(57)【要約】  遠心送風機（１）は、主板（２ａ）を有する羽根車（２）と、主板の回転軸の軸方向と平行に配置されて羽根車を覆うと共に、主板の回転方向に渦巻形状に形成された周壁（４ｃ）と、回転軸の軸方向における周壁の一方の第１端部に沿って形成され、主板の仮想の延長面であって回転軸に対して垂直な延長面（Ｌ）と対向し、空気を取り込む第１吸込口が形成されている第１側壁（４ａ）と、を有し、羽根車が発生させた気流が吐き出される吐出口（４２ａ）が形成されているスクロールケーシング（４）と、を備え、渦巻形状の巻始部（４１ｓ）における第１側壁と、延長面との距離を距離ＬＳと定義し、第１側壁と延長面との間の距離が距離ＬＳよりも拡大した拡大部（４１ｍ）における第１側壁と、延長面との間の距離を距離ＬＭと定義し、吐出口を形成する第１側壁の第１縁部において回転軸から遠い側の第１縁端部（４２ａ１１）における第１側壁と、延長面との間の距離を距離Ｌ１と定義した場合に、スクロールケーシングは、回転方向において、巻始部、拡大部、第１縁端部の順に形成されていると共に、距離Ｌ１≧距離ＬＭ＞距離ＬＳの関係を満たすように形成されているものである。
2020250363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される主板を有する羽根車と、  前記主板の回転軸の軸方向と平行に配置されて前記羽根車を覆うと共に、前記主板の回転方向に渦巻形状に形成された周壁と、前記回転軸の軸方向における前記周壁の一方の第１端部に沿って形成され、前記主板の仮想の延長面であって前記回転軸に対して垂直な前記延長面と対向し、空気を取り込む第１吸込口が形成されている第１側壁と、を有し、前記羽根車が発生させた気流が吐き出される吐出口が形成されているスクロールケーシングと、  を備え、  前記渦巻形状の巻始部における前記第１側壁と、前記延長面との距離を距離ＬＳと定義し、  前記第１側壁と前記延長面との間の距離が距離ＬＳよりも拡大した拡大部における前記第１側壁と、前記延長面との間の距離を距離ＬＭと定義し、  前記吐出口を形成する前記第１側壁の第１縁部において前記回転軸から遠い側の第１縁端部における前記第１側壁と、前記延長面との間の距離を距離Ｌ１と定義した場合に、  前記スクロールケーシングは、  前記回転方向において、前記巻始部、前記拡大部、前記第１縁端部の順に形成されていると共に、距離Ｌ１≧距離ＬＭ＞距離ＬＳの関係を満たすように形成されている遠心送風機。
【請求項２】
前記スクロールケーシングは、  前記回転方向において、前記巻始部側から前記拡大部側に向かって前記第１側壁と前記延長面との間の距離が徐々に拡大している請求項１に記載の遠心送風機。
【請求項３】
前記回転方向において、前記第１側壁と前記延長面との間の距離が拡大し始める位置を拡大開始部と定義し、前記巻始部の位置の角度を０度と定義した場合に、  前記拡大開始部は、前記回転方向において０度の位置と１８０度の位置との間に形成されている請求項２に記載の遠心送風機。
【請求項４】
前記第１縁部において前記回転軸から近い側の第２縁端部における前記第１側壁と、前記延長面との間の距離を距離Ｌ２と定義した場合に、  前記スクロールケーシングは、  距離Ｌ１≧距離Ｌ２≧距離ＬＳの関係を満たすように形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項５】
前記拡大部は、  前記回転方向において、前記巻始部に対して１８０度の位置と、前記回転軸と前記第１縁端部とを結ぶ線が形成する第１角度の位置との間に形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項６】
前記第１側壁は、  前記延長面とは反対側に膨出する膨出部を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項７】
前記スクロールケーシングは、  前記軸方向における前記周壁の他方の第２端部に沿って形成され、前記延長面と対向し、空気を取り込む第２吸込口が形成されている第２側壁を更に有し、  前記巻始部における前記第２側壁と、前記延長面との距離を距離ＬＳ２と定義し、  前記第２側壁と前記延長面との間の距離が距離ＬＳ２よりも拡大した第２拡大部における前記第２側壁と、前記延長面との間の距離を距離ＬＭ２と定義し、  前記吐出口を形成する前記第２側壁の第２縁部において前記回転軸から遠い側の第３縁端部における前記第２側壁と、前記延長面との間の距離を距離Ｌ３と定義した場合に、  前記回転方向において、前記巻始部、前記第２拡大部、前記第３縁端部の順に形成されていると共に、距離Ｌ３≧距離ＬＭ２＞距離ＬＳ２の関係を満たすように形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項８】
前記スクロールケーシングは、  前記回転方向において、前記巻始部側から前記第２拡大部側に向かって前記第２側壁と前記延長面との間の距離が徐々に拡大している請求項７に記載の遠心送風機。
【請求項９】
前記回転方向において、前記第２側壁と前記延長面との間の距離が拡大し始める位置を第２拡大開始部と定義し、前記巻始部の位置の角度を０度と定義した場合に、  前記第２拡大開始部は、前記回転方向において０度の位置と１８０度の位置との間に形成されている請求項８に記載の遠心送風機。
【請求項１０】
前記第２縁部において前記回転軸から近い側の第４縁端部における前記第２側壁と、前記延長面との間の距離を距離Ｌ４と定義した場合に、  前記スクロールケーシングは、  距離Ｌ３≧距離Ｌ４≧距離ＬＳ２の関係を満たすように形成されている請求項７〜９のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１１】
前記第２拡大部は、  前記回転方向において、前記巻始部に対して１８０度の位置と、前記回転軸と前記第３縁端部とを結ぶ線が形成する第２角度の位置との間に形成されている請求項７〜１０のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１２】
前記第２側壁は、  前記延長面とは反対側に膨出する膨出部を有する請求項７〜１１のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１３】
前記膨出部は、  前記回転軸に対して径方向に延びるように形成されている請求項６又は１２に記載の遠心送風機。
【請求項１４】
前記膨出部は、  前記回転方向に複数形成されている請求項１３に記載の遠心送風機。
【請求項１５】
前記スクロールケーシングは、  前記軸方向における前記周壁の他方の第２端部に沿って形成され、前記延長面と対向し、空気を取り込む第２吸込口が形成されている第２側壁を更に有し、  前記第２側壁は、前記回転方向において前記延長面との距離が一定である請求項１〜６のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１６】
前記スクロールケーシングは、  前記軸方向における前記周壁の他方の第２端部に沿って形成され、前記延長面と対向する第２側壁を更に有し、  前記第２側壁は、前記軸方向において前記羽根車を覆うように形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の遠心送風機と、  当該遠心送風機の前記吐出口と対向する位置に配置された熱交換器と、を備える空気調和装置。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の遠心送風機を備え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、スクロールケーシングを有する遠心送風機、当該遠心送風機を備えた空気調和装置及び当該遠心送風機を備えた冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来の遠心送風機は、羽根車の回転によって吹き出された気流が、渦巻形状に形成されたスクロール周壁の巻始部から吐出口にかけて、羽根車の径方向にスクロール周壁が拡大したケーシング内を流れることで昇圧される。しかし、従来の遠心送風機は、ユニット実装を考慮に入れた場合、スクロール周壁の径方向の拡大に制約が生じることがある。そこで、スクロール周壁の径方向の拡大に加えて羽根車の回転軸方向にスクロール側壁を拡大することで、スクロール周壁の径方向の拡大を抑制しつつスクロールケーシング内の流路断面を拡大させる遠心送風機が提案されている(例えば、特許文献１参照)。特許文献１の遠心送風機は、巻始部からスクロール側壁を羽根車の回転方向に徐々に拡大させ、最大拡大部から巻始部方向に徐々に減少させることで、昇圧効果に加え舌部に再流入する気流を滑らかに導くことが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１２７０８９号公報
