WO2017077576A1 - 空気調和機の室外機および冷凍サイクル装置 - Google Patents

Abstract

　回転軸（６）の軸方向から見て、筐体（１）は、羽根車（３）を取り囲む壁部を有する。軸方向から見て、筐体（１）の壁部は、部分（Ｓ１）と、その部分（Ｓ１）よりも回転軸（６）の回転中心（Ｃ）から離れて位置する部分（Ｓ２）とを有する。軸方向から見て、湾曲部（４ｃ）は、回転中心（Ｃ）と部分（Ｓ１）とを繋ぐ線（ＳＬ１）上に位置する曲面部（Ｐ１）と、回転中心（Ｃ）と部分（Ｓ２）とを繋ぐ線（ＳＬ２）上に位置する曲面部（Ｐ２）とを有する。曲面部（Ｐ２）の曲率半径（Ｒ２）は曲面部（Ｐ１）の曲率半径（Ｒ１）よりも大きい。

Description

空気調和機の室外機および冷凍サイクル装置

　本発明は、空気調和機に用いられる室外機および冷凍サイクル装置に関するものである。

　空気調和機の室外機は、建築事情などから狭所に設置される場合がある。この場合、室外機の吹出側と建築物の壁面との間に十分な空間が得られない。これにより、室外機の吹出側に十分な吹出風路が無く、通風抵抗が大きくなる。このため、室外機からの吹出流れの径方向速度成分が増大し、軸方向速度成分が減少する。

　上記のような狭所に室外機が設置された場合における室外機の構成は、たとえば特開平４－２５１１３８号公報（特許文献１参照）に開示されている。特許文献１においては、オリフィスの吹出口にリングが装着されている。このリングは、羽根車の外径寸法よりわずかに大きい内径寸法を有し、かつ水滴状の断面形状を有している。

　特許文献１によれば、上記リングにより、羽根車から斜めに吹き出す気流が、リングの内周面とオリフィスの吹出口の壁面とに沿って吹き出すため、送風機の性能の低下および騒音の増加が生じない。

特開平４－２５１１３８号公報

　しかしながら、特許文献１は、吹出流れの径方向速度成分が吸込側の条件によって周方向で変化することを考慮していない。吸込側の条件によっては、羽根車から吹き出す気流がオリフィスの吹出口の壁面に充分に沿わないため、通風抵抗が大きくなるとともに騒音が増大する。

　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、通風抵抗が小さく、かつ低騒音な空気調和機の室外機を提供することである。

　本発明の一の空気調和機の室外機は、筐体と、羽根車と、ベルマウスとを備えている。筐体は、空気吹出口を有する。羽根車は、筐体内に配置され、かつ回転軸を中心に回転可能である。ベルマウスは、羽根車の外周を取り囲む。ベルマウスは、直管部と、湾曲部とを有する。直管部は、羽根車の外周を取り囲む。湾曲部は、直管部と空気吹出口との間に位置し、かつ直管部から空気吹出口に向かって拡径する。回転軸の軸方向から見て、筐体は、羽根車を取り囲む壁部を有する。軸方向から見て、壁部は、第１部分と、その第１部分よりも回転軸の回転中心から離れて位置する第２部分とを有する。軸方向から見て、湾曲部は、回転中心と第１部分とを繋ぐ線上に位置する第１曲面部と、回転中心と第２部分とを繋ぐ線上に位置する第２曲面部とを有する。第２曲面部の曲率半径は第１曲面部の曲率半径よりも大きい。

　本発明の他の空気調和機の室外機は、筐体と、羽根車と、ベルマウスとを備えている。筐体は、空気吹出口を有する。羽根車は、筐体内に配置され、かつ回転軸を中心に回転可能である。ベルマウスは、羽根車の外周を取り囲む。ベルマウスは、直管部と、フレア部とを有する。直管部は、羽根車の外周を取り囲む。フレア部は、直管部と空気吹出口との間に位置し、かつ羽根車から空気吹出口へ向かって拡径する。回転軸の軸方向から見て、筐体は、羽根車を取り囲む壁部を有する。軸方向から見て、壁部は、第１部分と、その第１部分よりも回転軸の回転中心から離れて位置する第２部分とを有する。軸方向から見て、フレア部は、回転中心と第１部分とを繋ぐ線上に位置する第１延在部と、回転中心と第２部分とを繋ぐ線上に位置する第２延在部とを有する。第１延在部は軸方向に沿う第１寸法を有する。第２延在部は軸方向に沿う第２寸法を有する。第２寸法は第１寸法よりも大きい。

　本発明の一の空気調和機の室外機によれば、羽根車の回転中心から筐体の壁面までの距離が大きい部分においては、上記距離が小さい部分よりもベルマウスの湾曲部の曲率半径が大きく設定されている。これにより上記距離が大きい部分において空気の流れを湾曲部に沿わせることができる。よって、通風抵抗および騒音を小さくすることができる。

