JP7031061B2 - 遠心送風機、送風装置、空気調和装置及び冷凍サイクル装置 - Google Patents

Description

本発明は、スクロールケーシングを有する両吸込型の遠心送風機、当該遠心送風機を備えた送風装置、空気調和装置及び冷凍サイクル装置に関する。

従来の遠心送風機は、円盤上の主板と多数の翼とで構成された羽根車と、羽根車を収納し、羽根車に流入する空気が通過する吸込口が形成されたスクロールケーシングと、を備えている。この羽根車の回転によって吹き出された気流は、羽根車の回転軸方向に速度分布を持っており、吸込口側よりも主板側で気流の速度が大きくなる。従来の遠心送風機は、羽根車の回転軸方向において、羽根車とスクロール周壁との距離が一定なため、速度が大きい主板側からの気流がスクロール周壁と衝突し、スクロールケーシング内で気流を効率良く昇圧できない要因となっている。そこで、羽根車から吐き出された気流の風速が大きい箇所で、羽根車とスクロール周壁との距離を広げることにより気流を効率良く昇圧させた片吸込型の遠心送風機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

実開平０１－１０８３９９号公報

しかしながら、特許文献１の遠心送風機は片吸込型の遠心送風機である。片吸込型の遠心送風機に対して、両吸込型の遠心送風機では、羽根車の回転軸方向の両方向端に形成されている吸込口から流入した空気の流れが主板側で合流する。そのため、両吸込型の遠心送風機では、気流がスクロール周壁に衝突する際、乱れた流れとなり、羽根車とスクロール周壁との距離を単に広げただけでは気流を効率よく昇圧できないという課題がある。

本発明は、上記のような課題を解決するためのものであり、両吸込型の遠心送風機であっても、気流を効率よく昇圧できる遠心送風機、送風装置、空気調和装置及び冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。

本発明に係る遠心送風機は、回転駆動される主板と、主板と対向して配置される環状の第１側板及び主板と第１側板との間に配置されている複数の羽根によって構成されている第１羽根部と、主板に対して第１側板が配置されている側とは反対側において主板と対向して配置される環状の第２側板及び主板と第２側板との間に配置されている複数の羽根によって構成されている第２羽根部と、を有する羽根車と、渦巻形状に形成された周壁と、第１側板が配置された側の主板の板面に対向する第１吸込口が形成された第１側壁と、第２側板が配置された側の主板の板面に対向する第２吸込口が形成された第２側壁と、を有し、羽根車を収納するスクロールケーシングと、を備え、第１羽根部と対向する周壁を第１周壁及び第２羽根部と対向する周壁を第２周壁と定義し、羽根車の回転軸の軸方向に対して直交する方向における第１周壁と回転軸との間の距離が、軸方向において最大となる第１周壁の位置を第１最大部と定義し、軸方向に対して直交する方向における第２周壁と回転軸との間の距離が、軸方向において最大となる第２周壁の位置を第２最大部と定義した場合に、第１最大部は、軸方向において、主板と第１側板との間の中間位置よりも主板側に形成されており、第２最大部は、軸方向において、主板と第２側板との間の中間位置よりも主板側に形成されている。

本発明に係る送風装置は、上記の遠心送風機と、当該遠心送風機を収容するケースと、を備えるものである。

本発明に係る空気調和装置は、上記の遠心送風機と、当該遠心送風機の吐出口と対向する位置に配置された熱交換器と、を備えるものである。

本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記の遠心送風機を備えるものである。

本発明によれば、遠心送風機は、第１最大部が、軸方向において、主板と第１側板との間の中間位置よりも主板側に形成されており、第２最大部が、軸方向において、主板と第２側板との間の中間位置よりも主板側に形成されている。遠心送風機は、第１最大部と第２最大部とによって、羽根車とスクロールケーシングの周壁との間の距離が側板側よりも主板側で広がることで、吸込口から流入した空気の流れが主板側で合流する際に周壁側に向かうため気流の乱れが抑制される。そのため、遠心送風機は、気流の乱れに起因する圧力損失が低減し、スクロールケーシング内で気流を効率よく昇圧させることができる。

実施の形態１に係る遠心送風機の斜視図である。 図１の羽根車と、スクロールケーシングの周壁との関係を示す概念図である。 実施の形態１に係る遠心送風機の周壁と羽根車との関係を説明する概念図である。 実施の形態１に係る遠心送風機の変形例である遠心送風機の周壁と羽根車との関係を説明する概念図である。 実施の形態１に係る遠心送風機の周壁と羽根車との関係を回転軸の軸方向と平行な方向から見た一例の概念図である。 実施の形態１に係る遠心送風機の周壁と羽根車との関係を回転軸の軸方向と平行な方向から見た他の一例の概念図である。 実施の形態１に係る遠心送風機の周壁と羽根車との関係を回転軸の軸方向と平行な方向から見た他の一例の概念図である。 実施の形態１に係る遠心送風機のスクロールケーシング内の空気の流れを示した概念図である。 実施の形態１に係る遠心送風機の変形例である遠心送風機のスクロールケーシング内の空気の流れを示した概念図である。 実施の形態２に係る遠心送風機の周壁と羽根車との関係を説明する概念図である。 実施の形態２に係る遠心送風機の変形例である遠心送風機の周壁と羽根車との関係を説明する概念図である。 ユニットの要部構成を用いて遠心送風機と抵抗体との関係を示す概念図である。 ユニットの要部構成を用いて遠心送風機と抵抗体との関係を示す他の概念図である。 実施の形態２に係る遠心送風機のスクロールケーシング内の空気の流れを示した概念図である。 実施の形態２に係る遠心送風機の変形例である遠心送風機のスクロールケーシング内の空気の流れを示した概念図である。 実施の形態３に係る送風装置の構成を示す図である。 実施の形態４に係る空気調和装置の一例を概念的に示した斜視図である。 実施の形態４に係る空気調和装置の内部構成の一例を示す概念図である。 実施の形態４に係る空気調和装置の内部構成の一例を概念的に示す側面図である。 実施の形態４に係る空気調和装置の変形例の内部構成を示す側面図である。 実施の形態５に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。

以下、実施の形態に係る遠心送風機１について図面等を参照しながら説明する。また、実施の形態に係る送風装置３０、空気調和装置４０及び冷凍サイクル装置５０についても図面等を参照しながら説明する。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一又はこれに相当するものであり、このことは明細書の全文において共通することとする。また、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置及び向きを限定するものではない。

実施の形態１．
［遠心送風機１］
図１は、実施の形態１に係る遠心送風機１の斜視図である。図２は、図１の羽根車２と、スクロールケーシング４の周壁４ｃとの関係を示す概念図である。なお、遠心送風機１は、羽根車２の回転軸方向ＲＳにおいて、両端側から空気が吸い込まれる両吸込型の遠心送風機である。図１で示す遠心送風機１の構成は、反対側も同様の構成となるため、図１を用いて遠心送風機１の構成を説明し、図１とは反対側の遠心送風機１の構成の図示は省略する。まず、図１及び図２を用いて、遠心送風機１の基本的な構造について説明する。遠心送風機１は、例えば、シロッコファン、あるいは、ターボファン等の多翼遠心型の遠心送風機１であり、気流を発生させる羽根車２と、羽根車２を収納するスクロールケーシング４とを有する。

（羽根車２）
羽根車２は、モータ等（図示は省略）によって回転駆動され、回転で生じる遠心力により、径方向外方へ空気を強制的に送出するものである。羽根車２は、図１及び図２に示すように、円盤状の主板２ａと、主板２ａの周縁部２ａ１に設置される複数枚の羽根２ｄと、を有する。なお、主板２ａは板状であればよく、例えば多角形状等、円盤状以外の形状であってもよい。主板２ａの中心部には、モータ（図示は省略）が接続される軸部２ｂが設けられている。主板２ａは、軸部２ｂを介してモータによって回転駆動される。

複数の羽根２ｄは、軸部２ｂを中心とした円周上に配置され、基端が主板２ａに固定されている。複数の羽根２ｄは、軸部２ｂの回転軸ＲＳの軸方向において、主板２ａの両側に設けられている。各羽根２ｄは、主板２ａの周縁部２ａ１に、互いに一定の間隔をあけて配置されている。各羽根２ｄは、例えば湾曲した長方形の板状に形成されており、径方向に沿うように、又は径方向に対して所定の角度に傾斜して設置される。各羽根２ｄは、同じ断面形状が回転軸ＲＳの軸方向に連続する２次元翼であるように形成されているが、ねじれた形状を有する３次元翼であってもよい。また、各羽根２ｄは主板２ａに対してほぼ垂直に立ち上がるように設けられているが、当該構成に限定されものではなく、各羽根２ｄは、主板２ａの垂直方向に対して傾斜して設けられてもよい。