【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、特許文献１の遠心送風機では、スクロール側壁の最大拡大部から巻始部に向かってスクロール側壁を減少させる際、吐出口に向かう側壁も側壁高さを減少させている。そのため、特許文献１の遠心送風機は、最大拡大部から吐出口に向かって流路断面が減少し、増速する恐れがあるため、気流を効率良く昇圧できないという課題がある。【０００５】  本発明は、上記のような課題を解決するためのものであり、羽根車の回転軸方向に側壁を拡大させつつ、気流を効率よく昇圧できる遠心送風機、空気調和装置及び冷凍サイクル装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  本発明に係る遠心送風機は、回転駆動される主板を有する羽根車と、主板の回転軸の軸方向と平行に配置されて羽根車を覆うと共に、主板の回転方向に渦巻形状に形成された周壁と、回転軸の軸方向における周壁の一方の第１端部に沿って形成され、主板の仮想の延長面であって回転軸に対して垂直な延長面と対向し、空気を取り込む第１吸込口が形成されている第１側壁と、を有し、羽根車が発生させた気流が吐き出される吐出口が形成されているスクロールケーシングと、を備え、渦巻形状の巻始部における第１側壁と、延長面との距離を距離ＬＳと定義し、第１側壁と延長面との間の距離が距離ＬＳよりも拡大した拡大部における第１側壁と、延長面との間の距離を距離ＬＭと定義し、吐出口を形成する第１側壁の第１縁部において回転軸から遠い側の第１縁端部における第１側壁と、延長面との間の距離を距離Ｌ１と定義した場合に、スクロールケーシングは、回転方向において、巻始部、拡大部、第１縁端部の順に形成されていると共に、距離Ｌ１≧距離ＬＭ＞距離ＬＳの関係を満たすように形成されているものである。【０００７】  本発明に係る空気調和装置は、上記の遠心送風機と、当該遠心送風機の吐出口と対向する位置に配置された熱交換器と、を備えるものである。【０００８】  本発明に係る冷凍サイクル装置は、上記の遠心送風機を備えるものである。
【発明の効果】
【０００９】  本発明によれば、遠心送風機のスクロールケーシングは、回転方向において、巻始部、拡大部、第１縁端部の順に形成されていると共に、距離Ｌ１≧距離ＬＭ＞距離ＬＳの関係を満たすように形成されているものである。その結果、スクロールケーシング内を流れる気流はスクロール側壁の拡大と共に昇圧しながら吐出口に向かい、巻始部に向かう一部の気流は、距離ＬＭ＞距離ＬＳの関係を満たすような第１側壁の高さの減少に伴い滑らかに巻始部へ再流入することが可能となる。さらに、スクロールケーシングは、距離Ｌ１≧距離ＬＭの関係を満たすように形成されており、拡大部から吐出口に向かって流路断面が減少することなく形成されている。そのため、当該構成を備える遠心送風機、空気調和機及び冷凍サイクル装置は、側壁を拡大させつつ、気流を効率良く昇圧することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る遠心送風機の斜視図である。
【図２】実施の形態１に係る遠心送風機を回転軸方向ＲＳに見た概念図である。
【図３】図２の遠心送風機のＳ−Ｍ線断面図である。
【図４】実施の形態１に係る遠心送風機を吐出口方向から見た側面図である。
【図５】実施の形態１に係る遠心送風機のスクロールケーシングの斜視図である。
【図６】図５のスクロールケーシングを回転軸ＲＳ方向に見た概念図である。
【図７】スクロール部における、スクロール側壁高さＨと角度θとの関係を表す図である。
【図８】スクロール部と吐出部とにおける、スクロール側壁高さＨと角度θとの関係を表す図である。
【図９】変形例のスクロールケーシングのスクロール部における、スクロール側壁高さＨと角度θとの関係を表す図である。
【図１０】実施の形態２に係る遠心送風機を回転軸方向ＲＳに見た概念図である。
【図１１】図１０の遠心送風機の膨出部を側面から見た概念図である。
【図１２】実施の形態２に係る遠心送風機のスクロール部における、スクロール側壁高さＨと角度θとの関係を表す図である。
【図１３】実施の形態２に係る遠心送風機の他のスクロール部における、スクロール側壁高さＨと角度θとの関係を表す図である。
【図１４】膨出部の効果を説明するための概念図である。
【図１５】実施の形態３に係る遠心送風機の、図２の遠心送風機のＳ−Ｍ線断面位置における断面図である。
【図１６】実施の形態４に係る遠心送風機の、図２の遠心送風機のＳ−Ｍ線断面位置における断面図である。
【図１７】実施の形態５に係る空気調和装置の一例を概念的に示した斜視図である。
【図１８】実施の形態５に係る空気調和装置の内部構成の一例を示す概念図である。
【図１９】実施の形態６に係る冷凍サイクル装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】  以下、本発明の実施の形態に係る遠心送風機１について図面等を参照しながら説明する。また、本発明の実施の形態に係る空気調和装置４０及び冷凍サイクル装置５０についても図面等を参照しながら説明する。なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の相対的な寸法の関係及び形状等が実際のものとは異なる場合がある。また、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。また、理解を容易にするために方向を表す用語（例えば「上」、「下」、「右」、「左」、「前」、「後」など）を適宜用いるが、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置あるいは部品の配置及び向きを限定するものではない。
【００１２】実施の形態１．［遠心送風機１］  図１は、実施の形態１に係る遠心送風機１の斜視図である。図２は、実施の形態１に係る遠心送風機１を回転軸方向ＲＳに見た概念図である。図３は、図２の遠心送風機１のＳ−Ｍ線断面図である。図４は、実施の形態１に係る遠心送風機１を吐出口方向から見た側面図である。遠心送風機１は、羽根車２の回転軸方向ＲＳにおいて、両端側から空気が吸い込まれる両吸込型の遠心送風機１である。図１で示す遠心送風機１の構成は、反対側も同様の構成となるため、図１を用いて遠心送風機１の構成を説明し、図１とは反対側の遠心送風機１の構成の図示は省略する。
【００１３】  まず、図１〜図４を用いて、遠心送風機１の基本的な構造について説明する。遠心送風機１は、例えば、シロッコファン、あるいは、ターボファン等の多翼遠心型の遠心送風機１であり、気流を発生させる羽根車２と、羽根車２を収納するスクロールケーシング４とを有する。
【００１４】（羽根車２）  羽根車２は、モータ等（図示は省略）によって回転駆動され、回転で生じる遠心力により、径方向外方へ空気を強制的に送出するものである。羽根車２は、図１及び図２に示すように、円盤状の主板２ａと、主板２ａの周縁部２ａ１に設置される複数枚の羽根２ｄと、を有する。なお、主板２ａは板状であればよく、例えば多角形状等、円盤状以外の形状であってもよい。主板２ａの中心部には、モータ（図示は省略）が接続される軸部２ｂが設けられている。主板２ａは、軸部２ｂを介してモータによって回転駆動される。
【００１５】  複数の羽根２ｄは、軸部２ｂを中心とした円周上に配置され、基端が主板２ａに固定されている。複数の羽根２ｄは、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向において、主板２ａの両側に設けられている。各羽根２ｄは、主板２ａの周縁部２ａ１に、互いに一定の間隔をあけて配置されている。各羽根２ｄは、例えば湾曲した長方形の板状に形成されており、径方向に沿うように、又は径方向に対して所定の角度に傾斜して設置される。各羽根２ｄは、同じ断面形状が回転軸ＲＳの軸方向に連続する２次元翼であるように形成されているが、ねじれた形状を有する３次元翼であってもよい。また、各羽根２ｄは主板２ａに対してほぼ垂直に立ち上がるように設けられているが、当該構成に限定されるものではなく、各羽根２ｄは、主板２ａの垂直方向に対して傾斜して設けられてもよい。
【００１６】  羽根車２は、図３及び図４に示すように、回転軸ＲＳの軸方向において、複数の羽根２ｄの主板２ａと反対側の端部に取り付けられた環状の側板２ｃを有している。側板２ｃは、複数の羽根２ｄを連結することで、各羽根２ｄの先端の位置関係を維持し、かつ、複数の羽根２ｄを補強している。したがって、複数の羽根２ｄのそれぞれは、一端が主板２ａと接続され、他端が側板２ｃと接続されており、主板２ａと側板２ｃとの間に配置されている。
【００１７】  羽根車２は、図１に示すように、主板２ａに配置された複数の羽根２ｄにより、筒形状に構成されている。そして、羽根車２は、回転軸ＲＳの軸方向において、主板２ａと反対側の側板２ｃ側に、主板２ａと複数の羽根２ｄとで囲まれた空間に気体を流入させるための吸込口２ｅが形成されている。羽根車２は、主板２ａを構成する板面の両側にそれぞれ羽根２ｄ及び側板２ｃが配置されており、主板２ａを構成する板面の両側に吸込口２ｅが形成されている。
