(57)【要約】  本発明は、遠心ファンの送風効率を向上できる空気調和機を提供することを目的とする。  空気調和機は、遠心ファンと、遠心ファンの外周を囲むように配置された熱交換器と、遠心ファンの吸込側領域と吹出側領域とを仕切る第１の隔壁と、第１の隔壁から遠心ファンに向かって延びた第２の隔壁と、を備え、第２の隔壁は、遠心ファン側の端部である第２の端部を有しており、径方向における遠心ファンの外周縁と第２の端部との距離を第１の距離とし、外周縁と熱交換器との距離を第２の距離とし、回転軸を通り回転軸に平行な径方向断面を第１の径方向断面とし、第１の径方向断面での第２の距離よりも長い第２の距離を有する径方向断面を第２の径方向断面としたとき、第２の径方向断面での第１の距離は、第１の径方向断面での第１の距離よりも長い。
2019198150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心として回転する遠心ファンと、  前記遠心ファンの外周を囲むように配置された熱交換器と、  前記遠心ファンの吸込側領域と吹出側領域とを仕切る第１の隔壁と、  前記回転軸を中心とした周方向において少なくとも一部に設けられ、前記第１の隔壁から前記遠心ファンに向かって延びた第２の隔壁と、  を備え、  前記第２の隔壁は、前記第１の隔壁に支持された第１の端部と、前記遠心ファン側の端部である第２の端部と、を有しており、  前記回転軸を中心とした径方向における前記遠心ファンの外周縁と前記第２の端部との距離を第１の距離とし、前記径方向における前記外周縁と前記熱交換器との距離を第２の距離とし、前記回転軸を通り前記回転軸に平行な径方向断面を第１の径方向断面とし、前記回転軸を通り前記回転軸に平行な径方向断面であって、前記第１の径方向断面での前記第２の距離よりも長い前記第２の距離を有する径方向断面を第２の径方向断面としたとき、  前記第２の径方向断面での前記第１の距離は、前記第１の径方向断面での前記第１の距離よりも長い空気調和機。
【請求項２】
前記第１の距離が極小になる周方向位置は、前記第２の距離が極小になる周方向位置からずれた位置に配置されている請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記第１の距離が極小になる周方向位置から前記遠心ファンの回転方向での前記第１の距離の増加率は、前記第１の距離が極小になる周方向位置から前記遠心ファンの反回転方向での前記第１の距離の増加率よりも小さい請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
前記回転軸と平行に見たとき、前記第２の端部は前記周方向の全周にわたって、前記外周縁よりも内周側に位置している請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項５】
前記回転軸と平行な軸方向における前記第１の端部と前記第２の端部との距離を第３の距離としたとき、  前記第３の距離が前記第１の距離と前記第２の距離との和よりも長くなる周方向位置では、前記回転軸と平行に見たとき、前記第２の端部が前記外周縁と重なっており、  前記第３の距離が前記第１の距離と前記第２の距離との和よりも短くなる周方向位置では、前記回転軸と平行に見たとき、前記第２の端部が前記外周縁よりも内周側に位置している請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、遠心ファンを備えた空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  特許文献１には、主板、側板及び複数の羽根を備えた羽根車と、羽根車の吸込口に向けて絞りを形成するマウスリングと、を有するターボファンが記載されている。マウスリングの周囲の隔壁には、先端縁が側板の近傍に至る逆流防止リングが設けられている。同文献には、上記の逆流防止リングが設けられることにより、ファンの効率を低下させることなくファンの騒音を低減できることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１３８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  ところで、天井埋込形の室内機は、遠心ファンと、遠心ファンの外周を囲むように配置された熱交換器と、を有している。遠心ファンから外周側に吹き出された空気の主流は、熱交換器を通過して調和空気となり、室内に供給される。しかしながら、遠心ファンから吹き出された空気の一部は、熱交換器を通過せずに、側板の外周側に形成された環状空間に向かって逆流する二次流れとなる。