WO2022071396A1 - ファンユニット - Google Patents

Abstract

ダクトに接続されるファンユニットにおいて、ダクト内にセンサを設置することなく風量を検出することができるようにする。風量検出部（５０）は、本体部（５２）と、遠心ファンの風量に相当する風量相当量を検出するプローブ（５１）とを有する。第１ベルマウス（４１）の表面は、回転軸（３４）を含む平面で切断した断面を見ると、回転軸（３４）に向かって凸の曲線を描く形状を有する。本体部（５２）は、ファンケーシング（３１）及び第１ベルマウス（４１）のうちの少なくとも一方に固定されている。プローブ（５１）は、第１ベルマウス（４１）の表面が突出する方向で且つ第１ベルマウス（４１）の表面の法線上に配置され、第１ベルマウス（４１）の表面との間に０より大きく空気入口の半径の３分の１より小さい間隔を有する。

Description

ファンユニット

　本体ケーシングの中に収容された遠心ファンを備えるファンユニットに関する。

　特許文献１（特開２０１９－１６７８２８号公報）には、吹き出しダクトに風速センサを備える送風機が開示されている。この送風機の風量は、吹き出しダクトの断面積と風速から、吹き出しダクトを通過する風量として算出される。

　特許文献１に記載されたようにダクトの中の風速を用いて風量を検出する場合、正確に風量を計測するために、計測箇所の前後に直線部分を設けなければならない。実際の施工現場では、天井裏の状況に応じてダクトを曲げて設置するため、計測箇所の前後に直線部分を十分にとれることは少なく、風量の計測精度は低下してしまう。一方、ファンユニットの内部において風量を計測しようとしても、モータなどの構造物、ユニットケーシングからの距離などの影響を受けるので、風量を検出することが難しい。

　ダクトに接続されるファンユニットには、ファンユニットの中において正確に風量を検出するという課題がある。

　第１観点のファンユニットは、遠心ファンと風量検出部と本体ケーシングとを備える。遠心ファンは、ファンケーシング及びファンケーシングの中に配置されて回転軸を中心に回転するロータを有する。風量検出部は、本体部と、遠心ファンの風量に相当する風量相当量を検出するプローブとを有する。本体ケーシングは、遠心ファン及び風量検出部を収容する。ファンケーシングは、本体ケーシングの中からファンケーシングの中に空気を吸入する空気入口を形成するベルマウスを有する。ベルマウスの表面は、回転軸を含む平面で切断した断面を見ると、回転軸に向かって凸の曲線を描く形状を有する。本体部は、ファンケーシング及びベルマウスのうちの少なくとも一方に固定されている。プローブは、ベルマウスの表面が突出する方向で且つベルマウスの表面の法線上に配置され、ベルマウスの表面との間に０より大きく空気入口の半径の３分の１より小さい間隔を有する。

　第１観点のファンユニットでは、ベルマウス近傍の気流が安定する。ベルマウスの表面が突出する方向で且つベルマウスの表面の法線上に配置され、ベルマウスの表面との間に０より大きく空気入口の半径の３分の１より小さい間隔を有するプローブは、安定した気流の中で風量相当量を検出することができる。従って、このようなプローブにより、風量検出部は、正確な風量相当量を検出することができる。

　第２観点のファンユニットは、第１観点のファンユニットであって、ベルマウスの表面は、回転軸に近づくにつれてファンケーシングの表面から内側に入り込んで空気入口に達する形状を有する。

　第２観点のファンユニットにおいて、プローブは、気流が安定する空間に位置する。このように気流が安定する位置にプローブを位置させている第２観点のファンユニットは、前述の場所以外の場所にプローブが配置される他のファンユニットに比べて、より正確な風量相当量を検出することができる。

　第３観点のファンユニットは、第１観点のファンユニットであって、ベルマウスの表面は、回転軸に近づくにつれてファンケーシングの表面から外側に向けて突出して頂部に達してからファンケーシングの内側に向けて伸びて空気入口に達する形状を有している。

　第３観点のファンユニットでは、プローブは、気流が安定する空間に位置する。このように気流が安定する位置にプローブを位置させている第３観点のファンユニットは、前述の場所以外の場所にプローブが配置される他のファンユニットに比べて、より正確な風量相当量を検出することができる。

　第４観点のファンユニットは、第１観点から第３観点のいずれかのファンユニットであって、本体ケーシングは、本体ケーシングに空気を吸い込む吸込口が設けられている。風量検出部は、本体ケーシングの吸込口から流入して遠心ファンの空気入口に吸い込まれる気流の中に配置されている。

