JP6680806B2 - 室外機およびそれを備えた空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、室外機およびそれを備えた空気調和機に関し、特に、軸流ファンを備えた室外機と、そのような室外機を備えた空気調和機とに関するものである。

空気調和機の室外機では、熱交換器を流れる冷媒と熱交換器を通り抜ける空気との間で熱交換が行われる。熱交換器に空気を送り込むために、室外機では、軸流ファンが取り付けられている。軸流ファンの外周には、ベルマウスが設けられている。軸流ファンに空気を円滑に導くために、軸流ファンの上方に上部整流板が設けられ、下方に下部整流板が設けられている。

軸流ファンの回転によって室外機内に空気が流れ込み、流れ込んだ空気は、熱交換器を通り抜ける。熱交換器を通り抜けた空気は軸流ファンに向かって流れ、室外機の外へ排気される。上部整流板と下部整流板は、その熱交換器からベルマウスに向かって配置されている。このような室外機を開示した特許文献の一例として、特許文献１がある。

特開２００４−２１１９３１号公報

空気調和機の室外機では、空気が流れる際の通風抵抗を下げて、室外機の騒音を抑えることが求められている。

本発明は、その開発の一環でなされたものであり、一つの目的は、通風抵抗のさらなる低減が図られる室外機を提供することであり、他の目的は、そのような室外機を備えた空気調和機を提供することである。

本発明に係る一の室外機は、ケーシングと熱交換器と送風ユニットとベルマウスと整流板とを備えている。ケーシングは、空気吸い込み口を有する第１壁部および空気吹き出し口を有する第２壁部を含む。熱交換器は、空気吸い込み口と対向するように、ケーシング内に配置されている。送風ユニットは、熱交換器と第２壁部との間に配置された軸流ファンを含む。ベルマウスは、空気吹き出し口に連通し、軸流ファンを周方向から取り囲むように、第２壁部の内面に配置されている。整流板は、第２壁部の内面における位置に取り付けられ、その位置からベルマウスが配置されている側に傾斜する態様で配置されている。ベルマウスは、第１開口と第２開口とを含む。第１開口は、熱交換器に向かって開口している。第２開口は、空気吹き出し口に向かって開口している。整流板は、第２壁部の内面における位置から、ベルマウスの第１開口の外周端に向かって延在する部分を含む。第２壁部の内面から整流板の熱交換器側の端部までの距離は、第２壁部の内面からベルマウスの外周端までの距離よりも長い。
本発明に係る他の室外機は、ケーシングと熱交換器と送風ユニットとベルマウスと整流板とを備えている。ケーシングは、空気吸い込み口を有する第１壁部および空気吹き出し口を有する第２壁部を含む。熱交換器は、空気吸い込み口と対向するように、ケーシング内に配置されている。送風ユニットは、熱交換器と第２壁部との間に配置された軸流ファンを含む。ベルマウスは、空気吹き出し口に連通し、軸流ファンを周方向から取り囲むように、第２壁部の内面に配置されている。整流板は、第２壁部の内面における位置に取り付けられ、その位置からベルマウスが配置されている側に傾斜する態様で配置されている。ベルマウスは、第１開口と第２開口とを含む。第１開口は、熱交換器に向かって開口している。第２開口は、空気吹き出し口に向かって開口している。整流板は、第２壁部の内面における位置から、ベルマウスの第１開口の外周端に向かって延在する部分を含む。整流板は、第１部と第２部とを含む。第１部は、第２壁部の内面に取り付けられている。第２部は、第１部からベルマウスの外周端に向かって延在している。整流板は、第２部から熱交換器の側に凸となるように、湾曲しながらベルマウスの外周端を覆い、第１開口から第２開口に向かって延在する第５部を含む。第５部には、貫通孔が設けられている。

本発明に係る空気調和機は、上記の室外機を備えた空気調和機である。

本発明に係る一の室外機では、整流板が、第２壁部の内面における位置に取り付けられ、その位置からベルマウスが配置されている側に傾斜する態様で配置されている。これにより、熱交換器を通り抜けて第２壁部に衝突した空気は、整流板を流れてベルマウスに導かれる。第２壁部の内面から整流板の熱交換器側の端部までの距離は、第２壁部の内面からベルマウスの外周端までの距離よりも長く設定されている。その結果、室外機の通風抵抗を低減することができ、室外機の騒音を低減することができる。
本発明に係る他の室外機では、整流板が、第２壁部の内面における位置に取り付けられ、その位置からベルマウスが配置されている側に傾斜する態様で配置されている。整流板は、第２壁部の内面における位置から、ベルマウスの熱交換器に向かって開口した第１開口の外周端に向かって延在する部分を含む。整流板は、第２壁部の内面に取り付けられる第１部と、第１部からベルマウスの外周端に向かって延在する第２部とを含む。整流板は、第２部から熱交換器の側に凸となるように、湾曲しながらベルマウスの外周端を覆い、第１開口から第２開口に向かって延在する第５部を含む。第５部には、貫通孔が設けられている。これにより、熱交換器を通り抜けて第２壁部に衝突した空気は、湾曲しながら、ベルマウスの外周端を覆い、第１開口から第２開口に向かって延在する第５部を含む整流板を流れてベルマウスに導かれる。その結果、室外機の通風抵抗を低減することができ、室外機の騒音を低減することができる。

