JPWO2019082949A1 - 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

Abstract

送風機（１）は、ファン（２）と、ファン（２）の回転軸の軸方向からファン（２）を覆い、空気を取り込む吸込口が形成された側壁（４ｃ）、ファン（２）が発生させた気流を吐出する吐出口（４１）、気流を吐出口（４１）に導く舌部（４ｂ）、ファン（２）を回転軸の径方向から囲む周壁（４ａ）、及び側壁（４ｃ）の吸込口（５）に沿って設けられたベルマウス（３）を有するスクロールケーシング（４）とを備え、ベルマウス（３）は、吸込口（５）を通過する空気の流れ方向において上流側の端部である上流端（３ａ）と、流れ方向において下流側の端部である下流端（３ｂ）とを有し、舌部（４ｂ）よりもファン（２）の回転方向の角度が大きい箇所における上流端（３ａ）と下流端（３ｂ）との回転軸の径方向の距離は、舌部（４ｂ）に隣接する箇所における上流端（３ａ）と下流端（３ｂ）との径方向の距離より長くなっている。

Description

本発明は、スクロールケーシングを有する遠心送風機並びにこれを備えた送風装置、空気調和装置及び冷凍サイクル装置に関する。

遠心送風機のスクロールケーシングには吸込口に吸い込まれる気流を案内するベルマウスが設けられる。遠心送風機は、ベルマウスの上流端と下流端との軸方向の距離が短いと、気流の向きが急激に変更することになり、流れの乱れが発生して送風効率が低下する。特許文献１には、スクロールケーシングのベルマウスの少なくとも空気流入速度の大きい部分を、スクロールケーシングから外方に向かって突出させた遠心送風機が開示されている。

特許文献１に開示される発明は、部分的にベルマウスの上流端と下流端との軸方向の距離が長くなるため、吸込口で気流の流れを緩やかに変更することになり、流れの乱れが発生しにくくなり、送風効率の低下を抑制する効果が得られる。

特公平５−１７４００号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示される発明は、ベルマウスが径方向には拡大されていないため、送風効率を向上させる余地があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、送風効率の向上を図った遠心送風機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る遠心送風機は、円盤状の主板及び主板の周縁部に設置される複数枚の羽根を有するファンと、ファンの回転の中心となる回転軸の軸方向からファンを覆い、空気を取り込む吸込口が形成された側壁、ファンが発生させた気流を吐出する吐出口、気流を吐出口に導く舌部、ファンを回転軸の径方向から囲む周壁、及び側壁の吸込口に沿って設けられたベルマウスを有するスクロールケーシングとを備える。ベルマウスは、吸込口を通過する空気の流れ方向において上流側の端部である上流端と、流れ方向において下流側の端部である下流端とを有する。舌部よりもファンの回転方向の角度が大きい箇所における上流端と下流端との回転軸の径方向の距離は、舌部に隣接する箇所における上流端と下流端との径方向の距離よりも長くなっている。

本発明に係る遠心送風機は、送風効率を向上させることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る送風機の斜視図 実施の形態１に係る送風機の上面図 実施の形態１に係る送風機の断面図 実施の形態１に係る送風機の変形例１を示す上面図 実施の形態１に係る送風機の変形例１を示す断面図 実施の形態１に係る送風機の変形例２を示す斜視図 実施の形態１に係る送風機の変形例２を示す上面図 実施の形態１に係る送風機の変形例２を示す断面図 実施の形態１に係る送風機の変形例３を示す上面図 実施の形態１に係る送風機の変形例４を示す上面図 実施の形態１に係る送風機の変形例４を示す断面図 実施の形態１に係る送風機の変形例５を示す上面図 実施の形態１に係る送風機の変形例６を示す上面図 実施の形態１に係る送風機の変形例７を示す上面図 本発明の実施の形態２に係る送風機の断面図 本発明の実施の形態３に係る送風機の断面図 本発明の実施の形態４に係る送風機の断面図 本発明の実施の形態５に係る送風機の上面図 実施の形態５に係る送風機の断面図 本発明の実施の形態６に係る送風機の断面図 本発明の実施の形態７に係る送風機の断面図 本発明の実施の形態８に係る送風機の断面図 本発明の実施の形態９に係る送風機の断面図 本発明の実施の形態１０に係る送風装置の構成を示す図 本発明の実施の形態１１に係る空気調和装置の斜視図 実施の形態１１に係る空気調和装置の内部構成を示す図 実施の形態１１に係る空気調和装置の断面図 本発明の実施の形態１２に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係る遠心送風機、送風装置、空気調和装置及び冷凍サイクル装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る送風機の斜視図である。図２は、実施の形態１に係る送風機の上面図である。図３は、実施の形態１に係る送風機の断面図である。図３は、図２中のIII-III線に沿った断面を示している。多翼遠心型の遠心送風機である送風機１は、気流を発生させるファン２と、ファン２に取り込まれる気流を整流するベルマウス３が設けられたスクロールケーシング４とを有する。