これにより、環状空間には、遠心ファンの周方向に沿った軸心を持つ二次渦が生じる。二次渦によって主流の流れが阻害されると、熱交換器を通過する空気の通過風速が不均一になるため、熱交換器の圧力損失が増大する。したがって、天井埋込形の室内機では、遠心ファンの送風効率を向上するのが困難であった。【０００５】  特許文献１のターボファンを天井埋込形の室内機に適用した場合、マウスリングと側板とに挟まれた環状空間が逆流防止リングによって風路から分離されるため、環状空間に二次渦が生じるのを抑制できる。また、遠心ファンの周方向において遠心ファンの外周縁と熱交換器との径方向距離が相対的に短い領域では、逆流防止リングと熱交換器との径方向距離が短くなる。このため、逆流防止リングと熱交換器とに挟まれた空間に二次渦が形成されたとしても、この二次渦の渦径を小さくすることができる。【０００６】  しかしながら、遠心ファンの周方向において遠心ファンの外周縁と熱交換器との径方向距離が相対的に長い領域では、逆流防止リングと熱交換器との径方向距離が長くなる。このため、逆流防止リングと熱交換器とに挟まれた空間に二次渦が形成された場合、二次渦の渦径が大きくなってしまう。これにより、主流の流れが二次渦によって阻害されてしまうため、熱交換器の圧力損失が増大する。したがって、特許文献１のターボファンを天井埋込形の室内機に適用した場合であっても、遠心ファンの送風効率を向上するのが困難であるという課題があった。【０００７】  本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、遠心ファンの送風効率を向上できる空気調和機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】
【０００８】  本発明に係る空気調和機は、回転軸を中心として回転する遠心ファンと、前記遠心ファンの外周を囲むように配置された熱交換器と、前記遠心ファンの吸込側領域と吹出側領域とを仕切る第１の隔壁と、前記回転軸を中心とした周方向において少なくとも一部に設けられ、前記第１の隔壁から前記遠心ファンに向かって延びた第２の隔壁と、を備え、前記第２の隔壁は、前記第１の隔壁に支持された第１の端部と、前記遠心ファン側の端部である第２の端部と、を有しており、前記回転軸を中心とした径方向における前記遠心ファンの外周縁と前記第２の端部との距離を第１の距離とし、前記径方向における前記外周縁と前記熱交換器との距離を第２の距離とし、前記回転軸を通り前記回転軸に平行な径方向断面を第１の径方向断面とし、前記回転軸を通り前記回転軸に平行な径方向断面であって、前記第１の径方向断面での前記第２の距離よりも長い前記第２の距離を有する径方向断面を第２の径方向断面としたとき、前記第２の径方向断面での前記第１の距離は、前記第１の径方向断面での前記第１の距離よりも長いものである。
【発明の効果】
【０００９】  本発明によれば、第１の径方向断面及び第２の径方向断面のいずれにおいても、主流の流れが二次渦によって阻害されるのを防ぐことができ、熱交換器の通過風速を回転軸方向で均一化することができる。したがって、熱交換器の圧力損失を低減できるため、遠心ファンの送風効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機を斜め下方から見た設置態様を示す外観図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の内部構造を示す側面図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４の構成の例を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４の構成の例を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４の構成の例を示す斜視図である。
【図６】図３に示した熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４を回転軸ＣＬと平行に見た構成を示す図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面を模式的に示す図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を模式的に示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る空気調和機の熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４を回転軸ＣＬと平行に見た構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態３に係る空気調和機の熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４を回転軸ＣＬと平行に見た構成を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態４に係る空気調和機の冷媒回路の構成を示す冷媒回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】実施の形態１．  