(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
羽根（１２），（１２），・・を備えた軸流又は斜流羽根車（１１）の外周側に、該羽根車（１１）の吸込側に向かって曲面状に拡径変化するファンガイド（１５）を配置してなる送風機であって、
上記ファンガイド（１５）の内面（１５ａ）上に、該ファンガイド（１５）の吸込側開口部（１５ｂ）側から上記羽根（１２）の翼端部（１２ａ）に近接する近接部（１５ｃ）に向けて空気を案内する空気案内部（９）が設けられるとともに、
上記空気案内部（９）が、上記内面（１５ａ）上を径方向に又は径方向に対して傾斜して延びる複数本の溝（１０），（１０），・・で構成されていることを特徴とする送風機。
【請求項２】
請求項１において、
上記空気案内部（９）を構成する上記各溝（１０），（１０），・・が、上記ファンガイド（１５）の内面（１５ａ）上の少なくとも上記吸込側開口部（１５ｂ）又はその近傍から上記近接部（１５ｃ）にかけての範囲に設けられていることを特徴とする送風機。
【請求項３】
熱交換器（５）の上流側又は下流側に、請求項１又は２に記載の送風機（１）を備えて構成されたことを特徴とする空気調和機。
【請求項４】
空気改質デバイスの上流側又は下流側に、請求項１又は２に記載の送風機（１）を備えて構成されたことを特徴とする空気清浄機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、ファンガイドを備えた送風機及びこれを用いた空気調和機並びに空気清浄機に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
従来より、セパレート型の空気調和機の室外機においては送風機として軸流又は斜流送風機が使用され、室内機においては送風機として遠心送風機が使用されることが多い。
【０００４】
図５には、軸流送風機５２を備えた空気調和機の室外機Ｚ０１を示している。この室外機Ｚ０１は、吸込口５８と吹出口５９とを備えた矩形筐状のケーシング５１内に、熱交換器６０を上記吸込口５８に臨ませて、また、ボス５７の外周に羽根５４，５４，・・を取り付けてなり且つモータ５５により回転駆動される送風機５２を上記吹出口５９に臨ませて、それぞれ収容配置するとともに、上記羽根車５３の外周側にはこれを囲繞するようにしてファンガイド５６を配置して構成される。そして、この室外機Ｚ０１においては、上記ファンガイド５６によって上記羽根車５３の上流側と下流側とが仕切られることで昇圧作用が得られ、これによって上記吸込口５８側から上記吹出口５９側に向かう空気の流れが形成されるものである。
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このように空気調和機用送風機として用いられる軸流又は斜流送風機、及び遠心送風機においては、それぞれ以下に述べるような理由によって、送風効率の低下とか送風騒音の増大という問題が発生することが懸念される。
【０００６】
軸流あるいは斜流送風機においては、これを軸流送風機の場合を例にとって説明すると、図５に示すように、軸流送風機５２の回転によって空気流Ａが形成される場合、図６に示すように、上記送風機５２の各羽根５４，５４，・・の翼端部５４ａのうち、特に上記ファンガイド５６に対応する部分においては、上記羽根５４の翼端部５４ａを迂回してその高圧面側から低圧面側に向かって流れる翼端流れが生じ、この翼端流れによって上記翼端部５４ａに螺旋矢印で示すような翼端渦Ｍが生成される。この場合、この翼端渦Ｍが、例えば送風機５２の運転状態の変化とか、空気の非軸対称な流れ等の種々の送風条件によって変動する不安定なものであることから、この翼端渦Ｍの変動の影響を受けて、上記羽根５４の表面では空気流の剥離が増長されその流れの乱れが大きくなり、その結果、上記送風機５２においては送風騒音が増大するとともに送風性能の低下（即ち、静圧の低下）が生じることになるものである。
