出し部３５１の軸方向の長さＬｂ（図１２（ａ）参照）は、仕切板１３２Ａを超えるようにファンブロック３００Ａよりも長く形成すると高静圧領域Ｒ２の高い静圧からの漏れ流れが抑えられるので好ましい。例えば、張出し部３５１は、ファンブロック３００Ａに隣接するファンブロック３００の軸方向の半分の長さ程度にまで傾斜面ｔ４とすることが好ましい。

また、図１２（ａ）では、ファンブロック３００Ａと隣接するファンブロック３００との境界部分において、張出し部３５１が傾斜して形成されているが、仮に、図１２（ｂ）に示すように、クリアランスＧｂ１がそれ以上小さくなる場合には、張出し部３５１に段差を設けて、ファンブロック３００ＡにおけるクリアランスＧｂ１を小さくし、隣接するファンブロック３００のクリアランスＧｂ２を、クリアランスＧｂ３の半分程度などと大きめに確保することが好ましい。

すなわち、図１２（ｂ）に示す張出し部３５１は、右側側壁３２４からファンブロック３００Ａの仕切板１３２Ａ（１３２ａ）まで貫流ファン１３０の軸方向に平行にクリアランスＧｂ１で形成される。そして、仕切板１３２Ａの位置において傾斜面ｔ５が短く形成された後、ファンブロック３００に隣接するファンブロック３００の仕切板１３２ａまで軸方向に平行にクリアランスＧｂ２で形成される。そして、仕切板１３２ａの位置において、傾斜面ｔ６が短く形成された後、最終的にクリアランスＧｂ３となるように形成される。ただし、この場合、ファンブロック３００Ａに隣接するファンブロック３００でのクリアランスＧｂ２は、他のファンブロック３００でのクリアランスＧｂ３の半分程度までとし、それ以上小さくしないことで騒音を抑えることができ、低騒音かつ風量安定化に寄与することができる。

なお、本発明は、前記した各実施形態に限定されるものではなく、第１実施形態、第２実施形態および第３実施形態を適宜組み合わせてもよい。このような室内ユニットであっても、低騒音かつ風量安定化に寄与できる。

１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ室内ユニット
１２０熱交換器
１３０貫流ファン
１３１ファンブレード
１３２仕切板
３００，３００Ａファンブロック
３２１モータ
３３１フロントケーシング
３３２スタビライザ
３３３バックケーシング
３４０リアガイダ
３４０Ａ延長リアガイダ
３４０ｓ先端
３５０，３５１張出し部
３６０空隙部
α，β，γ ガイド角