本発明に係る空気調和機では、上述した室外機を備えていることで、室外機における通風抵抗を低減することができ、熱交換の効率を上げることができる。

各実施の形態に係る空気調和機の冷媒回路を示す図である。 各実施の形態に係る室外機のケーシング内の構成の概要を説明するための上面図である。 各実施の形態に係る室外機のフロントパネルの内面に配置された各部を示す部分拡大斜視図である。 実施の形態１に係る室外機の、図２に示す断面線ＩＶ−ＩＶに対応する断面線における断面図である。 比較例に係る室外機を示す断面図である。 比較例に係る室外機の動作を説明するための断面図である。 同実施の形態において、室外機の動作を説明するための断面図である。 実施の形態２に係る室外機の、図２に示す断面線ＩＶ−ＩＶに対応する断面線における断面図である。 同実施の形態において、室外機の動作を説明するための断面図である。 実施の形態３に係る室外機の、図２に示す断面線Ｘ−Ｘに対応する断面線における断面図である。 同実施の形態において、室外機の動作を説明するための断面図である。 同実施の形態において、室外機の動作を説明するための上面図である。 実施の形態４に係る室外機の、図２に示す断面線Ｘ−Ｘに対応する断面線における断面図である。 同実施の形態において、室外機の動作を説明するための断面図である。 実施の形態５に係る室外機の、図２に示す断面線Ｘ−Ｘに対応する断面線における断面図である。 同実施の形態において、室外機の動作を説明するための断面図である。 実施の形態６に係る室外機の、図２に示す断面線Ｘ−Ｘに対応する断面線における断面図である。 同実施の形態において、室外機の動作を説明するための断面図である。 実施の形態７に係る室外機の、図２に示す断面線ＩＶ−ＩＶに対応する断面線における部分拡大断面図である。 同実施の形態において、室外機の動作を説明するための部分拡大断面図である。 実施の形態８に係る室外機の、図２に示す断面線ＩＶ−ＩＶに対応する断面線における部分拡大断面図である。 同実施の形態において、室外機の動作を説明するための部分拡大断面図である。 実施の形態９に係る室外機の、図２に示す断面線ＩＶ−ＩＶに対応する断面線における部分拡大断面図である。 同実施の形態において、室外機の動作を説明するための部分拡大断面図である。 実施の形態１０に係る室外機の、図２に示す断面線ＩＶ−ＩＶに対応する断面線における部分拡大断面図である。 同実施の形態において、室外機の動作を説明するための部分拡大断面図である。 実施の形態１１に係る室外機の、図２に示す断面線ＩＶ−ＩＶに対応する断面線における部分拡大断面図である。 同実施の形態において、ベルマウスにおける空気の流れを説明するための第１の部分拡大断面図である。 同実施の形態において、ベルマウスにおける空気の流れを説明するための第２の部分拡大断面図である。 同実施の形態において、室外機の動作を説明するための部分拡大断面図である。

はじめに、室外機を備えた空気調和機の全体構成（冷媒回路）について説明する。図１に示すように、空気調和機１は、圧縮機３、四方弁５、室内機７、絞り装置９および室外機１１を備えている。圧縮機３、四方弁５、室内機７、絞り装置９および室外機１１が、冷媒配管によって繋がっている。

次に、上述した空気調和機１を冷房運転させる場合の冷媒の流れについて説明する。図１に示すように、圧縮機３を駆動させることによって、圧縮機３から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。吐出した高温高圧のガス冷媒（単相）は、四方弁５を介して室外機１１に流れ込む。室外機１１では、流れ込んだ冷媒と室外機１１内に送り込まれた空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒（単相）になる。

室外機１１から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置９によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、室内機７に流れ込む。室内機７では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、室内機７内に送り込まれた空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒は、液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒（単相）になる。この熱交換によって、室内が冷却されることになる。室内機７から送り出された低圧のガス冷媒は、四方弁５を介して圧縮機３に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機３から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。

次に、暖房運転させる場合の冷媒の流れについて説明する。図１に示すように、圧縮機３を駆動させることによって、圧縮機３から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。吐出した高温高圧のガス冷媒（単相）は、四方弁５を介して室内機７に流れ込む。室内機７では、流れ込んだガス冷媒と、室内機７内に送り込まれる空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒（単相）になる。この熱交換によって、室内が暖房されることになる。室内機７から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置９によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。

二相状態の冷媒は、室外機１１に流れ込む。室外機１１では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、室外機１１内に送り込まれた空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒は、液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒（単相）になる。室外機１１から送り出された低圧のガス冷媒は、四方弁５を介して圧縮機３に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機３から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。

次に、空気調和機１の室外機１１の概要について説明する。図２および図３に示すように、室外機１１のケーシング２１内に熱交換器２３、軸流ファン２５、ベルマウス２７およびファンモータ２９が配置されている。

ケーシング２１はフロントパネル３３（第２壁部）およびリアパネル３５（第１壁部）を含む。リアパネル３５には、ケーシング２１内に空気を取り入れる空気吸い込み口２１ａが設けられている。フロントパネル３３には、ケーシング２１内に取り入れた空気を排気する空気吹き出し口２１ｂが設けられている。なお、フロントパネル３３とリアパネル３５とは、別体として形成されたものであってもよいし、ケーシング２１として一体的に形成されたものでもよい。