羽根車２は、軸部２ｂの回転軸ＲＳの軸方向において、複数の羽根２ｄの主板２ａと反対側の端部に取り付けられた環状の側板２ｃを有している。側板２ｃは、複数の羽根２ｄを連結することで、各羽根２ｄの先端の位置関係を維持し、かつ、複数の羽根２ｄを補強している。したがって、複数の羽根２ｄのそれぞれは、一端が主板２ａと接続され、他端が側板２ｃと接続されており、主板２ａと側板２ｃとの間に配置されている。

羽根車２は、主板２ａに配置された複数の羽根２ｄにより、筒形状に構成されている。そして、羽根車２は、軸部２ｂの回転軸ＲＳの軸方向において、主板２ａと反対側の側板２ｃ側に、主板２ａと複数の羽根２ｄとで囲まれた空間に気体を流入させるための吸込口２ｅが形成されている。羽根車２は、主板２ａを構成する板面の両側にそれぞれ羽根２ｄ及び側板２ｃが配置されており、主板２ａを構成する板面の両側に吸込口２ｅが形成されている。

羽根車２は、モータ（図示は省略）が駆動することにより、回転軸ＲＳを中心に回転駆動される。羽根車２が回転することで、遠心送風機１の外部の気体が、スクロールケーシング４に形成された吸込口５と、羽根車２の吸込口２ｅとを通り、主板２ａと複数の羽根２ｄとで囲まれる空間に吸込まれる。そして、羽根車２が回転することで、主板２ａと複数の羽根２ｄとで囲まれる空間に吸込まれた空気が、羽根２ｄと隣接する羽根２ｄとの間を通り、径方向外方に送り出される。

（スクロールケーシング４）
スクロールケーシング４は、羽根車２を収納し、羽根車２から吹き出された空気を整流する。スクロールケーシング４は、スクロール部４１と、吐出部４２と、を有する。

（スクロール部４１）
スクロール部４１は、羽根車２が発生させた気流の動圧を静圧に変換する風路を形成する。スクロール部４１は、羽根車２を構成する軸部２ｂの回転軸ＲＳの軸方向から羽根車２を覆い、空気を取り込む吸込口５が形成された側壁４ａと、羽根車２を軸部２ｂの回転軸ＲＳの径方向から羽根車２を囲む周壁４ｃと、を有する。また、スクロール部４１は、吐出部４２と周壁４ｃの巻始部４１ａとの間に位置して曲面を構成し、羽根車２が発生させた気流を、スクロール部４１を介して吐出口４２ａに導く舌部４３を有する。なお、回転軸ＲＳの径方向とは、回転軸ＲＳに垂直な方向である。周壁４ｃ及び側壁４ａにより構成されるスクロール部４１の内部空間は、羽根車２から吹き出された空気が周壁４ｃに沿って流れる空間となっている。

（側壁４ａ）
側壁４ａは、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向において、羽根車２の両側に配置されている。スクロールケーシング４の側壁４ａには、羽根車２とスクロールケーシング４の外部との間を空気が流通できるように、吸込口５が形成されている。吸込口５は円形状に形成され、羽根車２は、吸込口５の中心と羽根車２の軸部２ｂの中心とがほぼ一致するように配置される。なお、吸込口５の形状は、円形状に限定されるものではなく、例えば楕円形状等、他の形状であってもよい。遠心送風機１のスクロールケーシング４は、軸部２ｂの回転軸ＲＳの軸方向において、主板２ａの両側に、吸込口５が形成された側壁４ａを有する両吸込タイプのケーシングである。遠心送風機１は、スクロールケーシング４が側壁４ａを二つ有し、側壁４ａはそれぞれ対向するように配置されている。より詳細には、スクロールケーシングは、側壁４ａとして、第１側壁４ａ１と、第２側壁４ａ２とを有する。第１側壁４ａ１は、第１側板２ｃ１が配置された側の主板２ａの板面に対向する第１吸込口５ａを形成している。第２側壁４ａ２は、第２側板２ｃ２が配置された側の主板２ａの板面に対向する第２吸込口５ｂを形成している。なお、上述した吸込口５は、第１吸込口５ａ及び第２吸込口５ｂの総称である。

側壁４ａに設けられた吸込口５は、ベルマウス３によって形成されている。ベルマウス３は、羽根車２に吸入される気体を整流して羽根車２の吸込口２ｅに流入させる。ベルマウス３は、スクロールケーシング４の外部から内部に向けて開口径が次第に小さくなるように形成されている。側壁４ａの当該構成により、吸込口５近傍の空気は滑らかに流動し、また、吸込口５から羽根車２に効率よく流入する。

（周壁４ｃ）
周壁４ｃは、羽根車２が発生させた気流を、湾曲する壁面に沿わせ、スクロール部４１を介して吐出口４２ａに導く。周壁４ｃは、互いに対向する側壁４ａの間に設けられた壁であり、羽根車２の回転方向Ｒにおいて湾曲面を構成する。周壁４ｃは、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向に対して垂直方向に配置されている。周壁４ｃは、軸部２ｂの径方向から羽根車２を覆い、複数の羽根２ｄと対向する内周面を構成する。周壁４ｃは、羽根車２の羽根２ｄの空気の吹き出し側と対向する。周壁４ｃは、図２に示すように、舌部４３との境界に位置する巻始部４１ａから羽根車２の回転方向Ｒに沿って舌部４３から離れた側の吐出部４２とスクロール部４１との境界に位置する巻終部４１ｂまで設けられている。巻始部４１ａは、湾曲面を構成する周壁４ｃにおいて、羽根車２の回転により発生する気流の上流側の端部であり、巻終部４１ｂは、羽根車２の回転により発生する気流の下流側の端部である。

周壁４ｃは、渦巻形状に形成されている。渦巻形状としては、例えば、対数螺旋、アルキメデス螺旋、あるいは、インボリュート曲線等に基づく渦巻形状がある。周壁４ｃの内周面は、渦巻形状の巻始めとなる巻始部４１ａから渦巻形状の巻終りとなる巻終部４１ｂまで羽根車２の周方向に沿って滑らかに湾曲する湾曲面を構成する。このような構成により、羽根車２から送り出された空気は、吐出部４２の方向へ羽根車２と周壁４ｃとの間隙を滑らかに流動する。このため、スクロールケーシング４内では、舌部４３から吐出部４２へ向かって空気の静圧が効率よく上昇する。なお、周壁４ｃの詳細な構成は後述する。

（吐出部４２）
吐出部４２は、羽根車２が発生させ、スクロール部４１を通過した気流が吐き出される吐出口４２ａを形成する。吐出部４２は、周壁４ｃに沿って流動する空気の流れ方向に直交する断面が、矩形状となる中空の管で構成される。吐出部４２は、羽根車２から送り出されて周壁４ｃと羽根車２との間隙を流動する空気を、スクロールケーシング４の外部へ排出するように案内する流路を形成する。

吐出部４２は、図１に示すように、延設板４２ｂと、ディフューザ板４２ｃと、第１側板４２ｄと、第２側板４２ｅと等で構成される。延設板４２ｂは、周壁４ｃの下流側の巻終部４１ｂに滑らかに連続して、周壁４ｃと一体に形成される。ディフューザ板４２ｃは、スクロールケーシング４の舌部４３と一体に形成されており、延設板４２ｂと対向する。ディフューザ板４２ｃは、吐出部４２内の空気の流れ方向に沿って流路の断面積が次第に拡大するように、延設板４２ｂと所定の角度を有して形成されている。第１側板４２ｄは、スクロールケーシング４の側壁４ａと一体に形成されており、第２側板４２ｅは、スクロールケーシング４の反対側の側壁４ａと一体に形成されている。そして、第１側板４２ｄと第２側板４２ｅとは、延設板４２ｂとディフューザ板４２ｃとの間に形成されている。このように、吐出部４２は、延設板４２ｂ、ディフューザ板４２ｃ、第１側板４２ｄ及び第２側板４２ｅにより、断面矩形状の流路が形成されている。

