(57)【要約】  本発明に係る熱源機は、軸流ファンと、前記軸流ファンの外周を囲むベルマウスと、を備え、前記ベルマウスは、円筒形状の直管部と、前記直管部の上流側に位置し、上流側に向けて拡径する吸込部と、前記直管部の下流側に位置し、下流側に向けて拡径する吹出部と、を有し、前記吸込部は、前記ベルマウスの前記吸込部を空気の流れと平行な方向で断面視した状態において、「前記吸込部の外周端部のうち最大径を有する部分における前記軸流ファンの軸方向と平行な線Ｌ１」と「前記吸込部と前記直管部との接続部分における前記軸流ファンの軸方向と直交する方向の線Ｌ２」とがなす角度をθ０とし、「線Ｌ１と線Ｌ２との交点Ｐと前記吸込部の外周端部のうち最大径よりも小さく最小径よりも大きい径を有する部分とを結んだ直線Ｌ３」と「線Ｌ２」とがなす角度をθｉとしたとき、θ０＞θｉ＞０となる角度縮小部を少なくとも一つ有する。
2018016012.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸流ファンと、
前記軸流ファンの外周を囲むベルマウスと、を備え、
前記ベルマウスは、
円筒形状の直管部と、
前記直管部の上流側に位置し、上流側に向けて拡径する吸込部と、
前記直管部の下流側に位置し、下流側に向けて拡径する吹出部と、を有し、
前記吸込部は、
前記ベルマウスの前記吸込部を空気の流れと平行な方向で断面視した状態において、
「前記吸込部の外周端部のうち最大径を有する部分における前記軸流ファンの軸方向と平行な線Ｌ１」と「前記吸込部と前記直管部との接続部分における前記軸流ファンの軸方向と直交する方向の線Ｌ２」とがなす角度をθ０とし、
「線Ｌ１と線Ｌ２との交点Ｐと前記吸込部の外周端部のうち最大径よりも小さく最小径よりも大きい径を有する部分とを結んだ直線Ｌ３」と「線Ｌ２」とがなす角度をθｉとしたとき、
θ０＞θｉ＞０となる角度縮小部を少なくとも一つ有する
熱源機。
【請求項２】
前記角度縮小部は、
前記ベルマウスの前記吸込部を空気の流れと直交する方向で断面視した状態において、  前記吸込部の少なくとも一部に形成される凹部として構成される
請求項１に記載の熱源機。
【請求項３】
少なくとも２面に空気吸込口を有するケーシングと、
前記ケーシング内における前記空気吸込口に対応する位置に配設された熱交換器と、を有し、
前記ケーシングは、
前記空気吸込口の一つが側面に形成され、隔壁によって送風機室と機械室とが区画形成されており、
前記吸込部は、
前記角度縮小部が、
前記熱交換器のうち側面に配設される熱交換器側、及び、前記隔壁側の少なくとも一方に位置するように設置される
請求項１又は２に記載の熱源機。
【請求項４】
前記吸込部は、
前記ベルマウスの前記吸込部を空気の流れと平行な方向で断面視した状態において、
前記軸流ファンの外径をＤｆ、前記吸込部の半径をＲｉとしたとき、
Ｒｉ／Ｄｆ＞０．０５となるように構成されている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱源機。
【請求項５】
前記吹出部は、
前記ベルマウスの前記吸込部を空気の流れと平行な方向で断面視した状態において、
前記軸流ファンの外径をＤｆ、前記吹出部の半径をＲ０としたとき、
Ｒｏ／Ｄｆ＜０．０５となるように構成されている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱源機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱源機と、
前記熱源機と接続される負荷側機と、を有する
冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルマウスが設けられたファンを有する熱源機、及び、この熱源機を備えた冷凍サイクル装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置において、熱源機である室外機の送風性能を向上させることは従来から研究されている。そのようなものの１つとして、たとえば特許文献１に記載されているような空気調和装置が開示されている。特許文献１には、「ファンと、前記ファンの後方に熱交換器を配し、前方に吸い込み側と吹き出し側とを仕切る仕切り板を配し、前記仕切り板に前記ファンの後縁部外周を囲み吸い込み側に突出し、先端部を吹き出し側に開放端とした略円筒形の第１のオリフィスと、前記第１のオリフィスと同心で吹き出し側に広がる円錐形状の第２のオリフィスを前記第１のオリフィスの外側に連接して設けた室外機」が開示されている。【０００３】