ファン２は、円盤状の主板２ａと、主板２ａに対向するリング状の側板２ｃと、主板２ａの周縁部に設けられた複数の羽根２ｄとを備える。羽根２ｄは、主板２ａと側板２ｃとの間で回転軸ＡＸを取り囲む。主板２ａの中心部には、ボス部２ｂが設けられている。ボス部２ｂの中央には、ファンモータ６の出力軸６ａが接続され、ファン２はファンモータ６の駆動力によって回転される。なお、ファン２は、側板２ｃを備えない構造であってもよい。

スクロールケーシング４は、ファン２を囲んでおり、ファン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、ファン２を回転軸ＡＸの軸方向から覆う側壁４ｃと、ファン２を回転軸ＡＸの径方向から覆う周壁４ａと、ファン２が発生させた気流を吐出する吐出口４１と、ファン２が発生させる気流を吐出口４１へ導く舌部４ｂとを備える。なお、回転軸ＡＸの径方向とは、回転軸ＡＸに垂直な方向である。周壁４ａ及び側壁４ｃが構成するスクロール部４ｅの内部は、ファン２から吹き出された空気が周壁４ａに沿って流れる空間となっている。

周壁４ａは、舌部４ｂ側の吐出口４１の端部４１ａからファン２の回転方向に沿って舌部４ｂから離れた側の吐出口４１の端部４１ｂまでの部分に設けられている。したがって、スクロール部４ｅから吐出口４１に通じる部分には、周壁４ａは設けられていない。ファン２の回転軸ＡＸと周壁４ａとの距離は、舌部４ｂと周壁４ａが吐出口４１に繋がる箇所との間では、舌部４ｂを基準としたファン２の回転方向に沿った角度θが大きくなるにつれて長くなっている。ファン２の回転軸ＡＸと周壁４ａとの距離は、端部４１ａの部分において最短となっている。

スクロールケーシング４の側壁４ｃには、吸込口５が形成されている。また、側壁４ｃには、吸込口５を通じてスクロールケーシング４に吸い込まれる気流を案内するベルマウス３が形成されている。ベルマウス３は、ファン２が吸込口５に対向する位置に形成されている。ベルマウス３は、吸込口５を通じてスクロールケーシング４に吸い込まれる気流の上流側の端部である上流端３ａから下流側の端部である下流端３ｂに向かって風路が狭くなる形状である。実施の形態１に係る送風機１において、ベルマウス３は、回転軸ＡＸを含む平面における断面形状が曲線となる曲面で形成されているが、回転軸ＡＸを含む平面における断面形状が直線となる曲面で形成されていてもよい。すなわち、ベルマウス３は、円錐台の側面状であってもよい。

ベルマウス３の周縁部には、主板２ａから遠ざかる方向に凸の彎曲面を有し、ベルマウス３とスクロールケーシング４の周壁４ａとを滑らかに繋ぐ彎曲部３１が設けられている。なお、ここでの滑らかとは、ベルマウス３と周壁４ａとで曲面の傾きが連続して変化しており、ベルマウス３と周壁４ａとの境界にエッジが形成されないことを意味する。

吐出口４１とスクロール部４ｅとの境界部には、段差４２が設けられており、スクロール部４ｅから吐出口４１側に進行する気流は、断面積が縮小される。スクロール部４ｅから吐出口４１側に進行する気流の断面積が縮小されることで、吐出口４１を通じてスクロールケーシング４の外に吹き出される気流の流速が速くなる。

ベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離は、端部４１ａの部分と端部４１ｂの部分との間において、端部４１ａを基準としたファン２の回転方向の角度が大きい箇所ほど長くなっている。

端部４１ａを基準としたファン２の回転方向に沿った角度がθ度の箇所におけるベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離をＬ_θとする。Ｌ_０は、上面視において端部４１ａと回転軸ＡＸとを結ぶ線分上での上流端３ａと下流端３ｂとの距離と定義できる。また、Ｌ_２７０は、上面視において端部４１ｂと回転軸ＡＸとを結ぶ線分上での上流端３ａと下流端３ｂとの距離と定義できる。実施の形態１に係る送風機１においては、Ｌ_０よりもＬ_９０の方が長くなっており、Ｌ_９０よりもＬ_１８０の方が長くなっている。ベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離Ｌは、スクロールケーシング４の吐出口４１に繋がるＬ_２７０で最大となった後、端部４１ａの部分に当たるＬ_３６０で最小になる。一例を挙げると、ベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離Ｌ_θは、θが０度から２７０度の範囲では、θが大きくなるにともなって長くなる。ベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離Ｌ_θは、端部４１ａの部分から端部４１ｂの部分にかけて連続的に増加しても良いし、段階的に増加してもよい。なお、ベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離が最大となる角度は、０度から３６０度の間の角度であればよく、例示する２７０度には限定されない。すなわち、端部４１ａを基準としファン２の回転方向に沿う角度が０度から３６０度の間の部分でベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離が最大となり、ファン２の回転方向に沿って漸減すればよい。