本発明の実施の形態１に係る空気調和機について説明する。本実施の形態では、空気調和機として、パッケージエアコンの天井埋込形の室内機１００を例示している。図１は、本実施の形態に係る空気調和機を斜め下方から見た設置態様を示す外観図である。図２は、本実施の形態に係る空気調和機の内部構造を示す側面図である。図１及び図２に示すように、室内機１００が設置されている状態では、室内機１００の主要部は、天井２０１の上方である天井裏空間に埋設されている。室内機１００の下部は、空調対象空間である部屋２０２に面している。
【００１２】  室内機１００の本体２０は、平面視矩形の本体天板５と、本体天板５の４辺からそれぞれ下方に延びる４面の本体側板４と、を有している。本体２０は、４つの本体側板４からなる角筒体の上端が本体天板５によって閉塞された箱体である。本体２０の下部、すなわち上記の角筒体の下端には、化粧パネル６が本体２０に対して着脱自在に取り付けられている。本体天板５は天井２０１よりも上方に位置し、化粧パネル６は天井２０１とほぼ同一面に位置している。
【００１３】  室内機１００は、本体２０に室内空気を吸い込む少なくとも１つの吸込口と、調和空気を本体２０から部屋２０２に吹き出す少なくとも１つの吹出口と、を有している。化粧パネル６の中央部には、室内機１００の吸込口として吸込グリル７が設けられている。吸込グリル７の上方には、吸込グリル７から吸い込まれた空気を除塵するフィルタ８が設けられている。本実施の形態では、化粧パネル６及び吸込グリル７はそれぞれ、平面視矩形状の外縁を有している。化粧パネル６の外縁と吸込グリル７の外縁との間の領域には、室内機１００の吹出口として複数のパネル吹出口９が設けられている。本実施の形態では、化粧パネル６及び吸込グリル７のそれぞれが４辺の外縁を有していることに対応して、４つのパネル吹出口９が設けられている。４つのパネル吹出口９は、化粧パネル６及び吸込グリル７の各辺に沿うように配置されている。また、４つのパネル吹出口９は、吸込グリル７を囲むように配置されている。各パネル吹出口９には、空気の吹出方向を調整する風向板１３が設けられている。
【００１４】  本体２０の内部の中央部には、ファンモータ２が設けられている。ファンモータ２は、本体天板５の下面に取り付けられている。ファンモータ２の出力軸は下向きに延びている。ファンモータ２の出力軸には、回転軸ＣＬを中心として回転する遠心ファン１が接続されている。本実施の形態では、遠心ファン１としてターボファンを例示している。遠心ファン１は、ファンモータ２の出力軸との固定部であるボスを有する円板状の主板１０を有している。また、遠心ファン１は、主板１０と対向して配置され遠心ファン１の吸込み導風壁を形成する側板１１を有している。主板１０と側板１１との間には、複数の羽根１２が設けられている。回転軸ＣＬと平行に見ると、遠心ファン１は、円形状の外周縁を有している。側板１１の中心部には、遠心ファン１の吸込口となるファン吸込口１ａが形成されている。ファン吸込口１ａの上流側の領域は、遠心ファン１の吸込側領域３０となる。遠心ファン１の外周縁には、遠心ファン１の吹出口となるファン吹出口１ｂが形成されている。ファン吹出口１ｂの下流側の領域は、遠心ファン１の吹出側領域３１となる。遠心ファン１がファンモータ２により回転駆動されると、吸込側領域３０の空気がファン吸込口１ａを介して回転軸ＣＬに沿って遠心ファン１に吸い込まれ、遠心ファン１に吸い込まれた空気はファン吹出口１ｂを介して吹出側領域３１に吹き出される。
【００１５】  遠心ファン１の側板１１と吸込グリル７との間には、吸込グリル７から遠心ファン１に向かう吸込風路を吸込側領域３０に形成するベルマウス１４が設けられている。ベルマウス１４は、下流側ほど径が縮小するように曲面状に形成されている。
【００１６】  室内機１００は、遠心ファン１の吸込側領域３０と吹出側領域３１とを仕切る第１の隔壁２１を有している。本実施の形態では、第１の隔壁２１はベルマウス１４を兼ねているが、第１の隔壁２１はベルマウス１４とは別に設けられていてもよい。
