WO2018042487A1

WO2018042487A1 - 送風機及び空気調和装置の室内機

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Publication number: WO2018042487A1
Application number: PCT/JP2016/075180
Authority: WO
Inventors: 亮堀江
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2016-08-29
Filing date: 2016-08-29
Publication date: 2018-03-08

Abstract

各羽根は、第１の側板から第２の側板にかけて形成されている第１の端部と、回転軸から羽根に向かう第２の方向において第１の端部よりも回転軸寄りに位置し、第１の側板から第２の側板にかけて形成されている第２の端部と、各羽根の一端に形成され、第１の側板に固定されている第３の端部と、各羽根の他端に形成され、第２の側板に固定されている第４の端部とを含み、第１の端部は、第３の端部側の領域を第１の領域とし、第４の端部側の領域を第２の領域とし、第１の領域と第２の領域との間に配置された領域であって主板配置部を含む領域を第３の領域とし、第１の領域における回転軸までの長さを第１の長さとし、第２の領域における回転軸までの長さを第２の長さとし、第３の領域における回転軸までの長さを第３の長さとしたとき、第３の長さが、第１の長さ及び第２の長さよりも短いものである。

Description

送風機及び空気調和装置の室内機

　本発明は、送風機及び空気調和装置の室内機に関し、特に、送風機が備える羽根車の羽根形状に関するものである。

　送風機は、特許文献１の図１に示すように、例えばケーシング２２０とケーシング２２０内に収容された羽根車２１０とを備えたシロッコファンが提案されている。このような送風機の羽根車２１０は、主板２０２及び複数の側板２０３に取り付けられた複数の羽根２０１を備えている。

　主板４が電動機によって回転させられる回転軸３２に接続されている。回転軸３２が回転することで羽根車２１０も回転する。羽根車２１０が回転すると、羽根２０１の圧力面を沿う空気の流れと、羽根２０１の負圧面を沿う空気の流れとに速度差が発生し、送風機に気流が発生する。

　図２は、図１に示す従来の送風機の吹き出し風速を、羽根車２１０の軸方向の位置に応じて示した風速分布グラフである。具体的には、送風機の吹き出し風速を、主板２０２の位置から側板２０３の位置まで示している。横軸は、羽根車２１０の軸方向の位置に対応しており、縦軸は、吹き出し風速を示している。図２では、主板２０２から一方の側板２０３までの長さを百分率で示している。また、主板２０２の位置が横軸の０％に対応し、一方の側板２０３の位置が横軸の１００％の位置に対応する。図２に示すように、吹き出し風速の分布は、主板２０２側から側板２０３側にかけて小さくなっており、吹き出し風速の分布の均一性が低くなっている。

特許第４６６０６３４号公報

　吹き出し風速の分布の均一性が低いと、その分、送風機の効率（ファン効率）が低減する。

　本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、羽根車の軸方向における、吹き出し風速の分布の均一性を向上させることができる送風機及び空気調和装置の室内機を提供することを目的としている。

　本発明に係る送風機は、吸込口及び吹出口が形成されたケーシングと、電動機の回転軸に接続され、ケーシングに収容されている羽根車と、を備え、羽根車は、回転軸の軸方向である第１の方向に平行に配置されている複数の羽根と、複数の羽根が固定されている環状の第１の側板と、複数の羽根が固定されている環状の第２の側板と、各羽根のうち第１の側板と第２の側板との間の部分である主板配置部に設けられ、回転軸に接続されている主板とを含み、各羽根は、第１の側板から第２の側板にかけて形成されている第１の端部と、回転軸から羽根に向かう第２の方向において第１の端部よりも回転軸寄りに位置し、第１の側板から第２の側板にかけて形成されている第２の端部と、各羽根の一端に形成され、第１の側板に固定されている第３の端部と、各羽根の他端に形成され、第２の側板に固定されている第４の端部とを含み、第１の端部は、第３の端部側の領域を第１の領域とし、第４の端部側の領域を第２の領域とし、第１の領域と第２の領域との間に配置された領域であって主板配置部を含む領域を第３の領域とし、第１の領域における回転軸までの長さを第１の長さとし、第２の領域における回転軸までの長さを第２の長さとし、第３の領域における回転軸までの長さを第３の長さとしたとき、第３の長さが、第１の長さ及び第２の長さよりも短いものである。