　本発明の他の空気調和機の室外機によれば、羽根車の回転中心から筐体の壁面までの距離が大きい部分においては、上記距離が小さい部分よりもフレア部の軸方向の寸法が大きく設定されている。これにより上記距離が大きい部分において空気の流れを湾曲部に沿わせることができる。よって、通風抵抗および騒音を小さくすることができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機の構成を概略的に示す正面図である。 図１に示す室外機の構成を示す断面図である 図１に示す室外機における羽根車の回転中心から筐体の壁面までの距離がＬ１の部分の部分断面図（Ａ）と、上記距離がＬ２の部分の部分断面図（Ｂ）とである。 ベルマウスの吹出部がフロントパネルから突き出す構成を示す断面図（Ａ）と、ベルマウスの吹出部がフロントパネルから突き出さない構成を示す断面図（Ｂ）とである。 本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機の他の構成を概略的に示す正面図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室外機の構成を概略的に示す正面図である。 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室外機に用いられるベルマウスの構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る空気調和機の室外機における羽根車の回転中心から筐体の壁面までの距離がＬ１の部分の部分断面図（Ａ）と、上記距離がＬ２の部分の部分断面図（Ｂ）とである。 本発明の実施の形態４に係る空気調和機の室外機の構成を概略的に示す正面図である。 本発明の実施の形態４に係る空気調和機の室外機に用いられるベルマウスの構成を概略的に示す斜視図である。 本発明の実施の形態５に係る空気調和機の室外機の構成を概略的に示す部分断面図である。 本発明の実施の形態６に係る空気調和機の室外機の構成を概略的に示す部分断面図である。 本発明の実施の形態７に係る冷凍サイクル装置の構成例を示す図である。

　以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
　なお、参照符号については、図１～図１２において同一の符号を付した要素は同一また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である。

　実施の形態１
　図１および図２に示されるように、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機１０は、筐体１と、羽根車３と、ベルマウス４と、駆動源５と、回転軸６と、室外側熱交換器７とを主に有している。

　筐体１は、フロントパネル１ａと、左右１対のサイドパネル１ｂと、バックパネル１ｃと、トップパネル１ｄと、ボトムパネル１ｅと、セパレータ１ｆとを有している。各パネル１ａ～１ｅが略直方体状に組み立てられることにより、筐体１は箱形の形状を有している。この内部空間には、セパレータ１ｆが配置されている。このセパレータ１ｆにより、筐体１の内部空間は機械室１１と送風機室１２とに区画されている。

　機械室１１には、圧縮機（図示せず）などが配置されている。送風機室１２には、羽根車３、ベルマウス４、駆動源５、回転軸６、室外側熱交換器７などが配置されている。

　室外側熱交換器７は、図２の平面視においてたとえばＬ字形状を有している。室外側熱交換器７は、筐体１のサイドパネル１ｂとバックパネル１ｃとに沿って配置されている。なお平面視とは、トップパネル１ｄの上面に直交する方向に沿って上方から見た視点を意味する。

　筐体１には、少なくとも２面に空気吸込口１ｂａ、１ｃａが設けられている。空気吸込口１ｂａはサイドパネル１ｂに設けられており、空気吸込口１ｃａはバックパネル１ｃに設けられている。空気吸込口１ｂａ、１ｃａの各々を通じて、筐体１の外部から筐体１の内部へ空気を吸い込むことが可能である。空気吸込口１ｂａ、１ｃａから筐体１内に吸い込まれた空気は、室外側熱交換器７との間で熱交換を行なうことができる。

　筐体１には、空気吹出口１ａａが設けられている。この空気吹出口１ａａは、フロントパネル１ａに設けられている。空気吹出口１ａａを通じて、筐体１の内部から筐体１の外部へ空気を吹き出すことが可能である。これにより、室外側熱交換器７との間で熱交換された空気は、空気吹出口１ａａから筐体１の外部へ吹き出される。

　駆動源５はたとえばファンモータである。駆動源５は、室外側熱交換器７の前方に配置されている。駆動源５は、駆動源支持板（図示せず）を介在して筐体１に取り付けられている。

　羽根車３は、駆動源５に回転軸６を介在して取り付けられている。羽根車３は駆動源５の前方に配置されている。羽根車３は、室外側熱交換器７における熱交換を効率的に行うための空気循環を生成するためのものである。羽根車３は、駆動源から駆動力を与えられて、回転軸６の軸線ＣＬを中心に回転可能である。羽根車３は、その回転により、空気吸込口１ｂａ、１ｃａの各々を通じて送風機室１２内に外気を導入した後に、空気吹出口１ａａを通じて筐体１外へ排出する機能を有する。

　ベルマウス４は、フロントパネル１ａの後方側の面（背面）に取り付けられている。ベルマウス４は、羽根車３の外周を取り囲むように配置されている。ベルマウス４は、直管部４ａと、縮径部４ｂと、湾曲部４ｃと、フレア部４ｄとを有している。直管部４ａ、縮径部４ｂ、湾曲部４ｃおよびフレア部４ｄは、一体的に構成されており、１つの部品を構成している。

　直管部４ａは、羽根車３の外周を取り囲んでいる。直管部４ａは、円筒形状を有しており、円筒の直径を維持しながら前方から後方へ延びている。縮径部４ｂは、直管部４ａの後端に接続されている。縮径部４ｂは、筒形状を有しており、筒形状の開口径が後端から前端に向かって縮径するように構成されている。縮径部４ｂは、直管部４ａとの接合部において最も小さい開口径を有している。

