JP6625305B1 - 送風機、空気調和装置の室内機および空気調和装置 - Google Patents

Abstract

少なくとも吹出口が形成されたケーシングと、ケーシング内に形成された風路に配置された羽根車と、羽根車を駆動するためのモーターと、を備える送風機であって、羽根車は、回転軸を中心とする円周上に当該回転軸に沿ってそれぞれ配置された複数の翼部材と、複数の翼部材を回転軸に沿う方向の端部で支持する連結部と、を有する。ケーシングは、羽根車の外周の一部に近接して配置された舌部と、舌部と対向した位置に配置され、風路を吸込側風路と吹出側風路とに区画するスタビライザーと、羽根車の回転軸に沿って設けられ、羽根車の外周を覆う囲繞部と、を備える。ケーシングにおける囲繞部を除く部位には、羽根車の外周を露出する第１の吸込口としての露出部が形成されており、羽根車における回転軸方向には第２の吸込口としての開口部が形成されている。

Description

本発明は、送風機、それを搭載した空気調和装置の室内機およびその空気調和装置に関する。

従来の空気調和装置において、例えば横流送風機と遠心送風機とを組み合わせた送風機を搭載する空気調和装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる空気調和装置は、室内機としての室内ユニットにおいて、前面および上面から吸込んだ空気を熱交換した後、クロスフローファンによって吹出口から室内に吹出す。この流れに加え、本体側面に設けた補助吸込口から吸込んだ空気を、その内側に設けた補助熱交換器で熱交換をした後、クロスフローファンの端部に設けた遠心ファンによって、下部吹き出し口から室内に吹出す。このように、特許文献１に記載の室内ユニットでは、筐体側面にも熱交換器を配置することにより、遠心送風機と横流送風機とで一つの吹出口を利用している。

特開２００５−５５１３８号公報

ところで、特許文献１の空気調和装置では、遠心送風機を用いることから高い静圧を発生する。しかしながら、回転軸方向に配置された複数の遠心送風機における吹出部からのみ空気が吹出されるため、回転軸方向の筐体サイズに対して発生風量が少ないという問題があった。また、遠心送風機のケーシング部の上流側に熱交換器が配置される場合、ケーシング上流側の位置では風が流れ難いことから、熱交換器に風速分布が発生し、空気調和装置の性能低下を招くといった問題があった。

そこで、本発明は上述した課題を解決するものであり、従来よりも高い静圧を発生しつつ風量を増加させることができる送風機、空気調和装置の室内機および空気調和装置を提供することを目的とする。

本発明に係る送風機は、少なくとも吹出口が形成されたケーシングと、前記ケーシング内に形成された風路に配置された羽根車と、前記羽根車を駆動するためのモーターと、を備える送風機であって、前記羽根車は、前記羽根車の回転軸を中心とする円周上に当該回転軸に沿ってそれぞれ配置された複数の翼部材と、前記複数の翼部材を前記回転軸に沿う方向の端部で支持する連結部と、を有し、前記ケーシングは、前記羽根車の外周の一部に近接して配置された舌部と、前記舌部と対向した位置に配置され、前記風路を吸込側風路と吹出側風路とに区画するスタビライザーと、前記羽根車の回転軸に沿って設けられ、前記羽根車の外周を覆う囲繞部と、を備え、前記ケーシングにおける前記囲繞部を除く部位には、前記羽根車の外周を露出する第１の吸込口としての露出部が形成されており、前記羽根車における前記回転軸方向には、第２の吸込口としての開口部が形成され、前記露出部に位置する部位での前記回転軸に直交する方向に沿った断面における前記スタビライザーと、前記羽根車の外周端部と、の距離が、前記囲繞部に位置する部位での前記回転軸に直交する方向に沿った断面における前記ケーシングと、前記羽根車の外周端部と、の距離に比べて短くなっている、ものである。

本発明に係る空気調和装置の室内機は、上記の送風機を備えるものである。

本発明に係る空気調和装置は、上記の空気調和装置の室内機を備えるものである。

本発明によれば、ケーシングにおける回転軸に沿って、羽根車の外周を覆う囲繞部を設け、さらに、羽根車における回転軸方向には第２の吸込口としての開口部が形成されている。よって、羽根車をシロッコファンとして機能させ、高い静圧を発生させることができる。また、ケーシングにおける回転軸に沿った囲繞部を除く一部には、羽根車の外周を露出する第１の吸込口としての露出部を形成することで、羽根車をクロスフローファンとして機能させ、風量低下を改善できる。これにより、従来よりも高い静圧を発生しつつ風量を増加させることができる。