特許文献１に開示されている構成によれば、「第２のオリフィスの形状を円錐形状の斜面にすること、また、第２のオリフィスの円錐形状の斜面を２段階にすることにより、大風量に対してもオリフィスからの剥離を防止し、さらに円錐形状の斜面に部分的に第１のオリフィスに対抗する平面を設けることにより空気の流れを円滑にし、風量の増大と騒音の減少を図ることができる」という効果を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１７９７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示された空気調和装置の室外機では、ファンを囲む直管部下流側が開放されているため、吹き出される空気の流れが乱れ、この空気が吹き出しグリルに衝突し騒音が増大してしまう。加えて、一般的にベルマウスは板金で構成されているため、１つのベルマウスに、上記の特許文献１のような吸い込み部に加え、吹き出し部を成形することは困難である。【０００６】
本発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、送風性能を向上させて低騒音化を図るようにした熱源機及び冷凍サイクル装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る熱源機は、軸流ファンと、前記軸流ファンの外周を囲むベルマウスと、を備え、前記ベルマウスは、円筒形状の直管部と、前記直管部の上流側に位置し、上流側に向けて拡径する吸込部と、前記直管部の下流側に位置し、下流側に向けて拡径する吹出部と、を有し、前記吸込部は、前記ベルマウスの前記吸込部を空気の流れと平行な方向で断面視した状態において、「前記吸込部の外周端部のうち最大径を有する部分における前記軸流ファンの軸方向と平行な線Ｌ１」と「前記吸込部と前記直管部との接続部分における前記軸流ファンの軸方向と直交する方向の線Ｌ２」とがなす角度をθ０とし、「線Ｌ１と線Ｌ２との交点Ｐと前記吸込部の外周端部のうち最大径よりも小さく最小径よりも大きい径を有する部分とを結んだ直線Ｌ３」と「線Ｌ２」とがなす角度をθｉとしたとき、θ０＞θｉ＞０となる角度縮小部を少なくとも一つ有するものである。【０００８】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記の熱源機と、前記熱源機と接続される負荷側機と、を有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る熱源機によれば、ベルマウスの吸込部の少なくとも一部に角度縮小部を形成したので、ケーシング内に流入した空気の流れを吸込部に沿わすことができ、空気の剥離を抑制でき、そのため低騒音化も実現できる。【００１０】
本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記の熱源機を有しているので、熱源機の内部に流入した空気の流れを、ベルマウスの吸込部に沿わすことができ、空気の剥離を抑制できるため、低騒音化したものになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１に係る熱源機の構成例を側面から見た断面模式図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る熱源機の構成例を正面から見た断面模式図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る熱源機の構成例を側面から見た断面模式図である。
【図４】従来の熱源機の構成例を側面から見た断面模式図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る熱源機の別の構成例を正面から見た断面模式図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る熱源機の構成例を上面から見た断面模式図である。
【図７】従来の熱源機の構成例を上面から見た断面模式図である。
【図８】本発明の実施の形態３に係る熱源機の構成例を側面から見た断面模式図である。
【図９】従来の熱源機の構成例を側面から見た断面模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る熱源機の構成例を側面から見た断面模式図である。
【図１１】従来の熱源機の構成例を側面から見た断面模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態５に係る空気調和装置の冷媒回路構成の一例を概略的に示す回路構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を適宜参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、図１を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、図１を含め、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。