JP7130061B2 - 遠心送風機、送風装置、空気調和装置及び冷凍サイクル装置 - Google Patents
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Description
[遠心送風機1]
図1は、本発明の実施の形態1に係る遠心送風機1の斜視図である。図2は、図1の遠心送風機1を吸込口5側から見た側面図である。図3は、図2の遠心送風機1のA-A線位置における部分断面図である。なお、図3に示す矢印は、遠心送風機1内を流れる空気の流れを示したものである。図1~図3を用いて、遠心送風機1の基本的な構造について説明する。遠心送風機1は、例えば、シロッコファン、あるいは、ターボファン等の多翼遠心型の遠心送風機1であり、気流を発生させる羽根車2と、羽根車2を収納するファンケーシング4とを有する。
羽根車2は、モータ等(図示は省略)によって回転駆動され、回転で生じる遠心力により、半径方向外方へ空気を強制的に送出する。羽根車2は、図1に示すように、円盤状の主板2aと、主板2aの周縁部2a1に設置される複数枚の羽根2dと、を有する。主板2aの中心部には、軸部2bが設けられている。軸部2bの中央には、ファンモータ(図示は省略)が接続され、羽根車2はモータの駆動力によって回転する。
ファンケーシング4は、羽根車2を囲んでおり、羽根車2から吹き出された空気を整流する。ファンケーシング4は、スクロール部41と、吐出部42と、を有する。
スクロール部41は、羽根車2が発生させた気流の動圧を静圧に変換する風路を形成する。スクロール部41は、羽根車2を構成する軸部2bの回転軸RSの軸方向から羽根車2を覆い、空気を取り込む吸込口5が形成された側壁4aと、羽根車2を軸部2bの回転軸RSの径方向から囲む周壁4cと、を有する。また、スクロール部41は、吐出部42と周壁4cの巻始部41aとの間に位置して曲面を構成し、羽根車2が発生させた気流を、スクロール部41を介して吐出口42aに導く舌部43を有する。なお、軸部2bの径方向とは、軸部2bに垂直な方向である。周壁4c及び側壁4aにより構成されるスクロール部41の内部空間は、羽根車2から吹き出された空気が周壁4cに沿って流れる空間となっている。
側壁4aは、羽根車2の回転軸RSの軸方向に対して垂直に配置されて羽根車2を覆う。ファンケーシング4の側壁4aには、羽根車2とファンケーシング4の外部との間を空気が流通できるように、吸込口5が形成されている。吸込口5は円形状に形成され、吸込口5の中心と羽根車2の軸部2bの中心とがほぼ一致するように配設される。側壁4aの当該構成により、吸込口5近傍の空気は滑らかに流動し、また、吸込口5から羽根車2に効率よく流入する。図1~図3に示すように、遠心送風機1は、軸部2bの回転軸RSの軸方向において、主板2aの両側に、吸込口5が形成された側壁4aを有する両吸込タイプのファンケーシング4を有する。すなわち、遠心送風機1は、ファンケーシング4が側壁4aを二つ有し、側壁4aはそれぞれ対向するように配置されている。
周壁4cは、羽根車2を軸部2bの径方向から囲み、複数の羽根2dと対向する内周面を構成する。周壁4cは、羽根車2の回転軸RSの軸方向と平行に配置されて羽根車2を覆う。周壁4cは、図2に示すように、舌部43とスクロール部41との境界に位置する巻始部41aから羽根車2の回転方向Rに沿って舌部43から離れた側の吐出部42とスクロール部41との境界に位置する巻終部41bまで設けられている。巻始部41aは、湾曲面を構成する周壁4cにおいて、羽根車2の回転により発生する気流の上流側の端部であり、巻終部41bは、羽根車2の回転により発生する気流の下流側の端部である。
吐出部42は、羽根車2が発生させ、スクロール部41を通過した気流が吐出される吐出口42aを形成する。吐出部42は、周壁4cに沿って流動する空気の流れ方向に直交する断面が、矩形状となる中空の管で構成される。図1及び図2に示すように、吐出部42は、羽根車2から送り出されて周壁4cと羽根車2との間隙を流動する空気を、ファンケーシング4の外部へ排出するように案内する流路を形成する。
ファンケーシング4において、吐出部42のディフューザ板42cと、周壁4cの巻始部41aとの間に舌部43が形成されている。舌部43は、スクロール部41と吐出部42との境界部分に設けられ、ファンケーシング4の内部に膨出する凸部である。舌部43は、ファンケーシング4において、軸部2bの回転軸RSの軸方向と平行な方向に延びている。舌部43は、羽根車2が発生させた気流を、スクロール部41を介して吐出口42aに導く。