【００１８】  羽根車２は、モータ（図示は省略）が駆動することにより、回転軸ＲＳを中心に回転駆動される。羽根車２が回転することで、遠心送風機１の外部の気体が、スクロールケーシング４に形成された吸込口５と、羽根車２の吸込口２ｅとを通り、主板２ａと複数の羽根２ｄとで囲まれる空間に吸込まれる。そして、羽根車２が回転することで、主板２ａと複数の羽根２ｄとで囲まれる空間に吸込まれた空気が、羽根２ｄと隣接する羽根２ｄとの間を通り、径方向外方に送り出される。
【００１９】（スクロールケーシング４）  スクロールケーシング４は、図１に示すように、羽根車２を収納し、羽根車２から吹き出された空気を整流する。スクロールケーシング４は、スクロール部４１と、吐出部４２と、を有する。
【００２０】（スクロール部４１）  スクロール部４１は、羽根車２が発生させた気流の動圧を静圧に変換する風路を形成する。スクロール部４１は、羽根車２を構成する軸部２ｂの回転軸ＲＳの軸方向から羽根車２を覆い、空気を取り込む吸込口５が形成された側壁４ａと、羽根車２を軸部２ｂの回転軸ＲＳの径方向から羽根車２を囲む周壁４ｃと、を有する。また、スクロール部４１は、吐出部４２と周壁４ｃの巻始部４１ｓとの間に位置して曲面を構成し、吸込口５から流入した空気を遠心方向に吹き出し昇圧させるために必要な絞り部である舌部４３を有する。なお、回転軸ＲＳの径方向とは、回転軸ＲＳに垂直な方向である。周壁４ｃ及び側壁４ａにより構成されるスクロール部４１の内部空間は、羽根車２から吹き出された空気が周壁４ｃに沿って流れる空間となっている。
【００２１】（側壁４ａ）  側壁４ａは、図１及び図３に示すように、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向において、羽根車２の両側に配置されている。スクロールケーシング４の側壁４ａには、羽根車２とスクロールケーシング４の外部との間を空気が流通できるように、空気を取り込むための吸込口５が形成されている。吸込口５は、円形状に形成され、羽根車２は、吸込口５の中心と羽根車２の軸部２ｂの中心とがほぼ一致するように配置される。なお、吸込口５の形状は、円形状に限定されるものではなく、例えば楕円形状等、他の形状であってもよい。遠心送風機１のスクロールケーシング４は、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向において、主板２ａの両側に、吸込口５が形成された側壁４ａを有する両吸込タイプのケーシングである。遠心送風機１は、スクロールケーシング４が側壁４ａを二つ有し、側壁４ａはそれぞれ対向するように配置されている。
【００２２】  スクロールケーシング４は、図１に示すように、側壁４ａとして、第１側壁４ａ１と、第２側壁４ａ２とを有する。第１側壁４ａ１は、回転軸ＲＳの軸方向における周壁４ｃの一方の第１端部４ｃ１１に沿って形成され、主板２ａの仮想の延長面Ｌであって回転軸ＲＳに対して垂直な延長面Ｌと対向する。第２側壁４ａ２は、回転軸ＲＳの軸方向における周壁４ｃの他方の第２端部４ｃ１２に沿って形成され、延長面Ｌと対向する。図３及び図４に示すように、第１側壁４ａ１は、第１側板２ｃ１が配置された側の主板２ａの板面に対向する第１吸込口５ａを形成している。第２側壁４ａ２は、第２側板２ｃ２が配置された側の主板２ａの板面に対向する第２吸込口５ｂを形成している。なお、上述した吸込口５は、第１吸込口５ａ及び第２吸込口５ｂの総称である。
【００２３】  側壁４ａに設けられた吸込口５は、図１及び図２に示すように、ベルマウス３によって形成されている。ベルマウス３は、羽根車２に吸入される気体を整流して羽根車２の吸込口２ｅに流入させる。ベルマウス３は、図３に示すように、スクロールケーシング４の外部から内部に向けて開口径が次第に小さくなるように形成されている。側壁４ａの当該構成により、吸込口５近傍の空気は滑らかに流動し、また、吸込口５から羽根車２に効率よく流入する。
【００２４】（周壁４ｃ）  周壁４ｃは、羽根車２が発生させた気流を、湾曲する壁面に沿わせ、スクロール部４１を介して吐出口４２ａに導く。周壁４ｃは、互いに対向する側壁４ａの間に設けられた壁であり、羽根車２の回転方向Ｒにおいて湾曲面を構成する。周壁４ｃは、例えば、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向と平行に配置されて羽根車２を覆う。なお、周壁４ｃは、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向に対して傾斜した形態であってもよく、回転軸ＲＳの軸方向と平行に配置される形態に限定されるものではない。周壁４ｃは、回転軸ＲＳに対して径方向から羽根車２を覆い、複数の羽根２ｄと対向する内周面を構成する。周壁４ｃは、羽根車２の羽根２ｄの空気の吹き出し側と対向する。周壁４ｃは、図２に示すように、舌部４３との境界に位置する巻始部４１ｓから羽根車２の回転方向Ｒに沿って舌部４３から離れた側の吐出部４２とスクロール部４１との境界に位置する巻終部４１ｂまで設けられている。巻始部４１ｓは、湾曲面を構成する周壁４ｃにおいて、羽根車２の回転により発生する気流の上流側の端部であり、巻終部４１ｂは、羽根車２の回転により発生する気流の下流側の端部である。
【００２５】  周壁４ｃは、回転方向Ｒに渦巻形状に形成されている。渦巻形状としては、例えば、対数螺旋、アルキメデス螺旋、あるいは、インボリュート曲線等に基づく渦巻形状がある。周壁４ｃの内周面は、渦巻形状の巻始めとなる巻始部４１ｓから渦巻形状の巻終りとなる巻終部４１ｂまで羽根車２の周方向に沿って滑らかに湾曲する曲面を構成する。このような構成により、羽根車２から送り出された空気は、吐出部４２の方向へ羽根車２と周壁４ｃとの間隙を滑らかに流動する。このため、スクロールケーシング４内では、舌部４３から吐出部４２へ向かって空気の静圧が効率よく上昇する。
【００２６】（吐出部４２）  吐出部４２は、羽根車２が発生させ、スクロール部４１を通過した気流が吐き出される吐出口４２ａを形成する。吐出部４２は、周壁４ｃに沿って流動する空気の流れ方向に直交する断面が、矩形状となる中空の管で構成される。吐出部４２は、羽根車２から送り出されて周壁４ｃと羽根車２との間隙を流動する空気を、スクロールケーシング４の外部へ排出するように案内する流路を形成する。
【００２７】  吐出部４２は、図１に示すように、延設板４２ｂと、ディフューザ板４２ｃと、第１側壁４ａ１と、第２側壁４ａ２とで構成される。延設板４２ｂは、周壁４ｃの下流側の巻終部４１ｂに滑らかに連続して、周壁４ｃと一体に形成される。ディフューザ板４２ｃは、スクロールケーシング４の舌部４３と一体に形成されており、延設板４２ｂと対向する。ディフューザ板４２ｃは、吐出部４２内の空気の流れ方向に沿って流路の断面積が次第に拡大するように、延設板４２ｂと所定の角度を有して形成されている。そして、延設板４２ｂとディフューザ板４２ｃとは、第１側壁４ａ１と第２側壁４ａ２との間に形成されている。このように、吐出部４２は、延設板４２ｂ、ディフューザ板４２ｃ、第１側壁４ａ１及び第２側壁４ａ２により、断面矩形状の流路が形成されている。
【００２８】（舌部４３）  スクロールケーシング４において、吐出部４２のディフューザ板４２ｃと、周壁４ｃの巻始部４１ｓとの間に舌部４３が形成されている。舌部４３は、所定の曲率半径で形成されており、周壁４ｃは、舌部４３を介してディフューザ板４２ｃと滑らかに接続されている。舌部４３は、渦巻状流路の巻き終わりから巻き始めへの空気の流入を抑制する。舌部４３は、通風路の上流部に設けられ、羽根車２の回転方向Ｒに向かう空気の流れと、通風路の下流部から吐出口４２ａに向かう吐出方向の空気の流れと、を分流させる役割を有する。また、吐出部４２に流入する空気流れは、スクロールケーシング４を通過する間に静圧が上昇し、スクロールケーシング４内よりも高圧となる。そのため、舌部４３は、このような圧力差を仕切る機能を有する。
【００２９】（スクロールケーシング４の詳細な構成）  図５は、実施の形態１に係る遠心送風機１のスクロールケーシング４の斜視図である。図６は、図５のスクロールケーシング４を回転軸ＲＳ方向に見た概念図である。図３〜図６を用いて、側壁４ａの詳細な構成について説明する。
【００３０】  ここで、図３、図５及び図６に示すように、渦巻形状の巻始部４１ｓにおける第１側壁４ａ１と、延長面Ｌとの距離を距離ＬＳと定義する。そして、第１側壁４ａ１と延長面Ｌとの間の距離が距離ＬＳよりも拡大した位置を拡大部４１ｍと定義する。また、拡大部４１ｍにおける第１側壁４ａ１と、延長面Ｌとの間の距離を距離ＬＭと定義する。なお、拡大部４１ｍは、図６に示すように、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓに対して１８０度の位置と、回転軸ＲＳと第１縁端部４２ａ１１とを結ぶ線が形成する第１角度θ１の位置との間に形成されている。
【００３１】  次に、図４、図５及び図６に示すように、吐出口４２ａを形成する第１側壁４ａ１の第１縁部４２ｄにおいて回転軸ＲＳから遠い側の第１縁端部４２ａ１１における第１側壁４ａ１と、延長面Ｌとの間の距離を距離Ｌ１と定義する。また、第１縁部４２ｄにおいて回転軸ＲＳから近い側の第２縁端部４２ａ１２における第１側壁４ａ１と、延長面Ｌとの間の距離を距離Ｌ２と定義する。
