(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の主板に多数の前向き翼が環状に並ぶ多翼羽根車と、前記多翼羽根車を収納するらせん形状の外周壁を有するスクロールケーシングとを備え、前記らせんの巻き始め近傍に前記スクロールケーシングの外周壁の一部を弦状の形状になるように縮小したカット部を設け、前記カット部の前記多翼羽根車と前記スクロールケーシングの外周壁との最短距離Ｙ３を、前記スクロールケーシングの舌部と前記多翼羽根車間の最短距離Ｙ１よりも広くすることを特徴とする多翼ファンのスクロールケーシング。
【請求項２】
らせんの巻き始め近傍に設けたカット部の外周壁と多翼羽根車との最短距離Ｙ３が、スクロールケーシングの舌部と前記多翼羽根車との最短距離Ｙ１に対し、１５０％以下にしたことを特徴とする請求項１記載の多翼ファンのスクロールケーシング。
【請求項３】
多翼羽根車の中心を挟んで、らせんの巻き始め近傍に設けたカット部の反対側にもスクロールケーシングの外周壁を弦状の形状になるよう縮小したカット部を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の多翼ファンのスクロールケーシング。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機等に好適な多翼ファンのスクロールケーシングに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
円盤状の主板に多数の前向き翼が環状に並ぶ構成の多翼羽根車は、シロッコファンとも呼ばれ、小型で大風量が得られ、静圧も高い上に比較的低騒音であることから、空気調和機等に広く使われている。しかし、多翼羽根車は羽根車外周の旋回流れを集めて吹き出し口に送るとともに、静圧を上昇させるために、スクロールケーシングを必要とする。このため、多翼羽根車を一定のサイズを持った機器に収納する場合、スクロールケーシングに内蔵して収納する必要があるために、相対的に小さい径の多翼羽根車しか収納できず、そのために騒音が上がってしまうという課題がある。
【０００３】
これに対し、一定サイズの機器にはスクロールケーシングのサイズを縮小して、相対的に大きい径の多翼羽根車を収納することが考えられるが、その一例に、特開平８−３１３０４０号公報に示されているような構成のものがある。
【０００４】
以下、その構成について、図６を参照しながら説明する。
【０００５】
図６において、１０１は天井埋め込み型空気調和機の機器本体であり、一般的に天井面Ｒから上の部分（天井裏）に設けられ、下側のカバーパネル１０２の両サイドに案内板１０３で仕切られた空気の吸込口１０４と吹出口１０５を有し、内部に多翼羽根車１０７を収納したスクロールケーシング１０８を備えている。吸込口１０４より流入した空気は、フィルタ１０６を通り、紙面側のスクロールケーシング中心部の吸い込み口１０８ａから多翼羽根車１０７に吸い込まれ、渦巻き状のスクロールケーシング１０８を介し出口である上方の吹き出し口１０８ｂより吹き出され、熱交換器１０９を経て吹出口１０５より室内に吹き出される。
【０００６】
上記構成において、天井面Ｒから上の機器本体１０１の高さサイズは小さくしたい一方で、多翼羽根車１０７は低騒音化のため径を大きくしたい。このために、従来の構成のものでは、スクロールケーシング１０８の舌部１０８ｃからの角度θが２００°付近の比較的吹き出し口１０８ｂに近い部分で、外周壁の一部を弦状の形状になるように縮小したカット部１０８ｄを形成し、これにより、相対的に大きい径の多翼羽根車１０７を収納して低騒音化を図っていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、外周壁の一部を弦状に短縮したカット部１０８ｄにより、スクロールケーシング１０８内の流路が急激に狭くなり、その後急拡大するため、流れが大きく乱されて騒音性能が低下する。したがって、上記のような構成では、多翼羽根車１０７の相対的径拡大の効果が、スクロールケーシング外周壁のカット部を設けることによって生じる騒音性能低下を上回った場合に限り、その差の分のみの効果しか得られないという課題を有していた。