（舌部４３）
スクロールケーシング４において、吐出部４２のディフューザ板４２ｃと、周壁４ｃの巻始部４１ａとの間に舌部４３が形成されている。舌部４３は、所定の曲率半径で形成されており、周壁４ｃは、舌部４３を介してディフューザ板４２ｃと滑らかに接続されている。舌部４３は、渦巻状流路の巻き終わりから巻き始めへの空気の流入を抑制する。舌部４３は、通風路の上流部に設けられ、羽根車２の回転方向Ｒに向かう空気の流れと、通風路の下流部から吐出口４２ａに向かう吐出方向の空気の流れと、を分流させる役割を有する。また、吐出部４２に流入する空気流れは、スクロールケーシング４を通過する間に静圧が上昇し、スクロールケーシング４内よりも高圧となる。そのため、舌部４３は、このような圧力差を仕切る機能を有する。

（周壁４ｃの詳細な構成）
図３は、実施の形態１に係る遠心送風機１の周壁４ｃと羽根車２との関係を説明する概念図である。図４は、実施の形態１に係る遠心送風機１の変形例である遠心送風機１Ａの周壁４ｃと羽根車２との関係を説明する概念図である。なお、図３及び図４において一点鎖線で示す基準周壁ＬＷは、回転軸ＲＳの軸方向に平行な断面において、互いに対向する側壁４ａ間を直線状に結ぶ一般的な基準周壁ＬＷの位置を表したものである。

上述した羽根車２は、主板２ａと、第１羽根部２ｄ１と、第２羽根部２ｄ２とを有する。第１羽根部２ｄ１と第２羽根部２ｄ２とは、複数の羽根２ｄと側板２ｃとによって構成されている。より詳細には、第１羽根部２ｄ１は、主板２ａと対向して配置される環状の第１側板２ｃ１と、主板２ａと第１側板２ｃ１との間に配置されている複数の羽根２ｄとによって構成されている。第２羽根部２ｄ２は、主板２ａに対して第１側板２ｃ１が配置されている側とは反対側において主板２ａと対向して配置される環状の第２側板２ｃ２と、主板２ａと第２側板２ｃ２との間に配置されている複数の羽根２ｄとによって構成されている。なお、側板２ｃは、第１側板２ｃ１及び第２側板２ｃ２の総称であり、羽根車２は、回転軸ＲＳの軸方向において主板２ａに対して一方の側に第１側板２ｃ１を有し、他方の側に第２側板２ｃ２を有する。

第１羽根部２ｄ１は、主板２ａの一方の板面側に配置されており、第２羽根部２ｄ２は、主板２ａの他方の板面側に配置されている。すなわち、複数の羽根２ｄは、回転軸ＲＳの軸方向において、主板２ａの両側に設けられており、第１羽根部２ｄ１と第２羽根部２ｄ２とは、主板２ａを介して背合わせに設けられている。なお、図３及び図４では、主板２ａに対して上方に第１羽根部２ｄ１が配置されており、主板２ａに対して下方に第２羽根部２ｄ２が配置されている。しかし、第１羽根部２ｄ１と第２羽根部２ｄ２とは、主板２ａを介して背合わせに設けられていればよく、主板２ａに対して下方に第１羽根部２ｄ１が配置され、主板２ａに対して上方に第２羽根部２ｄ２が配置されてもよい。なお、以下の説明では、特に説明のない限り、羽根２ｄを第１羽根部２ｄ１及び第２羽根部２ｄ２の総称として記載する。

周壁４ｃは、第１周壁４４ａと第２周壁４４ｂとを有する。羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向に対して直交する方向において、第１周壁４４ａは、第１羽根部２ｄ１と対向する周壁４ｃであり、第２周壁４４ｂは、第２羽根部２ｄ２と対向する周壁４ｃである。

また、周壁４ｃは、第１膨出部４ｃ１と、第２膨出部４ｃ２と、最小部１４２とを有する。第１膨出部４ｃ１は、羽根車２の径方向において、第１羽根部２ｄ１に対向するように形成されており、第２膨出部４ｃ２は、第２羽根部２ｄ２に対向するように形成されている。すなわち、第１膨出部４ｃ１は、第１周壁４４ａに形成されており、第２膨出部４ｃ２は、第２周壁４４ｂに形成されている。最小部１４２は、羽根車２の径方向において、主板２ａと対向するように形成されている。なお、以下の説明では、膨出部４ｃ１２を、第１膨出部４ｃ１及び第２膨出部４ｃ２の総称として記載する場合がある。膨出部４ｃ１２は、回転軸ＲＳの回転方向Ｒにおいて、スクロールケーシング４の少なくとも一部に存在すればよく、あるいは、回転軸ＲＳの回転方向Ｒにおいて、スクロールケーシング４の全ての領域で存在してもよい。

第１膨出部４ｃ１は、回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離が、回転軸ＲＳと基準周壁ＬＷとの間の距離ＬＳ以上の大きさに形成されている部分である。第１膨出部４ｃ１は、回転軸ＲＳの軸方向において、羽根車２の主板２ａ側の回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１が、羽根車２の側板２ｃ側の回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ２よりも大きくなるように形成されている。周壁４ｃの第１膨出部４ｃ１は、第１最大部１４１ｃを有する。第１最大部１４１ｃは、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向に対して直交する方向における第１周壁４４ａと回転軸ＲＳとの間の距離が、回転軸ＲＳの軸方向において最大となる第１周壁４４ａの位置である。すなわち、第１最大部１４１ｃは、第１羽根部２ｄ１に対向する部分の周壁４ｃに設けられている。第１最大部１４１ｃは、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向において、主板２ａと第１側板２ｃ１との間の中間位置よりも主板２ａ側に形成されている。すなわち、第１最大部１４１ｃは、主板２ａと第１側板２ｃ１との間において、主板２ａから２分の１の距離までに位置している。なお、図３及び図４において、距離Ｒ１は、第１最大部１４１ｃにおける回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離を示している。第１最大部１４１ｃにおける回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１は、遠心送風機１の吸込み風量によって設定され、第１膨出部４ｃ１の膨出量が設定される。

同様に、第２膨出部４ｃ２は、回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離が、回転軸ＲＳと基準周壁ＬＷとの間の距離ＬＳ以上の大きさに形成されている部分である。第２膨出部４ｃ２は、回転軸ＲＳの軸方向において、羽根車２の主板２ａ側の回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１１が、羽根車２の側板２ｃ側の回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１２よりも大きくなるように形成されている。周壁４ｃの第２膨出部４ｃ２は、第２最大部１４１ｄを有する。第２最大部１４１ｄは、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向に対して直交する方向における第２周壁４４ｂと回転軸ＲＳとの間の距離が、回転軸ＲＳの軸方向において最大となる第２周壁４４ｂの位置である。すなわち、第２最大部１４１ｄは、第２羽根部２ｄ２に対向する部分の周壁４ｃに設けられている。第２最大部１４１ｄは、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向において、主板２ａと第２側板２ｃ２との間の中間位置よりも主板２ａ側に形成されている。すなわち、第２最大部１４１ｄは、主板２ａと第２側板２ｃ２との間において、主板２ａから２分の１の距離までに位置している。なお、図３及び図４において、距離Ｒ１１は、第２最大部１４１ｄにおける回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離を示している。第２最大部１４１ｄにおける回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１１は、遠心送風機１の吸込み風量によって設定され、第２膨出部４ｃ２の膨出量が設定される。なお、以下の説明では、最大部１４１を、第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄの総称として記載する。

最小部１４２は、回転軸ＲＳの軸方向において、第１膨出部４ｃ１と、第２膨出部４ｃ２との間に形成されている。最小部１４２は、回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１３が、最大部１４１における回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１及び距離Ｒ１１よりも小さくなるように形成されている。周壁４ｃは、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向において、２つの最大部１４１の間に最小部１４２を有している。すなわち、スクロールケーシング４の周壁４ｃは、回転軸ＲＳの軸方向において、周壁４ｃと回転軸ＲＳとの間の距離が第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄの位置よりも小さくなる位置を最小部１４２と定義した場合に、主板２ａと対向する位置に最小部１４２を有する。