Claims

複数のファンブレードおよび仕切板で構成されるファンブロックを軸方向に複数個連結してなる貫流ファンと、
前面側熱交換器と背面側熱交換器とで前記貫流ファンを囲むように配置された熱交換器と、
少なくとも一部が前記貫流ファンと前記背面側熱交換器の間に位置し、凹面が当該貫流ファン側を向くように形成されたリアガイダと、
前記貫流ファンを挟んで前記リアガイダと対向する位置に設けられたスタビライザと、
前記貫流ファンを回転するモータと、を備え、
前記貫流ファンは、前記ファンブレードと前記ファンブレードとの間隔が他の前記ファンブレードと前記ファンブレードとの間隔より大きい空隙部を有する空隙部ファンブロックを有し、
前記空隙部ファンブロックに対応する位置での前記リアガイダにおける当該リアガイダの先端と前記貫流ファンの中心と前記スタビライザの先端とでなす角度であるガイド角が、前記空隙部ファンブロックを除く他のファンブロックにおける前記ガイド角に比べて大きく形成されていることを特徴とする空気調和機の室内ユニット。
複数のファンブレードおよび仕切板で構成されるファンブロックを軸方向に複数個連結してなる貫流ファンと、
前面側熱交換器と背面側熱交換器とで前記貫流ファンを囲むように配置された熱交換器と、
少なくとも一部が前記貫流ファンと前記背面側熱交換器の間に位置し、凹面が当該貫流ファン側を向くように形成されたリアガイダと、
前記貫流ファンを挟んで前記リアガイダと対向する位置に設けられたスタビライザと、
前記貫流ファンを回転するモータと、を備え、
前記貫流ファンは、前記ファンブレードと前記ファンブレードとの間隔が他の前記ファンブレードと前記ファンブレードとの間隔より大きい空隙部を有する空隙部ファンブロックを有し、
前記空隙部ファンブロックに対応する位置での前記リアガイダにおける前記貫流ファンと前記リアガイダとの間の狭隘部が、前記空隙部ファンブロックを除く他のファンブロックに対応する位置における狭隘部に比べて狭く形成されていることを特徴とする空気調和機の室内ユニット。
複数のファンブレードおよび仕切板で構成されるファンブロックを軸方向に複数個連結してなる貫流ファンと、
前面側熱交換器と背面側熱交換器とで前記貫流ファンを囲むように配置された熱交換器と、
少なくとも一部が前記貫流ファンと前記背面側熱交換器の間に位置し、凹面が当該貫流ファン側を向くように形成されたリアガイダと、
前記貫流ファンを挟んで前記リアガイダと対向する位置に設けられたスタビライザと、
前記貫流ファンを回転するモータと、を備え、
前記貫流ファンは、前記ファンブレードと前記ファンブレードとの間隔が他の前記ファンブレードと前記ファンブレードとの間隔より大きい空隙部を有する空隙部ファンブロックを有し、
前記空隙部ファンブロックに対応する位置での前記リアガイダと前記貫流ファンとの間の狭隘部における隙間を第１クリアランス、前記空隙部ファンブロックに隣接するファンブロックである隣接ファンブロックに対応する位置での前記リアガイダと前記貫流ファンとの間の狭隘部における隙間を第２クリアランス、前記空隙部ファンブロックおよび前記隣接ファンブロックを除くファンブロックである他のファンブロックに対応する位置での前記リアガイダと前記貫流ファンとの間の狭隘部における隙間を第３クリアランスとしたときに、前記第１クリアランスを最小とし、かつ、前記第２クリアランスを前記第３クリアランスの半分以上とすることを特徴とする空気調和機の室内ユニット。
前記空隙部ファンブロックのすべての領域において、前記貫流ファンとの間で形成される前記リアガイダの前記第１クリアランスにおける狭隘部を形成する面の形状が、前記貫流ファンの軸方向あるいは前記ファンブレードの外周形状と平行な形状となっていることを特徴とする請求項３に記載の空気調和機の室内ユニット。
複数のファンブレードおよび仕切板で構成されるファンブロックを軸方向に複数個連結してなる貫流ファンと、
前面側熱交換器と背面側熱交換器とで前記貫流ファンを囲むように配置された熱交換器と、
少なくとも一部が前記貫流ファンと前記背面側熱交換器の間に位置し、凹面が当該貫流ファン側を向くように形成されたリアガイダと、
前記貫流ファンを挟んで前記リアガイダと対向する位置に設けられたスタビライザと、
前記貫流ファンを回転するモータと、を備え、
前記貫流ファンは、前記ファンブレードと前記ファンブレードとの間隔が他の前記ファンブレードと前記ファンブレードとの間隔より大きい空隙部を有する空隙部ファンブロックを有し、
前記空隙部ファンブロックに対応する位置での前記スタビライザと前記貫流ファンとの間の狭隘部における隙間を第１クリアランス、前記空隙部ファンブロックに隣接するファンブロックである隣接ファンブロックに対応する位置での前記スタビライザと前記貫流ファンとの間の狭隘部における隙間を第２クリアランス、前記空隙部ファンブロックおよび前記隣接ファンブロックを除くファンブロックである他のファンブロックに対応する位置での前記スタビライザと前記貫流ファンとの間の狭隘部における隙間を第３クリアランスとしたときに、前記第１クリアランスを最小とし、かつ、前記第２クリアランスを前記第３クリアランスの半分以上とすることを特徴とする空気調和機の室内ユニット。