さらに、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、これらの記載に限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱源機５０Ａの構成例を側面から見た断面模式図である。図２は、熱源機５０Ａの構成例を正面から見た断面模式図である。図３は、熱源機５０Ａの構成例を側面から見た断面模式図である。図４は、従来の熱源機５０Ｘの構成例を側面から見た断面模式図である。図１〜図３に基づいて、熱源機５０Ａについて説明する。以下の説明において、図４に示す従来の熱源機５０Ｘと適宜比較するものとする。なお、従来の熱源機及びその構成要素については、各符号の末尾に「Ｘ」を付記して本発明の実施の形態に係る熱源機と区別するものとする（以下の実施の形態でも同様）。
【００１４】
＜熱源機５０Ａの構成＞
熱源機５０Ａは、空気調和装置等の冷凍サイクル装置の一構成である室外機、室外ユニットとして利用されるものである。つまり、熱源機５０Ａは、図示省略の負荷側機（室内機、室内ユニット）と接続されて空気調和装置等の冷凍サイクル装置を構成する。冷凍サイクル装置の一例である空気調和装置については、実施の形態５で説明する。
【００１５】
図１〜図３に示すように、熱源機５０Ａは、外郭を構成するケーシング１と、ケーシング１の内部に設置される熱交換器２と、ケーシング１の内部に設置され熱交換器２に空気を供給する軸流ファン４と、図示省略の圧縮機（実施の形態５で説明する圧縮機１０１）などと、で構成される。
【００１６】
ケーシング１は、少なくとも２面（たとえば、側面及び背面）に空気吸込口を有し、箱型に構成されている。また、ケーシング１の内部には図２に示す隔壁１１が設けられ、軸流ファン４が設置される送風機室と、圧縮機などが設置される機械室とが、区画形成されている。
【００１７】
熱交換器２は、ケーシング１の空気吸込口に対応する位置に配設されている。たとえば、熱交換器２は、空気吸込口がケーシング１の側面及び背面に形成されている場合には、ケーシング１の側面及び背面に形成されている空気吸込口に対応するように上面視Ｌ字形状に構成するとよい。
【００１８】
ケーシング１の前面側（図２に示す熱交換器側面側）にはフロントパネル８が設けられている。フロントパネル８には、空気が流れる開口部が開口形成されている。
また、軸流ファン４は、ケーシング１の内部に設置されるファンモータ３によって回転駆動される。ファンモータ３と軸流ファン４とは同軸で連結されている。
さらに、軸流ファン４は、ベルマウス３０によって囲繞されている。つまり、ベルマウス３０は、軸流ファン４の外周を囲むように設けられている。
【００１９】
ベルマウス３０は、円筒形状の直管部５と、直管部５の上流側において上流側に向けて拡径する断面円弧形状の吸込部６と、直管部５の下流側において下流側に向けて拡径する断面円弧形状の吹出部７と、を有する。直管部５は、径が一定の円筒形状であり、ベルマウス３０の軸線方向における中央部に位置している。吸込部６は、直管部５の上流側、つまりベルマウス３０の空気入口側に位置している。吹出部７は、直管部５の下流側、つまり、ベルマウス３０の空気出口側に位置している。なお、吸込部６及び吹出部７の断面形状が、完全な円弧形状でなくてもよい。
【００２０】
ここで、吸込部６について詳しく説明する。
図４に示すように、従来の熱源機５０Ｘの吸込部６Ｘを断面視した状態において、熱源機５０Ｘにおける吸込部６Ｘの外周端部のうち最大径を有する部分における軸流ファン４の軸方向と平行な線Ｌ１と、吸込部６Ｘから下流側端部（吸込部６Ｘと直管部５Ｘとの接続部分）における軸流ファン４の軸方向と直交する方向の線Ｌ２とがなす角度をθ０とする。そして、線Ｌ１と線Ｌ２との交点を交点Ｐとする。なお、線Ｌ１、線Ｌ２、交点Ｐについては、熱源機５０Ａでも同様に定義することができる。
【００２１】
次に、図１に示すように、熱源機５０Ａの吸込部６を断面視した状態において、交点Ｐを基準として、熱源機５０Ａにおける吸込部６の外周端部のうち最大径よりも小さく最小径よりも大きい径を有する部分と交点Ｐとを結んだ直線を線Ｌ３とする。そして、直線Ｌ３と線Ｌ２とがなす角度をθｉとする。
【００２２】
こうしたとき、吸込部６は、θ０＞θｉ＞０となるような角度縮小部１０を少なくとも一つ有するように構成されている。角度縮小部１０は、図２に示すように、角度θ０を基準として、角度が角度θ０よりも縮小されている部分であり、ベルマウス３０の周方向において幅を持たせた部分である。つまり、図２に示すようにベルマウス３０を吸込部６の位置で空気の流れと直交する方向で断面視した状態において、吸込部６の少なくとも一部に凹部ができるように角度縮小部１０を形成した。また、図１に示すようにベルマウス３０を吸込部６の角度縮小部１０の位置で空気の流れと平行な方向で断面視した状態において、吸込部６は、断面円弧形状の部分と断面直線形状の部分とを有している。