【００１７】  遠心ファン１の径方向外側の吹出側領域３１には、遠心ファン１の外周を囲むように熱交換器３が設けられている。熱交換器３は、本体２０内に収容されており、本体２０内の風路上に配置されている。熱交換器３は、例えば、冷媒が循環する冷凍サイクル回路の一部を構成している。熱交換器３では、内部を流通する内部流体と、遠心ファン１により送風される空気と、の熱交換が行われる。図示を省略しているが、熱交換器３は、所定の間隔を空けて水平方向に配列した複数のフィンと、水平方向に延びて複数のフィンを貫通する伝熱管と、を有している。伝熱管には、冷却又は加熱された内部流体（例えば、冷媒）が供給される。
【００１８】  熱交換器３の下方には、室内空気が熱交換器３で冷却されることによって生じた結露水を受けるドレンパン１６が配置されている。ドレンパン１６は、第１の隔壁２１を兼ねていてもよい。
【００１９】  このように構成された室内機１００において、遠心ファン１がファンモータ２により回転駆動されると、部屋２０２の空気が吸込グリル７に吸い込まれ、フィルタ８で除塵される。除塵された空気は、ベルマウス１４により案内され、回転軸ＣＬ方向で上向きに遠心ファン１に流入する。遠心ファン１に流入した空気は、遠心ファン１から径方向外側に向かって吹き出される。遠心ファン１から吹き出された空気は、熱交換器３を通過する。熱交換器３を通過する空気は、内部流体との熱交換によって冷却又は加熱される。これにより、空気の温度又は湿度が調整される。熱交換器３を通過した空気は、本体２０内の風路に沿って流れ方向を下向きに変更し、パネル吹出口９を介して部屋２０２に吹き出される。
【００２０】  本実施の形態では、第１の隔壁２１上に形成された第２の隔壁２２が設けられている。第２の隔壁２２は、第１の隔壁２１から側板１１に向かって上向きに延びている。当然ながら、第２の隔壁２２は、ベルマウス１４上又はドレンパン１６上に形成されていてもよい。第２の隔壁２２は、回転軸ＣＬに対して傾いていてもよい。第２の隔壁２２は、第１の隔壁２１に支持された第１の端部２２ａと、側板１１と対向する第２の端部２２ｂと、を有している。第２の隔壁２２の第２の端部２２ｂは、第１の隔壁２１から離れた端部であり、遠心ファン１側の端部である。
【００２１】  図３〜図５は、本実施の形態に係る空気調和機の熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４の構成の例を示す斜視図である。図３〜図５では、設置状態とは天地を反転させた室内機１００における熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４（すなわち、第１の隔壁２１）を、斜め上方から見た構成を示している。なお、第２の隔壁２２の形状を明示するため、ベルマウス１４については、軸方向で遠心ファン１寄りの一部のみを示している。
【００２２】  図３に示す例では、第２の隔壁２２は、遠心ファン１の回転軸ＣＬを中心とした周方向の全周に設けられている。回転軸ＣＬと平行に見ると、第２の隔壁２２は、回転軸ＣＬを囲む四角形状（例えば、正方形状）の形状を有している。回転軸ＣＬと平行に見たときの熱交換器３の形状が四角形状である場合、第２の隔壁２２の４つの角部は、熱交換器３の４つの角部に対して周方向に４５°程度ずれて配置される。第２の隔壁２２の第２の端部２２ｂは、回転する遠心ファン１と接触しないように、側板１１から回転軸ＣＬ方向に所定の間隔を空けて配置されている。このため、第２の隔壁２２の第１の端部２２ａと第２の端部２２ｂとの間の回転軸ＣＬ方向の距離、すなわち第２の隔壁２２の高さは、側板１１の形状に応じて、第２の隔壁２２の周方向位置によって異なっている。回転軸ＣＬと平行に見たとき、第２の端部２２ｂは、周方向の少なくとも一部で遠心ファン１の外周縁よりも内周側に位置している。第２の端部２２ｂは、全周にわたって、遠心ファン１の外周縁よりも内周側に位置していてもよい。
【００２３】  図４に示す例は、回転軸ＣＬを中心とした周方向の一部のみに第２の隔壁２２が設けられている点で、図３に示した例と異なっている。具体的には、第２の隔壁２２は、周方向において、遠心ファン１の外周縁と熱交換器３との間の径方向距離が相対的に短くなる部分のみに設けられおり、当該径方向距離が相対的に長くなる部分には設けられていない。これにより、第２の隔壁２２は、回転軸ＣＬと平行に見ると、互いに分離された４つのＬ字状部分２２ｃによって構成されている。４つのＬ字状部分２２ｃのそれぞれの角部は、熱交換器３の４つの角部に対して周方向に４５°程度ずれて配置されている。回転軸ＣＬと平行に見たとき、第２の端部２２ｂは、周方向の少なくとも一部で遠心ファン１の外周縁よりも内周側に位置している。第２の端部２２ｂは、全域にわたって、遠心ファン１の外周縁よりも内周側に位置していてもよい。