【００３２】  スクロールケーシング４は、回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓ、拡大部４１ｍ、第１縁端部４２ａ１１の順に形成されていると共に、距離Ｌ１≧距離ＬＭ＞距離ＬＳの関係を満たすように形成されている。さらに、スクロールケーシング４は、距離Ｌ１≧距離Ｌ２≧距離ＬＳの関係を満たすように形成されていることが望ましい。
【００３３】  図７は、スクロール部４１における、スクロール側壁高さＨと角度θとの関係を表す図である。図７を用いて、スクロール部４１における、スクロール側壁高さＨと角度θとの関係について説明する。図７に示すスクロール側壁高さＨは、側壁４ａと、延長面Ｌとの間の距離である。角度θは、羽根車２の回転方向Ｒの角度であり、巻始部４１ｓを起点とした回転方向Ｒの角度である。図７に示すように、スクロールケーシング４は、回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓから拡大部４１ｍにかけてスクロール側壁高さＨが大きくなるように形成されている。したがって、スクロールケーシング４は、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓ側から拡大部４１ｍ側に向かって第１側壁４ａ１と延長面Ｌとの間の距離が徐々に拡大するように形成されている。
【００３４】  また、図７に示すように、スクロールケーシング４は、回転方向Ｒにおいて、拡大部４１ｍから巻始部４１ｓにかけてスクロール側壁高さＨが小さくなるように形成されている。したがって、スクロールケーシング４は、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、拡大部４１ｍ側から巻始部４１ｓ側に向かって第１側壁４ａ１と延長面Ｌとの間の距離が徐々に縮小するように形成されている。
【００３５】  図８は、スクロール部４１と吐出部４２とにおける、スクロール側壁高さＨと角度θとの関係を表す図である。図７を用いて、スクロール部４１と吐出部４２とにおける、スクロール側壁高さＨと角度θとの関係について説明する。図８に示すように、スクロールケーシング４は、回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓから拡大部４１ｍにかけてスクロール側壁高さＨが大きくなるように形成されている。したがって、スクロールケーシング４は、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓ側から拡大部４１ｍ側に向かって第１側壁４ａ１と延長面Ｌとの間の距離が徐々に拡大するように形成されている。
【００３６】  また、図８に示すように、スクロールケーシング４は、拡大部４１ｍから第１縁端部４２ａ１１にかけてスクロール側壁高さＨが一定になるように形成されている。したがって、スクロールケーシング４は、拡大部４１ｍ側から第１縁端部４２ａ１１側に向かって第１側壁４ａ１と延長面Ｌとの間の距離が一定になるように形成されている。
【００３７】  また、図８の点線ＤＬで示すように、スクロールケーシング４は、拡大部４１ｍから第１縁端部４２ａ１１にかけてスクロール側壁高さＨが大きくなるように形成されてもよい。したがって、スクロールケーシング４は、拡大部４１ｍ側から第１縁端部４２ａ１１側に向かって第１側壁４ａ１と延長面Ｌとの間の距離が拡大するように形成されてもよい。
【００３８】  図７及び図８に示すように、スクロールケーシング４は、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓ側から拡大部４１ｍ側に向かって第１側壁４ａ１と延長面Ｌとの間の距離が徐々に拡大するように形成されている。
【００３９】  図９は、変形例のスクロールケーシング４のスクロール部４１における、スクロール側壁高さＨと角度θとの関係を表す図である。なお、変形例のスクロールケーシング４における拡大部４１ｍから第１縁端部４２ａ１１に向かう構成は、図８に示す構成と同じである。
【００４０】  羽根車２回転方向Ｒにおいて、第１側壁４ａ１と延長面Ｌとの間の距離が拡大し始める位置を拡大開始部４１ｐと定義する。変形例のスクロールケーシング４は、巻始部４１ｓの位置の角度を０度と定義した場合に、拡大開始部４１ｐは、回転方向Ｒにおいて０度の位置と１８０度の位置との間に形成されている。
【００４１】  したがって、変形例のスクロールケーシング４は、回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓ、拡大開始部４１ｐ、拡大部４１ｍ、第１縁端部４２ａ１１の順に形成されていると共に、距離Ｌ１≧距離ＬＭ＞距離ＬＳの関係を満たすように形成されている。また、変形例のスクロールケーシング４は、上述したスクロールケーシング４と同じように、距離Ｌ１≧距離Ｌ２≧距離ＬＳの関係を満たすように形成されていることが望ましい。
【００４２】  上記の説明では、第１側壁４ａ１と、仮想の延長面Ｌとの関係について説明したが、当該関係は、第２側壁４ａ２と、仮想の延長面Ｌとの関係についても適用される。したがって、図３に示すように、渦巻形状の巻始部４１ｓにおける第２側壁４ａ２と、延長面Ｌとの距離を距離ＬＳ２と定義する。そして、第２側壁４ａ２と延長面Ｌとの間の距離が距離ＬＳ２よりも拡大した位置を第２拡大部４１ｍ２と定義する。また、第２拡大部４１ｍ２における第２側壁４ａ２と、延長面Ｌとの間の距離を距離ＬＭ２と定義する。なお、第２拡大部４１ｍ２は、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓに対して１８０度の位置と、回転軸ＲＳと第３縁端部４２ａ２１とを結ぶ線が形成する第２角度θ２の位置との間に形成されている。また、第２拡大部４１ｍ２と、拡大部４１ｍとは、回転方向Ｒにおいて同じ位置に形成されてもよく、異なる位置に形成されてもよい。すなわち、第１角度θ１と第２角度θ２とは、等しくてもよく、異なってもよい。
【００４３】  次に、図４に示すように、吐出口４２ａを形成する第２側壁４ａ２の第２縁部４２ｅにおいて回転軸ＲＳから遠い側の第３縁端部４２ａ２１における第２側壁４ａ２と、延長面Ｌとの間の距離を距離Ｌ３と定義する。また、第２縁部４２ｅにおいて回転軸ＲＳから近い側の第４縁端部４２ａ２２における第２側壁４ａ２と、延長面Ｌとの間の距離を距離Ｌ４と定義する。
【００４４】  スクロールケーシング４は、回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓ、第２拡大部４１ｍ２、第３縁端部４２ａ２１の順に形成されていると共に、距離Ｌ３≧距離ＬＭ２＞距離ＬＳ２の関係を満たすように形成されている。さらに、スクロールケーシング４は、距離Ｌ３≧距離Ｌ４≧距離ＬＳ２の関係を満たすように形成されていることが望ましい。
【００４５】  図７及び図８に示す、スクロール部４１における、スクロール側壁高さＨと角度θとの関係は、第２側壁４ａ２に対しても適用される。したがって、スクロールケーシング４は、回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓから第２拡大部４１ｍ２にかけてスクロール側壁高さＨが大きくなるように形成されている。すなわち、スクロールケーシング４は、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓ側から第２拡大部４１ｍ２側に向かって第２側壁４ａ２と延長面Ｌとの間の距離が徐々に拡大するように形成されている。
【００４６】  また、スクロールケーシング４は、回転方向Ｒにおいて、第２拡大部４１ｍ２から巻始部４１ｓにかけてスクロール側壁高さＨが小さくなるように形成されている。したがって、スクロールケーシング４は、羽根車２の回転方向Ｒにおいて、第２拡大部４１ｍ２側から巻始部４１ｓ側に向かって第２側壁４ａ２と延長面Ｌとの間の距離が徐々に縮小するように形成されている。
【００４７】  また、スクロールケーシング４は、第２拡大部４１ｍ２から第３縁端部４２ａ２１にかけてスクロール側壁高さＨが一定になるように形成されている。したがって、スクロールケーシング４は、第２拡大部４１ｍ２側から第３縁端部４２ａ２１側に向かって第２側壁４ａ２と延長面Ｌとの間の距離が一定になるように形成されている。
【００４８】  また、スクロールケーシング４は、第２拡大部４１ｍ２から第３縁端部４２ａ２１にかけてスクロール側壁高さＨが大きくなるように形成されてもよい。したがって、スクロールケーシング４は、第２拡大部４１ｍ２側から第３縁端部４２ａ２１側に向かって第２側壁４ａ２と延長面Ｌとの間の距離が拡大するように形成されてもよい。
【００４９】  更に、変形例のスクロールケーシング４は、第２側壁４ａ２において、巻始部４１ｓの位置の角度を０度と定義した場合に、第２拡大開始部４１ｐ２は、回転方向Ｒにおいて０度の位置と１８０度の位置との間に形成されている。第１側壁４ａ１の拡大開始部４１ｐと、第２側壁４ａ２の第２拡大開始部４１ｐ２とは、回転方向Ｒにおいて同じ位置に形成されている。ただし、第１側壁４ａ１の拡大開始部４１ｐと、第２側壁４ａ２の第２拡大開始部４１ｐ２とは、回転方向Ｒにおいて同じ位置に形成されている構成に限定されるものではない。第１側壁４ａ１の拡大開始部４１ｐと、第２側壁４ａ２の第２拡大開始部４１ｐ２とは、回転方向Ｒにおいて異なる位置に形成されていてもよい。