側壁4aに設けられた吸込口5は、ベルマウス3によって形成されている。ベルマウス3は、羽根車2に吸入される気体を整流して羽根車2の吸込口2eに流入させる。ベルマウス3は、ファンケーシング4の外部から内部に向けて開口径が次第に小さくなるように形成されている。ファンケーシング4に吸い込まれる気体の流れ方向において、ベルマウス3は、羽根車2の上流側に設置されている。ベルマウス3は、羽根車2の吸込口2eに対向する位置に形成されている。ベルマウス3は、ファンケーシング4に吸い込まれる気流をファンケーシング4内に案内する空気取込部3cを有する。
羽根車2が回転すると、ファンケーシング4の外の空気は、吸込口5を通じてファンケーシング4の内部に吸い込まれる。ファンケーシング4の内部に吸い込まれる空気は、ベルマウス3の空気取込部3cに沿って流れ、羽根車2に吸い込まれる。羽根車2に吸い込まれた空気は、複数の羽根2dの間を通る過程で、動圧と静圧が付加された気流となって羽根車2の径方向外側に向かって吹き出される。羽根車2から吹き出された気流は、スクロール部41において周壁4cの内側と羽根2dとの間を案内される間に動圧が静圧に変換される。そして、羽根車2から吹き出された気流は、スクロール部41を通過後、吐出部42に形成された吐出口42aからファンケーシング4の外へ吹き出される。
空気取込部3cは、楕円ELの上流端部3aと接する仮想の第1接線HTと、楕円ELの下流端部3bと接する仮想の第2接線VTと、第1外形線L1と、で囲まれる範囲内において、交点ECを基準として上流端部3aと下流端部3bとの間の壁部3c1が第1外形線L1から離れる方向に膨らんでいる。遠心送風機1は、当該構成を備えることで、ベルマウス3の最内径となる下流端部3b近傍のベルマウス3の曲率が回転軸RSの軸方向に近づく。そのため、遠心送風機1は、ベルマウス3に流入する速い気流をベルマウス3の外周側から内周側に沿わせ、空気取込部3cにおいて気体の流れを無理なく軸方向に転向させることができる。その結果、遠心送風機1は、ベルマウス3において、最内径となる下流端部3b近傍での気流の剥離を抑制することができ、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで、騒音を抑制することができる。また、ベルマウス3は、最内径となる下流端部3b近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機1は、空気を効率よく取り込むことができる。もし、実施の形態1に係る遠心送風機1を適用しない場合、すなわち、一般的なベルマウスを半径方向かつ回転軸の軸方向に拡大する場合に楕円ELに沿った形状であると、ベルマウスの内周側でベルマウスから気流が剥離する場合がある。実施の形態1に係る遠心送風機1のベルマウス3は、上記の構成を有することで、最内径となる下流端部3b近傍での気流の剥離を低減することができる。
図5は、本発明の実施の形態2に係る遠心送風機1Aのベルマウス3Aの部分拡大図である。なお、図1~図4の遠心送風機1と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態2に係る遠心送風機1Aは、実施の形態1に係る遠心送風機1のベルマウス3の構成を更に特定したものであり、ベルマウス3A以外の他の部分の構成は、実施の形態1に係る遠心送風機1と同様である。従って、以下の説明では、図5を用いて、実施の形態2に係る遠心送風機1Aのベルマウス3Aの構成を中心に説明する。
以上のように、ベルマウス3Aは、第1径方向距離D2>第1軸方向距離D1の関係を満たすように形成されている。そして、遠心送風機1Aは、交点ECを基準として上流端部3aと下流端部3bとの間の壁部3c1が第1外形線L1から離れる方向に膨らむ形状を有する。そのため、遠心送風機1Aは、ベルマウス3Aの最内径となる下流端部3b近傍のベルマウス3Aの曲率が回転軸RSの軸方向に近づく。そして、遠心送風機1Aは、ベルマウス3Aに流入する速い気流をベルマウス3Aの外周側から内周側に沿わせ、空気取込部3cにおいて気体の流れを無理なく軸方向に転向させることができる。その結果、遠心送風機1Aは、ベルマウス3Aにおいて、最内径となる下流端部3b近傍での気流の剥離を抑制することができ、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで騒音を抑制することができる。また、ベルマウス3Aは、最内径となる下流端部3b近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機1Aは、空気を効率よく取り込むことができる。もし実施の形態2に係る遠心送風機1Aを適用しない場合、すなわち、一般的なベルマウスを半径方向に拡大する場合に楕円ELに沿った形状であると、ベルマウスの内周側でベルマウスから気流が剥離する場合がある。遠心送風機1Aのベルマウス3Aは、上記の構成を有することで、最内径となる下流端部3b近傍での気流の剥離を低減することができる。
