WO2011099286A1 - 遠心送風機 - Google Patents

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shroud
outer peripheral
peripheral surface
centrifugal blower
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貴憲 永江
志明 鄭
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ダイキン工業株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a centrifugal blower used for an indoor unit of an air conditioner, for example.
  • a centrifugal blower has been used as a blower for an indoor unit of an air conditioner.
  • this centrifugal blower when the fan motor is driven and the impeller rotates, air is sucked into the indoor unit from the suction port of the indoor unit. The sucked air is guided to the air intake port of the shroud by the bell mouth (hereinafter, the air flow guided to the air intake port by the bell mouth is referred to as the mainstream).
  • the mainstream air is sent to the outside in the radial direction by a plurality of blades arranged along the circumferential direction between the hub and the shroud, and most of the air is blown into the room through the blowout port of the indoor unit.
  • the part circulates in the indoor unit through the space on the outer peripheral surface side of the shroud toward the bell mouth, and then merges with the main stream again through the gap between the bell mouth and the shroud (hereinafter referred to as the above, and the main stream through the gap).
  • the flow of air that joins is called leakage flow.
  • Patent Document 1 discloses a centrifugal blower in which a large number of grooves are provided on the outer surface of a bell mouth (fan guide) in order to suppress a decrease in fan efficiency.
  • this centrifugal blower the leakage flow that circulates through the space on the outer peripheral surface side of the shroud toward the bell mouth is introduced into the gap between the bell mouth and the shroud through the groove (paragraph number 0024 of Patent Document 1). , 0052, FIG. 5 and FIG. 6).
  • Patent Document 1 describes that since the leakage flow is guided by the groove as described above and becomes a stable flow, it is possible to suppress a decrease in the blowing performance due to the fluctuation of the leakage flow.
  • an object of the present invention is to provide a centrifugal blower that can suppress a decrease in fan efficiency due to leakage flow.
  • the centrifugal blower of the present invention includes an impeller (23) and a bell mouth (25).
  • the impeller (23) has a hub (15) fixed to the rotation shaft (13) of the fan motor (11), and an air suction port (19a) that opens in a circle around the rotation shaft (13).
  • a shroud (19) disposed opposite the hub (15) on the front (F) side in the axial direction (A) of the rotary shaft (13) with respect to the hub (15), and the hub (15).
  • a plurality of blades (21) arranged along the circumferential direction of the air suction port (19a).
  • the bell mouth (25) is disposed opposite to the shroud (19) on the front (F) side in the axial direction (A) with respect to the shroud (19), and a part on the rear (R) side is the air
  • the air inlet (19a) is inserted into the shroud (19) with a predetermined gap between the peripheral edge (19e) of the inlet (19a).
  • the bell mouth (25) guides air sucked from the front (F) side toward the rear (R) side in the axial direction (A) to the air suction port (19a) of the shroud (19).
  • the bell mouth (25) has a plurality of wall portions (27) which are arranged on the outer peripheral surface (25s) at predetermined intervals along the circumferential direction and are erected from the outer peripheral surface (25s).
  • Each wall (27) extends from the front (F) side to the rear (R) side of the axial direction (A) so as to be substantially parallel to the axial direction (A) and the radial direction of the bell mouth (25). It extends along the outer peripheral surface (25s).
  • centrifugal blower 51 and an indoor unit 31 including the centrifugal blower 51 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the indoor unit 31 is a ceiling-embedded cassette indoor unit.
  • the indoor unit 31 includes a substantially rectangular parallelepiped housing 33 embedded in an opening provided in the ceiling, and a decorative panel 47 attached to the lower portion of the housing 33.
  • the decorative panel 47 is slightly larger in plan view than the housing 33 and is exposed to the room in a state of covering the opening of the ceiling.
  • the decorative panel 47 has a rectangular suction grill 39 provided in the center thereof, and four elongated rectangular outlets 37 provided along each side of the suction grill 39.
  • the indoor unit 31 includes a centrifugal blower (turbo fan) 51, a fan motor 11, a heat exchanger 43, a drain pan 45, an air filter 41, and the like in a housing 33.
  • Centrifugal blower 51 includes an impeller 23 and a bell mouth 25.
  • the fan motor 11 is fixed to the approximate center of the top plate of the housing 33.
  • the rotation shaft 13 of the fan motor 11 extends downward.
  • the heat exchanger 43 has a flat shape with a small thickness.
  • the heat exchanger 43 is disposed so as to surround the periphery of the impeller 23 in a state where it rises upward from a dish-shaped drain pan 45 extending along the lower end portion thereof.
  • the drain pan 45 stores water droplets generated in the heat exchanger 43. The stored water is discharged through a drainage path (not shown).
  • the air filter 41 has a size that covers the entrance of the bell mouth 25 and is provided between the bell mouth 25 and the suction grill 39 along the suction grill 39.
  • the air filter 41 captures dust in the air when the air sucked into the housing 33 from the suction grill 39 passes through the air filter 41.
  • the impeller 23 includes a hub 15, a shroud 19, and a plurality of blades 21.
  • the hub 15 is fixed to the lower end portion of the rotating shaft 13 of the fan motor 11.
  • the hub 15 has a circular shape centered on the rotation shaft 13 in plan view.
  • the shroud 19 is disposed opposite to the hub 15 on the front F side in the axial direction A of the rotary shaft 13 with respect to the hub 15.
  • the shroud 19 has an air suction port 19 a that opens in a circle around the rotation shaft 13.
