(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転中心側から回転外周側に至る主板と、この主板に対向配置されて当該主板との間に気体経路を形成するシュラウドと、これら主板とシュラウドの間に直立状に設けられるもので回転半径方向に沿って配置された複数の翼と、を備える遠心形送風機の羽根車であって、
全部または一部の翼の横断面形状を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に厚く拡大される相似形状となるように形成し、各翼の相互の隣接距離を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に狭くしたことを特徴とする遠心形送風機の羽根車。
【請求項２】
回転中心側から回転外周側に至る主板と、この主板に対向配置されて当該主板との間に気体経路を形成するシュラウドと、これら主板とシュラウドの間に直立状に設けられるもので回転半径方向に沿って配置された複数の翼と、を備える遠心形送風機の羽根車であって、
全部または一部の翼の肉厚を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に厚くなるように、翼の主板側の最大肉厚とシュラウド側の最大肉厚との比率を、約１．１以上かつ約２．０以下の範囲内になるように形成し、各翼の相互の隣接距離を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に狭くしたことを特徴とする遠心形送風機の羽根車。
【請求項３】
翼の外周側の端辺の位置を、当該翼の高さ方向で同一とし、翼の内周側の端辺の位置を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に内周側に突出させたことを特徴とする請求項１または２に記載の遠心形送風機の羽根車。
【請求項４】
複数の翼の内周側の端辺を通る円の直径のうち、主板側の直径とシュラウド側の直径との比率を、約０．８５以上かつ約０．９以下の範囲内としたことを特徴とする請求項３に記載の遠心形送風機の羽根車。
【請求項５】
回転中心側から回転外周側に至る主板と、この主板に対向配置されて当該主板との間に気体経路を形成するシュラウドと、これら主板とシュラウドの間に直立状に設けられるもので回転半径方向に沿って配置された複数の翼と、を備える遠心形送風機の羽根車であって、
全部または一部の翼の肉厚を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に厚くなるように形成し、各翼の相互の隣接距離を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に狭くし、翼の内周側の端辺の位置を当該翼の高さ方向で同一とし、翼の外周側の端辺の位置を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に外周側に突出させたことを特徴とする遠心形送風機の羽根車。
【請求項６】
複数の翼の外周側の端辺を通る円の直径のうち、主板側の直径とシュラウド側の直径との比率を、約１．２以上かつ約１．６以下の範囲内としたことを特徴とする請求項５に記載の遠心形送風機の羽根車。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載された翼であって、形状の異なる２種以上の翼を備えることを特徴とする遠心形送風機の羽根車。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一つに記載の遠心形送風機の羽根車を備え、この羽根車の吹出口近傍に熱交換器を設けたことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心形送風機の羽根車および空気調和機に関し、特に、吹出風速分布の均一化や低騒音化等を図ることのできる遠心形送風機の羽根車、および低騒音化や熱交換効率の向上等を図ることのできる空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、空気調和機やボイラー等の送風機として、遠心形送風機が広く利用されている。この遠心形送風機は、複数の翼を有する羽根車を備えて構成され、この羽根車を回転させてその径方向に気体（一例として、以下、空気）を流動させるものである。図４５はこのような従来の遠心形送風機を備えた空気調和機を室内側から見た斜視図、図４６は図４５の空気調和機の横断面図、図４７は図４５の空気調和機の縦断面図である。なお、本発明の対象となる遠心形送風機の羽根車は空気調和機に用いられるものに限られず、したがって、以下に示す従来技術も一例にすぎない。
【０００３】
これら図４５〜４７に示すように空気調和機は、主として、遠心形送風機１００、モータ１０１、熱交換器１０２、および、化粧パネル１０３を備えて構成されている。このうち遠心形送風機１００、モータ１０１、および、熱交換器１０２は筐体１０４に収められて天井内部に埋設されており、化粧パネル１０３は天井パネル１０５に形成した開口内に嵌め込まれている。
【０００４】
遠心形送風機１００の羽根車１０６がモータ１０１にて駆動されると、部屋内の空気が化粧パネル１０３の吸込口１０３ａおよびベルマウス１０７を介して羽根車１０６に吸い込まれ、さらに羽根車１０６から吹き出されて熱交換器１０２に導かれ、この熱交換器１０２で加熱または冷却される。熱交換器１０２で加熱または冷却された空気は、化粧パネル１０３の吹出口１０３ｂから室内に向けて吹出され、これによって空調が行われる。
【０００５】
このような空気調和機等に用いられる従来の遠心形送風機の羽根車について詳細に説明する。図４８は従来の遠心形送風機の羽根車の斜視図、図４９は図４８の羽根車の軸心における縦断面図を示す。これら図４８、４９に示すように、羽根車１０６は、曲線状の主板１０８、この主板１０８に対向して配置されるものであってこの主板１０８との間に空気経路を形成するシュラウド１０９、これら主板１０８とシュラウド１０９の間に配置された複数の翼１１０、および、主板１０８に一体に形成されるものであってモータ１０１の回転軸を固定するためのハブ１１１を備えて構成されている。このような羽根車１０６を回転させることにより、羽根車１０６の吸込口１１２より空気が吸い込まれ、この空気が羽根車１０６の内部を径方向に流動して吹出口１１３より吹き出される。
【０００６】
図５０は図４９のＬ−Ｌ平面（シュラウド近傍の平面）、Ｍ−Ｍ平面（シュラウドと主板との略中央の平面）、Ｎ−Ｎ平面（主板近傍の平面）における１枚の翼の横断面図（以下、羽根車の半径方向に沿う平面であって、各翼に直交する平面における断面を翼の横断面とする）、図５１は図４９のＮ−Ｎ平面における羽根車全体の横断面図、図５２は図５０の翼の横断面に、空気の流動状態を付加した図である。
【０００７】