スクロールケーシング４は、回転軸ＲＳの軸方向において、第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄのそれぞれと、最小部１４２との間の周壁４ｃが、回転軸ＲＳの軸方向と直交する方向に対して傾斜するように形成されている。また、スクロールケーシング４は、回転軸ＲＳの軸方向において、第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄのそれぞれと、最小部１４２との間の周壁４ｃが湾曲しているように形成されていることが望ましい。すなわち、周壁４ｃは、最大部１４１と最小部１４２との連続する部分が、Ｒ形状に形成されていることが望ましい。図４に示すように、最小部１４２の羽根車２側の突出量は任意である。スクロールケーシング４は、例えば、羽根車２側の突出量が大きくなるように最小部１４２を構成する壁を延長した仕切壁１４３を設けてもよい。仕切壁１４３は、第１膨出部４ｃ１と羽根車２とによって形成される空間の一部と、第２膨出部４ｃ２と羽根車２とによって形成される空間の一部とを仕切るように形成されている。

スクロールケーシング４は、第１膨出部４ｃ１と、第２膨出部４ｃ２とによって、羽根車２の側板２ｃ側に対して主板２ａ側の渦巻き半径を大きくしている。スクロールケーシング４は、第１膨出部４ｃ１と、第２膨出部４ｃ２と、最小部１４２とによって、第１羽根部２ｄ１と第２羽根部２ｄ２とのそれぞれに対して、最大部１４１を有する。すなわち、スクロールケーシング４は、回転軸ＲＳの軸方向において、第１最大部１４１ｃと、第２最大部１４１ｄとの２つの最大部１４１を有している。

図５は、実施の形態１に係る遠心送風機１の周壁４ｃと羽根車２との関係を回転軸ＲＳの軸方向と平行な方向から見た一例の概念図である。図６は、実施の形態１に係る遠心送風機１の周壁４ｃと羽根車２との関係を回転軸ＲＳの軸方向と平行な方向から見た他の一例の概念図である。図７は、実施の形態１に係る遠心送風機１の周壁４ｃと羽根車２との関係を回転軸ＲＳの軸方向と平行な方向から見た他の一例の概念図である。次に、図５～図７を用いて、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、スクロールケーシング４において、膨出部４ｃ１２が形成されている位置と範囲について説明する。

図５及び図６に示すように、膨出部４ｃ１２は、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、スクロールケーシング４の一部に形成されてもよい。すなわち、第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄは、羽根車２から吹き出された空気の流れを分流させる舌部４３との境界を巻始部４１ａとした場合に、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ａからスクロールケーシング４の吐出口４２ａまでの間の一部に形成されている。膨出部４ｃ１２がスクロールケーシング４の一部に形成される場合には、膨出部４ｃ１２は、遠心送風機１が設置される空気調和装置等のユニットの吸込口のそばに形成されていることが望ましい。遠心送風機１及び遠心送風機１Ａは、空気の吸込み量の多い位置に膨出部４ｃ１２を設けることで、後述する空気の分流が更に効果的に行われる。

図７に示すように膨出部４ｃ１２は、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、スクロールケーシング４の巻始部４１ａから、吐出口４２ａまで連続して形成されてもよい。この場合、膨出部４ｃ１２は、スクロール部４１だけではなく、吐出部４２にも設けられており、膨出部４ｃ１２は、周壁４ｃと延設板４２ｂとに連続して形成されている。すなわち、第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄは、羽根車２から吹き出された空気の流れを分流させる舌部４３との境界を巻始部４１ａとした場合に、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ａからスクロールケーシング４の吐出口４２ａまでの間に連続して形成されている。

［遠心送風機１及び遠心送風機１Ａの動作例］
図８は、実施の形態１に係る遠心送風機１のスクロールケーシング４内の空気の流れを示した概念図である。図９は、実施の形態１に係る遠心送風機１の変形例である遠心送風機１Ａのスクロールケーシング４内の空気の流れを示した概念図である。なお、図８及び図９において、スクロールケーシング４内の実線矢印は、風の流れの一例を示したものである。

羽根車２が回転すると、スクロールケーシング４の外の空気は、羽根車２の両側に形成された吸込口５を通じてスクロールケーシング４の内部に吸い込まれる。この際、スクロールケーシング４の内部に吸い込まれる空気は、ベルマウス３に案内されて羽根車２に吸い込まれる。羽根車２に吸い込まれた空気は、複数の羽根２ｄの間を通る過程で、動圧と静圧とが付加された気流となって羽根車２の径方向外側に向かって吹き出される。羽根車２から吹き出された気流は、スクロール部４１において周壁４ｃの内側と羽根２ｄとの間を案内される間に動圧が静圧に変換され、スクロール部４１を通過後、吐出部４２に形成された吐出口４２ａからスクロールケーシング４の外へ吹き出される。

［遠心送風機１及び遠心送風機１Ａの作用効果］
羽根車２の回転によって吹き出された気流は、羽根車２の回転軸ＲＳ方向に速度分布を持っており、吸込口５側より主板２ａ側で気流の速度が大きくなる。本発明によれば、遠心送風機１及び遠心送風機１Ａは、第１最大部１４１ｃが、回転軸ＲＳの軸方向において、主板２ａと第１側板２ｃ１との間の中間位置よりも主板２ａ側に形成されており、第２最大部１４１ｄが、回転軸ＲＳの軸方向において、主板２ａと第２側板２ｃ２との間の中間位置よりも主板２ａ側に形成されている。遠心送風機１及び遠心送風機１Ａは、第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄによって、羽根車２とスクロールケーシング４の周壁４ｃとの間の距離が側板２ｃ側よりも主板２ａ側で広がる。そのため、２つの吸込口５から流入した空気は、主板２ａ側で合流する際に周壁４ｃ側に向かうため気流の乱れが抑制される。そのため、遠心送風機１及び遠心送風機１Ａは、気流の乱れに起因する圧力損失が低減し、スクロールケーシング４内で気流を効率よく昇圧させることができる。

また、スクロールケーシング４は、回転軸ＲＳの軸方向において、周壁４ｃと回転軸ＲＳとの間の距離が２つの最大部１４１の位置よりも小さくなる位置を最小部１４２と定義した場合に、主板２ａと対向する位置に最小部１４２を有する。遠心送風機１及び遠心送風機１Ａは、主板２ａ側の気流が、２つの最大部１４１と、最小部１４２とによって滑らかに分流するため、周壁４ｃに生じる衝突損失を低減することができる。そして、羽根車２から吹き出された空気は、羽根車２と周壁４ｃとの間の流路幅が広がることで昇圧されながら吐出口４２ａまで案内され吐き出される。また、遠心送風機１及び遠心送風機１Ａは、図９に示すように最小部１４２の羽根車２への突出量を多くすることで仕切壁１４３を設けると、両吸込みによって主板２ａの位置で合流する気流を更に整流することが可能となり、気流を効率よく昇圧することができる。

また、スクロールケーシング４は、回転軸ＲＳの軸方向において、第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄのそれぞれと、最小部１４２との間の周壁４ｃが、回転軸ＲＳの軸方向と直交する方向に対して傾斜している。そのため、吸込口５から流入した空気の流れが主板２ａ側で合流する際に最小部１４２から２つの最大部１４１側に向かいやすくなり気流の乱れが抑制される。そのため、遠心送風機１及び遠心送風機１Ａは、気流の乱れに起因する圧力損失が低減し、スクロールケーシング４内で気流を効率よく昇圧させることができる。

また、スクロールケーシング４は、回転軸ＲＳの軸方向において、第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄのそれぞれと、最小部１４２との間の周壁４ｃが湾曲している。そのため、吸込口５から流入した空気の流れが主板２ａ側で合流する際に最小部１４２から２つの最大部１４１側に向かいやすくなり気流の乱れが抑制される。また、主板２ａで合流する気流は、周壁４ｃの湾曲に沿って流れやすくなるため、遠心送風機１及び遠心送風機１Ａは、更に気流の乱れに起因する圧力損失が低減し、スクロールケーシング４内で気流を効率よく昇圧させることができる。

また、第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄは、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ａからスクロールケーシング４の吐出口４２ａまでの間の一部に形成されている。遠心送風機１及び遠心送風機１Ａは、ユニット６０内において吸込み風量の多い個所に２つの最大部１４１を形成することで、更に気流の乱れに起因する圧力損失を低減させ、スクロールケーシング４内で気流を効率よく昇圧させることができる。

また、第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄは、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ａからスクロールケーシング４の吐出口４２ａまでの間に連続して形成されていてもよい。遠心送風機１及び遠心送風機１Ａのスクロールケーシング４が当該構成で形成されることで、遠心送風機１及び遠心送風機１Ａは、吸込み風量の多い個所を特定しなくても種々のユニット６０に実装することができる。