【０００７】
そこで本願発明は、送風騒音の低減と送風性能の向上との両立を実現した送風機及びこれを用いた空気調和機並びに空気清浄機を提供することを目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願発明ではかかる課題を解決するための具体的手段として次のような構成を採用している。
【０００９】
本願の第１の発明では、羽根１２，１２，・・を備えた軸流又は斜流羽根車１１の外周側に、該羽根車１１の吸込側に向かって曲面状に拡径変化するファンガイド１５を配置してなる送風機において、上記ファンガイド１５の内面１５ａ上に、該ファンガイド１５の吸込側開口部１５ｂ側から上記羽根１２の翼端部１２ａに近接する近接部１５ｃに向けて空気を案内する空気案内部９を設けるとともに、上記空気案内部９を、上記内面１５ａ上を径方向に又は径方向に対して傾斜して延びる複数本の溝１０，１０，・・で構成したことを特徴としている。
【００１０】
本願の第２の発明では、上記第１の発明にかかる送風機において、上記空気案内部９を構成する上記各溝１０，１０，・・を、上記ファンガイド１５の内面１５ａ上の少なくとも上記吸込側開口部１５ｂ又はその近傍から上記近接部１５ｃにかけての範囲に設けたことを特徴としている。
【００１１】
本願の第３の発明にかかる空気調和機では、熱交換器５の上流側又は下流側に、上記第１又は第２の発明にかかる送風機１を備えて構成されたことを特徴としている。
【００１２】
本願の第４の発明にかかる空気清浄機では、空気改質デバイスの上流側又は下流側に、第１又は第２の発明にかかる送風機１を備えて構成されたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明ではかかる構成とすることにより次のような効果が得られる。
【００１４】
（１）  本願の第１の発明にかかる送風機によれば、上記羽根車１１が回転すると、それに伴ってその羽根１２の翼端部１２ａに翼端渦が生成されるが、この場合、この翼端渦の生成部位は低圧であって上記吸込側開口部１５ｂの近傍領域との間には圧力差が生じているので、該吸込側開口部１５ｂの近傍領域の空気は、この圧力差により、上記空気案内部９に案内されて該吸込側開口部１５ｂ側から上記近接部１５ｃに向けて導入され、この導入空気によって上記翼端渦の変動が可及的に抑制される。この結果、送風機においては、上記翼端渦の変動に起因する送風騒音の増大と送風性能の低下が可及的に防止され、低騒音で且つ高効率の運転が実現されるものである。
【００１５】
また、上記空気案内部９を、上記内面１５ａ上を径方向に又は径方向に対して傾斜して延びる複数本の溝１０，１０，・・で構成することで、より簡単且つ安価な構造で、低騒音で且つ高効率の送風機をより安価に提供できる。
【００１６】
（２）  本願の第２の発明にかかる送風機によれば、上記空気案内部９を構成する上記各溝１０，１０，・・を、上記ファンガイド１５の内面１５ａ上の少なくとも上記吸込側開口部１５ｂ又はその近傍から上記近接部１５ｃにかけての範囲に設けることで、上記各溝１０，１０，・・は空気導入による翼端渦の変動抑制に最も効果のある部位に設けられることとなり、送風機の構造の簡略化及び低コスト化がさらに促進されることになる。
【００１７】
（３）  本願の第３の発明にかかる空気調和機によれば、熱交換器５の上流側又は下流側に、上記第１又は第２の発明にかかる送風機を備えることで、高水準の静粛運転性と空調性能とをもつ空気調和機が得られるものである。
【００１８】
（４）  本願の第４の発明にかかる空気清浄機によれば、空気改質デバイスの上流側又は下流側に、第１又は第２の発明にかかる送風機を備えることで、高水準の静粛運転性と空気清浄性能とをもつ空気清浄機が得られるものである。
【発明の実施の形態】
【００１９】
以下、本願各発明を好適な実施形態に基づいて具体的に説明する。
【００２０】
第１の実施形態（図１及び図２参照）