図6は、本発明の実施の形態3に係る遠心送風機1Bのベルマウス3Bの部分拡大図である。なお、図1~図5の遠心送風機1等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態3に係る遠心送風機1Bは、実施の形態1に係る遠心送風機1のベルマウス3の構成を更に特定するものであり、ベルマウス3B以外の他の部分の構成は、実施の形態1に係る遠心送風機1と同様である。従って、以下の説明では、図6を用いて、実施の形態3に係る遠心送風機1Bのベルマウス3Bの構成を中心に説明する。
以上のように、ベルマウス3Bは、第2径方向距離D4<第2軸方向距離D3の関係を満たすように形成されている。そして、遠心送風機1Bは、ベルマウス3Bの垂直断面において、交点ECを基準として上流端部3aと下流端部3bとの間の壁部3c1が第1外形線L1から離れる方向に膨らむ形状を有する。そのため、遠心送風機1Bは、ベルマウス3Bの最内径となる下流端部3b近傍のベルマウス3Bの曲率が回転軸RSの軸方向に近づく。そして、遠心送風機1Bは、ベルマウス3Bに流入する速い気流をベルマウス3Bの外周側から内周側に沿わせ、空気取込部3cにおいて気体の流れを無理なく軸方向に転向させることができる。その結果、遠心送風機1Bは、ベルマウス3Bにおいて、最内径となる下流端部3b近傍での気流の剥離を抑制することができ、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで、騒音を抑制することができる。また、ベルマウス3Bは、最内径となる下流端部3b近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機1Bは、空気を効率よく取り込むことができる。もし、実施の形態3に係る遠心送風機1Bを適用しない場合、すなわち、一般的なベルマウスを回転軸の軸方向に拡大する場合に楕円FLに沿った形状であると、ベルマウスの内周側でベルマウスから気流が剥離する場合がある。実施の形態3に係る遠心送風機1Bのベルマウス3Bは、上記の構成を有することで、最内径となる下流端部3b近傍での気流の剥離を低減することができる。
図7は、本発明の実施の形態4に係る遠心送風機1Cのベルマウス3Cの部分拡大図である。なお、図1~図6の遠心送風機1等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態4に係る遠心送風機1Cは、実施の形態1に係る遠心送風機1のベルマウス3の構成を更に特定するものであり、ベルマウス3C以外の他の部分の構成は、実施の形態1に係る遠心送風機1と同様である。従って、以下の説明では、図7を用いて、実施の形態4に係る遠心送風機1Cのベルマウス3Cの構成を中心に説明する。なお、ベルマウス3Cは、一般的なベルマウスを半径方向に拡大する場合の一例を表わすものである。
ベルマウス3Cは、一般的なベルマウスを半径方向に拡大するものである。遠心送風機1Cは、ベルマウス3Cの垂直断面において、交点ECを基準として上流端部3aと下流端部3bとの間の壁部3c1が第1外形線L1から離れる方向に膨らむ形状を有する。また、ベルマウス3Cは、ベルマウス3Cの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第1壁部S1と、第2壁部S2と、第3壁部S3とを有する。そして、ベルマウス3Cは、第1壁部S1、第2壁部S2及び第3壁部S3が、第3曲率半径c>第1曲率半径a>第2曲率半径bの関係を満たすように構成される。そのため、ベルマウス3Cは、ベルマウス3Cに流入する速い気流を外周側の大きな第3曲率半径cを有する第3壁部S3に沿わせ、続いて一番小さな第2曲率半径bを有する第2壁部S2で気流をそのままベルマウス3Cに沿わせる。更に、ベルマウス3Cは、2番目に大きな第1曲率半径aを持つ第1壁部S1で、流れを無理なく回転軸RSの軸方向に転向させる。ベルマウス3Cは、当該構成及び作用を有することにより、外縁部から内縁部にかけての気流の剥離を抑制することができ、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで騒音を抑制することができる。また、ベルマウス3Cは、最内径となる下流端部3b近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機1Cは、空気を効率よく取り込むことができる。