実施の形態１に係る空気調和装置の冷媒回路を示す模式図である。 図１の空気調和装置の室内機における縦断面図である。 図２の空気調和装置の室内機における外観を示す斜視図である。 図２の空気調和装置の室内機に用いられる送風機を示す斜視図である。 図４の送風機の露出部における室内機の縦断面図である。 図４の送風機の囲繞部における室内機の縦断面図である。 図４の送風機の露出部と囲繞部とにおけるスタビライザーとケーシングの位置関係の説明に供する概略図である。 図４の送風機の要部を上面から見て示す概略図である。 図４の送風機の要部を回転軸に沿った鉛直方向の面で切断して示し、羽根車の回転軸方向における中間部の概略構成を示す部分断面図である。 図４の送風機の要部を回転軸に沿った鉛直方向の面で切断して示し、羽根車の回転軸方向におけるモーター側端部の概略構成を示す部分断面図である。 実施の形態１の変形例に係る送風機の要部を回転軸に沿った鉛直方向の面で切断して示し、羽根車の回転軸方向におけるモーター側端部の概略構成を示す部分断面図である。 実施の形態２に係る空気調和装置の室内機に用いられる送風機を示す斜視図である。 図１２の送風機の要部を上面から見て示す概略図である。 実施の形態２の変形例に係る空気調和装置の室内機に用いられる送風機の要部を上面から見て示す概略図である。 他の実施の形態に係る空気調和装置の室内機に用いられる送風機の要部を上面から見て示す概略図である。 他の実施の形態に係る空気調和装置の室内機に用いられる送風機の要部を上面から見て示す概略図である。

以下、図面を参照しながら実施の形態について説明する。なお、明細書全文に示す構成要素の形態は、あくまで例示であってこれらの記載に限定されるものではない。すなわち、送風機、空気調和装置の室内機および空気調和装置は、請求の範囲および明細書全体から読み取ることのできる要旨または思想に反しない範囲で適宜変更可能である。また、そのような変更を伴う送風機、空気調和装置の室内機および空気調和装置も技術思想に含まれる。さらに、各図において、同一の符号を付したものは、同一のまたはそれに相当するものであり、これは明細書の全文において共通している。さらに、以下の図面では、各構成部材の大きさの関係が実際と異なる場合がある。

実施の形態１．
＜空気調和装置１＞
図１を参照しながら、実施の形態１に係る空気調和装置１について説明する。図１は、実施の形態１に係る空気調和装置１の冷媒回路５を示す模式図である。なお、図１は、本実施の形態１にかかる送風機としての室内送風機１７を用いた空気調和装置１の室内機２を備える空気調和装置１の一例を示すものである。

図１に示すように、本実施の形態１に係る空気調和装置１は、冷媒を介して外気と室内の空気との間で熱を移動させることにより、冷房または暖房して室内の空気調和を行うものであり、室内機２と室外機３とを有している。

空気調和装置１においては、室内機２と室外機３とが冷媒配管４、４ａ、４ｂを介して配管接続され、冷媒が循環する冷媒回路５を構成している。冷媒回路５には、圧縮機１０、流路切替装置１１、室外熱交換器１２、膨張弁１３および室内熱交換器１４が設けられ、これらが冷媒配管４、４ａ、４ｂを介して接続されている。

室外機３は、圧縮機１０、流路切替装置１１、室外熱交換器１２および膨張弁１３を有している。圧縮機１０は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。ここで、圧縮機１０は、インバータ装置を備えていてもよい。インバータ装置を備えた場合、制御部６によって運転周波数を変化させて、圧縮機１０の容量を変更することができる。なお、圧縮機１０の容量とは、単位時間当たりに送り出す冷媒の量である。また、圧縮機１０は、制御部６によって当該圧縮機１０に対する入力電流値を制御されるようにしてもよい。

流路切替装置１１は、例えば四方弁であり、冷媒流路の方向としての冷媒配管４、４ａ、４ｂにおける冷媒の流れる向きを切り換える装置である。空気調和装置１は、制御部６からの指示に基づいて、流路切替装置１１を用いて冷媒の流れを切り換えることで、暖房運転または冷房運転を実現することができる。室外熱交換器１２は、冷媒と室外空気との熱交換を行う。また、室外熱交換器１２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、室外送風機１５が設けられている。室外送風機１５には、インバータ装置が取り付けられていてもよい。この場合、インバータ装置は、室外送風機１５の駆動源であるファンモーター１６の運転周波数を変化させてファンの回転速度を変更する。なお、室外送風機１５は、同様の効果が得られるものであればこれに限らず、例えば、ファンの種類はシロッコファンでもよいし、プラグファンでもよい。また、室外送風機１５は押し込み方式でもよいし、引っぱり方式でもよい。

ここで、室外熱交換器１２は、暖房運転時において蒸発器として機能し、冷媒配管４ｂ側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、冷媒配管４ａ側に流出させる。また、室外熱交換器１２は、冷房運転時において凝縮器として機能し、冷媒配管４ａ側から流路切替装置１１を介して流入した圧縮機１０にて圧縮済の冷媒と、室外空気と、の間で熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化させ、冷媒配管４ｂ側に流出させる。なお、ここでは室外空気を外部流体として用いる場合を例に説明したが、外部流体は室外空気を含む気体に限らず、水を含む液体であってもよい。

膨張弁１３は、冷媒の流量を制御する絞り装置であり、膨張弁１３の開度を変化させることで冷媒配管４を流れる冷媒の流量を調節することにより、冷媒の圧力を調整する。膨張弁１３は、冷房運転時において、高圧の液状態の冷媒を低圧の気液二相状態の冷媒へと膨張させ減圧させる。なお、膨張弁１３としてはこれに限らず、同様の効果が得られるものであれば、電子膨張弁またはキャピラリーチューブ等でもよい。例えば、膨張弁１３が、電子式膨張弁で構成された場合は、制御部６の指示に基づいて開度調整が行われる。