　湾曲部４ｃは、直管部４ａの前端に接続されている。湾曲部４ｃは、直管部４ａと空気吹出口１ａａとの間に位置している。湾曲部４ｃは、直管部４ａから空気吹出口１ａａに向かって拡径している。これにより湾曲部４ｃの開口径ＯＤ（図２）は、直管部４ａから空気吹出口１ａａに向かって大きくなっている。湾曲部４ｃの少なくとも内周側の面は、図２に示す断面において曲線となるように構成されている。図２に示す断面は、回転軸６の軸線ＣＬを含み、かつ軸線ＣＬに平行で面に沿った断面である。

　フレア部４ｄは、湾曲部４ｃの前端に接続されている。フレア部４ｄは、湾曲部４ｃと空気吹出口１ａａとの間に位置している。フレア部４ｄは、湾曲部４ｃから空気吹出口１ａａに向かって拡径している。これによりフレア部４ｄにおいてベルマウス４の開口径は、湾曲部４ｃから空気吹出口１ａａに向かって大きくなっている。フレア部４ｄの少なくとも内周側の面は、図２に示す断面において直線となるように構成されている。フレア部４ｄの前端（フロントパネル側の端部）は、フロントパネルの後方側の面に接続されている。

　図１に示されるように、筐体１は、回転軸６の軸方向（図２の軸線ＣＬ方向）から見て、羽根車３を取り囲む壁部を有している。この羽根車３を取り囲む壁部は、たとえば図中左側のサイドパネル１ｂと、トップパネル１ｄと、ボトムパネル１ｅと、セパレータ１ｆとからなっている。羽根車３を取り囲む壁部１ｂ、１ｄ、１ｅ、１ｆは、回転軸６の軸方向から見て略矩形の形状を有している。

　回転軸６の軸方向から見て、羽根車３を取り囲む壁部１ｂ、１ｄ、１ｅ、１ｆは、羽根車３の回転中心Ｃ（図２の軸線ＣＬ上の点）からの距離が異なる部分を有している。たとえば、羽根車３を取り囲む壁部１ｂ、１ｄ、１ｅ、１ｆの部分Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３では、羽根車３の回転中心Ｃから距離が、それぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３となっており、それぞれ異なっている。

　具体的には、上記部分Ｓ１はサイドパネル１ｂ上の部分であり、上記部分Ｓ２はサイドパネル１ｂとトップパネル１ｄとの交差する部分（角部）であり、上記部分Ｓ３はトップパネル１ｄ上の部分である。

　回転軸６の軸方向から見て、上記Ｓ２と回転中心Ｃとの距離Ｌ２は、上記Ｓ１と回転中心Ｃとの距離Ｌ１、および上記Ｓ３と回転中心Ｃとの距離Ｌ３よりも大きい。つまり、上記部分Ｓ１およびＳ３よりも、上記部分Ｓ２は回転中心Ｃから離れて位置している。

　湾曲部４ｃは、たとえば曲面部（第１曲面部）Ｐ１と、曲面部（第２曲面部）Ｐ２と、曲面部（第３曲面部）Ｐ３とを有している。曲面部Ｐ１は、図２に示されるような回転軸６の軸方向から見て、回転中心Ｃと上記部分Ｓ１とを繋ぐ直線ＳＬ１（第１の線）上に位置する部分である。曲面部Ｐ２は、回転軸６の軸方向から見て、回転中心Ｃと上記部分Ｓ２とを繋ぐ直線ＳＬ２（第２の線）上に位置する部分である。曲面部Ｐ３は、回転軸６の軸方向から見て、回転中心Ｃと上記部分Ｓ３とを繋ぐ直線ＳＬ３（第３の線）上に位置する部分である。

　上記直線ＳＬ１に沿った室外機１０の断面は図３（Ａ）に示されており、上記直線ＳＬ２に沿った室外機１０の断面は図３（Ｂ）に示されている。

　図３（Ｂ）に示される曲面部Ｐ２の曲率半径Ｒ２は、図３（Ａ）に示される曲面部Ｐ１の内周面の曲率半径Ｒ１よりも大きくなるように設定されている。また曲面部Ｐ２の内周面の曲率半径Ｒ２は、図１における曲面部Ｐ３の曲率半径よりも大きくなるように設定されている。

　以上のように本実施の形態のベルマウス４においては、図２に示されるように回転軸６の軸方向から見て、羽根車３を取り囲む壁部１ｂ、１ｄ、１ｅ、１ｆと回転中心Ｃとの距離が大きい湾曲部４ｃの部分（たとえば曲面部Ｐ２）の曲率半径は、上記距離の小さい湾曲部４ｃの部分（たとえば曲面部Ｐ１、Ｐ３）の曲率半径よりも大きく設定されている。

　なお図１に示されるように、湾曲部４ｃの曲率半径は、回転中心Ｃを中心とする周方向において連続的に変化していてもよい。

　また図４（Ａ）に示されるように、ベルマウス４の前端４ｅは、吹出グリル８の後方に位置していれば、フロントパネル１ａよりも前方に突き出していてもよい。しかし図４（Ｂ）に示されるように、ベルマウス４の前端４ｅは、フロントパネル１ａよりも前方に突き出さないことが好ましい。