図8は、本発明の実施の形態5に係る遠心送風機1Dのベルマウス3Dの部分拡大図である。なお、図1~図7の遠心送風機1等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態5に係る遠心送風機1Dは、実施の形態1に係る遠心送風機1のベルマウス3の構成を更に特定するものであり、ベルマウス3D以外の他の部分の構成は、実施の形態1に係る遠心送風機1と同様である。従って、以下の説明では、図8を用いて、実施の形態5に係る遠心送風機1Dのベルマウス3Dの構成を中心に説明する。なお、ベルマウス3Dは、一般的なベルマウスを半径方向に拡大する場合の一例を表わすものである。
ベルマウス3Dは、一般的なベルマウスを半径方向に拡大するものである。遠心送風機1Dは、ベルマウス3Dの垂直断面において、交点ECを基準として上流端部3aと下流端部3bとの間の壁部3c1が第1外形線L1から離れる方向に膨らむ形状を有する。また、ベルマウス3Dは、ベルマウス3Dの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第1壁部S11と第2壁部S12とを有し、第1壁部S11及び第2壁部S12が、第2曲率半径c1>第1曲率半径a1の関係を満たすように構成される。そのため、ベルマウス3Dは、ベルマウス3Dに流入する速い気流を外周側の大きな第2曲率半径c1を有する第2壁部S12に沿わせ、続いて大きな第1曲率半径a1を持つ第1壁部S11で、流れを無理なく回転軸RSの軸方向に転向させる。ベルマウス3Dは、当該構成及び作用を有することにより、外縁部から内縁部にかけての気流の剥離を抑制することができ、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで騒音を抑制することができる。また、ベルマウス3Dは、最内径となる下流端部3b近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機1Dは、空気を効率よく取り込むことができる。
図9は、本発明の実施の形態6に係る遠心送風機1Eのベルマウス3Eの部分拡大図である。なお、図1~図8の遠心送風機1E等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態6に係る遠心送風機1Eは、実施の形態1に係る遠心送風機1のベルマウス3の構成を更に特定するものであり、ベルマウス3E以外の他の部分の構成は、実施の形態1に係る遠心送風機1と同様である。従って、以下の説明では、図9を用いて、実施の形態6に係る遠心送風機1Eのベルマウス3Eの構成を中心に説明する。なお、ベルマウス3Eは、一般的なベルマウスを回転軸の軸方向に拡大する場合の一例を表わすものである。
ベルマウス3Eは、一般的なベルマウスを回転軸の軸方向に拡大するものである。遠心送風機1Eは、ベルマウス3Eの垂直断面において、交点ECを基準として上流端部3aと下流端部3bとの間の壁部3c1が第1外形線L1から離れる方向に膨らむ形状を有する。また、ベルマウス3Eは、ベルマウス3Eの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第1壁部S21と、第2壁部S22と、第3壁部S23とを有する。そして、ベルマウス3Eは、第1壁部S21、第2壁部S22及び第3壁部S23が、第1曲率半径a2>第3曲率半径c2>第2曲率半径b2の関係を満たすように構成される。そのため、ベルマウス3Eは、ベルマウス3Eに流入する速い気流を外周側の大きな第3曲率半径c2を有する第3壁部S23に沿わせ、続いて一番小さな第2曲率半径b2を有する第2壁部S22で気流をそのままベルマウス3Eに沿わせる。更に、ベルマウス3Eは、1番目に大きな第1曲率半径a2を持つ第1壁部S21で、流れを無理なく回転軸RSの軸方向に転向させる。ベルマウス3Eは、当該構成及び作用を有することにより、外縁部から内縁部にかけての気流の剥離を抑制することができ、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで騒音を抑制することができる。また、ベルマウス3Eは、最内径となる下流端部3b近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機1Eは、空気を効率よく取り込むことができる。