図１には、請求項１〜請求項３の発明にかかる軸流送風機を備えて構成されたセパレート型空気調和機の室外機Ｚ１を示している。この室外機Ｚ１は、矩形筐状形態をもち且つその前面に吹出口３を、背面及び一方の側面にはこれらに跨がって吸込口４を、それぞれ設けたケーシング２内に、熱交換器５はこれを上記吸込口４に臨ませて、また次述する送風機１はこれを上記吹出口３に臨ませて、それぞれ収容配置して構成される（尚、他の機器の図示は省略する）。
【００２１】
上記送風機１は、直筒状のボス１３の外周に複数枚の羽根１２，１２，・・をその周方向に所定間隔をもって取り付けてなる軸流羽根車１１と、該羽根車１１を回転駆動するモータ６と、上記羽根車１１の外周側にこれを囲繞する如く配置されたファンガイド１５とを備えて構成される。
【００２２】
上記ファンガイド１５は、本願発明の要旨にかかる部材であって、上記羽根車１１の外周側に配置されることで、該羽根車１１の上流側（吸込側）空間と下流側（吹出側）空間とを仕切り、空気の昇圧作用によって該羽根車１１の上流側から下流側へ向けての空気の流れを生成せしめるものである。このファンガイド１５は、環板状のフランジ部１５Ａと、該フランジ部１５Ａの内径側に連続してその平面方向に直交する方向へ延出する直筒部１５Ｂと、該直筒部１５Ｂの先端に連続し且つその前方に至るに従って次第に拡径変化する湾曲部１５Ｃの三つの部分で構成されている。そして、このファンガイド１５は、上記湾曲部１５Ｃを機内側に向けた状態で上記ケーシング２の上記吸込口３の周縁部分に設けられている。
【００２３】
このファンガイド１５を上記羽根車１１の外周側に取り付けた状態においては、該ファンガイド１５のフランジ部１５Ａと該羽根車１１の羽根後縁１２ｃとがその軸方向において略合致する一方、該羽根車１１の羽根前縁１２ｂは上記ファンガイド１５の吸込側開口部１５ｂ（即ち、上記湾曲部１５Ｃの端部）からその前方へ延出し、また上記ファンガイド１５の直筒部１５Ｂは上記羽根車１１の各羽根１２，１２，・・の翼端部１２ａ，１２ａ，・・に近接している。
【００２４】
そして、この実施形態のものにおいては、本願発明を適用して、上記ファンガイド１５の内面１５ａのうち、吸込側開口部１５ｂ（即ち、上記湾曲部１５Ｃの外端部）と近接部１５ｃ（即ち、上記直筒部１５Ｂと湾曲部１５Ｃとの境界部に位置して上記羽根車１１の羽根翼端部１２ａに最も近接する部位）との間の環状領域に次述の空気案内部９を設けている。
【００２５】
上記空気案内部９は、後述するように、上記ファンガイド１５の吸込側開口部１５ｂの近傍領域の空気を、その内面１５ａに沿って上記近接部１５ｃ側から上記近接部１５ｃ側に向けて案内するためのものであって、この実施形態のものにおいては、図１及び図２に示すように、該空気案内部９を上記ファンガイド１５の内面１５ａ上に所定ピッチで配置された多数の溝１０，１０，・・で構成している。
【００２６】
この溝１０の具体的構造としては、図２において中心線Ｌの左側部分に示すように、上記ファンガイド１５の径方向に（即ち、放射状に）延出する溝とか、上記中心線Ｌの右側部分に示すように、上記ファンガイド１５の径方向に対して所定角度をもって傾斜延出する溝が好適であるが、これらに限定されるものではなく、図２に示すように上記溝１０を直線状に形成するのに代えて、例えばこれを湾曲状あるいは屈曲状に構成することもできる。尚、上記溝１０を傾斜溝で構成する場合に、該溝１０の傾斜方向は、その内側端部に対して外側端部が上記羽根車１１の回転方向（図２の矢印「Ｒ」方向）後方側に位置するような方向に設定される。
【００２７】
このように、上記ファンガイド１５の内面１５ａに、多数の溝１０，１０，・・で構成される空気案内部９を設けることで、上記送風機１の運転騒音の低下と運転効率の向上とが実現され、結果的に高水準の静粛運転性と空調性能とをもつ室外機Ｚ１が得られるものである。
【００２８】