【００２３】
＜熱源機５０Ａの動作及び効果＞
熱源機５０Ａが動作を開始すると、図示省略の制御装置がファンモータ３を駆動することにより軸流ファン４も回転駆動される。軸流ファン４が回転することにより、熱交換器２側から空気の吸い込み流れが発生する。そして、熱源機５０Ａの外部の空気が熱源機５０Ａの内部に吸入される。具体的には、熱源機５０Ａの外部の空気は、図１の紙面左側から熱源機５０Ａの内部に流入する。なお、軸流ファン４から離れた位置ほど軸流ファン４への空気の流れを吸い込む力が弱い。
【００２４】
従来の熱源機５０Ｘにおいては、図４に示すように、軸流ファン４Ｘから離れた位置ほど軸流ファン４Ｘへの空気の流れを吸い込む力が弱く、熱源機５０Ｘの内部に流入した空気は、フロントパネル８Ｘの背面に一度衝突し、そのままフロントパネル８Ｘの背面を沿って流れ、ベルマウス３０Ｘの外壁を沿うように流れることになる。
そのため、熱源機５０Ｘの内部に流入した空気は、熱交換器２Ｘから直接軸流ファン４Ｘへは導かれず、一度フロントパネル８Ｘの背面に衝突し、フロントパネル８Ｘの背面及びベルマウス３０Ｘの外壁で集中し、風速が増加していくことになる。
【００２５】
そのまま風速を増加させつつ、ベルマウス３０Ｘの吸込部６Ｘの上流側端部９Ｘにて空気の流れが離脱する。離脱した空気の流れは、軸流ファン４Ｘの軸中心とは反対側へ向かう、すなわち逆流となっている。このため、本来、軸流ファン４Ｘに吸い込まれ、ベルマウス３０Ｘの吸込側に沿う流れが、その逆流に押し戻されることになる。これにより、風量が減少してしまい、さらにはベルマウス３０Ｘの吸込側で沿わず、剥離が発生し、通風抵抗となってしまう。
【００２６】
離脱時の空気の流れの角度は、吸込部６Ｘの角度θ０によって決定され、吸込部６Ｘの上流側端部９Ｘの接線方向に流れる。たとえば、θ０が９０ｄｅｇで構成され、空気の流れの角度をθｖとしたとき、０ｄｅｇで空気が離脱することになる。なお、θｖは、フロントパネル８Ｘと水平の時に角度が０ｄｅｇとなる。
【００２７】
これに対し、熱源機５０Ａにおいては、吸込部６にθ０＞θｉ＞０となるような角度縮小部１０を設けている。そのため、図１に示すように角度縮小部１０の外壁を沿う空気の流れは、離脱時の流れの角度θｖが、０ｄｅｇより大きくなり、軸流ファン４側へ向き、逆流成分が減少することになる。このため、ベルマウス３０の吸込部６の上流側端部９で生じる空気の流れの剥離を抑制することができる。
【００２８】
さらに、図３に示すように、θ０となる部分における角度縮小部１０の近辺の空気流れを角度縮小部１０に集中できるため、ベルマウス３０の外壁を沿う空気の流れの速度が低下し、θ０となる角度縮小部１０の部分における空気の逆流を抑制することができる。このため、ベルマウス３０の吸込側端部で生じる空気の剥離を抑制することができる。また、熱源機５０Ａによれば、吸込部６が簡素な形状であるため、吹出部７と一体の成形が可能である。
【００２９】
＜ベルマウス３０の変形例＞
図５は、熱源機５０Ａの別の構成例を正面から見た断面模式図である。図５に基づいて、ベルマウス３０の変形例（以下、ベルマウス３０ａと称する）について説明する。また、ベルマウス３０ａの吸込部６に設けた角度縮小部１０を便宜的に角度縮小部１３として説明する。
【００３０】
図５に示すように、角度縮小部１３を、角度縮小部１３の範囲をもっとも角度を縮小させた位置の端部と直線的にそろえた形状としてもよい。つまり、図５に示すようにベルマウス３０ａを吸込部６の位置で空気の流れと直交する方向で断面視した状態において、角度縮小部１３はベルマウス３０ａの上下２カ所において水平方向に直線的となるように形成されている。このような形状とすることでも上記のような効果は得られる。しかしながら、範囲を広くしすぎるとベルマウス３０ａの軸流ファン４を囲む領域が小さくなることで、軸流ファン４による圧力回復が弱まり、かつ１つあたりのθ０部の外壁を沿う流れを引き込む力は変わらないため、角度縮小部１３の形成範囲は大きくしすぎるよりも複数個設けた方が好ましい。
【００３１】
実施の形態２．
図６は、本発明の実施の形態２に係る熱源機５０Ｂの構成例を上面から見た断面模式図である。図７は、従来の熱源機５０Ｘの構成例を上面から見た断面模式図である。図６に基づいて、熱源機５０Ｂについて説明する。以下の説明において、図７に示す従来の熱源機５０Ｘと適宜比較するものとする。なお、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、実施の形態１と同様の構成部分について適用される変形例は、本実施の形態２についても同様に適用される。
【００３２】
図６に示すように、熱交換器２は、ケーシング１の側面及び背面に位置するように上面視Ｌ字形状に構成されている。以下の説明において、ケーシング１の側面に位置している熱交換器２を便宜的に熱交換器１２と称するものとする。同様に、熱源機５０Ｘにおいても、ケーシング１Ｘの側面に位置している熱交換器２Ｘを熱交換器１２Ｘと称するものとする。