熱交換器２３は、空気吸い込み口２１ａと対向するように配置されている。熱交換器２３とフロントパネル３３との間に軸流ファン２５およびファンモータ２９が配置されている。ファンモータ２９は、モータ支持台３１に固定されている。

フロントパネル３３の内面（内側）には、ベルマウス２７と整流板３７が配置されている。ベルマウス２７は、軸流ファン２５を周方向から取り囲むように配置されている。ベルマウス２７は、熱交換器２３に向かって開口した第１開口２７ａと空気吹き出し口２１ｂに向かって開口した第２開口２７ｂを有する。第２開口２７ｂが空気吹き出し口２１ｂに連通する。

整流板３７は、ベルマウス２７とは距離を隔てられたフロントパネル３３の内面における所定の位置に取り付けられ、その位置からベルマウス２７が配置されている側に傾斜する態様で配置されている。また、整流板３７は、第２開口２７ｂの外周端２８ｂとは軸流ファン２５の径方向に距離を隔てられたフロントパネル３３の内面における所定の位置から、ベルマウス２７の第１開口２７ａの外周端２８ａに向かって延在する部分を含む。なお、図２に示された実体的な整流板３７は一例であって、この整流板３７に限られるものではない。

以下、各実施の形態において、室外機１１の整流板３７の具体的な構造について説明する。なお、各実施の形態の各図では、図２、図３に示す部材と同一部材については同一符号を付し、必要である場合を除き、その説明を繰り返さないこととする。

実施の形態１
室外機の第１例について説明する。図４に示すように、整流板３７は、第２開口２７ｂの外周端２８ｂとは距離を隔てられたフロントパネル３３の内面における所定の位置に取り付けられ、その位置からベルマウス２７の第１開口２７ａの外周端２８ａに向かって傾斜する態様で配置されている。整流板３７は、取付け部３７ａと傾斜部３７ｂとを含む。取付け部３７ａが、フロントパネル３３の内面に固定されている。傾斜部３７ｂは、取付け部３７ａに対して、所定の角度をもって配置されている。

フロントパネル３３の内面から整流板３７の熱交換器２３側の端部までの距離（高さ）は、フロントパネル３３の内面からベルマウス２７の外周端２８ａまでの距離（高さ）と、ほぼ同じ距離（高さ）に設定されている。また、整流板３７は、ベルマウス２７とは別体とされており、それぞれ別部品としてフロントパネル３３に配置されている。

上述した室外機１１では、フロントパネル３３からベルマウス２７の外周端２８ａに向かって整流板３７が配置されていることで、通風抵抗を抑えて、騒音を低減することができる。このことについて、比較例に係る室外機と比べて説明する。

図５に示すように、比較例に係る室外機１１では、整流板が配置されていないことを除いて、図４に示す室外機１１と同じ構造を有する。したがって、図４に示す部材と同一部材については同一符号を付し、必要である場合を除き、その説明を繰り返さないこととする。

次に、比較例に係る室外機１１の動作について説明する。空気調和機（図１参照）の動作に伴って、室外機１１の軸流ファン２５が回転する。図６に示すように、軸流ファン２５が回転することによって、空気吸い込み口２１ａから空気がケーシング２１内に取り入れられる。ケーシング２１内では、熱交換器２３から軸流ファン２５（ベルマウス２７）へ向かう空気の流れが発生する。

熱交換器２３を通り抜けた空気のうち、軸流ファン２５の中心軸の近傍を流れる空気は、軸流ファン２５に向かって直接流れ、ベルマウス２７（軸流ファン２５）を通り抜けて空気吹き出し口２１ｂからケーシング２１の外へ排気される（矢印ＦＭ参照）。

一方、軸流ファン２５から径方向に離れた領域（位置）を流れる空気ほど、軸流ファン２５に吸い込まれる力が弱くなる。このため、熱交換器２３を通り抜けた空気は、フロントパネル３３に一旦衝突する。フロントパネル３３に衝突した空気は、フロントパネル３３に沿って流れた後、ベルマウス２７の外壁（外周面）に沿って流れることになる。

このため、フロントパネル３３の内面およびベルマウス２７の外壁に空気の流れが集中して、空気の流れる速度が速くなり、ベルマウス２７の第１開口２７ａ付近の外壁において、空気（流れ）が剥離する（矢印ＦＤ参照）。ベルマウス２７の外壁から剥離した空気は、ベルマウス２７の形状の影響と、軸流ファン２５による空気の吸い込みの影響とを受けて、熱交換器２３へ向かって逆流となって流れる。

そうすると、本来、軸流ファン２５に吸い込まれてベルマウス２７（内周面）に沿って流れようとする空気が、熱交換器２３へ向かって流れようとする空気によって押し戻されることになる（矢印ＦＢ参照）。このため、ベルマウス２７を通り抜ける風量が減少し、ベルマウス２７の第１開口２７ａ付近の外壁では、さらに空気（流れ）の剥離が発生する。その結果、室外機１１の通風抵抗が増大する。

比較例に係る室外機に対して、実施の形態１に係る室外機の動作について説明する。実施の形態１に係る室外機１１では、整流板が、フロントパネル３３の内面における所定の位置に取り付けられ、その位置からベルマウス２７の外周端２８ａに向かって傾斜する態様で配置されている（図４参照）。