図５０に示すように、従来の羽根車１０６において、翼１１０は、その高さ方向（以下、シュラウドから主板に至る方向を翼の高さ方向とする）において、その最大肉厚がほぼ同一になるように形成されていた。すなわち、図５０に示すように各平面における翼１１０の最大肉厚を、それぞれＴＬ  、ＴＭ  、ＴＮ  とすると、ＴＬ  ＝ＴＭ  ＝ＴＮ  となるように形成されていた。また、翼１１０の外周側の端辺１１０ｏｕｔ  と内周側の端辺１１０ｉｎとは、それぞれ、この翼１１０の高さ方向で同一位置に配置されていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、羽根車１０６の吸込口１１２から翼１１０に至る空気の流れ成分を解析すると、シュラウド１０９付近においては、さらに主板１０８側へ空気が流入し得るために、この主板１０８側に至る方向成分（軸方向成分）が大きい。一方、主板１０８付近においては、主板１０８側へのそれ以上の空気流入が抑制されて流路が半径方向へ向けられるため、半径方向成分が大きくなる。しかしながら従来の羽根車１０６においては、上述のように各翼１１０の肉厚が高さ方向に単にほぼ同等に形成されていたので、吸込口１１２から翼１１０に至る空気の流れ方向のバラツキを規制することができなかった。
【０００９】
したがって、図４９の左側に示す吹出風速分布に見られるように、羽根車１０６の吹出口１１３における空気の吹出風速は、吸込口１１２から翼１１０に至る空気の流れ方向のバラツキの影響をそのまま受け、主板１０８付近の方がシュラウド１０９付近に比べて速くなっていた。また、このようにシュラウド１０９付近における流れの軸方向成分が大きいことから、図５２に示すように、翼１１０のシュラウド１０９付近では、翼腹面１１４に剥離渦Ｕが生じてしまい、これを音源として騒音が発してしまうという問題があった。
【００１０】
さらに、従来の羽根車１０６では、翼１１０の内周側の端辺１１０ｉｎを単に高さ方向で同一位置に配置していたので、吸込口１１２と翼１１０の内周側の端辺１１０ｉｎとの相互距離は、当然のことながらシュラウド１０９付近よりも主板１０８付近に至る方が大きくなっていた。したがって、吸込口１１２から流入した空気が翼１１０の内周側の端辺１１０ｉｎに到達する時間も、主板１０８側に向かうにつれて大きくなっており、このような点も、翼１１０を横切る空気の流れ方向のバラツキを助長する一因となっていた。
【００１１】
さらにまた、従来の羽根車１０６では、上述のように翼１１０の外周側の端辺１１０ｏｕｔ  を単に高さ方向で同一位置に配置していたので、図５０に示すように、翼１１０で生じた剥離渦Ｕが放出渦Ｗとして外周側の端辺１１０ｏｕｔ  から放出される時間は、シュラウド１０９付近と主板１０８付近とでほぼ同じになる。このようにシュラウド１０９付近と主板１０８付近とで同時に放出渦Ｗが放出されると、この放出渦Ｗによって生じる騒音の周波数がシュラウド１０９付近と主板１０８付近とで同じになり、共振等を伴って騒音を助長する一因となるという問題があった。
【００１２】
また、このような従来の羽根車１０６を有する遠心形送風機１００を備えた空気調和機においては、上述のように羽根車１０６からの吹出風速が、主板１０８付近の方が速く、シュラウド１０９付近の方が遅くなるため、熱交換器１０２への流入風速が不均一になり、熱交換効率が悪化してしまうという問題があった。
【００１３】
さらに、熱交換器１０２に向けて吹き出された流れどうしの干渉によっても、騒音が生じていた。図５３は翼と熱交換器の要部横断面図である。この図５３に示すように、羽根車１０６の吹出口１１３の近傍に熱交換器１０２が配置されており、羽根車１０６の回転方向Ａの上流側Ｃから吹き出された流れと、羽根車１０６の熱交換器１０２に対する最近接領域から吹き出された流れＢとが相互に干渉して回転音が発生し、騒音が発してしまうという問題があった。
【００１４】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであって、吹出風速分布の均一化や低騒音化等を図ることのできる遠心形送風機の羽根車、および低騒音化や熱交換効率の向上等を図ることのできる空気調和機を得ることを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、この発明による遠心形送風機の羽根車は、回転中心側から回転外周側に至る主板と、この主板に対向配置されて当該主板との間に気体経路を形成するシュラウドと、これら主板とシュラウドの間に直立状に設けられるもので回転半径方向に沿って配置された複数の翼と、を備える遠心形送風機の羽根車であって、全部または一部の翼の横断面形状を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に厚く拡大される相似形状となるように形成し、各翼の相互の隣接距離を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に狭くしたものである。
【００１８】
翼を徐々に肉厚化する形態としては種々のものが考えられるが、翼を高さ方向で相似に拡大した場合には、翼の内周側の端辺か外周側の端辺の少なくとも一方が、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に突出する。内周側の端辺が徐々に内周側に突出する場合には、羽根車の吸込口から翼の内周側の端辺に至る距離（翼到達距離）に関し、シュラウドの近傍位置における翼到達距離と、主板の近傍位置における翼到達距離との差を従来よりも軽減することができる。したがって、羽根車の吸込口から吸い込まれた空気は、シュラウドの近傍位置における内周側の端辺に到達すると共に、主板の近傍位置における内周側の端辺にもわずかな時間差で到達し、空気が翼の内周側の端辺に到達する時間のバラツキが従来に比べて軽減される。
【００１９】
また、翼の外周側の端辺が徐々に外周側に突出する場合には、翼から放出される放出渦が、シュラウド側で早く、主板側で遅く放出されるので、騒音の周波数がシュラウド側と主板側とで異なるものとなり、騒音共振等を防止して騒音低減を図ることができる。さらに、翼を高さ方向で相似に拡大しているため、翼の弦長がシュラウド側から主板側へ向かうにつれ徐々に拡大され、送風効率を改善することができる。これらの結果、必要風量を出力する際の羽根車の回転数を従来に比べて低くすることができ、従来に比べ低騒音化を図ることができる。
【００２０】
つぎの発明による遠心形送風機の羽根車は、回転中心側から回転外周側に至る主板と、この主板に対向配置されて当該主板との間に気体経路を形成するシュラウドと、これら主板とシュラウドの間に直立状に設けられるもので回転半径方向に沿って配置された複数の翼と、を備える遠心形送風機の羽根車であって、全部または一部の翼の肉厚を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に厚くなるように、翼の主板側の最大肉厚とシュラウド側の最大肉厚との比率を、約１．１以上かつ約２．０以下の範囲内になるように形成し、各翼の相互の隣接距離を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に狭くしたものである。
【００２１】