ここでは、端部４１ａを基準としたファン２の回転方向の角度が２７０度の箇所で周壁４ａが吐出口４１に繋がっているが、周壁４ａが吐出口４１に繋がる位置は、端部４１ａから２７０度の位置に限定はされない。

ファン２が回転すると、スクロールケーシング４の外の空気は、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。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に案内されてファン２に吸い込まれる。ファン２に吸い込まれた空気は、径方向外側に向かってファン２から吹き出される。ファン２から吹き出された空気は、スクロール部４ｅを通過後、吐出口４１からスクロールケーシング４の外へ吹き出される。

ベルマウス３は、端部４１ａの部分以外の部分での上流端３ａと下流端３ｂとの距離が、端部４１ａの部分での上流端３ａと下流端３ｂとの距離よりも長いため、吸込口５からスクロールケーシング４に吸い込まれる気流は、ベルマウス３から剥離しにくい。したがって、実施の形態１に係る送風機１は、送風効率の低下を抑制し、騒音を低減することができる。

実施の形態１に係る送風機１は、ベルマウス３とスクロールケーシング４の周壁４ａとが彎曲部３１で滑らかに繋がっているため、周壁４ａの側方の空気は彎曲部３１に沿ってベルマウス３へと導かれる。したがって、ベルマウス３とスクロールケーシング４の周壁４ａとの境界部を彎曲部３１で滑らかに繋ぐことにより、送風効率を高めることができる。

図４は、実施の形態１に係る送風機の変形例１を示す上面図である。図５は、実施の形態１に係る送風機の変形例１を示す断面図である。図５は、図４中のV-V線に沿った断面を示している。変形例１に係る送風機１では、スクロールケーシング４は、二つの部品を連結して構成される。二つの部品は、一方の凹部と他方の凸部とを係合させた係合部４４において結合されている。二つの係合部４４のうちの一方は、ベルマウス３の上流端３ａとスクロールケーシング４の周壁４ａとの間の側壁４ｃに配置されている。なお、上流端３ａと側壁４ｃとを接続する接続部４３に係合部４４を設けてもよい。

実施の形態１の変形例１に係る送風機１は、ベルマウス３を構成する部品同士を結合する係合部４４の少なくとも一つを、ベルマウス３の上流端３ａとスクロールケーシング４の周壁４ａとの間、かつ回転軸ＡＸの軸方向において、上流端３ａよりも主板２ａの近くに配置しているため、吸込口５からスクロールケーシング４に吸い込まれる気流が係合部４４によって妨げられにくい。したがって、変形例１に係る送風機１は、全ての係合部をベルマウスの上流端と吸込口との間に配置する送風機よりも送風効率を高めることができる。

以上のように、実施の形態１に係る送風機１においては、ベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離が、ファン２の回転方向に沿って端部４１ａの部分での径方向から増大するため、ベルマウス３での流れの剥離を抑制できる。したがって、実施の形態１に係る送風機１は、ベルマウス３での流れの剥離を抑制することで、高効率化及び低騒音化を図ることができる。

なお、ベルマウス３は、端部４１ａ以外の部分ではスクロールケーシング４の周壁４ａまで達していなくてもよい。図６は、実施の形態１に係る送風機の変形例２を示す斜視図である。図７は、実施の形態１に係る送風機の変形例２を示す上面図である。図８は、実施の形態１に係る送風機の変形例２を示す断面図である。図８は、図７中のVIII-VIII線に沿った断面を示している。ベルマウス３の上流端３ａと側壁４ｃとは、接続部４３で繋がっている。図６から図８に示す送風機１は、端部４１ａ以外の部分ではベルマウス３がスクロールケーシング４の周壁４ａまで達していないことを除いては、図１から図３に示した送風機１と同様である。端部４１ａ以外の部分ではベルマウス３がスクロールケーシング４の周壁４ａまで達していない構造であっても、ベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離が、ファン２の回転方向に沿って端部４１ａの部分での径方向から増大していれば、ベルマウス３での流れの剥離を抑制する効果は同様に得られる。

図９は、実施の形態１に係る送風機の変形例３を示す上面図である。図９に示す送風機１は、図６から図８に示す送風機１と同様に、ベルマウス３の上流端３ａと側壁４ｃとが接続部４３で繋がっている。変形例３に係る送風機１は、ファン２の回転軸ＡＸの軸方向から見た場合に、ベルマウス３の外形が直線となる平面部４５を有する。図９に示すように、平面部４５は舌部４ｂと反対側の部分に設けられている。スクロールケーシング４の舌部４ｂの反対側の部分とは、端部４１ａを基準としファン２の回転方向に沿う角度が１２０度よりも大きく２４０度未満の部分である。図９に示す平面部４５は、端部４１ａを基準としファン２の回転方向に沿う角度が１８０度の位置を中心に設けられている。変形例３に係る送風機１は、平面部４５によりベルマウス３での圧力変動を抑制することができ、騒音を低減することができる。