【００５０】［遠心送風機１の動作例］  羽根車２が回転すると、スクロールケーシング４の外の空気は、羽根車２の両側に形成された吸込口５を通じてスクロールケーシング４の内部に吸い込まれる。この際、スクロールケーシング４の内部に吸い込まれる空気は、ベルマウス３に案内されて羽根車２に吸い込まれる。羽根車２に吸い込まれた空気は、複数の羽根２ｄの間を通る過程で、動圧と静圧とが付加された気流となって羽根車２の径方向外側に向かって吹き出される。羽根車２から吹き出された気流は、スクロール部４１において周壁４ｃの内側と羽根２ｄとの間を案内される間に動圧が静圧に変換され、スクロール部４１を通過後、吐出部４２に形成された吐出口４２ａからスクロールケーシング４の外へ吹き出される。このとき、気流の一部は、スクロール部４１を通過後に吐出口４２ａには向かわず、舌部４３からスクロール部４１に再流入する。
【００５１】［遠心送風機１の作用効果］  遠心送風機１のスクロールケーシング４は、回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓ、拡大部４１ｍ、第１縁端部４２ａ１１の順に形成されていると共に、距離Ｌ１≧距離ＬＭ＞距離ＬＳの関係を満たすように形成されているものである。その結果、スクロールケーシング４内を流れる気流は、側壁４ａの拡大と共に流路の断面積が拡大することによって、昇圧しながら吐出口４２ａに向かう。また、巻始部４１ｓに向かう一部の気流は、距離ＬＭ＞距離ＬＳの関係を満たすような第１側壁４ａ１の高さの減少に伴い滑らかに巻始部４１ｓへ再流入することが可能となる。さらに、スクロールケーシング４は、距離Ｌ１≧距離ＬＭの関係を満たすように形成されており、拡大部４１ｍから吐出口４２ａに向かって流路断面が減少することなく形成されている。そのため、当該構成を備える遠心送風機１は、気流を効率良く昇圧することができる。
【００５２】  また、遠心送風機１のスクロールケーシング４は、回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓ、第２拡大部４１ｍ２、第３縁端部４２ａ２１の順に形成されていると共に、距離Ｌ３≧距離ＬＭ２＞距離ＬＳ２の関係を満たすように形成されているものである。その結果、スクロールケーシング４内を流れる気流は、側壁４ａの拡大と共に流路の断面積が拡大することによって、昇圧しながら吐出口４２ａに向かう。また、巻始部４１ｓに向かう一部の気流は、距離ＬＭ２＞距離ＬＳ２の関係を満たすような第２側壁４ａ２の高さの減少に伴い滑らかに巻始部４１ｓへ再流入することが可能となる。さらに、スクロールケーシング４は、距離Ｌ３≧距離ＬＭ２の関係を満たすように形成されており、第２拡大部４１ｍ２から吐出口４２ａに向かって流路断面が減少することなく形成されている。そのため、当該構成を備える遠心送風機１は、気流を効率良く昇圧することができる。また、遠心送風機１は、第１側壁４ａ１と第２側壁４ａ２とが、それぞれ上記関係を有することにより、例えば、空気の吸込み量等の関係において、実装されるユニットの形態に適した構成とすることができる。
【００５３】  また、スクロールケーシング４は、回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓ側から拡大部４１ｍ側に向かって側壁４ａと延長面Ｌとの間の距離が徐々に拡大している。そのため、遠心送風機１は、径方向の拡大を抑制しつつスクロールケーシング４内の流路断面を拡大させることができる。
【００５４】  また、拡大開始部４１ｐは、回転方向Ｒにおいて０度の位置と１８０度の位置との間に形成されている。遠心送風機１は、巻始部４１ｓ付近から流入する吸込み風量が極端に少ない場合に側壁４ａを拡大させる構成では、羽根車２とスクロールケーシング４との間によって構成された風路に十分に気流が流れない場合がある。そのため、当該構成ではスクロールケーシング４の内壁面の随所に気流の剥離が生じ、かえって効率を下げてしまう恐れがある。遠心送風機１は、拡大開始部４１ｐが回転方向Ｒにおいて０度の位置と１８０度の位置との間に形成されていることで、巻始部４１ｓ付近から流入する吸込み風量が極端に少ない場合でもある程度吸込み風量が確保された位置から側壁４ａを拡大させることができる。
【００５５】  また、スクロールケーシング４は、距離Ｌ１≧距離Ｌ２≧距離ＬＳの関係を満たすように形成されている。あるいは、スクロールケーシング４は、距離Ｌ３≧距離Ｌ４≧距離ＬＳ２の関係を満たすように形成されている。スクロールケーシング４は、当該構成により吐出流の過度な絞りを抑えることができ、増速作用を抑制することができる。
【００５６】  また、拡大部４１ｍは、回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓに対して１８０度の位置と、回転軸ＲＳと第１縁端部４２ａ１１とを結ぶ線が形成する第１角度θ１の位置との間に形成されている。あるいは、第２拡大部４１ｍ２は、回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓに対して１８０度の位置と、回転軸ＲＳと第３縁端部４２ａ２１とを結ぶ線が形成する第２角度θ２の位置との間に形成されている。そのため、遠心送風機１は、径方向の拡大を抑制しつつスクロールケーシング４内の流路断面を拡大させることができる。そして、スクロールケーシング４内を流れる気流は、側壁４ａの拡大と共に昇圧しながら吐出口４２ａに向かう。
【００５７】実施の形態２．［遠心送風機１Ａ］  図１０は、実施の形態２に係る遠心送風機１Ａを回転軸方向ＲＳに見た概念図である。図１１は、図１０の遠心送風機１Ａの膨出部１４を側面から見た概念図である。なお、図１〜図９の遠心送風機１と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態２に係る遠心送風機１Ａは、実施の形態１に係る遠心送風機１における側壁４ａの形状が異なるものである。従って、以下の説明では、図１０及び図１１を用いて、実施の形態２に係る遠心送風機１Ａの側壁４ａの構成を中心に説明する。なお、図１０に示す白抜き矢印ＦＬは、吸込み風量の多い風の流れを示すものである。
【００５８】  図１０及び図１４に示すように、側壁４ａは、膨出部１４を有する。膨出部１４は、側壁４ａにおいて、延長面Ｌとは反対側に膨出している部分である。膨出部１４は、回転方向Ｒにおいて、巻始部４１ｓと拡大部４１ｍとの間に形成されている。膨出部１４は、図１０に示すように、吸込み風量の多い風が流れ込む位置に形成されている。膨出部１４は、回転軸ＲＳに対して径方向に延びるように形成されている。
【００５９】  膨出部１４は、第１側壁４ａ１及び第２側壁４ａ２のいずれか一方に形成されてもよく、第１側壁４ａ１及び第２側壁４ａ２の両方に形成されてもよい。また、第１側壁４ａ１の膨出部１４の形成位置と、第２側壁４ａ２の膨出部１４の形成位置とは、巻始部４１ｓからの回転方向Ｒにおいて同じ位置に形成されてもよく、異なる位置に形成されてもよい。
【００６０】  図１２は、実施の形態２に係る遠心送風機１Ａのスクロール部４１における、スクロール側壁高さＨと角度θとの関係を表す図である。図１３は、実施の形態２に係る遠心送風機１Ａの他のスクロール部４１における、スクロール側壁高さＨと角度θとの関係を表す図である。図１２及び図１３に示すように、膨出部１４は、巻始部４１ｓから拡大部４１ｍまで、所定の変化率で増大するスクロール側壁高さＨにおいて、部分的に増大の変化率を変えた部分である。膨出部１４は、局所的に増大する吸込み風量に合わせて形成される。図１２及び図１３に示すように、膨出部１４は、１つのみ形成されてもよく、複数形成されてもよい。また、図１０及び図１１に示すように、膨出部１４は、ベルマウス３にも形成されていてもよい。さらに、図１０には膨出部１４が第１側壁４ａ１（側壁４ａ）の径方向の全体に形成された形態を示しているが、膨出部１４は、第１側壁４ａ１（側壁４ａ）の径方向の領域の内、一部の領域のみに形成されていてもよい。同様に、膨出部１４は、第２側壁４ａ２（側壁４ａ）の径方向の領域の内、一部の領域のみに形成されていてもよい。
【００６１】［遠心送風機１Ａの作用効果］  図１４は、膨出部１４の効果を説明するための概念図である。図１４では、ユニット３０内に実施の形態２に係る遠心送風機１Ａが配置されており、遠心送風機１Ａは、ユニット３０の壁部３１の間に配置されている。ユニット３０に搭載された遠心送風機１Ａは、ユニット３０内の風路によって遠心送風機１Ａに流入する気流は不均一となる。図１４を例にとると、左方向から気流が流れるため巻始部４１ｓから回転方向Ｒで１８０度の位置で吸込み風量が増加傾向となる。そのため、側壁４ａの回転軸ＲＳ方向の拡大が一定の拡大率であると、拡大が足りず羽根車２とスクロールケーシング間によって構成された風路で増速してしまう恐れがある。遠心送風機１Ａは、吸込方向に合わせて膨出部１４を設け、側壁４ａの回転軸ＲＳ方向の拡大率を部分的に変化させ流路を広げることで、増速を抑制し効率よく圧力に変換することができる。