【０００８】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、低騒音かつ収納性に優れた多翼ファンのスクロールケーシングを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、円盤状の主板に多数の前向き翼が環状に並ぶ多翼羽根車、すなわたシロッコファンと、そのシロッコファンを収納するらせん形状の外周壁を有するスクロールケーシングとを備え、前記スクロールケーシングのらせんの巻き始め近傍にその外周壁の一部が弦状の形状になるように縮小したカット部を設けるもので、前記カット部の前記多翼羽根車と前記スクロールケーシングの外周壁との最短距離Ｙ３を、前記スクロールケーシングの舌部と前記多翼羽根車間の最短距離Ｙ１よりも広くするものである。また、さらにファン軸をはさんでその反対側のスクロールケーシングの外周壁にも同様に弦状の形状になるように縮小したカット部を設けたものである。
【００１０】
上記構成によれば、らせんの巻き始め近傍に設けたカット部により、騒音性能低下を最小限に抑え、かつ、収納性にも優れた多翼ファンのスクロールケーシングを得ることができる。また、ファン軸をはさんで設けた反対側の吹き出し口に近い部分のカット部のカット縮小量を減らすことができ、このため従来の構成で課題となったスクロールケーシング内の流路の急縮小とその後の急拡大による騒音性能低下の現象を最小限に抑えることができるとともに、２個所のカット部でスクロールケーシングのサイズの縮小量の合計を確保することで、収納性にも優れた多翼ファンのスクロールケーシングを得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、円盤状の主板に多数の前向き翼が環状に並ぶ多翼羽根車と、その多翼羽根車を収納するらせん形状の外周壁を有するスクロールケーシングとを備え、らせんの巻き始め近傍にスクロールケーシングの外周壁の一部を弦状の形状になるように縮小したカット部を設け、そのカット部の多翼羽根車とスクロールケーシングの外周壁との最短距離Ｙ３を、スクロールケーシングの舌部と多翼羽根車間の最短距離Ｙ１よりも広くするようにしたものである。
【００１２】
そして、この構成によれば、必要なスクロールケーシングのサイズの縮小量が少ない場合、流量が小さく、スクロールケーシング内の流路の急縮小とその後の急拡大によって生ずる騒音性能低下の現象の少ない、らせんの巻き始め近傍のみに、スクロールケーシングの外周壁の一部を弦状の形状になるように縮小したカット部を設けることで、騒音性能低下を最小限に抑え、かつ、収納性にも優れた多翼ファンのスクロールケーシングを得ることができる。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１の発明において、らせんの巻き始め近傍の前記カット部において、カット部の外周壁と多翼羽根車との最短距離Ｙ３が、スクロールケーシングの舌部と多翼羽根車との最短距離Ｙ１に対し、１５０％以下にしたものである。
【００１４】
そして、この構成によれば、前記同様スクロールケーシング内の騒音性能低下の少ないらせんの巻き始め近傍で、スクロールケーシングの外周壁の一部を弦状の形状になるように舌部との関係において最大限に縮小し、これにより、収納性を最大限に良くしたり、多翼羽根車の中心を挟んで反対側の外周壁に設けられる騒音性能低下の大きいカット部の縮小量を最小限にすることができる。
