JP7378505B2 - 遠心送風機及びそれを備えた空気調和機 - Google Patents

Description

本開示は、回転軸の軸方向に吸い込んだ空気を径方向に向きを変えて吹き出す遠心送風機及びそれを備えた空気調和機に関する。

従来、回転軸方向から気体を吸入して回転軸に交差する方向に気体を吹き出す遠心送風機であって、回転軸を中心として回転する主板と、回転軸を中心として環状に配置された複数の翼と、複数の翼を主板と共に回転軸方向間に挟むように配置された側板とを備えた遠心送風機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５－１５５５１０号公報

特許文献１のような構成の遠心送風機において、翼と主板及び側板との接続部は、翼の壁面と主板及び側板の壁面とにより形成される角部によって気流が乱れやすい。特に、翼の後縁が主板から側板に向かって反回転方向側に延びる３次元翼形状においては、翼と主板及び側板とは互いに傾いて接続されるため、翼と主板及び側板とのなす角度が鋭角になる側は気流が乱れやすい。

本開示は、上記のような課題を解決するためのものであり、翼と主板及び側板との接続部における気流の乱れが低減された遠心送風機及びそれを備えた空気調和機を提供するものである。

本開示に係る遠心送風機は、回転駆動される主板と、主板と対向して配置される環状の側板と、主板と側板との間に配置されている複数の翼と、を備え、複数の翼のそれぞれは、後縁が前縁に対して反回転方向側に位置し、後縁は、主板との接続部分である後縁第１接続部と、側板との接続部分である後縁第２接続部と、を有し、後縁第２接続部は、後縁第１接続部に対して反回転方向側に位置し、後縁第１接続部及び後縁第２接続部は、主板の回転軸と平行に形成された後縁直線部を有するものである。

本開示に係る遠心送風機は、後縁と主板との接続部分である後縁第１接続部及び後縁と側板との接続部分である後縁第２接続部が、回転軸と平行に形成された後縁直線部を有していることで、後縁第１接続部及び後縁第２接続部において翼の正圧面側と翼の負圧面側との速度差が抑制され、気流の乱れが低減される。

実施の形態１に係る遠心送風機の斜視図である。 実施の形態１に係る遠心送風機の側面図である。 実施の形態２に係る遠心送風機の斜視図である。 実施の形態３に係る遠心送風機の斜視図である。 実施の形態４に係る遠心送風機の垂直断面図である。 実施の形態５に係る遠心送風機が搭載される空気調和機の室内機の内部構成図である。 実施の形態５に係る空気調和機の構成図である。

以下、実施の形態に係る遠心送風機１００及び空気調和機２００について図面を参照しながら説明する。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、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。また、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」及び「後」等）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置及び向きを限定するものではない。

実施の形態１．
［遠心送風機１００の構成］
図１は、実施の形態１に係る遠心送風機１００の斜視図である。図２は、実施の形態１に係る遠心送風機１００の側面図である。図１に示す回転方向Ｒは、遠心送風機１００及び主板１０が回転する方向であり、反回転方向ＡＲは、遠心送風機１００及び主板１０が回転する方向とは逆の方向である。図１及び図２を用いて、遠心送風機１００の基本的な構造について説明する。

遠心送風機１００は、モータ等（図示は省略）によって回転駆動され、回転軸ＲＳ方向から気体を吸入し、回転で生じる遠心力により、径方向外方へ空気を強制的に送出するものである。遠心送風機１００は、回転体である主板１０と、主板１０に対向した環状の側板２０と、主板１０及び側板２０との間に設けられた複数の翼３０と、を備えている。

（主板１０）
主板１０は、回転軸ＲＳを中心に回転する回転体である。主板１０は、遠心送風機１００の回転軸ＲＳに沿って投影的に見た場合に円形をなしており、主板１０の径方向中央部分は、側板２０側に向かって山状に盛り上がる略円錐形状に形成されている。すなわち、主板１０は、中央側から外周側に向かって、後述する吸込口１０２から離れる方向に向かう傾斜面を形成している。

主板１０は、主板１０の中心部、すなわち、山状の盛り上がりの頂上部分に、ボス１２を有している。ボス１２は、モータ（図示は省略）の回転軸が固定される部分であり、ボス１２にはモータの回転軸が接続される。主板１０は、モータ（図示は省略）が駆動することにより、回転軸ＲＳを中心に回転駆動される。なお、回転軸ＲＳは、主板１０の回転軸であると共に、遠心送風機１００の回転軸でもある。

主板１０は、ボス１２を有する回転体であればよく、主板１０の形状は、上記形状に限定されるものではなく、他の形状であってもよい。例えば、主板１０は、円盤状でもよく、あるいは、回転軸ＲＳに沿って投影的に見た場合に多角形であってもよい。また、主板１０は、主板１０の径方向中央部分が、山状に盛り上がるように形成され、主板１０の径方向外寄り部分、すなわち、盛り上がった径方向中央部分の周囲の円環状の部分が、略平板状に形成されてもよい。