  • the outer diameter of the shroud 19 increases from the front F side toward the rear R side.
  • the plurality of blades 21 are arranged between the hub 15 and the shroud 19 at a predetermined interval along the circumferential direction of the air suction port 19a.
  • the front F-side end of each blade 21 is joined to the inner surface of the shroud 19.
  • the rear R-side end of each blade 21 is joined to the hub 15.
  • Each blade 21 is a backward blade that is inclined in the direction opposite to the rotation direction (backward) with respect to the radial direction of the hub 15.
  • the bell mouth 25 is disposed opposite to the shroud 19 on the front F side in the axial direction A with respect to the shroud 19.
  • the bell mouth 25 includes a bell mouth main body 251 and a flange portion 252 projecting from the periphery on the front F side of the bell mouth main body 251 around the bell mouth main body 251.
  • the bell mouth main body 251 has a through hole 25a penetrating in the front-rear direction.
  • the outer peripheral surface 25s of the bell mouth main body 251 has a curved shape whose outer diameter decreases from the front F side toward the rear R side.
  • a part on the rear R side of the bell mouth main body 251 is inserted into the shroud 19 from the air suction port 19a with a predetermined gap between the peripheral portion 19e of the air suction port 19a.
  • the bell mouth 25 can guide the air sucked from the front F side toward the rear R side through the through hole 25 a to the air suction port 19 a of the shroud 19.
  • the bell mouth 25 has a plurality of wall portions 27 arranged on the outer peripheral surface 25s of the bell mouth main body 251 at predetermined intervals along the circumferential direction.
  • Each wall 27 is erected from the outer peripheral surface 25 s of the bell mouth 25.
  • Each wall 27 extends along the outer peripheral surface 25s from the front F side toward the rear R side so as to be substantially parallel to the axial direction A and substantially parallel to the radial direction of the bell mouth 25.
  • the bell mouth 25 has a plurality of air flow paths 253 surrounded on three sides by adjacent wall portions 27, 27 and an outer peripheral surface 25s.
  • the air flow path 253 faces in the direction along the axial direction A. Both sides and bottom of the air flow path 253 are surrounded by the adjacent wall portion 27 and the outer peripheral surface 25s of the bell mouth 25, but the inlet and outlet of the leak flow into the air flow path 253 are open. There is nothing to block. Therefore, the leakage flow is reliably guided to the inlet of the air flow path 253 between the wall portions 27 and guided in the air flow path 253 from the front F side toward the rear R side.
  • each wall 27 has a standing height Hf at the end portion 27f on the front F side that is larger than a standing height Hr at the end portion 27r on the rear R side.
  • the standing height Hr and the standing height Hf are not particularly limited.
  • the standing height Hr is about 1 mm to 10 mm, and the standing height Hf is about 3 mm to 20 mm. it can.
  • each wall portion 27 is an inclined surface inclined with respect to the axial direction A.
  • the standing height from the outer peripheral surface 25s gradually decreases from the front F side toward the rear R side.
  • the peripheral edge portion 19e of the air suction port 19a is an inclined surface inclined with respect to the axial direction A.
  • the inclined surface of the peripheral edge portion 19e is provided to face the inclined surface of the end portion 27r on the rear R side of the wall portion 27.
  • the tip of the end portion 27r on the rear R side of each wall portion 27 is at a position (substantially the same height) that is substantially opposite to the tip of the peripheral edge portion 19e that is the end portion on the front F side of the shroud 19. Is provided.
  • Both the inclined surface of the peripheral edge portion 19e and the inclined surface of the end portion 27r of the wall portion 27 are inclined so that the rear R side is located on the inner side in the radial direction than the front F side.
  • the end portions are formed of the inclined surfaces, the end portion 27r on the rear R side of the wall portion 27 can be extended to a position facing the peripheral edge portion 19e of the shroud 19 or the vicinity thereof.
  • each wall portion 27 may be formed integrally with the bell mouth main body 251 by sheet metal processing, resin molding, or the like, and each wall portion 27 formed separately from the bell mouth main body 251 is formed as the bell mouth main body. It may be manufactured by bonding to H.251.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modified example of the bell mouth 25. Similar to the bell mouth 25 shown in FIG. 5, the bell mouth 25 has a plurality of wall portions 27 arranged on the outer peripheral surface thereof at predetermined intervals along the circumferential direction. Each wall portion 27 is erected from the outer peripheral surface of the bell mouth 25. Each wall portion 27 extends along the outer peripheral surface from the front F side toward the rear R side so as to be substantially parallel to the axial direction A and substantially parallel to the radial direction of the bell mouth 25.
  • the air of the mainstream S guided to the air suction port 19a of the shroud 19 by the bell mouth body 251 of the bell mouth 25 is mainly in the vicinity of the air suction port 19a. In the direction along the axial direction A.
  • the leakage flow M1 is caused by the shroud 19 rotating in the rotation direction K in the vicinity of the air suction port 19a as indicated by the broken arrow M1. Influenced by air flow to K. For this reason, the leakage flow M1 flows in a direction inclined from the axial direction A to the rotational direction K. Therefore, when this leakage flow M1 merges with the main flow S, the flow of the main flow S is disturbed by the leakage flow M1, resulting in an increase in blowing sound and a decrease in fan efficiency.
  • the leakage flow M is along the air flow path 253 surrounded by the adjacent wall portion 27 and the outer peripheral surface 25S of the bell mouth main body 251. Then, it is guided from the front F side to the rear R side, and passes through the gap between the rear R side end of the bell mouth body 251 and the front F side end of the shroud 19.