図10は、本発明の実施の形態7に係る遠心送風機1Fのベルマウス3Fの部分拡大図である。なお、図1~図9の遠心送風機1等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態7に係る遠心送風機1Fは、実施の形態1に係る遠心送風機1のベルマウス3の構成を更に特定するものであり、ベルマウス3F以外の他の部分の構成は、実施の形態1に係る遠心送風機1と同様である。従って、以下の説明では、図10を用いて、実施の形態7に係る遠心送風機1Fのベルマウス3Fの構成を中心に説明する。なお、ベルマウス3Fは、一般的なベルマウスを回転軸の軸方向に拡大する場合の一例を表わすものである。
ベルマウス3Fは、一般的なベルマウスを回転軸の軸方向に拡大するものである。遠心送風機1Fは、ベルマウス3Fの垂直断面において、交点ECを基準として上流端部3aと下流端部3bとの間の壁部3c1が第1外形線L1から離れる方向に膨らむ形状を有する。また、ベルマウス3Fは、ベルマウス3Fの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第1壁部S31と第2壁部S32とを有し、第1壁部S31及び第2壁部S32が、第1曲率半径a3>第2曲率半径c3の関係を満たすように構成される。そのため、ベルマウス3Fは、ベルマウス3Fに流入する速い気流を外周側の大きな第2曲率半径c3を有する第2壁部S32に沿わせ、続いて1番大きな第1曲率半径a1を持つ第1壁部S31で、流れを無理なく回転軸RSの軸方向に転向させる。ベルマウス3Fは、当該構成及び作用を有することにより、外縁部から内縁部にかけての気流の剥離を抑制することができ、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで騒音を抑制することができる。また、ベルマウス3Fは、最内径となる下流端部3b近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車2への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機1Eは、空気を効率よく取り込むことができる。
図11は、本発明の実施の形態8に係る遠心送風機1Gのベルマウス3Gの部分拡大図である。なお、図1~図10の遠心送風機1等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態8に係る遠心送風機1Gは、実施の形態1に係る遠心送風機1のベルマウス3の構成を更に特定するものであり、ベルマウス3G以外の他の部分の構成は、実施の形態1に係る遠心送風機1と同様である。従って、以下の説明では、図11を用いて、実施の形態8に係る遠心送風機1Gのベルマウス3Gの構成を中心に説明する。
以上のように、ベルマウス3Gは、回転軸RSに垂直な仮想の第1平面P1上に下流端部3bが配置されている。また、ベルマウス3Gは、回転軸RSに垂直な仮想の第2平面P2上に上流端部3aが配置されている。ベルマウス3Gは、当該構成を有することで、遠心送風機1Gに吸入する気体による圧力変動が起こりにくくなる。そのため、遠心送風機1Gは、例えば室外機等のユニットに実装された際に機内圧損の影響を最小限に抑えることができる。
図12は、本発明の実施の形態9に係る遠心送風機1Hの側面図である。図13は、図12の遠心送風機1HのB-B線断面図である。図14は、図12の遠心送風機1HのC-C線断面図である。なお、図1~図11の遠心送風機1~遠心送風機1G等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。
遠心送風機1Hのベルマウス3は、周方向において舌部43以外の位置で、空気取込部3cの径方向の壁の大きさを拡大し、ベルマウス3の内周側の曲率半径が大きくなるように形成されている。遠心送風機1Hは、当該構成を有することで、ベルマウス3を流れる速い気流のベルマウス3からの剥離を低減する。そのため、遠心送風機1Hは、送風効率を上げることができ、また、騒音を低減することができる。
[送風装置30]