図１０は、実施の形態１に係る送風機の変形例４を示す上面図である。図１１は、実施の形態１に係る送風機の変形例４を示す断面図である。図１１は、図１０中のXI-XI線に沿った断面を示している。変形例４に係る送風機１は、二つの係合部４４の一方が、ベルマウス３の上流端３ａとスクロールケーシング４の周壁４ａとの間、かつ回転軸ＡＸの軸方向において、上流端３ａよりも主板２ａの近くにある。変形例４に係る送風機１は、係合部４４がベルマウス３の上流端３ａよりも下方に位置することにより、ベルマウス３への吸込み気流を阻害することなく、ベルマウス３での流れの剥離を抑制する効果を得ることができる。

図１２は、実施の形態１に係る送風機の変形例５を示す上面図である。図１２に示す送風機１は、ファン２の回転軸ＡＸの軸方向から見た場合に、ベルマウス３の外形が回転軸ＡＸから遠ざかる方向に凸で部分的に曲率が小さい曲線となる曲面部４６を有する。変形例５に係る送風機１は、舌部４ｂの反対側の位置に曲面部４６を設けることで、ベルマウス３での急な圧力変動を緩和することができ、平面部４５を設ける変形例３と比較してさらに騒音を低減できる。

図１３は、実施の形態１に係る送風機の変形例６を示す上面図である。図１３に示す送風機１は、スクロールケーシング４の巻き始めの部分に平面部４５を設けている。スクロールケーシング４の巻き始めの部分とは、端部４１ａを基準としファン２の回転方向に沿う角度が０度よりも大きく１２０度未満の部分である。図１３に示す平面部４５は、端部４１ａを基準としファン２の回転方向に沿う角度が９０度の位置を中心に設けられている。変形例６に係る送風機１は、スクロールケーシング４の巻き始めの部分に平面部４５を設けることにより、スクロールケーシング４の巻き始めの部分でのベルマウス３での圧力変動を低減し、低騒音化を図ることができる。

図１４は、実施の形態１に係る送風機の変形例７を示す上面図である。図１４に示す送風機１は、スクロールケーシング４の巻き終わりの部分に平面部４５を設けている。スクロールケーシング４の巻き終わりの部分とは、端部４１ａを基準としファン２の回転方向に沿う角度が２４０度よりも大きく３６０度未満の部分である。図１４に示す平面部４５は、端部４１ａを基準としファン２の回転方向に沿う角度が２７０度の位置を中心に設けられている。変形例７に係る送風機１は、スクロールケーシング４の巻き終わりの部分に平面部４５を設けることにより、スクロールケーシング４の巻き終わりの部分でのベルマウス３での圧力変動を低減し、低騒音化を図ることができる。

上記の変形例３から変形例７は、組み合わせることが可能である。例えば、スクロールケーシング４の巻き始めの部分と、スクロールケーシング４の巻き終わりの部分と、舌部４ｂの反対側の位置との少なくとも一つに、平面部４５又は曲面部４６を設けることで、低騒音化を図ることができる。また、スクロールケーシング４の巻き始めの部分に曲面部４６を設けた上で、ベルマウス３の上流端３ａとスクロールケーシング４の周壁４ａとの間、かつ回転軸ＡＸの軸方向において、上流端３ａよりも主板２ａの近くに係合部４４を設けることができる。

実施の形態２．
図１５は、本発明の実施の形態２に係る送風機の断面図である。実施の形態２に係る送風機１において、ベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離Ａは、ベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの軸方向の距離Ｂよりも大きく、Ａ＞Ｂとなっている。

実施の形態２に係る送風機１において、上流端３ａから下流端３ｂにかけてベルマウス３の曲率は、Ａ＝Ｂで断面が円弧状である場合よりも小さくなるため、Ａ＝Ｂで断面が円弧状である場合と比較すると、吸い込み空気流がベルマウス３から剥がれにくくなる効果を高めることができる。

実施の形態３．
図１６は、本発明の実施の形態３に係る送風機の断面図である。実施の形態３に係る送風機１において、ベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離Ａよりも、ベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの回転軸ＡＸの軸方向の距離Ｂが大きく、Ａ＜Ｂとなっている。

距離Ａよりも距離Ｂを大きくした場合、上流端３ａから下流端３ｂにかけてベルマウス３の曲率は、距離Ａ＝距離Ｂで断面が円弧状である場合よりも小さくなる効果と、上流端３ａから下流端３ｂにかけて、吸い込み空気流がベルマウス３で、回転軸ＡＸの軸方向により転向されることにより、ファン２に対して、軸方向で均一な気流を送り込むことができる。これにより、実施の形態３に係る送風機１は、回転軸ＡＸの軸方向におけるファン２の仕事率が上昇するため、高効率化及び低騒音化を図ることができる。

実施の形態４．
図１７は、本発明の実施の形態４に係る送風機の断面図である。実施の形態４に係る送風機１は、ベルマウス３の周縁部に彎曲部３１が設けられておらず、ベルマウス３の上流端３ａが周壁４ａの端部に位置している。この他は実施の形態１に係る送風機１と同様である。