  • the leakage flow M that has passed through the gap is corrected so that the flow direction approaches the axial direction A in the vicinity of the air suction port 19a as compared with the conventional case. Accordingly, interference when the leakage flow M joins the main flow S is suppressed.
  • FIG. 10 is a graph showing the relationship between air volume and blowing sound
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship between air volume and motor input.
  • the solid lines in FIGS. 10 and 11 show the characteristics (examples) of the indoor unit 31 including the centrifugal fan 51 according to the present embodiment shown in FIGS. 1 to 8, and the broken lines in FIGS.
  • the characteristic (comparative example) of the indoor unit 31 provided with the conventional bellmouth which 27 is not provided is shown.
  • the data shown in FIG. 10 shows that the standing height Hr on the rear R side is 3 mm, the standing height Hf on the front F side is 5 mm, and the standing height is gradually increased from the rear R side toward the front F side.
  • the measured wall 27 was measured using the bell mouth 25 provided on the bell mouth main body 251.
  • the data shown in FIG. 11 shows that the standing height Hr on the rear R side is 6 mm, the standing height Hf on the front F side is 8 mm, and the standing height is gradually increased from the rear R side toward the front F side.
  • the measured wall 27 was measured using the bell mouth 25 provided on the bell mouth main body 251.
  • the motor input is reduced in the embodiment as compared with the comparative example.
  • the motor input required to obtain the same air volume as that in the comparative example is smaller than that in the comparative example.
  • the example shows that the amount of leakage flow is smaller than that of the comparative example.
  • shaft of the graph of FIG. 11 is 10W.
  • the centrifugal blower of this embodiment includes an impeller and a bell mouth.
  • the impeller has a hub fixed to a rotation shaft of a fan motor, and an air suction port that opens in a circle around the rotation shaft, and the front side of the rotation shaft in the axial direction of the rotation shaft
  • a shroud disposed opposite to the hub, and a plurality of blades arranged between the hub and the shroud along a circumferential direction of the air suction port.
  • the bell mouth is disposed opposite to the shroud on the front side in the axial direction with respect to the shroud, and a part of the rear side is provided with a predetermined gap between the peripheral portion of the air suction port and the shroud.
  • the bell mouth guides air sucked from the front side in the axial direction toward the rear side to the air suction port of the shroud.
  • the bell mouth has a plurality of wall portions that are arranged at predetermined intervals along the circumferential direction on the outer circumferential surface thereof and are erected from the outer circumferential surface. Each wall portion extends along the outer peripheral surface from the front side to the rear side in the axial direction so as to be substantially parallel to the axial direction and the radial direction of the bell mouth.
  • the wall portion serves as a resistance to leakage flow, and the amount of leakage flow can be reduced.
  • the direction of the leakage flow can be made closer to the direction of the main flow, it is possible to suppress the main flow from being disturbed when the leakage flow joins the main flow. Thereby, the fall of fan efficiency can be suppressed. Specifically, it is as follows.
  • the mainstream air guided to the air inlet of the shroud by the bell mouth flows mainly in the direction along the axial direction of the rotating shaft in the vicinity of the air inlet.
  • the leakage flow in the conventional centrifugal blower is influenced by the air flow in the rotation direction caused by the rotation of the shroud and flows in the direction inclined from the axial direction of the rotation shaft to the rotation direction.
  • the directions of the main flow and the leakage flow are greatly different, so when the leakage flow merges with the main flow, the main flow is disturbed by the leakage flow Leading to a decrease in fan efficiency.
  • the wall portion extends along the outer peripheral surface of the bell mouth from the front side in the axial direction toward the rear side so as to be substantially parallel to the axial direction and the radial direction. That is, the air flow path sandwiched between adjacent wall portions is directed in the direction along the axial direction.
  • This air flow path is a space in which both sides and the bottom are surrounded by adjacent walls and the outer peripheral surface of the bell mouth, and the inlet and outlet of the leakage flow into this air flow path are opened and blocked. There is no. Therefore, since the leakage flow can be reliably guided and circulated in the air flow path between the walls, an excellent effect of guiding the leakage flow can be obtained.
  • the leakage flow flowing in the inclined direction reaches the wall portion and passes through the air flow path between the wall portions, the direction of the leakage flow is corrected in the axial direction by the air flow path. Therefore, compared with the case where there is no wall part, the resistance which air receives at the time of distribution
  • the flow direction of the leakage flow rectified by the air flow path is close to the axial direction, which is the main flow direction. Therefore, when the leakage flow merges with the main flow in the vicinity of the air suction port, the degree of interference of the leakage flow with the main flow is reduced. Therefore, it is possible to suppress a decrease in fan efficiency due to the leakage flow.
  • the standing height from the outer peripheral surface at the front end of each wall portion is higher than the standing height from the outer peripheral surface at the rear end portion of each wall portion. Is also preferably large.
  • the wall portion can catch a large amount of leakage flow at the rear end portion where the standing height is large and guide it to the air flow path, while the front portion has a small standing height. At the end, contact with the peripheral edge of the air inlet of the shroud can be suppressed.
  • the standing height of each wall part from the outer peripheral surface may gradually increase from the rear side end part toward the front side end part.
  • each wall portion is an inclined surface whose standing height from the outer peripheral surface gradually decreases from the front side toward the rear side, and the air suction
  • the peripheral portion of the mouth may be an inclined surface facing the inclined surface of the wall portion.