図15は、本発明の実施の形態10に係る送風装置30の構成を示す図である。図1~図14の遠心送風機1等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態10に係る送風装置30は、例えば、換気扇、卓上ファンなどである。送風装置30は、実施の形態1~実施の形態9に係る遠心送風機1~遠心送風機1Hのいずれか1つと、遠心送風機1等を収容するケース7とを備えている。なお、以下の説明において、遠心送風機1と示す場合には、実施の形態1~実施の形態9に係る遠心送風機1~遠心送風機1Hのいずれか1つを用いるものである。ケース7には、吸込口71及び吐出口72の二つの開口が形成されている。送風装置30は、図15に示すように、吸込口71と吐出口72とが対向する位置に形成されている。なお、送風装置30は、例えば、吸込口71又は吐出口72のいずれか一方が遠心送風機1の上方又は下方に形成されているなど、必ずしも吸込口71と吐出口72とが対向する位置に形成されていなくてもよい。ケース7内は、吸込口71が形成されている部分を備えた空間SP1と吐出口72が形成されている部分を備えた空間SP2とが、仕切板73で仕切られている。遠心送風機1は、吸込口71が形成されている側の空間SP1に吸込口5が位置し、吐出口72が形成されている側の空間SP2に吐出口42aが位置する状態で設置される。
[空気調和装置40]
図16は、本発明の実施の形態11に係る空気調和装置40の斜視図である。図17は、本発明の実施の形態11に係る空気調和装置40の内部構成を示す図である。図18は、本発明の実施の形態11に係る空気調和装置40の断面図である。図19は、本発明の実施の形態11に係る空気調和装置40の他の断面図である。なお、図1~図15の遠心送風機1と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。また、図17では、空気調和装置40の内部構成を示すために、上面部16aは省略している。実施の形態11に係る空気調和装置40は、実施の形態1~実施の形態9に係る遠心送風機1~遠心送風機1Hのいずれか1つ以上と、遠心送風機1等の吐出口42aと対向する位置に配置された熱交換器10と、を備える。また、実施の形態11に係る空気調和装置40は、空調対象の部屋の天井裏に設置されたケース16を備えている。なお、以下の説明において、遠心送風機1と示す場合には、実施の形態1~実施の形態9に係る遠心送風機1~遠心送風機1Hのいずれか1つを用いるものである。また、ベルマウス3と示す場合には、前述したベルマウス3~ベルマウス3Gのいずれか1つを用いるものである。
ケース16は、図16に示すように、上面部16a、下面部16b及び側面部16cを含む直方体状に形成されている。なお、ケース16の形状は、直方体状に限定されるものではなく、例えば、円柱形状、角柱状、円錐状、複数の角部を有する形状、複数の曲面部を有する形状等、他の形状であってもよい。ケース16は、側面部16cの1つとして、ケース吐出口17が形成された側面部16cを有する。ケース吐出口17の形状は、図16で示すように矩形状に形成されている。なお、ケース吐出口17の形状は、矩形状に限定されるものではなく、例えば、円形状、オーバル形状等でもよく、他の形状であってもよい。ケース16は、側面部16cのうち、ケース吐出口17が形成された面の裏となる面に、ケース吸込口18が形成された側面部16cを有している。ケース吸込口18の形状は、図17で示すように矩形状に形成されている。なお、ケース吸込口18の形状は、矩形状に限定されるものではなく、例えば、円形状、オーバル形状等でもよく、他の形状であってもよい。ケース吸込口18には、空気中の塵埃を取り除くフィルタが配置されてもよい。
[冷凍サイクル装置50]
図20は、本発明の実施の形態12に係る冷凍サイクル装置50の構成を示す図である。なお、実施の形態12に係る冷凍サイクル装置50の室内機200には、実施の形態1~実施の形態9に係る遠心送風機1~遠心送風機1Hが用いられる。また、以下の説明では、冷凍サイクル装置50について、空調用途に使用される場合について説明するが、冷凍サイクル装置50は、空調用途に使用されるものに限定されるものではない。冷凍サイクル装置50は、例えば、冷蔵庫あるいは冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器などの、冷凍用途又は空調用途に使用される。