翼の肉厚化は、種々の比率にて行われてよい。しかしながら、、主板側の最大肉厚がシュラウド側の最大肉厚に近すぎると、吹出風速の均一化をあまり図ることができず、一方、主板側の最大肉厚がシュラウド側の最大肉厚より厚すぎると、主板側の翼間の隣接距離が狭くなりすぎて空気抵抗が大きくなり、吹出風速のバラツキが従来に比べて却って大きくなる。すなわち、吹出風速のバラツキや騒音を最も低減するためには、主板側の最大肉厚とシュラウド側の最大肉厚との比率に最適範囲が存在する。実験の結果等により、翼の主板側の最大肉厚とシュラウド側の最大肉厚との比率を、約１．１以上かつ約２．０以下の範囲内とした場合には、最も騒音値を小さくすることができる。
【００２２】
つぎの発明による遠心形送風機の羽根車は、翼の外周側の端辺の位置を、当該翼の高さ方向で同一とし、翼の内周側の端辺の位置を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に内周側に突出させたものである。
【００２３】
翼の肉厚化はいかなる形態にて行われてもよいが、内周側の端辺を徐々に内周側に突出させた場合には、吸込口から吸い込まれた空気が、シュラウドの近傍位置における内周側の端辺に到達すると共に、主板の近傍位置における内周側の端辺にもわずかな時間差で到達する。したがって、空気が翼の内周側の端辺に到達する時間のバラツキが従来に比べて軽減される。
【００２４】
つぎの発明による遠心形送風機の羽根車は、複数の翼の内周側の端辺を通る円の直径のうち、主板側の直径とシュラウド側の直径との比率を、約０．８５以上かつ約０．９以下の範囲内としたものである。
【００２５】
翼の内周側の端辺を徐々に内周側に突出させる場合、その突出の比率としては種々のものが採用されてよいが、主板側の直径とシュラウド側の直径との比率があまり小さいと、従来に比べてあまり騒音を低減できず、逆に、比率が大きすぎると、主板近傍において翼が内周側に突出しすぎることになり、送風効率が悪化してしまう。すなわち、騒音を低減すると共に送風効率を維持するためには、内周側の直径の比率に最適範囲が存在する。実験の結果等により、この内周側の直径の比率が約０．８５以上かつ約０．９以下の範囲内であれば、騒音を低減することができ、かつ、送風効率の良い遠心形送風機の羽根車を得ることができる。
【００２６】
つぎの発明による遠心形送風機の羽根車は、回転中心側から回転外周側に至る主板と、この主板に対向配置されて当該主板との間に気体経路を形成するシュラウドと、これら主板とシュラウドの間に直立状に設けられるもので回転半径方向に沿って配置された複数の翼と、を備える遠心形送風機の羽根車であって、全部または一部の翼の肉厚を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に厚くなるように形成し、各翼の相互の隣接距離を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に狭くし、翼の内周側の端辺の位置を当該翼の高さ方向で同一とし、翼の外周側の端辺の位置を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に外周側に突出させたものである。
【００２７】
翼の肉厚化はいかなる形態にて行われてもよいが、外周側の端辺を徐々に外周側に突出させた場合には、翼から放出される放出渦が、シュラウド側で早く、主板側で遅く放出されるので、騒音の周波数がシュラウド側と主板側とで異なるものとなり、騒音共振等を防止して騒音低減を図ることができる。
【００２８】
つぎの発明による遠心形送風機の羽根車は、複数の翼の外周側の端辺を通る円の直径のうち、主板側の直径とシュラウド側の直径との比率を、約１．２以上かつ約１．６以下の範囲内としたものである。
【００２９】
翼の外周側の端辺を徐々に外周側に突出させる場合、その突出の比率としては種々のものが採用されてよいが、主板側の直径とシュラウド側の直径との比率があまり小さいと、従来に比べてあまり騒音が低減できず、逆に、比率が大きすぎると、主板近傍において翼が外周側に突出しすぎることになり、隣り合う翼での流れが干渉して送風効率が悪化してしまう。すなわち、直径の比率にも、騒音を低減すると共に送風効率を維持するための最適範囲が存在する。実験の結果等により、直径の比率が約１．２以上かつ約１．６以下の範囲内であれば、低騒音で高送風効率の遠心形送風機の羽根車を得ることができる。
【００３０】
つぎの発明による遠心形送風機の羽根車は、上記に記載された翼であって、形状の異なる２種以上の翼を備えるものである。
【００３１】
このように２種類の形状の翼を設けた場合には、翼とこれに隣接する別形状の翼とで、その内周側の端辺位置および外周側の端辺位置が変化する。したがって、羽根車の吸込口から吸い込まれた気体が翼の内周側の端辺へ到達する時間や、放出渦が翼の外周側の端辺から放出される時間が隣接する翼においてそれぞれ異なり、流れの衝突や放出渦により生じる圧力変動の時間に羽根車全周でズレが生じるので、騒音の周波数にもズレが生じ、従来に比べ騒音の低減が図れ、回転音が耳障りでなくなる。
【００３２】
また、上述の目的を達成するために、この発明による空気調和機は、上記に記載の遠心形送風機の羽根車を備え、この羽根車の吹出口近傍に熱交換器を設けたものである。
【００３３】
上述のような羽根車を備える遠心形送風機を用いた空気調和機においては、当然のことながら、この羽根車自体により得られる利点を享受することができるので、騒音の少ない空気調和機を構成することができる。また、羽根車と熱交換器の関係を良好なものにすることによって、さらなる騒音の低減および熱効率の向上を図ることができる。すなわち、上述のように羽根車から吹出される空気の吹出風速のバラツキが小さいため、当然のことながら、この羽根車の周囲に配置された熱交換器へ流入する空気の風速分布のバラツキも小さくなり、熱交換器における熱交換効率を向上させることができる。
【００３４】
特に、翼の外周側の端辺を徐々に外周側に突出させた羽根車を用いた場合には、翼の外周側の端辺と熱交換器との相互距離がシュラウド付近で大きく、主板に向かうにつれて小さくなるため、翼の高さ方向において、吹出された空気が熱交換器に至るまでの時間に差が生じる。したがって、従来の空気調和機のように、羽根車の回転方向の上流側から吹き出されて熱交換器に流入しきれなかった流れと、羽根車の熱交換器に対する最近接領域から吹き出された流れとが相互に干渉するようなことがなくなるため、騒音悪化を低減することができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる遠心形送風機の羽根車および空気調和機の実施の形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、これら実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００３６】
実施の形態１．
図１は実施の形態１にかかる空気調和機を室内側から見た斜視図、図２は図１の空気調和機の横断面図、図３は図１の空気調和機の縦断面図である。これら図１〜３に示すように空気調和機は、主として、遠心形送風機１、モータ２、熱交換器３、および、化粧パネル４を備えて構成されている。このうち遠心形送風機１、モータ２、および、熱交換器３は筐体５に収められて天井内部に埋設されており、化粧パネル４は天井パネル６に形成した開口内に嵌め込まれている。