実施の形態２．
［遠心送風機１］
図１０は、実施の形態２に係る遠心送風機１Ｂの周壁４ｃと羽根車２との関係を説明する概念図である。なお、図１～図９の遠心送風機１等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態２に係る遠心送風機１Ｂは、実施の形態１に係る遠心送風機１における周壁４ｃの形状が異なるものである。従って、以下の説明では、図１０を用いて、実施の形態２に係る遠心送風機１Ｂの周壁４ｃの構成を中心に説明する。

遠心送風機１Ｂは、主板２ａを境に両方の側板２ｃ側で羽根車２と周壁４ｃの距離の最大値が異なる。周壁４ｃは、第１膨出部４ｃ１と、第２膨出部４ｃ２２と、最小部１４２とを有する。第１膨出部４ｃ１の構成は、実施の形態１に係る遠心送風機１と同じ構成である。

第２膨出部４ｃ２２は、回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離が、回転軸ＲＳと基準周壁ＬＷとの間の距離ＬＳ以上の大きさに形成されている部分である。第２膨出部４ｃ２２は、回転軸ＲＳの軸方向において、羽根車２の主板２ａ側の回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１１１が、羽根車２の側板２ｃ側の回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１１２よりも大きくなるように形成されている。また、第２膨出部４ｃ２２は、回転軸ＲＳの軸方向において、回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１１１が、第１膨出部４ｃ１の回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１よりも大きくなるように形成されている。なお、上述したように、距離Ｒ１は、第１最大部１４１ｃにおける回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離を示している。すなわち、実施の形態２に係る遠心送風機１Ｂは、第１膨出部４ｃ１と、第２膨出部４ｃ２との大きさが異なり、第２最大部１４１ｄの周壁４ｃと回転軸ＲＳとの間の第１距離は、第１最大部１４１ｃの周壁４ｃと回転軸ＲＳとの間の第２距離よりも大きい。なお、第１距離は距離Ｒ１１１であり、第２距離は距離Ｒ１である。

周壁４ｃの第２膨出部４ｃ２２は、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向において、回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離が最大となる第２最大部１４１ｄを有する。第２最大部１４１ｄは、第２羽根部２ｄ２に対向する部分の周壁４ｃに設けられている。第２最大部１４１ｄは、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向において、主板２ａと側板２ｃとの間の中間位置よりも主板２ａ側に形成されている。すなわち、第２最大部１４１ｄは、主板２ａと側板２ｃとの間において、主板２ａから２分の１の距離までに位置している。なお、図１０において、距離Ｒ１１１は、第２最大部１４１ｄにおける回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離を示している。第２最大部１４１ｄにおける回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１１１は、遠心送風機１の吸込み風量によって設定され、第２膨出部４ｃ２２の膨出量が設定される。なお、主板２ａに対する第１膨出部４ｃ１と第２膨出部４ｃ２２の位置は図１０の位置と逆になってもよい。第２膨出部４ｃ２２が、主板２ａに対して空気の吸込み量の多い側に設けられることで、遠心送風機１Ｂは、空気の分流が更に効果的に行われる。

最小部１４２は、回転軸ＲＳの軸方向において、第１膨出部４ｃ１と、第２膨出部４ｃ２２との間に形成されている。最小部１４２は、回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１３が、最大部１４１における回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離Ｒ１及び距離Ｒ１１よりも小さくなるように形成されている。すなわち、周壁４ｃは、羽根車２の径方向において、２つの最大部１４１の間に最小部１４２を有している。

図１１は、実施の形態２に係る遠心送風機１Ｂの変形例である遠心送風機１Ｃの周壁４ｃと羽根車２との関係を説明する概念図である。図１１に示すように、最小部１４２の羽根車２側の突出量は任意である。スクロールケーシング４は、例えば、羽根車２側の突出量が大きくなるように最小部１４２を構成する壁を延長した仕切壁１４３を設けてもよい。仕切壁１４３は、第１膨出部４ｃ１と羽根車２とによって形成される空間の一部と、第２膨出部４ｃ２２と羽根車２とによって形成される空間の一部とを仕切るように形成されている。

図１２は、ユニット６０の要部構成を用いて遠心送風機１Ｃと抵抗体との関係を示す概念図である。図１３は、ユニット６０の要部構成を用いて遠心送風機１Ｃと抵抗体との関係を示す他の概念図である。図１２及び図１３は、ユニット６０に配置された遠心送風機１Ｃを表している。なお、ユニット６０とは、後述する送風装置３０、あるいは、空気調和装置４０等の総称である。また、壁面部６１は、後述する送風装置３０のケース７、あるいは、空気調和装置４０のケース１６の壁面である。また、図１２及び図１３において、壁面部６１と、モータ６とが、遠心送風機１Ｃ内に流入する気流の抵抗体である。モータ６は、ケース１６の壁面部６１と対向する位置に配置された空気の流れを妨げる抵抗体である。

遠心送風機１Ｃは、主板２ａに対して、スクロールケーシング４と側壁４ａに対向した位置にある抵抗体との距離が大きい方に第２膨出部４ｃ２２を有する。第２膨出部４ｃ２２の形成位置をこのようにする理由は、スクロールケーシング４と側壁４ａに対向した位置にある抵抗体との距離が大きい方が吸込み風量が多いためである。

具体的には、スクロールケーシング４の一方の側壁４ａと壁面部６１との間の第３距離と、モータ６と他方の側壁４ａとの間の第４距離とを比較した場合に距離の大きい方に第２最大部１４１ｄが配置され距離の小さい方に第１最大部１４１ｃが配置される。換言すると、壁面部６１と壁面部６１と対向する第１側壁４ａ１又は第２側壁４ａ２との間の第３距離と、モータ６とモータ６と対向する第１側壁４ａ１又は第２側壁４ａ２との間の第４距離とを比較した場合に距離の大きい方に第２最大部１４１ｄが配置され距離の小さい方に第１最大部１４１ｃが配置される。なお、第３距離は、図１２及び図１３に示す距離Ｌ１であり、第４距離は、図１２及び図１３に示す距離Ｌ２である。例えば、スクロールケーシング４は、スクロールケーシング４の側壁４ａと気流の抵抗体であるモータ６との間の距離Ｌ２が、側壁４ａと気流の抵抗体である壁面部６１との間の距離Ｌ１よりも大きい場合には、モータ６側に第２膨出部４ｃ２２が配置される。また、スクロールケーシング４は、スクロールケーシング４の側壁４ａと気流の抵抗体である壁面部６１との間の距離Ｌ１が、側壁４ａと気流の抵抗体であるモータ６との間の距離Ｌ２よりも大きい場合には、壁面部６１側に第２膨出部４ｃ２２が配置される。図１２及び図１３では、遠心送風機１Ｃを用いて抵抗体との関係を説明したが、遠心送風機１Ｃの代わりに遠心送風機１Ｂを用いても同じ効果が得られる。

［遠心送風機１Ｂ及び遠心送風機１Ｃの作用効果］
図１４は、実施の形態２に係る遠心送風機１Ｂのスクロールケーシング４内の空気の流れを示した概念図である。図１５は、実施の形態２に係る遠心送風機１Ｂの変形例である遠心送風機１Ｃのスクロールケーシング４内の空気の流れを示した概念図である。羽根車２の回転によって吹き出された気流は、羽根車２の回転軸ＲＳ方向に速度分布を持っており、吸込口５側より主板２ａ側で気流の速度が大きくなる。

図１４及び図１５に示すように、主板２ａ側の気流は、第１膨出部４ｃ１と、第２膨出部４ｃ２２と、最小部１４２とによって滑らかに分流するため、周壁４ｃに生じる衝突損失を低減することができる。そして、羽根車２から吹き出された空気は、膨出部４ｃ１２で羽根車２と周壁４ｃとの間の流路幅が広がることで昇圧されながら吐出口４２ａまで案内され吐き出される。遠心送風機１Ｂ及び遠心送風機１Ｃは、遠心送風機１及び遠心送風機１Ａと同様に両吸込みによって主板２ａの位置で合流する気流を整流することが可能となり、効率よく昇圧することができる。