　第５観点のファンユニットは、第４観点のファンユニットであって、風量検出部は、回転軸を対称軸として本体ケーシングの吸込口と線対称の仮想的な図形を考えて、吸込口に近い第１領域と仮想的な図形に近い第２領域にベルマウスを分けたときに、第２領域に配置される。

　第６観点のファンユニットは、第１観点から第５観点のいずれかのファンユニットであって、風量検出部は、空気入口から吸入される空気の風速を風量相当量として検出する風速センサである。

実施形態に係るファンユニットとダクトとを示す模式的な上面図である。 実施形態に係るファンユニットとダクトとを示す模式的な側面図である。 ファンユニットの本体ケーシング内の遠心ファンと風量検出部とを示す斜視図である。 ファンユニットの本体ケーシング内の遠心ファンを示す斜視図である。 風量検出部の一例を示す平面図である。 風量検出部の配置位置を説明するための遠心ファンの模式的な側面図である。 図６のＩ-Ｉ線に沿った遠心ファンの断面の一部を示す模式的な断面図である。 風量検出部の好ましい配置位置を説明するための遠心ファンの模式的な側面図である。 第１ベルマウスに配置された風量検出部で検出される風速と風量の関係を示すグラフである。 ファンケーシングの第１表面に配置された風量検出部で検出される風速と風量の関係を示すグラフである。 第２ベルマウスに配置された風量検出部で検出される風速と風量の関係を示すグラフである。 第２ベルマウスの他の位置に配置された風量検出部で検出される風速と風量の関係を示すグラフである。 ファンケーシングの第２表面に配置された風量検出部で検出される風速と風量の関係を示すグラフである。 変形例Ａに係る遠心ファンの断面の一部を示す模式的な断面図である。

　＜第１実施形態＞
　（１）全体構成
　図１及び図２に示されているように、ファンユニット１は、例えば、第１ダクト１００と第２ダクト２００に接続されて用いられる。図１は、ファンユニット１、第１ダクト１００及び第２ダクト２００を上方から見た図である。図２は、ファンユニット１、第１ダクト１００及び第２ダクト２００を側方から見た図である。ファンユニット１は、第１ダクト１００から第２ダクト２００に空気を送風する。図１及び図２に示されている第１ダクト１００及び第２ダクト２００は、丸ダクトである。従って、第１ダクト１００及び第２ダクト２００は、流路に対して直交する平面で切断した断面の形状が円形である。

　ファンユニット１は、本体ケーシング１０を備えている。本体ケーシング１０は、直方体を基礎とする形状を有している。本体ケーシング１０は、第１面１１から第６面１６までの６つの面に囲まれた収容空間ＨＳ（図１から図４参照）を有している。第１面１１には、第１ダクト１００が接続されている。第１ダクト１００が取り付けられている開口が、本体ケーシング１０の吸込口１８である（図３及び図４参照）。第２面１２には、第２ダクト２００が接続されている。第２ダクト２００が取り付けられている開口が、本体ケーシング１０の吹出口１９である（図１参照）。図１及び図２に示されているファンユニット１では、第１面１１、第２面１２、第３面１３及び第４面１４が本体ケーシング１０の側面を形成し、第５面１５が本体ケーシング１０の上面を形成し、第６面１６が下面を形成している。ここでは、説明の便宜上、第５面１５を上面、第６面１６を下面としている。しかし、第１面１１から第６面１６は、図１及び図２に示されている方向に向けなければならないものではなく、ファンユニット１の使用に際して、第１面１１から第６面１６が向く方向は適宜設定されるものである。

　ファンユニット１は、遠心ファン３０を備えている。ファンユニット１に用いられる遠心ファン３０としては、例えば、シロッコファンがある。遠心ファン３０は、本体ケーシング１０の中に収容されている。図３及び図４には、本体ケーシング１０の中の収容空間ＨＳに収容された遠心ファン３０が示されている。遠心ファン３０は、ファンケーシング３１及びロータ３２を有している。ファンケーシング３１には、第１空気入口３６、第２空気入口３７及び空気出口３８が形成されている。ロータ３２は、ファンケーシング３１の中に取り付けられている。ロータ３２は多数の羽根を有しているが、図３及び図４においては、ロータ３２の羽根の記載は省略されている。ロータ３２がファンケーシング３１の中で回転することにより、遠心ファン３０は、第１空気入口３６及び第２空気入口３７から空気を吸い込んで、空気出口３８から空気を吹き出す。ファンケーシング３１は、第１空気入口３６を形成する第１ベルマウス４１を有し、第２空気入口３７を形成する第２ベルマウス４２を有する。収容空間ＨＳの中において、遠心ファン３０の空気出口３８が本体ケーシング１０の第２面１２に取り付けられている。収容空間ＨＳの中において、遠心ファン３０は、第１空気入口３６が第３面１３に対向し、第２空気入口３７が第４面１４に対向するように配置されている。