【００３７】
遠心形送風機１は、室内空気を熱交換器３に導くもので、羽根車７およびベルマウス８を備える。この羽根車７の構造等については後述する。ベルマウス８は、化粧パネル４と羽根車７の間に配置され、これらの間の空気経路を形成する。モータ２は羽根車７を回転させる動力源であり、電気品箱９に収められた図示しない制御基板にて制御される。熱交換器３は、羽根車７の近傍周囲に略四角形状に設けられており、羽根車７にて導かれた空気を加熱または冷却する。化粧パネル４は、室内と空気調和機との間の空気経路を形成するもので、その中央付近には吸込口４ａ、その外周四方には吹出口４ｂがそれぞれ形成されている。
【００３８】
このように構成された空気調和機において、運転時には、遠心形送風機１の羽根車７がモータ２にて駆動され、図２の矢印Ａ方向に回転することによって、室内の空気が化粧パネル４の吸込口４ａから吸い込まれる。この空気は、化粧パネル４の上方に設けたフィルタ１０でそのホコリ等を除去された後、ベルマウス８を介して羽根車７に吸い込まれ、この羽根車７から吹き出されて熱交換器３に導かれ、この熱交換器３で加熱または冷却される。
【００３９】
加熱時においては、冷媒がヘッダ１１→熱交換器３→分配器１２の方向に流れ、冷却時においては、冷媒が分配器１２→熱交換器３→ヘッダ１１の方向に流れる。このような熱交換によって発生した水はドレンパン１３に貯められ、ドレンポンプ１４にて汲み上げられて室外へ排水される。熱交換器３で加熱または冷却された空気は、化粧パネル４の吹出口４ｂから室内に向けて吹出され、これによって空調が行われる。なお、吹出口４ｂには風向変更ベーン４ｃが設けられており、室内側への空気の吹出し方向を適宜調整することができる。
【００４０】
つぎに、本実施の形態における遠心形送風機の羽根車について詳細に説明する。図４は遠心形送風機の羽根車の斜視図、図５は図４の羽根車の軸心における縦断面図、図６は図５のＬ−Ｌ、Ｍ−Ｍ、Ｎ−Ｎの各平面における１枚の翼の横断面図、図７は図５のＮ−Ｎ平面における羽根車全体の横断面図である。
【００４１】
これら図４〜７に示すように、羽根車７は、曲線状の主板２０、この主板２０に対向して配置されるものであってこの主板２０との間に空気経路を形成するシュラウド２１、これら主板２０とシュラウド２１の間に配置された複数の翼２２、および、主板２０に一体に形成されるものであってモータ２の回転軸を固定するためのハブ２３を備えて構成されている。このような羽根車７を回転させることにより、吸込口２４より空気が吸い込まれ、この空気が羽根車７の内部を径方向に流動して吹出口２５より吹き出される。
【００４２】
ここで、図６、７に示すように、羽根車７の翼２２は、従来と異なり、シュラウド２１から主板２０に向かうにつれて、肉厚が徐々に厚くなるように形成されている。すなわち、図６において、最大肉厚ＴＬ  ＜最大肉厚ＴＭ  ＜最大肉厚ＴＮ  となるように形成されている。この肉厚の比率等については後述するが、シュラウド２１から主板２０に向かうにつれて一定の比率で連続的に増厚されるように形成されている。なお、図６に示すように、本実施の形態においては、翼２２の外周側の端辺２２ｏｕｔ  と内周側の端辺２２ｉｎは、それぞれ、この翼２２の高さ方向において同一位置に配置されている。
【００４３】
このように肉厚が徐々に厚くなるように形成されているため、各翼２２の相互の隣接距離も、肉厚の差分に応じて徐々に変化する。図８は、３枚の隣接する翼の横断面図であり、Ｌ−Ｌ平面での横断面を破線、Ｎ−Ｎ平面での横断面を実線にて示す。この図８において、Ｌ−Ｌ平面における翼２２の相互の隣接距離をＳＬ  、Ｎ−Ｎ平面における翼２２の相互の隣接距離をＳＮ  とすると、ＳＬ  ＞ＳＮ  と示されるように、翼２２の隣接距離はシュラウド２１から主板２０に至るに伴って徐々に狭くなっている。
【００４４】
したがって、翼２２の相互間における空気の流れは、主板２０近傍においては翼２２の隣接距離が狭いために抑制され、翼２２の隣接距離の広いシュラウド２１側に偏向される。このため、半径方向成分の大きい主板２０付近での流れの速度を抑制する一方、軸方向成分の大きいシュラウド２１付近での流れの速度を増加させることができるので、翼２２の高さ方向における吹出風速分布のバラツキを打ち消して平均化することができる。
【００４５】
図９には、翼の各位置（縦軸）と、同一風量時における平均風速を１００％とした時の吹出風速分布（横軸）との関係を示す（従来の羽根車のデータを黒点、本実施の形態の羽根車のデータを白点にて示す。以下の図面において同じ）。この図９から明らかなように、従来における吹出風速分布は、Ｌ−Ｌ平面において約８０％、Ｎ−Ｎ平面において約１１５％であり、バラツキ幅△Ｖ＝約３５％であったのに対し、本実施の形態における風速分布は、Ｌ−Ｌ平面において約９０％、Ｎ−Ｎ平面において約１１０％となり、バラツキ幅△Ｖ＝約２０％となって、従来よりも風速分布のバラツキが小さくなったことが分かる。
【００４６】
また、シュラウド２１付近における流れの軸方向成分を低減できることから、このシュラウド２１付近において翼腹面に生じていた剥離渦Ｕを解消することができ、したがって騒音を低減することができる。
【００４７】
このように、羽根車７の翼２２を、シュラウド２１から主板２０に向かうにつれて、肉厚が徐々に厚くなるように形成することにより、風速分布のバラツキや騒音を低減できる。しかしながら、主板２０側の最大肉厚ＴＮ  がシュラウド２１側の最大肉厚ＴＬ  に近すぎると、従来との差異が小さくなり、吹出風速の均一化をあまり図ることができない。一方、主板２０側の最大肉厚ＴＮ  がシュラウド２１側の最大肉厚ＴＬ  より厚すぎると、主板２０側の翼２２の隣接距離ＳＮ  が狭くなりすぎて空気抵抗が大きくなり、必要風量時における吹出風速のバラツキが従来に比べて却って大きくなり、また、騒音値が従来に比べて却って悪化してしまうという問題が生じる。すなわち、吹出風速のバラツキや騒音を最も低減するためには、主板２０側の最大肉厚ＴＮ  とシュラウド２１側の最大肉厚ＴＬ  との比率に最適範囲が存在する。
【００４８】
図１０には、騒音値ＳＰＬ［ｄＢＡ］（縦軸）と、同一風量時における最大肉厚ＴＮ  と最大肉厚ＴＬ  との比率ＴＮ  ／ＴＬ  （横軸）との関係を示す。この図１０より明らかなように、比率ＴＮ  ／ＴＬ  が約１．１以上かつ約２．０以下の範囲内であれば、従来の羽根車よりも騒音値が小さくなることが分かる。したがって、本実施の形態における羽根車７の翼２２は、最大肉厚ＴＮ  と最大肉厚ＴＬ  との比率ＴＮ  ／ＴＬ  が約１．１以上かつ約２．０以下の範囲内に収まるように形成されている。
【００４９】
このような羽根車７は、従来と同様に板金加工等によって形成することが可能である。しかしながら、特に厨房等のように油がミスト状となって高濃度で漂っている環境や、工場等のように各種の溶剤がミスト状となって高濃度で漂っている環境下においては、耐腐食性に優れた材料を用いることが好ましい。また、近年のリサイクル化の要請から、再生産が容易な材料を用いることが好ましい。