【００３３】
実施の形態２に係る熱源機５０Ｂにおいては、ベルマウス３０の吸込部６は、角度縮小部１０が、熱交換器１２側、もしくは、隔壁１１側、または、その両方に位置するように設置されている。
【００３４】
一方、従来の熱源機５０Ｘにおいては、図７に示すように、熱交換器１２Ｘのフロントパネル８Ｘの近傍から吸い込まれる空気の流れは直接ベルマウス３０Ｘの外壁へ向かうため、他の部位と比べてベルマウス３０Ｘの外壁の流速が大きい。また、従来の熱源機５０Ｘにおいては、隔壁１１Ｘにおいても、隔壁１１Ｘの壁面に流れが集中するため、まわりに比べ流速が大きい。
【００３５】
これに対し、熱源機５０Ｂでは、ベルマウス３０の吸込部６に角度縮小部１０を設けるようにしている。また、角度縮小部１０を、熱交換器１２側、もしくは、隔壁１１側、または、その両方に位置させている。これにより、熱源機５０Ｂでは、図６に示すように、実施の形態１に係る熱源機５０Ａが奏する効果がより一層得られるようになる。
【００３６】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係る熱源機５０Ｃの構成例を側面から見た断面模式図である。図９は、従来の熱源機５０Ｘの構成例を側面から見た断面模式図である。図８に基づいて、熱源機５０Ｃについて説明する。以下の説明において、図９に示す従来の熱源機５０Ｘと適宜比較するものとする。なお、実施の形態３では実施の形態１、２との相違点を中心に説明し、実施の形態１、２と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、実施の形態１と同様の構成部分について適用される変形例は、本実施の形態３についても同様に適用される。
【００３７】
図８に示すように、実施の形態３に係る熱源機５０Ｃのベルマウス３０においては、ベルマウス３０を吸込部６の位置で空気の流れと平行な方向で断面視した状態において、軸流ファン４の外径をＤｆ、吸込部６の半径をＲｉとしたとき、吸込部６が、Ｒｉ／Ｄｆ＞０．０５となるように構成されている。
【００３８】
図９に示すように、従来の熱源機５０Ｘの軸流ファン４Ｘは、翼の正圧面側と負圧面側の圧力差から翼端渦（図９に示す矢印１４Ｘ）という空気の流れの逆流が生じる。一般的な熱源機（たとえば熱源機５０Ｘ）に搭載される軸流ファンの翼端渦の大きさは、おおよそ０．０５Ｄｆとなる。翼面上で発生した翼端渦は、粘性の影響からベルマウスに引き込まれ、翼面上から剥離し、ベルマウスへ付着しつつ下流へ流れる。
【００３９】
これに対し、熱源機５０Ｃでは、図８に示すようにＲｉ／Ｄｆ＞０．０５とすることで、ベルマウス３０の吸込部６を翼端渦（図８に示す矢印１４）よりも大きくしている。これにより、翼端渦が付着する領域においても、ベルマウス３０の吸込部６側端部に流れを沿わすことができる。また、ベルマウス３０の吸込部６の空気の剥離を抑制することで、翼端渦を下流側へ押し込むことができるため、より風量が増大し低騒音化する。
【００４０】
実施の形態４．
図１０は、本発明の実施の形態４に係る熱源機５０Ｄの構成例を側面から見た断面模式図である。図１１は、従来の熱源機５０Ｘの構成例を側面から見た断面模式図である。図１０に基づいて、熱源機５０Ｄについて説明する。以下の説明において、図１１に示す従来の熱源機５０Ｘと適宜比較するものとする。なお、実施の形態４では実施の形態１〜３との相違点を中心に説明し、実施の形態１〜３と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、実施の形態１と同様の構成部分について適用される変形例は、本実施の形態４についても同様に適用される。
【００４１】
図１０に示すように、実施の形態４に係る熱源機５０Ｄのベルマウス３０においては、ベルマウス３０を吸込部６の位置で空気の流れと平行な方向で断面視した状態において、軸流ファン４の外径をＤｆ、吹出部７の半径をＲ０としたとき、吹出部７がＲｏ／Ｄｆ＜０．０５となるように構成されている。
【００４２】
実施の形態３で説明したように、翼端渦（図１１に示す矢印１４Ｘ）は、ベルマウスに付着したまま下流へ流れ、吹出部を通過していく。吹出部は、拡大とともに空気の流れが拡散するため、円筒形状の直管部よりも外側の領域での風速が遅くなる。そこで、実施の形態１〜３の構成を採用することにより、翼端渦を下流に押し込むことができるようになっている。
【００４３】
しかしながら、図１１に示すように、吹出部７ＸがＲｏ／Ｄｆ＞０．０５である場合、吹出部７Ｘを流れる翼端渦が、風速の遅い直管部５Ｘよりも外側へ移行してしまい、押し出しが弱まることになる。