（側板２０）
側板２０は、主板１０と対向して配置されている。側板２０は、いわゆるシュラウドである。側板２０は、複数の翼３０を連結することで、各翼３０の先端の位置関係を維持し、かつ、複数の翼３０の強度を補強している。

側板２０は、遠心送風機１００において空気を吸い込む側の導風壁を形成している。側板２０は、回転軸ＲＳの軸方向に見た平面視において環状に形成されており、回転軸ＲＳに沿った断面において断面形状が弧状に形成されている。

より詳細には、側板２０は、遠心送風機１００の回転軸ＲＳに沿って投影的に見た場合に円環状をなしており、側板２０は、径方向の外側から中央側に向かって山状に盛り上がっている。そして、側板２０の中央には、吸込口１０２が形成されている。

側板２０の内周側の端部となる内周縁２２によって気体の吸込口１０２が形成される。側板２０は、吸込口１０２から主板１０に近づくほど径が大きくなるように形成されている。側板２０は、回転軸ＲＳに沿った断面において、主板１０側に膨らむ湾曲状に形成されている。

円環状に形成された側板２０の外周縁を構成する側板外周縁部２４は、側板２０の構成部分の中で、径が最も大きく、主板１０に最も近い位置に配置されている。図２に示すように、側板２０の外径ＯＳは、主板１０の外径ＯＭよりも大きい。なお、遠心送風機１００は、側板２０の外径ＯＳが、主板１０の外径ＯＭよりも大きい構成に限定されるものではない。遠心送風機１００は、側板２０の外径ＯＳが、主板１０の外径ＯＭと等しくてもよく、あるいは、側板２０の外径ＯＳが、主板１０の外径ＯＭより小さくてもよい。

主板１０と側板２０とは、回転軸ＲＳの軸方向において互いに間隔を隔てて配置されている。遠心送風機１００は、側板２０の側板外周縁部２４と、主板１０の主板外周縁部１４とによって、側板外周縁部２４と主板外周縁部１４との間に吹出口１０４が形成されている。

側板外周縁部２４は、側板２０の径方向の外周端部であり、上述したように、側板２０の外周縁を構成する。主板外周縁部１４は、主板１０の径方向の外周端部であり、主板１０の外周縁を構成する。吹出口１０４は、遠心送風機１００の回転によって、吸込口１０２から遠心送風機１００の内部に吸い込まれた空気が吐出される開口部である。

（翼３０）
翼３０は、主板１０の回転時に主板１０と共に回転し、主板１０の中心から外周側へと向かう気流を発生させる。複数の翼３０は、主板１０と側板２０との間に配置されている。複数の翼３０はそれぞれ、遠心送風機１００の回転軸ＲＳの軸方向において、一端側が主板１０に接合され、他端側が側板２０に接合されている。

複数の翼３０は、回転軸ＲＳを中心とする円周上に配置されており、各翼３０は、主板１０の周方向に所定の間隔をあけて配置されている。翼３０は、主板１０の回転方向Ｒに対して後ろ向きに延びるように形成されている。

複数の翼３０はいずれも、内周端３１が外周端３２よりも回転軸ＲＳに近い位置にあるように形成されている。複数の翼３０の各内周端３１はいずれも、回転軸ＲＳから所定の距離に位置しており、各外周端３２はいずれも、主板外周縁部１４及び側板外周縁部２４の近傍に位置している。各翼３０の内周端３１と外周端３２とを結ぶ直線である弦線の仮想の延長線は、回転軸ＲＳを通らないように延びている。すなわち、内周端３１は、回転軸ＲＳと外周端３２とを結ぶ径方向の仮想線よりも、回転方向Ｒでいう前方に位置している。

内周端３１は、翼３０の前縁３１ａを構成し、外周端３２は、翼３０の後縁３２ａを構成する。翼３０の前縁３１ａは、後縁３２ａに対して回転方向Ｒ側に位置する。翼３０の前縁３１ａは、主板１０から側板２０に向かって反回転方向ＡＲ側に延びるように形成されている。翼３０の後縁３２ａは、前縁３１ａに対して反回転方向ＡＲ側に位置する。翼３０の後縁３２ａは、主板１０から側板２０に向かって反回転方向ＡＲ側に延びるように形成されている。

翼３０の後縁３２ａは、主板１０との接続部分である後縁第１接続部４１と、側板２０との接続部分である後縁第２接続部４２とを有する。後縁第１接続部４１は、後縁３２ａの主板１０側の根元部分である。後縁第２接続部４２は、後縁３２ａの側板２０側の根元部分である。後縁第１接続部４１と後縁第２接続部４２とは回転方向Ｒにずれて位置しており、後縁第２接続部４２は、後縁第１接続部４１に対して反回転方向ＡＲ側に位置している。

後縁第１接続部４１及び後縁第２接続部４２は、主板１０の回転軸ＲＳと平行に形成された後縁直線部４０を有する。後縁直線部４０は、後縁第１接続部４１に形成された第１後縁直線部４３と、後縁第２接続部４２に形成された第２後縁直線部４４と、を有する。