図７に示すように、熱交換器２３を通り抜けた空気のうち、軸流ファン２５の中心軸の近傍を流れる空気は、軸流ファン２５に向かって直接流れ、ベルマウス２７（軸流ファン２５）を通り抜けて空気吹き出し口２１ｂからケーシング２１の外へ排気される（矢印ＦＭ参照）。

一方、軸流ファン２５の中心軸から径方向に離れた領域（位置）を流れる空気は、軸流ファン２５に吸い込まれる力が弱くなって、フロントパネル３３に一旦衝突する。フロントパネル３３に衝突した空気は、整流板３７に沿って流れ、ベルマウス２７の第１開口２７ａへ導かれる。

これにより、フロントパネル３３に衝突した空気が、ベルマウス２７の外壁（外周面）に沿って流れようとするのを抑制して、ベルマウス２７の第１開口２７ａ付近の外壁において、空気（流れ）が剥離するのを低減することができる。その結果、空気（流れ）の剥離に起因する通風抵抗を低減することができる。また、通風抵抗が低減することで、室外機１１の熱交換の効率を上げることができとともに、室外機１１の騒音を低減することができる。

また、他の比較例に係る室外機（図示せず）として、熱交換器とベルマウスとの間に整流板が配置された室外機では、熱交換器の近傍に配置された整流板によって、空気吸い込み口から熱交換器へ向かう空気の流れが阻害されることによる通風抵抗が大きくなることが想定される。

これに対して、実施の形態１に係る室外機１１では、フロントパネル３３の内面における所定の位置からベルマウス２７の外周端２８ａに向かって傾斜する態様で整流板３７が配置されている。これにより、空気吸い込み口２１ａから熱交換器２３へ向かう空気の流れが阻害されることはなく、空気の流れが阻害されることによる通風抵抗が大きくなることはない。

また、実施の形態１に係る室外機１１の整流板３７は、ベルマウス２７とは別体とされている。これにより、整流板と形状が複雑なベルマウスとを一体成型によって形成する場合と比べて、製造が容易になり、製造コストの低減に寄与することができる。

実施の形態２
室外機の第２例について説明する。図８に示すように、フロントパネル３３の内面に、ベルマウス２７と整流板３７が配置されている。フロントパネル３３の内面から整流板３７の熱交換器２３側の端部までの距離ＨＡ（高さ）は、フロントパネル３３の内面からベルマウス２７の第１開口２７ａの外周端２８ａまでの距離ＨＢ（高さ）よりも長く設定されている。ベルマウス２７の外周端２８ａから整流板３７の熱交換器２３側の端部までの距離（高さの差：ＨＡ−ＨＢ）としては、たとえば、３０ｍｍ〜５０ｍｍ程度とされる。

この距離（高さの差）の上限値としては、整流板３７自体によって空気の流れが阻害されない距離に設定する必要がある。一方、距離の下限値としては、以下に説明するように、逆流する空気をベルマウス２７の外壁と整流板３７との間に流すことのできる距離に設定する必要がある。

次に、上述した室外機１１の動作について説明する。まず、ケーシング２１内の空気の大局的な流れは、実施の形態１において説明したとおりである。空気調和機１の室外機１１では、運転状態によって、熱交換器２３等の通風抵抗が上昇することがある。そのような運転状態では、軸流ファン２５から吹出される空気の流れの遠心成分が相対的に増加することがある。その場合には、図９に示すように、ベルマウス２７の壁面（外周面）において、フロントパネル３３に向かって空気が逆流する（矢印ＦＣ参照）。なお、この空気の逆流については、実施の形態１１においてより詳しく説明する。

上述した室外機１１では、整流板３７の高さ（距離ＨＡ）がベルマウスの高さ（距離ＨＢ）よりも高く設定されている。これにより、フロントパネル３３に向かって逆流しようとする空気が、ベルマウス２７の外壁（外周面）と整流板３７との間に流れ込む。その結果、フロントパネル３３に衝突して整流板３７をベルマウス２７に向かって流れようとする空気が、逆流しようとする空気とぶつかって、その流れが妨げられるのを阻止することができ、通風抵抗をさらに低減することができる。また、通風抵抗が低減することで、室外機１１の熱交換の効率を上げることができるとともに、室外機１１の騒音を低減することができる。

実施の形態３
室外機の第３例について説明する。図１０に示すように、フロントパネル３３の内面に向かって平面視的に見て、上下方向からベルマウス２７を挟み込むように、ベルマウス２７の上方と下方とのそれぞれに整流板３７が配置されている。また、左右方向からベルマウス２７を挟み込むように、ベルマウス２７の左側方と右側方とのそれぞれに整流板３７が配置されている。

次に、上述した室外機１１の動作について説明する。まず、ケーシング２１内の空気の大局的な流れは、実施の形態１において説明したとおりである。図１１に示すように、特に、軸流ファン２５から径方向に離れた領域（位置）を流れる空気は、フロントパネル３３に一旦衝突した後、整流板３７に沿って流れ、ベルマウス２７の第１開口２７ａへ導かれる。

ここで、図２に示すように、室外機１１では、熱交換性を上げるために、熱交換器２３がケーシング２１のリアパネル３５側からサイドパネル側にかけて配置されている。このような室外機１１では、サイドパネル側に位置する熱交換器の部分（熱交換器２３ａ）を通り抜けた空気は、ベルマウス２７の外壁（外周面）に向かって流れようとする。