【００１５】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２記載の発明において、多翼羽根車の中心を挟んで、らせんの巻き始め近傍に設けたカット部の反対側にもスクロールケーシングの外周壁を弦状の形状になるように縮小したカット部を設けたものである。そして、この構成によれば、上記２個所のカット部を設けることにより吹き出し口部近傍のカット部のカット縮小量を減らすことができ、このため従来のカット部で見られたスクロールケーシング内の流路の急縮小とその後の急拡大を抑制することができ、騒音性能低下の現象を最小限に抑えることができる。また２個所のカット部によりスクロールケーシングのサイズの縮小量の合計を確保でき、低騒音かつ収納性に優れた多翼ファンのスクロールケーシングが得られる。
【００１６】
【実施例】
以下、本発明の一実施例について、図面を参照して説明する。
【００１７】
図１（ａ）は、本発明の多翼羽根車を内蔵するスクロールケーシングを収納した天井埋め込み型空気調和機の室内ユニットの平面断面図で、（ｂ）は横断面図である。
【００１８】
図１（ａ）、（ｂ）において、１は室内ユニットの本体であり、天井面Ｒから上の部分（天井裏）に設けられ、下側のカバーパネル２の一方側に案内板３で仕切られた空気の吸込口４と他方側に吹出口５を有し、本体内部にモータ６によって回転駆動される一対の多翼羽根車７をそれぞれ内蔵したスクロールケーシング８を備えている。多翼羽根車７は円盤状の主板７ａの両側に多数の前向き翼７ｂを環状に並べた羽根車であり、らせん形状の外周壁を有するスクロールケーシング８に内蔵されている。スクロールケーシング８はそのらせん中心部にベルマウスを備えた吸い込み口８ａとらせん端部に吹き出し口８ｂを備え、さらにらせんの巻き始め近傍にスクロールケーシング８の外周壁の一部を弦状に縮小カットしたカット部８ｃと多翼羽根車７の中心を挟んでその反対側にも同様にスクロールケーシング８の外周壁の一部を弦状に縮小カットしたカット部８ｄを有している。またスクロールケーシング８の周りには吸い込み口８ａを囲むように熱交換器９を有している。
【００１９】
上記構成において、多翼羽根車７の回転によってカバーパネル２の吸込口４から流入した空気は、吸い込み流路を経て、熱交換器９を通過し、ベルマウスを備えた吸い込み口８ａから多翼羽根車７に入り、スクロールケーシング８内を通過して吹き出し口８ｂに至り、カバーパネル２の吹出口５より室内に送風される。
【００２０】
ここで、本実施例の天井埋め込み型空気調和機の室内ユニットでは、設置の自由度を増すために天井面Ｒから上の本体高さをできる限り小さくしたい。
【００２１】
一方、内部に収納される多翼羽根車７は径を大きくすれば、風量に対する騒音値が低くなるが、それに応じて同比率でスクロールケーシング８も大型化する必要がある。これに対し、径大の多翼羽根車７を、これを収納するスクロールケーシング８のＡ部及びＢ部の２個所に外周壁を弦状の形状になるように縮小したカット部８ｃ、８ｄを設けて同じ本体高さの中に納めるようにした。
【００２２】
図２は、スクロールケーシングのみの各種の概略構成図である。図２の中で、本体高さを維持するためには、図中の２点鎖線Ｃ，Ｄの中にスクロールケーシング８を収める必要がある。
【００２３】
図中、（イ）は多翼羽根車径が小さく、スクロールケーシング８は線Ｃ，Ｄの中に収まっている。これに対し図中の（ロ）は（イ）よりも騒音性能向上のために多翼羽根車径を大きくして、相似にスクロールケーシング８を大きくしたものであるが、スクロールケーシング８は線Ｃ，Ｄの中に収まらない。そこで、図中の（ハ）は、従来例と同様に、スクロールケーシング８の吹き出し口８ｂに近い位置Ｂ部の外周壁を弦状の形状になるように縮小して、図のように線Ｃ，Ｄの中に収めるようにした。
【００２４】