　本発明によれば、上記構成を備えているので、羽根車の軸方向における、吹き出し風速の分布の均一性を向上させることができる。

（ａ）が従来のケーシング及び羽根車を示し、（ｂ）が（ａ）に示す羽根車の斜視図である。図１に示す従来の送風機の吹き出し風速を、羽根車の軸方向の位置に応じて示した風速分布グラフである。（ａ）が本発明の実施の形態１に係る送風機の模式図であり、（ｂ）が本発明の実施の形態１に係る送風機のケーシング、羽根車及び回転軸の説明図であり、（ｃ）が本発明の実施の形態１に係る送風機のケーシングの説明図である。本発明の実施の形態１に係る送風機の回転軸、主板、第１の側板、第２の側板及び羽根の説明図である。（ａ）が本発明の実施の形態１に係る送風機の羽根車の外径等の説明図であり、（ｂ）が（ａ）に示す羽根車の軸方向の位置を百分率で示す図である。ファン外径とファン効率の関係を示すグラフである。（ａ）はケーシング及び外径が大きい従来形状の羽根車の断面図であり、（ｂ）はケーシング及び外径が小さい従来形状の羽根車の断面図であり、（ｃ）が（ａ）（ｂ）の断面位置を示す図である。図６Ａ（ａ）に示す羽根車と図６Ａ（ｂ）に示す羽根車の各種特性の説明図である。吸込口の通風抵抗と通過風量の関係を示すグラフである。本発明の実施の形態２に係る送風機の説明図であり、（ａ）が主板の位置における断面図であり、（ｂ）が第１の側板又は第２の側板の位置における断面図である。本発明の実施の形態２に係る送風機のケーシングの説明図である。本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の室内機の説明図である。本発明の実施の形態３に係る空気調和装置の冷媒回路構成図である。

　以下、図面を適宜参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１を含め、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。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。

　図３Ａは、（ａ）が本実施の形態１に係る送風機１００の模式図であり、（ｂ）が本実施の形態１に係る送風機１００のケーシング２０、羽根車１０及び回転軸３２の説明図であり、（ｃ）が本実施の形態１に係る送風機１００のケーシング２０の説明図である。
　図３Ｂは、本実施の形態１に係る送風機１００の回転軸３２、主板２、第１の側板３Ａ、第２の側板３Ｂ及び羽根１の説明図である。なお、図３Ａ（ｃ）では、片方の吸込口形成面部２１Ｅを省略し、ケーシング２０の内部を示している。
　図４は、（ａ）が本実施の形態１に係る送風機１００の羽根車１０の外径等の説明図であり、（ｂ）が（ａ）に示す羽根車１０の軸方向の位置を百分率で示す図である。
　図３Ａ、図３Ｂ及び図４を参照して送風機１００の構成等について説明する。

　送風機１００は、ケーシング２０と、羽根車１０と、回転軸３２と、電動機３１とを備えている。

（ケーシング２０）
　ケーシング２０は、吸込口２１Ｅ１が形成され、羽根車１０が収容されている本体部２１と、空気の吹出口２２Ａが形成された吹出口部２２とを備えている。また、ケーシング２０は、本体部２１及び吹出口部２２との接続位置に形成された舌部２３を備えている。ケーシング２０は、吹き出し風量を増大させることができるように構成されている。すなわち、ケーシング２０は、羽根車１０が回転することで、ケーシング２０内の静圧が高まるように構成されている。これによって、吹出口２２Ａにおける静圧が高まり、吹出口２２Ａから吹き出される空気の風量が増大する。

　本体部２１は、第１の面部２１Ａと、第２の面部２１Ｂと、第３の面部２１Ｃと、第４の面部２１Ｄと、一対の吸込口形成面部２１Ｅとを備えている。本体部２１と吹出口部２２とは連通している。吹出口部２２は、筒状部材である。

　第１の面部２１Ａは、断面形状が弧状になっている板状部材である。第１の面部２１Ａは、羽根車１０の軸方向に平行な一端が舌部２３に接続され、羽根車１０の軸方向に平行な他端が第２の面部２１Ｂに接続されている。また、第１の面部２１Ａは、円弧状の向かい合う一対の端部が吸込口形成面部２１Ｅに接続されている。
　第２の面部２１Ｂは、矩形の平板状部材である。第２の面部２１Ｂは、羽根車１０の軸方向に平行な一端が第１の面部２１Ａに接続され、羽根車１０の軸方向に平行な他端が第３の面部２１Ｃに接続されている。また、第２の面部２１Ｂは、向かい合う一対の端部が吸込口形成面部２１Ｅに接続されている。
　第３の面部２１Ｃは、羽根車１０の軸方向に平行な一端が第２の面部２１Ｂに接続され、羽根車１０の軸方向に平行な他端が第４の面部２１Ｄに接続されている。また、第３の面部２１Ｃは、円弧状の向かい合う一対の端部が吸込口形成面部２１Ｅに接続されている。
　第４の面部２１Ｄは、矩形の平板状部材であり、第２の面部２１Ｂの対向位置に配置されている。第４の面部２１Ｄは、羽根車１０の軸方向に平行な一端が第３の面部２１Ｃに接続され、羽根車１０の軸方向に平行な他端が吹出口部２２に接続されている。また、第４の面部２１Ｄは、向かい合う一対の端部が吸込口形成面部２１Ｅに接続されている。
　吸込口形成面部２１Ｅには、それぞれ、吸込口２１Ｅ１が形成されている。つまり、送風機１００は、２方向から空気をケーシング２０内に取り込むことができるように構成されている。吸込口２１Ｅ１は、例えば、ベルマウス形状で構成することができる。

