(57)【要約】  送風機（１００）は、回転軸（２１）と駆動部（２２）とを含むモータ（２０）と、回転軸（２１）に固定された主板（１１）と、回転軸の延在方向において主板（１１）と間隔を隔てて配置された環状の側板（１３）と、主板（１１）と側板（１３）との間に配置された複数の翼（１２）とを含む遠心ファン（１０）とを備える。主板（１１）は、上記径方向の中央に配置されておりかつ上記延在方向において側板（１３）側に向かって凸状である凸部（１６）を有している。凸部（１６）は、凸面（１６ａ）と、駆動部（２２）の少なくとも一部が収容されている凹面（１６ｂ）とを有している。凸部（１６）の上記延在方向の高さ（ａ）は、吹出口（１５）の上記延在方向の幅（ｂ）の半分未満である。駆動部（２２）のうち凹部（１９）の内部に配置されている部分の上記延在方向の幅（ｃ）は、駆動部（２２）の上記延在方向の幅（ｄ）の半分よりも広い。
2020152748.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸と、前記回転軸を回転させる駆動部とを含むモータと、
前記回転軸に固定されている主板と、前記回転軸の延在方向において前記主板と間隔を隔てて配置されている環状の側板と、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含み、前記モータによって回転される遠心ファンとを備え、
前記遠心ファンには、前記主板の前記回転軸に対する径方向の外周端部と前記側板の前記径方向の外周端部との間に吹出口が設けられており、
前記主板は、前記径方向の中央に配置されておりかつ前記延在方向において前記側板側に向かって凸状である凸部を有し、
前記凸部は、凸状に設けられている凸面と、かつ前記凸面とは反対側に配置されている凹面とを有しており、
前記駆動部の少なくとも一部は前記凹面に囲まれた凹部の内部に配置されており、
前記凸部の前記延在方向の高さａは、前記吹出口の前記延在方向の幅ｂの半分未満であり、
前記凹部の内部に配置されている前記駆動部の前記少なくとも一部の前記延在方向の幅ｃは、前記駆動部の前記延在方向の幅ｄの半分よりも広い、送風機。
【請求項２】
前記遠心ファンには、前記側板の前記回転軸に対する径方向の内周端部に囲まれた吸込口が設けられており、
前記吸込口の内径ｅは、前記凸部の前記径方向の幅ｆよりも大きく、
前記高さａは、前記幅ｆの半分未満であり、
前記複数の翼は、前記径方向において、前記凸部よりも外側に配置されている内周端部を有している、請求項１に記載の送風機。
【請求項３】
前記遠心ファンには、前記側板の前記回転軸に対する径方向の内周端部に囲まれた吸込口が設けられており、
前記回転軸に沿った断面において、前記凸部の前記凸面は、前記回転軸を中心とする円錐面と、前記円錐面よりも前記吸込口側に配置されている第１曲面と、前記円錐面よりも前記吹出口側に配置されている第２曲面とを有し、
前記主板を前記側板側から視たときに、前記第１曲面は凸状に設けられており、前記第２曲面は凹状に設けられており、
前記第１曲面の前記径方向の幅ｈは、前記第２曲面の前記径方向の幅ｉよりも広い、請求項１または２に記載の送風機。
【請求項４】
前記主板の前記外周端部および前記側板の前記外周端部は、前記延在方向において前記吹出口とは反対側に向かって湾曲している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の送風機。
【請求項５】
前記遠心ファンには、前記側板の前記回転軸に対する径方向の内周端部に囲まれた吸込口が設けられており、
前記回転軸に沿った断面において、前記遠心ファンには、前記側板に垂直な直線上での前記主板と前記側板との間の距離が前記吸込口から前記吹出口に向かって徐々に減少する第１領域と、前記第１領域よりも前記吹出口側に配置されており、かつ前記側板に垂直な直線上での前記主板と前記側板との間の距離が前記吸込口から前記吹出口に向かって徐々に増加する第２領域とが設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の送風機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の送風機と、
前記径方向において前記吹出口と対向するように配置されている熱交換器とを備え、
前記幅ｂは、前記熱交換器の前記延在方向の幅ｎの半分以上である、室内機。
【請求項７】
前記熱交換器の前記延在方向の一端に接続されているドレンパンをさらに備え、
前記延在方向において、前記側板の前記外周端部は、前記ドレンパンよりも前記熱交換器の中央に近い位置に配置されている、請求項６に記載の室内機。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の送風機と、
前記送風機の前記吹出口よりも下流側の風路内に配置された熱交換器とを備える、空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送風機、室内機および空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心ファンを備える送風機が知られている。国際公開第２００６／１２６４０８号には、回転軸の延在方向において間隔を隔てて配置されている主板およびシュラウド（側板）と、主板とシュラウドとの間に配置されている複数の翼とを備える送風機が開示されている。主板の径方向の中央部分は、遠心ファンを吸込口から視たときに、上記外周部分に対して凸状に設けられている。主板の上記中央部分は、遠心ファンを吸込口とは反対側から視たときに、上記外周部分に対して凹状に設けられている。送風機を回転させるモータは、上記中央部分の凹状部分に収容されている。遠心ファンの各翼の内周端部は、上記凸状部分上に設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００６／１２６４０８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、主板の上記凸状部分は、遠心ファンの吸込口から翼間の上記延在方向の主板側への気流の流入を妨げる。これにより、翼間において上記延在方向の主板側の圧力が下がるため、気流が主板側に引き寄せられて、翼間の上記延在方向の風速分布が不均一になる。その結果、送風効率の低下および騒音の増加が引き起こされる。この問題は、上記中央部分の上記延在方向の高さが高いほど、顕著になる。【０００５】