即ち、上記羽根車１１が回転すると、その羽根１２の翼端部１２ａのうち、上記ファンガイド１５に対応する部分及びその近傍位置においては、上記羽根１２の圧力面側から負圧面側に向かう空気の流れが生じ、これにより該翼端部１２ａには翼端渦が生成される。この場合、この翼端渦の生成部位（即ち、上記近接部１５ｃの近傍位置）は低圧領域であって、上記吸込側開口部１５ｂの近傍領域との間には圧力差が生じている。このため、上記吸込側開口部１５ｂの近傍領域の空気は、上記圧力差により、上記空気案内部９の各溝１０，１０，・・に案内されて該吸込側開口部１５ｂ側から上記近接部１５ｃに向けて導入される。この導入空気は、上記翼端渦に比して、その流れが安定していることから、この導入空気によって上記翼端渦はその変動が可及的に抑制される。この結果、上記送風機１においては、上記翼端渦の変動に起因する送風騒音の増大と送風性能の低下が共に可及的に防止され、低騒音で且つ高効率の運転が実現されるものである（図７を参照）。
【００２９】
また、かかる送風機１を備えた上記室外機Ｚ１においては、該送風機１の特性に基づいて、高水準の静粛運転性と空調性能とが実現されるものである。
【００３０】
第２の実施形態（図３及び図４参照）
図３には、請求項１〜請求項３の発明にかかる斜流送風機１（第１の実施形態の場合と同様に、セパレート型空気調和機の室外機に適用されたもの）を示している。この斜流送風機１は、円錐台状のボス１３の外周面に複数枚の羽根１２，１２，・・を取り付けてなる斜流羽根車１１と、該羽根車１１を回転駆動するモータ６と、該羽根車１１の外周側にこれを囲繞するように配置されたファンガイド１５とで構成される。
【００３１】
そして、この送風機１においては、上記第１の実施形態の場合と同様に、上記ファンガイド１５の内面１５ａのうち、湾曲部１５Ｃに対応する部位に空気案内部９を形成している。また、この空気案内部９は、上記第１の実施形態の場合と同様に、図４に示すように、多数の溝１０，１０，・・で構成するとともに、該溝１０の具体的構造も、図４において中心線Ｌの左側部分に図示する如きファンガイド１５の径方向に延出する溝とか、右側部分に図示する如く径方向に対して傾斜した溝で構成される。
【００３２】
この実施形態の送風機１においても、上記第１の実施形態の送風機１と同様の作用効果が得られるものであり、その詳細説明は省略する。
【００３３】
その他
（１）  上記各実施形態においては、上記送風機１を空気調和機用送風機１として適用した場合を例にとって説明したが、本願発明の送風機は、例えば、脱臭デバイスとか除塵デバイス等の空気改質デバイスを備えた空気清浄機用送風機としても適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明の第１の実施形態にかかる送風機及びこれを用いた空気調和機の要部断面図である。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】  本願発明の第２の実施形態にかかる送風機の要部断面図である。
【図４】  図３のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図５】  従来の空気調和機の断面図である。
【図６】  図５に示した送風機の斜視図である。
【図７】  本願発明に係る送風機と従来の送風機の「騒音・静圧−風量」性能対比図である。
【符号の説明】
１は送風機、２はケーシング、３は吸込口、４は吹出口、５は熱交換器、６はモータ、９は空気案内部、１０は溝、１１は羽根車、１２は羽根、１３はボス、１５はファンガイド、１８は空気案内部、１９は溝、２０は羽根車、２１は側板、２２はシュラウド、２３は羽根、２４はファン吸込口、２５はファン吹出口、２６は吸込パネル、３０はファンガイド、Ｚ１は室外機、Ｚ２は室内機である。
【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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