それに対し、実施の形態４に係る熱源機５０Ｄでは、吹出部７がＲｏ／Ｄｆ＜０．０５となるように構成されているので、図１０に示すように、吹出部７が翼端渦（図１０に示す矢印１４）よりも小さくできる。このため、実施の形態４では、直管部５よりも外側へ翼端渦が移行することなく、風速の早い領域で押し出すことができることになる。よって、熱源機５０Ｄでは、より風量が増加し、低騒音化を実現できる。
【００４４】
実施の形態５．
図１２は、本発明の実施の形態５に係る空気調和装置１００の冷媒回路構成の一例を概略的に示す回路構成図である。図１２に基づいて、空気調和装置１００について説明する。なお、本実施の形態５では実施の形態１〜４との相違点を中心に説明し、実施の形態１〜４と同一部分には、同一符号を付して説明を省略するものとする。また、図１２では、冷房運転時の冷媒の流れを破線矢印で示し、暖房運転時の冷媒の流れを実線矢印で示している。
【００４５】
空気調和装置１００は、冷凍サイクル装置の一例であり、室外機１００Ａ及び室内機１００Ｂを構成として備えている。
室外機１００Ａには、圧縮機１０１、流路切替装置１０２、絞り装置１０４、第２熱交換器１０５、及び、第２熱交換器１０５に付設されている送風機１０７が収容されている。空気調和装置１００は、実施の形態１〜４のいずれかに係る熱源機を室外機１００Ａとして備えている。
室内機１００Ｂには、第１熱交換器１０３、及び、第１熱交換器１０３に付設されている送風機１０７が収容されている。
【００４６】
そして、図１２に示すように、圧縮機１０１、第１熱交換器１０３、絞り装置１０４、及び、第２熱交換器１０５が、冷媒配管１１０によって接続され、冷媒回路が形成されている。送風機１０７は、第１熱交換器１０３および第２熱交換器１０５に付設され、第１熱交換器１０３及び第２熱交換器１０５に空気を供給するようになっている。なお、送風機１０７はいずれも送風機用モータ１０８により回転される。
【００４７】
圧縮機１０１は、冷媒を圧縮するものである。圧縮機１０１で圧縮された冷媒は、吐出されて第１熱交換器１０３へ送られる。圧縮機１０１は、例えば、ロータリ圧縮機、スクロール圧縮機、スクリュー圧縮機、往復圧縮機等で構成することができる。
【００４８】
流路切替装置１０２は、暖房運転と冷房運転とにおいて冷媒の流れを切り替えるものである。つまり、流路切替装置１０２は、暖房運転時には圧縮機１０１と第１熱交換器１０３とを接続するように切り替えられ、冷房運転時には圧縮機１０１と第２熱交換器１０５とを接続するように切り替えられる。なお、流路切替装置１０２は、たとえば四方弁で構成するとよい。ただし、二方弁又は三方弁の組み合わせを流路切替装置１０２として採用してもよい。
【００４９】
第１熱交換器１０３は、暖房運転時には凝縮器として機能し、冷房運転時には蒸発器として機能するものである。つまり、凝縮器として機能する場合、第１熱交換器１０３は、圧縮機１０１から吐出された高温高圧の冷媒と送風機１０７により供給される空気とが熱交換し、高温高圧のガス冷媒が凝縮する。一方、蒸発器として機能する場合、第１熱交換器１０３は、絞り装置１０４から流出された低温低圧の冷媒と送風機１０７により供給される空気とが熱交換し、低温低圧の液冷媒または二相冷媒が蒸発する。
【００５０】
絞り装置１０４は、第１熱交換器１０３又は第２熱交換器１０５から流出した冷媒を膨張させて減圧するものである。絞り装置１０４は、例えば冷媒の流量を調整可能な電動膨張弁等で構成するとよい。なお、絞り装置１０４としては、電動膨張弁だけでなく、受圧部にダイアフラムを採用した機械式膨張弁、または、キャピラリーチューブ等を適用することも可能である。
【００５１】
第２熱交換器１０５は、暖房運転時には蒸発器として機能し、冷房運転時には凝縮器として機能するものである。つまり、蒸発器として機能する場合、第２熱交換器１０５は、絞り装置１０４から流出された低温低圧の冷媒と送風機１０７により供給される空気とが熱交換し、低温低圧の液冷媒または二相冷媒が蒸発する。一方、凝縮器として機能する場合、第２熱交換器１０５は、圧縮機１０１から吐出された高温高圧の冷媒と送風機１０７により供給される空気とが熱交換し、高温高圧のガス冷媒が凝縮する。
【００５２】
ここで、空気調和装置１００は、実施の形態１〜４のいずれかに係る熱源機を備えているので、第２熱交換器１０５が、実施の形態１〜４のいずれかに係る熱源機に収容されている熱交換器２である。同様に、第２熱交換器１０５に空気を供給する送風機１０７が、実施の形態１〜４に係る熱源機に収容されている軸流ファン４であり、送風機用モータ１０８が、実施の形態１〜４に係る熱源機に収容されているファンモータ３である。
【００５３】
＜空気調和装置１００の動作＞
次に、空気調和装置１００の動作について、冷媒の流れとともに説明する。ここでは、熱交換流体が空気であり、被熱交換流体が冷媒である場合を例に、空気調和装置１００の動作について説明する。
【００５４】