　次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
　図２に示されるように、羽根車３が回転することにより、室外側熱交換器７側から吸込み流れが発生する。この吸込み流れには動翼の効果が付与されるため、吸込み流れは径方向の速度成分が増大されつつ吹き出される。そのため、ベルマウス４の湾曲部４ｃの曲率半径の大小を調整することにより、径方向の速度成分が増大した流れをベルマウス４に沿わすことができる。これにより、ベルマウス４における流れの剥離が抑制され、通風抵抗を低減することができる。

　しかしながら従来のベルマウスでは、湾曲部４ｃの曲率半径が回転中心Ｃを中心とする周方向で一定である。このため従来のベルマウスでは、ベルマウス周方向の各位置毎の吸い込み条件によって、吹き出し流れの流路が変化することが加味されていない。よって、充分にベルマウス４の湾曲部４ｃおよびフレア部４ｄに空気の流れを沿わすことができない。

　図３（Ａ）に示されるように、距離Ｌ１となる部分の断面では、吸い込み流れＦ１とベルマウス４の直管部４ａとが成す角α１は小さくなる。このため、ベルマウス４の湾曲部４ｃの曲率半径Ｒ１が比較的小さくても、流れをその小さい曲率半径Ｒ１に沿わすことができる。

　しかし図３（Ｂ）に示されるように、距離Ｌ２となる部分の断面では、吸い込み流れＦ２とベルマウス４の直管部４ａとが成す角α２が大きくなる。これにより、吸い込み流れＦ１には羽根車３の回転中心Ｃに向かって慣性が乗る。このため、ベルマウス４の湾曲部４ｃの曲率半径が全体において一定である場合、その流れを径方向外周側へ十分に誘引することができない。よって、ベルマウス４の湾曲部４ｃおよびフレア部４ｄにおいて流れの剥離が発生する。

　これに対して本実施の形態においては、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示されるように、回転軸６の軸方向から見て、筐体１の壁部と回転中心Ｃとの距離が大きい湾曲部４ｃの曲面部Ｐ２の曲率半径Ｒ２は、上記距離が小さい湾曲部４ｃの曲面部Ｐ１の曲率半径Ｒ１よりも大きく設定されている。

　このように本実施の形態においては、回転中心Ｃからの距離Ｌ２が大きい断面で湾曲部４ｃの曲率半径Ｒ２が大きく設定されているため、流れを径方向外周側へ大きく誘引させることができる。これにより、湾曲部４ｃおよびフレア部４ｄに流れを沿わすことができるため、剥離が抑制され通風抵抗が低減する。

　また剥離が抑制されることにより、乱流の発生が抑えられて、乱流音が低減できるため、騒音が低減される。

　また図４（Ａ）に示されるように、ベルマウス４の前端４ｅが筐体１のフロントパネル１ａに接続されずにフロントパネル１ａよりも前方に突き出している場合にも、回転中心Ｃからの距離Ｌ２が大きい断面で湾曲部４ｃの曲率半径Ｒ２を大きくすることにより、上記と同様の効果を得ることができる。

　ここで、ベルマウス４内における流れの風速は、その流れに沿ってベルマウス４の開口径が拡大し始めると、流れが拡散することにより減速していく。しかし図４（Ａ）に示されるように、ベルマウス４の前端４ｅがフロントパネル１ａよりも前方に突出する場合、下流側に位置する吹出グリル８とベルマウス４との間隔が狭くなる。このため、ベルマウス内において流れは充分に減速されず、風速が高いまま吹出グリル８に衝突し騒音が悪化する。

　一方、図４（Ｂ）に示されるように、ベルマウス４の前端４ｅは、フロントパネル１ａよりも前方に突き出さない場合には、吹出グリル８とベルマウス４との間隔が広くなる。このため、ベルマウス４から吹出された流れは、吹出グリル８とベルマウス４との間で充分に減速される。これにより吹き出し流れは、十分に減速された状態で吹出グリル８に衝突するため、騒音を抑制することができる。

　なお本実施の形態においては、ベルマウス４の直管部４ａの前端側に湾曲部４ｃおよびフレア部４ｄが設けられた構成について説明したが、フレア部４ｄは設けられていなくてもよい。この場合、図５に示されるように、直管部４ａの前端からベルマウス４の前端４ｅの全体に湾曲部４ｃが位置することになる。

　また図３（Ｂ）に示されるように回転中心Ｃから筐体１の壁部までの距離が大きい距離Ｌ２となる部分の断面における直管部４ａの軸方向に沿う寸法は、図３（Ａ）に示されるように回転中心Ｃからの距離Ｌ１が小さい断面における直管部４ａの軸方向に沿う寸法よりも小さくなっていてもよい。また図３（Ｂ）に示されるように回転中心Ｃからの距離Ｌ２が大きい断面におけるフレア部４ｄの軸方向に沿う寸法は、図３（Ａ）に示されるように回転中心Ｃからの距離Ｌ１が小さい断面におけるフレア部４ｄの軸方向に沿う寸法よりも大きくなっていてもよい。フレア部４ｄの軸方向に沿う寸法を大きくすることで、流れを径方向外周側へより大きく誘引させることができるため効果的である。

　実施の形態２
　本実施の形態の構成は、図１～図５に示す実施の形態１の構成と比較して、ベルマウス４の湾曲部４ｃの構成において異なっている。

　本実施の形態におけるベルマウス４においては、曲率半径の大きい曲面部および曲率半径の小さい曲面部の少なくとも一方の曲面部の曲率半径が、回転中心Ｃを中心とした周方向に維持されている。