一方で、主板の上記中央部分の上記延在方向の高さが低くされると、上記延在方向において主板の上記凹状部分の外側に配置されるモータの突出部が拡大し、送風機は上記延在方向において大型化する。【０００６】
本発明の主たる目的は、従来の送風機と比べて、送風効率の低下、騒音の増加、および大型化が同時に抑制されている送風機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る送風機は、回転軸と、回転軸を回転させる駆動部とを含むモータと、回転軸に固定されている主板と、回転軸の延在方向において主板と間隔を隔てて配置されている環状の側板と、主板と側板との間に配置されている複数の翼とを含み、モータによって回転される遠心ファンとを備える。遠心ファンには、主板の径方向の外周端部と側板の径方向の外周端部との間には吹出口が設けられている。主板は、径方向の中央に配置されておりかつ上記延在方向において側板側に向かって凸状である凸部を有している。凸部は、凸状に設けられている凸面と、かつ凸面とは反対側に配置されている凹面とを有している。駆動部の少なくとも一部は凹面に囲まれた凹部に収容されている。凸部の延在方向の高さａは、吹出口の延在方向の幅ｂの半分未満である。駆動部のうち凹部の内部に配置されている部分の延在方向の幅ｃは、駆動部の延在方向の幅ｄの半分よりも広い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、従来の送風機と比べて、送風効率の低下、騒音の増加、および大型化が同時に抑制されている送風機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１に係る送風機を示す斜視図である。
【図２】図１に示される送風機の回転軸に沿った断面図である。
【図３】実施の形態１に係る送風機の比率ａ／ｂとファン入力との関係を示すグラフである。
【図４】実施の形態２に係る送風機の回転軸に沿った断面図である。
【図５】実施の形態３に係る送風機の回転軸に沿った断面図である。
【図６】実施の形態４に係る送風機の回転軸に沿った断面図である。
【図７】実施の形態５に係る送風機の回転軸に沿った断面図である。
【図８】実施の形態６に係る送風機および室内機の回転軸に沿った断面図である。
【図９】実施の形態１〜６のいずれかに係る送風機を備える空気調和機を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００１１】
実施の形態１．
図１および図２に示されるように、実施の形態１に係る送風機１００は、遠心ファン１０と、モータ２０とを備える。遠心ファン１０は、主板１１と、複数の翼１２と、側板１３とを含む。モータ２０は、回転軸２１と、駆動部２２と、支持部２３とを含む。以下、回転軸２１の延在方向、該延在方向に対する径方向および周方向を、単に延在方向、径方向、および周方向とよぶ。
【００１２】
遠心ファン１０は、回転軸２１に対して任意の位数の回転対称とされている。遠心ファン１０には、上記径方向の中央に配置されておりかつ上記延在方向に向いて開口している吸込口１４と、吸込口１４よりも上記径方向の外側に配置されておりかつ上記延在方向とは交差する方向に向いて開口する吹出口１５とが設けられている。
【００１３】
主板１１は、回転軸２１に固定されている。側板１３は、上記延在方向において、主板１１に対してモータ２０とは反対側に配置されている。主板１１は、上記径方向の中央に配置されておりかつ主板１１を側板１３側から視たときに吸込口１４に向かって凸状である凸部１６を有している。凸部１６は、上記延在方向において側板１３側、言い換えるとモータ２０とは反対側、に向かって突出している。主板１１は、例えば上記径方向において凸部１６を囲むように設けられておりかつ上記回転軸に垂直な方向に延びている平坦部１７をさらに有している。外周端部１１ｂは、例えば平坦部１７の外周端部として構成されている。凸部１６および平坦部１７は、一体として設けられている。凸部１６と平坦部１７との境界は、回転軸２１に沿った断面において端面が曲線を成す凸部１６の外周端部と、端面が平面を成す平坦部１７の内周端部との接続点とする。
【００１４】
凸部１６は、上記延在方向および径方向において平坦部１７から最も離れた位置に配置されている頂部と、平坦部１７の内周端部に接続されている底部としての外周端部とを有している。凸部１６の頂部には、回転軸２１に固定されたボス部３０が取り付けられている。これにより、主板１１は、ボス部３０を介して回転軸２１に固定されている。
【００１５】
平坦部１７は、上記周方向に沿って環状に設けられている。平坦部１７は、凸部１６の上記外周端部に接続されている内周端部と、主板１１の外周端部１１ｂを成している外周端部とを有している。
【００１６】
凸部１６は、主板１１を側板１３側から視たときに平坦部１７に対して突出している凸面１６ａと、凸面１６ａとは反対側に配置されており、主板１１を側板１３側とは反対側から視たときに平坦部１７に対して凹んでいる凹面１６ｂとを有している。凸部１６は、主板１１を側板１３側とは反対側から視たときに、平坦部１７よりも内側に凹面１６ｂに囲まれた凹部１９を有している。
【００１７】