【００２４】  図５に示す例は、Ｌ字状部分２２ｃの両端がベルマウス１４に接続されている点で、図４に示した例と異なっている。Ｌ字状部分２２ｃの両端がベルマウス１４に接続されることにより、第２の隔壁２２の一部がベルマウス１４と外壁を共用している。
【００２５】  図６は、図３に示した熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４を回転軸ＣＬと平行に見た構成を示す図である。図６では、室内機１００の設置状態における下方から、熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４を見た構成を示している。また、図６では、遠心ファン１の回転方向を太矢印で示している。ここで、回転軸ＣＬを中心とした径方向における遠心ファン１の外周縁２３と第２の隔壁２２の第２の端部２２ｂとの距離を第１の距離Ｌ１とする。第２の端部２２ｂが外周縁２３よりも内周側に位置する場合には、第１の距離Ｌ１が正の値になるものとし、第２の端部２２ｂが外周縁２３よりも外周側に位置する場合には、第１の距離Ｌ１が負の値になるものとする。また、回転軸ＣＬを中心とした径方向における外周縁２３と熱交換器３との距離を第２の距離Ｌ２とする。
【００２６】  図６に示すように、第２の隔壁２２は、回転軸ＣＬを中心とした周方向位置に応じて第１の距離Ｌ１が異なるように設けられている。また、熱交換器３は、角筒状の本体２０内で伝熱面積を大きく確保するために、回転軸ＣＬと平行に見ると、複数箇所の屈曲部又は湾曲部を有する多角形状に形成されている。一方、遠心ファン１の外周縁２３は円形状である。このため、第２の距離Ｌ２もまた、回転軸ＣＬを中心とした周方向位置に応じて異なっている。
【００２７】  周方向位置Ａ１から周方向位置Ａ２までの範囲では、周方向位置Ａ１からの角度が遠心ファン１の回転方向に増加するほど第２の距離Ｌ２が減少する。また、周方向位置Ａ１から周方向位置Ａ２までの範囲では、周方向位置Ａ１からの角度が遠心ファン１の回転方向に増加するほど第１の距離Ｌ１が減少する。すなわち、遠心ファン１の回転方向に角度が増加するほど第２の距離Ｌ２が減少する周方向位置の範囲には、遠心ファン１の回転方向に角度が増加するほど第１の距離Ｌ１が減少する周方向位置の範囲が含まれている。
【００２８】  周方向位置Ａ２から周方向位置Ａ３までの範囲では、周方向位置Ａ２からの角度が遠心ファン１の回転方向に増加するほど第２の距離Ｌ２が増加する。また、周方向位置Ａ２から周方向位置Ａ３までの範囲では、周方向位置Ａ２からの角度が遠心ファン１の回転方向に増加するほど第１の距離Ｌ１が増加する。すなわち、遠心ファン１の回転方向に角度が増加するほど第２の距離Ｌ２が増加する周方向位置の範囲には、遠心ファン１の回転方向に角度が増加するほど第１の距離Ｌ１が増加する周方向位置の範囲が含まれている。
【００２９】  図７は、図６のＶＩＩ−ＶＩＩ断面を模式的に示す図である。ＶＩＩ−ＶＩＩ断面は、回転軸ＣＬを中心とした径方向断面である。図７及び後述する図８では、熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４だけでなく、室内機１００全体の断面を示している。
【００３０】  図７に示す径方向断面では、第２の隔壁２２の第２の端部２２ｂの径方向位置が外周縁２３の径方向位置とほぼ一致している。このため、第１の距離Ｌ１（図７では図示せず）はほぼ０である。また、この径方向断面では、熱交換器３が外周縁２３に接近しているため、第２の距離Ｌ２は相対的に短くなっている。すなわち、この径方向断面では、熱交換器３と第２の端部２２ｂとの距離（Ｌ１＋Ｌ２）が相対的に短くなっている。熱交換器３と第２の隔壁２２との間の風路が径方向に狭い場合には、当該風路に形成される二次渦２４の渦径が小さくなる。このため、図７に示す径方向断面では、主流の流れが二次渦２４によって阻害されるのを防ぐことができ、熱交換器３の通過風速を回転軸ＣＬ方向で均一化することができる。したがって、熱交換器３の圧力損失を低減できるため、遠心ファン１の送風効率を向上させることができる。
【００３１】  図８は、図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面を模式的に示す図である。ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面は、回転軸ＣＬを中心とした径方向断面である。図８に示す径方向断面では、第２の隔壁２２の第２の端部２２ｂが外周縁２３よりも内周側に位置しているため、第１の距離Ｌ１は相対的に長くなっている。また、この径方向断面では、熱交換器３が外周縁２３から離れているため、第２の距離Ｌ２は相対的に長くなっている。すなわち、この径方向断面では、熱交換器３と第２の端部２２ｂとの距離（Ｌ１＋Ｌ２）が相対的に長くなっている。熱交換器３と第２の隔壁２２との間の風路が径方向に広い場合には、当該風路に形成される二次渦２４の渦径が大きくなりやすい。