　図６に示されるように、たとえば、回転中心Ｃを中心とした角度β１の範囲内にある湾曲部４ｃの曲率半径が周方向に一定とされている。また回転中心Ｃを中心とした角度β２の範囲内にある湾曲部４ｃの曲率半径が周方向に一定とされている。

　角度β２の範囲は、角度β１の範囲と比較して、筐体１の壁部と回転中心Ｃとの距離が相対的に大きい範囲である。角度β１の範囲内における湾曲部４ｃの曲率半径は、たとえば図３（Ａ）に示される曲率半径Ｒ１を有している。角度β２の範囲内における湾曲部４ｃの曲率半径は、たとえば図３（Ｂ）に示される曲率半径Ｒ２を有している。このように角度β２の範囲内における湾曲部４ｃの曲率半径は、角度β１の範囲内における湾曲部４ｃの曲率半径よりも相対的に大きく設定されている。

　図７に示されるように、本実施の形態のベルマウス４においては、互いに異なる曲率半径を有する湾曲部４ｃの境界に境界面４ｆが設けられている。この境界面４ｆは、周方向に交差（たとえば直交）するように延びている。

　なお、これ以外の本実施の形態の構成は、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

　本実施の形態においては、上記の実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また本実施の形態においては、図７に示されるように湾曲部４ｃの曲率半径が大きい部分と小さい部分との境界に境界面４ｆが設けられている。このため、図６に示されるように、曲率半径が大きい湾曲部４ｃを流れる旋回成分を持つ吹き出し流れＦｃが、境界面４ｆに衝突することにより、旋回成分が抑制されるため、風量が増大する。

　実施の形態３
　本実施の形態の構成は、図１～図４に示す実施の形態１の構成と比較して、ベルマウス４の構成において異なっている。

　図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示されるように、本実施の形態におけるベルマウス４においては、湾曲部が省略されて直管部４ａにフレア部４ｄが直接接続されている。このため、フレア部４ｄは、直管部４ａと空気吹出口１ａａとの間に位置している。フレア部４ｄは、羽根車３から空気吹出口１ａａへ向かって拡径している。また直管部４ａとフレア部４ｄとの接合部は角張っている。

　フレア部４ｄは、図８（Ａ）に示されるように回転中心Ｃ（軸線ＣＬ）からの距離が相対的に小さい距離Ｌ１の断面に位置する部分（第１延在部）Ｑ１と、図８（Ｂ）に示されるように回転中心Ｃ（軸線ＣＬ）からの距離が相対的に大きい距離Ｌ２の断面に位置する部分（第２延在部）Ｑ２とを有している。

　なお本実施の形態における距離Ｌ１の断面とはたとえば図１の距離Ｌ１の部分の断面に対応し、かつ本実施の形態における距離Ｌ２の断面とはたとえば図１の距離Ｌ２の部分の断面に対応する。

　図８（Ｂ）に示されるように第２延在部Ｑ２の軸方向に沿う寸法Ｌｂ２は、図８（Ａ）に示されるように第１延在部Ｑ１の軸方向に沿う寸法Ｌｂ１よりも大きくなっている。また図８（Ｂ）に示されるように回転中心Ｃからの距離Ｌ２が大きい断面における直管部４ａの軸方向に沿う寸法は、図８（Ａ）に示されるように回転中心Ｃからの距離Ｌ１が小さい断面における直管部４ａの軸方向に沿う寸法よりも小さくなっている。

　図８（Ａ）に示される第１延在部Ｑ１の直管部４ａに対する傾斜角度は、図８（Ｂ）に示される第２延在部Ｑ２の直管部４ａに対する傾斜角度と同じである。ただし、図８（Ａ）に示される第１延在部Ｑ１の直管部４ａに対する傾斜角度は、図８（Ｂ）に示される第２延在部Ｑ２の直管部４ａに対する傾斜角度と異なっていてもよい。またフレア部４ｄの軸方向に沿う寸法は、回転中心Ｃを中心とした周方向に連続的に変化していてもよい。

　なお、これ以外の本実施の形態の構成は、上述した実施の形態１の構成とほぼ同じであるため同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

　次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
　実施の形態１で説明したように、図８（Ａ）に示されるように回転中心Ｃからの距離が小さい断面では、吸い込み流れＦ３と直管部４ａとが成す角度α１は小さくなる。一方、図８（Ｂ）に示されるように回転中心Ｃからの距離が大きい断面では、吸い込み流れＦ４と直管部４ａとが成す角度α２は大きくなる。このように角度α２が大きくなる場合、吸い込み流れＦ４には羽根車３の中心に向かう方向の慣性が作用する。このため、フレア部４ｄの軸方向の寸法が一定である場合、径方向外周側への誘引が充分でなく、剥離が発生する。

　これに対して本実施の形態においては、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示されるように、フレア部４ｄの第２延在部Ｑ２の軸方向に沿う寸法Ｌｂ２が、第１延在部Ｑ１の軸方向に沿う寸法Ｌｂ１よりも大きく設定されている。これにより、吸い込み流れと直管部４ａとの成す角度α２が大きい断面においても、第２延在部Ｑ２の寸法Ｌｂ２が大きく設定されているため、流れを径方向外周側へ大きく誘引させることができる。これにより、フレア部４ｄに流れを沿わすことができるため、剥離が抑制され通風抵抗が低減する。また剥離が抑制されることにより、乱流の発生が抑えられて、乱流音が低減できるため、騒音が低減される。