凸面１６ａは、例えば第１曲面１６ａａ、第２曲面１６ａｂ、および円錐面１６ａｃを有している。第１曲面１６ａａは、上記延在方向において円錐面１６ａｃよりも吸込口１４側に配置されており、かつ上記径方向において円錐面１６ａｃよりも内周側に配置されている。第２曲面１６ａｂは、上記延在方向において円錐面１６ａｃよりも吹出口１５側に配置されており、かつ上記径方向において円錐面１６ａｃよりも外周側に配置されている。
【００１８】
第１曲面１６ａａの上記径方向の内周端部は、例えばボス部３０に接続されている。第１曲面１６ａａの上記径方向の外周端部は、例えば円錐面１６ａｃの上記径方向の内周端部に接続されている。円錐面１６ａｃの上記径方向の外周端部は、例えば第２曲面１６ａｂの上記径方向の内周端部に接続されている。第２曲面１６ａｂの上記径方向の外内周端部は、例えば平坦部１７の内周端部に接続されている。第１曲面１６ａａと円錐面１６ａｃとの境界は、回転軸２１に沿った断面において端面が曲線を成す第１曲面１６ａａの外周端部と、端面が直線を成す円錐面１６ａｃの内周端部との接続点とする。円錐面１６ａｃと第２曲面１６ａｂとの境界は、回転軸２１に沿った断面において端面が直線を成す円錐面１６ａｃの外周端部と、端面が曲線を成す第２曲面１６ａｂの内周端部との接続点とする。
【００１９】
第１曲面１６ａａは、主板１１を側板１３側から視たときに、凸状に設けられている。第２曲面１６ａｂは、主板１１を側板１３側から視たときに、凹状に設けられている。円錐面１６ａｃは、回転軸２１を中心とする円錐面である。第１曲面１６ａａの曲率中心は、主板１１に対して凹面１６ｂ側に配置されている。言い換えると、第１曲面１６ａａの曲率中心は、上記延在方向において第１曲面１６ａａよりも吸込口１４とは反対側に配置されている。第２曲面１６ａｂの曲率中心は、主板１１に対して凸面１６ａ側に配置されている。言い換えると、第２曲面１６ａｂの曲率中心は、上記径方向において第２曲面１６ａｂよりも吸込口１４側に配置されている。
【００２０】
複数の翼１２の各々は、主板１１と側板１３との間に配置されている。各翼１２は、例えば主板１１の平坦部１７と側板１３との間を接続している。各翼１２は、上記周方向において互いに間隔を隔てて配置されている。各翼１２の内周端部は、例えば凸部１６の外周端部よりも外周側に配置されている。
【００２１】
側板１３は、上記周方向に沿って環状に設けられている。側板１３は、遠心ファン１０との吸込口１４を形成するように設けられている内周端部１３ａと、主板１１との間に吹出口１５を形成するように設けられている外周端部１３ｂとを有している。内周端部１３ａは、上記延在方向において、外周端部１３ｂよりも主板１１の平坦部１７から離れた位置に配置されている。上記回転軸２１に沿った断面において、側板１３は、曲率中心が上記径方向において側板１３よりも外周側に配置された湾曲形状を有している。各翼１２は、例えば側板１３の内周端部１３ａよりも平坦部１７側に位置する部分から側板１３の外周端部１３ｂに渡って接続されている。各翼１２の内周端部は、例えば側板１３の内周端部１３ａよりも内周側に配置されている。
【００２２】
吸込口１４は、側板１３の内周端部１３ａに囲まれた開口部として構成されている。遠心ファン１０を上記延在方向から視たときに、吸込口１４の平面形状は、回転軸２１を中心とする円形である。遠心ファン１０は、上記周方向に並んで配置された複数の吹出口１５を有している。各吹出口１５は、上記延在方向において主板１１の外周端部１１ｂと側板１３の外周端部１３ｂとの間に配置され、かつ上記周方向において隣り合う２つの翼１２間に配置されている。
【００２３】
上述のように、モータ２０の回転軸２１は、ボス部３０を介して遠心ファン１０の主板１１に固定されている。駆動部２２は、固定子と、固定子に対して回転軸２１と共に回転する回転子とを内部に収容している。駆動部２２は、主板１１の上記凹面１６ｂに囲まれた上記凹部１９に収容された部分を有している。駆動部２２は、例えば上記凹部に収容されている第１部分２２ａと、上記凹部の外に配置されている第２部分２２ｂとを有している。第１部分２２ａと第２部分２２ｂとは、上記延在方向に並んで配置されている。
【００２４】
支持部２３は、駆動部２２よりも上記径方向の外側に配置されており、かつ駆動部２２の第１部分２２ａおよび第２部分２２ｂの少なくともいずれかに固定されている。支持部２３は、例えば上記凹部に収容されている部分と、上記凹部の外に配置されている部分とを有している。支持部２３は、図示しない固定部材によって、図示しない送風機１００の筐体に固定される。上記筐体には、例えば図示しない熱交換器が固定される。上記熱交換器は、上記径方向において吹出口１５と対向するように配置される。
【００２５】
図２に示されるように、凸部１６の凸面１６ａの上記頂部と上記底部の間の上記延在方向の最長距離を、主板１１の平坦部１７に対する凸部１６の高さａとよぶ。主板１１の平坦部１７の外周端部１１ｂと側板１３の外周端部１３ｂとの間の上記延在方向の最長間隔は、吹出口１５の上記延在方向の幅ｂに等しい。上記幅ｂに対する上記高さａの比率ａ／ｂは、１／２未満である。好ましくは、上記比率ａ／ｂは、１／３未満である。吹出口１５の上記延在方向の幅ｂは、例えば上記径方向において吹出口１５と対向するように配置されている上記熱交換器の上記延在方向の幅以下である。
【００２６】
図２に示されるように、駆動部２２の上記凹部１９の内部に配置されている第１部分２２ａの上記延在方向の幅ｃは、駆動部２２の上記延在方向の幅ｄの半分よりも広い。言い換えると、上記幅ｃは、駆動部２２のうち上記凹部１９の外部に配置されている第２部分２２ｂの上記延在方向の幅ｍ（すなわち上記幅ｄと上記幅ｃとの差分）よりも広い。なお、当該幅ｍは、ゼロであってもよい。言い換えると、駆動部２２の全体が凹部１９の内部に配置されていてもよい。この場合、幅ｃは駆動部２２の全体の上記延在方向の幅となり、ゼロよりも大きくなる。