これに対し、図中の（ニ）は、Ｂ部とは羽根車中心を挟んでその反対側の巻き始めに近い位置のＡ部でも外周壁を弦状の形状になるように縮小して、そのことにより、図中の（ハ）に比べてＢ部での縮小分を小さくしても、同図に示す線Ｃ，Ｄの中に収めることができた。
【００２５】
ここで、Ａ部、Ｂ部各々の場所でのスクロールケーシング８の縮小の特徴を説明する。
【００２６】
縮小しているＢ部は、らせんの巻き始めから遠く、吹き出し口８ｂに近いため、多翼羽根車７の外周と、スクロールケーシング８の外周とに距離があって、この部分では、縮小できる寸法が大きく、スクロールケーシング８の寸法の縮小の目的には有効な位置である。
【００２７】
しかし、前述したように、このような縮小はスクロールケーシング内の流路の急縮小、急拡大につながり、大きい空気流の乱れを起こして、流量性能の低下や、騒音の増加を招く。特に、Ｂ部はスクロールケーシング内の流量も多く、大きい性能低下を招き易い。
【００２８】
逆に、Ａ部での縮小は性能への影響は少ないものの、多翼羽根車７の外周と、スクロールケーシング８の外周との距離が小さく縮小できる寸法が少ないため、スクロールケーシング８の寸法の大幅縮小は不可能である。しかし、Ａ部はスクロールケーシング内の流量も少なく、性能低下量は小さい。
【００２９】
ここで、図３はスクロールケーシング８のＡ部とＢ部を各々縮小した場合の性能低下量の実測値のグラフである。
【００３０】
本実施例の天井埋め込み型空気調和機の室内ユニットに、直径１５０ｍｍの多翼羽根車７を収納する場合、スクロールケーシング８のＡ部とＢ部のカット合計で２３ｍｍのスクロールケーシングの縮小が必要である。そこで、Ａ部とＢ部の縮小量の配分を変えて、性能低下量を同一風量を出す場合の騒音増加に換算して比較した。
【００３１】
図３より、騒音増加量はＡ部でのスクロールケーシング８の縮小量（Ａ部縮小量）を最大７ｍｍにしたとき、騒音増加量が最も少なくなることがわかる。このときの図２中の（ロ）に対する騒音増加量は実測結果より１ｄＢであり、従来例のようなＢ部のみで２３ｍｍ縮小した場合の騒音増加量の３ｄＢに比べて著しく性能が向上した。
【００３２】
ちなみに、このような縮小を一切せずに多翼羽根車７の径を１３０ｍｍまで小さくして同一寸法の室内ユニットの本体１に収納した図２の（イ）の形態の場合、（ロ）に対して５ｄＢの騒音増加が実測されており、本実施例相当の同図（ニ）での騒音増加が、非常に少なく抑えられていることがわかる。
【００３３】
次に、図４のスクロールケーシングの要部拡大図に基づいて、さらに詳細に説明する。
【００３４】
上記の説明で、Ａ部の縮小幅を最大７ｍｍとしたのは、本実施例の場合、それ以上縮小量を増やすと、カット部８ｃと多翼羽根車７との距離が狭くなりすぎて、騒音増や接触のおそれがあるためである。そして、その場合の限界の目安としては、Ａ部での多翼羽根車７とスクロールケーシング８の外周壁との最短距離Ｙ３を、舌部８ｅと多翼羽根車７間の最短距離Ｙ１程度以上にするのが実用的である。また、Ａ部での多翼羽根車７とスクロールケーシング８の外周壁との最短距離Ｙ３が、舌部８ｅと多翼羽根車７間の最短距離Ｙ１の１５０％以上になると、縮小量が小さくなり過ぎて収納性への寄与が少なくなるため、Ａ部での多翼羽根車７とスクロールケーシング８の外周壁との最短距離Ｙ３は、舌部８ｅと多翼羽根車７との最短距離Ｙ１の１５０％以下に止めるのが実用的である。
【００３５】
また、多翼羽根車７とスクロールケーシング８をある限定されたサイズの筐体内に効率よく収納しようとする場合、スクロールケーシング８や筐体の形態により、縮小すべきスクロールケーシング８の外周壁の位置は本実施例とは異なる場合もあるが、多翼羽根車７の中心を挟んで両側に縮小位置を置けば、本発明の効果は広く得られるものである。
【００３６】