実施の形態４に係る送風機１は、周壁４ａとベルマウス３との境界部に彎曲部３１が設けられた実施の形態１に係る送風機１と比較すると送風効率は劣るものの、ベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離が、端部４１ａを基準としたファン２の回転方向に沿った角度によらず一定である構造の送風機と比較して高効率化及び低騒音化を実現できるという効果は得られる。

実施の形態５．
図１８は、本発明の実施の形態５に係る送風機の上面図である。図１９は、実施の形態５に係る送風機の断面図である。図１９は、図１８中のXIX-XIX線に沿った断面を示している。実施の形態５に係る送風機１は、スクロール部４ｅと吐出口４１との境界部に段差４２が設けられていない点で、実施の形態１と相違する。

実施の形態５に係る送風機１は、スクロール部４ｅの内部において、ファン２が発生させる気流が、スクロール部４ｅから吐出口４１へ進行する際に段差を通過することによって抵抗を受けることがないため、送風効率を高めることができる。

実施の形態６．
図２０は、本発明の実施の形態６に係る送風機の断面図である。実施の形態６に係る送風機１では、ファン２の回転軸ＡＸの軸方向におけるベルマウス３の下流端３ｂの位置は、一定である。実施の形態６に係る送風機１では、ファン２の回転軸ＡＸの軸方向におけるベルマウス３の上流端３ａの位置は、端部４１ａの部分から端部４１ｂの部分にかけて、変化している。したがって、図２０に示すように、端部４１ａを基準とした角度θが１８０度の箇所での上流端３ａは、端部４１ａの部分での上流端３ａよりも主板２ａから離れた位置に配置されている。この他は、実施の形態５に係る送風機１と同様である。

実施の形態６に係る送風機１は、吸込口５での流れの剥離を軸方向においても抑制できるため、実施の形態１に係る送風機１よりもさらに高効率化及び低騒音化を図ることができる。

実施の形態６に係る送風機１は、吐出口４１と逆方向にケース吸込口を有するケースに収容する場合に、ケース吸込口側でベルマウス３の上流端３ａが主板２ａから離れた位置に配置されるため、ベルマウス３の曲率を小さくすることができる。したがって、実施の形態６に係る送風機１は、ベルマウス３での気流の剥離を低減し、送風効率を上げることができる。

実施の形態７．
図２１は、本発明の実施の形態７に係る送風機の断面図である。実施の形態７に係る送風機１では、ファン２の回転軸ＡＸの軸方向におけるベルマウス３の下流端３ｂの位置は、端部４１ａの部分から端部４１ｂの部分にかけて変化している。また、実施の形態７に係る送風機１では、ファン２の回転軸ＡＸの軸方向におけるベルマウス３の上流端３ａの位置は、端部４１ａの部分から端部４１ｂの部分にかけて、変化している。端部４１ａを基準とした角度θが１８０度の箇所での上流端３ａは、端部４１ａの部分での上流端３ａよりも主板２ａから離れた位置に配置されている。端部４１ａを基準とした角度θが１８０度の箇所での下流端３ｂは、端部４１ａの部分での下流端３ｂよりも主板２ａから離れた位置に配置されている。この他は、実施の形態５と同様である。

実施の形態７に係る送風機１は、実施の形態６に係る送風機１と同様に、吐出口４１と逆方向にケース吸込口を有するケースに収容する場合に、ケース吸込口側でベルマウス３の上流端３ａが主板２ａから離れた位置に配置されるため、ベルマウス３の曲率を小さくすることができる。したがって、実施の形態７に係る送風機１は、ベルマウス３での気流の剥離を低減し、送風効率を上げることができる。

実施の形態８．
図２２は、本発明の実施の形態８に係る送風機の断面図である。実施の形態８に係る送風機１では、ファン２の回転軸ＡＸの軸方向におけるベルマウス３の下流端３ｂの位置は、一定である。実施の形態８に係る送風機１では、ファン２の回転軸ＡＸの軸方向におけるベルマウス３の上流端３ａの位置は、端部４１ａの部分から端部４１ｂの部分にかけて、変化している。端部４１ａを基準とした角度θが１８０度の箇所での上流端３ａは、端部４１ａの部分での上流端３ａよりも主板２ａに近い位置に配置されている。この他は、実施の形態１に係る送風機１と同様である。

実施の形態８に係る送風機１は、吐出口４１と逆方向にケース吸込口を有するケースに収容する場合に、ケース吸込口側でベルマウス３の上流端３ａが主板２ａに近い位置に配置されるため、送風機１を収容するケースとの間の風路を広く確保できる。したがって、実施の形態８に係る送風機１は、送風効率を上げることができる。また、実施の形態８に係る送風機１は、吐出口４１及び端部４１ａの側でベルマウス３の上流端３ａを主板２ａから離れた位置に配置し、ベルマウス３の軸方向で曲率を小さくすることで、定在波による騒音悪化を低減させることができる。