　舌部２３は、羽根車１０が回転したときに、ケーシング２０の内側面の中で最も近接する内周面を備えている。

　なお、ケーシング２０は、回転軸３２を中心とする半径が、舌部２３を始点としてファン回転方向ＲＤに進むにつれて、順次、拡大していく。なお、この回転軸３２を中心とする半径は、回転軸３２からケーシング２０の内側面までの長さに対応する。回転軸３２を中心とする半径の拡大量をスクロール拡大率とすると、ケーシング２０は、舌部２３を始点としてスクロール拡大率が増大していく。なお、送風機１００は、ケーシング２０の外径寸法を一定としたときに、スクロール拡大率が最大化されるように、羽根車１０の外径（ファン外径）を設定するとよい。これにより、ファン効率を向上させることができるためである。

（羽根車１０）
　羽根車１０は、複数の羽根１と、主板２と、環状の第１の側板３Ａと、環状の第２の側板３Ｂとを備えている。

　羽根１は、回転軸３２の軸方向である第１の方向Ｘに平行に配置されている。羽根１は、第１の端部４Ａと、第２の端部４Ｂと、第３の端部４Ｃと、第４の端部４Ｄとを備えている。

　第１の端部４Ａは、第１の側板３Ａから第２の側板３Ｂにかけて形成されている。第１の端部４Ａは、羽根車１０の外径部に対応する。第１の端部４Ａは、両端側の部分が直線状に形成されている。第１の端部４Ａは、中央側の部分がくびれるように形成されている。くびれる方向は、第１の端部４Ａから第２の端部４Ｂへ向かう方向である。言い換えると、第１の端部４Ａは、中央側の部分が、第１の端部４Ａから第２の端部４Ｂへ向かう方向に湾曲するように形成されている。第１の端部４Ａの中央部には、主板２が配置される主板配置部４Ａ１が設けられている。
　第２の端部４Ｂは、第１の端部４Ａの形状に対応する形状を有する。第２の端部４Ｂは、第１の端部４Ａに平行に形成されている。第２の端部４Ｂは、第１の側板３Ａから第２の側板３Ｂにかけて形成されている。第２の端部４Ｂは、回転軸３２から羽根１に向かう第２の方向Ｙにおいて第１の端部４Ａよりも回転軸３２寄りに位置している。第２の端部４Ｂの中央部には、主板２が配置される主板配置部４Ａ１が設けられている。なお、本実施の形態１では、主板配置部４Ａ１の配置位置が羽根１の中央部である場合を説明しているが、中央部からずれていてもよい。
　第３の端部４Ｃは、第１の端部４Ａの一端及び第２の端部４Ｂの一端に形成されている。第３の端部４Ｃは、第１の側板３Ａが固定されている。
　第４の端部４Ｄは、第１の端部４Ａの他端及び第２の端部４Ｂの他端に形成されている。第４の端部４Ｄは、第２の側板３Ｂが固定されている。

　ここで、羽根１は、第１の方向Ｘに平行な方向において、複数の領域に区分される。なお、領域とは、羽根１のうちのある範囲の部分を指す。羽根１は、第１の領域Ｒ１と、第２の領域Ｒ２と、第３の領域Ｒ３とを備えている。
　第１の領域Ｒ１は、第３の領域Ｒ３よりも第３の端部４Ｃ側の領域である。第１の領域Ｒ１は、第３の領域Ｒ３との接続部分から第１の側板３Ａまでの、羽根１の部分である。
　第２の領域Ｒ２は、第３の領域Ｒ３よりも第４の端部４Ｄ側の領域である。第２の領域Ｒ２は、第３の領域Ｒ３との接続部分から第１の側板３Ａまでの、羽根１の部分である。羽根１は、主板２を中心として対象の形状を有している。したがって、第１の領域Ｒ１の形状と第２の領域Ｒ２の形状も同様である。
　第３の領域Ｒ３は、羽根１がくびれて湾曲している部分を含む領域である。第３の領域Ｒ３は、主板配置部４Ａ１を含む。第３の領域Ｒ３は、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との間に配置された領域である。第３の領域Ｒ３は一方が第１の領域Ｒ１に連続的に接続され、他方が第２の領域Ｒ２に連続的に接続されている。なお、必ずしも連続的である必要はない。