【００２７】
図２に示されるように、上記径方向に互いに対向するように配置された側板１３の内周端部１３ａ間の最長距離を、吸込口１４の内径ｅとよぶ。上記径方向において回転軸２１を挟むように配置された凸部１６の外周端部間の最長距離を、凸部１６の幅ｆとよぶ。吸込口１４の内径ｅは、例えば凸部１６の幅ｆよりも大きい。凸部１６の上記高さａは、例えば凸部１６の上記幅ｆの半分以上、上記幅ｆ以下である。上記幅ｂは、上記内径ｅ未満である。
【００２８】
送風機１００の用途は、特に制限されるものではないが、例えば空気調和機の室内機内に配置されて室内熱交換器に送風する送風機に好適である。この場合、該熱交換器は、例えば上記径方向において吹出口１５と対向する位置に配置される（図８参照）。
【００２９】
＜作用効果＞
送風機１００は、回転軸２１と、回転軸２１を回転させる駆動部２２とを含むモータ２０と、回転軸２１に固定されている主板１１と、上記延在方向において主板１１と間隔を隔てて配置されている環状の側板１３と、主板１１と側板１３との間に配置されている複数の翼１２とを含み、モータ２０によって回転される遠心ファン１０とを備える。側板１３の上記径方向の中央には、遠心ファン１０の吸込口１４を成す開口部が設けられている。主板１１は、上記径方向の中央に配置されておりかつ主板１１を側板１３側から視たときに上記延在方向において吸込口１４に向かって凸状である凸部１６を有している。主板１１の上記外周端部１１ｂと側板１３の上記外周端部１３ｂとの間には、遠心ファン１０の吹出口１５が設けられている。凸部１６は、主板１１を側板１３側から視たときに凸状に設けられている凸面１６ａと、凸面１６ａとは反対側に配置されている凹面１６ｂとを有している。駆動部２２の少なくとも一部は凹面１６ｂに囲まれた凹部１９に収容されている。凸部１６の上記延在方向の高さａは、吹出口１５の上記延在方向の幅ｂの半分未満である。駆動部２２のうち凹部１９の内部に配置されている部分の上記延在方向の幅ｃは、駆動部２２の上記延在方向の幅ｄの半分よりも広い。
【００３０】
上記比率ａ／ｂが１／２以上であると、複数の翼１２間の上記延在方向の主板１１側の風量が低下し、また吸込口１４の外周側に流入した気体が側板１３に沿って流れにくくなる。そのため、翼１２間の風速分布が不均一になり、翼１２間の通風抵抗が増大する。図３は、上記比率ａ／ｂと、送風機から吹き出される風量が設定された風量となるように送風機に供給される電力（以下、ファン入力）との関係を示すグラフである。図３の横軸は上記比率ａ／ｂを示し、図３の縦軸は規格化されたファン入力を示す。図３に示されるように、上記比率ａ／ｂが１／２以上である場合には、上記比率ａ／ｂが１／２未満である場合と比べて、ファン入力が増大し、送風効率が低下する。この場合、送風機の騒音も大きくなる。
【００３１】
また、上記高さａを小さくすることによって上記比率ａ／ｂを１／２未満とすると、上記幅ｍが上記幅ｃよりも大きくなり、送風機１００が上記延在方向に大型化する。また、上記幅ｂを大きくすることによって上記比率ａ／ｂを１／２未満としても、送風機１００が上記延在方向に大型化する。
【００３２】
これに対し、送風機１００では、上記比率ａ／ｂが１／２未満であり、かつ上記幅ｃが上記幅ｄの半分よりも広い。そのため、図３に示されるように、送風機１００では、上記比率ａ／ｂが１／２以上である場合と比べて、ファン入力が低減されて送風効率が向上し、かつ騒音が低減されている。
【００３３】
さらに、上記幅ｍが上記幅ｃよりも狭いため、送風機１００の上記延在方向の大型化が抑制されている。凸部１６およびモータ２０が扁平形状とされることにより、上記比率ａ／ｂが１／２未満、かつ上記幅ｃが上記幅ｄの半分よりも広い送風機１００が実現される。モータ２０の扁平化は、例えば支持部２３によらずに送風機に固定されるモータとの対比において、モータ２０の支持部２３が駆動部２２よりも上記径方向の外側に配置されることにより実現される。このような理由により、送風機１００では、送風効率の低下、騒音の増加、および大型化が同時に抑制されている。
【００３４】
好ましくは、上記比率ａ／ｂは１／３未満である。このようにすれば、上記比率ａ／ｂが１／３以上１／２未満の場合と比べて、翼１２間の上記延在方向の風速分布がより均一化し、翼１２間の通風抵抗が低減して、ファン入力がさらに低減される。
【００３５】
実施の形態２．
図４に示されるように、実施の形態２に係る送風機１０１は、実施の形態１に係る送風機１００と基本的に同様の構成を備えるが、さらに、凸部１６の上記高さａが凸部１６の上記幅ｆの半分未満である点で異なる。
【００３６】
凸部１６の上記凹面１６ｂの、上記頂部と上記底部の間の上記延在方向の最長距離は、凸部１６の上記幅ｆの半分未満である。吸込口１４の上記内径ｅは、凸部１６の上記幅ｆよりも大きい。
【００３７】
凸部１６の上記高さａが凸部１６の上記幅ｆの半分以上である送風機１００と、該送風機１００と上記内径ｅが等しい送風機１０１とを比較したときに、送風機１０１の凸部１６は送風機１００の凸部１６よりも扁平である。
【００３８】
送風機１０１では、上記高さａが凸部１６の上記幅ｆの半分未満であるため、上記高さａが凸部１６の上記幅ｆの半分以上である場合と比べて、凸部１６がより扁平に設けられている。そのため、送風機１０１では、上記高さａが凸部１６の上記幅ｆの半分以上である場合のそれと比べて、上記高さａが小さくされながらも送風機１０１の上記凹部１９の容積が大きくされている。その結果、送風機１０１では、送風機１００において上記高さａが凸部１６の上記幅ｆの半分以上である場合と比べて、送風効率の低下、騒音の増加、および大型化がさらに抑制されている。
【００３９】
実施の形態３．