　ファンユニット１は、遠心ファン３０の風量に相当する風量相当量を検出する風量検出部５０を備えている。風量相当量は、風量に換算できる物理量である。風量相当量は、例えば、風速である。例えば実験またはシミュレーションを予め行って、ファンユニット１の風量検出部５０で検出される風速と風量の関係を求めておいて、風量検出部５０が取り付けられるファンユニット１の風速を風量に換算できるようにしておく。ファンユニット１の風速を風量に換算できるようにするために、例えば、風速と風量の関係式を求めておいてもよく、風速を風量に換算するための換算表を作成しておいてもよい。風量検出部５０は、本体ケーシング１０の中に収容されている。換言すると、風量検出部５０は、収容空間ＨＳの中に配置されている。風量検出部５０は、風量を精度良く求めるために、第１ベルマウス４１に配置されている。ここでは、風量検出部５０が第１ベルマウス４１に配置されている場合を例に挙げているが、風量検出部５０は、第２ベルマウス４２に配置されてもよい。また、第１ベルマウス４１と第２ベルマウス４２の両方に風量検出部５０が配置されてもよい。風量検出部５０が第１ベルマウス４１と第２ベルマウス４２のうちの少なくとも一方に配置される場合は、第１ベルマウス４１と第２ベルマウス４２以外の場所であるファンケーシング３１の外側の表面及び本体ケーシング１０の第１面１１から第６面１６の内側の表面のいずれかなどに配置される場合に比べて精度の良い風量の検出が行える。

　（２）詳細構成
　（２－１）風量検出部５０
　図５に風量検出部５０の一例としての熱式風速センサが示されている。風量検出部５０は、プローブ５１と本体部５２と気温測定部５３とを有している。風量検出部５０は、プローブ５１には、発熱体と温度センサが設けられている。プローブ５１を通過する空気の速度によってプローブ５１の放散熱量が異なる。風量検出部５０は、放散熱量を計測することによって風速を検出する。ここでは、放散熱量を風速に換算して、風速を風量に換算する場合を説明している。しかし、放散熱量を直接風量に換算するように風量検出部５０が構成されてもよい。その場合には、放散熱量が風量相当量になる。

　プローブ５１は、本体部５２の長方形状の部分から延びた細長い部分の先端部に設けられている。本体部５２の長方形状の部分は、縦の長さＬ１で、横の長さＬ２の長方形の板を基礎とする形状である。縦の長さＬ１が例えば２０ｍｍで、横の長さＬ２が例えば１５ｍｍである。プローブ５１を含む風量検出部５０の縦の長さＬ３は例えば３０ｍｍである。

　気温測定部５３は、プローブ５１の両側に１つずつ設けられ、合計２つ設けられている。気温測定部５３は、プローブ５１を通過する空気の温度を測定する。風速が同じでも、空気の温度によってプローブ５１から放散される放散熱量が変化する。そのため、風量検出部５０は、気温により風量検出部５０で検出される風量の値の温度補償を行っている。

　（２－２）遠心ファン３０
　遠心ファン３０は、ファンケーシング３１の外に、ロータ３２を回転駆動するファンモータ３３を備えている。ファンモータ３３とロータ３２は、回転軸３４によって連結されている。回転軸３４は、本体ケーシング１０の第３面１３から第４面１４に向かう方向に延びている。ロータ３２は、回転軸３４を中心に回転する。ファンモータ３３は、本体ケーシング１０の第４面１４よりも第３面１３に近い位置に配置されている。ファンケーシング３１は、ファンモータ３３よりも第４面１４に近い位置に配置されている。ファンケーシング３１は、第３面１３と第４面１４の中間点よりも第４面１４に寄せて配置されている。そのため、第１ダクト１００及び第２ダクト２００も、第３面１３よりも第４面１４に近い位置に配置されている。

　（２－３）風量検出部５０の配置位置
　風量検出部５０のプローブ５１は、本体ケーシング１０の吸込口１８から流入して遠心ファン３０の第１空気入口３６に吸い込まれる気流の中に配置されている。そのために、風量検出部５０の本体部５２は、ファンケーシング３１に固定されている。ここでは、本体部５２がファンケーシング３１に固定されている場合を説明するが、本体部５２は、第１ベルマウス４１に固定されてもよい。また、本体部５２は、ファンケーシング３１と第１ベルマウス４１の両方に固定されてもよい。