後縁第１接続部４１は、主板１０の回転軸ＲＳと平行に形成された第１後縁直線部４３を有している。後縁第１接続部４１は、第１後縁直線部４３のみで構成されてもよく、第１後縁直線部４３を回転軸ＲＳの軸方向の一部に有する構成であってもよい。例えば、後縁第１接続部４１は、第１後縁直線部４３と主板１０との間に弧状に形成された曲線部を有し、翼３０と主板１０とが滑らかな曲面で接続されてもよい。後縁第１接続部４１が曲線部を有する場合には、翼３０は、後縁第１接続部４１における応力集中が緩和される。

後縁第２接続部４２は、主板１０の回転軸ＲＳと平行に形成された第２後縁直線部４４を有している。後縁第２接続部４２は、第２後縁直線部４４のみで構成されてもよく、第２後縁直線部４４を回転軸ＲＳの軸方向の一部に有する構成であってもよい。例えば、後縁第２接続部４２は、第２後縁直線部４４と側板２０との間に弧状に形成された曲線部を有し、翼３０と側板２０とが滑らかな曲面で接続されてもよい。後縁第２接続部４２が曲線部を有する場合には、翼３０は、後縁第２接続部４２における応力集中が緩和される。

翼３０の後縁３２ａは、後縁第１接続部４１の第１後縁直線部４３及び後縁第２接続部４２の第２後縁直線部４４の両方が形成されている方が望ましい。なお、翼３０の後縁３２ａは、後縁第１接続部４１の第１後縁直線部４３又は後縁第２接続部４２の第２後縁直線部４４のいずれか一方が形成されている構成であってもよい。すなわち、翼３０の後縁３２ａは、側板２０側または主板１０側の翼３０の接続部において、少なくとも一方が主板１０の回転軸ＲＳと平行に形成された後縁直線部４０を有していてもよい。

翼３０は、回転軸ＲＳを中心とする径方向において、一方の面に翼外面３０ａを有し、他方の面に翼内面３０ｂを有する。翼３０において、翼外面３０ａは正圧面であり、翼内面３０ｂは負圧面である。回転軸ＲＳから遠い方の面である翼外面３０ａは、回転方向Ｒの後方になる程、回転軸ＲＳから離れた位置にある。また、回転軸ＲＳに近い方の面である翼内面３０ｂは、翼外面３０ａと所定の間隔をとりながら、同様に、回転方向Ｒの後方になる程、回転軸ＲＳから離れた位置にある。当該所定の間隔に相当する翼３０の厚さは、中央側から内周端３１及び外周端３２に近づくにつれて徐々に厚みが小さくなっている。すなわち、翼３０は、回転軸ＲＳに垂直な面における断面が一般的な翼形状に近似している。

図２に示すように、遠心送風機１００は、吹出口１０４の開口幅における中間位置ＨＢと側板２０との間の範囲ＡＳでは、中間位置ＨＢと比較して、翼外径ＯＷの大きさが大きい。また、遠心送風機１００は、吹出口１０４の開口幅における中間位置ＨＢと主板１０との間の範囲ＡＭでは、中間位置ＨＢと比較して、翼外径ＯＷの大きさが小さい。

そして、遠心送風機１００は、吹出口１０４の開口幅における中間位置ＨＢよりも側板２０側に翼外径ＯＷの最大値を有し、中間位置ＨＢよりも主板１０側に翼外径ＯＷの最小値を有する。なお、吹出口１０４の開口幅とは、回転軸ＲＳの軸方向における主板１０の主板外周縁部１４と側板２０の側板外周縁部２４との間の距離である。また、翼外径ＯＷは、翼３０部分における遠心送風機１００の直径である。換言すると、翼外径ＯＷは、遠心送風機１００が作動している状態で、遠心送風機１００の回転によって翼３０の外周端３２が描く回転円の直径である。

なお、遠心送風機１００は、吹出口１０４の開口幅における中間位置ＨＢよりも側板２０側に翼外径ＯＷの最大値を有し、中間位置ＨＢよりも主板１０側に翼外径ＯＷの最小値を有するものに限定されるものではない。例えば一例として、遠心送風機１００は、中間位置ＨＢよりも側板２０側の翼外径ＯＷと、中間位置ＨＢよりも主板１０側の翼外径ＯＷとが同じ大きさに形成された構成であってもよい。

［遠心送風機１００の動作］
遠心送風機１００は、ボス１２に接続されたモータの回転によって、主板１０が回転すると、主板１０に固定された翼３０が回転軸ＲＳを中心に周方向に移動する。そして、主板１０が回転方向Ｒに回転すると、遠心送風機１００の外の空気は、吸込口１０２を通じて主板１０及び側板２０と複数の翼３０とで囲まれる空間に吸い込まれる。そして、遠心送風機１００は、翼３０が主板１０と共に回転することで、主板１０と複数の翼３０とで囲まれる空間に吸い込んだ空気を隣接する翼３０同士の間に通して、主板１０の径方向外方に送り出す。