このとき、整流板３７が配置されていない比較例に係る室外機１１（図５参照）では、その熱交換器２３の部分と対向するベルマウス２７の外壁部分に、ベルマウス２７の他の外壁部分に比べて、空気の流れが集中して、空気の流れる速度が速くなる。そのため、空気の逆流成分が増加して、ベルマウス２７の第１開口２７ａ付近の外壁において、空気（流れ）が剥離する。

上述した室外機１１では、ベルマウス２７とサイドパネル側に位置する熱交換器２３ａとの間に整流板３７が配置されている。このため、図１２に示すように、サイドパネル側に位置する熱交換器２３ａを通り抜けてきた空気（空気Ａ：矢印ＦＳ）と、リアパネル３５側に位置する熱交換器２３の部分を通り抜けてきた空気（空気Ｂ：矢印ＦＴ）とは、フロントパネル３３に衝突等した後、整流板３７に沿って流れることになる。整流板３７を流れた空気Ａと空気Ｂは、ベルマウス２７および空気吹き出し口２１ｂを経てケーシング２１の外へ排気される。

これにより、空気Ａと空気Ｂが、ベルマウス２７の外壁に向かって流れるのを阻止することができる。その結果、室外機１１の通風抵抗の低減することができる。また、通風抵抗が低減することで、室外機１１の熱交換の効率を上げることができるとともに、室外機１１の騒音を低減することができる。

なお、上述した室外機１１では、ベルマウス２７に対して４つの整流板３７を配置した場合について説明した。サイドパネル側にも熱交換器２３（熱交換器２３ａ）を配置した室外機１１では、上述した熱交換器２３ａを通り抜けてきた空気の流れを考慮すると、少なくとも、ベルマウス２７とサイドパネル側に位置する熱交換器２３ａとの間に、整流板３７を配置することが望ましい。

また、ケーシングの高さがケーシングの幅よりも大きい室外機の場合（図示せず）、ベルマウスの上方と下方では、リアパネルから熱交換器を通り抜けてフロントパネルに衝突する空気の量が多くなる。この場合には、少なくとも、ベルマウスの上方と下方とのそれぞれに整流板を配置することが望ましい。

実施の形態４
室外機の第４例について説明する。図１３に示すように、フロントパネル３３の内面に向かって平面視的に見て、上下方向から円形のベルマウス２７を挟み込むように、ベルマウス２７の上方と下方とのそれぞれに整流板３７が配置されている。

整流板３７のそれぞれは、整流板３７がベルマウス２７に最も接近しているベルマウス２７の外周端２８ａ位置における接線に平行に配置されている。また、整流板３７の長さＬＡは、ベルマウス２７の外周端２８ａの直径ＬＢを超えない長さに設定されている。

整流板３７の長さが、直径ＬＢに比べて長くなり過ぎると、整流板３７の長手方向の端部と、ベルマウス２７の外周端２８ａとの距離が空き過ぎてしまう。このため、整流板３７の端部付近を流れた空気が、フロントパネル３３に再度衝突するおそれがある。このため、整流板３７の長さＬＡは、直径ＬＢを超えない長さであることが望ましい。

一方、整流板３７の長さが、直径ＬＢに比べて短くなり過ぎると、ベルマウス２７の外周端２８ａに向かって整流板３７を流れている空気が、その途中で整流板３７から剥離するおそれがある。このため、整流板３７の長さＬＡは、直径ＬＢの１０％以上であることが望ましい。

次に、上述した室外機１１の動作について説明する。まず、ケーシング２１内の空気の大局的な流れは、実施の形態１において説明したとおりである。図１４に示すように、特に、軸流ファン２５から径方向に離れた領域（位置）を流れる空気は、フロントパネル３３に一旦衝突した後、整流板３７に沿って流れ、ベルマウス２７の第１開口２７ａへ導かれる。

上述した室外機１１では、整流板３７の長さＬＡは、ベルマウス２７の外周端２８ａの直径ＬＢを超えない範囲で、比較的長い長さに設定されている。これにより、実施の形態１において説明したのと同様に、より広範囲にわたって、フロントパネル３３に衝突した空気が、ベルマウス２７の外壁（外周面）に沿って流れようとするのを抑制して、ベルマウス２７の第１開口２７ａ付近の外壁において、空気（流れ）が剥離するのを低減することができる。

その結果、通風抵抗を低減することができる。また、通風抵抗が低減することで、室外機１１の熱交換の効率を上げることができるとともに、室外機１１の騒音を低減することができる。

実施の形態５
室外機の第５例について説明する。図１５に示すように、フロントパネル３３の内面に向かって平面視的に見て、上下方向から円形のベルマウス２７を挟み込むように、ベルマウス２７の上方と下方とのそれぞれに整流板３７が配置されている。整流板３７のそれぞれは、ベルマウス２７の外周端２８ａに沿って円弧状に配置されている。

次に、上述した室外機１１の動作について説明する。まず、ケーシング２１内の空気の大局的な流れは、実施の形態１において説明したとおりである。図１６に示すように、特に、軸流ファン２５から径方向に離れた領域（位置）を流れる空気は、フロントパネル３３に一旦衝突した後、整流板３７に沿って流れ、ベルマウス２７の第１開口２７ａへ導かれる。

上述した室外機１１では、整流板３７のそれぞれは、ベルマウス２７の外周端２８ａに沿って円弧状に配置されていることで、整流板３７とベルマウス２７の外周端２８ａとの間隔がほぼ一定になる。このため、ベルマウス２７の周方向に対して、整流板３７からベルマウス２７の第１開口２７ａへ流れる空気の流れがより安定する。