図５に示されるように、実施の形態３に係る送風機１０２は、実施の形態１に係る送風機１００と基本的に同様の構成を備えるが、第１曲面１６ａａの上記径方向の幅ｈが上記第２曲面１６ａｂの上記径方向の幅ｉよりも広い点で異なる。なお、送風機１０２は、第１曲面１６ａａの上記径方向の幅ｈが上記第２曲面１６ａｂの上記径方向の幅ｉよりも広い限りにおいて、送風機１０１と同様の構成を有していてもよい。
【００４０】
第１曲面１６ａａの曲率半径は、第２曲面１６ａｂの曲率半径よりも大きい。第１曲面１６ａａの上記幅ｈは、例えば円錐面１６ａｃの上記径方向の幅ｊよりも狭い。第１曲面１６ａａの上記幅ｈ、上記第２曲面１６ａｂの上記幅ｉ、および円錐面１６ａｃの上記幅ｊの和の２倍と、ボス部３０の上記径方向の幅との和は、凸部１６の上記幅ｆに等しい。
【００４１】
送風機１０２では、上記幅ｈが上記幅ｉよりも広いため、吸込口１４から凸部１６の頂部付近に流入した気体は第１曲面１６ａａおよび円錐面１６ａｃに沿って滑らかに流れる。これにより、第１曲面１６ａａおよび円錐面１６ａｃ上での気流の剥離が生じにくい。さらに、円錐面１６ａｃに沿って流れた気体は、第２曲面１６ａｂに沿うことで転向し、翼１２間の上記延在方向の主板１１側に流入する。これにより、上記幅ｈが上記幅ｉよりも狭い場合と比べて、上記延在方向の主板１１側の風量が増加して翼１２間の風速分布が均一になり、翼１２間の通風抵抗が減少する。その結果、送風機１０２では、送風機１００において上記幅ｈが上記幅ｉよりも狭い場合と比べて、送風効率がさらに向上し、かつ騒音がさらに低減されている。
【００４２】
また、第１曲面１６ａａの上記幅ｈが円錐面１６ａｃの上記径方向の幅ｊよりも狭くされている場合、第１曲面１６ａａ上で気流の剥離が生じたときにも、剥離した気流が円錐面１６ａｃに沿って流れるいわゆる再付着が起こりやすい。そのため、上記幅ｈが上記幅ｊよりも狭くされている送風機１０２の送風効率は、上記幅ｈが上記幅ｊよりも狭くされていない送風機１０２のそれと比べて、さらに高い。
【００４３】
実施の形態４．
図６に示されるように、実施の形態４に係る送風機１０３は、実施の形態１に係る送風機１００と基本的に同様の構成を備えるが、主板１１の外周端部１１ｂおよび側板１３の外周端部１３ｂが上記延在方向において吸込口１４とは反対側に向けて湾曲している点で異なる。なお、送風機１０３は、主板１１の外周端部１１ｂおよび側板１３の外周端部１３ｂが上記延在方向において吸込口１４とは反対側に向けて湾曲している限りにおいて、送風機１０１または送風機１０２と同様の構成を有していてもよい。
【００４４】
主板１１は、例えば凸部１６、平坦部１７、および平坦部１７に対して吸込口１４とは反対側に向けて湾曲している第１湾曲部１８を有している。平坦部１７の上記内周端部は、凸部１６の上記外周端部と接続されている。平坦部１７の上記径方向の外周端部は、第１湾曲部１８の上記径方向の内周端部と接続されている。第１湾曲部１８の上記径方向の外周端部は、主板１１の外周端部１１ｂを成している。回転軸２１に沿った断面において、第１湾曲部１８の曲率中心は、上記径方向において外周端部１１ｂよりも内周側に配置されている。
【００４５】
側板１３は、例えば側板１３の内周端部１３ａを有する第２湾曲部２４と、側板１３の外周端部１３ｂを有する第３湾曲部２５とを有している。回転軸２１に沿った断面において、第２湾曲部２４の曲率中心は、上記径方向において側板１３の内周端部１３ａよりも外周側に配置されている。回転軸２１に沿った断面において、第３湾曲部２５の曲率中心は、上記径方向において側板１３の外周端部１３ｂよりも内周側に配置されている。
【００４６】
複数の翼１２の内周端部は、主板１１の平坦部１７と側板１３の第２湾曲部２４との間に配置されている。複数の翼１２の外周端部は、主板１１の外周端部１１ｂと、側板１３の外周端部１３ｂとの間に配置されている。つまり、複数の翼１２の吹出口１５側に位置する一部は、第１湾曲部１８と第３湾曲部２５との間に配置されている。第１湾曲部１８と第３湾曲部２５との間の上記延在方向の間隔は、例えば一定に設けられている。
【００４７】
送風機１０３では、主板１１の外周端部１１ｂおよび側板１３の外周端部１３ｂが上記延在方向において吸込口１４とは反対側に向けて湾曲しているため、送風機１０３は上記延在方向において吸込口１４とは反対側に向かって気体を滑らかに吹き出すことができる。そのため、送風機１０３は、送風機よりも下流側において上記延在方向に沿った風路ＡＦが必要とされるユニットに好適である。送風機１０３よりも下流側に形成される上記延在方向に沿った風路では、主板１１の外周端部１１ｂおよび側板１３の外周端部１３ｂが上記延在方向において吸込口１４とは反対側に向けて湾曲していない送風機でのそれと比べて、気流の偏りが緩和され、圧力損失が低減されている。その結果、送風機１０３が上記ユニットに使用されたときの送風効率は、外周端部１１ｂおよび外周端部１３ｂが上記延在方向において吸込口１４とは反対側に向けて湾曲していない送風機が上記ユニットに使用されたときの送風効率と比べて、高い。
【００４８】
実施の形態５．
図７に示されるように、実施の形態５に係る送風機１０４は、実施の形態１に係る送風機１００と基本的に同様の構成を備えるが、回転軸２１に沿った断面において、遠心ファン１０に、側板１３に垂直な直線上での主板１１と側板１３との間の距離が吸込口１４から吹出口１５に向かって徐々に減少する第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１よりも吹出口１５側に配置されており、かつ側板１３に垂直な直線上での主板１１と側板１３との間の距離が吸込口１４から吹出口１５に向かって徐々に増加する第２領域Ｒ２とが設けられている点で異なる。なお、送風機１０４は、送風機１０１と同様に、凸部１６の上記高さａが凸部１６の上記幅ｆの半分未満である。
【００４９】