［遠心送風機１００の作用効果］
一般的に、側板側又は主板側の翼の接続部における角部は、気流が乱れやすい。これに対し、遠心送風機１００の後縁第１接続部４１及び後縁第２接続部４２は、主板１０の回転軸ＲＳと平行に形成された第１後縁直線部４３及び第２後縁直線部４４を有している。遠心送風機１００は、第１後縁直線部４３及び第２後縁直線部４４を有することで、後縁３２ａにおいて翼３０の正圧面側及び翼３０の負圧面側が共に翼３０と主板１０及び側板２０とが直角に接続される。そのため、遠心送風機１００は、翼３０の後縁３２ａにおいて翼３０の正圧面側と翼３０の負圧面側との速度差が抑制され、翼３０の後縁３２ａが主板１０及び側板２０に鋭角で接続される場合と比較して気流の乱れが低減される。その結果、遠心送風機１００は、ファンの高効率化を得ることができる。

また、一般的に、側板側又は主板側の翼の接続部における角部は、気流が乱れやすく気流が翼から剥離することで遠心送風機の効率が低下する場合がある。遠心送風機１００は、第１後縁直線部４３及び第２後縁直線部４４を有することで、翼３０の後縁３２ａが主板１０及び側板２０に鋭角で接続される場合と比較して気流の乱れが低減される。その結果、遠心送風機１００は、気流が翼から剥離することを抑制することができ、ファンの高効率化を得ることができる。

また、一般的に、側板側又は主板側の翼の接続部における角部は、気流が乱れやすく、気流の乱れによる騒音が発生する場合がある。遠心送風機１００は、第１後縁直線部４３及び第２後縁直線部４４を有することで、翼３０の後縁３２ａが主板１０及び側板２０に鋭角で接続される場合と比較して気流の乱れが低減される。その結果、遠心送風機１００は、気流の乱れにより生じる騒音を抑制することができる。

実施の形態２．
［遠心送風機１００Ａの構成］
図３は、実施の形態２に係る遠心送風機１００Ａの斜視図である。なお、図１～図２の遠心送風機１００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１００Ａは、実施の形態１に係る遠心送風機１００における翼３０の前縁３１ａの構成を更に特定するものである。従って、以下の説明では、図３を用いて、翼３０の前縁３１ａの構成を中心に説明する。

（翼３０）
翼３０の前縁３１ａは、主板１０との接続部分である前縁第１接続部５１と、側板２０との接続部分である前縁第２接続部５２とを有する。前縁第１接続部５１は、前縁３１ａの主板１０側の根元部分である。前縁第２接続部５２は、前縁３１ａの側板２０側の根元部分である。前縁第１接続部５１と前縁第２接続部５２とは回転方向Ｒにずれて位置しており、前縁第２接続部５２は、前縁第１接続部５１に対して反回転方向ＡＲ側に位置している。

前縁第１接続部５１は、主板１０の回転軸ＲＳと平行に形成された第１前縁直線部５３を有している。前縁第１接続部５１は、第１前縁直線部５３のみで構成されてもよく、第１前縁直線部５３を回転軸ＲＳの軸方向の一部に有する構成であってもよい。例えば、前縁第１接続部５１は、第１前縁直線部５３と主板１０との間に弧状に形成された曲線部を有し、翼３０と主板１０とが滑らかな曲面で接続されてもよい。前縁第１接続部５１が曲線部を有する場合には、翼３０は、前縁第１接続部５１における応力集中が緩和される。

前縁第２接続部５２は、主板１０の回転軸ＲＳと平行に形成された第２前縁直線部５４を有している。前縁第２接続部５２は、第２前縁直線部５４のみで構成されてもよく、第２前縁直線部５４を回転軸ＲＳの軸方向の一部に有する構成であってもよい。例えば、前縁第２接続部５２は、第２前縁直線部５４と側板２０との間に弧状に形成された曲線部を有し、翼３０と側板２０とが滑らかな曲面で接続されてもよい。前縁第２接続部５２が曲線部を有する場合には、翼３０は、前縁第２接続部５２における応力集中が緩和される。

翼３０の前縁３１ａは、前縁第１接続部５１の第１前縁直線部５３及び前縁第２接続部５２の第２前縁直線部５４の両方が形成されている方が望ましい。なお、翼３０の前縁３１ａは、前縁第１接続部５１の第１前縁直線部５３又は前縁第２接続部５２の第２前縁直線部５４のいずれか一方が形成されている構成であってもよい。すなわち、翼３０の前縁３１ａは、側板２０側または主板１０側の翼３０の接続部において、少なくとも一方が主板１０の回転軸ＲＳと平行に形成された前縁直線部を有していてもよい。

［遠心送風機１００Ａの作用効果］
一般的に、側板側又は主板側の翼の接続部における角部は、気流が翼に流入する際に気流が乱れやすい。これに対し、遠心送風機１００Ａの前縁第１接続部５１及び前縁第２接続部５２は、主板１０の回転軸ＲＳと平行に形成された第１前縁直線部５３及び第２前縁直線部５４を有している。遠心送風機１００Ａは、第１前縁直線部５３及び第２前縁直線部５４を有することで、前縁３１ａにおいて翼３０の正圧面側及び翼３０の負圧面側が共に翼３０と主板１０及び側板２０とが直角に接続される。そのため、遠心送風機１００Ａは、前縁３１ａにおいて、主板１０及び側板２０に対する翼３０の正圧面及び翼３０の負圧面のなす角度の差が小さくなり、翼３０の前縁３１ａが主板１０及び側板２０に鋭角で接続される場合と比較して気流の乱れが低減される。その結果、遠心送風機１００Ａは、ファンの高効率化を得ることができる。