  • each wall and the peripheral edge of the air suction port are the inclined surfaces facing each other, so that the wall can be extended to the vicinity of the shroud and at the time of rotation. It can suppress that each other contacts.
  • the standing height of each wall portion is gradually increased from the rear side toward the front side
  • the standing height is increased from the rear side to the front side. You may increase in steps toward.
  • the said standing height of each wall part may be constant from the back side to the front side, and may decrease toward the front side from the back side.
  • the said edge part of the said back side in each wall part is an inclined surface from which the said standing height reduces gradually toward the back side from the said front side
  • the said peripheral part of the said air inlet port has been described by taking as an example the case of an inclined surface facing the inclined surface of the wall portion, but is not limited thereto.
  • the rear end of each wall may be a surface perpendicular to the axial direction, not an inclined surface.
  • the peripheral edge portion of the air suction port may be a surface perpendicular to the axial direction.
  • tip of the edge part of the rear side of each wall part is provided in the position (substantially the same height) which substantially opposes the front-end
  • the present invention is not limited to this.
  • the rear end of each wall may be provided on the front side or the rear side of the front end of the shroud.
  • the centrifugal blower is used as an example of an indoor unit of an air conditioner. However, it can be used for other purposes.

Abstract

ベルマウスとシュラウドとの隙間における漏れ流れに起因するファン効率の低下を抑制できる遠心送風機を提供する。遠心送風機５１は、羽根車２３とベルマウス２５とを備えている。ベルマウス２５は、その外周面２５ｓに周方向に沿って所定の間隔で配列されて前記外周面２５ｓから立設された複数の壁部２７を有している。各壁部２７は、軸方向Ａ及びベルマウス２５の半径方向に略平行となるように前記軸方向Ａの前方Ｆ側から後方Ｒ側に向かって前記外周面２５ｓに沿って延びている。

Description

遠心送風機
　本発明は、例えば空気調和機の室内機に用いられる遠心送風機に関する。
　従来から、空気調和機の室内機の送風機として例えば遠心送風機が用いられている。この遠心送風機では、そのファンモータが駆動して羽根車が回転すると、室内機の吸込口から室内機の内部に空気が吸い込まれる。吸い込まれた空気は、ベルマウスによってシュラウドの空気吸込口に案内される（以下、ベルマウスによって空気吸込口に案内された空気の流れを主流という。）。
　この主流の空気は、ハブとシュラウドとの間に周方向に沿って配列された複数の羽根により半径方向の外側に送られ、その大半は室内機の吹出口を通じて室内に吹き出されるが、一部は室内機内においてシュラウドの外周面側の空間を通ってベルマウスに向かって環流し、ベルマウスとシュラウドとの隙間を通じて再び主流と合流する（以下、前記のように環流し、前記隙間を通じて主流と合流する空気の流れを漏れ流れという。）。このように主流の一部が分岐した漏れ流れが生じると、その分だけ室内に吹き出される空気量が減少するので、ファン効率が低下する。