第１領域Ｒ１は、側板１３において、例えば複数の翼１２の内周端部との接続部よりも内周端部１３ａ側に位置する部分と、当該接続部よりも外周端部１３ｂ側に位置する部分との間に形成されている。
【００５０】
第１領域Ｒ１は、例えば側板１３において複数の翼１２の内周端部との接続部よりも吸込口１４側に位置する部分に垂直な第１直線と、側板１３において当該接続部よりも吹出口１５側に位置する部分に垂直な第２直線との間に形成されている。上記第１直線上での主板１１と側板１３との間の距離ｋは、上記第２直線上での主板１１と側板１３との間の距離ｌよりも長い。第１領域Ｒ１では、側板１３に垂直な直線上での主板１１と側板１３との間の距離が、上記距離ｌ以上、上記距離ｋ以下であり、吸込口１４から吹出口１５に向かって徐々に減少する。
【００５１】
第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１よりも吹出口１５側に配置されている。第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１と連なるように設けられている。第２領域Ｒ２は、側板１３において、例えば複数の翼１２の内周端部との接続部よりも外周端部１３ｂ側に位置する部分と、外周端部１３ｂとの間に形成されている。
【００５２】
第２領域Ｒ２は、例えば上記第２直線と、側板１３の外周端部１３ｂに垂直な第３直線との間に形成されている。上記第２直線上での主板１１と側板１３との間の距離ｌは、上記第３直線上での主板１１と側板１３との間の距離よりも短い。上記第３直線上での主板１１と側板１３との間の距離は、例えば上記幅ｂに等しい。第２領域Ｒ２では、側板１３に垂直な直線上での主板１１と側板１３との間の距離が、上記距離ｌ以上、上記距離ｂ以下であり、吸込口１４から吹出口１５に向かって徐々に増加する。
【００５３】
複数の翼１２の吸込口１４側に位置する一部は、第１領域Ｒ１において吹出口１５側に位置する領域内に配置されている。複数の翼１２の吹出口１５側に位置する残部は、第２領域Ｒ２内に配置されている。
【００５４】
送風機１０４において吸込口１４から遠心ファン１０内に流入した気体は、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２を順に流れて吹出口１５に達する。言い換えると、吸込口１４から流入した気体は、第１領域Ｒ１において吸込口１４側に位置する領域内を流れた後、翼１２間に至る。第１領域Ｒ１では、側板１３に垂直な直線上での主板１１と側板１３との間の距離が吸込口１４から吹出口１５に向かって徐々に減少するため、翼１２間に流入する気体が安定し、翼１２の内周端部付近での気流の剥離が生じにくい。さらに、第２領域Ｒ２では、側板１３に垂直な直線上での主板１１と側板１３との間の距離が吸込口１４から吹出口１５に向かって徐々に増加するため、第２領域Ｒ２内を流れる気体がディフューザ効果によって昇圧される。これにより、送風機１０４の送風効率は、送風機１００のそれと比べて、さらに高められている。
【００５５】
さらに、送風機１０４は、送風機１００と同様に上記高さａが上記幅ｂの半分未満とされているため、吹出口１５における主板１１と側板１３との間の風速分布が均一化されている。そのため、ディフューザ効果が奏される第２領域Ｒ２においても側板１３上での気流の剥離が生じにくい。そのため、送風機１０４の送風効率は、遠心ファンが単にディフューザ形状のみを有する送風機のそれと比べて、高められている。
【００５６】
実施の形態６．
図８に示されるように、実施の形態６に係る送風機１０５は、実施の形態１に係る送風機１００と基本的に同様の構成を備えるが、上記幅ｂが、上記径方向において吹出口１５と対向するように配置されている熱交換器４０の上記延在方向の幅ｎの半分以上である点で異なる。なお、送風機１０５は、上記幅ｂが上記幅ｎの半分以上である限りにおいて、送風機１０１〜送風機１０４のいずれかと同様の構成を備えていてもよい。
【００５７】
送風機１０５は、室内機２００に備えられている。室内機２００は、送風機１０５、熱交換器４０、および筐体５０を備える。室内機２００は、例えば天井埋め込み型の室内機である。送風機１０５の上記延在方向は上下方向に沿っており、上記径方向は水平方向に沿っている。吸込口１４は下方を向いて開口している。
【００５８】
熱交換器４０は、送風機１０５の上記径方向において吹出口１５と対向するように配置されている。
【００５９】
筐体５０は、送風機１０５および熱交換器４０を内部に収容している。送風機１０５の支持部２３は、固定部材３１によって筐体５０に固定されている。筐体５０には、送風機１０５の吸込口１４の下方に室内の空気を吸込口１４に取り込むための開口部が設けられている。該開口部には、グリル５１が取り付けられている。上記径方向においてグリル５１よりも外側には、送風機１０５の吹出口１５から吹出され、熱交換器４０において冷媒と熱交換された空気を室内に吹き出すための複数の吹出口５２が設けられている。熱交換器４０は、筐体５０の内部において、送風機１０５の吹出口１５と吹出口５２との間に配置されている。熱交換器４０の上方端部は、筐体５０に接続されている。熱交換器４０の下方端部は、ドレンパン５３に接続されている。
【００６０】
送風機１０５の上記幅ｂは、上記径方向において吹出口１５と対向するように配置されている熱交換器４０の上記延在方向の幅ｎの半分以上である。上記幅ｂは、上記幅ｎ以下である。送風機１０５の主板１１の外周端部１１ｂは、例えば熱交換器４０の上記延在方向の中央部よりも上方に配置されている。送風機１０５の側板１３の外周端部１３ｂは、例えば熱交換器４０の上記延在方向の中央部よりも下方に配置されている。
【００６１】
上記延在方向において、側板１３の外周端部１３ｂは、ドレンパン５３よりも熱交換器４０の中央に近い位置に配置されている。
【００６２】