また、一般的に、側板側又は主板側の翼の接続部における角部は、気流が翼に流入する際に気流が乱れやすく、気流の乱れによる騒音が発生する場合がある。遠心送風機１００Ａは、第１前縁直線部５３及び第２前縁直線部５４を有することで、翼３０の前縁３１ａが主板１０及び側板２０に鋭角で接続される場合と比較して気流の乱れが低減される。その結果、遠心送風機１００Ａは、気流の乱れにより生じる騒音を抑制することができる。

実施の形態３．
［遠心送風機１００Ｂの構成］
図４は、実施の形態３に係る遠心送風機１００Ｂの斜視図である。なお、図１～図３の遠心送風機１００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１００Ｂは、実施の形態１に係る遠心送風機１００における翼３０の後縁３２ａの構成を更に特定するものである。従って、以下の説明では、図４を用いて、翼３０の後縁３２ａの構成を中心に説明する。

後縁直線部４０は、上述したように後縁第１接続部４１に形成された第１後縁直線部４３と、後縁第２接続部４２に形成された第２後縁直線部４４と、を有する。ここで、回転軸ＲＳの軸方向と平行な方向において、第１後縁直線部４３の長さを長さＬ１とし、第２後縁直線部４４の長さを長さＬ２とする。

遠心送風機１００Ｂは、第２後縁直線部４４の長さである長さＬ２が、第１後縁直線部４３の長さである長さＬ１の長さよりも長く形成されている（長さＬ２＞長さＬ１）。

［遠心送風機１００Ｂの作用効果］
一般的に遠心送風機は、主板側に対して側板側の方が気流の風速が小さく気流が乱れやすい。遠心送風機１００Ｂは、第１後縁直線部４３及び第２後縁直線部４４を有することで、後縁３２ａにおいて翼３０の正圧面側及び翼３０の負圧面側が共に翼３０と主板１０及び側板２０とが直角に接続される。そのため、遠心送風機１００Ｂは、翼３０の後縁３２ａにおいて翼３０の正圧面側と翼３０の負圧面側との速度差が抑制され、翼３０の後縁３２ａが主板１０及び側板２０に鋭角で接続される場合と比較して気流の乱れが低減される。そして、遠心送風機１００Ｂは、第２後縁直線部４４の長さである長さＬ２が、第１後縁直線部４３の長さである長さＬ１の長さよりも長く形成されていることで、気流の乱れが発生しやすい側板２０側の気流の乱れを更に低減することができる。

実施の形態４．
［遠心送風機１００Ｃの構成］
図５は、実施の形態４に係る遠心送風機１００Ｃの垂直断面図である。なお、図１～図４の遠心送風機１００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１００Ｃは、実施の形態１に係る遠心送風機１００における吹出口１０４の構成を更に特定するものである。従って、以下の説明では、図５を用いて、吹出口１０４の構成を中心に説明する。

遠心送風機１００Ｃの側板２０は、上述したように内周縁２２によって気体の吸込口１０２を形成する。また、遠心送風機１００Ｃの主板１０及び側板２０は、主板１０の外周縁を形成する主板外周縁部１４と、側板２０の外周縁を形成する側板外周縁部２４との間に気体の吹出口１０４を形成する。

図５の矢印Ｄ２で示すように、回転軸ＲＳに平行な断面において、側板外周縁部２４は径方向を向いている。すなわち、回転軸ＲＳに平行な断面において、側板外周縁部２４を構成する部材の延びる方向は径方向に沿っている。回転軸ＲＳに平行な断面において、側板外周縁部２４から側板２０を延ばした場合の仮想の延長部分を側板延長部２０ａとした場合、側板延長部２０ａの延びる方向は、径方向である。

主板１０は、回転軸ＲＳに平行な断面において、内周側から外周側に向かうにつれて吸込口１０２から離れるように傾斜する傾斜面部１０ａを有する。主板１０は、ボス１２と主板外周縁部１４との間に領域が傾斜面部１０ａのみで形成されてもよく、ボス１２と主板外周縁部１４との間に領域の一部に傾斜面部１０ａを有していてもよい。ただし、回転軸ＲＳに平行な断面において、主板外周縁部１４が傾斜面部１０ａの外周側の端部を形成していることが望ましい。

図５の矢印Ｄ１で示すように、主板外周縁部１４は、傾斜面部１０ａの外周側の端部を形成し吸込口１０２の形成側とは反対方向に向いている。回転軸ＲＳに平行な断面において、主板外周縁部１４から主板１０を延ばした場合の仮想の延長部分を主板延長部１０ｂとした場合、主板延長部１０ｂが主板外周縁部１４から延びる方向は、吸込口１０２の形成側とは反対の方向である。回転軸ＲＳに平行な断面において、主板延長部１０ｂは、回転軸ＲＳと平行な方向に対して傾斜し、また、径方向に対して傾斜する。