【００６２】実施の形態３．［遠心送風機１Ｂ］  図１５は、実施の形態３に係る遠心送風機１Ｂの、図２の遠心送風機１のＳ−Ｍ線断面位置における断面図である。なお、図１〜図１４の遠心送風機１等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態３に係る遠心送風機１Ｂは、実施の形態１に係る遠心送風機１における第２側壁４ａ２の形状が異なるものである。従って、以下の説明では、図１５を用いて、実施の形態３に係る遠心送風機１Ｂの側壁４ａの構成を中心に説明する。
【００６３】  実施の形態３に係る遠心送風機１Ｂのスクロールケーシング４は、回転軸ＲＳの軸方向における周壁４ｃの他方の第２端部４ｃ１２に沿って形成され、延長面Ｌと対向し、空気を取り込む第２吸込口５ｂが形成されている第２側壁４ａ２１をする。第２拡大部４１ｍ２における第２側壁４ａ２１と、延長面Ｌとの間の距離を距離ＬＭ２１と定義する。渦巻形状の巻始部４１ｓにおける第２側壁４ａ２１と、延長面Ｌとの距離を距離ＬＳ２１と定義する。遠心送風機１Ｂは、距離ＬＭ２１と距離ＬＳ２１とが略等しい関係を有する。すなわち、第２側壁４ａ２１は、回転方向Ｒにおいて延長面Ｌとの距離が略一定である。遠心送風機１Ｂは、側壁４ａの回転軸ＲＳ方向の拡大を第１側壁４ａ１のみに適用しており、両吸込み方向で異なる形状のスクロールケーシング４を有している。
【００６４】［遠心送風機１Ｂの作用効果］  実施の形態１に係る遠心送風機１をユニットに搭載した際に、側壁４ａの片方に障害物等がある場合、遠心送風機１の吸込み風量は左右で異なる。この場合に、吸込み風量が少ない側壁４ａに、回転軸ＲＳ方向の拡大を適用すると、遠心送風機１は、風量に対して過剰にスクロールケーシング４内の流路が広がってしまう。この場合、遠心送風機１は、スクロールケーシング４の内壁面から気流が剥離してしまう恐れがある。これに対し、遠心送風機１Ｂは、第２側壁４ａ２１が、回転方向Ｒにおいて延長面Ｌとの距離が一定である。遠心送風機１Ｂは、吸込み風量が少ない側壁４ａに、第２側壁４ａ２１を適用することで、風量に対するスクロールケーシング４内の流路面積を適切な大きさにすることができる。その結果、遠心送風機１Ｂは、スクロールケーシング４の内壁面から気流が剥離することを抑制することができる。
【００６５】実施の形態４．［遠心送風機１Ｃ］  図１６は、実施の形態４に係る遠心送風機１Ｃの、図２の遠心送風機１のＳ−Ｍ線断面位置における断面図である。なお、図１〜図１５の遠心送風機１等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。実施の形態４に係る遠心送風機１Ｃは、実施の形態１に係る遠心送風機１における第２側壁４ａ２の形状が異なるものである。従って、以下の説明では、図１６を用いて、実施の形態４に係る遠心送風機１Ｃの側壁４ａの構成を中心に説明する。
【００６６】  実施の形態４に係る遠心送風機１Ｃのスクロールケーシング４は、回転軸ＲＳの軸方向における周壁４ｃの他方の第２端部４ｃ１２に沿って形成され、延長面Ｌと対向する第２側壁４ａ２３を有する。第２側壁４ａ２３は、回転軸ＲＳの軸方向において羽根車２を覆うように形成されている。第２側壁４ａ２３は、板状に形成されており、第２側壁４ａ２３には、空気の吸込口５は形成されていない。遠心送風機１Ｃは、側壁４ａの回転軸ＲＳ方向の拡大を第１側壁４ａ１のみに適用しており、片吸込みのスクロールケーシング４を有している。
【００６７】［遠心送風機１Ｃの作用効果］  実施の形態４に係る遠心送風機１Ｃは、第１側壁４ａ１は、実施の形態１に係る遠心送風機１と同じ構成である。したがって、片吸込みのスクロールケーシング４を有する実施の形態４に係る遠心送風機１Ｃも、実施の形態１に係る遠心送風機１と同様の効果を得ることができる。
【００６８】実施の形態５．［空気調和装置４０］  図１７は、実施の形態５に係る空気調和装置４０の一例を概念的に示した斜視図である。図１８は、実施の形態５に係る空気調和装置４０の内部構成の一例を示す概念図である。なお、図１〜図１６の遠心送風機１等と同一の構成を有する部位には同一の符号を付してその説明を省略する。また、図１８では、空気調和装置４０の内部構成を示すために、上面部１６ａは省略している。実施の形態５に係る空気調和装置４０は、遠心送風機１、遠心送風機１Ａ、遠心送風機１Ｂ又は遠心送風機１Ｃのいずれか１つ以上と、遠心送風機１等の吐出口４２ａと対向する位置に配置された熱交換器１０と、を備える。また、実施の形態５に係る空気調和装置４０は、空調対象の部屋の天井裏に設置されたケース１６を備えている。なお、以下の説明において、遠心送風機１と示す場合には、遠心送風機１、遠心送風機１Ａ、遠心送風機１Ｂ又は遠心送風機１Ｃのいずれか１つであるものとする。
【００６９】  ケース１６は、図１７に示すように、上面部１６ａ、下面部１６ｂ及び側面部１６ｃを含む直方体状に形成されている。なお、ケース１６の形状は、直方体状に限定されるものではなく、例えば、円柱形状、角柱状、円錐状、複数の角部を有する形状、複数の曲面部を有する形状等、他の形状であってもよい。ケース１６は、側面部１６ｃの１つとして、ケース吐出口１７が形成された側面部１６ｃを有する。ケース吐出口１７及びケース吸込口１８の形状は、図１７で示すように矩形状に形成されている。なお、ケース吐出口１７及びケース吸込口１８の形状は、矩形状に限定されるものではなく、例えば、円形状、オーバル形状等でもよく、他の形状であってもよい。ケース１６は、側面部１６ｃのうち、ケース吐出口１７が形成された面と反対側となる面に、ケース吸込口１８が形成された側面部１６ｃを有している。ケース吸込口１８には、空気中の塵埃を取り除くフィルタが配置されてもよい。なお、ケース吸込口１８は、遠心送風機１の回転軸ＲＳの軸方向に垂直な位置に形成されていればよく、例えば、下面部１６ｂにケース吸込口１８が形成されてもよい。
【００７０】  ケース１６の内部には、二つの遠心送風機１と、モータ６と、熱交換器１０とが収容されている。遠心送風機１は、羽根車２と、ベルマウス３が形成されたスクロールケーシング４とを備えている。モータ６は、ケース１６の上面部１６ａに固定されたモータサポート９ａによって支持されている。モータ６は、出力軸６ａを有する。出力軸６ａは、側面部１６ｃのうち、ケース吸込口１８が形成された面及びケース吐出口１７が形成された面に対して平行に延びるように配置されている。空気調和装置４０は、図１８に示すように、二つの羽根車２が出力軸６ａに取り付けられている。羽根車２は、ケース吸込口１８からケース１６内に吸い込まれ、ケース吐出口１７から空調対象空間へと吹き出される空気の流れを形成する。なお、ケース１６内に配置される遠心送風機１は、二つに限定されるものではなく、一つ又は三つ以上でもよい。
【００７１】  遠心送風機１は、図１８に示すように、仕切板１９に取り付けられており、ケース１６の内部空間は、スクロールケーシング４の吸い込み側の空間ＳＰ１１と、スクロールケーシング４の吹き出し側の空間ＳＰ１２とが、仕切板１９によって仕切られている。
【００７２】  熱交換器１０は、遠心送風機１の吐出口４２ａと対向する位置に配置され、ケース１６内において、遠心送風機１が吐出する空気の風路上に配置されている。熱交換器１０は、ケース吸込口１８からケース１６内に吸い込まれ、ケース吐出口１７から空調対象空間へと吹き出される空気の温度を調整する。なお、熱交換器１０は、公知の構造のものを適用できる。
【００７３】［空気調和装置４０の動作例］  モータ６の駆動によって、羽根車２が回転すると、空調対象空間の空気は、ケース吸込口１８を通じてケース１６の内部に吸い込まれる。ケース１６の内部に吸い込まれた空気は、ベルマウス３に案内され、羽根車２に吸い込まれる。羽根車２に吸い込まれた空気は、羽根車２の径方向外側に向かって吹き出される。羽根車２から吹き出された空気は、スクロールケーシング４の内部を通過後、スクロールケーシング４の吐出口４２ａから吹き出され、熱交換器１０に供給される。熱交換器１０に供給された空気は、熱交換器１０を通過する際に、熱交換され、温度及び湿度調整される。熱交換器１０を通過した空気は、ケース吐出口１７から空調対象空間に吹き出される。
【００７４】［空気調和装置４０の作用効果］  実施の形態５に係る空気調和装置４０は、実施の形態１に係る遠心送風機１等を備えるため、実施の形態１に係る遠心送風機１と同様の効果を得ることができる。そのため、空気調和装置４０は、例えば、遠心送風機１で効率良く昇圧させた空気を熱交換器１０に送ることができる。