　羽根車１０に関する寸法として、第１の長さｄ１と、第２の長さｄ２と、第３の長さｄ３とを次のように定義する。
　第１の長さｄ１は、第１の領域Ｒ１における、第１の端部４Ａから回転軸３２までの長さである。第２の長さｄ２は、第２の領域Ｒ２における、第１の端部４Ａから回転軸３２までの長さである。なお、回転軸３２の延長上の線を仮想線３２Ａと定義すると、長さＤ２は、第２の領域Ｒ２における、第１の端部４Ａから仮想線３２Ａまでの長さということができる。本実施の形態１では、第１の長さｄ１と第２の長さｄ２とは同じである。第３の長さｄ３は、第３の領域Ｒ３における、第１の端部４Ａから回転軸３２までの長さである。なお、第１の長さｄ１、第２の長さｄ２及び第３の長さｄ３は、羽根車１０の外径（直径）の半分に対応する値である。

　送風機１００の各羽根１は、上述したようにくびれていることから、送風機１００の各羽根１は、第３の長さｄ３が、第１の長さｄ１及び第２の長さｄ２よりも短くなる。このため、送風機１００は、羽根車１０の軸方向（回転軸３２に平行な方向）における、吹き出し風速の分布の均一性を向上させることができるようになっている。また、第１の長さｄ１及び第２の長さｄ２は、一定である。

　また、各羽根１は、第３の長さｄ３が主板配置部４Ａ１に向かうにしたがって短くなる。更に、各羽根１は、第３の領域Ｒ３の部分の第１の端部４Ａが滑らかな湾曲形状を有している。なお、第１の端部４Ａは、この湾曲形状に限定されるものではなく、直線的な形状であってもよい。

　主板２は、各羽根１のうち第１の側板３Ａと第２の側板３Ｂとの間の部分である主板配置部４Ａ１に設けられている。主板２は、電動機３１によって回転させられる回転軸３２に接続されている。回転軸３２が回転することで主板２が回転し、主板２が回転することで複数の羽根１が回転する。

　第１の側板３Ａは、各羽根１のうちの第３の端部３Ｃが固定されている。
　第２の側板３Ｂは、各羽根１のうちの第３の端部３Ｃが固定されている。

（電動機３１及び回転軸３２）
　電動機３１は、ローター及びステーター等から構成することができる。電動機３１はケーシング２０に付設されている。回転軸３２は、一端が電動機の回転子に接続され、他端が主板２に接続されている。

（各領域の範囲について）
　図３Ｂに示すように、主板配置部４Ａ１から第３の端部４Ｃまでの羽根１の長さである第１の幅の値をＷ１とする。また、主板配置部４Ａ１から第４の端部４Ｄまでの羽根１の長さである第２の幅の値をＷ２とする。

　第３の領域Ｒ３は、主板配置部４Ａ１から第１の側板３Ａに向かう方向において、少なくとも、主板配置部４Ａ１から０．３×Ｗ１の距離の範囲に形成されているとよい。また、第３の領域Ｒ３は、主板配置部４Ａ１から第２の側板３Ｂに向かう方向において、主板配置部４Ａ１から０．３×Ｗ２の距離の範囲に形成されているとよい。
　第１の領域Ｒ１は、主板配置部４Ａ１から第１の側板３Ａに向かう方向において、少なくとも、主板配置部４Ａ１から０．７×Ｗ１の距離の位置から、第３の端部４Ｃまで、の幅の範囲に形成されているとよい。
　第２の領域Ｒ２は、主板配置部４Ａ１から第２の側板３Ｂに向かう方向において、少なくとも、主板配置部４Ａ１から０．７×Ｗ２の距離の位置から、第４の端部４Ｄまで、の幅の範囲に形成されているとよい。