室内機２は、冷媒と室内空気との間で熱交換を行う室内熱交換器１４と、室内熱交換器１４が熱交換を行う空気の流れを調整する室内送風機１７と、を有する。

室内熱交換器１４は、暖房運転時において凝縮器の働きをし、冷媒配管４ａ側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、冷媒配管４ｂ側に流出させる。また、室内熱交換器１４は、冷房運転時において蒸発器として機能し、冷媒配管４ｂ側から流入した膨張弁１３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、冷媒配管４ａ側に流出させる。なお、ここでは室内空気を外部流体として用いる場合を例に説明したが、外部流体は室内空気を含む気体に限らず、水を含む液体であってもよい。

室内送風機１７の運転速度は、ユーザーの設定により決定される。室内送風機１７には、インバータ装置を取り付け、ファンモーター１８の運転周波数を変化させてファンの回転速度を変更することが好ましい。なお、室内送風機１７の詳細については、後述する。

＜空気調和装置１の冷房および暖房運転の動作例＞
次に、空気調和装置１の動作例として冷房運転の動作を説明する。圧縮機１０によって圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１１を経由して、室外熱交換器１２に流入する。室外熱交換器１２に流入したガス冷媒は、室外送風機１５により送風される外気との熱交換により凝縮し、低温の冷媒となって、室外熱交換器１２から流出する。室外熱交換器１２から流出した冷媒は、膨張弁１３によって膨張および減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室内機２の室内熱交換器１４に流入し、室内送風機１７により送風される室内空気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室内熱交換器１４から流出する。このとき、冷媒に吸熱されて冷却された室内空気は、空調空気（吹出風）となって、室内機２から空調対象空間である室内に吹き出される。室内熱交換器１４から流出したガス冷媒は、流路切替装置１１を経由して圧縮機１０に吸入され、再び圧縮される。空気調和装置１の冷房運転は、以上の動作が繰り返される（図１中、実線の矢印で示す）。

次に、空気調和装置１の動作例として暖房運転の動作を説明する。圧縮機１０によって圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１１を経由して、室内機２の室内熱交換器１４に流入する。室内熱交換器１４に流入したガス冷媒は、室内送風機１７により送風される室内空気との熱交換により凝縮し、低温の冷媒となって、室内熱交換器１４から流出する。このとき、ガス冷媒から熱を受け取り暖められた室内空気は、空調空気（吹出風）となって、室内機２から室内に吹き出される。室内熱交換器１４から流出した冷媒は、膨張弁１３によって膨張および減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室外機３の室外熱交換器１２に流入し、室外送風機１５により送風される外気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室外熱交換器１２から流出する。室外熱交換器１２から流出したガス冷媒は、流路切替装置１１を経由して圧縮機１０に吸入され、再び圧縮される。空気調和装置１の暖房運転は、以上の動作が繰り返される（図１中、破線の矢印で示す）。

＜室内機２＞
図２は、図１の空気調和装置１の室内機２における縦断面図である。図３は、図２の空気調和装置１の室内機２における外観を示す斜視図である。なお、図２および図３は、本実施の形態１にかかる送風機としての室内送風機１７および、その室内送風機１７を用いた空気調和装置１の室内機２の一例を示すものである。

本実施の形態１における室内機２は、前述した図１に示すように、冷媒配管４、４ａ、４ｂにより室外機３と接続され、室外機３と共に冷媒回路５に冷媒を循環させて冷凍または空気調和等を行う空気調和装置１を構成する。

図２および図３に示すように、室内機２は、矩形箱形状に形成された筐体２０を備えている。主に室内の空気を内部に吸い込むための吸込口２１および空調した空気を対象領域に供給するための吹出口２２が形成された筐体２０を備えている。筐体２０の上部には、吸込口２１が開口して形成されている。また、筐体２０の前面下部には、吹出口２２が開口して形成されている。この吹出口２２には、気流の吹き出し方向を制御する機構として、図示省略するベーン等が設けられている。

筐体２０には、室内熱交換器１４と、室内熱交換器１４の下流に配置され、吸込口２１から室内空気を吸い込み、吹出口２２から空調空気を吹き出す室内送風機１７と、が格納されている。また、筐体２０の内部において、吸込口２１の下流側で室内熱交換器１４の上流側には、埃または粉塵を収集するフィルタ２３が設けられている。

＜室内送風機１７＞
次に、図４〜図８を参照しながら、本実施の形態１における送風機としての室内送風機１７について説明する。図４は、図２の空気調和装置１の室内機２に用いられる室内送風機１７を示す斜視図である。図５は、図４の室内送風機１７の露出部３５における室内機２の縦断面図である。図６は、図４の室内送風機１７の囲繞部３４における室内機２の縦断面図である。図７は、図４の室内送風機１７の露出部３５と囲繞部３４とにおけるスタビライザー３３とケーシング３０の位置関係の説明に供する概略図である。図８は、図４の室内送風機１７の要部を上面から見て示す概略図である。なお、図４〜図８は、本実施の形態１にかかる室内送風機１７および、その室内送風機１７を用いた空気調和装置１の室内機２の一例を示すものである。また、図４は、図２および図３に対して筐体２０または室内熱交換器１４を図示省略し、室内送風機１７とその周辺構造が認識できるように図示している。