　例えば特許文献１には、ファン効率の低下を抑制するためにベルマウス（ファンガイド）の外面に多数の溝を設けた遠心送風機が開示されている。この遠心送風機では、シュラウドの外周面側の空間を通ってベルマウスに向かって環流する漏れ流れは、前記溝を介してベルマウスとシュラウドとの隙間に導入される（特許文献１の段落番号００２４，００５２、図５及び図６参照）。特許文献１には、前記のように前記溝によって漏れ流れが案内されて安定した流れとなるので、漏れ流れの変動に起因する送風性能の低下が抑制できる、と記載されている。
　ところで、特許文献１に記載の遠心送風機において、漏れ流れが前記溝により案内されて安定した流れとなるには、漏れ流れの空気の一部が前記溝の内部に入り込む必要があると考えられる。
　しかしながら、前記溝の周辺を高速で流れる空気は、前記溝内に入り込むよりもその溝の近傍を素通りしやすいため、前記溝により空気を案内する効果は必ずしも十分とは言えない。したがって、遠心送風機においては、さらなるファン効率の改善が望まれている。
特開２００１－３８９９号公報
　そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、漏れ流れに起因するファン効率の低下を抑制できる遠心送風機を提供することにある。
　本発明の遠心送風機は、羽根車(23)と、ベルマウス(25)とを備えている。前記羽根車(23)は、ファンモータ(11)の回転軸(13)に固定されるハブ(15)と、前記回転軸(13)を中心として円形に開口する空気吸込口(19a)を有し、前記ハブ(15)に対して前記回転軸(13)の軸方向(A)の前方(F)側において前記ハブ(15)に対向配置されたシュラウド(19)と、前記ハブ(15)と前記シュラウド(19)との間に前記空気吸込口(19a)の周方向に沿って配列された複数の羽根(21)とを含む。前記ベルマウス(25)は、前記シュラウド(19)に対して前記軸方向(A)の前方(F)側において前記シュラウド(19)に対向配置され、後方(R)側の一部が前記空気吸込口(19a)の周縁部(19e)との間に所定の隙間を設けた状態で前記空気吸込口(19a)から前記シュラウド(19)内に挿入されている。前記ベルマウス(25)は、前記軸方向(A)の前方(F)側から後方(R)側に向かって吸い込まれる空気を前記シュラウド(19)の前記空気吸込口(19a)に案内する。前記ベルマウス(25)は、その外周面(25s)に周方向に沿って所定の間隔で配列されて前記外周面(25s)から立設された複数の壁部(27)を有している。各壁部(27)は、前記軸方向(A)及び前記ベルマウス(25)の半径方向に略平行となるように前記軸方向(A)の前方(F)側から後方(R)側に向かって前記外周面(25s)に沿って延びている。
本発明の一実施形態に係る遠心送風機を備えた室内機を示す断面図である。 前記室内機における羽根車、熱交換器及び吹出口の位置関係を示す底面図である。 前記遠心送風機の羽根車を示す斜視図である。 前記遠心送風機のベルマウスを示す側面図である。 前記遠心送風機のベルマウスを示す平面図である。 図４の一部を拡大した側面図である。 前記遠心送風機の一部を拡大した断面図である。 前記羽根車のシュラウドと前記ベルマウスとの位置関係を示した断面図である。 前記ベルマウスの変形例を示す断面図である。 風量と送風音との関係を示すグラフである。 風量とモータ入力との関係を示すグラフである。
　以下、本発明の一実施形態に係る遠心送風機５１及びこれを備えた室内機３１について図面を参照して説明する。
　図１に示すように、室内機３１は、天井埋込型のカセット室内機である。この室内機３１は、天井に設けられた開口に埋め込まれる略直方体の筐体３３と、筐体３３の下部に取り付けられた化粧パネル４７とを備えている。化粧パネル４７は、平面視の形状が筐体３３よりも一回り大きく、天井の開口を覆った状態で室内に露出している。化粧パネル４７は、その中央部に設けられた矩形状の吸込グリル３９と、この吸込グリル３９の各辺に沿って設けられた細長い矩形状の４つの吹出口３７とを有している。
　室内機３１は、筐体３３内に、遠心送風機（ターボファン）５１、ファンモータ１１、熱交換器４３、ドレンパン４５、エアフィルタ４１などを備えている。遠心送風機５１は、羽根車２３とベルマウス２５とを含む。ファンモータ１１は、筐体３３の天板の略中央に固定されている。ファンモータ１１の回転軸１３は下方に延びている。
　図１及び図２に示すように、熱交換器４３は、厚みの小さな扁平な形状を有している。熱交換器４３は、その下端部に沿って延設された皿状のドレンパン４５から上方に起立した状態で羽根車２３の周囲を囲むように配置されている。ドレンパン４５は、熱交換器４３において生じる水滴を収容する。収容された水は図略の排水経路を通じて排出される。
　エアフィルタ４１は、ベルマウス２５の入口を覆う大きさを有し、ベルマウス２５と吸込グリル３９との間に吸込グリル３９に沿って設けられている。エアフィルタ４１は、吸込グリル３９から筐体３３内に吸い込まれた空気がエアフィルタ４１を通過する際に空気中の塵埃を捕捉する。
　図１～図３に示すように、羽根車２３は、ハブ１５と、シュラウド１９と、複数の羽根２１とを含む。ハブ１５は、ファンモータ１１の回転軸１３の下端部に固定されている。ハブ１５は、平面視で回転軸１３を中心とする円形状を有している。
　シュラウド１９は、ハブ１５に対して回転軸１３の軸方向Ａの前方Ｆ側においてハブ１５に対向配置されている。シュラウド１９は、回転軸１３を中心として円形に開口する空気吸込口１９ａを有している。シュラウド１９の外径は、前方Ｆ側から後方Ｒ側に向かうにつれて大きくなっている。
　複数の羽根２１は、ハブ１５とシュラウド１９との間に空気吸込口１９ａの周方向に沿って所定の間隔をあけて配列されている。各羽根２１の前方Ｆ側の端部はシュラウド１９の内面に接合されている。各羽根２１の後方Ｒ側の端部はハブ１５に接合されている。各羽根２１は、ハブ１５の半径方向に対して回転方向の反対向き（後ろ向き）に傾斜した後ろ向き羽根である。