まず、空気調和装置１００が実行する冷房運転について説明する。なお、冷房運転時の冷媒の流れは、図１２の破線矢印で示している。
【００５５】
図１２に示すように、圧縮機１０１を駆動させることによって、圧縮機１０１から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、破線矢印にしたがって冷媒が流れる。圧縮機１０１から吐出した高温高圧のガス冷媒（単相）は、流路切替装置１０２を介して凝縮器として機能する第２熱交換器１０５に流れ込む。第２熱交換器１０５では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、送風機１０７によって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒（単相）になる。
【００５６】
第２熱交換器１０５から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置１０４によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する第１熱交換器１０３に流れ込む。第１熱交換器１０３では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、送風機１０７によって供給される空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒（単相）になる。第１熱交換器１０３から送り出された低圧のガス冷媒は、流路切替装置１０２を介して圧縮機１０１に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機１０１から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
【００５７】
次に、空気調和装置１００が実行する暖房運転について説明する。なお、暖房運転時の冷媒の流れは、図１２の実線矢印で示している。
【００５８】
図１２に示すように、圧縮機１０１を駆動させることによって、圧縮機１０１から高温高圧のガス状態の冷媒が吐出する。以下、実線矢印にしたがって冷媒が流れる。圧縮機１０１から吐出した高温高圧のガス冷媒（単相）は、流路切替装置１０２を介して凝縮器として機能する第１熱交換器１０３に流れ込む。第１熱交換器１０３では、流れ込んだ高温高圧のガス冷媒と、送風機１０７によって供給される空気との間で熱交換が行われて、高温高圧のガス冷媒は、凝縮して高圧の液冷媒（単相）になる。
【００５９】
第１熱交換器１０３から送り出された高圧の液冷媒は、絞り装置１０４によって、低圧のガス冷媒と液冷媒との二相状態の冷媒になる。二相状態の冷媒は、蒸発器として機能する第２熱交換器１０５に流れ込む。第２熱交換器１０５では、流れ込んだ二相状態の冷媒と、送風機１０７によって供給される空気との間で熱交換が行われて、二相状態の冷媒のうち液冷媒が蒸発して低圧のガス冷媒（単相）になる。第２熱交換器１０５から送り出された低圧のガス冷媒は、流路切替装置１０２を介して圧縮機１０１に流れ込み、圧縮されて高温高圧のガス冷媒となって、再び圧縮機１０１から吐出する。以下、このサイクルが繰り返される。
【００６０】
なお、空気調和装置１００に使用する冷媒を特に限定するものではなく、Ｒ４１０Ａ、Ｒ３２、ＨＦＯ１２３４ｙｆ等の冷媒を使用しても効果を発揮することができる。
また、作動流体としては空気および冷媒の例を示したが、これに限定するものではなく、他の気体、液体、気液混合流体を用いても、同様の効果を発揮する。つまり、作動流体は変化するものであり、どの場合であっても効果を奏することになる。
【００６１】
また、空気調和装置１００については、鉱油系、アルキルベンゼン油系、エステル油系、エーテル油系、フッ素油系など、冷媒に油が溶ける、溶けないにかかわらず、どんな冷凍機油について用いることができる。
さらに、空気調和装置１００のその他の例としては、給湯器や冷凍機、空調給湯複合機などがあり、いずれの場合も製造が容易で、熱交換性能を向上し、エネルギ効率を向上させることができる。
【００６２】
以上のように、空気調和装置１００によれば、実施の形態１〜５のいずれかに係る熱源機を備えているので、熱源機の内部に流入した空気の流れを、ベルマウス３０の吸込部６に沿わすことができ、空気の剥離を抑制できるため、低騒音化する。さらに空気調和装置１００によれば、吸込部６が簡素な形状であるため、吹出部７と一体の成形が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１  ケーシング、１Ｘ  ケーシング、２  熱交換器、２Ｘ  熱交換器、３  ファンモータ、３Ｘ  ファンモータ、４  軸流ファン、４Ｘ  軸流ファン、５  直管部、５Ｘ  直管部、６  吸込部、６Ｘ  吸込部、７  吹出部、７Ｘ  吹出部、８  フロントパネル、８Ｘ  フロントパネル、９  上流側端部、９Ｘ  上流側端部、１０  角度縮小部、１１  隔壁、１１Ｘ  隔壁、１２  熱交換器、１２Ｘ  熱交換器、１３  角度縮小部、１４  翼端渦、１４Ｘ  翼端渦、３０  ベルマウス、３０Ｘ  ベルマウス、３０ａ  ベルマウス、５０Ａ  熱源機、５０Ｂ  熱源機、５０Ｃ  熱源機、５０Ｄ  熱源機、５０Ｘ  熱源機、１００  空気調和装置、１００Ａ  室外機、１００Ｂ  室内機、１０１  圧縮機、１０２  流路切替装置、１０３  第１熱交換器、１０４  絞り装置、１０５  第２熱交換器、１０７  送風機、１０８  送風機用モータ、１１０  冷媒配管。