室外機100は、圧縮機101、流路切替装置102、室外熱交換器103、及び膨張弁105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、インバータ装置を備えていてもよく、インバータ装置によって運転周波数を変化させて、圧縮機101の容量を変更することができるように構成されてもよい。なお、圧縮機101の容量とは、単位時間当たりに送り出す冷媒の量である。流路切替装置102は、例えば四方弁であり、冷媒流路の方向の切り換えが行われる装置である。冷凍サイクル装置50は、制御装置110からの指示に基づいて、流路切替装置102を用いて冷媒の流れを切り換えることで、暖房運転又は冷房運転を実現することができる。
室内機200は、冷媒と室内空気との間で熱交換を行う室内熱交換器201及び、室内熱交換器201が熱交換を行う空気の流れを調整する室内送風機202を有する。室内熱交換器201は、暖房運転時には、凝縮器の働きをし、冷媒配管300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400側に流出させる。室内熱交換器201は、冷房運転時には蒸発器の働きをし、膨張弁105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300側に流出させる。室内送風機202は、室内熱交換器201と対面するように設けられている。室内送風機202には、実施の形態1~実施の形態8に係る遠心送風機1~遠心送風機1Hのいずれか1つ以上が適用される。室内送風機202の運転速度は、ユーザの設定により決定される。室内送風機202には、インバータ装置を取り付け、ファンモータ(図示は省略)の運転周波数を変化させて羽根車2の回転速度を変更してもよい。
次に、冷凍サイクル装置50の動作例として冷房運転動作を説明する。圧縮機101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102を経由して、室外熱交換器103に流入する。室外熱交換器103に流入したガス冷媒は、室外送風機104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103から流出する。室外熱交換器103から流出した冷媒は、膨張弁105によって膨張及び減圧され、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200の室内熱交換器201に流入し、室内送風機202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201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、空調空気となって、室内機200の吐出口から空調対象空間に吹き出される。室内熱交換器201から流出したガス冷媒は、流路切替装置102を経由して圧縮機101に吸入され、再び圧縮される。以上の動作が繰り返される。
Claims (14)
- 円盤状の主板と、前記主板の周縁部に設置される複数枚の羽根と、を有する羽根車と、
前記羽根車を収納し、前記羽根車に吸入される気体を整流するベルマウスを有するファンケーシングと、
を備え、
前記ベルマウスは、
前記ファンケーシング内に流入する気体が通過する吸込口を形成し、前記ファンケーシングに吸い込まれる気流の方向において上流端部から下流端部に向かって開口径が次第に小さくなるように形成され、垂直断面において弧を描く曲線状に形成された空気取込部を有し、
前記ベルマウスの垂直断面において、前記上流端部及び前記下流端部のうち、一方の端部を長軸の端部とし、他方の端部を短軸の端部とし、前記長軸と前記短軸との交点が、前記羽根車の回転軸に対して前記下流端部よりも外周側に位置する仮想の楕円を定義し、
前記楕円の外形線において、前記上流端部と前記下流端部とを結ぶ最短距離の前記外形線を第1外形線と定義した場合に、
前記空気取込部は、
前記楕円の前記上流端部と接する仮想の第1接線と、前記楕円の前記下流端部と接する仮想の第2接線と、前記第1外形線と、で囲まれる範囲内において、前記交点を基準として前記上流端部と前記下流端部との間の壁部が前記第1外形線から離れる方向に膨らんでいる遠心送風機。 - 前記楕円は、
前記ベルマウスの垂直断面において、前記上流端部から前記ファンケーシング内に延びる前記短軸と、前記下流端部から前記羽根車の径方向と平行な方向に延びる前記長軸とからなる請求項1に記載の遠心送風機。 - 前記楕円は、
前記ベルマウスの垂直断面において、前記上流端部から前記ファンケーシング内に延びる前記長軸と、前記下流端部から前記羽根車の径方向と平行な方向に延びる前記短軸とからなる請求項1に記載の遠心送風機。 - 前記ベルマウスの垂直断面において、