これにより、フロントパネル３３に衝突した空気が、ベルマウス２７の外壁（外周面）に沿って流れようとするのを抑制して、ベルマウス２７の第１開口２７ａ付近の外壁において、空気（流れ）が剥離するのを効果的に低減することができる。

その結果、通風抵抗を低減することができる。また、通風抵抗が低減することで、室外機１１の熱交換の効率を上げることができるとともに、室外機１１の騒音を低減することができる。このような効果を得るには、ベルマウス２７の全周の１０％以上にわたって、整流板３７を配置することが望ましい。

実施の形態６
室外機の第６例について説明する。図１７に示すように、フロントパネル３３の内面に向かって平面視的に見て、円形のベルマウス２７を周方向から取り囲むように、リング状の整流板３７が配置されている。

次に、上述した室外機１１の動作について説明する。まず、ケーシング２１内の空気の大局的な流れは、実施の形態１において説明したとおりである。図１８に示すように、特に、軸流ファン２５から径方向に離れた領域（位置）を流れる空気は、フロントパネル３３に一旦衝突した後、整流板３７に沿って流れ、ベルマウス２７の第１開口２７ａへ導かれる。

上述した室外機１１では、リング状の整流板３７が、円形のベルマウス２７を周方向から取り囲むように配置されていることで、ベルマウス２７の全周にわたって、整流板３７とベルマウス２７の外周端２８ａとの間隔がほぼ一定になる。このため、ベルマウス２７の周方向に対して、整流板３７からベルマウス２７の第１開口２７ａへ流れる空気の流れがさらに安定する。

これにより、フロントパネル３３に衝突した空気が、ベルマウス２７の外壁（外周面）に沿って流れようとするのを抑制して、ベルマウス２７の第１開口２７ａ付近の外壁において、空気（流れ）が剥離するのをさらに効果的に低減することができる。

その結果、通風抵抗を確実に低減することができる。また、通風抵抗が確実に低減することで、室外機１１の熱交換の効率を確実に上げることができるともに、室外機１１の騒音も確実に低減することができる。このような効果を得るには、整流板３７とベルマウス２７外周端２８ａとの隙間の距離は、直径ＬＢの３０％以下に設定することが望ましい。

上述した各実施の形態では、整流板３７として、一方向に延在する整流板３７、円弧状に延在する整流板３７、リング状の整流板３７を例に挙げて説明した。以下の実施の形態では、整流板３７の断面形状のバリエーションについて説明する。断面形状は、整流板３７が延在する方向とほぼ直交する方向の断面形状とする。

実施の形態７
ここでは、整流板の断面形状のバリエーションの第１例について説明する。実施の形態１等では、取付け部３７ａと傾斜部３７ｂとを含む整流板３７を例に挙げた。図１９に示すように、この整流板３７では、取付け部３７ａと傾斜部３７ｂは、それぞれ直線状に延在し、傾斜部３７ｂは、取付け部３７ａに対して所定の角度をもって配置されている。

図２０に示すように、このような整流板３７を備えた室外機１１では、実施の形態１等において説明したように、フロントパネル３３に衝突した空気が、ベルマウス２７の外壁（外周面）に沿って流れようとするのを抑制することができる。その結果、通風抵抗を低減することができる。通風抵抗が低減することで、室外機１１の熱交換の効率を上げることができるとともに、室外機１１の騒音も低減することができる。

そして、この整流板３７では、取付け部３７ａと傾斜部３７ｂとが、それぞれ直線状に延在した断面形状を有していることで、加工が比較的容易になり、整流板３７を容易に製造することができる。

実施の形態８
ここでは、整流板の断面形状のバリエーションの第２例について説明する。図２１に示すように、整流板３７は、取付け部３７ａ、傾斜部３７ｂおよび湾曲部３７ｃを備えている。湾曲部３７ｃは、取付け部３７ａと傾斜部３７ｂとの間に配置されている。湾曲部３７ｃは、フロントパネル３３に向かって凸となるように形成されている。湾曲部３７ｃは、取付け部３７ａと、その取付け部３７ａに対して所定の角度をもって配置されている傾斜部３７ｂとの間を滑らかに繋いでいる。

図２２に示すように、このような整流板３７を備えた室外機１１では、フロントパネル３３に衝突した空気は、整流板３７の湾曲部３７ｃに沿って流れた後、傾斜部３７ｂに沿って流れる。このため、取付け部３７ａに対して所定の角度をもって配置されている傾斜部３７ｂに向かって徐々に角度を変えながら傾斜部３７ｂに向かって流れることになる。

これにより、空気の流れる角度が急峻に変化する場合と比べて、通風抵抗をより低減することができる。また、通風抵抗が低減されることで、室外機１１の熱交換の効率を上げることができるとともに、室外機１１の騒音も低減することができる。

実施の形態９
ここでは、整流板の断面形状のバリエーションの第３例について説明する。図２３に示すように、整流板３７は、取付け部３７ａ、傾斜部３７ｂおよび湾曲部３７ｄを備えている。湾曲部３７ｄは、熱交換器２３に向かって凸となるように形成されている。湾曲部３７ｄは、傾斜部３７ｂからベルマウス２７の外周端２８ａに向かって形成されている。湾曲部３７ｄの端における接線の延長線上に外周端２８ａが位置する。