遠心送風機１００Ｃが回転すると、気体は側板２０の内周縁２２によって形成された吸込口１０２から遠心送風機１００Ｃの内部に吸い込まれ、主板外周縁部１４と側板外周縁部２４との間に形成された吹出口１０４から遠心送風機１００Ｃの外部へ吐出される。遠心送風機１００Ｃの内部を流れる気体の流れる方向において、主板外周縁部１４は主板１０の下流端であり、側板外周縁部２４は側板２０の下流端である。そのため、回転軸ＲＳに平行な断面において、側板２０側の下流端は、径方向を向いている。また、回転軸ＲＳに平行な断面において、主板１０側の下流端は、側板２０側の下流端に対し、ファンの吸込側と反対方向に傾いている。

［遠心送風機１００Ｃの作用効果］
遠心送風機１００Ｃは、翼３０の後縁３２ａの側板２０側に第２後縁直線部４４を設けたことで、気流の乱れが減少する。そのため、遠心送風機１００Ｃは、遠心送風機１００Ｃから吹き出される気流が径方向外側に向かって拡大する流れでも、側板２０と主板１０とに気流が沿いやすい。

また、遠心送風機１００Ｃは、回転軸に平行な断面において、側板２０側の気流の下流端である側板外周縁部２４は径方向を向いている。そして、遠心送風機１００Ｃは、主板１０側の気流の下流端である主板外周縁部１４は傾斜面部１０ａの外周側の端部を形成し吸込口１０２の形成側とは反対方向に向いている。遠心送風機１００Ｃは、側板２０側の気流が水平に吹出されるのに対し、主板１０側の気流が主板１０の傾斜面部１０ａの傾斜に沿って吸込側から離れる方向へ吹出されるため、遠心送風機１００Ｃから吹き出される気流の流れは径方向外側に向かって拡大する。そのため、遠心送風機１００Ｃから吹き出される気流は、ディフューザ効果によって、風速が低下し、静圧回復される。

また、径方向外側に向かって遠心送風機１００Ｃから吹き出される気流は、上述したように、側板２０の側板外周縁部２４の向きと主板１０の主板外周縁部１４の向きとによるディフューザ効果によって、気流の風速が低下する。そのため、遠心送風機１００Ｃの周囲が壁面で囲まれる空気調和機は、遠心送風機１００Ｃから吹き出される気流と空気調和機の壁面との衝突による損失が抑制される。

実施の形態５．
［空気調和機２００の室内機１５０の構成］
図６は、実施の形態５に係る遠心送風機１００が搭載される空気調和機２００の室内機１５０の内部構成図である。図７は、実施の形態５に係る空気調和機２００の構成図である。空気調和機２００の室内機１５０は、床置形の装置である。ただし、空気調和機２００の室内機１５０は、床置形の態様に限定されるものではなく、天井埋設型等他の態様であってもよい。

空気調和機２００の室内機１５０は、室内機１５０の外郭を構成する筐体２１０と、筐体２１０の内部に配置される熱交換器２２０と、筐体２１０の内部に配置され熱交換器２２０を通過する空気の流れを形成する遠心送風機１００とを有する。

（筐体２１０）
筐体２１０は、直方体状に形成されている。なお、筐体２１０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。

筐体２１０の上面部２１１には吸込口２１２が形成されており、筐体２１０の下面部２１３には吹出口２１４が形成されている。吸込口２１２は、遠心送風機１００の動作によって筐体２１０の外部から内部へ空気を吸入させるための開口であり、吹出口２１４は、遠心送風機１００の動作によって筐体２１０の内部から外部へ空気を吐出させるための開口である。なお、吸込口２１２と吹出口２１４との形成位置は当該構成に限定されるものではない。例えば、吸込口２１２及び吹出口２１４は、同一面に形成されてもよく、上面部２１１又は下面部２１３のいずれか一方に形成されてもよい。あるいは、吸込口２１２及び吹出口２１４は、いずれか一方が筐体２１０の側面に形成されてもよく、両方が筐体２１０の側面に形成されてもよい。

筐体２１０の内部には、遠心送風機１００と、熱交換器２２０とが収容されている。筐体２１０の内部空間は、熱交換器２２０が収容されている空間Ｓ１１と、遠心送風機１００が収容されている空間Ｓ１２とが、仕切板２１５によって仕切られている。筐体２１０には、空気調和機２００を制御するための電気品２５０が設けられている。

（遠心送風機１００）
遠心送風機１００は、実施の形態１～４に係る遠心送風機１００～遠心送風機１００Ｃのいずれか１つ以上の遠心送風機である。筐体２１０内に配置される遠心送風機１００の数は１つに限定されるものではなく、複数でもよい。遠心送風機１００は、筐体２１０に形成された吸込口２１２から筐体２１０内に吸い込まれ、筐体２１０に形成された吹出口２１４から空調対象空間へと吹き出される空気の流れを形成する。