　実施の形態４
　本実施の形態の構成は、図８（Ａ）および図８（Ｂ）に示す実施の形態３の構成と比較して、ベルマウス４の構成において異なっている。

　本実施の形態において、フレア部４ｄは、回転中心Ｃを中心とした周方向に、フレア部４ｄの軸方向に沿う寸法が小さい寸法と大きい寸法との少なくとも一方の寸法を維持するように構成されている。

　図９に示されるように、たとえば、回転中心Ｃを中心とした角度β１の範囲内にあるフレア部４ｄの軸方向に沿う寸法が周方向に一定とされており、また回転中心Ｃを中心とした角度β２の範囲内にあるフレア部４ｄの軸方向に沿う寸法が周方向に一定とされている。

　角度β２の範囲は、角度β１の範囲と比較して、筐体１の壁部と回転中心Ｃとの距離が相対的に大きい範囲である。この角度β２の範囲内におけるフレア部４ｄの軸方向に沿う寸法は、角度β１の範囲内におけるフレア部４ｄの軸方向に沿う寸法よりも大きく設定されている。

　図１０に示されるように、本実施の形態のベルマウス４は、フレア部４ｄの軸方向に沿う寸法が所定の角度範囲内において周方向に一定とされ、かつ異なる軸方向寸法を有するフレア部４ｄの境界に境界面４ｆが設けられた構成を有している。

　なお、これ以外の本実施の形態の構成は、上述した実施の形態３の構成とほぼ同じであるため同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

　本実施の形態においては、上記の実施の形態３と同様の効果を得ることができる。また本実施の形態においては、図１０に示されるようにフレア部４ｄの軸方向に沿う寸法が大きい部分と小さい部分との境界に境界面４ｆが設けられている。このため、図９に示されるように、軸方向に沿う寸法が大きいフレア部４ｄを流れる旋回成分を持つ吹き出し流れＦｃが、境界面４ｆに衝突することにより、旋回成分が抑制されるため、風量が増大する。

　実施の形態５
　本実施の形態の構成は、実施の形態３、４の構成と比較して、直管部４ａとフレア部４ｄとの連接部の構成において異なっている。

　図１１に示されるように、本実施の形態において、直管部４ａとフレア部４ｄとの連接部が丸味を帯びた形状を有している。具体的には、直管部４ａとフレア部４ｄとの連接部は、軸線に沿う断面において所定の曲率半径Ｒａに沿った円形状を有する湾曲部４ｃにより構成されている。

　なお、これ以外の本実施の形態の構成は、上述した実施の形態３の構成とほぼ同じであるため同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。

　本実施の形態においては、上記の実施の形態３、４と同様の効果を得ることができる。また直管部４ａにフレア部４ｄが直接接続されていると、直管部４ａからフレア部４ｄに流れが移行する際に、急な角度変化により、図１１の矢印Ｆｂで示すように連接部４ｃにて流れの剥離が発生する可能性がある。これに対して本実施の形態によれば、直管部４ａとフレア部４ｄとが円形状を有する湾曲部４ｃにより連接されている。このため、直管部４ａとフレア部４ｄとの間で急な角度変化が抑制され、図１１の矢印Ｆｄで示すように、直管部４ａとフレア部４ｄとの連接部で生じる剥離を抑制することができる。

　実施の形態６
　本実施の形態の構成は、実施の形態３～５の構成と比較して、直管部４ａとフレア部４ｄとの連接部の構成において異なっている。

　本実施の形態においては、直管部４ａとフレア部４ｄとの連接部に、丸味を帯びた形状を有する湾曲部が設けられている。さらに回転中心Ｃから筐体１の壁面までの距離が大きい部分の断面における湾曲部の曲率半径が、上記距離が小さい部分の断面における湾曲部の曲率半径よりも大きく設定されている。

　具体的には、図８（Ａ）に示されるように回転中心Ｃから筐体１の壁面までの距離が小さい部分の断面における直管部４ａとフレア部４ｄとの連接部には、図１１に示されるように曲率半径Ｒａの小さい湾曲部４ｃが配置されている。そして、図８（Ｂ）に示されるように回転中心Ｃから筐体１の壁面までの距離が大きい部分の断面における直管部４ａとフレア部４ｄとの連接部には、図１２に示されるように曲率半径Ｒａの大きい湾曲部４ｃが配置されている。

　上記における回転中心Ｃから筐体１の壁面までの距離が小さい部分の断面における湾曲部とは、たとえば図９の直線ＳＬ１上に位置する湾曲部の曲面部である。また回転中心Ｃから筐体１の壁面までの距離が大きい部分の断面における湾曲部とは、たとえば図９の直線ＳＬ２上に位置する湾曲部の曲面部である。

　本実施の形態においては、上記の実施の形態３～５と同様の効果を得ることができる。また湾曲部４ｃの曲率半径Ｒａが、回転中心Ｃから筐体１の壁面までの距離に応じて変化しているため、図１２の矢印Ｆｄで示すように湾曲部４ｃとフレア部４ｄにおける流れの剥離をさらに抑制でき、かつ騒音をさらに低減することができる。