本実施の形態１において、室内送風機１７は、吹出口２２が形成されたケーシング３０を備えている。ケーシング３０は、内部に形成された風路Ｅに配置されたファンとしての羽根車３１と、羽根車３１を駆動するためのモーターであるファンモーター１８と、を備える。羽根車３１は、当該羽根車３１の回転軸を中心とする円周上に当該回転軸に沿ってそれぞれ配置された複数の翼部材３１ａと、これら複数の翼部材３１ａを回転軸に沿う方向の端部で支持する連結部３１ｂおよび３１ｃと、を有している。羽根車３１における連結部３１ｂおよび３１ｃの一部または全部は、円盤状の端板であり、端板はケーシング３０の内部に配置されている。

ケーシング３０は、羽根車３１の外周の一部に近接して配置された舌部３２と、舌部３２と対向した位置に配置され、風路Ｅを吸込側風路Ｅ１と吹出側風路Ｅ２とに区画するスタビライザー３３と、を有している。

また、ケーシング３０は、羽根車３１の回転軸に沿って設けられ、羽根車３１の外周を覆う囲繞部３４を備えている。ケーシング３０における回転軸に沿った囲繞部３４を除く部位、より具体的に、囲繞部３４の回転軸方向の両側には、羽根車３１の外周を露出する第１の吸込口としての露出部３５が形成されている。この場合、ケーシング３０は、羽根車３１の回転軸方向に沿って、囲繞部３４と露出部３５とが交互に複数配置されている。なお、ここでは、囲繞部３４が例えば図４または図８に示すように、平面視において矩形状に形成される場合について説明するが、囲繞部３４の形状としてはこれに限らず、その他種々の形状を適用できる。他の例としては、後述する実施の形態２において説明するものとする。

このように、羽根車３１は、囲繞部３４によって外周を覆われることで、シロッコファンとして機能することができる。また、露出部３５によって外周が露出して開放されることで、クロスフローファンとして機能することができる。つまり、本実施の形態１の室内送風機１７において、羽根車３１は、シロッコファンとクロスフローファンとが一体に形成された特徴を有する。

かかる室内送風機１７において、スタビライザー３３は以下のように構成されることが好ましい。なお、以下の説明において、露出部３５に位置する部位での回転軸に直交する方向に沿った断面におけるスタビライザー３３と、羽根車３１の外周端部と、の距離をＬ１とする。また、囲繞部３４に位置する部位での回転軸に直交する方向に沿った断面におけるケーシング３０と、羽根車３１の外周端部と、の距離をＬ２とする。

具体的に、ケーシング３０では、図７に示すように、スタビライザー３３と羽根車３１の外周端部との距離Ｌ１が、ケーシング３０と羽根車３１の外周端部との距離Ｌ２に比べて短くなっていることが好ましい。つまり、図５に示すように、羽根車３１とスタビライザー３３の外周端部との距離Ｌ１のクリアランスを小さくとり、図６に示すように、舌部３２から徐々に羽根車３１との距離が拡大するように構成されることが好ましい。

このような構成によれば、露出部３５に配置される羽根車３１、すなわちクロスフローファンから発生する風量を増加させることができる。また、囲繞部３４の内側では、舌部３２から吹出口２２にかけてなめらかに連なっていることで、シロッコファンにおいて徐々に静圧回復することが可能となる。

また、本実施の形態１に係る室内送風機１７において、羽根車３１の囲繞部３４と連結部３１ｂおよび３１ｃとの位置は、図８に示すように、囲繞部３４に連結部３１ｃを、露出部３５に連結部３１ｂを、それぞれ配置することが好ましい。なお、図８では、羽根車３１における囲繞部３４および露出部３５の部分のみを抜き出して示している。

詳細については、図９を用いて後述するが、羽根車３１において、連結部３１ｂは円盤の中央に円形の穴の開いたリング部材で構成されており、連結部３１ｃは、穴の開いていない円盤状の端板で構成されている。連結部３１ｂは露出部３５の範囲に配置されている。また、連結部３１ｃは囲繞部３４で覆われた範囲に配置されている。つまり、囲繞部３４内では連結部３１ｃによって風路が仕切られており、囲繞部３４の回転軸方向の両側から気流を吸い込むように構成されている。

ここで、図５および図６を用いて、室内送風機１７を搭載した空気調和装置１の室内機２における気流の流れを説明する。なお、図５および図６には、図４で視認性を高めるために図示省略した室内熱交換器１４および吸込口２１を図示している。羽根車３１は、ファンモーター１８の駆動力によって回転軸中心に回転する。すると、気流は吸込口２１および室内熱交換器１４を通過した後、図５における露出部３５から吸い込まれ、羽根車３１を通過して吹出口２２から吹き出される。