【図１】
2018016012.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年10月15日(2018.10.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明に係る熱源機は、軸流ファンと、前記軸流ファンの外周を囲むベルマウスと、を備え、前記ベルマウスは、円筒形状の直管部と、前記直管部の上流側に位置し、上流側に向けて拡径する吸込部と、前記直管部の下流側に位置し、下流側に向けて拡径する吹出部と、を有し、前記吸込部は、前記ベルマウスの前記吸込部を空気の流れと平行な方向で断面視した状態において、「前記吸込部の外周端部のうち最大径を有する部分における前記軸流ファンの軸方向と平行な線Ｌ１」と「前記吸込部と前記直管部との接続部分における前記軸流ファンの軸方向と直交する方向の線Ｌ２」とがなす角度をθ０とし、「線Ｌ１と線Ｌ２との交点Ｐと前記吸込部の外周端部のうち最大径よりも小さく最小径よりも大きい径を有する部分とを結んだ直線Ｌ３」と「線Ｌ２」とがなす角度をθｉとしたとき、θ０＞θｉ＞０となる角度縮小部を少なくとも一つ有し、前記角度縮小部は、前記ベルマウスの前記吸込部を空気の流れと直交する方向で断面視した状態において、直線となるように形成されているものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸流ファンと、
前記軸流ファンの外周を囲むベルマウスと、を備え、
前記ベルマウスは、
円筒形状の直管部と、
前記直管部の上流側に位置し、上流側に向けて拡径する吸込部と、
前記直管部の下流側に位置し、下流側に向けて拡径する吹出部と、を有し、
前記吸込部は、
前記ベルマウスの前記吸込部を空気の流れと平行な方向で断面視した状態において、
「前記吸込部の外周端部のうち最大径を有する部分における前記軸流ファンの軸方向と平行な線Ｌ１」と「前記吸込部と前記直管部との接続部分における前記軸流ファンの軸方向と直交する方向の線Ｌ２」とがなす角度をθ０とし、
「線Ｌ１と線Ｌ２との交点Ｐと前記吸込部の外周端部のうち最大径よりも小さく最小径よりも大きい径を有する部分とを結んだ直線Ｌ３」と「線Ｌ２」とがなす角度をθｉとしたとき、
θ０＞θｉ＞０となる角度縮小部を少なくとも一つ有し、
前記角度縮小部は、
前記ベルマウスの前記吸込部を空気の流れと直交する方向で断面視した状態において、直線となるように形成されている
熱源機。
【請求項２】
前記角度縮小部は、
前記ベルマウスの上下２カ所において水平方向に直線となるように形成されている
請求項１に記載の熱源機。
【請求項３】
少なくとも２面に空気吸込口を有するケーシングと、
前記ケーシング内における前記空気吸込口に対応する位置に配設された熱交換器と、を有し、
前記ケーシングは、
前記空気吸込口の一つが側面に形成され、隔壁によって送風機室と機械室とが区画形成されており、
前記吸込部は、
前記角度縮小部が、
前記熱交換器のうち側面に配設される熱交換器側、及び、前記隔壁側の少なくとも一方に位置するように設置される
請求項１又は２に記載の熱源機。
【請求項４】
前記吸込部は、
前記ベルマウスの前記吸込部を空気の流れと平行な方向で断面視した状態において、
前記軸流ファンの外径をＤｆ、前記吸込部の半径をＲｉとしたとき、
Ｒｉ／Ｄｆ＞０．０５となるように構成されている
請求項１〜３のいずれか一項に記載の熱源機。
【請求項５】
前記吹出部は、
前記ベルマウスの前記吸込部を空気の流れと平行な方向で断面視した状態において、
前記軸流ファンの外径をＤｆ、前記吹出部の半径をＲ０としたとき、
Ｒｏ／Ｄｆ＜０．０５となるように構成されている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱源機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の熱源機と、
前記熱源機と接続される負荷側機と、を有する
冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
2018016012.tif 000015
2018016012.tif 000016