　実施の形態７
　次に、本発明の実施の形態７の構成について図１３を用いて説明する。

　図１３では冷凍サイクル装置として、実施の形態１で説明した空気調和機（室外機）を有する空気調和装置５００が示されている。図１３に示されるように、本実施の形態の空気調和装置５００は、実施の形態１～６において説明した室外機１０と、室内機２００と、冷媒配管３００、４００とを有している。

　室外機１０および室内機２００は、冷媒配管３００、４００により互いに連結されている。これにより冷媒回路が構成されて、室外機１０および室内機２００を冷媒が循環する。冷媒配管３００は、気体の冷媒（ガス冷媒）が流れるガス配管である。冷媒配管４００は、液体の冷媒（液冷媒、気液二相冷媒の場合もある）が流れる液配管である。

　室外機１０は、たとえば圧縮機１０１と、四方弁１０２と、室外側熱交換器７と、羽根車３と、絞り装置（膨張弁）１０５とを有している。

　圧縮機１０１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。ここで、圧縮機１０１は、インバータ装置などを有し、運転周波数を任意に変化させることにより、圧縮機１０１の容量（単位時間あたりの冷媒を送り出す量）を細かく変化させることができるものとする。四方弁１０２は、制御装置（図示せず）からの指示に基づいて冷房運転時と暖房運転時とによって冷媒の流れを切り換える。

　また、室外側熱交換器７は、冷媒と空気（室外の空気）との熱交換を行う。室外側熱交換器７は、たとえば冷房運転時においては凝縮器として機能する。このとき、室外側熱交換器７は、圧縮機１０１により圧縮された冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化させる。

　また室外側熱交換器７は、たとえば暖房運転時においては蒸発器として機能する。このとき、室外側熱交換器７は、絞り装置１０５により減圧された低圧の冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を蒸発させて気化させる。

　室外側熱交換器７の付近には、冷媒と空気との熱交換を効率よく行うため、羽根車３が設けられている。羽根車３においては、インバータ装置により駆動源（ファンモータ）５の運転周波数を任意に変化させることにより羽根車３の回転速度が細かく変化されてもよい。

　絞り装置１０５は、その開度を変化させることで、冷媒の圧力などを調整するために設けられている。この絞り装置１０５により、凝縮器により凝縮された冷媒が減圧されて膨張する。

　一方、室内機２００は、負荷側熱交換器２０１と、負荷側送風機２０２とを有している。負荷側熱交換器２０１は、たとえば暖房運転時においては凝縮器として機能する。このとき、負荷側熱交換器２０１は、圧縮機１０１により圧縮された冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化（又は気液二相化）させる。

　また、負荷側熱交換器２０１は、たとえば冷房運転時においては蒸発器として機能する。このとき、負荷側熱交換器２０１は、絞り装置１０５により減圧された低圧の冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒蒸発させて気化させる。

　負荷側送風機２０２は、負荷側熱交換器２０１にて熱交換を行う空気の流れを調整するために設けられている。この負荷側送風機２０２の運転速度は、たとえば利用者の設定により決定される。

　次に、本実施の形態の冷凍サイクル装置における冷房運転と暖房運転とについて説明する。

　図１３に示されるように、冷房運転においては、実線で示す接続関係となるように四方弁１０２が切り替えられる。圧縮機１０１により圧縮されて吐出された高温、高圧のガス冷媒は、四方弁１０２を通過して、室外側熱交換器７に流入する。この室外側熱交換器７に流入した冷媒は、羽根車３により送られた室外の空気と熱交換することで凝縮、液化されて液冷媒となる。この液冷媒は、絞り装置１０５へ流入し、絞り装置１０５で減圧されて気液二相状態となった後に、室外機１０から流出する。

　室外機１０を流出した気液二相冷媒は、液配管４００を通過して室内機２００内の負荷側熱交換器２０１に流入する。この負荷側熱交換器２０１に流入した冷媒は、負荷側送風機２０２により送られた室内の空気と熱交換することで蒸発、ガス化されてガス冷媒となる。このガス冷媒は、室内機２００から流出する。

　室内機２００から流出したガス冷媒はガス配管３００を通過して室外機１０に流入する。この後、ガス冷媒は四方弁１０２を通過して圧縮機１０１に再度吸入される。以上のようにして冷凍サイクル装置５００の冷媒が循環し、空気調和（冷房）が行われる。

　暖房運転においては、点線で示す接続関係となるように四方弁１０２が切り替えられる。圧縮機１０１により圧縮されて吐出された高温、高圧のガス冷媒は、四方弁１０２を通過し、室外機１０から流出する。室外機１０から流出したガス冷媒は、ガス配管３００を通過して室内機２００内の負荷側熱交換器２０１に流入する。負荷側熱交換器２０１に流入したガス冷媒は、負荷側送風機２０２により送られた室内の空気と熱交換することで凝縮、液化されて液冷媒となり、室内機２００から流出する。

　室内機２００から流出した液冷媒は液配管４００を通過して室外機１０に流入する。この後、液冷媒は、絞り装置１０５で減圧されて気液二相状態となった後に、室外側熱交換器７に流入する。そして、室外側熱交換器７に流入した冷媒は、羽根車３により送られた室外の空気と熱交換することで蒸発、ガス化されてガス冷媒となる。このガス冷媒は、四方弁１０２を通過して圧縮機１０１に再度吸入される。以上のようにして冷凍サイクル装置５００の冷媒が循環し、空気調和（暖房）が行われる。