【００５０】
このため、本実施の形態の羽根車７は、その一部または全部を、マグネシウム合金等にて成形されている。マグネシウム合金は、金属特有の再生のしやすさに加え、軽量性および堅牢性なども兼ね備えたリサイクル性の高い材料であるため、環境にやさしい羽根車７を構成でき、ひいては羽根車７の製造コストを低減することができる。
【００５１】
このような羽根車７を備える遠心形送風機１を用いた図１〜３の空気調和機においては、従来に比べて熱交換を効率よく行うことができる。すなわち、上述のように羽根車７から吹出される空気の吹出風速のバラツキが小さいため、当然のことながら、この羽根車７の周囲に配置された熱交換器３へ流入する空気の風速分布のバラツキも小さくなり、このために熱交換効率を向上させることができる。図１１には、従来の羽根車を備えた空気調和機と、本実施の形態の羽根車を備えた空気調和機との、同一風量時における熱交換器での熱交換量Ｗ［ｗ］（縦軸）を示す。この図１１から明らかなように、本実施の形態の羽根車７を備えた場合には、従来の羽根車を備えた場合に比べて、熱交換量Ｗ［ｗ］を約５％増加させることができ、熱交換効率のよい空気調和機を得ることができる。
【００５２】
この他、空気調和機の構成については、図１〜３に示した以外の形態を取り得る。図１２は変形例における空気調和機を室内側から見た斜視図、図１３は図１２の空気調和機の横断面図、図１４は図１２の空気調和機の縦断面図である。これら図１２〜１４において、化粧パネル１５は、その中央付近に一対の吸込口１５ａを有し、この吸込口１５ａの外側の両側に二つの吹出口１５ｂを有して全体として長方形に形成されている。また、熱交換器１６も、化粧パネル１５の形状に対応して長手状に形成され、羽根車７の両側方に立設されている。このように、化粧パネルや熱交換器等の如き空気調和機の各部の構成については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００５３】
このような化粧パネル１５および熱交換器１６を備えた空気調和機においても、従来に比べて熱効率を改善することができる。図１５は、従来の空気調和機と、本変形例の空気調和機との、同一風量時における熱交換器での熱交換量Ｗ［ｗ］（縦軸）を示す。この図１５から明らかなように、本変形例の空気調和機は、従来の空気調和機に比べて、熱交換量Ｗ［ｗ］を約３％増加させることができ、熱交換効率のよい空気調和機を得ることができる。
【００５４】
実施の形態２．
図１６は実施の形態２にかかる遠心形送風機の羽根車の斜視図、図１７は図１６の羽根車の軸心における縦断面図、図１８は図１７のＬ−Ｌ、Ｍ−Ｍ、Ｎ−Ｎの各平面における１枚の翼の横断面図、図１９は図１７のＮ−Ｎ平面における羽根車全体の横断面図を示す。なお、実施の形態２〜５においては、実施の形態１と同じ構成を同符号にて示し、その説明を省略する。特に、空気調和機の全体構成は、実施の形態１と同じであるため、その説明を省略する。
【００５５】
本実施の形態において、羽根車７の翼２６は、図１８に示すように、先の実施の形態１と同様、シュラウド２１から主板２０に向かうにつれて、肉厚が徐々に厚くなるように形成されている。すなわち、最大肉厚ＴＬ  ＜最大肉厚ＴＭ  ＜最大肉厚ＴＮ  となるように形成されている。ただし、この肉厚化の形態は、先の実施の形態１と異なり、翼２６の横断面形状を、シュラウド２１から主板２０に向かうにつれて徐々に拡大する相似形状に形成することで達成されている。
【００５６】
具体的には、図１８に示すように、Ｌ−Ｌ平面における横断面形状、Ｍ−Ｍ平面における横断面形状、および、Ｎ−Ｎ平面における横断面形状は相互に相似形であり、シュラウド２１から主板２０に向かうにつれて各部の肉厚および弦長が一定の比率で拡大されている。また、翼の羽根車７の内周側の端辺２６ｉｎおよび外周側の端辺２６ｏｕｔ  は、翼の高さ方向で斜めに形成されている。
【００５７】
この場合においても、各翼２６の相互の隣接距離が徐々に変化する。図２０は、３枚の隣接する翼の横断面図であり、Ｌ−Ｌ平面での断面を破線、Ｎ−Ｎ平面での断面を実線にて示す。この図２０において、隣接距離ＳＬ  ＞隣接距離ＳＮ  と示されるように、シュラウド２１から主板２０に至るに伴って、翼２６の相互の隣接距離が徐々に狭くなっている。したがって、実施の形態１と同様、隣接距離ＳＬ  の広いシュラウド２１側に空気の流れが偏向され、高さ方向における風速分布のバラツキを軽減することができる。図２１には、翼の各位置（縦軸）と、同一風量時における平均風速を１００％とした時の吹出風速分布（横軸）との関係を示す。この図２１から明らかなように、従来における吹出風速分布は、バラツキ幅△Ｖ＝約３５％であったのに対し、本実施の形態における吹出風速分布は、バラツキ幅△Ｖ＝約２０％となり、風速分布のバラツキが小さくなったことが分かる。
【００５８】
さらに、シュラウド２１付近における流れの軸方向成分を低減でき、このシュラウド２１付近において、翼腹面に生じていた剥離渦Ｕを解消することができ、騒音を低減することができる。
【００５９】
特に、本実施の形態においては、実施の形態１と異なり、翼２６が高さ方向で相似に拡大しているため、図１８に示すように、翼２６の内周側の端辺２６ｉｎが、シュラウド２１から主板２０に向かうにつれて徐々に内周側に突出している。このため、羽根車７の吸込口２４から翼２６の内周側の端辺２６ｉｎに至る距離（翼到達距離）に関し、シュラウド２１の近傍位置における翼到達距離と、主板２０の近傍位置における翼到達距離との差を従来よりも軽減することができる。
【００６０】
したがって、吸込口２４から流入した空気が翼２６の内周側の端辺２６ｉｎに到達する時間（翼到達時間）に関しては、シュラウド２１の近傍位置における翼到達時間と、主板２０の近傍位置における翼到達時間とでは微差になる。このため、吸込口２４から吸い込まれた空気は、シュラウド２１の近傍位置における翼２６の内周側の端辺２６ｉｎに到達すると共に、主板２０の近傍位置における翼２６の内周側の端辺２６ｉｎにもわずかな時間差で到達するので、空気が翼２６の内周側の端辺２６ｉｎに到達する時間のバラツキが従来に比べて軽減される。
【００６１】
また、このように本実施の形態においては翼２６が高さ方向で相似に拡大しているため、図１８に示すように、翼２６の外周側の端辺２６ｏｕｔ  が、シュラウド２１から主板２０に向かうにつれて徐々に外周側に突出している。したがって、翼２６から放出される放出渦Ｗ（図示せず）は、シュラウド２１側で早く、主板２０側で遅く放出されるので、放出渦Ｗによって生じる騒音の周波数がシュラウド２１側と主板２０側とで異なるものとなり、騒音共振等を防止して騒音低減を図ることができる。さらに、翼２６を高さ方向で相似に拡大しているため、図１８に示すように、翼２６の弦長がシュラウド２１側から主板２０側へ向かうにつれＹＬからＹＮへ徐々に拡大され、送風効率を改善することができる。
【００６２】