遠心送風機１Ｂ及び遠心送風機１Ｃは、第２最大部１４１ｄの周壁４ｃと回転軸ＲＳとの間の第１距離が、第１最大部１４１ｃの周壁４ｃと回転軸ＲＳとの間の第２距離よりも大きい。そのため、遠心送風機１Ｂ及び遠心送風機１Ｃは、ユニットへの実装下において、両方の吸込口５の吸込み風量が異なる場合でも、風速に合わせて羽根車２と周壁４ｃとの間の距離を変更することが可能となり、更に効率よく昇圧することができる。

実施の形態３．
［送風装置３０］
図１６は、実施の形態３に係る送風装置３０の構成を示す図である。図１～図１５の遠心送風機１等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態３に係る送風装置３０は、例えば、換気扇、卓上ファンなどである。送風装置３０は、遠心送風機１Ｂと、遠心送風機１Ｂを収容するケース７と、モータ６と、を備えている。

ケース７には、遠心送風機１Ｂに流入する気体が通過するケース吸込口７１と、遠心送風機１Ｂから吹き出された気体が通過するケース吐出口７２との二つの開口が形成されている。送風装置３０は、図１６に示すように、ケース吸込口７１とケース吐出口７２とが対向する位置に形成されている。なお、送風装置３０は、例えば、ケース吸込口７１又はケース吐出口７２のいずれか一方が遠心送風機１Ｂの上方又は下方に形成されているなど、必ずしもケース吸込口７１とケース吐出口７２とが対向する位置に形成されていなくてもよい。ケース７内は、ケース吸込口７１が形成されている部分を備えた空間ＳＰ１とケース吐出口７２が形成されている部分を備えた空間ＳＰ２とが、仕切板７３で仕切られている。遠心送風機１Ｂは、ケース吸込口７１が形成されている側の空間ＳＰ１に吸込口５が位置し、ケース吐出口７２が形成されている側の空間ＳＰ２に吐出口４２ａが位置する状態で設置される。

モータ６は、遠心送風機１Ｂの羽根車２を回転させる。モータ６は、羽根車２の第１羽根部２ｄ１と主板２ａとに囲まれた空間に配置されている。そのため、モータ６は、遠心送風機１Ｂ内で気流の抵抗体となるため第１羽根部２ｄ１側の吸込み風量よりも、第２羽根部２ｄ２側の吸込み風量が多くなる。遠心送風機１Ｂは、吸込み風量の多い第２羽根部２ｄ２側に、第１膨出部４ｃ１と比較して回転軸ＲＳと周壁４ｃとの間の距離が大きい第２膨出部４ｃ２２を配置している。また、周壁４ｃは、第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄがケース吸込口７１に向かって膨出するように形成されている。

［送風装置３０の動作例］
送風装置３０は、モータ６の駆動によって羽根車２が回転すると、ケース吸込口７１を通じてケース７の内部に空気が吸い込まれる。ケース７の内部に吸い込まれた空気は、ベルマウス３に案内され、羽根車２に吸い込まれる。羽根車２に吸い込まれた空気は、羽根車２の径方向外側に向かって吹き出される。羽根車２から吹き出された空気は、スクロールケーシング４の内部を通過後、スクロールケーシング４の吐出口４２ａから吹き出され、ケース７のケース吐出口７２から吹き出される。

［送風装置３０の作用効果］
送風装置３０は、遠心送風機１Ｂの第２最大部１４１ｄの周壁４ｃと回転軸ＲＳとの間の第１距離が、第１最大部１４１ｃの周壁４ｃと回転軸ＲＳとの間の第２距離よりも大きい。そして、モータ６は、第１羽根部２ｄ１と主板２ａとによって囲まれた空間に配置されている。そのため、送風装置３０の遠心送風機１Ｂは、モータ６の有無によって両方の吸込口５の吸込み風量が異なる場合でも、風速に合わせて羽根車２と周壁４ｃの距離を変更することが可能となり、更に効率よく昇圧することができる。

また、送風装置３０は、第１膨出部４ｃ１と第２膨出部４ｃ２２とを有する遠心送風機１Ｂを備えている。遠心送風機１Ｂは、送風装置３０の実装下において、両方の吸込口５の吸込み風量が異なる場合でも、風速に合わせて羽根車２と周壁４ｃの距離を変更することが可能となり、更に効率よく昇圧することができる。送風装置３０は、遠心送風機１Ｂを備えるため、スクロール部４１で効率よく圧力を上昇させることができる。

また、送風装置３０を構成する遠心送風機１Ｂの周壁４ｃは、第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄがケース吸込口７１に向かって膨出するように形成されている。送風装置３０を構成する遠心送風機１Ｂは、ユニット６０内において吸込み風量の多い個所に２つの最大部１４１を形成することで、更に気流の乱れに起因する圧力損失を低減させ、スクロールケーシング４内で気流を効率よく昇圧させることができる。

なお、送風装置３０は、モータ６を第１羽根部２ｄ１で囲まれた空間に配置せず、スクロールケーシング４の外に配置してもよい。この場合、送風装置３０は、側壁４ａとケース７の壁部との距離、あるいは、側壁４ａとモータ６との距離によって、吸込み風量の多い側に遠心送風機１Ｂの第２膨出部４ｃ２２が位置するように構成される。例えば、遠心送風機１Ｂは、スクロールケーシング４の一方の側壁４ａと壁面部６１との間の第３距離と、モータ６と他方の側壁４ａとの間の第４距離とを比較する。第３距離と第４距離とを比較した場合に距離の大きい方に第２最大部１４１ｄが配置され距離の小さい方に第１最大部１４１ｃが配置される。その結果、送風装置３０の遠心送風機１Ｂは、モータ６の有無によって両方の吸込口５の吸込み風量が異なる場合でも、風速に合わせて羽根車２と周壁４ｃの距離を変更することが可能となり、更に効率よく昇圧することができる。

なお、送風装置３０内において、両方の吸込口５からの吸込み風量が略同じである場合には、送風装置３０は、実施の形態１に係る遠心送風機１等を使用することができる。すなわち、送風装置３０は、内蔵する送風機として、遠心送風機１、遠心送風機１Ａ、遠心送風機１Ｂ又は遠心送風機１Ｃのいずれか１つ以上を含むものである。

実施の形態４．
［空気調和装置４０］
図１７は、実施の形態４に係る空気調和装置４０の一例を概念的に示した斜視図である。図１８は、実施の形態４に係る空気調和装置４０の内部構成の一例を示す概念図である。図１９は、実施の形態４に係る空気調和装置４０の内部構成の一例を概念的に示す側面図である。図２０は、実施の形態４に係る空気調和装置４０の変形例の内部構成を示す側面図である。なお、図１～図１６の遠心送風機１等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。また、図１８では、空気調和装置４０の内部構成を示すために、上面部１６ａは省略している。実施の形態４に係る空気調和装置４０は、遠心送風機１、遠心送風機１Ａ、遠心送風機１Ｂ又は遠心送風機１Ｃのいずれか１つ以上と、遠心送風機１等の吐出口４２ａと対向する位置に配置された熱交換器１０と、を備える。また、実施の形態４に係る空気調和装置４０は、空調対象の部屋の天井裏に設置されたケース１６を備えている。なお、以下の説明において、遠心送風機１と示す場合には、遠心送風機１、遠心送風機１Ａ、遠心送風機１Ｂ又は遠心送風機１Ｃのいずれか１つであるものとする。

（ケース１６）
ケース１６は、図１７に示すように、上面部１６ａ、下面部１６ｂ及び側面部１６ｃを含む直方体状に形成されている。なお、ケース１６の形状は、直方体状に限定されるものではなく、例えば、円柱形状、角柱状、円錐状、複数の角部を有する形状、複数の曲面部を有する形状等、他の形状であってもよい。ケース１６は、側面部１６ｃの１つとして、ケース吐出口１７が形成された側面部１６ｃを有する。ケース吐出口１７及びケース吸込口１８の形状は、図１７で示すように矩形状に形成されている。なお、ケース吐出口１７及びケース吸込口１８の形状は、矩形状に限定されるものではなく、例えば、円形状、オーバル形状等でもよく、他の形状であってもよい。ケース１６は、側面部１６ｃのうち、ケース吐出口１７が形成された面の裏となる面に、ケース吸込口１８が形成された側面部１６ｃを有している。ケース吸込口１８には、空気中の塵埃を取り除くフィルタが配置されてもよい。なお、ケース吸込口１８は、遠心送風機１の回転軸ＲＳの軸方向に垂直な位置に形成されていればよく、例えば、図２０に示すように下面部１６ｂにケース吸込口１８ａが形成されてもよい。図１９に示す空気調和装置４０の場合には、側面部１６ｃがケース吸込口１８の形成されたケース１６の壁部であり、図２０に示す空気調和装置４０の場合には、下面部１６ｂがケース吸込口１８ａの形成されたケース１６の壁部である。