送風機１０５は、送風機１００と同様に、上記高さａが上記幅ｂの半分未満とされているため、吹出口１５における主板１１と側板１３との間の風速分布が均一化されている。そのため、上記幅ｂが熱交換器４０の上記幅ｎの半分以上と比較的広くされていても側板１３上での気流の剥離が生じにくい。
【００６３】
送風機１０５では、吹出口１５の上記幅ｂが熱交換器の上記幅ｎの半分未満である場合と比べて、上記幅ｂと上記幅ｎとの差が小さいため、熱交換器４０での風速分布が均一化され、気体の圧損が低減されている。
【００６４】
さらに、送風機１０５では、上記延在方向において側板１３の外周端部１３ｂがドレンパン５３よりも熱交換器４０の中央に近い位置に配置されている。そのため、送風機１０５を備える室内機２００では、吹出口１５から吹き出された気体がドレンパン５３に衝突しにくいため、室内機２００内での通風抵抗の増大が抑制されている。
【００６５】
送風機１０５を備える室内機２００は、従来の送風機を備える室内機と比べて、送風効率の低下、騒音の増加、および大型化が同時に抑制されている。
【００６６】
図９に示されるように、実施の形態１から６に係る送風機１００〜１０５は、空気調和機３００に適用され得る。空気調和機３００は、例えば室内機２００と室外機２１０とを備える。室内機２００は、熱交換器４０および送風機１００〜１０５を備える。室外機２１０は、圧縮機２１１、室外熱交換器２１２、膨張弁２１３、四方弁２１４、および室外送風機２１５を備える。室内機２００と室外機２１０とは複数の冷媒配管を介して互いに接続されており、室内機２００、室外機２１０および複数の冷媒配管は、圧縮機２１１、室外熱交換器２１２、膨張弁２１３、四方弁２１４、および熱交換器４０を含む冷媒回路を構成している。異なる観点から言えば、空気調和機３００は、少なくとも１つの送風機１００〜１０５と、該少なくとも１つの送風機１００〜１０５の吹出口１５よりも下流側に設けられた風路と、該風路内に配置された熱交換器４０とを備える。空気調和機３００において、送風機１００〜１０５は、例えば室内機において室内熱交換器に送風する送風機として使用される。送風機１００，１０１，１０３〜１０５を備える室内機２００は、例えば図８に示される室内機２００と同様の構成を備えている。送風機１０２を備える室内機２００では、例えば吹出口１５よりも下流側に設けられた風路が吹出口１５よりも上記延在方向において吸込口１４とは反対側に向かって延びており、かつ該風路内に熱交換器４０が配置されている。
【００６７】
以上のように本発明の実施の形態について説明を行なったが、上述の実施の形態を様々に変形することも可能である。また、本発明の範囲は上述の実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲は、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むことが意図される。
【符号の説明】
【００６８】
１０  遠心ファン、１１  主板、１１ｂ，１３ｂ  外周端部、１２  翼、１３  側板、１３ａ  内周端部、１４  吸込口、１５，５２  吹出口、１６  凸部、１６ａ  凸面、１６ａａ  第１曲面、１６ａｂ  第２曲面、１６ｂ  凹面、１７  平坦部、１８  第１湾曲部、１９  凹部、２０  モータ、２１  回転軸、２２  駆動部、２２ａ  第１部分、２２ｂ  第２部分、２３  支持部、２４  第２湾曲部、２５  第３湾曲部、３０  ボス部、３１  固定部材、４０  熱交換器、５０  筐体、５１  グリル、５３  ドレンパン、１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５  送風機、２００  室内機、３００  空気調和機。
【図１】
2020152748.tif 000003
【図２】
2020152748.tif 000004
【図３】
2020152748.tif 000005
【図４】
2020152748.tif 000006
【図５】
2020152748.tif 000007
【図６】
2020152748.tif 000008
【図７】
2020152748.tif 000009
【図８】
2020152748.tif 000010
【図９】
2020152748.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】令和3年5月19日(2021.5.19)
【手続補正１】
【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】
回転軸と、前記回転軸を回転させる駆動部とを含むモータと、
前記回転軸に固定されている主板と、前記回転軸の延在方向において前記主板と間隔を隔てて配置されている環状の側板と、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含み、前記モータによって回転される遠心ファンとを備え、
前記遠心ファンには、前記主板の前記回転軸に対する径方向の外周端部と前記側板の前記径方向の外周端部との間に吹出口が設けられており、
前記主板は、前記径方向の中央に配置されておりかつ前記延在方向において前記側板側に向かって凸状である凸部を有し、
前記凸部は、凸状に設けられている凸面と、かつ前記凸面とは反対側に配置されている凹面とを有しており、
前記駆動部の少なくとも一部は前記凹面に囲まれた凹部の内部に配置されており、
前記凸部の前記延在方向の高さａは、前記吹出口の前記延在方向の幅ｂの半分未満であり、
前記凹部の内部に配置されている前記駆動部の前記少なくとも一部の前記延在方向の幅ｃは、前記駆動部の前記延在方向の幅ｄの半分よりも広く、
前記主板は、前記凸部の頂部に取り付けられているボス部を介して前記回転軸に固定されている、送風機。
【請求項２】