　ベルマウス２５は、シュラウド１９に対して軸方向Ａの前方Ｆ側においてシュラウド１９に対向配置されている。ベルマウス２５は、ベルマウス本体２５１とこのベルマウス本体２５１の前方Ｆ側の周縁からベルマウス本体２５１の周囲に張り出したフランジ部２５２とを含む。ベルマウス本体２５１は、前後方向に貫通する貫通口２５ａを有している。ベルマウス本体２５１の外周面２５ｓは、外径が前方Ｆ側から後方Ｒ側に向かうにつれて小さくなる湾曲形状を有している。
　図１に示すように、ベルマウス本体２５１の後方Ｒ側の一部は、空気吸込口１９ａの周縁部１９ｅとの間に所定の隙間を設けた状態で空気吸込口１９ａからシュラウド１９内に挿入されている。これにより、ベルマウス２５は、貫通口２５ａを通じて前方Ｆ側から後方Ｒ側に向かって吸い込まれる空気をシュラウド１９の空気吸込口１９ａに案内することができる。
　図４及び図５に示すように、ベルマウス２５は、ベルマウス本体２５１の外周面２５ｓに周方向に沿って所定の間隔で配列された複数の壁部２７を有している。各壁部２７は、ベルマウス２５の外周面２５ｓから立設されている。各壁部２７は、軸方向Ａに略平行で、かつ、ベルマウス２５の半径方向に略平行となるように、前方Ｆ側から後方Ｒ側に向かって外周面２５ｓに沿って延びている。
　図６に示すように、ベルマウス２５は、隣り合う壁部２７，２７と外周面２５ｓとにより三方が囲まれた複数の空気流路２５３を有している。この空気流路２５３は、軸方向Ａに沿った方向に向いている。この空気流路２５３の両サイドと底とは、隣り合う壁部２７とベルマウス２５の外周面２５ｓとによって囲まれているが、この空気流路２５３への漏れ流れの入口と出口とは開放されて遮るものがない。したがって、漏れ流れは、壁部２７間の空気流路２５３の入口に確実に導かれ、空気流路２５３内を前方Ｆ側から後方Ｒ側に向かって案内される。
　図７及び図８に示すように、各壁部２７の外周面２５ｓからの立設高さは、後方Ｒ側の端部２７ｒから前方Ｆ側の端部２７ｆに向かって次第に増加している。各壁部２７は、前方Ｆ側の端部２７ｆにおける立設高さＨｆが、後方Ｒ側の端部２７ｒにおける立設高さＨｒよりも大きい。立設高さＨｒ及び立設高さＨｆは、特に限定されるものではないが、例えば、立設高さＨｒを１ｍｍ～１０ｍｍ程度とし、立設高さＨｆを３ｍｍ～２０ｍｍ程度とすることができる。
　図６及び図８に示すように、各壁部２７における後方Ｒ側の端部２７ｒは、軸方向Ａに対して傾斜した傾斜面である。この傾斜面は、外周面２５ｓからの立設高さが前方Ｆ側から後方Ｒ側に向かって次第に減少している。
　一方、図８に示すように、空気吸込口１９ａの周縁部１９ｅは、軸方向Ａに対して傾斜した傾斜面である。この周縁部１９ｅの傾斜面は、壁部２７の後方Ｒ側の端部２７ｒの傾斜面に対面して設けられている。言い換えると、各壁部２７の後方Ｒ側の端部２７ｒの先端は、シュラウド１９の前方Ｆ側の端部である周縁部１９ｅの先端と半径方向にほぼ対向する位置（ほぼ同じ高さ）に設けられている。周縁部１９ｅの傾斜面と壁部２７の端部２７ｒの傾斜面は、共に、前方Ｆ側よりも後方Ｒ側の方が半径方向の内側に位置するように傾斜している。このように端部同士が前記傾斜面で構成されているので、壁部２７の後方Ｒ側の端部２７ｒをシュラウド１９の周縁部１９ｅに対向する位置又はその近傍まで延設できる。
　ベルマウス２５は、例えば板金加工、樹脂成形などによって各壁部２７がベルマウス本体２５１と一体に成形されていてもよく、ベルマウス本体２５１とは別に成形された各壁部２７をベルマウス本体２５１に接合して作製してもよい。
　図９は、ベルマウス２５の変形例を示す断面図である。このベルマウス２５は、図５に示すベルマウス２５と同様に、その外周面に周方向に沿って所定の間隔で配列された複数の壁部２７を有している。各壁部２７は、ベルマウス２５の外周面から立設されている。各壁部２７は、軸方向Ａに略平行で、かつ、ベルマウス２５の半径方向に略平行となるように前方Ｆ側から後方Ｒ側に向かって外周面に沿って延びている。
　このベルマウス２５は、例えば板金加工、樹脂成形などによって各壁部２７がベルマウス本体と一体に成形されている。このベルマウス２５の内面には、複数の壁部２７にそれぞれ対応する位置に複数の溝部２５４が形成されている。各溝部２５４は、その内面に周方向に沿って所定の間隔で配列されている。各溝部２５４は、軸方向Ａに略平行で、かつ、ベルマウス２５の半径方向に略平行となるように、前方Ｆ側から後方Ｒ側に向かって内面に沿って延びている。このベルマウス２５は、全体的に厚みをほぼ一定にすることができるので、例えば樹脂成形により成形する場合にひけなどの成形不良が発生するのを抑制できる。また、これらの溝部２５４は、ベルマウス２５の貫通口２５ａを流れる主流を案内する役割を果たす。
　次に、遠心送風機５１における空気の流れについて説明する。図８に示すように、ベルマウス２５のベルマウス本体２５１によりシュラウド１９の空気吸込口１９ａに案内される主流Ｓの空気は、空気吸込口１９ａの近傍においては、主にシュラウド１９の回転軸１３の軸方向Ａに沿った方向に流れている。
　壁部２７を有していない従来の遠心送風機では、破線の矢印Ｍ１で示すように、漏れ流れＭ１は、空気吸込口１９ａの近傍において、シュラウド１９が回転方向Ｋに回転することにより生じる回転方向Ｋへの空気の流れに影響される。このため漏れ流れＭ１は、軸方向Ａから前記回転方向Ｋに傾斜した方向に向いて流れている。したがって、この漏れ流れＭ１が主流Ｓと合流すると、主流Ｓは漏れ流れＭ１によって流れが乱されることになり、送風音が大きくなるとともに、ファン効率の低下につながる。