ケース１６の内部には、二つの遠心送風機１と、モータ６と、熱交換器１０とが収容されている。遠心送風機１は、羽根車２と、ベルマウス３が形成されたスクロールケーシング４とを備えている。モータ６は、ケース１６の上面部１６ａに固定されたモータサポート９ａによって支持されている。モータ６は、出力軸６ａを有する。出力軸６ａは、側面部１６ｃのうち、ケース吸込口１８が形成された面及びケース吐出口１７が形成された面に対して平行に延びるように配置されている。空気調和装置４０は、図１８に示すように、二つの羽根車２が出力軸６ａに取り付けられている。羽根車２は、ケース吸込口１８からケース１６内に吸い込まれ、ケース吐出口１７から空調対象空間へと吹き出される空気の流れを形成する。なお、ケース１６内に配置される遠心送風機１は、二つに限定されるものではなく、一つ又は三つ以上でもよい。

遠心送風機１は、図１８に示すように、仕切板１９に取り付けられており、ケース１６の内部空間は、スクロールケーシング４の吸い込み側の空間ＳＰ１１と、スクロールケーシング４の吹き出し側の空間ＳＰ１２とが、仕切板１９によって仕切られている。

熱交換器１０は、図１９に示すように、遠心送風機１の吐出口４２ａと対向する位置に配置され、ケース１６内において、遠心送風機１が吐出する空気の風路上に配置されている。熱交換器１０は、ケース吸込口１８からケース１６内に吸い込まれ、ケース吐出口１７から空調対象空間へと吹き出される空気の温度を調整する。なお、熱交換器１０は、公知の構造のものを適用できる。

空気調和装置４０のケース１６内において、遠心送風機１は、吸込み風量の覆い側に膨出部４ｃ１２が配置されるように収容されている。例えば、空気調和装置４０は、図１９に示すように、ケース吸込口１８の側に膨出部４ｃ１２が配置されるように遠心送風機１を内蔵している。また、空気調和装置４０は、図２０に示すように、ケース吸込口１８ａの側に膨出部４ｃ１２が配置されるように遠心送風機１を内蔵している。すなわち、遠心送風機１の周壁４ｃは、第１最大部１４１ｃ及び第２最大部１４１ｄがケース吸込口１８又はケース吸込口１８ａに向かって膨出するように形成されている。

［空気調和装置４０の動作例］
モータ６の駆動によって、羽根車２が回転すると、空調対象空間の空気は、ケース吸込口１８又はケース吸込口１８ａを通じてケース１６の内部に吸い込まれる。ケース１６の内部に吸い込まれた空気は、ベルマウス３に案内され、羽根車２に吸い込まれる。羽根車２に吸い込まれた空気は、羽根車２の径方向外側に向かって吹き出される。羽根車２から吹き出された空気は、スクロールケーシング４の内部を通過後、スクロールケーシング４の吐出口４２ａから吹き出され、熱交換器１０に供給される。熱交換器１０に供給された空気は、熱交換器１０を通過する際に、熱交換され、温度及び湿度調整される。熱交換器１０を通過した空気は、ケース吐出口１７から空調対象空間に吹き出される。

［空気調和装置４０の作用効果］
実施の形態４に係る空気調和装置４０は、実施の形態１に係る遠心送風機１等を備えるため、スクロール部４１で効率よく気流を昇圧することができる。

実施の形態５．
［冷凍サイクル装置５０］
図２１は、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置５０の構成を示す図である。なお、実施の形態５に係る冷凍サイクル装置５０の室内送風機２０２には、遠心送風機１、遠心送風機１Ａ、遠心送風機１Ｂ又は遠心送風機１Ｃのいずれか１つ以上が用いられる。また、以下の説明では、冷凍サイクル装置５０について、空調用途に使用される場合について説明するが、冷凍サイクル装置５０は、空調用途に使用されるものに限定されるものではない。冷凍サイクル装置５０は、例えば、冷蔵庫あるいは冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器などの、冷凍用途又は空調用途に使用される。

実施の形態５に係る冷凍サイクル装置５０は、冷媒を介して外気と室内の空気の間で熱を移動させることにより、室内を暖房又は冷房して空気調和を行う。実施の形態５に係る冷凍サイクル装置５０は、室外機１００と、室内機２００とを有する。冷凍サイクル装置５０は、室外機１００と室内機２００とが冷媒配管３００及び冷媒配管４００により配管接続されて、冷媒が循環する冷媒回路が構成されている。冷媒配管３００は、気相の冷媒が流れるガス配管であり、冷媒配管４００は、液相の冷媒が流れる液配管である。なお、冷媒配管４００には、気液二相の冷媒を流してもよい。そして、冷凍サイクル装置５０の冷媒回路では、圧縮機１０１、流路切替装置１０２、室外熱交換器１０３、膨張弁１０５、室内熱交換器２０１が冷媒配管を介して順次接続されている。

（室外機１００）
室外機１００は、圧縮機１０１、流路切替装置１０２、室外熱交換器１０３、及び膨張弁１０５を有している。圧縮機１０１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。流路切替装置１０２は、例えば四方弁であり、冷媒流路の方向の切り換えが行われる装置である。冷凍サイクル装置５０は、制御装置１１０からの指示に基づいて、流路切替装置１０２を用いて冷媒の流れを切り換えることで、暖房運転又は冷房運転を実現することができる。

室外熱交換器１０３は、冷媒と室外空気との熱交換を行う。室外熱交換器１０３は、暖房運転時には蒸発器の働きをし、冷媒配管４００から流入した低圧の冷媒と室外空気との間で熱交換を行って冷媒を蒸発させて気化させる。室外熱交換器１０３は、冷房運転時には、凝縮器の働きをし、流路切替装置１０２側から流入した圧縮機１０１で圧縮済の冷媒と室外空気との間で熱交換を行って、冷媒を凝縮させて液化させる。室外熱交換器１０３には、冷媒と室外空気との間の熱交換の効率を高めるために、室外送風機１０４が設けられている。室外送風機１０４は、インバータ装置を取り付け、ファンモータの運転周波数を変化させてファンの回転速度を変更してもよい。膨張弁１０５は、絞り装置（流量制御手段）であり、膨張弁１０５を流れる冷媒の流量を調節することにより、膨張弁として機能し、開度を変化させることで、冷媒の圧力を調整する。例えば、膨張弁１０５が、電子式膨張弁等で構成された場合は、制御装置１１０の指示に基づいて開度調整が行われる。

（室内機２００）
室内機２００は、冷媒と室内空気との間で熱交換を行う室内熱交換器２０１及び、室内熱交換器２０１が熱交換を行う空気の流れを調整する室内送風機２０２を有する。室内熱交換器２０１は、暖房運転時には、凝縮器の働きをし、冷媒配管３００から流入した冷媒と室内空気との間で熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化させ、冷媒配管４００側に流出させる。室内熱交換器２０１は、冷房運転時には蒸発器の働きをし、膨張弁１０５によって低圧状態にされた冷媒と室内空気との間で熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発させて気化させ、冷媒配管３００側に流出させる。室内送風機２０２は、室内熱交換器２０１と対面するように設けられている。室内送風機２０２には、実施の形態１に係る遠心送風機１又は実施の形態２に係る遠心送風機１のいずれか１つ以上が適用される。室内送風機２０２の運転速度は、ユーザの設定により決定される。室内送風機２０２には、インバータ装置を取り付け、ファンモータ（図示は省略）の運転周波数を変化させて羽根車２の回転速度を変更してもよい。

［冷凍サイクル装置５０の動作例］
次に、冷凍サイクル装置５０の動作例として冷房運転動作を説明する。圧縮機１０１によって圧縮され吐き出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１０２を経由して、室外熱交換器１０３に流入する。室外熱交換器１０３に流入したガス冷媒は、室外送風機１０４により送風される外気との熱交換により凝縮し、低温の冷媒となって、室外熱交換器１０３から流出する。室外熱交換器１０３から流出した冷媒は、膨張弁１０５によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室内機２００の室内熱交換器２０１に流入し、室内送風機２０２により送風される室内空気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室内熱交換器２０１から流出する。このとき、冷媒に吸熱されて冷却された室内空気は、空調空気となって、室内機２００の吐出口から空調対象空間に吹き出される。室内熱交換器２０１から流出したガス冷媒は、流路切替装置１０２を経由して圧縮機１０１に吸入され、再び圧縮される。以上の動作が繰り返される。