実施の形態９．
図２３は、本発明の実施の形態９に係る送風機の断面図である。実施の形態９に係る送風機１では、ファン２の回転軸ＡＸの軸方向におけるベルマウス３の下流端３ｂの位置は、端部４１ａの部分から端部４１ｂの部分にかけて変化している。また、実施の形態９に係る送風機１では、ファン２の回転軸ＡＸの軸方向におけるベルマウス３の上流端３ａの位置は、端部４１ａの部分から端部４１ｂの部分にかけて、変化している。端部４１ａを基準とした角度θが１８０度の箇所での上流端３ａは、端部４１ａの部分での上流端３ａよりも主板２ａに近い位置に配置されている。端部４１ａを基準とした角度θが１８０度の箇所での下流端３ｂは、端部４１ａの部分での下流端３ｂよりも主板２ａに近い位置に配置されている。この他は、実施の形態１に係る送風機１と同様である。

実施の形態９に係る送風機１は、吐出口４１と逆方向にケース吸込口を有するケースに収容する場合に、ケース吸込口側でベルマウス３の上流端３ａが主板２ａに近い位置に配置されるため、送風機１を収容するケースとの間の風路を広く確保できる。したがって、実施の形態９に係る送風機１は、送風効率を高めることができる。

実施の形態１０．
図２４は、本発明の実施の形態１０に係る送風装置の構成を示す図である。実施の形態１０に係る送風装置３０は、実施の形態１に係る送風機１と、送風機１を収容するケース７とを備えている。ケース７は、ケース吸込口７１及びケース吐出口７２の二つの開口が設けられている。ケース吸込口７１が形成された部分とケース吐出口７２が形成された部分とは、仕切り板７３で仕切られている。送風機１は、ケース吸込口７１が形成されている側の空間に吸込口５が位置し、ケース吐出口７２が形成されている側の空間に吐出口４１が位置する状態で設置される。また、送風機１は、ベルマウス３の全周においてベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離が距離Ａ１で最大となる部分が、ケース吸込口７１側に位置する状態で設けられている。具体的には、上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離が距離Ａ１で最大となる部分は、径方向においてケース吸込口７１とファン２の回転軸ＡＸとの間に位置している。より好ましくは、上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離が距離Ａ１で最大となる部分は、上流端３ａがケース吸込口７１に最も接近する部分に設けられている。

実施の形態１０に係る送風装置３０は、ベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離が、ファン２の回転方向に沿って吐出口４１の端部４１ａの部分での径方向の距離よりも増大する送風機１を備えるため、送風効率の向上及び騒音の低減を実現できる。また、上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離が距離Ａ１で最大となる部分をケース吸込口７１側に配置することで、ケース吸込口７１から流入してくる速い気流をベルマウス３に滑らかに沿わせることができる。これにより、ベルマウス３からの気流の剥離を低減し、送風効率の向上及び騒音低減を実現できる。なお、実施の形態２から実施の形態９のいずれかに係る送風機１を用いて送風装置３０を構成しても同様の効果が得られる。

実施の形態１１．
図２５は、本発明の実施の形態１１に係る空気調和装置の斜視図である。図２６は、実施の形態１１に係る空気調和装置の内部構成を示す図である。図２７は、実施の形態１１に係る空気調和装置の断面図である。実施の形態１１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。実施の形態１１において、ケース１６は、上面部１６ａ、下面部１６ｂ及び側面部１６ｃを含む直方体状である。なお、ケース１６の形状は、直方体状に限定されることはない。

ケース１６の側面部１６ｃのうちの一面には、ケース吐出口１７が形成されている。ケース吐出口１７の形状は、特定の形状に限定されない。ケース吐出口１７の形状は、矩形を例示できる。ケース１６の側面部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が形成されている。ケース吸込口１８の形状は、特定の形状に限定されない。ケース吸込口１８の形状は、矩形を例示できる。ケース吸込口１８に、空気中の塵埃を取り除くフィルタを配置してもよい。

ケース１６の内部には、二つの送風機１１と、ファンモータ９と、熱交換器１０とが収容されている。送風機１１は、ファン２及びベルマウス３が形成されたスクロールケーシング４を備えている。送風機１１は、実施の形態１に係る送風機１と同様のファン２、及びスクロールケーシング４を有するが、スクロールケーシング４内にファンモータ６が配置されていない点で相違する。したがって、送風機１１のベルマウス３の形状は、実施の形態１と同様である。ファンモータ９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。ファンモータ９は、回転軸ＡＸを有する。回転軸ＡＸ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。図２５に示した空気調和装置４０では、二つのファン２が回転軸ＡＸに取り付けられている。ファン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、ファンモータ９に取り付けられるファン２は、二つに限定されることはない。

熱交換器１０は、風路上に配置される。熱交換器１０は、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。

スクロールケーシング４の吸い込み側の空間と、吹き出し側の空間とは、仕切り板１９で仕切られている。

ファン２が回転すると、空調対象の部屋の空気は、ケース吸込口１８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、ファン２に吸い込まれる。ファン２に吸い込まれた空気は、径方向外側に向かって吹き出される。ファン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４１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から部屋に吹き出される。