また、必要とするスクロールケーシング８の縮小量が小さい場合は、図５（ａ）、（ｂ）のように上記したＡ、Ｂ部両側の縮小位置のうちの、らせん巻き始めに近い位置側のみ縮小すればよいことは明白である。
【００３７】
また、上記の実施例はいずれも、スクロールケーシング８の両側に吸い込み口８ａがあるが、片側のみに吸い込み口があるスクロールケーシングでも同様の効果を奏する。
【００３８】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、本発明は、円盤状の主板に多数の前向き翼が環状に並ぶ多翼羽根車と、その多翼羽根車を収納するらせん形状の外周壁を有するスクロールケーシングとを備え、らせんの巻き始め近傍にスクロールケーシングの外周壁の一部を弦状の形状になるように縮小したカット部を設け、前記カット部の前記多翼羽根車と前記スクロールケーシングの外周壁との最短距離Ｙ３を、前記スクロールケーシングの舌部と前記多翼羽根車間の最短距離Ｙ１よりも広くすることにより、必要なスクロールケーシングサイズの縮小量が少ない場合、流量が小さく、しかもスクロールケーシング内の流路が急激に狭くなりその後急拡大することによって生ずる騒音性能低下の少ないらせんの巻き始め近傍のみに、スクロールケーシングの外周壁の一部を弦状形状になるように、縮小したカット部を設けることで、騒音性能低下を最小限に抑え、かつ、収納性に優れた多翼ファンのスクロールケーシングが得られるという効果を奏する。
【００３９】
また、前記スクロールケーシングのらせんの巻き始め近傍のカット部において、カット部の外周壁と多翼羽根車との最短距離Ｙ３が、スクロールケーシングの舌部と多翼羽根車との最短距離Ｙ１に対し、１５０％以下とすることにより、騒音性能の低下の少ないらせんの巻き始め近傍で、舌部との関係において、スクロールケーシングの外周壁を最大限に縮小することになり、これによって、収納性を最大限に良くしたり、騒音性能低下が大きい多翼羽根車の中心を挟んだ反対側の外周壁においては、カット部のカット縮小量を最小限にすることで、騒音性能を最良にできるという効果を奏する。
【００４０】
また、多翼羽根車の中心を挟んで、らせんの巻き始め近傍に設けたカット部の反対側にも外周壁を弦状の形状になるように縮小したカット部を設けるというもので、この構成によれば、スクロールケーシングの外周壁の一部を弦状の形状になるように縮小したことによる性能低下を最小限に抑えることができ、一方、そのことにより多翼羽根車の径を増加させることができるために前記のわずかな性能低下を上回る大幅な性能向上が得られるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  （ａ）は本発明の一実施例の多翼ファンのスクロールケーシングを内蔵した天井埋め込み型空気調和機の室内ユニットの平面断面図
（ｂ）は同室内ユニットの横断面図
【図２】  同スクロールケーシングの形状を説明するための各種スクロールケーシングの概略構成図
【図３】  同スクロールケーシングの縮小量配分と性能低下量の特性を示すグラフ
【図４】  同スクロールケーシングの要部を拡大して示した横断面図
【図５】  （ａ）は同他の実施例のスクロールケーシングを内蔵した天井埋め込み型空気調和機の室内ユニットの平面断面図
（ｂ）は同室内ユニットの横断面図
【図６】  従来の天井埋め込み型空気調和機の室内ユニットの横断面図
【符号の説明】
７  多翼羽根車
７ａ  主板
７ｂ  翼
８  スクロールケーシング
８ｃ、８ｄ  カット部
【図１】
0003988302.tif 000002
【図２】
0003988302.tif 000003
【図３】
0003988302.tif 000004
【図４】
0003988302.tif 000005
【図５】
0003988302.tif 000006
【図６】
0003988302.tif 000007