遠心送風機１００は、ベルマウス２３０を備えている。ベルマウス２３０は、仕切板２１５と遠心送風機１００との間に配置されている。遠心送風機１００は、モータ２４０と接続されている。モータ２４０は、筐体２１０の下面部２１３に固定されたモータサポート２４１によって支持されている。モータ２４０は、出力軸２４２を有する。遠心送風機１００のボス１２は、モータ２４０の出力軸２４２に取り付けられている。

（熱交換器２２０）
熱交換器２２０は、遠心送風機１００が形成する筐体２１０内の空気の流れる方向において、遠心送風機１００の上流側に配置されている。熱交換器２２０は、筐体２１０の吸込口２１２から筐体２１０内に吸い込まれ、吹出口２１４から空調対象空間へと吹き出される空気の温度を調整する。なお、熱交換器２２０は、公知の構造のものを適用できる。

遠心送風機１００が形成する筐体２１０内の空気の流れる方向において、熱交換器２２０の上流側にはフィルタ２２１が着脱自在に配置されている。フィルタ２２１は、熱交換器２２０を通過する前に空気から塵埃を取り除く。熱交換器２２０の下方には、凝縮水を回収するためのドレンパン２２２が設けられている。

［空気調和機２００の室内機１５０の動作］
遠心送風機１００が回転すると、空調対象空間の空気は、筐体２１０の吸込口２１２を通じて筐体２１０の内部に吸い込まれる。筐体２１０に吸い込まれた空気は、フィルタ２２１を通過した後、熱交換器２２０を通過する。熱交換器２２０を通過する空気は、熱交換器２２０を通過する際に、熱交換器２２０の内部を流れる冷媒と熱交換され、温度及び湿度調整される。

熱交換器２２０を通過した空気は、ベルマウス２３０に案内され、遠心送風機１００に吸い込まれる。遠心送風機１００に吸い込まれた空気は、翼３０間を通過し、主板１０の径方向外側に向かって吹き出される。遠心送風機１００から吹き出された空気は、筐体２１０の下面部２１３に形成された吹出口２１４から空調対象空間に吐出される。

［空気調和機２００の全体構成］
空気調和機２００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、室内を暖房又は冷房して空気調和を行う。空気調和機２００は、室外機１４０と、室内機１５０とを有する。空気調和機２００は、室外機１４０と室内機１５０とが冷媒配管１１５及び冷媒配管１１７により配管接続されて、冷媒が循環する冷媒回路が構成されている。冷媒配管１１５は、気相の冷媒が流れるガス配管であり、冷媒配管１１７は、液相の冷媒が流れる液配管である。なお、冷媒配管１１７には、気液二相の冷媒を流してもよい。そして、空気調和機２００の冷媒回路では、圧縮機１０１、流路切替装置１０３、室外熱交換器１０５、膨張弁１０７、熱交換器２２０が冷媒配管を介して順次接続されている。

（室外機１４０）
室外機１４０は、圧縮機１０１、流路切替装置１０３、室外熱交換器１０５、及び膨張弁１０７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。流路切替装置１０３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。空気調和機２００は、制御装置（図示は省略）からの指示に基づいて、流路切替装置１０３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。

室外熱交換器１０５は、冷媒と室外空気との熱交換を行う。室外熱交換器１０５は、暖房運転時には蒸発器の働きをし、冷媒配管１１７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る。室外熱交換器１０５は、冷房運転時には、凝縮器の働きをし、流路切替装置１０３側から流入した圧縮機１０１で圧縮済の冷媒と室外空気との間で熱交換を行って、冷媒を凝縮させて液化させる。

室外熱交換器１０５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１１１が設けられている。室外送風機１１１は、インバータ装置を取り付け、ファンモータの運転周波数を変化させてファンの回転速度を変更してもよい。

膨張弁１０７は、絞り装置（流量制御手段）であり、膨張弁１０７を流れる冷媒の流量を調節することにより、膨張弁として機能し、開度を変化させることで、冷媒の圧力を調整する。例えば、膨張弁１０７が、電子式膨張弁等で構成された場合は、制御装置（図示は省略）の指示に基づいて開度調整が行われる。

（室内機１５０）
室内機１５０は、冷媒と室内空気との間で熱交換を行う熱交換器２２０と、熱交換器２２０が熱交換を行う空気の流れを調整する遠心送風機１００とを有する。

熱交換器２２０は、暖房運転時には、凝縮器の働きをし、冷媒配管１１５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１１７側に流出させる。熱交換器２２０は、冷房運転時には蒸発器の働きをし、膨張弁１０７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１１５側に流出させる。遠心送風機１００は、熱交換器２２０と対向するように設けられている。

［空気調和機２００の動作例］
次に、空気調和機２００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き出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１０３を経由して、室外熱交換器１０５に流入する。室外熱交換器１０５に流入したガス冷媒は、室外送風機１１１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１０５から流出する。室外熱交換器１０５から流出した冷媒は、膨張弁１０７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１５０の熱交換器２２０に流入し、遠心送風機１００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熱交換器２２０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１５０の吹出口２１４から空調対象空間に吹き出される。熱交換器２２０から流出したガス冷媒は、流路切替装置１０３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。