実施の形態１１に係る空気調和装置４０は、送風機１１に吸い込まれる気流がベルマウス３から剥離しにくいため、送風効率を高めることができるとともに、騒音を抑制できる。

なお、上記の説明において、送風機１１のベルマウス３の形状は実施の形態１に係る送風機１と同様であるとしたが、実施の形態２から９のいずれかに係る送風機１のベルマウス３と同じ形状であってもよい。また、送風機１１は、実施の形態１０に係る送風装置３０と同様に、ベルマウス３の全周においてベルマウス３の上流端３ａと下流端３ｂとの径方向の距離が距離Ａ１で最大となる部分が、ケース吸込口１８側に位置する状態で設置されていてもよい。

実施の形態１２．
図２８は、本発明の実施の形態１２に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。実施の形態１２に係る冷凍サイクル装置５０は、室外機１００と室内機２００とが冷媒配管で接続されて、冷媒が循環する冷媒回路が構成されている。冷媒配管のうち、気相の冷媒が流れる配管はガス配管３００であり、液相の冷媒が流れる配管は液配管４００である。なお、液配管４００には、気液二相の冷媒を流してもよい。

室外機１００は、圧縮機１０１、四方弁１０２、室外側熱交換器１０３、室外側送風機１０４及び絞り装置１０５を備える。

圧縮機１０１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。ここで、圧縮機１０１は、インバータ装置を備え、運転周波数を変化させることにより、圧縮機１０１の容量を変更可能である。なお、圧縮機１０１の容量とは、単位時間当たりに送り出す冷媒の量である。四方弁１０２は、不図示の制御装置からの指示に基づいて、冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流れを切り替える。

室外側熱交換器１０３は、冷媒と室外空気との熱交換を行う。室外側熱交換器１０３は、暖房運転時には蒸発器の働きをし、液配管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。室外側熱交換器１０３は、冷房運転時には、凝縮器の働きをし、四方弁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。

室外側熱交換器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、室外側送風機１０４が設けられている。室外側送風機１０４は、インバータ装置によりファンモータ６の運転周波数を変化させてファン２の回転速度を変更してもよい。絞り装置１０５は、開度を変化させることで、冷媒の圧力を調整する。

室内機２００は、冷媒と室内空気との間で熱交換を行う負荷側熱交換器２０１及び、負荷側熱交換器２０１が熱交換を行う空気の流れを調整する負荷側送風機２０２を有する。負荷側熱交換器２０１は、暖房運転時には、凝縮器の働きをし、ガス配管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、液配管４００側に流出させる。負荷側熱交換器２０１は、冷房運転時には蒸発器の働きをし、絞り装置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、ガス配管３００側に流出させる。負荷側送風機２０２の運転速度は、ユーザの設定により決定される。

実施の形態１２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１２に係る冷凍サイクル装置５０では、実施の形態１から実施の形態９のいずれかに係る送風機１を室外側送風機１０４に適用することにより、風量の低下及び騒音の抑制を実現できる。

なお、室内機２００の負荷側送風機２０２は、実施の形態１から９のいずれかに係る送風機１と同じ形状のベルマウス３を有してもよい。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の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、本発明の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。

１，１１ 送風機、２ ファン、２ａ 主板、２ｂ ボス部、２ｃ 側板、２ｄ 羽根、３ ベルマウス、３ａ 上流端、３ｂ 下流端、４ スクロールケーシング、４ａ 周壁、４ｂ 舌部、４ｃ 側壁、４ｅ スクロール部、５ 吸込口、６，９ ファンモータ、６ａ 出力軸、７，１６ ケース、９ａ モータサポート、１０ 熱交換器、１６ａ 上面部、１６ｂ 下面部、１６ｃ 側面部、１７，７２ ケース吐出口、１８，７１ ケース吸込口、１９，７３ 仕切り板、３０ 送風装置、３１ 彎曲部、４０ 空気調和装置、４１ 吐出口、４１ａ，４１ｂ 端部、４２ 段差、４３ 接続部、４４ 係合部、４５ 平面部、４６ 曲面部、５０ 冷凍サイクル装置、１００ 室外機、１０１ 圧縮機、１０２ 四方弁、１０３ 室外側熱交換器、１０４ 室外側送風機、１０５ 絞り装置、２００ 室内機、２０１ 負荷側熱交換器、２０２ 負荷側送風機、３００ ガス配管、４００ 液配管。

Claims (18)