　なお、本実施の形態１では次に説明するような範囲に第３の領域Ｒ３等が形成されている。
　第３の領域Ｒ３は、主板配置部４Ａ１から第１の側板３Ａに向かう方向において、主板配置部４Ａ１から０．６×Ｗ１の距離の範囲に形成されている。また、第３の領域Ｒ３は、主板配置部４Ａ１から第２の側板３Ｂに向かう方向において、主板配置部４Ａ１から０．６×Ｗ２の距離の範囲に形成されている。言い換えると、図４（ｂ）に示すように、主板２から第１の側板３Ａまでの位置を百分率で表したとき、第３の領域Ｒ３は、０％の位置から６０％の位置までに形成されている。図４（ｂ）では省略しているが、主板２から第２の側板３Ｂまでの位置を百分率で表すと、第３の領域Ｒ３は、０％の位置から６０％の位置までに形成されている。
　第１の領域Ｒ１は、主板配置部４Ａ１から第１の側板３Ａに向かう方向において、主板配置部４Ａ１から０．６×Ｗ１の距離の位置から、第３の端部４Ｃまで、の幅の範囲に形成されている。言い換えると、図４（ｂ）に示すように、第１の領域Ｒ１は、６０％の位置から１００％の位置までに形成されている。
　第２の領域Ｒ２は、主板配置部４Ａ１から第２の側板３Ｂに向かう方向において、主板配置部４Ａ１から０．６×Ｗ２の距離の位置から、第４の端部４Ｄまで、の幅の範囲に形成されている。図４（ｂ）では省略しているが、第２の領域Ｒ２は、６０％の位置から１００％の位置までに形成されている。

　なお、上述した、百分率で表された羽根１の位置のことを、以下の説明では軸方向位置とも称することがある。

（羽根車１０の外径比について）
　羽根車１０の外径比は、第１の領域Ｒ１又は第２の領域Ｒ２における羽根車１０の外径と、第３の領域Ｒ３における羽根車１０の外径との比で表すことができる。本実施の形態１では次の通りである。
　（２×第３の長さｄ３）÷（２×第１の長さｄ１）を第１の外径比ｒ１と定義する。また、（２×第３の長さｄ３）÷（２×第２の長さｄ２）を第２の外径比ｒ２と定義する。ここで、０．８０≦ｒ１＜１．０という関係を満たし、０．８０≦ｒ２＜１．０という関係を満たしているとよい。より好ましくは、０．８７≦ｒ１＜１．０という関係を満たし、０．８７≦ｒ２＜１．０という関係を満たしているとよい。

　第１の端部４Ａと第２の端部４Ｂとは平行であるので、第２の端部４Ｂに係る内径比は、ここで説明した外径比と同じ値である。例えば、羽根車１０の風速分布の最適化のため、外径比及び内径比を設定するとよい。

　外径比が増大していくにつれてファン効率が低減していく（図５参照）。本実施の形態１では、第１の外径比ｒ１及び第２の外径比ｒ２が上述の関係を満たすようにし、ファン効率の低減を抑制している。

（実施の形態１の効果）
　図５は、羽根車１０の外径比とファン効率の関係を示すグラフである。
　図６Ａは、（ａ）はケーシング及び外径が大きい従来形状の羽根車の断面図であり、（ｂ）はケーシング及び外径が小さい従来形状の羽根車の断面図であり、（ｃ）が（ａ）（ｂ）の断面位置を示す図である。
　図６Ｂは、図６Ａ（ａ）に示す羽根車と図６Ａ（ｂ）に示す羽根車の各種特性の説明図である。
　図７は、吸込口２１Ｅ１の通風抵抗と通過風量の関係を示すグラフである。
　これらの図を参照して実施の形態１の効果について説明する。

　羽根車１０の軸方向の風速分布を均一化するには、図２に示すグラフにおいて、主板２からの軸方向の位置が０～６０％の範囲、特に０～３０％の範囲は、吹出速度を低減するとよい。また、主板２から軸方向の位置が６０～１００％の範囲、特に７０～１００％の範囲は吹出速度を増加するとよい。

　第１の側板３Ａ側の羽根１の外径及び第２の側板３Ｂ側の羽根１の外径を、羽根１の中心側の羽根外径よりも、相対的に大きくしたことで、ベルマウスの開口径が大きくなり、通風抵抗が低減する。ベルマウス部分に対して数値解析を実施した結果、ベルマウス開口径を１６２ｍｍから１６８ｍｍに拡大した時に、通風抵抗は同一風量比で９％低減する。通風抵抗を低減する効果を得るために、送風機１００では、主板２からの軸方向位置６０～１００％の羽根１の形状を直線形状としている。

　軸方向位置０～６０％の部分の外径を縮小した理由は、ファン効率の向上にある。軸方向位置が０～６０％の部分は、従来のｄ３＝ｄ２、ｄ３＝ｄ１とした送風機の場合において、最も吹出風速が大きくなる部分である（図２参照）。図２に示すように、軸方向位置６０～１００％の部分では、吹出風速が相対的に低い。これは、ベルマウスからの剥離及び、ケーシングの側板側で生じる渦流発生によって、軸方向位置６０～１００％の部分における通風抵抗が増加するためである。