図２４に示すように、このような整流板３７を備えた室外機１１では、フロントパネル３３に衝突した空気は、整流板３７の傾斜部３７ｂに沿って流れた後、湾曲部３７ｄに沿って流れ、ベルマウス２７の第１開口２７ａに流れ込む。

このとき、湾曲部３７ｄが、傾斜部３７ｂからベルマウス２７の外周端２８ａに向かって湾曲していることで、湾曲部３７ｄを経て、ベルマウス２７の第１開口２７ａに流れ込もうとする空気は、ベルマウス２７の内壁（内周面）に沿って流れやすくなる。

これにより、湾曲部３７ｄが形成されていない場合と比べて、通風抵抗をより低減することができる。また、通風抵抗が低減されることで、室外機１１の熱交換の効率を上げることができるとともに、室外機１１の騒音も低減することができる。

実施の形態１０
ここでは、整流板の断面形状のバリエーションの第４例について説明する。図２５に示すように、整流板３７は、取付け部３７ａ、湾曲部３７ｃ、傾斜部３７ｂおよび湾曲部３７ｄを備えている。湾曲部３７ｃは、フロントパネル３３に向かって凸となるように形成されており、取付け部３７ａと傾斜部３７ｂとの間を滑らかに繋いでいる。湾曲部３７ｄは、熱交換器２３に向かって凸となるように形成されており、傾斜部３７ｂからベルマウス２７の外周端２８ａに向かって形成されている。

図２６に示すように、このような整流板３７を備えた室外機１１では、フロントパネル３３に衝突した空気は、整流板３７の湾曲部３７ｃに沿って流れた後、傾斜部３７ｂに沿って流れる。傾斜部３７ｂに沿って流れた空気は、湾曲部３７ｄに沿って流れ、ベルマウス２７の第１開口２７ａに流れ込む。

これにより、実施の形態８および実施の形態９において説明したように、空気の流れる角度が急峻に変化する場合および湾曲部３７ｄが形成されていない場合と比べて、通風抵抗をさらに低減することができる。また、通風抵抗が低減されることで、室外機１１の熱交換の効率を上げることができるとともに、室外機１１の騒音も低減することができる。

実施の形態１１
ここでは、整流板の断面形状のバリエーションの第５例について説明する。図２７に示すように、整流板３７は、取付け部３７ａ、傾斜部３７ｂおよび湾曲部３７ｅを備えている。湾曲部３７ｅは、熱交換器２３に向かって凸となるように円弧状に形成されている。湾曲部３７ｅは、傾斜部３７ｂからベルマウス２７の第１開口２７ａの外周端２８ａを覆うように形成されている。湾曲部３７ｅには、通気口４５が形成されている。

次に、上述した室外機１１の動作について説明する。まず、実施の形態２において、ベルマウス２７の壁面において、空気が逆流する場合があることを述べた。ここで、その逆流について、もう少し詳しく説明する。

軸流ファン２５が回転することによって、軸方向の流れ（軸方向成分）と、軸流ファン２５の回転に伴う遠心力による径方向の流れ（径方向成分）とが生じる。ベルマウス２７からは、この軸方向成分と径方向成分とをベクトルとして合せた空気が吹き出ることになる。

図２８に示すように、所望量の空気が熱交換器２３を通り抜けている場合には、軸方向の流れ（矢印ＶＭ）が十分に強い。このため、軸方向の流れ（矢印ＶＭ）と径方向の流れ（矢印ＶＲ）とを合わせた実際の流れ（矢印ＶＡ）は、ベルマウス２７（ケーシング２１）の外へ向かう流れとなる。

一方、室外機１１では、空気調和機の運転状態によっては、熱交換器２３に霜が付着することがある。その場合には、図２９に示すように、熱交換器２３を通り抜ける空気の量が減少し、径方向の流れ（矢印ＶＲ）に対して、軸方向の流れ（矢印ＶＭ）が相対的に弱くなる。

このため、軸方向の流れ（矢印ＶＭ）と径方向の流れ（矢印ＶＲ）とを合わせた実際の流れ（矢印ＶＡ）には、ベルマウス２７（ケーシング２１）の内壁（内周面）へ向かう流れが含まれることがある。ベルマウス２７の内壁（内周面）では、この空気の流れにより、熱交換器２３に向かって空気が逆流する（矢印ＦＣ参照）。

上述した室外機１１では、図３０に示すように、ベルマウス２７の第１開口２７ａの外周端２８ａを覆うように湾曲部３７ｅが形成されている。その湾曲部３７ｅには、通気口４５が形成されている。

これにより、熱交換器２３に向かって逆流する空気は、ベルマウス２７と整流板３７（湾曲部３７ｅ）との間の隙間を流れる。その隙間を流れた空気は、通気口４５を経て、湾曲部３７ｅに沿って流れ、再びベルマウス２７を通り抜けて、ケーシング２１の外へ排気される。

こうして、ベルマウス２７において発生した逆流する空気が、再びベルマウス２７からケーシングの外へ排気されることで、通風抵抗を低減することができる。また、通風抵抗が低減することで、室外機１１の熱交換の効率を上げることができるとともに、室外機１１の騒音を低減することができる。