　風量検出部５０が配置されるべき第１ベルマウス４１が図６及び図７に示されている。図７には、図６のＩ－Ｉ線で切断したファンケーシング３１の一部の断面が模式的に示されている。図７には、回転軸３４を含む平面で切断した第１ベルマウス４１の断面が示されている。図７を見ると、第１ベルマウス４１の表面は、回転軸３４に向かって凸の曲線を描いている。さらに詳細には、第１ベルマウス４１の表面は、回転軸３４に向かって凸の円弧を描いている。ここには、第１ベルマウス４１の表面が凸の円弧を描く例が示されているが、第１ベルマウス４１の表面が描く曲線は円弧には限られない。第１ベルマウス４１の表面は、回転軸３４に近づくにつれてファンケーシング３１の第１表面３１ａからファンケーシング３１の内側に入り込んで第１空気入口３６に達する形状を有している。

　図７に示されている第１方向ＤＲ１は、ファンケーシング３１の断面における回転軸３４に直交する方向である。第１ベルマウス４１がファンケーシング３１の内側に入り込み始めた位置Ｐ１と第１空気入口３６との間の領域は、図７に示されている領域ＡＡ１である。領域ＡＡ１の外側は位置Ｐ１までであり、内側は図７に示されている位置Ｐ２までである。位置Ｐ２は、第１ベルマウス４１と第１空気入口３６の境界であり、第１ベルマウス４１の表面の内周に位置する。この第１方向ＤＲ１において、プローブ５１は、第１ベルマウス４１がファンケーシング３１の内側に入り込み始めた位置Ｐ１から第１空気入口３６の半径Ｒの３分の１までの間に配置される。回転軸３４の延びる方向（以降の説明では、第２方向ＤＲ２という。）に見て、本体部５２の少なくとも一部と領域ＡＡ１とが重なるように風量検出部５０が配置されている。このように配置された本体部５２は、ファンケーシング３１の外側の表面である第１表面３１ａに固定されている。ここでは、本体部５２の一部が第１表面３１ａに固定されているが、プローブ５１が測定空間ＭＳ内に位置するのであれば、本体部５２の全体が、第１表面３１ａに固定されてもよい。

　領域ＡＡ１に本体部５２を配置するのは、プローブ５１を図７の測定空間ＭＳに配置するためである。この測定空間ＭＳは、図７にドットハッチングで示された空間である。測定空間ＭＳは、第１ベルマウス４１の表面が突出する方向で且つ第１ベルマウス４１の表面の法線上にある空間である。測定空間ＭＳの中の任意の点は、第１ベルマウス４１の表面との間に０より大きく且つ第１空気入口３６の半径Ｒ１の３分の１より小さい間隔ｄを有している。第２平面ＰＬは、第１ベルマウス４１の内面４１ａを含み且つ回転軸３４に垂直な平面である。第１ベルマウス４１の内面４１ａは、ファンケーシング３１の内側の面であって、領域ＡＡ１の範囲である。測定空間ＭＳは、第１方向ＤＲ１に見て、第２平面ＰＬの一部を含み、第２平面ＰＬよりもロータ３２から遠い範囲に設けられる。第１方向ＤＲ１に見て、ロータ３２から遠い方の測定空間ＭＳの端縁から位置Ｐ１までの距離は第１空気入口３６の半径Ｒ１の３分の１より短い。第１ベルマウス４１がファンケーシング３１の内側に入り込み始めた位置Ｐ１は、第１ベルマウス４１の頂部である。測定空間ＭＳは、第２方向ＤＲ２に見て、第１ベルマウス４１がファンケーシング３１の内側に入り込み始めた位置Ｐ１よりも回転軸３４に近い範囲であって回転軸３４から第１空気入口３６の３分の２より離れた範囲に限定される。第１ベルマウス４１がファンケーシング３１の内側に入り込み始めた位置Ｐ１は、第１ベルマウス４１の外周に位置する。従って、図７に示されている測定空間ＭＳは、第２方向ＤＲ２に見て、第１ベルマウス４１の外周よりも内側で且つ第１ベルマウス４１の内周よりも半径Ｒ１／３だけ内側の位置までに限定されるドーナッツ状の空間である。測定空間ＭＳは、さらに、第１ベルマウス４１から離れた空間に限定される。第１ベルマウス４１の表面から測定空間ＭＳまでの距離ｄは、ｄ＞０であり、例えば１ｍｍである。第１ベルマウス４１から１ｍｍ以上離れた場所にプローブ５１が配置されると、風速から風量に精度良く換算できる。測定空間ＭＳは、図７に示されているように、回転軸３４を含む平面で切断した断面を見ると、第１ベルマウス４１の周囲の２つの扇形の形状を有する。

　図８に示されているように、第１ベルマウス４１は、本体ケーシング１０の吸込口１８に基づいて第１領域ＡＲ１（斜線のハッチングが施されていない領域）と第２領域ＡＲ２（斜線のハッチングが施されている領域）に分けることができる。風量検出部５０のプローブ５１は、より風速の安定する第２領域ＡＲ２の第１ベルマウス４１の表面の法線上に配置されることが好ましい。