　軸方向位置０～６０％の部分を小径化することで、ｄ３／ｄ１（ｄ３／ｄ２）分だけ吹出風速を減速し、軸方向各位置の風速分布を均一化することができる。すなわち、軸方向位置０～６０％の部分に第３の領域Ｒ３を形成することで、軸方向位置０～６０％の風速が小さくなるとともに、軸方向位置６０～１００％の部分の風速が大きくなり、軸方向位置の全域にかけての風速の均一化を図ることができる。先述の渦流抑制を考慮すると、ファン効率が最適となるｄ３／ｄ１及びｄ３／ｄ２の最適値は、例えば０．８７である。

　ここで、ｄ３／ｄ１＜０．８７であり、ｄ３／ｄ２＜０．８７の場合には、羽根１が主板２に対して傾き、羽根１の吹出風速ベクトルが軸方向へ最低１５度傾斜する。このとき、羽根１を軸方向に鞘走る流れが生じ、羽根１の出入口角よりも気流の出入角度の方が小さくなるため、十分な昇圧効果が得られなくなる。したがって、０．８７≦ｄ１／ｄ２とする。ただし、実施の形態１における効果は、０．８０≦ｄ３／ｄ１＜１．００、及び、０．８０≦ｄ３／ｄ２＜１．００でも得ることができる。

　送風機設計では、限られたケーシング２２０の外径寸法に収まるように羽根車（ファン）を設計する。例えば、図６Ａ（ａ）に示す大径羽根車３１０、図６Ａ（ｂ）に示す小径羽根車４１０のそれぞれの特徴を考慮して、ファン外径（羽根車の外径）を決定する必要がある。なお、図６Ａでは舌部を符号２２３で示している。

　ファン外径を大きく設計すると、図６Ｂに示すように、ファン回転数に対する羽根吹出が大きくなり、設計静圧に対する所要回転数を低減することができる。また、大径羽根車化すると、側板及びベルマウスの開口面積が大きくなり、羽根の１次側の吸入抵抗が低減する。

　一方で、ファン外径を小さく設計すると、ケーシング内周面とファン外周面との間の距離を大きく設計することができる。したがって、スクロール拡大率の設計最大値が上昇する。ここで、ファン効率＝（送風機出口における吹出圧力）÷（ファン回転軸における軸動力）と定義すると、スクロール拡大率に対するファン効率への寄与度は、他の寸法パラメータに対して非常に大きい。

　図５では、ファン外径を横軸に示し、縦軸にファン効率を示している。図５に示すように、ファン外径を大きくするほど、スクロール拡大率が小さくなり、ファン効率が低減する。ファン外径拡大によってもファン効率は増加するが、スクロール拡大率の減少による効率低下が増加分を上回るためである。ただし、スクロール拡大率の過度な増加はファン効率を下げる原因にもなるので望ましくない。

　例えば、従来の送風機は、図２に示す風速分布の特性を有している。しかし、本実施の形態１に係る送風機１００では、羽根１に第３の領域Ｒ３が形成されているので、吹出風速の平均値が、例えば、１．５％上昇し、ファン効率が増加する。

　本実施の形態１に係る送風機１００は、羽根１に第３の領域Ｒ３が形成されているので、羽根車１０の軸方向における吹き出し風速の分布の均一性を向上させ、ファン効率を向上させることができる。

　本実施の形態１に係る送風機１００は、羽根１に第３の領域Ｒ３が形成されているので、スクロール拡大率が増大し、ファン効率を向上させることができる。

　本実施の形態１に係る送風機１００は、第１の端部４Ａが直線状に形成された第１の領域Ｒ１（第２の領域Ｒ２）を備えている。そして、吸込口２１Ｅ１は、第１の領域Ｒ１（第２の領域Ｒ２）の幅（羽根１の短手方向の幅）に対応する径を有している。このため、送風機１００では、通風抵抗の低減をすることができ、ファン効率を向上させることができる。

　また、ファン効率の増加による寄与分によって、設計静圧に対する所要回転数の低減効果が得られる。

実施の形態２．
　図８Ａは、本実施の形態２に係る送風機１００の説明図であり、（ａ）が主板２の位置における断面図であり、（ｂ）が第１の側板３Ａ又は第２の側板３Ｂの位置における断面図である。
　図８Ｂは、本実施の形態２に係る送風機１００のケーシング２０の説明図である。
　実施の形態２では、実施の形態１と共通する構成の説明は省略し、相違点を中心に説明する。