前記上流端部と前記楕円の前記交点との間の距離を第1軸方向距離と定義し、
前記下流端部と前記楕円の前記交点との間の距離を第1径方向距離と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第1径方向距離>第1軸方向距離の関係を満たすように形成されている請求項1又は請求項2に記載の遠心送風機。 - 前記ベルマウスの垂直断面において、
前記上流端部と前記楕円の前記交点との間の距離を第2軸方向距離と定義し、
前記下流端部と前記楕円の前記交点との間の距離を第2径方向距離と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第2径方向距離<第2軸方向距離の関係を満たすように形成されている請求項1又は請求項3に記載の遠心送風機。 - 前記ベルマウスは、
前記下流端部から前記上流端部にかけて、連続して一体に形成された第1壁部と、第2壁部と、第3壁部とを有し、
前記第1壁部、前記第2壁部及び前記第3壁部は、前記ベルマウスの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成し、
前記第1壁部の曲率半径を第1曲率半径、前記第2壁部の曲率半径を第2曲率半径、前記第3壁部の曲率半径を第3曲率半径と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第3曲率半径>第1曲率半径>第2曲率半径の関係を満たす請求項1又は請求項2に記載の遠心送風機。 - 前記ベルマウスは、
前記下流端部から前記上流端部にかけて、連続して一体に形成された第1壁部と、第2壁部と、を有し、
前記第1壁部及び前記第2壁部は、前記ベルマウスの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成し、
前記第1壁部の曲率半径を第1曲率半径、前記第2壁部の曲率半径を第2曲率半径と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第2曲率半径>第1曲率半径の関係を満たす請求項1又は請求項2に記載の遠心送風機。 - 前記ベルマウスは、
前記下流端部から前記上流端部にかけて、連続して一体に形成された第1壁部と、第2壁部と、第3壁部とを有し、
前記第1壁部、前記第2壁部及び前記第3壁部は、前記ベルマウスの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成し、
前記第1壁部の曲率半径を第1曲率半径、前記第2壁部の曲率半径を第2曲率半径、前記第3壁部の曲率半径を第3曲率半径と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第1曲率半径>第3曲率半径>第2曲率半径の関係を満たす請求項1又は請求項3に記載の遠心送風機。 - 前記ベルマウスは、
前記下流端部から前記上流端部にかけて、連続して一体に形成された第1壁部と、第2壁部と、を有し、
前記第1壁部及び前記第2壁部は、前記ベルマウスの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成し、
前記第1壁部の曲率半径を第1曲率半径、前記第2壁部の曲率半径を第2曲率半径と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第1曲率半径>第2曲率半径の関係を満たす請求項1又は請求項3に記載の遠心送風機。 - 前記ベルマウスは、
前記羽根車の回転軸に垂直な仮想の第1平面に前記下流端部が配置されており、
前記第1平面に平行な第2平面に前記上流端部が配置されている請求項1~9のいずれか1項に記載の遠心送風機。 - 前記空気取込部は、
舌部から前記羽根車の回転方向に沿って周方向に1周する間に、前記舌部の位置と比較して径方向に拡大すると共に、内周側の曲率半径が大きくなるように形成されている部分を有する請求項1~10のいずれか1項に記載の遠心送風機。 - 請求項1~11のいずれか1項に記載の遠心送風機と、
当該遠心送風機を収容するケースと、
を備えた送風装置。 - 請求項1~11のいずれか1項に記載の遠心送風機と、
当該遠心送風機の吐出口と対向する位置に配置された熱交換器と、
を備える空気調和装置。 - 請求項1~11のいずれか1項に記載の遠心送風機を備えた冷凍サイクル装置。
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