このとき、露出部３５から流入した気流の一部は、圧力差によって回転軸方向に転向し、図６に示す囲繞部３４側に流入する。囲繞部３４の内側において、気流は、遠心力の作用を受けて半径方向に流れ、ケーシング３０（囲繞部３４）と筐体２０に沿って吹出口２２から流出する。つまり、露出部３５は従来のクロスフローファンに近い流れとなり、囲繞部３４はシロッコファン（遠心ファン）に近い流れとなる。

このような構成によれば、ケーシング３０の囲繞部３４によって羽根車３１の外周が覆われることのない露出部３５に横流ファンが形成されるため、ケーシング３０の囲繞部３４が存在しない露出部３５においても風が流れる。このため、従来のクロスフローファンよりも高い静圧を発生しつつ、遠心送風機を複数配置した構成よりも高い風量を発生させることが可能となる。また、気流の吹き出しの有無があるような場合に比べて回転軸方向に極端な風速分布を緩和することが可能となる。

ここで、羽根車３１における連結部３１ｂおよび３１ｃについて、図９および図１０を参照しながら説明する。図９は、図４の室内送風機１７の要部を回転軸に沿った鉛直方向の面で切断して示し、羽根車３１の回転軸方向における中間部の概略構成を示す部分断面図である。図１０は、図４の室内送風機１７の要部を回転軸に沿った鉛直方向の面で切断して示し、羽根車３１の回転軸方向におけるファンモーター１８側端部の概略構成を示す部分断面図である。

図９に示すように、円筒状に並べられた複数の翼部材３１ａ（図６等参照）は、軸方向にケーシング３０で囲まれた囲繞部３４と、ケーシング３０で囲まれない露出部３５とが交互に並ぶ。なお、図９は囲繞部３４の軸方向の両側に露出部３５が設けられた構成を示している。図中において、風の流れの方向を破線矢印で示している。囲繞部３４は軸方向の両端に露出部３５が開けられたケーシング３０で囲まれ、囲繞部３４の内部の翼部材３１ａの回転による遠心力でケーシング３０の内壁（図示省略する）の翼部材３１ａとの間の空間に、羽根車３１の回転方向に風の流れを発生する。

囲繞部３４では主に露出部３５から空気を吸入して吹出口２２から吹き出す（太い矢印付きの破線）。囲繞部３４において吹出口２２はケーシング３０の一部で構成するとよい。また、露出部３５の手前側の下部には舌部３２（図中矩形の破線で示した）の上から空気を吸い込み、中心軸付近を通って舌部３２より下方の吹出口２２から風を吹き出す。すなわち、クロスフローファンのように軸を横切って風が流れる（細い矢印付きの破線）。露出部３５の吹出口２２は囲繞部３４のケーシング３０と軸方向に繋がっている。また、ケーシング３０と舌部３２、スタビライザー３３も軸方向に繋がるように構成するとよい。なお、スタビライザー３３は図５における奥行き側にあるが、便宜上、ここでは図示省略することとする。図９に示す配置では、羽根車３１の翼部材３１ａが囲繞部３４と露出部３５とでケーシング３０内を貫通するように繋がるため、囲繞部３４は、太い矢印付きの破線で示したように、露出部３５で羽根車３１に囲まれた軸まわり内部の空気を吸い込む。囲繞部３４で吸い込まれた空気は遠心力により翼部材３１ａとケーシング３０との間の空間に流れ、この空間内を旋回して吹出口２２から吹き出される。

本実施の形態１の場合、図９に示すように、露出部３５に位置する連結部３１ｂは円盤状の端板で構成され、囲繞部３４に位置する連結部３１ｃは羽根車３１の回転軸と同心円上に円形の穴が開けられたリング部材で構成されている。また、囲繞部３４には、羽根車３１が貫通する貫通孔３４ａが形成されている。よって、露出部３５から流入した気流は、連結部３１ｂによって流れをせき止められることなく、貫通孔３４ａを介して隣接する囲繞部３４側へ流れる。そして、囲繞部３４に流入した気流は、羽根車３１の回転軸方向への流れをせき止められ、囲繞部３４およびケーシング３０に沿って吹出口２２へと導かれる。

さらに、図４に示すように、羽根車３１の回転軸方向におけるファンモーター１８と対向する端部には、第２の吸込口として機能する開口部３１ｅが形成されている。なお、本実施の形態１では、ケーシング３０における回転軸方向に沿った端部に、羽根車３１における回転軸方向の端部を露出させた第２の吸込口として機能する開口部３１ｅが形成されている場合について述べるが、羽根車３１の形状はこれに限ることはない。すなわち、羽根車３１の回転軸方向の端部は開口されていてもよいし、囲繞部３４によって覆われていてもよい。

また、図１０に示すように、羽根車３１の回転軸方向の端部のうちの一方に位置する連結部３１ｄにはシャフト１８ａが設けられ、羽根車３１を回転駆動させるためのファンモーター１８が接続されている。連結部３１ｄは、連結部３１ｃと同様に、穴の開いていない円盤状の端板で形成され、この連結部３１ｄとファンモーター１８の駆動軸とが接続されている。なお、羽根車３１の回転方向は、例えば図２の場合、時計回りの方向であり、図４の場合、ファンモーター１８から見て反時計回りの方向である。