　一方、本実施形態の遠心送風機５１では、一点鎖線の矢印Ｍで示すように、漏れ流れＭは、隣り合う壁部２７とベルマウス本体２５１の外周面２５Ｓとに囲まれる空気流路２５３に沿って前方Ｆ側から後方Ｒ側に案内され、ベルマウス本体２５１の後方Ｒ側の端部とシュラウド１９の前方Ｆ側の端部との間の隙間を通過する。この隙間を通過した漏れ流れＭは、空気吸込口１９ａの近傍において、従来と比べて流れ方向が軸方向Ａに近づくように矯正されている。したがって、漏れ流れＭが主流Ｓに合流するときの干渉が抑制される。
　図１０は、風量と送風音との関係を示すグラフであり、図１１は、風量とモータ入力との関係を示すグラフである。図１０及び図１１の実線は、図１～図８に示す本実施形態にかかる遠心送風機５１を備えた室内機３１の特性（実施例）を示し、図１０及び図１１の破線は、壁部２７が設けられていない従来のベルマウスを備えた室内機３１の特性（比較例）を示している。
　図１０に示すデータは、後方Ｒ側の立設高さＨｒを３ｍｍとし、前方Ｆ側の立設高さＨｆを５ｍｍとして、後方Ｒ側から前方Ｆ側に向かって立設高さを次第に増加させた壁部２７をベルマウス本体２５１に設けたベルマウス２５を用いて測定されたものである。図１１に示すデータは、後方Ｒ側の立設高さＨｒを６ｍｍとし、前方Ｆ側の立設高さＨｆを８ｍｍとして、後方Ｒ側から前方Ｆ側に向かって立設高さを次第に増加させた壁部２７をベルマウス本体２５１に設けたベルマウス２５を用いて測定されたものである。
　図１０に示すように、比較例に比べて実施例では送風音が低減されていることがわかる。しかも、風量が増加するにつれて送風音の低減効果が高まっている。なお、図１０のグラフの縦軸の１目盛りは１ｄＢＡである。
　図１１に示すように、比較例に比べて実施例ではモータ入力が低減されていることがわかる。このように実施例では、比較例と同じ風量を得るのに必要なモータ入力が比較例に比べて小さくなっている。すなわち、実施例では、比較例に比べて漏れ流れの量が少なくなっていることを示している。なお、図１１のグラフの縦軸の１目盛りは１０Ｗである。
　＜実施形態の概要＞
　上記実施形態をまとめると、以下の通りである。
　(1)　本実施形態の遠心送風機は、羽根車と、ベルマウスとを備えている。前記羽根車は、ファンモータの回転軸に固定されるハブと、前記回転軸を中心として円形に開口する空気吸込口を有し、前記ハブに対して前記回転軸の軸方向の前方側において前記ハブに対向配置されたシュラウドと、前記ハブと前記シュラウドとの間に前記空気吸込口の周方向に沿って配列された複数の羽根とを含む。前記ベルマウスは、前記シュラウドに対して前記軸方向の前方側において前記シュラウドに対向配置され、後方側の一部が前記空気吸込口の周縁部との間に所定の隙間を設けた状態で前記空気吸込口から前記シュラウド内に挿入されている。前記ベルマウスは、前記軸方向の前方側から後方側に向かって吸い込まれる空気を前記シュラウドの前記空気吸込口に案内する。前記ベルマウスは、その外周面に周方向に沿って所定の間隔で配列されて前記外周面から立設された複数の壁部を有している。各壁部は、前記軸方向及び前記ベルマウスの半径方向に略平行となるように前記軸方向の前方側から後方側に向かって前記外周面に沿って延びている。
　この態様では、前記ベルマウスが前記複数の壁部を有しているので、前記壁部が漏れ流れの抵抗となり、漏れ流れの量を低減させることができる。しかも、漏れ流れの方向を主流の方向に近づけることができるので、漏れ流れが主流と合流するときに主流が乱されるのを抑制できる。これにより、ファン効率の低下を抑制することができる。具体的に説明すると、以下のようになる。
　すなわち、ベルマウスによりシュラウドの空気吸込口に案内される主流の空気は、空気吸込口の近傍においては、主に回転軸の軸方向に沿った方向に流れている。一方で、従来の遠心送風機における漏れ流れは、シュラウドの回転により生じる回転方向への空気の流れに影響されて前記回転軸の軸方向から前記回転方向に傾斜した方向に向いて流れている。このように主流と漏れ流れが合流する空気吸込口の近傍においては、主流と漏れ流れの向きが大きく異なっているので、漏れ流れが主流に合流すると、主流は漏れ流れによって流れが乱されることになり、ファン効率の低下につながる。
　一方、本実施形態の態様では、前記壁部が前記軸方向及び前記半径方向に略平行となるように軸方向の前方側から後方側に向かってベルマウスの外周面に沿って延びている。すなわち、隣り合う壁部に挟まれる空気流路は、前記軸方向に沿った方向に向いている。この空気流路は、隣り合う壁部とベルマウスの外周面とによって両サイドと底とが囲まれた空間であり、この空気流路への漏れ流れの入口と出口とは開放されて遮るものがない。したがって、壁部間の前記空気流路に漏れ流れを確実に導いて流通させることができるので、漏れ流れを案内する優れた効果を得ることができる。
　そして、前記傾斜した方向に流れる漏れ流れが壁部まで到達して壁部間の前記空気流路を通過するときには、この空気流路によって漏れ流れの方向が軸方向に矯正されることになる。したがって、壁部がない場合と比べて、空気が流通時に受ける抵抗が増加する。これにより、主流から分岐する漏れ流れの量を減少させることができる。しかも、空気吸込口の近傍において、前記空気流路によって整流された漏れ流れの流れ方向は、主流の流れ方向である軸方向に近くなる。したがって、空気吸込口の近傍において漏れ流れが主流に合流するときに、漏れ流れが主流に対して干渉する度合いが軽減される。よって、漏れ流れに起因するファン効率の低下を抑制することができる。
　(2)　前記遠心送風機において、各壁部の前記前方側の端部における前記外周面からの立設高さは、各壁部の前記後方側の端部における前記外周面からの立設高さよりも大きいことが好ましい。