次に、空気調和機２００の動作例として暖房運転動作を説明する。圧縮機１０１によって圧縮され吐き出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１０３を経由して、室内機１５０の熱交換器２２０に流入する。熱交換器２２０に流入したガス冷媒は、遠心送風機１００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、熱交換器２２０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、空調空気となって、室内機１５０の吹出口２１４から空調対象空間に吹き出される。熱交換器２２０から流出した冷媒は、膨張弁１０７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、室外機１４０の室外熱交換器１０５に流入し、室外送風機１１１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１０５から流出する。室外熱交換器１０５から流出したガス冷媒は、流路切替装置１０３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。

［空気調和機２００の作用効果］
実施の形態５に係る空気調和機２００は、実施の形態１に係る遠心送風機１００等を備えるため、実施の形態１に係る遠心送風機１００等と同様の効果を得ることができる。そのため、空気調和機２００は、遠心送風機１００を有さない空気調和機と比較して、遠心送風機１００における気流の乱れを低減することができる。その結果、空気調和機２００は、ファンの高効率化を得ることができる。また、空気調和機２００は、気流の乱れによる騒音を抑制することができる。

上記の各実施の形態１～５は、互いに組み合わせて実施することが可能である。また、以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０ 主板、１０ａ 傾斜面部、１０ｂ 主板延長部、１２ ボス、１４ 主板外周縁部、２０ 側板、２０ａ 側板延長部、２２ 内周縁、２４ 側板外周縁部、３０ 翼、３０ａ 翼外面、３０ｂ 翼内面、３１ 内周端、３１ａ 前縁、３２ 外周端、３２ａ 後縁、４０ 後縁直線部、４１ 後縁第１接続部、４２ 後縁第２接続部、４３ 第１後縁直線部、４４ 第２後縁直線部、５１ 前縁第１接続部、５２ 前縁第２接続部、５３ 第１前縁直線部、５４ 第２前縁直線部、１００ 遠心送風機、１００Ａ 遠心送風機、１００Ｂ 遠心送風機、１００Ｃ 遠心送風機、１０１ 圧縮機、１０２ 吸込口、１０３ 流路切替装置、１０４ 吹出口、１０５ 室外熱交換器、１０７ 膨張弁、１１１ 室外送風機、１１５ 冷媒配管、１１７ 冷媒配管、１４０ 室外機、１５０ 室内機、２００ 空気調和機、２１０ 筐体、２１１ 上面部、２１２ 吸込口、２１３ 下面部、２１４ 吹出口、２１５ 仕切板、２２０ 熱交換器、２２１ フィルタ、２２２ ドレンパン、２３０ ベルマウス、２４０ モータ、２４１ モータサポート、２４２ 出力軸、２５０ 電気品。

Claims (5)

1. 回転駆動される主板と、
   前記主板と対向して配置される環状の側板と、
   前記主板と前記側板との間に配置されている複数の翼と、
   を備え、
   前記複数の翼のそれぞれは、
   後縁が前縁に対して反回転方向側に位置し、
   前記後縁は、
   前記主板との接続部分である後縁第１接続部と、
   前記側板との接続部分である後縁第２接続部と、
   を有し、
   前記後縁第２接続部は、前記後縁第１接続部に対して反回転方向側に位置し、
   前記後縁第１接続部及び前記後縁第２接続部は、
   前記主板の回転軸と平行に形成された後縁直線部を有する遠心送風機。
2. 前記前縁は、
   前記主板との接続部分である前縁第１接続部と、
   前記側板との接続部分である前縁第２接続部と、
   を有し、
   前記前縁第２接続部は、前記前縁第１接続部に対して反回転方向側に位置し、
   前記前縁第１接続部及び前記前縁第２接続部は、
   前記主板の回転軸と平行に形成された前縁直線部を有する請求項１に記載の遠心送風機。
3. 前記後縁直線部は、
   前記後縁第１接続部に形成された第１後縁直線部と、
   前記後縁第２接続部に形成された第２後縁直線部と、
   を有し、
   前記第２後縁直線部の長さは、前記第１後縁直線部の長さよりも長い請求項１又は２に記載の遠心送風機。
4. 前記側板の内周縁によって気体の吸込口が形成され、
   前記主板の外周縁を形成する主板外周縁部と、前記側板の外周縁を形成する側板外周縁部との間に気体の吹出口が形成され、
   前記回転軸に平行な断面において、前記側板外周縁部は径方向を向いており、前記主板は内周側から外周側に向かうにつれて前記吸込口から離れるように傾斜する傾斜面部を有し、前記主板外周縁部は前記傾斜面部の外周側の端部を形成し前記吸込口の形成側とは反対方向に向いている請求項１～３のいずれか１項に記載の遠心送風機。
5. 請求項１～４のいずれか１項に記載の遠心送風機と、
   熱交換器と、
   を備えた空気調和機。

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