前記遠心ファンには、前記側板の前記回転軸に対する径方向の内周端部に囲まれた吸込口が設けられており、
前記吸込口の内径ｅは、前記凸部の前記径方向の幅ｆよりも大きく、
前記高さａは、前記幅ｆの半分未満であり、
前記複数の翼は、前記径方向において、前記凸部よりも外側に配置されている内周端部を有している、請求項１に記載の送風機。
【請求項３】
前記遠心ファンには、前記側板の前記回転軸に対する径方向の内周端部に囲まれた吸込口が設けられており、
前記回転軸に沿った断面において、前記凸部の前記凸面は、前記回転軸を中心とする円錐面と、前記円錐面よりも前記吸込口側に配置されている第１曲面と、前記円錐面よりも前記吹出口側に配置されている第２曲面とを有し、
前記主板を前記側板側から視たときに、前記第１曲面は凸状に設けられており、前記第２曲面は凹状に設けられており、
前記第１曲面の前記径方向の幅ｈは、前記第２曲面の前記径方向の幅ｉよりも広い、請求項１または２に記載の送風機。
【請求項４】
前記主板の前記外周端部および前記側板の前記外周端部は、前記延在方向において前記吹出口とは反対側に向かって湾曲している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の送風機。
【請求項５】
前記遠心ファンには、前記側板の前記回転軸に対する径方向の内周端部に囲まれた吸込口が設けられており、
前記回転軸に沿った断面において、前記遠心ファンには、前記側板に垂直な直線上での前記主板と前記側板との間の距離が前記吸込口から前記吹出口に向かって徐々に減少する第１領域と、前記第１領域よりも前記吹出口側に配置されており、かつ前記側板に垂直な直線上での前記主板と前記側板との間の距離が前記吸込口から前記吹出口に向かって徐々に増加する第２領域とが設けられている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の送風機。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の送風機と、
前記径方向において前記吹出口と対向するように配置されている熱交換器とを備え、
前記幅ｂは、前記熱交換器の前記延在方向の幅ｎの半分以上である、室内機。
【請求項７】
前記熱交換器の前記延在方向の一端に接続されているドレンパンをさらに備え、
前記延在方向において、前記側板の前記外周端部は、前記ドレンパンよりも前記熱交換器の中央に近い位置に配置されている、請求項６に記載の室内機。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の送風機と、
前記送風機の前記吹出口よりも下流側の風路内に配置された熱交換器とを備える、空気調和機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第１曲面１６ａａの上記径方向の内周端部は、例えばボス部３０に接続されている。第１曲面１６ａａの上記径方向の外周端部は、例えば円錐面１６ａｃの上記径方向の内周端部に接続されている。円錐面１６ａｃの上記径方向の外周端部は、例えば第２曲面１６ａｂの上記径方向の内周端部に接続されている。第２曲面１６ａｂの上記径方向の外周端部は、例えば平坦部１７の内周端部に接続されている。第１曲面１６ａａと円錐面１６ａｃとの境界は、回転軸２１に沿った断面において端面が曲線を成す第１曲面１６ａａの外周端部と、端面が直線を成す円錐面１６ａｃの内周端部との接続点とする。円錐面１６ａｃと第２曲面１６ａｂとの境界は、回転軸２１に沿った断面において端面が直線を成す円錐面１６ａｃの外周端部と、端面が曲線を成す第２曲面１６ａｂの内周端部との接続点とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
上述のように、モータ２０の回転軸２１は、ボス部３０を介して遠心ファン１０の主板１１に固定されている。駆動部２２は、固定子と、固定子に対して回転軸２１と共に回転する回転子とを内部に収容している。駆動部２２は、主板１１の上記凹面１６ｂに囲まれた上記凹部１９に収容された部分を有している。駆動部２２は、例えば上記凹部に収容されている第１部分と、上記凹部の外に配置されている第２部分とを有している。第１部分と第２部分とは、上記延在方向に並んで配置されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
支持部２３は、駆動部２２よりも上記径方向の外側に配置されており、かつ駆動部２２の第１部分および第２部分の少なくともいずれかに固定されている。支持部２３は、例えば上記凹部に収容されている部分と、上記凹部の外に配置されている部分とを有している。支持部２３は、図示しない固定部材によって、図示しない送風機１００の筐体に固定される。上記筐体には、例えば図示しない熱交換器が固定される。上記熱交換器は、上記径方向において吹出口１５と対向するように配置される。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
１０  遠心ファン、１１  主板、１１ｂ，１３ｂ  外周端部、１２  翼、１３  側板、１３ａ  内周端部、１４  吸込口、１５，５２  吹出口、１６  凸部、１６ａ  凸面、１６ａａ  第１曲面、１６ａｂ  第２曲面、１６ｂ  凹面、１７  平坦部、１８  第１湾曲部、１９  凹部、２０  モータ、２１  回転軸、２２  駆動部、２３  支持部、２４  第２湾曲部、２５  第３湾曲部、３０  ボス部、３１  固定部材、４０  熱交換器、５０  筐体、５１  グリル、５３  ドレンパン、１００，１０１，１０２，１０３，１０４，１０５  送風機、２００  室内機、３００  空気調和機。
【国際調査報告】
2020152748.tif 000012
2020152748.tif 000013
2020152748.tif 000014