　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて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内でのすべての変更が含まれることが意図される。

　１　筐体、１ａ　フロントパネル、１ａａ　空気吹出口、１ｂ　サイドパネル、１ｂａ，１ｃａ　空気吸込口、１ｃ　バックパネル、１ｄ　トップパネル、１ｅ　ボトムパネル、１ｆ　セパレータ、３　羽根車、４　ベルマウス、４ａ　直管部、４ｂ　縮径部、４ｃ　湾曲部、４ｄ　フレア部、４ｅ　前端、４ｆ　境界面、５　駆動源、６　回転軸、７　室外側熱交換器、８　吹出グリル、１０　室外機、１１　機械室、１２　送風機室、１０１　圧縮機、１０２　四方弁、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、５００　冷凍サイクル装置（空気調和装置）、Ｃ　回転中心、ＣＬ　軸線、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３　曲面部、Ｑ１　第１延在部、Ｑ２　第２延在部、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３　部分、ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３　直線。

Claims (8)

1. 　空気吹出口を有する筐体と、
   　前記筐体内に配置され、かつ回転軸を中心に回転可能な羽根車と、
   　前記羽根車の外周を取り囲むベルマウスとを備え、
   　前記ベルマウスは、
   　　前記羽根車の外周を取り囲む直管部と、
   　　前記直管部と前記空気吹出口との間に位置し、かつ前記直管部から前記空気吹出口に向かって拡径する湾曲部とを有し、
   　前記回転軸の軸方向から見て、前記筐体は、前記羽根車の外周を取り囲む壁部を有し、
   　前記軸方向から見て、前記壁部は、第１部分と、前記第１部分よりも前記回転軸の回転中心から離れて位置する第２部分とを有し、
   　前記軸方向から見て、前記湾曲部は、前記回転中心と前記第１部分とを繋ぐ線上に位置する第１曲面部と、前記回転中心と前記第２部分とを繋ぐ線上に位置する第２曲面部とを有し、
   　前記第２曲面部の曲率半径は前記第１曲面部の曲率半径よりも大きい、空気調和機の室外機。
2. 　前記湾曲部は、前記回転中心を中心とした周方向に、前記第１曲面部および前記第２曲面部の少なくとも一方の曲面部の曲率半径を維持するように構成されている、請求項１記載の空気調和機の室外機。
3. 　空気吹出口を有する筐体と、
   　前記筐体内に配置され、かつ回転軸を中心に回転可能な羽根車と、
   　前記羽根車の外周を取り囲むベルマウスとを備え、
   　前記ベルマウスは、
   　　前記羽根車の外周を取り囲む直管部と、
   　　前記直管部と前記空気吹出口との間に位置し、かつ前記羽根車から前記空気吹出口へ向かって拡径するフレア部とを有し、
   　前記回転軸の軸方向から見て、前記筐体は、前記羽根車を取り囲む壁部を有し、
   　前記軸方向から見て、前記壁部は、第１部分と、前記第１部分よりも前記回転軸の回転中心から離れて位置する第２部分とを有し、
   　前記軸方向から見て、前記フレア部は、前記回転中心と前記第１部分とを繋ぐ線上に位置する第１延在部と、前記回転中心と前記第２部分とを繋ぐ線上に位置する第２延在部とを有し、
   　前記第１延在部は前記軸方向に沿う第１寸法を有し、前記第２延在部は前記軸方向に沿う第２寸法を有し、前記第２寸法は前記第１寸法よりも大きい、空気調和機の室外機。
4. 　前記フレア部は、前記回転中心を中心とした周方向に前記第１寸法および前記第２寸法の少なくとも一方の寸法を維持するように構成されている、請求項３記載の空気調和機の室外機。
5. 　前記ベルマウスは、前記直管部と前記フレア部との間に位置する湾曲部をさらに有し、
   　前記湾曲部は曲面を有し、前記曲面は前記直管部の壁面と前記フレア部の壁面とを繋いでいる、請求項３または４記載の空気調和機の室外機。
6. 　前記軸方向から見て、前記湾曲部は、前記回転中心と前記第１部分とを繋ぐ線上に位置する第１曲面部と、前記回転中心と前記第２部分とを繋ぐ線上に位置する第２曲面部とを有し、
   　前記第２曲面部の曲率半径は前記第１曲面部の曲率半径よりも大きい、請求項５記載の空気調和機の室外機。
7. 　前記筐体は、前記空気吹出口を有するフロントパネルを有し、
   　前記ベルマウスの端部は前記フロントパネルに接続されている、請求項１～６のいずれか１項記載の空気調和機の室外機。
8. 　吸入した冷媒を圧縮して吐出する圧縮機と、前記圧縮機により圧縮された冷媒を凝縮する凝縮器と、前記凝縮器により凝縮された冷媒を減圧する絞り装置と、前記絞り装置により減圧された冷媒を蒸発させる蒸発器とを含む冷凍サイクル装置であって、
   　請求項１～７のいずれか１項記載の空気調和機の室外機は、前記凝縮器および前記蒸発器の一方を含む、冷凍サイクル装置。
    

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