【００７５】実施の形態６．［冷凍サイクル装置５０］  図１９は、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置５０の構成を示す図である。なお、実施の形態６に係る冷凍サイクル装置５０の室内送風機２０２には、遠心送風機１、遠心送風機１Ａ、遠心送風機１Ｂ又は遠心送風機１Ｃのいずれか１つ以上が用いられる。また、以下の説明では、冷凍サイクル装置５０について、空調用途に使用される場合について説明するが、冷凍サイクル装置５０は、空調用途に使用されるものに限定されるものではない。冷凍サイクル装置５０は、例えば、冷蔵庫あるいは冷凍庫、自動販売機、空気調和装置、冷凍装置、給湯器などの、冷凍用途又は空調用途に使用される。
【００７６】  実施の形態６に係る冷凍サイクル装置５０は、冷媒を介して外気と室内の空気の間で熱を移動させることにより、室内を暖房又は冷房して空気調和を行う。実施の形態６に係る冷凍サイクル装置５０は、室外機１００と、室内機２００とを有する。冷凍サイクル装置５０は、室外機１００と室内機２００とが冷媒配管３００及び冷媒配管４００により配管接続されて、冷媒が循環する冷媒回路が構成されている。冷媒配管３００は、気相の冷媒が流れるガス配管であり、冷媒配管４００は、液相の冷媒が流れる液配管である。なお、冷媒配管４００には、気液二相の冷媒を流してもよい。そして、冷凍サイクル装置５０の冷媒回路では、圧縮機１０１、流路切替装置１０２、室外熱交換器１０３、膨張弁１０５、室内熱交換器２０１が冷媒配管を介して順次接続されている。
【００７７】（室外機１００）  室外機１００は、圧縮機１０１、流路切替装置１０２、室外熱交換器１０３、及び膨張弁１０５を有している。圧縮機１０１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。流路切替装置１０２は、例えば四方弁であり、冷媒流路の方向の切り換えが行われる装置である。冷凍サイクル装置５０は、制御装置１１０からの指示に基づいて、流路切替装置１０２を用いて冷媒の流れを切り換えることで、暖房運転又は冷房運転を実現することができる。
【００７８】  室外熱交換器１０３は、冷媒と室外空気との熱交換を行う。室外熱交換器１０３は、暖房運転時には蒸発器の働きをし、冷媒配管４００から流入した低圧の冷媒と室外空気との間で熱交換を行って冷媒を蒸発させて気化させる。室外熱交換器１０３は、冷房運転時には、凝縮器の働きをし、流路切替装置１０２側から流入した圧縮機１０１で圧縮済の冷媒と室外空気との間で熱交換を行って、冷媒を凝縮させて液化させる。室外熱交換器１０３には、冷媒と室外空気との間の熱交換の効率を高めるために、室外送風機１０４が設けられている。室外送風機１０４は、インバータ装置を取り付け、ファンモータの運転周波数を変化させてファンの回転速度を変更してもよい。膨張弁１０５は、絞り装置（流量制御手段）であり、膨張弁１０５を流れる冷媒の流量を調節することにより、膨張弁として機能し、開度を変化させることで、冷媒の圧力を調整する。例えば、膨張弁１０５が、電子式膨張弁等で構成された場合は、制御装置１１０の指示に基づいて開度調整が行われる。
【００７９】（室内機２００）  室内機２００は、冷媒と室内空気との間で熱交換を行う室内熱交換器２０１及び、室内熱交換器２０１が熱交換を行う空気の流れを調整する室内送風機２０２を有する。室内熱交換器２０１は、暖房運転時には、凝縮器の働きをし、冷媒配管３００から流入した冷媒と室内空気との間で熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化させ、冷媒配管４００側に流出させる。室内熱交換器２０１は、冷房運転時には蒸発器の働きをし、膨張弁１０５によって低圧状態にされた冷媒と室内空気との間で熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発させて気化させ、冷媒配管３００側に流出させる。室内送風機２０２は、室内熱交換器２０１と対面するように設けられている。室内送風機２０２には、実施の形態１に係る遠心送風機１〜実施の形態４に係る遠心送風機１〜遠心送風機１Ｃのいずれか１つ以上が適用される。室内送風機２０２の運転速度は、ユーザの設定により決定される。室内送風機２０２には、インバータ装置を取り付け、ファンモータ（図示は省略）の運転周波数を変化させて羽根車２の回転速度を変更してもよい。
【００８０】［冷凍サイクル装置５０の動作例］  次に、冷凍サイクル装置５０の動作例として冷房運転動作を説明する。圧縮機１０１によって圧縮され吐き出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１０２を経由して、室外熱交換器１０３に流入する。室外熱交換器１０３に流入したガス冷媒は、室外送風機１０４により送風される外気との熱交換により凝縮し、低温の冷媒となって、室外熱交換器１０３から流出する。室外熱交換器１０３から流出した冷媒は、膨張弁１０５によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室内機２００の室内熱交換器２０１に流入し、室内送風機２０２により送風される室内空気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室内熱交換器２０１から流出する。このとき、冷媒に吸熱されて冷却された室内空気は、空調空気となって、室内機２００の吐出口から空調対象空間に吹き出される。室内熱交換器２０１から流出したガス冷媒は、流路切替装置１０２を経由して圧縮機１０１に吸入され、再び圧縮される。以上の動作が繰り返される。
【００８１】  次に、冷凍サイクル装置５０の動作例として暖房運転動作を説明する。圧縮機１０１によって圧縮され吐き出された高温高圧のガス冷媒は、流路切替装置１０２を経由して、室内機２００の室内熱交換器２０１に流入する。室内熱交換器２０１に流入したガス冷媒は、室内送風機２０２により送風される室内空気との熱交換により凝縮し、低温の冷媒となって、室内熱交換器２０１から流出する。このとき、ガス冷媒から熱を受け取り暖められた室内空気は、空調空気となって、室内機２００の吐出口から空調対象空間に吹き出される。室内熱交換器２０１から流出した冷媒は、膨張弁１０５によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室外機１００の室外熱交換器１０３に流入し、室外送風機１０４により送風される外気との熱交換により蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室外熱交換器１０３から流出する。室外熱交換器１０３から流出したガス冷媒は、流路切替装置１０２を経由して圧縮機１０１に吸入され、再び圧縮される。以上の動作が繰り返される。
【００８２】  実施の形態６に係る冷凍サイクル装置５０は、実施の形態１に係る遠心送風機１等を備えるため、実施の形態１に係る遠心送風機１と同様の効果を得ることができる。そのため、冷凍サイクル装置５０は、例えば、室内送風機２０２で効率良く昇圧させた空気を室内熱交換器２０１に送ることができる。
【００８３】  上記の各実施の形態１〜６は、互いに組み合わせて実施することが可能である。また、以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００８４】  １  遠心送風機、１Ａ  遠心送風機、１Ｂ  遠心送風機、１Ｃ  遠心送風機、２  羽根車、２ａ  主板、２ａ１  周縁部、２ｂ  軸部、２ｃ  側板、２ｃ１  第１側板、２ｃ２  第２側板、２ｄ  羽根、２ｅ  吸込口、３  ベルマウス、４  スクロールケーシング、４ａ  側壁、４ａ１  第１側壁、４ａ２  第２側壁、４ａ２１  第２側壁、４ａ２３  第２側壁、４ｃ  周壁、４ｃ１１  第１端部、４ｃ１２  第２端部、５  吸込口、５ａ  第１吸込口、５ｂ  第２吸込口、６  モータ、６ａ  出力軸、９ａ  モータサポート、１０  熱交換器、１４  膨出部、１６  ケース、１６ａ  上面部、１６ｂ  下面部、１６ｃ  側面部、１７  ケース吐出口、１８  ケース吸込口、１９  仕切板、３０  ユニット、３１  壁部、４０  空気調和装置、４１  スクロール部、４１ｂ  巻終部、４１ｍ  拡大部、４１ｍ２  第２拡大部、４１ｐ  拡大開始部、４１ｐ２  第２拡大開始部、４１ｓ  巻始部、４２  吐出部、４２ａ  吐出口、４２ａ１１  第１縁端部、４２ａ１２  第２縁端部、４２ａ２１  第３縁端部、４２ａ２２  第４縁端部、４２ｂ  延設板、４２ｃ  ディフューザ板、４２ｄ  第１縁部、４２ｅ  第２縁部、４３  舌部、５０  冷凍サイクル装置、１００  室外機、１０１  圧縮機、１０２  流路切替装置、１０３  室外熱交換器、１０４  室外送風機、１０５  膨張弁、１１０  制御装置、２００  室内機、２０１  室内熱交換器、２０２  室内送風機、３００  冷媒配管、４００  冷媒配管。
【図１】
2020250363.tif 000003
【図２】
2020250363.tif 000004
【図３】
2020250363.tif 000005
【図４】
2020250363.tif 000006
【図５】
2020250363.tif 000007
【図６】
2020250363.tif 000008
【図７】
2020250363.tif 000009
【図８】