また、羽根車３１において、ファンモーター１８側の端部は、図１０に示すように、ケーシング３０で覆われることのない露出部３５が配置されることによって開放されていてもよいが、これに限ることはない。例えば、ファンモーター１８と羽根車３１との接続周辺に囲繞部３４が配置されることによってケーシング３０に覆われるように構成してもよい。図１１は、実施の形態１の変形例に係る室内送風機１７の要部を回転軸に沿った鉛直方向の面で切断して示し、羽根車３１の回転軸方向におけるファンモーター１８側端部の概略構成を示す部分断面図である。

図１１に示すように、ファンモーター１８に最も近くに位置するケーシング３０の端部、すなわち囲繞部３４は、ファンモーター１８側からは空気を吸い込まず、ファンモーター１８と対向する反対側の面のみに、貫通孔３４ａが形成されている。そして、このケーシング３０の端部における囲繞部３４は、片側からしか空気を吸い込まないため、軸方向の途中で両側から空気を吸い込むケーシング３０に比べて軸方向の長さが短く設定されている。この軸方向長さのおよその基準として、羽根車３１の直径に対して軸方向の長さがその６割より大きくならないように決定する。このように、一方からのみ吸い込むケーシング３０では軸方向の長さを短くすることで効率の低下を防ぐことができる利点を有している。

また、このように、端部に囲繞部３４を配置することで、図１０のように露出部３５を配置する構成に比べて静圧向上に優れている。さらに、ケーシング３０の軸方向長さを短くすることで、効率の低下を防ぐことができる。なお、ケーシング３０の軸方向長さを短く構成する場合について述べたが、成形可能な場合、リング部材としての連結部３１ｂは設けなくてもよい。また、リング部材としての連結部３１ｂを構成する場合は、露出部３５に配置することが望ましい。

さらに、前述したケーシング３０は、舌部３２の配置された前面側からスタビライザー３３の配置された背面側まで隙間なく一体で構成されているが別体で構成してもよい。例えば、一部を前面側のパーツである図示省略するドレンパンまたは室内熱交換器１４を保持する部材などと一体にしておき、その他を背面側のパーツと一体で構成して組み立ててもよいし、ケーシング３０のみ別体としてもよい。

＜実施の形態１における効果＞
以上、説明した本実施の形態１に係る室内送風機１７によれば、ケーシング３０における回転軸に沿って、羽根車３１の外周を覆う囲繞部３４を設け、さらに、羽根車３１における回転軸方向には第２の吸込口としての開口部３１ｅが形成されている。よって、羽根車３１をシロッコファンとして機能させ、高い静圧を発生させることができる。また、ケーシング３０における回転軸に沿った囲繞部３４を除く一部には、羽根車３１の外周を露出する第１の吸込口としての露出部３５を形成することで、羽根車３１をクロスフローファンとして機能させ、風量低下を改善できる。これにより、従来よりも高い静圧を発生しつつ風量を増加させることができる。

しかも、この室内送風機１７を空気調和装置１の室内機２またはそれを搭載する空気調和装置１に用いることで、室内送風機１７より上流側に配置される室内熱交換器１４に発生する風速分布を抑制でき、空気調和装置１の性能低下を改善できる。

また、羽根車３１の連結部３１ｂおよび３１ｃにおいて、その一部もしくは全部は、穴の開いていない円盤である端板によって構成されることが好ましい。本実施の形態１の場合、穴の開いていない連結部３１ｂは、ケーシングの内部に格納されている。これによれば、連結部３１ｂによって囲繞部３４の内部に羽根車３１における風路を仕切ることで、囲繞部３４において羽根車３１の回転軸方向における両側から気流を流入させることができ、ファン効率の向上を図ることができる。

さらに、ケーシング３０において、スタビライザー３３と羽根車３１の外周端部との距離Ｌ１が、ケーシング３０と羽根車３１の外周端部との距離Ｌ２に比べて短くなっていることが好ましい。これにより、羽根車３１とスタビライザー３３の外周端部との距離Ｌ１のクリアランスを小さくとり、舌部３２から徐々に羽根車３１との距離が拡大するように構成される。よって、露出部３５に配置される羽根車３１、すなわちクロスフローファンから発生する風量を増加させることができる。また、囲繞部３４の内側では、舌部３２から吹出口２２にかけてなめらかに連なっていることで、シロッコファンにおいて徐々に静圧回復することが可能となる。

実施の形態２．
図１２は、実施の形態２に係る空気調和装置１の室内機２に用いられる室内送風機１７を示す斜視図である。図１３は、図１２の室内送風機１７の要部を上面から見て示す概略図である。図１４は、実施の形態２の変形例に係る空気調和装置１の室内機２に用いられる室内送風機１７の要部を上面から見て示す概略図である。なお、図１２は説明の都合上、筐体２０および室内熱交換器１４を透過させ、室内送風機１７とその周辺構造が認識できるように図示している。