　舌部２３は、第１の端部４Ａに沿って形成されている。そして、舌部２３には、ケーシング２０内において、第３の領域Ｒ３に対向する突出部２１Ａ１が形成されている。なお、ケーシング２０内で見たときには、突出部２１Ａ１は、ケーシング２０の内周面から羽根車１０の羽根１に向かう方向に突出する形状であるが、ケーシング２０外から見たときは、突出部２１Ａ１は、凹部である。つまり、ケーシング２０に凹部を形成することで、突出部２１Ａ１を形成することができる。なお、ケーシング２０と突出部２１Ａ１とを別部材で構成してもよい。

　ここで、回転軸３２を突出部２１Ａ１が形成されている角度範囲θを表す中心とする。２１本体部には、突出部２１Ａ１が舌部２３の位置から角度範囲θの範囲にかけて形成されている。この角度範囲θの値は、８０度～１２０度の範囲に含まれる値とするとよい。

　実施の形態２では、突出部２１Ａ１が形成されているので、舌部２３と羽根車１０との間の隙間をより小さくし、スクロール拡大率の最大値を増大させ、ファン効率低下を抑制することができる。

実施の形態３．
　図９Ａは、本実施の形態３に係る空気調和装置１０３の室内機１０１の説明図である。
　図９Ｂは、本実施の形態３に係る空気調和装置１０３の冷媒回路構成図である。
　実施の形態３では、実施の形態１、２と共通する構成の説明は省略し、相違点を中心に説明する。

　実施の形態１又は実施の形態２で説明した送風機１００は、空気調和装置１０３に含まれる室内機１０１（室内ユニット）に備えられている。空気調和装置１０３は、室内機１０１と室外機１０２とを備えている。

　空気調和装置１０３は、圧縮機１５１と、室外熱交換器１５２と、絞り装置１５３と、室内熱交換器１５４とを冷媒配管で順次接続して構成されている。室外熱交換器１５２には送風機１５２Ａが付設され、室内熱交換器１５４には実施の形態１又は実施の形態２に係る送風機１００が付設されている。

　室内機１０１は、実施の形態１又は実施の形態２に係る送風機１００と、室内熱交換器１５４とを備えている。室内機１０１は、筐体１０１Ａを備えている。筐体１０１Ａ内には、実施の形態１又は実施の形態２に係る送風機１００、及び室内熱交換器１５４等が搭載されている。筐体１０１Ａには、空気の吸込口１０１Ｂと空気の吹出口１０１Ｃとが形成されている。室外機１０２は、圧縮機１５１と、室外熱交換器１５２と、送風機１５２Ａと、絞り装置１５３とを備えている。

　圧縮機１５１は、冷媒配管を流れる冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温・高圧の状態とする。室外熱交換器１５２は、空気と冷媒との間で熱交換を行ない、その冷媒を凝縮・液化する。絞り装置１５３は、冷媒を減圧して膨張させるものである。室内熱交換器１５４は、空気と冷媒との間で熱交換を行ない、その冷媒を蒸発・ガス化する。なお、冷媒回路が、図示省略の四方弁等を備え、冷房と暖房を切り替えることができるようにしてもよい。

　１　羽根、２　主板、３Ａ　第１の側板、３Ｂ　第２の側板、３Ｃ　第３の端部、４　主板、４Ａ　第１の端部、４Ａ１　主板配置部、４Ｂ　第２の端部、４Ｃ　第３の端部、４Ｄ　第４の端部、１０　羽根車、２０　ケーシング、２１　本体部、２１Ａ　第１の面部、２１Ａ１　突出部、２１Ｂ　第２の面部、２１Ｃ　第３の面部、２１Ｄ　第４の面部、２１Ｅ　吸込口形成面部、２１Ｅ１　吸込口、２２　吹出口部、２２Ａ　吹出口、２３　舌部、３１　電動機、３２　回転軸、３２Ａ　仮想線、１００　送風機、１０１　室内機、１０１Ａ　筐体、１０１Ｂ　吸込口、１０１Ｃ　吹出口、１０２　室外機、１０３　空気調和装置、１５１　圧縮機、１５２　室外熱交換器、１５２Ａ　送風機、１５３　絞り装置、１５４　室内熱交換器、Ｒ１　第１の領域、Ｒ２　第２の領域、Ｒ３　第３の領域、ＲＤ　ファン回転方向、Ｘ　第１の方向、Ｙ　第２の方向、ｒ１　第１の外径比、ｒ２　第２の外径比、θ　角度範囲。