　図８に示されているように、回転軸３４を対称軸として本体ケーシング１０の吸込口１８と線対称の仮想的な図形Ｆｉ１を考える。吸込口１８の形状は、図３に示されているように円形である。吸込口１８は、回転軸３４と平行である。遠心ファン３０の第３面１３（図３参照）から回転軸３４が延びる方向に吸込口１８を見ると、第３面１３に近い側の半円ｈｃ１が見える。図８には、回転軸３４を対称軸として半円ｈｃ１に対して線対称な図形である半円ｈｃ２が描かれている。図形Ｆｉ１は、回転軸３４を軸として吸込口１８を１８０度回転させたときに重なる円形の図形である。第１領域ＡＲ１は吸込口１８に近い領域であり、第２領域ＡＲ２は図形Ｆｉ１に近い領域である。図８に示されている直線ｌｎ１は、回転軸３４及び第１ベルマウス４１を通り、吸込口１８と図形Ｆｉ１とか等距離にある直線である。この直線ｌｎ１を使って第１領域ＡＲ１と第２領域ＡＲ２を説明すると、第１ベルマウス４１の中の直線ｌｎ１よりも吸込口１８に近い領域が第１領域ＡＲ１であり、第１ベルマウス４１の中の直線ｌｎ１よりも図形Ｆｉ１に近い領域が第２領域ＡＲ２であるということになる。

　以上の風量検出部５０の配置位置の説明では、第１ベルマウス４１に風量検出部５０を配置する場合を例に挙げて説明している。第２ベルマウス４２に風量検出部５０を配置する場合も、第１ベルマウス４１に風量検出部５０を配置する場合と同様に配置される。風量検出部５０を第２ベルマウス４２に配置するときには、風量検出部５０のプローブ５１は、本体ケーシング１０の吸込口１８から流入して遠心ファン３０の第２空気入口３７に吸い込まれる気流の中に配置される。風量検出部５０が第２ベルマウス４２に配置される場合に、風量検出部５０の本体部５２は、ファンケーシング３１に固定される。または、本体部５２は、第１ベルマウス４１に固定されてもよい。さらには、本体部５２は、ファンケーシング３１と第１ベルマウス４１の両方に固定されてもよい。

　（３）風速と風量の関係
　図９から図１３には、ファンケーシング３１の異なる位置に風量検出部５０を取り付けて測定した風速と風量の関係が示されている。図９に示されているグラフは、既に説明したように、図３に示されている位置に風量検出部５０を取り付けたときの風速と風量の関係を示している。図１０に示されているグラフは、図４に示されている第１の場所ＳＰ１に風量検出部５０を取り付けたときの風速と風量の関係を示している。図１１に示されているグラフは、図４に示されている第２の場所ＳＰ２に風量検出部５０を取り付けたときの風速と風量の関係を示している。図１２に示されているグラフは、図３に示されている第３の場所ＳＰ３に風量検出部５０を取り付けたときの風速と風量の関係を示している。図１３に示されているグラフは、図４に示されている第４の場所ＳＰ４に風量検出部５０を取り付けたときの風速と風量の関係を示している。なお、図４の第１の場所ＳＰ１及び第２の場所ＳＰ２に取り付けられている風量検出部５０のプローブ５１は、図３に示されている風量検出部５０のプローブ５１と同様に、測定空間ＭＳの中に配置されている。

　既に説明した、図３に示されている風量検出部５０の取付け位置は、第１ベルマウス４１の中の吸込口１８から最も遠い場所である。第１の場所ＳＰ１は、第２ベルマウス４２の中の吸込口１８に最も近い場所である。第２の場所ＳＰ２は、第２ベルマウス４２の中の第５面１５に最も近い場所である。第３の場所ＳＰ３は、ファンケーシング３１の第１表面３１ａの中の最も吸込口１８に近い場所である。第４の場所ＳＰ４は、ファンケーシング３１の第２表面３１ｃの中の最も吸込口１８に近い場所である。