これらの結果、必要風量を出力する際の羽根車７の回転数を従来に比べて低くすることができる。図２２は、風量Ｑ［ｍ３／ｍｉｎ］  および騒音値ＳＰＬ［ｄＢＡ］  （縦軸）と、羽根車の回転数Ｎ［ｒ．ｐ．ｍ．］（横軸）との関係を示す図である。この図２２に示すように、必要風量Ｑ１を得るための羽根車７の回転数は、従来よりも△ＳＰＬだけ低くすることができ、このように回転数を低減できるため、従来に比べ低騒音化を図ることができる。
【００６３】
このような羽根車７を有する遠心形送風機を備えた空気調和機においては、上述した羽根車７自体によって得られる騒音低減等の効果に加えて、羽根車７と熱交換器３との関係を良好なものにすることによって、さらなる騒音の低減および熱効率の向上を図ることができる。
【００６４】
図２３は、図１７の翼の横断面に、熱交換器の横断面を付加した図である。この図２３に示すように、翼２６の外周側の端辺２６ｏｕｔ  を主板２０に向かうにつれて徐々に外周側に突出させたことによって、Ｌ−Ｌ、Ｍ−Ｍ、Ｎ−Ｎの各平面それぞれにおける翼２６の外周側の端辺２６ｏｕｔ  と熱交換器３との相互距離ＬＬ  、ＬＭ  、ＬＮ  は、ＬＬ  ＞ＬＭ  ＞ＬＮ  のようにシュラウド２１付近で大きく、主板２０に向かうにつれて小さくなり、翼２６の高さ方向において、吹出された空気が熱交換器３に至るまでの時間に差が生じる。したがって、従来の空気調和機のように、羽根車７の回転方向の上流側から吹き出されて熱交換器３に流入しきれなかった流れと、羽根車７の熱交換器３に対する最近接領域から吹き出された流れとが相互に干渉するようなことがなくなるため、騒音悪化を低減することができる。
【００６５】
図２４には、従来の羽根車を備えた空気調和機と、本実施の形態の羽根車を備えた空気調和機との、同一風量時における熱交換器での熱交換効率［％］（縦軸）を示す。この図２４に示すように、本実施の形態の空気調和機は、従来の空気調和機に比べて、約３％も熱交換効率が高く、熱交換効率を向上可能であることが分かる。
【００６６】
また図２５には、同一風量時における騒音値ＳＰＬ［ｄＢＡ］（縦軸）と、周波数ｆ［Ｈｚ］（横軸）との関係を示す（従来におけるデータを破線、本実施の形態におけるデータを実線にて示す。以下、図３０において同じ）。この図２５に示すように、本実施の形態における空気調和機は、従来の空気調和機に比べて、ｆ＝０〜４０００［Ｈｚ］のほぼ全ての周波数帯域において騒音値が低く、静粛な空気調和機であることが分かる。
【００６７】
実施の形態３．
図２６は実施の形態３にかかる遠心形送風機の羽根車の斜視図、図２７は図２６の羽根車の軸心における縦断面図、図２８は図２７のＬ−Ｌ、Ｍ−Ｍ、Ｎ−Ｎの各平面における１枚の翼の横断面図、図２９は図２７のＮ−Ｎ平面における羽根車全体の横断面図を示す。
【００６８】
本実施の形態においても、遠心形送風機の羽根車７の翼２７は、先の実施の形態１と同様に、シュラウド２１から主板２０に向かうにつれて、肉厚が徐々に厚くなるように形成されている。すなわち、図２８において、最大肉厚ＴＬ  ＜最大肉厚ＴＭ  ＜最大肉厚ＴＮ  となるように形成されている。ただし、翼２７は、先の実施の形態１と異なり、その外周側の端辺２７ｏｕｔ  の位置を高さ方向で同一としつつ、内周側の端辺２７ｉｎの位置をシュラウド２１から主板２０に向かうにつれて内周側に突出するよう形成されている。
【００６９】
すなわち、図２９に示すように、羽根車７の回転軸０を中心とし、Ｌ−Ｌ平面において各翼２７の内周側の端辺２７ｉｎを通る円の直径をφＤｉｎＬ、Ｎ−Ｎ平面において各翼２７の内周側の端辺２７ｉｎを通る円の直径をφＤｉｎＮとすると、φＤｉｎＬ＞φＤｉｎＮとなるように形成されている。すなわち、図２７に示すように、翼２７の羽根車７の内周側の端辺２７ｉｎは、翼２７の高さ方向で斜めに形成されている。
【００７０】
このため、実施の形態２と同様の理由により、羽根車７の吸込口２４から吸い込まれた空気は、シュラウド２１の近傍位置における翼２７の内周側の端辺２７ｉｎに到達すると共に、主板２０の近傍位置における翼２７の内周側の端辺２７ｉｎにもわずかな時間差で到達するので、空気が翼２７の内周側の端辺２７ｉｎに到達する時間のバラツキが従来に比べ小さくなる。
【００７１】
図３０には、同一風量時における、騒音値ＳＰＬ［ｄＢＡ］（縦軸）と、周波数ｆ［Ｈｚ］（横軸）との関係を示す。この図３０に示すように、本実施の形態における空気調和機は、従来の空気調和機に比べて、少なくともｆ＝３０００［Ｈｚ］以下の周波数帯域において騒音値が低く、静粛な空気調和機を得ることができる。
【００７２】
ここで、図２９に示す直径φＤｉｎＮと直径φＤｉｎＬとの比率φＤｉｎＮ／φＤｉｎＬがあまり小さいと、直径φＤｉｎＮと直径φＤｉｎＬとの差が小さいために従来に比べてあまり騒音を低減できず、逆に、比率φＤｉｎＮ／φＤｉｎＬが大きすぎると、主板２０近傍において翼２７が内周側に突出しすぎることになり、送風効率が悪化してしまう。すなわち、騒音を低減すると共に送風効率を維持するためには、比率φＤｉｎＮ／φＤｉｎＬに最適範囲が存在する。
【００７３】
図３１には、同一風量時における、図３０に示した騒音値のピークレベル△ＰＥＡＫ［ｄＢＡ］（縦軸）と、比率φＤｉｎＮ／φＤｉｎＬ（横軸）との関係を示す。この図３１より明らかなように、比率φＤｉｎＮ／φＤｉｎＬが約０．９以下であれば、従来に比べて騒音値を低減できることが分かる。また、図３２には、同一回転数時における、風量Ｑ［ｍ３／ｍｉｎ］（縦軸）と、比率φＤｉｎＮ／φＤｉｎＬ（横軸）との関係を示す。
【００７４】
この図３２からは、比率φＤｉｎＮ／φＤｉｎＬが約０．８５以上であれば、従来に比べて送風効率が悪化しないことが分かる。したがって、これら図３１、３２に示されたことから明らかなように、比率φＤｉｎＮ／φＤｉｎＬが約０．８５以上かつ約０．９以下の範囲内であれば、騒音を低減することができ、かつ、送風効率の良い遠心形送風機の羽根車７を得ることができる。このため、本実施の形態における羽根車７の翼２７は、直径の比率φＤｉｎＮ／φＤｉｎＬが約０．８５以上かつ約０．９以下の範囲内に収まるように形成されている。
【００７５】
実施の形態４．
図３３は実施の形態４にかかる遠心形送風機の羽根車の斜視図、図３４は図３３の羽根車の軸心における縦断面図、図３５は図３４のＬ−Ｌ、Ｍ−Ｍ、Ｎ−Ｎの各平面における１枚の翼の横断面図、図３６は図３４のＮ−Ｎ平面における羽根車全体の横断面図を示す。
【００７６】
本実施の形態においても、羽根車７の翼２８は、先の実施の形態１と同様、シュラウド２１から主板２０に向かうにつれて、肉厚が徐々に厚くなるように形成されている。すなわち、図３５において、最大肉厚ＴＬ  ＜最大肉厚ＴＭ  ＜最大肉厚ＴＮ  となるように形成されている。
【００７７】
この場合においても、各翼２８の相互の隣接距離が徐々に変化する。図３７は、３枚の隣接する翼の横断面図であり、Ｌ−Ｌ平面での断面を破線、Ｎ−Ｎ平面での断面を実線にて示す。この図３７において、隣接距離ＳＬ  ＞隣接距離ＳＮ  と示されるように、シュラウド２１から主板２０に至るに伴って、翼２８の相互の隣接距離が徐々に狭くなっている。したがって、実施の形態１と同様の理由により、高さ方向における風速分布のバラツキを軽減することができる。
【００７８】