Claims

　吸込口及び吹出口が形成されたケーシングと、
　電動機の回転軸に接続され、前記ケーシングに収容されている羽根車と、
　を備え、
　前記羽根車は、
　前記回転軸の軸方向である第１の方向に平行に配置されている複数の羽根と、
　前記複数の羽根が固定されている環状の第１の側板と、
　前記複数の羽根が固定されている環状の第２の側板と、
　各羽根のうち前記第１の側板と前記第２の側板との間の部分である主板配置部に設けられ、前記回転軸に接続されている主板とを含み、
　各羽根は、
　前記第１の側板から前記第２の側板にかけて形成されている第１の端部と、
　前記回転軸から前記羽根に向かう第２の方向において前記第１の端部よりも前記回転軸寄りに位置し、前記第１の側板から前記第２の側板にかけて形成されている第２の端部と、
　各羽根の一端に形成され、前記第１の側板に固定されている第３の端部と、
　各羽根の他端に形成され、前記第２の側板に固定されている第４の端部とを含み、
　前記第１の端部は、
　前記第３の端部側の領域を第１の領域とし、
　前記第４の端部側の領域を第２の領域とし、
　前記第１の領域と前記第２の領域との間に配置された領域であって前記主板配置部を含む領域を第３の領域とし、
　前記第１の領域における前記回転軸までの長さを第１の長さとし、
　前記第２の領域における前記回転軸までの長さを第２の長さとし、
　前記第３の領域における前記回転軸までの長さを第３の長さとしたとき、
　前記第３の長さが、前記第１の長さ及び前記第２の長さよりも短い
　送風機。
　前記主板配置部から前記第３の端部までの長さである第１の幅をＷ１とし、
　前記主板配置部から前記第４の端部までの長さである第２の幅をＷ２としたとき、
　前記第１の領域は、少なくとも、前記主板配置部から０．７×Ｗ１の距離の位置から、前記第３の端部まで、の範囲に形成され、
　前記第２の領域は、少なくとも、前記主板配置部から０．７×Ｗ２の距離の位置から、前記第４の端部までの、範囲に形成され、
　前記第３の領域は、少なくとも、前記主板配置部から０．３×Ｗ１の距離の範囲、及び、前記主板配置部から０．３×Ｗ２の距離の範囲に形成されている
　請求項１に記載の送風機。
　前記主板配置部から前記第３の端部までの長さである第１の幅をＷ１とし、
　前記主板配置部から前記第４の端部までの長さである第２の幅をＷ２としたとき、
　前記第１の領域は、前記主板配置部から０．６×Ｗ１の距離の位置から、前記第３の端部まで、の範囲に形成され、
　前記第２の領域は、前記主板配置部から０．６×Ｗ２の距離の位置から、前記第４の端部まで、の範囲に形成され、
　前記第３の領域は、前記主板配置部から０．×６Ｗ１の距離の範囲、及び、前記主板配置部から０．６×Ｗ２の距離の範囲に形成されている
　請求項２に記載の送風機。
　前記第１の長さをｄ１とし、
　前記第２の長さをｄ２とし、
　前記第３の長さをｄ３としたとき、
　０．８０≦ｄ３／ｄ１＜１．０を満たし、
　０．８０≦ｄ３／ｄ２＜１．０を満たす
　請求項１～請求項３の何れか一項に記載の送風機。
　０．８７≦ｄ３／ｄ１＜１．０を満たし、
　０．８７≦ｄ３／ｄ２＜１．０を満たす
　請求項４に記載の送風機。
　前記ケーシングは、
　前記吹出口が形成された吹出口部と、
　前記吸込口が形成され、前記吹出口部に連通し、前記羽根車が配置されている本体部と、
　前記吹出口部と前記本体部とが接続される位置に形成された舌部とを含み、
　前記舌部は、
　前記第１の端部に沿って形成され、
　前記ケーシング内において、前記第３の領域に対向する突出部が設けられている
　請求項１～請求項５の何れか一項に記載の送風機。
　前記回転軸を前記突出部が形成されている角度範囲θを表す中心としたときにおいて、
　前記本体部には、前記突出部が前記舌部の位置から前記角度範囲θにかけて設けられ、
　前記角度範囲θの値は、８０度～１２０度の範囲に含まれる値である
　請求項６に記載の送風機。
　前記第３の長さは、前記主板配置部に向かうにしたがって小さくなる
　請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の送風機。
　前記第１の長さ及び前記第２の長さは、一定である
　請求項１～請求項８のいずれか一項に記載の送風機。
　筐体と、
　前記筐体内に配置された、請求項１～請求項９のいずれか一項に記載の送風機と、
　を備えた
　空気調和装置の室内機。