【００３２】  しかしながら、図８に示す径方向断面では、図７に示す径方向断面とは異なり、第２の端部２２ｂが外周縁２３よりも内周側に位置している。このため、第２の隔壁２２よりも外周側であって外周縁２３よりも内周側には、側板１１とベルマウス１４とに挟まれた空間２５が形成される。空間２５は、第１の距離Ｌ１と等しい径方向幅を有している。外周縁２３よりも内周側に空間２５が形成されることにより、遠心ファン１から吹き出された空気の二次流れを空間２５に逆流させることができるようになる。この結果、二次渦２４は、熱交換器３から離れて空間２５寄りに形成されるため、二次渦２４の渦径を小さくすることができる。また、二次渦２４が空間２５寄りに形成されることによって、側板１１とベルマウス１４とにより二次渦２４の渦径の拡大を規制することもできる。このため、図８に示す径方向断面においても、主流の流れが二次渦２４によって阻害されるのを防ぐことができ、熱交換器３の通過風速を回転軸ＣＬ方向で均一化することができる。したがって、熱交換器３の圧力損失を低減できるため、遠心ファン１の送風効率を向上させることができる。
【００３３】  また、本実施の形態では、図７に示す径方向断面だけでなく、図８に示す径方向断面にも第２の隔壁２２が設けられている。これにより、側板１１とベルマウス１４との間のファンギャップ２６を通って遠心ファン１の吹出側領域３１から吸込側領域３０に向かう風路の通風抵抗を大きくすることができる。このため、遠心ファン１の吹出側領域３１から吸込側領域３０への漏れ流れを低減することができる。したがって、遠心ファン１の吹出側領域３１での圧力損失を低減できるため、遠心ファン１の送風効率をより向上させることができる。
【００３４】  第１の端部２２ａと第２の端部２２ｂとの回転軸ＣＬ方向における距離を第３の距離Ｌ３としたとき、図８に示す径方向断面での第３の距離Ｌ３は、図７に示す径方向断面での第３の距離Ｌ３よりも短くなっている。すなわち、各径方向断面での第３の距離Ｌ３は、第１の距離Ｌ１が長い径方向断面ほど短くなっている。また、各径方向断面での第３の距離Ｌ３は、第２の距離Ｌ２が長い径方向断面ほど短くなっている。さらに、各径方向断面での第３の距離Ｌ３は、熱交換器３と第２の端部２２ｂとの距離（Ｌ１＋Ｌ２）が長い径方向断面ほど短くなっている。
【００３５】  一例として、第３の距離Ｌ３が距離（Ｌ１＋Ｌ２）よりも長くなる径方向断面（例えば、図７に示す径方向断面）では、回転軸ＣＬと平行に見たとき、第２の端部２２ｂが遠心ファン１の外周縁２３と重なっている。第３の距離Ｌ３が距離（Ｌ１＋Ｌ２）よりも短くなる径方向断面（例えば、図８に示す径方向断面）では、回転軸ＣＬと平行に見たとき、第２の端部２２ｂが外周縁２３よりも内周側に位置している。
【００３６】  以上説明したように、本実施の形態に係る空気調和機は、回転軸ＣＬを中心として回転する遠心ファン１と、遠心ファン１の外周を囲むように配置された熱交換器３と、遠心ファン１の吸込側領域３０と吹出側領域３１とを仕切る第１の隔壁２１と、回転軸ＣＬを中心とした周方向において少なくとも一部に設けられ、第１の隔壁２１から遠心ファン１に向かって延びた第２の隔壁２２と、を備えている。第２の隔壁２２は、第１の隔壁２１に支持された第１の端部２２ａと、遠心ファン１側の端部である第２の端部２２ｂと、を有している。ここで、回転軸ＣＬを中心とした径方向における遠心ファン１の外周縁２３と第２の端部２２ｂとの距離を第１の距離Ｌ１とし、径方向における外周縁２３と熱交換器３との距離を第２の距離Ｌ２とする。また、回転軸ＣＬを通り回転軸ＣＬに平行な径方向断面を第１の径方向断面（例えば、図７に示す径方向断面）とし、回転軸ＣＬを通り回転軸ＣＬに平行な径方向断面であって、第１の径方向断面での第２の距離Ｌ２よりも長い第２の距離Ｌ２を有する径方向断面を第２の径方向断面（例えば、図８に示す径方向断面）とする。このとき、第２の径方向断面での第１の距離Ｌ１は、第１の径方向断面での第１の距離Ｌ１よりも長い。
【００３７】  この構成によれば、第１の径方向断面及び第２の径方向断面のいずれにおいても、主流の流れが二次渦２４によって阻害されるのを防ぐことができ、熱交換器３の通過風速を回転軸ＣＬ方向で均一化することができる。したがって、熱交換器３の圧力損失を低減できるため、遠心ファン１の送風効率を向上させることができる。