ただし、翼２８は、先の実施の形態１と異なり、図３５に示すように、その内周側の端辺２８ｉｎの位置を高さ方向で同一としつつ、外周側の端辺２８ｏｕｔ  の位置をシュラウド２１から主板２０に向かうにつれて徐々に外周側に突出するよう形成されている。すなわち、図３６に示すように、Ｌ−Ｌ平面において各翼２８の外周側の端辺２８ｏｕｔ  を通る円の直径をφＤｏｕｔ  Ｌ、Ｎ−Ｎ平面において各翼２８の外周側の端辺２８ｏｕｔ  を通る円の直径をφＤｏｕｔ  Ｎとすると、φＤｏｕｔ  Ｎ＞φＤｏｕｔ  Ｌとなるように形成されている。すなわち、図３４に示すように、翼２８の羽根車７の外周側の端辺２８ｏｕｔ  は、翼２８の高さ方向で斜めに形成されている。
【００７９】
このため、実施の形態２と同様の理由により、放出渦Ｗ（図示せず）は、シュラウド２１側で早く、主板２０側で遅く放出されるので、放出渦Ｗによって生じる騒音の周波数がシュラウド２１側と主板２０側とで異なるものとなり、騒音共振等の発生を防止して騒音低減を図ることができる。
【００８０】
ここで、図３６に示す直径φＤｏｕｔ  Ｎと直径φＤｏｕｔ  Ｌとの比率φＤｏｕｔ  Ｎ／φＤｏｕｔ  Ｌがあまり小さいと、直径φＤｏｕｔ  Ｎと直径φＤｏｕｔ  Ｌとの差が小さいために従来に比べてあまり騒音が低減できず、逆に、比率φＤｏｕｔ  Ｎ／φＤｏｕｔ  Ｌが大きすぎると、主板２０近傍において翼２８が外周側に突出しすぎることになり、隣り合う翼２８での流れが干渉して送風効率が悪化してしまう。すなわち、比率φＤｏｕｔ  Ｎ／φＤｏｕｔ  Ｌにも、騒音を低減すると共に送風効率を維持するの最適範囲が存在する。
【００８１】
図３８には、同一風量時における、騒音値ＳＰＬ［ｄＢＡ］（縦軸）と、比率φＤｏｕｔ  Ｎ／φＤｏｕｔ  Ｌ（横軸）との関係を示す。この図３８より明らかなように、比率φＤｏｕｔ  Ｎ／φＤｏｕｔ  Ｌが約１．２以上であれば従来よりも騒音が低減できることが分かる。また、図３９には、同一回転数時における、風量Ｑ［ｍ３／ｍｉｎ］（縦軸）と、比率φＤｉｎＮ／φＤｉｎＬ（横軸）との関係を示す。この図３９からは、比率φＤｏｕｔ  Ｎ／φＤｏｕｔ  Ｌが約１．６以下であれば送風効率が悪化しないことが分かる。
【００８２】
したがって、これら図３８、３９に示されたことから明らかなように、比率φＤｏｕｔ  Ｎ／φＤｏｕｔ  Ｌが約１．２以上かつ約１．６以下の範囲内であれば、低騒音で高送風効率の遠心形送風機の羽根車７を得ることができる。このため、本実施の形態における羽根車７の翼２８は、直径の比率φＤｏｕｔ  Ｎ／φＤｏｕｔ  Ｌが約１．２以上かつ約１．６以下の範囲内に収まるように形成されている。
【００８３】
実施の形態５．
図４０は実施の形態５にかかる遠心形送風機の羽根車の斜視図、図４１は図４０の羽根車の軸心における縦断面図、図４２は図４１のＮ−Ｎ平面における羽根車全体の横断面図を示す。
【００８４】
本実施の形態において羽根車７には、図４２に示すように、２種類の翼２２、２６が設けられている。一方の翼２２は、実施の形態１で示したように、シュラウド２１から主板２０に向かうにつれて肉厚を徐々に厚くしたものであって、その外周側の端辺２２ｏｕｔ  と内周側の端辺２２ｉｎとを、それぞれ、この翼２２の高さ方向で同一位置に配置したものである。
【００８５】
また、他方の翼２６は、実施の形態２で示したように、シュラウド２１から主板２０に向かうにつれて肉厚を徐々に厚くしたものであって、その横断面形状を、相似形で、かつシュラウド２１から主板２０に向かうにつれて徐々に拡大し、外周側の端辺２６ｏｕｔ  を主板２０に向かうにつれて外周側に突出させると共に、内周側の端辺２６ｉｎを主板２０に向かうにつれて内周側に突出させたものである。
【００８６】
このように２種類の形状の翼２２、２６を設けた場合には、翼２２とこれに隣接する別形状の翼２６とで、その内周側の端辺２２ｉｎ、２６ｉｎの位置および外周側の端辺２２ｏｕｔ  、２６ｏｕｔ  の位置が変化する。したがって、羽根車７の吸込口２４から吸い込まれた気体が内周側の端辺２２ｉｎ、２６ｉｎへ到達する時間や、放出渦Ｗが外周側の端辺２２ｏｕｔ 、２６ｏｕｔ  から放出される時間が隣接する翼２２、２６においてそれぞれ異なり、流れの衝突や放出渦Ｗにより生じる圧力変動の時間に羽根車７全周でズレが生じるので、騒音の周波数にもズレが生じる。
【００８７】
したがって、騒音を低減することができる。図４３には、騒音値ＳＰＬ［ｄＢＡ］（縦軸）と、周波数ｆ［Ｈｚ］（横軸）との関係を示す。この図４３において、最大の騒音値は約３５ｄＢＡであるが、これは図３０に示した従来の羽根車の最大の騒音値約４３ｄＢＡが図れ、回転音が耳障りでなくなる。
【００８８】
また、他の実施の形態で示した羽根車７と同様、本実施の形態の羽根車７においても、翼の相互の隣接距離がシュラウド２１から主板２０に向かうにつれて徐々に小さくなることから、気体の流れがシュラウド２１側に偏向され、吹出風速分布のバラツキを打ち消すことができる。図４４には、翼の各位置（縦軸）と、同一風量時における平均風速を１００％とした時の吹出風速分布（横軸）との関係を示す。この図４４から明らかなように、従来における吹出風速分布のバラツキ幅は△Ｖ＝約３５％であったのに対し、本実施の形態における風速分布のバラツキ幅は△Ｖ＝約２０％となって、従来よりも風速分布のバラツキが小さくなったことが分かる。
【００８９】
なお、本実施の形態においては、実施の形態１の翼２２と実施の形態２の翼２６を備えた例を示したが、これに限られず、実施の形態１〜５に示した翼２２、２６〜２８のうち、任意の２種以上の形状の翼を混在させて羽根車７を構成することにより、同様の効果を奏することができる。また、混在の形態は、本実施形態に示したものに限られず、交互に異なる形状の翼を配置してもよく、あるいは複数個毎に配置してもよい。
【００９０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明にかかる遠心形送風機の羽根車によれば、全部または一部の翼の横断面形状を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に厚く拡大される相似形状となるように形成し、各翼の相互の隣接距離を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に狭くしたので、空気が翼の内周側の端辺に到達する時間のバラツキが従来に比べて軽減され、あるいは、翼から放出される放出渦が、シュラウド側で早く、主板側で遅く放出されるので、騒音の周波数がシュラウド側と主板側とで異なるものとなり、騒音共振等を防止して騒音低減を図ることができる。さらに、翼を高さ方向で相似に拡大しているため、翼の弦長がシュラウド側から主板側へ向かうにつれ徐々に拡大され、送風効率を改善することができる。これらの結果、必要風量を出力する際の羽根車の回転数を従来に比べて低くすることができ、従来に比べ低騒音化を図ることができる。
【００９２】
つぎの発明にかかる遠心形送風機の羽根車によれば、翼の主板側の最大肉厚とシュラウド側の最大肉厚との比率を、約１．１以上かつ約２．０以下の範囲内としたので、肉厚比率を最適化して、従来の羽根車よりも騒音値を小さくすることができる。