　この態様では、壁部は、前記立設高さが大きな後方側の端部において多くの漏れ流れをキャッチして空気流路に導くことができる一方で、前記立設高さが小さい前方側の端部においてはシュラウドの空気吸込口の周縁部との接触を抑制できる。
　(3)　前記遠心送風機において、各壁部の前記外周面からの立設高さは、前記後方側の端部から前記前方側の端部に向かって次第に増加していてもよい。
　この態様では、各壁部の立設高さが滑らかに変化しているので、空気流路内の空気の流れが円滑になる。
　(4)　前記遠心送風機において、各壁部における前記後方側の端部は、前記外周面からの立設高さが前記前方側から後方側に向かって次第に減少する傾斜面であり、前記空気吸込口の前記周縁部は、前記壁部の前記傾斜面に対面する傾斜面であってもよい。
　この態様では、各壁部における前記後方側の端部と前記空気吸込口の前記周縁部とは、互いに対面する前記傾斜面であるので、壁部をシュラウドの近傍まで延設でき、しかも回転時に互いが接触するのを抑制できる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記各実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。
　例えば、前記実施形態では、各壁部の前記立設高さを後方側から前方側に向かって次第に増加させた形態を例に挙げて説明したが、前記立設高さを後方側から前方側に向かって段階的に増加させてもよい。また、各壁部の前記立設高さは後方側から前方側まで一定であってもよく、後方側から前方側に向かって減少していてもよい。
　また、前記実施形態では、各壁部における前記後方側の端部は、前記立設高さが前記前方側から後方側に向かって次第に減少する傾斜面であり、前記空気吸込口の前記周縁部は、前記壁部の前記傾斜面に対面する傾斜面である場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。各壁部における前記後方側の端部は、傾斜面ではなく、前記軸方向に垂直な面などであってもよい。同様に、前記空気吸込口の前記周縁部は、前記軸方向に垂直な面などであってもよい。
　また、前記実施形態では、各壁部の後方側の端部の先端は、シュラウドの前方側の端部である周縁部の先端と半径方向にほぼ対向する位置（ほぼ同じ高さ）に設けられている場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。各壁部の後方側の端部は、シュラウドの前方側の端部よりも前方側又は後方側に設けられていてもよい。
　また、前記実施形態では、遠心送風機を空気調和装置の室内機に用いた場合を例に挙げて説明したが、他の用途に用いることもできる。
　１１　ファンモータ
　１３　回転軸
　１５　ハブ
　１７　空気吸込口
　１９ｅ　空気吸込口の周縁部
　１９　シュラウド
　２１　羽根
　２３　羽根車
　２５　ベルマウス
　２５１　ベルマウス本体
　２５２　フランジ部
　２５３　空気流路
　２５ａ　貫通口
　２５ｓ　ベルマウス本体の外周面
　２７　壁部
　２７ｆ　壁部の前方側の端部
　２７ｒ　壁部の後方側の端部
　３１　室内機
　Ａ　ファンモータの回転軸の軸方向
　Ｆ　前方
　Ｒ　後方

Claims (4)

  1. 　ファンモータ(11)の回転軸(13)に固定されるハブ(15)と、前記回転軸(13)を中心として円形に開口する空気吸込口(19a)を有し、前記ハブ(15)に対して前記回転軸(13)の軸方向の前方(F)側において前記ハブ(15)に対向配置されたシュラウド(19)と、前記ハブ(15)と前記シュラウド(19)との間に前記空気吸込口(19a)の周方向に沿って配列された複数の羽根(21)とを含む羽根車(23)と、
    　前記シュラウド(19)に対して前記軸方向の前方(F)側において前記シュラウド(19)に対向配置され、後方(R)側の一部が前記空気吸込口(19a)の周縁部(19e)との間に所定の隙間を設けた状態で前記空気吸込口(19a)から前記シュラウド(19)内に挿入されており、前記軸方向の前方(F)側から後方(R)側に向かって吸い込まれる空気を前記シュラウド(19)の前記空気吸込口(19a)に案内するベルマウス(25)と、を備え、
    　前記ベルマウス(25)は、その外周面(25s)に周方向に沿って所定の間隔で配列されて前記外周面(25s)から立設された複数の壁部(27)を有し、
    　各壁部(27)は、前記軸方向及び前記ベルマウス(25)の半径方向に略平行となるように前記軸方向の前方(F)側から後方(R)側に向かって前記外周面(25s)に沿って延びている、遠心送風機。
  2. 　各壁部(27)の前記前方(F)側の端部(27f)における前記外周面(25s)からの立設高さは、各壁部(27)の前記後方(R)側の端部(27r)における前記外周面(25s)からの立設高さよりも大きい、請求項１に記載の遠心送風機。
  3. 　各壁部(27)の前記外周面(25s)からの立設高さは、前記後方(R)側の端部(27r)から前記前方(F)側の端部(27f)に向かって次第に増加している、請求項２に記載の遠心送風機。
  4. 　各壁部(27)における前記後方(R)側の端部(27r)は、前記外周面(25s)からの立設高さが前記前方(F)側から後方(R)側に向かって次第に減少する傾斜面であり、
    　前記空気吸込口(19a)の前記周縁部(19e)は、前記壁部(27)の前記傾斜面に対面する傾斜面である、請求項１～３のいずれかに記載の遠心送風機。
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