実施の形態２では、囲繞部３４と露出部３５との境界部３６の構成について特に説明する。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目は前述した実施の形態１と同様とし、同一の機能および構成については同一の符号を用いて述べることとする。

前述した実施の形態１では、図６に示すように、室内機２のサイズの制約などにより、室内熱交換器１４を囲繞部３４の近くに密に配置していた。この場合、囲繞部３４と室内熱交換器１４が近接することがある。図６の場合は、前面の下部に配置された室内熱交換器１４と囲繞部３４との距離が非常に近接している。

本実施の形態２に係る室内送風機１７では、図１２および図１３に示すように、囲繞部３４と露出部３５との境界部３６の一部または全部が、羽根車３１の回転軸に対して斜めに交差して構成されている。

このとき、囲繞部３４と露出部３５との境界部３６は以下のように構成しても良い。図１３との対応部分に同一符号を付した図１４は、囲繞部３４と羽根車３１のみを取り出して室内機２の上方から見て示すものである。羽根車３１の境界部３６は、図１３に示すように直線で構成してもよいし、図１４に示すように曲線で構成してもよい。また直線と曲線を組み合わせてもよい。

＜実施の形態２における効果＞
以上、説明したように、本実施の形態２に係る室内送風機１７、空気調和装置１の室内機２および空気調和装置１は、囲繞部３４と露出部３５との境界部３６の一部または全部が、羽根車３１の回転軸に対して斜めに交差して構成されている。このような構成によれば、前面側の室内熱交換器１４に対する有効な通風面積が増えるため、従来のように近接した室内熱交換器１４に生じる風速分布を改善することができる。

また、境界部３６の一部または全部は、羽根車３１の回転軸に対して斜めに交差しているので、ケーシング３０によって囲繞部３４の上流にある室内熱交換器１４に生じる風速分布を緩和し、空調機の性能低下を改善できる。

さらに、囲繞部３４と露出部３５との境となる境界部３６と、その反対側の境界部３６とを結んだ回転軸方向距離は、羽根車３１の回転方向に向かうにつれ、大きくなるようにすることが好ましい。この場合、ケーシング３０の軸方向寸法を羽根車３１の回転方向に向かって長く設けることで効率的に静圧を回復できると共に、ファン効率を改善することで消費電力を低下させることができる。

他の実施の形態．
なお、上述した技術思考に基づく送風機、空気調和装置の室内機および空気調和装置としては、上述した実施の形態１および２における室内送風機１７、空気調和装置１の室内機２および空気調和装置１の態様に限ることはない。すなわち、室内送風機１７において、囲繞部３４は、上述した実施の形態１および２の態様に限らず、以下のように構成されても実施の形態１および２と同様の効果を得ることができる。

図１５は、他の実施の形態に係る空気調和装置１の室内機２に用いられる室内送風機１７の要部を上面から見て示す概略図である。図１６は、他の実施の形態に係る空気調和装置１の室内機２に用いられる室内送風機１７の要部を上面から見て示す概略図である。なお、図１５および図１６は、羽根車３１とその囲繞部３４の部分とのみを取り出して示している。また、以下の他の実施の形態において、特に記述しない項目は上述した実施の形態１および２と同様とし、同一の機能および構成については同一の符号を用いて述べることとする。

例えば、図１５に示すように、ケーシング３０における囲繞部３４の回転軸に平行な面３４ｂと、当該囲繞部３４と露出部３５との境界に位置する面である境界部３６と、がなす角部３４ｃの一部または全部が、曲面形成されているようにしてもよい。このような構成によれば、例えば図６に示すような室内機２において、囲繞部３４より前面側、すなわち囲繞部３４より上流側に位置する室内熱交換器１４に生じる風速分布を緩和し、空気調和装置１の性能低下を改善することができる。

また、図１６に示すように、ケーシング３０における囲繞部３４の回転軸に平行な面３４ｂと、当該囲繞部３４とケーシング３０における露出部３５との境界に位置する面である境界部３６と、がなす角部３４ｃの一部または全部が、面取り形成されていてもよい。このような構成によれば、例えば図６に示すような室内機２において、囲繞部３４より前面側、すなわち囲繞部３４より上流側に位置する室内熱交換器１４に生じる風速分布を緩和し、空気調和装置１の性能低下を改善することができる。

１ 空気調和装置、２ 室内機、３ 室外機、４ 冷媒配管、４ａ 冷媒配管、４ｂ 冷媒配管、５ 冷媒回路、６ 制御部、１０ 圧縮機、１１ 流路切替装置、１２ 室外熱交換器、１３ 膨張弁、１４ 室内熱交換器、１５ 室外送風機、１６ ファンモーター、１７ 室内送風機、１８ ファンモーター、１８ａ シャフト、２０ 筐体、２１ 吸込口、２２ 吹出口、２３ フィルタ、３０ ケーシング、３１ 羽根車、３１ａ 翼部材、３１ｂ 連結部、３１ｃ 連結部、３１ｄ 連結部、３１ｅ 開口部、３２ 舌部、３３ スタビライザー、３４ 囲繞部、３４ａ 貫通孔、３４ｂ 面、３４ｃ 角部、３５ 露出部、３６ 境界部、Ｅ 風路、Ｅ１ 吸込側風路、Ｅ２ 吹出側風路、Ｌ１ 距離、Ｌ２ 距離。