【００３８】  また、本実施の形態に係る空気調和機では、回転軸ＣＬと平行に見たとき、第２の端部２２ｂは周方向の全周にわたって、外周縁２３よりも内周側に位置していてもよい。
【００３９】  また、本実施の形態に係る空気調和機において、回転軸ＣＬと平行な軸方向における第１の端部２２ａと第２の端部２２ｂとの距離を第３の距離Ｌ３とする。このとき、第３の距離Ｌ３が第１の距離Ｌ１と第２の距離Ｌ２との和よりも長くなる周方向位置（例えば、図７に示す径方向断面の周方向位置）では、回転軸ＣＬと平行に見たとき、第２の端部２２ｂが外周縁２３と重なっていてもよい。また、第３の距離Ｌ３が第１の距離Ｌ１と第２の距離Ｌ２との和よりも短くなる周方向位置（例えば、図８に示す径方向断面の周方向位置）では、回転軸ＣＬと平行に見たとき、第２の端部２２ｂが外周縁２３よりも内周側に位置していてもよい。
【００４０】実施の形態２．  本発明の実施の形態２に係る空気調和機について説明する。図９は、本実施の形態に係る空気調和機の熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４を回転軸ＣＬと平行に見た構成を示す図である。図９では、図６と同様に、室内機１００の設置状態における下方から熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４を見た構成を示している。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４１】  図９に示すように、遠心ファン１の外周縁２３と第２の端部２２ｂとの間の第１の距離Ｌ１は、周方向位置Ｂ１で極小となる。外周縁２３と熱交換器３との間の第２の距離Ｌ２が極小となる周方向位置のうち、周方向位置Ｂ１から周方向で最も近いのは、周方向位置Ｂ２である。周方向位置Ｂ１は、周方向で周方向位置Ｂ２からずれた位置に配置されている。例えば、周方向位置Ｂ１は、周方向位置Ｂ２よりも遠心ファン１の回転方向で前方に位置している。これにより、第１の距離Ｌ１が極小となる周方向位置Ｂ１と第２の距離Ｌ２が極小となる周方向位置Ｂ２とを周方向でずらすことができるため、熱交換器３と第２の端部２２ｂとの距離（Ｌ１＋Ｌ２）が遠心ファン１の回転方向で急激に縮小するのを防ぐことができる。したがって、熱交換器３と第２の隔壁２２との間の風路が回転方向で急激に縮小することによる圧力損失の増加を抑制することができる。
【００４２】  以上説明したように、本実施の形態に係る空気調和機において、第１の距離Ｌ１が極小になる周方向位置Ｂ１は、第２の距離Ｌ２が極小になる周方向位置Ｂ２から周方向でずれた位置に配置されている。例えば、周方向位置Ｂ１は、周方向位置Ｂ２よりも、遠心ファン１の回転方向で前方に位置している。この構成によれば、熱交換器３と第２の隔壁２２との間の風路が遠心ファン１の回転方向で急激に縮小するのを防ぐことができるため、圧力損失の増加を抑制することができる。
【００４３】実施の形態３．  本発明の実施の形態３に係る空気調和機について説明する。図１０は、本実施の形態に係る空気調和機の熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４を回転軸ＣＬと平行に見た構成を示す図である。図１０では、図６と同様に、室内機１００の設置状態における下方から熱交換器３、遠心ファン１、第２の隔壁２２及びベルマウス１４を見た構成を示している。なお、実施の形態１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４４】  図１０に示すように、遠心ファン１の外周縁２３と第２の端部２２ｂとの間の第１の距離Ｌ１は、周方向位置Ｃ１で極小となる。周方向位置Ｃ１から遠心ファン１の回転方向（図１０の反時計回り方向）での角度当たりの第１の距離Ｌ１の増加率は、周方向位置Ｃ１から遠心ファン１の反回転方向（図１０の時計回り方向）での角度当たりの第１の距離Ｌ１の増加率よりも小さくなっている。また、外周縁２３と熱交換器３との間の第２の距離Ｌ２、及び熱交換器３と第２の端部２２ｂとの距離（Ｌ１＋Ｌ２）は、いずれも周方向位置Ｃ１で極小となる。周方向位置Ｃ１から遠心ファン１の回転方向での角度当たりの第２の距離Ｌ２の増加率は、周方向位置Ｃ１から遠心ファン１の反回転方向での角度当たりの第２の距離Ｌ２の増加率と等しい。これにより、周方向位置Ｃ１から遠心ファン１の回転方向での角度当たりの距離（Ｌ１＋Ｌ２）の増加率は、周方向位置Ｃ１から遠心ファン１の反回転方向での角度当たりの距離（Ｌ１＋Ｌ２）の増加率よりも小さくなっている。