　図９から図１３に示されているグラフを得るための測定では、第２ダクト２００は取り外した状態で測定が行われている。第１ダクト１００としては、長さＬ１１が５００ｍｍである角ダクトと丸ダクトが用いられた。丸ダクトの直径は２００ｍｍである。角ダクトは、本体ケーシング１０の第１面１１の大きさと同じ大きさのものが用いられた。角ダクトを用いている場合は、角ダクトを外すと、丸ダクトを取り付けるための第１面１１があったところは全て開口になる。本体ケーシング１０の長さＬ１２が３４０ｍｍ、幅Ｌ１３が５２０ｍｍ、高さＬ１４が３００ｍｍである。図９から図１３に示されているグラフの中の一点鎖線で示されているグラフは、第１ダクト１００が丸ダクトで、ファンユニット１の外の機外静圧が０［Ｐａ］で、丸ダクトの中心軸がファンケーシング３１の中心と一致するように取り付けられた状態で測定されたものである。実線と四角形のプロットとで示されているグラフは、第１ダクト１００が丸ダクトで、ファンユニット１の外の機外静圧が２００［Ｐａ］で、丸ダクトの中心軸がファンケーシング３１の中心と一致するように取り付けられた状態で測定されたものである。二点鎖線と三角形のプロットとで示されているグラフは、第１ダクト１００が丸ダクトで、機外静圧が０［Ｐａ］で、丸ダクトの中心軸が本体ケーシング１０の中心と一致するように取り付けられた状態で測定されたものである。実線とｘ印のプロットとで示されているグラフは、第１ダクト１００が丸ダクトで、機外静圧が２００［Ｐａ］で、丸ダクトの中心軸が本体ケーシング１０の中心と一致するように取り付けられた状態で測定されたものである。破線とアスタリスク印のプロットとで示されているグラフは、第１ダクト１００が角ダクトで、機外静圧が０［Ｐａ］の状態で測定されたものである。実線と丸いプロットとで示されているグラフは、第１ダクト１００が角ダクトで、機外静圧が２００［Ｐａ］の状態で測定されたものである。

　図９から図１１に示されているグラフを用いて、第１ベルマウス４１または第２ベルマウス４２に風量検出部５０を取り付けている場合と、第１ベルマウス４１及び第２ベルマウス４２以外のファンケーシング３１の第１表面３１ａ及び第２表面３１ｃの吸込口１８に近い場所に風量検出部５０が取り付けられている場合とを比べると次のことが分かる。図９、図１０及び図１１に示されているグラフは、丸ダクトの場合も、角ダクトの場合も直線の傾きがほぼ同じになる。それに対して、図１２及び図１３では、丸ダクトの場合と角ダクトの場合で直線の傾きが大きく異なる。このことから、第１ベルマウス４１または第２ベルマウス４２に風量検出部５０を取り付けている場合には、吸込口１８の形状（第１ダクト１００の流路断面の形状）にかかわらず、風速と風量の関係性が保たれる。それに対し、図１２及び図１３のようにベルマウスから遠いファンケーシング３１の表面に風量検出部５０が取り付けられる場合には、風速と風量の関係が吸込口１８の形状（第１ダクト１００の流路断面の形状）に大きな影響を受ける。このことから、第１ベルマウス４１または第２ベルマウス４２の測定空間ＭＳの中に風量検出部５０のプローブ５１が配置されるように風量検出部５０を固定することで、ファンユニット１を、第１ダクト１００の流路断面の形状を変えても風速から風量への換算条件を変更しなくてもよい構成とすることができる。

　（４）変形例
　（４－１）変形例Ａ
　上記実施形態では、図７を用いて、第１ベルマウス４１及び第２ベルマウス４２がファンケーシング３１の第１表面３１ａ及び第２表面３１ｃから突出しない場合について説明した。しかし、ベルマウスは、図１４に示されている第１ベルマウス４３及び第２ベルマウス４４のように、ファンケーシング３１の第１表面３１ａ及び第２表面３１ｃから突出するものであってもよい。

　風量検出部５０が配置されるべき第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）が図１４に示されている。図１４には、回転軸３４を含む平面で切断した第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の断面が示されている。図１４を見ると、第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の表面は、回転軸３４に向かって凸の曲線を描いている。さらに詳細には、第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の表面は、回転軸３４に向かって凸の円弧を描いている。図１４を見ると、第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の表面は、回転軸３４に近づくにつれてファンケーシング３１の第１表面３１ａ（第２表面３１ｃ）から外側に向けて突出して頂部ＰＰに達してからファンケーシング３１の内側に向けて伸びて第１空気入口３６（第２空気入口３７）に達する形状を有している。

　領域ＡＡ２の外側はファンケーシング３１の第１表面３１ａとの境界である位置Ｐ４までであり、内側は図１４に示されている位置Ｐ３までである。言い換えると、位置Ｐ４は第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の外周に位置する。位置Ｐ３は、第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の表面と第１空気入口３６（第２空気入口３７）の境界であり、第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の表面の内周に位置する。従って、図１４に示されている測定空間ＭＳは、第２方向ＤＲ２に見て、第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の外周から半径Ｒ１／３だけ外側の位置から第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の内周よりも半径Ｒ１／３だけ内側の位置までに限定されるドーナッツ状の空間である。第２方向ＤＲ２に見て本体部５２の少なくとも一部と領域ＡＡ２とが重なるように風量検出部５０が配置されている。なお、プローブ５１が測定空間ＭＳ内に位置するのであれば、本体部５２の全体が、第１表面３１ａに固定されてもよい。