なお、各実施の形態において説明した整流板を含む室外機については、必要に応じて種々組み合わせることが可能である。

今回開示された実施の形態は例示であってこれに制限されるものではない。本発明は上記で説明した範囲ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、軸流ファンを備えた室外機と、その室外機を備えた空気調和機に有効に利用される。

１ 空気調和機、３ 圧縮機、５ 四方弁、７ 室内機、９ 絞り装置、１１ 室外機、２１ ケーシング、２１ａ 空気吸い込み口、２１ｂ 空気吹き出し口、２３、２３ａ 熱交換器、２５ 軸流ファン、２７ ベルマウス、２７ａ 第１開口、２７ｂ 第２開口、２８ａ、２８ｂ 外周端、２９ ファンモータ、３１ モータ支持台、３３ フロントパネル、３５ リアパネル、３７ 整流板、３７ａ 取付け部、３７ｂ 傾斜部、３７ｃ、３７ｄ、３７ｅ 湾曲部、４５ 通気口、ＦＭ、ＦＡ、ＦＢ、ＦＣ、ＦＤ、ＦＳ、ＦＴ、ＶＭ、ＶＲ、ＶＡ 矢印、ＨＡ、ＨＢ、ＬＡ、ＬＢ 長さ。

Claims (10)

1. 空気吸い込み口を有する第１壁部および空気吹き出し口を有する第２壁部を含むケーシングと、
   前記空気吸い込み口と対向するように、前記ケーシング内に配置された熱交換器と、
   前記熱交換器と前記第２壁部との間に配置された軸流ファンを含む送風ユニットと、
   前記空気吹き出し口に連通し、前記軸流ファンを前記軸流ファンの周方向から取り囲むように、前記第２壁部の内面に配置されたベルマウスと、
   前記第２壁部の前記内面における位置に取り付けられ、前記位置から前記ベルマウスが配置されている側に傾斜する態様で配置された整流板と
   を備え、
   前記ベルマウスは、
   前記熱交換器に向かって開口した第１開口と、
   前記空気吹き出し口に向かって開口した第２開口と
   を含み、
   前記整流板は、前記第２壁部の前記内面における前記位置から、前記ベルマウスの前記第１開口の外周端に向かって延在する部分を含み、
   前記第２壁部の前記内面から前記整流板の前記熱交換器側の端部までの距離は、前記第２壁部の前記内面から前記ベルマウスの前記外周端までの距離よりも長い、室外機。
2. 前記第２壁部の前記内面に向かって平面視的に見て、前記整流板は、少なくとも第１方向と第２方向とから前記ベルマウスを挟み込むように配置されている、請求項１記載の室外機。
3. 前記第２壁部の前記内面に向かって平面視的に見て、
   前記ベルマウスの前記外周端は円形であり、
   前記整流板は、前記ベルマウスの直径を超えない長さをもって、前記ベルマウスの前記外周端の接線方向に平行に配置された、請求項１記載の室外機。
4. 前記第２壁部の前記内面に向かって平面視的に見て、
   前記ベルマウスの前記外周端は円形であり、
   前記整流板は、前記ベルマウスの前記外周端に沿って配置された、請求項１記載の室外機。
5. 前記整流板は、前記ベルマウスの前記外周端に沿って、前記外周端の全周を取り囲むように配置された、請求項１記載の室外機。
6. 前記整流板は、
   前記第２壁部の前記内面に取り付けられる第１部と、
   前記第１部から前記ベルマウスの前記外周端に向かって延在する第２部と
   を含む、請求項１記載の室外機。
7. 空気吸い込み口を有する第１壁部および空気吹き出し口を有する第２壁部を含むケーシングと、
   前記空気吸い込み口と対向するように、前記ケーシング内に配置された熱交換器と、
   前記熱交換器と前記第２壁部との間に配置された軸流ファンを含む送風ユニットと、
   前記空気吹き出し口に連通し、前記軸流ファンを前記軸流ファンの周方向から取り囲むように、前記第２壁部の内面に配置されたベルマウスと、
   前記第２壁部の前記内面における位置に取り付けられ、前記位置から前記ベルマウスが配置されている側に傾斜する態様で配置された整流板と
   を備え、
   前記ベルマウスは、
   前記熱交換器に向かって開口した第１開口と、
   前記空気吹き出し口に向かって開口した第２開口と
   を含み、
   前記整流板は、前記第２壁部の前記内面における前記位置から、前記ベルマウスの前記第１開口の外周端に向かって延在する部分を含み、
   前記整流板は、
   前記第２壁部の前記内面に取り付けられる第１部と、
   前記第１部から前記ベルマウスの前記外周端に向かって延在する第２部と
   を含み、
   前記整流板は、前記第２部から前記熱交換器の側に凸となるように、湾曲しながら前記ベルマウスの前記外周端を覆い、前記第１開口から前記第２開口に向かって延在する第５部を含み、
   前記第５部には、貫通孔が設けられた、室外機。
8. 前記整流板と前記ベルマウスとは別体である、請求項１〜７のいずれか１項に記載の室外機。
9. 前記熱交換器は、
   前記空気吸い込み口に対向する第１熱交換部と、
   前記第１熱交換部から前記第２壁部に向かって延在する第２熱交換部と
   を含み、
   前記整流板は、前記ベルマウスと前記第２熱交換部との間に位置する前記第２壁部の前記内面の部分に配置された、請求項１〜８のいずれか１項に記載の室外機。
10. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の室外機を備えた、空気調和機。

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