1. 円盤状の主板及び該主板の周縁部に設置される複数枚の羽根を有するファンと、
   前記ファンの回転の中心となる回転軸の軸方向から前記ファンを覆い、空気を取り込む吸込口が形成された側壁、前記ファンが発生させた気流を吐出する吐出口、前記気流を前記吐出口に導く舌部、前記ファンを前記回転軸の径方向から囲む周壁、及び前記側壁の前記吸込口に沿って設けられたベルマウスを有するスクロールケーシングとを備え、
   前記ベルマウスは、前記吸込口を通過する前記空気の流れ方向において上流側の端部である上流端と、前記流れ方向において下流側の端部である下流端とを有し、
   前記舌部よりも前記ファンの回転方向の角度が大きい箇所における前記上流端と前記下流端との前記回転軸の径方向の距離は、前記舌部に隣接する箇所における前記上流端と前記下流端との前記径方向の距離よりも長くなっている遠心送風機。
2. 前記下流端は、前記回転軸の軸方向の位置が一定である請求項１に記載の遠心送風機。
3. 前記下流端の前記回転軸の軸方向の位置は、前記舌部側の前記吐出口の端部の部分と前記舌部から離れた側の前記吐出口の端部の部分との間において、前記舌部側の前記吐出口の端部を基準とした前記ファンの回転方向の角度が大きい箇所ほど前記主板から離れている請求項１に記載の遠心送風機。
4. 前記下流端の前記回転軸の軸方向の位置は、前記舌部側の前記吐出口の端部の部分と前記舌部から離れた側の前記吐出口の端部の部分との間において、前記舌部側の前記吐出口の端部を基準とした前記ファンの回転方向の角度が大きい箇所ほど前記主板に近い請求項１に記載の遠心送風機。
5. 前記上流端は、前記周壁の端部に位置する請求項１から４のいずれか１項に記載の遠心送風機。
6. 前記上流端は、前記回転軸の軸方向の位置が一定である請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心送風機。
7. 前記上流端の前記回転軸の軸方向の位置は、前記舌部側の前記吐出口の端部の部分と前記舌部から離れた側の前記吐出口の端部の部分との間において、前記舌部側の前記吐出口の端部を基準とした前記ファンの回転方向の角度が大きい箇所ほど前記主板から離れている請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心送風機。
8. 前記上流端の前記回転軸の軸方向の位置は、前記舌部側の前記吐出口の端部の部分と前記舌部から離れた側の前記吐出口の端部の部分との間において、前記舌部側の前記吐出口の端部を基準とした前記ファンの回転方向の角度が大きい箇所ほど前記主板に近い請求項１から５のいずれか１項に記載の遠心送風機。
9. 前記上流端と前記下流端との前記回転軸の径方向の距離は、前記舌部側の前記吐出口の端部の部分から前記舌部から離れた側の前記吐出口の端部の部分にかけて連続的に増加する請求項１から８のいずれか１項に記載の遠心送風機。
10. 前記回転軸を含む平面における前記ベルマウスの断面形状が曲線状である請求項１から８のいずれか１項に記載の遠心送風機。
11. 前記ベルマウスは、前記スクロールケーシングの巻き始めの部分、前記スクロールケーシングの巻き終わりの部分、及び前記舌部の反対側の部分の少なくとも一つに、前記回転軸の軸方向に沿って見た場合の外形が直線状となる平面部又は前記回転軸の軸方向に沿って見た場合の外形が、前記回転軸から遠ざかる方向に凸で部分的に曲率が小さい曲線となる曲面部を有する請求項１から８のいずれか１項に記載の遠心送風機。
12. 前記上流端と前記下流端との前記回転軸に垂直な方向の距離よりも、前記上流端と前記下流端との前記回転軸の軸方向の距離が小さい請求項１から１１のいずれか１項に記載の遠心送風機。
13. 前記上流端と前記下流端との前記回転軸に垂直な方向の距離よりも、前記上流端と前記下流端との前記回転軸の軸方向の距離が大きい請求項１から１１のいずれか１項に記載の遠心送風機。
14. 前記スクロールケーシングは、複数の部品を複数箇所で結合して構成され、
    前記複数の部品同士が係合する係合部の少なくとも一つが、前記上流端と前記周壁との間、かつ前記回転軸の軸方向において、前記上流端よりも前記主板の近くに配置されている請求項１から１３のいずれか１項に記載の遠心送風機。
15. 請求項１から１４のいずれか１項に記載の遠心送風機を収容するケースを備え、
    前記ケースは、前記吸込口に通じるケース吸込口と、前記吐出口に通じるケース吐出口と、前記ケース吸込口が形成された部分と前記ケース吐出口が形成された部分とを隔てる仕切り板とを有する送風装置。
16. 請求項１から１４のいずれか１項に記載の遠心送風機を収容するケースを備え、
    前記ケースは、前記吸込口に通じるケース吸込口と、前記吐出口に通じるケース吐出口とを有し、
    前記ベルマウスの全周において前記上流端と前記下流端との前記回転軸の径方向の距離が最大となる部分が、前記ケース吸込口側に位置している送風装置。
17. 請求項１５又は１６に記載の送風装置を備えた空気調和装置であって、前記ケースは、前記ケース吐出口が形成された部分に熱交換器を備える空気調和装置。
18. 請求項１から１４のいずれか１項に記載の遠心送風機を備えた冷凍サイクル装置。

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