Claims (9)

1. 少なくとも吹出口が形成されたケーシングと、
   前記ケーシング内に形成された風路に配置された羽根車と、
   前記羽根車を駆動するためのモーターと、を備える送風機であって、
   前記羽根車は、
   前記羽根車の回転軸を中心とする円周上に当該回転軸に沿ってそれぞれ配置された複数の翼部材と、
   前記複数の翼部材を前記回転軸に沿う方向の端部で支持する連結部と、を有し、
   前記ケーシングは、
   前記羽根車の外周の一部に近接して配置された舌部と、
   前記舌部と対向した位置に配置され、前記風路を吸込側風路と吹出側風路とに区画するスタビライザーと、
   前記羽根車の回転軸に沿って設けられ、前記羽根車の外周を覆う囲繞部と、を備え、
   前記ケーシングにおける前記囲繞部を除く部位には、前記羽根車の外周を露出する第１の吸込口としての露出部が形成されており、
   前記羽根車における前記回転軸方向には、第２の吸込口としての開口部が形成され、
   前記露出部に位置する部位での前記回転軸に直交する方向に沿った断面における前記スタビライザーと、前記羽根車の外周端部と、の距離が、
   前記囲繞部に位置する部位での前記回転軸に直交する方向に沿った断面における前記ケーシングと、前記羽根車の外周端部と、の距離に比べて短くなっている、送風機。
2. 少なくとも吹出口が形成されたケーシングと、
   前記ケーシング内に形成された風路に配置された羽根車と、
   前記羽根車を駆動するためのモーターと、を備える送風機であって、
   前記羽根車は、
   前記羽根車の回転軸を中心とする円周上に当該回転軸に沿ってそれぞれ配置された複数の翼部材と、
   前記複数の翼部材を前記回転軸に沿う方向の端部で支持する連結部と、を有し、
   前記ケーシングは、
   前記羽根車の外周の一部に近接して配置された舌部と、
   前記舌部と対向した位置に配置され、前記風路を吸込側風路と吹出側風路とに区画するスタビライザーと、
   前記羽根車の回転軸に沿って設けられ、前記羽根車の外周を覆う囲繞部と、を備え、
   前記ケーシングにおける前記囲繞部を除く部位には、前記羽根車の外周を露出する第１の吸込口としての露出部が形成されており、
   前記羽根車における前記回転軸方向には、第２の吸込口としての開口部が形成され、
   前記ケーシングにおける前記囲繞部と、前記ケーシングにおける前記露出部との境界に位置する前記ケーシングの境界部の一部または全部は、前記羽根車の回転軸に対して斜めに交差している、送風機。
3. 前記ケーシングにおける前記囲繞部は、前記羽根車の回転方向に向かうにつれ、前記回転軸に沿った方向の寸法が大きくなっている、請求項２に記載の送風機。
4. 少なくとも吹出口が形成されたケーシングと、
   前記ケーシング内に形成された風路に配置された羽根車と、
   前記羽根車を駆動するためのモーターと、を備える送風機であって、
   前記羽根車は、
   前記羽根車の回転軸を中心とする円周上に当該回転軸に沿ってそれぞれ配置された複数の翼部材と、
   前記複数の翼部材を前記回転軸に沿う方向の端部で支持する連結部と、を有し、
   前記ケーシングは、
   前記羽根車の外周の一部に近接して配置された舌部と、
   前記舌部と対向した位置に配置され、前記風路を吸込側風路と吹出側風路とに区画するスタビライザーと、
   前記羽根車の回転軸に沿って設けられ、前記羽根車の外周を覆う囲繞部と、を備え、
   前記ケーシングにおける前記囲繞部を除く部位には、前記羽根車の外周を露出する露出部が形成されており、
   前記羽根車の前記回転軸方向には、前記囲繞部と前記露出部とが交互に複数配置され、
   前記囲繞部の前記回転軸方向の両側には、前記露出部が形成されている、送風機。
5. 前記囲繞部の内部に前記連結部を有し、前記回転軸方向の両側に前記露出部を有する前記囲繞部は前記連結部によって内部の風路が仕切られている、請求項４に記載の送風機。
6. 前記羽根車における前記連結部の一部または全部は、円盤状の端板であり、
   前記端板は前記ケーシングの内部に配置されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の送風機。
7. 前記ケーシングにおける前記囲繞部の前記回転軸に平行な面と、当該囲繞部と前記ケーシングにおける前記露出部との境界に位置する面と、がなす角部の一部または全部は、面取りもしくは曲面形成されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の送風機。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の送風機と、
   前記送風機を内部に配置し、吸込口と吹出口とが形成された筐体と、
   前記筐体の内部で前記送風機の上流側に設けられる熱交換器と、
   を備える、空気調和装置の室内機。
9. 請求項８に記載の空気調和装置の室内機を備える空気調和装置。

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