　領域ＡＡ２に本体部５２を配置するのは、プローブ５１を図１４の測定空間ＭＳに配置するためである。この測定空間ＭＳは、図１４にドットハッチングで示された空間である。測定空間ＭＳは、第１ベルマウス４１の表面が突出する方向で且つ第１ベルマウス４１の表面の法線上にある空間である。測定空間ＭＳの中の任意の点は、第１ベルマウス４１の表面との間に０より大きく且つ第１空気入口３６の半径Ｒ１の３分の１より小さい間隔ｄを有している。第２平面ＰＬは、第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の内面４３ａ（内面４４ａ）を含み且つ回転軸３４に垂直な平面である。第１ベルマウス４１の内面４３ａ，４４ａは、ファンケーシング３１の内側の面であって、領域ＡＡ２の範囲の平坦な部分である。測定空間ＭＳは、第１方向ＤＲ１に見て、第２平面ＰＬの一部を含み、第２平面ＰＬよりもロータ３２から遠い範囲に設けられる。第１方向ＤＲ１に見て、ロータ３２から遠い方の測定空間ＭＳの端縁から頂部ＰＰまでの距離は第１空気入口３６（第２空気入口３７）の半径Ｒ１の３分の１より短い。測定空間ＭＳは、第２方向ＤＲ２に見て、回転軸３４から遠い側の端縁が第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の表面とファンケーシング３１の境界Ｐ４から第１空気入口３６の３分の１だけ離れたところまでに限定される。また、測定空間ＭＳは、第２方向ＤＲ２に見て、回転軸３４に近い側の端縁が第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の表面と第１空気入口３６（第２空気入口３７）の境界Ｐ３から回転軸３４に向かって半径の１／３までに限定される。測定空間ＭＳは、さらに、第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）から離れた空間に限定される。この距離は、例えば１ｍｍである。第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）から１ｍｍ以上離れた場所にプローブ５１が配置されると、風速から風量に精度良く換算できる。測定空間ＭＳは、図１４に示されているように、回転軸３４を含む平面で切断した断面を見ると、第１ベルマウス４１（第２ベルマウス４４）の周囲の輪形を２分割した２つの形状を有する。

　図８に示されている第１ベルマウス４１と同様に、第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）は、本体ケーシング１０の吸込口１８に基づいて第１領域ＡＲ１と第２領域ＡＲ２に分けることができる。風量検出部５０は、吸込口１８から遠い第２領域ＡＲ２に配置されることが好ましい。

　（４－２）変形例Ｂ
　上記実施形態では、遠心ファン３０が第１空気入口３６と第２空気入口３７の２つの空気入口を持つ場合について説明した。しかし、遠心ファン３０は２つの第１空気入口３６と第２空気入口３７を持つものには限られず、例えば１つの空気入口しか持たない遠心ファンにも上記実施形態の技術を適用することができる。

　（４－３）変形例Ｃ
　上記実施形態では本体ケーシング１０の形状が直方体を基礎とする形状である場合について説明した。しかし、本体ケーシング１０の形状は上記実施形態の形状には限られない。本体ケーシング１０の形状は、例えば立方体または円筒形を基礎とする形状であってもよい。

　（４－４）変形例Ｄ
　上記実施形態では、ファンモータ３３が本体ケーシング１０の中の収容空間ＨＳに配置されている場合について説明した。しかし、ファンモータ３３は、本体ケーシング１０の外に配置されてもよい。ファンモータ３３が本体ケーシング１０の外に配置されていてファンケーシング３１が本体ケーシング１０の中に配置されている場合も、遠心ファン３０が本体ケーシング１０の中に配置されている態様に含まれる。

　（５）特徴
　（５－１）
　上述のファンケーシング３１は、本体ケーシング１０の中からファンケーシング３１の中に空気を吸入する第１空気入口３６を形成する第１ベルマウス４１，４３及び第２空気入口３７を形成する第２ベルマウス４２，４４を有する。風量検出部５０の本体部５２は、ファンケーシング３１、第１ベルマウス４１，４３及び第２ベルマウス４２，４４のうちの少なくとも一つに固定されている。このようなファンユニット１では、第１ベルマウス４１及び第２ベルマウス４２の近傍で気流が安定する。第１ベルマウス４１及び第２ベルマウス４２のうちの少なくとも一つの表面が突出する方向で且つ第１ベルマウス４１及び第２ベルマウス４２のうちの少なくとも一つの表面の法線上にプローブ５１が配置されている。このプローブ５１は、第１ベルマウス４１及び第２ベルマウス４２のうちの少なくとも一つの表面との間に０より大きく且つ第１空気入口３６の半径Ｒ１の３分の１より小さい間隔ｄを有する。このような場所に配置されたプローブ５１は、安定した気流の中で風量相当量を検出することができる。従って、このようなプローブ５１により、風量検出部５０は、正確な風量相当量を検出することができる。