2020250363.tif 000010
【図９】
2020250363.tif 000011
【図１０】
2020250363.tif 000012
【図１１】
2020250363.tif 000013
【図１２】
2020250363.tif 000014
【図１３】
2020250363.tif 000015
【図１４】
2020250363.tif 000016
【図１５】
2020250363.tif 000017
【図１６】
2020250363.tif 000018
【図１７】
2020250363.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年7月29日(2021.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明に係る遠心送風機は、回転駆動される主板を有する羽根車と、主板の回転軸の軸方向と平行に配置されて羽根車を覆うと共に、主板の回転方向に渦巻形状に形成された周壁と、回転軸の軸方向における周壁の一方の第１端部に沿って形成され、主板の仮想の延長面であって回転軸に対して垂直な延長面と対向し、空気を取り込む第１吸込口が形成されている第１側壁と、を有し、羽根車が発生させた気流が吐き出される吐出口が形成されているスクロールケーシングと、を備え、スクロールケーシングは、第１吸込口にベルマウスを有しており、ベルマウスは、ベルマウスの外縁部を構成する上部が、周方向のどの位置においても第１側壁から突出して第１側壁よりも上に位置しており、渦巻形状の巻始部における第１側壁と、延長面との距離を距離ＬＳと定義し、第１側壁と延長面との間の距離が距離ＬＳよりも拡大した拡大部における第１側壁と、延長面との間の距離を距離ＬＭと定義し、吐出口を形成する第１側壁の第１縁部において回転軸から遠い側の第１縁端部における第１側壁と、延長面との間の距離を距離Ｌ１と定義した場合に、スクロールケーシングは、回転方向において、巻始部、拡大部、第１縁端部の順に形成されていると共に、距離Ｌ１≧距離ＬＭ＞距離ＬＳの関係を満たす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】
回転駆動される主板を有する羽根車と、
前記主板の回転軸の軸方向と平行に配置されて前記羽根車を覆うと共に、前記主板の回転方向に渦巻形状に形成された周壁と、前記回転軸の軸方向における前記周壁の一方の第１端部に沿って形成され、前記主板の仮想の延長面であって前記回転軸に対して垂直な前記延長面と対向し、空気を取り込む第１吸込口が形成されている第１側壁と、を有し、前記羽根車が発生させた気流が吐き出される吐出口が形成されてい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は、
前記第１吸込口にベルマウスを有しており、
前記ベルマウスは、
前記ベルマウスの外縁部を構成する上部が、周方向のどの位置においても前記第１側壁から突出して前記第１側壁よりも上に位置しており、
前記渦巻形状の巻始部における前記第１側壁と、前記延長面との距離を距離ＬＳと定義し、
前記第１側壁と前記延長面との間の距離が距離ＬＳよりも拡大した拡大部における前記第１側壁と、前記延長面との間の距離を距離ＬＭと定義し、
前記吐出口を形成する前記第１側壁の第１縁部において前記回転軸から遠い側の第１縁端部における前記第１側壁と、前記延長面との間の距離を距離Ｌ１と定義した場合に、
前記スクロールケーシングは、
前記回転方向において、前記巻始部、前記拡大部、前記第１縁端部の順に形成されていると共に、距離Ｌ１≧距離ＬＭ＞距離ＬＳの関係を満たすように形成されている遠心送風機。
【請求項２】
前記スクロールケーシングは、
前記回転方向において、前記巻始部側から前記拡大部側に向かって前記第１側壁と前記延長面との間の距離が徐々に拡大している請求項１に記載の遠心送風機。
【請求項３】
前記回転方向において、前記第１側壁と前記延長面との間の距離が拡大し始める位置を拡大開始部と定義し、前記巻始部の位置の角度を０度と定義した場合に、
前記拡大開始部は、前記回転方向において０度の位置と１８０度の位置との間に形成されている請求項２に記載の遠心送風機。
【請求項４】
前記第１縁部において前記回転軸から近い側の第２縁端部における前記第１側壁と、前記延長面との間の距離を距離Ｌ２と定義した場合に、
前記スクロールケーシングは、
距離Ｌ１≧距離Ｌ２≧距離ＬＳの関係を満たすように形成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項５】
前記拡大部は、
前記回転方向において、前記巻始部に対して１８０度の位置と、前記回転軸と前記第１縁端部とを結ぶ線が形成する第１角度の位置との間に形成されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項６】
前記第１側壁は、
前記延長面とは反対側に膨出する膨出部を有する請求項１〜５のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項７】
前記スクロールケーシングは、
前記軸方向における前記周壁の他方の第２端部に沿って形成され、前記延長面と対向し、空気を取り込む第２吸込口が形成されている第２側壁を更に有し、
前記巻始部における前記第２側壁と、前記延長面との距離を距離ＬＳ２と定義し、
前記第２側壁と前記延長面との間の距離が距離ＬＳ２よりも拡大した第２拡大部における前記第２側壁と、前記延長面との間の距離を距離ＬＭ２と定義し、
前記吐出口を形成する前記第２側壁の第２縁部において前記回転軸から遠い側の第３縁端部における前記第２側壁と、前記延長面との間の距離を距離Ｌ３と定義した場合に、
前記回転方向において、前記巻始部、前記第２拡大部、前記第３縁端部の順に形成されていると共に、距離Ｌ３≧距離ＬＭ２＞距離ＬＳ２の関係を満たすように形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項８】
前記スクロールケーシングは、
前記回転方向において、前記巻始部側から前記第２拡大部側に向かって前記第２側壁と前記延長面との間の距離が徐々に拡大している請求項７に記載の遠心送風機。
【請求項９】
前記回転方向において、前記第２側壁と前記延長面との間の距離が拡大し始める位置を第２拡大開始部と定義し、前記巻始部の位置の角度を０度と定義した場合に、
前記第２拡大開始部は、前記回転方向において０度の位置と１８０度の位置との間に形成されている請求項８に記載の遠心送風機。
【請求項１０】
前記第２縁部において前記回転軸から近い側の第４縁端部における前記第２側壁と、前記延長面との間の距離を距離Ｌ４と定義した場合に、
前記スクロールケーシングは、
距離Ｌ３≧距離Ｌ４≧距離ＬＳ２の関係を満たすように形成されている請求項７〜９のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１１】
前記第２拡大部は、
前記回転方向において、前記巻始部に対して１８０度の位置と、前記回転軸と前記第３縁端部とを結ぶ線が形成する第２角度の位置との間に形成されている請求項７〜１０のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１２】
前記第２側壁は、
前記延長面とは反対側に膨出する膨出部を有する請求項７〜１１のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１３】
前記膨出部は、
前記回転軸に対して径方向に延びるように形成されている請求項６又は１２に記載の遠心送風機。
【請求項１４】
前記膨出部は、
前記回転方向に複数形成されている請求項１３に記載の遠心送風機。
【請求項１５】
前記スクロールケーシングは、
前記軸方向における前記周壁の他方の第２端部に沿って形成され、前記延長面と対向し、空気を取り込む第２吸込口が形成されている第２側壁を更に有し、
前記第２側壁は、前記回転方向において前記延長面との距離が一定である請求項１〜６のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１６】
前記スクロールケーシングは、
前記軸方向における前記周壁の他方の第２端部に沿って形成され、前記延長面と対向する第２側壁を更に有し、
前記第２側壁は、前記軸方向において前記羽根車を覆うように形成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の遠心送風機と、
当該遠心送風機の前記吐出口と対向する位置に配置された熱交換器と、
を備える空気調和装置。
【請求項１８】
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の遠心送風機を備える冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
2020250363.tif 000022
2020250363.tif 000023
2020250363.tif 000024
2020250363.tif 000025