【００９３】
つぎの発明にかかる遠心形送風機の羽根車によれば、翼の外周側の端辺の位置を、当該翼の高さ方向で同一とし、翼の内周側の端辺の位置を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に内周側に突出させたので、空気が翼の内周側の端辺に到達する時間のバラツキが従来に比べて軽減される。
【００９４】
つぎの発明にかかる遠心形送風機の羽根車によれば、複数の翼の内周側の端辺を通る円の直径のうち、主板側の直径とシュラウド側の直径との比率を、約０．８５以上かつ約０．９以下の範囲内としたので、内周側の直径比率を最適化して、騒音を低減することができ、かつ、送風効率の良い遠心形送風機の羽根車を得ることができる。
【００９５】
つぎの発明にかかる遠心形送風機の羽根車によれば、翼の内周側の端辺の位置を当該翼の高さ方向で同一とし、翼の外周側の端辺の位置を、シュラウドから主板に向かうにつれて徐々に外周側に突出させたので、騒音の周波数がシュラウド側と主板側とで異なるものとなり、騒音共振等を防止して騒音低減を図ることができる。
【００９６】
つぎの発明にかかる遠心形送風機の羽根車によれば、複数の翼の外周側の端辺を通る円の直径のうち、主板側の直径とシュラウド側の直径との比率を、約１．２以上かつ約１．６以下の範囲内としたので、外周側の直径比率を最適化して、低騒音で高送風効率の遠心形送風機の羽根車を得ることができる。
【００９７】
つぎの発明にかかる遠心形送風機の羽根車によれば、形状の異なる２種以上の翼を備えているため、流れの衝突や放出渦により生じる圧力変動の時間に羽根車全周でズレが生じるので、騒音の周波数にもズレが生じ、従来に比べ騒音の低減が図れ、回転音が耳障りでなくなる。
【００９８】
つぎの発明にかかる空気調和機によれば、上述の如き羽根車を備え、この羽根車の吹出口近傍に熱交換器を設けたので、羽根車自体により得られる利点を享受することができ、さらには、羽根車と熱交換器の関係を良好なものにすることによって、さらなる騒音の低減および熱効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる空気調和機を室内側から示す斜視図である。
【図２】図１に示した空気調和機の構成を示す横断面図である。
【図３】図１に示した空気調和機の構成を示す縦断面図である。
【図４】遠心形送風機の羽根車を示す斜視図である。
【図５】図４に示した羽根車の軸心における構成を示す縦断面図である。
【図６】図５に示したＬ−Ｌ、Ｍ−Ｍ、Ｎ−Ｎの各平面における１枚の翼を示す横断面図である。
【図７】図５に示したＮ−Ｎ平面における羽根車全体を示す横断面図である。
【図８】３枚の隣接する翼を示す横断面図である。
【図９】翼の各位置と吹出風速分布との関係を示す図である。
【図１０】騒音値と、比率ＴＮ  ／ＴＬ  との関係を示す図である。
【図１１】熱交換器での熱交換量を示す図である。
【図１２】変形例における空気調和機を室内側から見た状態を示す斜視図である。
【図１３】図１２に示した空気調和機の構成を示す横断面図である。
【図１４】図１２に示した空気調和機の構成を示す縦断面図である。
【図１５】熱交換器での熱交換量を示す図である。
【図１６】実施の形態２にかかる遠心形送風機の羽根車を示す斜視図である。
【図１７】図１６に示した羽根車の軸心における構成を示す縦断面図である。
【図１８】図１７に示したＬ−Ｌ、Ｍ−Ｍ、Ｎ−Ｎの各平面における１枚の翼を示す横断面図である。
【図１９】図１７に示したＮ−Ｎ平面における羽根車全体を示す横断面図である。
【図２０】３枚の隣接する翼を示す横断面図である。
【図２１】翼の各位置と吹出風速分布との関係を示す図である。
【図２２】風量および騒音値と、羽根車の回転数との関係を示す図である。
【図２３】図１７に示した翼の横断面に熱交換器の横断面を付加した図である。
【図２４】熱交換器での熱交換効率を示す図である。
【図２５】騒音値と周波数との関係を示す図である。
【図２６】実施の形態３にかかる遠心形送風機の羽根車を示す斜視図である。
【図２７】図２６に示した羽根車の軸心における状態を示す縦断面図である。
【図２８】図２７に示したＬ−Ｌ、Ｍ−Ｍ、Ｎ−Ｎの各平面における１枚の翼を示す横断面図である。
【図２９】図２７に示したＮ−Ｎ平面における羽根車全体を示す横断面図である。
【図３０】騒音値と周波数との関係を示す図である。
【図３１】図３０に示した騒音値のピークレベルと比率φＤｉｎＮ／φＤｉｎＬとの関係を示す図である。
【図３２】風量と比率φＤｉｎＮ／φＤｉｎＬとの関係を示す図である。
【図３３】実施の形態４にかかる遠心形送風機の羽根車を示す斜視図である。
【図３４】図３３に示した羽根車の軸心における状態を示す縦断面図である。
【図３５】図３４に示したＬ−Ｌ、Ｍ−Ｍ、Ｎ−Ｎの各平面における１枚の翼を示す横断面図である。
【図３６】図３４に示したＮ−Ｎ平面における羽根車全体を示す横断面図である。
【図３７】３枚の隣接する翼を示す横断面図である。
【図３８】騒音値と比率φＤｏｕｔ  Ｎ／φＤｏｕｔ  Ｌとの関係を示す図である。
【図３９】風量と比率φＤｉｎＮ／φＤｉｎＬとの関係を示す図である。
【図４０】実施の形態５にかかる遠心形送風機の羽根車を示す斜視図である。
【図４１】図４０に示した羽根車の軸心における状態を示す縦断面図である。
【図４２】図４１に示したＮ−Ｎ平面における羽根車全体を示す横断面図である。
【図４３】騒音値と周波数との関係を示す図である。
【図４４】翼の各位置と吹出風速分布との関係を示す図である。
【図４５】従来の遠心形送風機を備えた空気調和機を室内側から見た状態を示す斜視図である。
【図４６】図４５に示した空気調和機の構成を示す横断面図である。
【図４７】図４５に示した空気調和機の構成を示す縦断面図である。
【図４８】従来における遠心形送風機の羽根車の構成を示す斜視図である。
【図４９】図４８に示した羽根車の軸心における状態を示す縦断面図である。
【図５０】図４９に示したＬ−Ｌ平面、Ｍ−Ｍ平面、Ｎ−Ｎ平面における１枚の翼を示す横断面図である。
【図５１】図４９に示したＮ−Ｎ平面における羽根車全体を示す横断面図である。
【図５２】図５０に示した翼の横断面に空気の流動状態を付加した図である。
【図５３】翼と熱交換器の要部を示す横断面図である。
【符号の説明】
１、１００  遠心形送風機、２、１０１  モータ、３、１６、１０２  熱交換器、４、１５、１０３  化粧パネル、７、１０６  羽根車、８、１０７  ベルマウス、２０、１０８  主板、２１、１０９  シュラウド、２２、２６〜２８、１１０  翼、２２ｉｎ、２６ｉｎ〜２８ｉｎ、１１０ｉｎ  翼の内周側の端辺、２２ｏｕｔ  、２６ｏｕｔ  〜２８ｏｕｔ  、１１０ｏｕｔ    翼の外周側の端辺、ＴＬ  〜ＴＮ    翼の最大肉厚、ＳＬ  、ＳＮ    翼の隣接距離。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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