　（５－２）
　図７に示されているファンユニット１では、第１ベルマウス４１（第２ベルマウス４２）の表面の法線上にプローブ５１が位置する。さらに第１ベルマウス４１（第２ベルマウス４２）の表面との間に０より大きく且つ第１空気入口３６の半径Ｒ１の３分の１より小さい間隔ｄを有するプローブ５１は、気流が安定する測定空間ＭＳに位置する。このように気流が安定する測定空間ＭＳにプローブ５１を位置させているファンユニット１は、前述の場所以外の場所にプローブ５１が配置される他のファンユニットに比べて、より正確な風量相当量を検出することができる。

　（５－３）
　図１４に示されているファンユニット１では、第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の表面の法線上にプローブ５１が位置する。さらに第１ベルマウス４３（第２ベルマウス４４）の表面との間に０より大きく且つ第１空気入口３６の半径Ｒ１の３分の１より小さい間隔ｄを有するプローブ５１は、気流が安定する測定空間ＭＳに位置する。このように気流が安定する測定空間ＭＳにプローブ５１を位置させているファンユニット１は、前述の場所以外の場所にプローブ５１が配置される他のファンユニットに比べて、より正確な風量相当量を検出することができる。

　以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

　１　ファンユニット
　１０　本体ケーシング
　３０　遠心ファン
　３１　ファンケーシング
　３２　ロータ
　３４　回転軸
　３６　第１空気入口（空気入口の例）
　３７　第２空気入口（空気入口の例）
　４１，４３　第１ベルマウス（ベルマウスの例）
　４２，４４　第２ベルマウス（ベルマウスの例）
　５０　風量検出部
　５１　プローブ
　５２　本体部

特開２０１９－１６７８２８号公報

Claims (6)

1. 　ファンケーシング（３１）及び前記ファンケーシングの中に配置されて回転軸（３４）を中心に回転するロータ（３２）を有する遠心ファン（３０）と、
   　本体部（５２）と、前記遠心ファンの風量に相当する風量相当量を検出するプローブ（５１）とを有する風量検出部（５０）と、
   　前記遠心ファン及び前記風量検出部を収容する本体ケーシング（１０）と、
   を備え、
   　前記ファンケーシングは、前記本体ケーシングの中から前記ファンケーシングの中に空気を吸入する空気入口（３６，３７）を形成するベルマウス（４１，４２，４３，４４）を有し、
   　前記ベルマウスの表面は、前記回転軸を含む平面で切断した断面を見ると、前記回転軸に向かって凸の曲線を描く形状を有し、
   　前記本体部は、前記ファンケーシング及び前記ベルマウスのうちの少なくとも一方に固定され、
   　前記プローブは、前記ベルマウスの表面が突出する方向で且つ前記ベルマウスの表面の法線上に配置され、前記ベルマウスの表面との間に０より大きく前記空気入口の半径の３分の１より小さい間隔を有する、ファンユニット（１）。
2. 　前記ベルマウス（４１，４２）の表面は、前記回転軸に近づくにつれて前記ファンケーシングの表面から内側に入り込んで前記空気入口に達する形状を有している、
   請求項１記載のファンユニット（１）。
3. 　前記ベルマウス（４３，４４）の表面は、前記回転軸に近づくにつれて前記ファンケーシングの表面から外側に向けて突出して頂部に達してから前記ファンケーシングの内側に向けて伸びて前記空気入口に達する形状を有している、請求項１記載のファンユニット（１）。
4. 　前記本体ケーシングは、前記本体ケーシングに空気を吸い込む吸込口（１８）が設けられ、
   　前記風量検出部は、前記本体ケーシングの前記吸込口から流入して前記遠心ファンの前記空気入口に吸い込まれる気流の中に配置されている、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のファンユニット（１）。
5. 　前記風量検出部は、前記回転軸を対称軸として前記本体ケーシングの前記吸込口と線対称の仮想的な図形を考えて、前記吸込口に近い第１領域（ＡＲ１）と前記仮想的な図形に近い第２領域（ＡＲ２）に前記ベルマウスを分けたときに、前記第２領域に配置される、
   請求項４記載のファンユニット（１）。
6. 　前記風量検出部は、前記空気入口から吸入される空気の風速を前記風量相当量として検出する風速センサである、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のファンユニット（１）。

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