次に、冷凍サイクル装置５０の動作例として暖房運転動作を説明する。圧縮機１０１によって圧縮され吐き出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１０２を経由して、室内機２００の室内熱交換器２０１に流入する。室内熱交換器２０１に流入したガス冷媒は、室内送風機２０２により送風される室内空気との熱交換により凝縮し、低温の冷媒となって、室内熱交換器２０１から流出する。このとき、ガス冷媒から熱を受け取り暖められた室内空気は、空調空気となって、室内機２００の吐出口から空調対象空間に吹き出される。室内熱交換器２０１から流出した冷媒は、膨張弁１０５によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室外機１００の室外熱交換器１０３に流入し、室外送風機１０４により送風される外気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室外熱交換器１０３から流出する。室外熱交換器１０３から流出したガス冷媒は、流路切替装置１０２を経由して圧縮機１０１に吸入され、再び圧縮される。以上の動作が繰り返される。

実施の形態５に係る冷凍サイクル装置５０は、実施の形態１に係る遠心送風機１等を備えるため、スクロール部４１で効率よく気流を昇圧することができる。

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 遠心送風機、１Ａ 遠心送風機、１Ｂ 遠心送風機、１Ｃ 遠心送風機、２ 羽根車、２ａ 主板、２ａ１ 周縁部、２ｂ 軸部、２ｃ 側板、２ｃ１ 第１側板、２ｃ２
第２側板、２ｄ 羽根、２ｄ１ 第１羽根部、２ｄ２ 第２羽根部、２ｅ 吸込口、３
ベルマウス、４ スクロールケーシング、４ａ 側壁、４ａ１ 第１側壁、４ａ２ 第２側壁、４ｃ 周壁、４ｃ１ 第１膨出部、４ｃ１２ 膨出部、４ｃ２ 第２膨出部、４ｃ２２ 第２膨出部、５ 吸込口、５ａ 第１吸込口、５ｂ 第２吸込口、６ モータ、６ａ 出力軸、７ ケース、９ａ モータサポート、１０ 熱交換器、１６ ケース、１６ａ 上面部、１６ｂ 下面部、１６ｃ 側面部、１７ ケース吐出口、１８ ケース吸込口、１８ａ ケース吸込口、１９ 仕切板、３０ 送風装置、４０ 空気調和装置、４１ スクロール部、４１ａ 巻始部、４１ｂ 巻終部、４２ 吐出部、４２ａ 吐出口、４２ｂ 延設板、４２ｃ ディフューザ板、４２ｄ 第１側板、４２ｅ 第２側板、４３
舌部、４４ａ 第１周壁、４４ｂ 第２周壁、５０ 冷凍サイクル装置、６０ ユニット、６１ 壁面部、７１ ケース吸込口、７２ ケース吐出口、７３ 仕切板、１００ 室外機、１０１ 圧縮機、１０２ 流路切替装置、１０３ 室外熱交換器、１０４ 室外送風機、１０５ 膨張弁、１１０ 制御装置、１４１ 最大部、１４１ｃ 第１最大部、１４１ｄ 第２最大部、１４２ 最小部、１４３ 仕切壁、２００ 室内機、２０１ 室内熱交換器、２０２ 室内送風機、３００ 冷媒配管、４００ 冷媒配管。

Claims (14)

1. 回転駆動される主板と、前記主板と対向して配置される環状の第１側板及び前記主板と前記第１側板との間に配置されている複数の羽根によって構成されている第１羽根部と、前記主板に対して前記第１側板が配置されている側とは反対側において前記主板と対向して配置される環状の第２側板及び前記主板と前記第２側板との間に配置されている複数の羽根によって構成されている第２羽根部と、を有する羽根車と、
   渦巻形状に形成された周壁と、前記第１側板が配置された側の前記主板の板面に対向する第１吸込口が形成された第１側壁と、前記第２側板が配置された側の前記主板の板面に対向する第２吸込口が形成された第２側壁と、を有し、前記羽根車を収納するスクロールケーシングと、
   を備え、
   前記第１羽根部と対向する前記周壁を第１周壁及び前記第２羽根部と対向する前記周壁を第２周壁と定義し、
   前記羽根車の回転軸の軸方向に対して直交する方向における前記第１周壁と前記回転軸との間の距離が、前記軸方向において最大となる前記第１周壁の位置を第１最大部と定義し、
   前記軸方向に対して直交する方向における前記第２周壁と前記回転軸との間の距離が、前記軸方向において最大となる前記第２周壁の位置を第２最大部と定義した場合に、
   前記第１最大部は、前記軸方向において、前記主板と前記第１側板との間の中間位置よりも前記主板側に形成されており、前記第２最大部は、前記軸方向において、前記主板と前記第２側板との間の中間位置よりも前記主板側に形成されている遠心送風機。
2. 前記周壁において、前記周壁と前記回転軸との間の距離が前記第１最大部及び前記第２最大部の位置よりも小さくなる位置を最小部と定義した場合に、
   前記周壁は、前記主板と対向する位置に前記最小部を有する請求項１に記載の遠心送風機。
3. 前記スクロールケーシングは、
   前記第１最大部及び前記第２最大部のそれぞれと、前記最小部との間の前記周壁が、前記軸方向と直交する方向に対して傾斜している請求項２に記載の遠心送風機。
4. 前記スクロールケーシングは、
   前記第１最大部及び前記第２最大部のそれぞれと、前記最小部との間の前記周壁が湾曲している請求項３に記載の遠心送風機。
5. 前記第１最大部及び前記第２最大部は、
   前記羽根車から吹き出された空気の流れを分流させる舌部との境界を巻始部とした場合に、前記羽根車の回転方向において、前記巻始部から前記スクロールケーシングの吐出口までの間の一部に形成されている請求項１～４のいずれか１項に記載の遠心送風機。
6. 前記第１最大部及び前記第２最大部は、
   前記羽根車から吹き出された空気の流れを分流させる舌部との境界を巻始部とした場合に、前記羽根車の回転方向において、前記巻始部から前記スクロールケーシングの吐出口までの間に連続して形成されている請求項１～４のいずれか１項に記載の遠心送風機。
7. 前記第２最大部と前記回転軸との間の第１距離が、前記第１最大部と前記回転軸との間の第２距離よりも大きい請求項１～６のいずれか１項に記載の遠心送風機。
8. 前記主板を回転させるモータを更に備え、
   前記モータは、前記第１羽根部と前記主板とによって囲まれた空間に配置されている請求項７に記載の遠心送風機。
9. 請求項１～８のいずれか１項に記載の遠心送風機と、
   前記遠心送風機を収容するケースと、
   を備える送風装置。
10. 請求項７に記載の遠心送風機と、
    前記遠心送風機を収容するケースと、
    前記ケースの壁面部と対向する位置に配置された空気の流れを妨げる抵抗体と、
    を備え、
    前記遠心送風機は、
    前記壁面部と、前記壁面部と対向する前記第１側壁又は前記第２側壁との間の第３距離と、前記抵抗体と、前記抵抗体と対向する前記第１側壁又は前記第２側壁との間の第４距離とを比較した場合に距離の大きい方に前記第２最大部が配置され距離の小さい方に前記第１最大部が配置される前記スクロールケーシングを有する送風装置。
11. 前記ケースには、前記遠心送風機に流入する気体が通過するケース吸込口が形成されており、
    前記周壁は、前記第１最大部及び前記第２最大部が前記ケース吸込口に向かって膨出するように形成されている請求項９又は１０に記載の送風装置。
12. 請求項１～８のいずれか１項に記載の遠心送風機と、
    当該遠心送風機の吐出口と対向する位置に配置された熱交換器と、
    を備える空気調和装置。
13. 前記遠心送風機と、前記熱交換器とを収納し、前記遠心送風機に流入する気体が通過するケース吸込口が形成された壁部を有するケースを更に備え、
    前記周壁は、前記第１最大部及び前記第２最大部が前記ケース吸込口に向かって膨出するように形成されている請求項１２に記載の空気調和装置。
14. 請求項１～８のいずれか１項に記載の遠心送風機を備える冷凍サイクル装置。

Images