【００４５】  ここで、第２の隔壁２２と熱交換器３とに挟まれた空間のうち、遠心ファン１の回転方向で距離（Ｌ１＋Ｌ２）が増加していく領域を拡大風路３２と定義する。また、第２の隔壁２２と熱交換器３とに挟まれた空間のうち、遠心ファン１の回転方向で距離（Ｌ１＋Ｌ２）が減少していく領域を縮小風路３３と定義する。拡大風路３２と縮小風路３３とは、周方向位置Ｃ１を挟んで周方向で互いに隣接している。拡大風路３２は周方向位置Ｃ１の回転方向側に位置しており、縮小風路３３は周方向位置Ｃ１の反回転方向側に位置している。第２の隔壁２２は、拡大風路３２及び縮小風路３３の双方の内周側の風路壁となる。拡大風路３２では、縮小風路３３と比較すると、風路が拡大することにより風路壁（例えば、第２の隔壁２２）からの気流の剥離が生じやすいため、二次渦が発生しやすい。本実施の形態では、少なくとも周方向位置Ｃ１の近傍において、拡大風路３２における遠心ファン１の回転方向での距離（Ｌ１＋Ｌ２）の増加率が、縮小風路３３における遠心ファン１の反回転方向での距離（Ｌ１＋Ｌ２）の増加率よりも小さくなっている。このため、拡大風路３２での風路の拡大率を小さくすることができる。これにより、拡大風路３２での気流の剥離を抑えることができるため、拡大風路３２での二次渦の発生を抑えることができる。したがって、本実施の形態によれば、二次渦に起因する熱交換器の圧力損失の増大を抑制することができる。
【００４６】  以上説明したように、本実施の形態に係る空気調和機では、第１の距離Ｌ１が極小になる周方向位置Ｃ１から遠心ファン１の回転方向での第１の距離Ｌ１の増加率は、第１の距離Ｌ１が極小になる周方向位置Ｃ１から遠心ファン１の反回転方向での第１の距離Ｌ１の増加率よりも小さい。この構成によれば、拡大風路３２において気流の剥離を抑制することができるため、気流の剥離により発生する渦による圧力損失の増加を抑制することができる。
【００４７】実施の形態４．  本発明の実施の形態４に係る空気調和機について説明する。本実施の形態に係る空気調和機は、冷媒を循環させる冷媒回路を有している。図１１は、本実施の形態に係る空気調和機の冷媒回路の構成を示す冷媒回路図である。空気調和機は、室外機３００と、室内機３０１と、室外機３００と室内機３０１とを接続する冷媒配管３０２、３０３と、を有している。室外機３００内の冷媒流路と室内機３０１内の冷媒流路とが冷媒配管３０２、３０３を介して接続されることにより、冷媒が循環する冷媒回路が構成される。冷媒配管３０２は、ガス冷媒が流れるガス配管となり、冷媒配管３０３は、液冷媒又は気液二相冷媒が流れる液配管となる。
【００４８】  室外機３００には、圧縮機１０１、四方弁１０２、室外側熱交換器１０３、室外側送風機１０４及び絞り装置１０５が収容されている。圧縮機１０１は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する流体機械である。圧縮機１０１は、インバータ装置等を備えていてもよい。インバータ装置は、圧縮機１０１の運転周波数を任意に変化させることにより、圧縮機１０１の容量、すなわち単位時間当たりに冷媒を送り出す量を変化させることができる。四方弁１０２は、制御装置（図示せず）からの指示に基づいて冷房運転時と暖房運転時とで冷媒の流れ方向を切り換える流路切替装置である。
【００４９】  室外側熱交換器１０３では、冷媒と、室外側送風機１０４により供給される室外空気と、の熱交換が行われる。室外側熱交換器１０３は、冷房運転時には凝縮器として機能する。すなわち、冷房運転時の室外側熱交換器１０３では、圧縮機１０１で圧縮され四方弁１０２を介して流入した高圧の冷媒が、室外空気との熱交換により凝縮して液化する。室外側熱交換器１０３で液化した液冷媒は、絞り装置１０５に供給される。また、室外側熱交換器１０３は、暖房運転時には蒸発器として機能する。すなわち、暖房運転時の室外側熱交換器１０３では、絞り装置１０５で減圧された低圧の冷媒が、室外空気との熱交換により蒸発して気化する。室外側熱交換器１０３で気化したガス冷媒は、圧縮機１０１に吸入される。絞り装置１０５としては、開度を調整可能な膨張弁が用いられる。
【００５０】  室内機３０１には、室内側熱交換器１０６及び室内側送風機１０７が収容されている。室内機３０１としては、実施の形態１〜３のいずれかに係る室内機１００を用いることができる。すなわち、室内側熱交換器１０６としては熱交換器３を用いることができ、室内側送風機１０７としては遠心ファン１を用いることができる。
【００５１】  室内側熱交換器１０６では、冷媒と、室内側送風機１０７により供給される室内空気と、の熱交換が行われる。室内側熱交換器１０６は、冷房運転時には蒸発器として機能する。すなわち、冷房運転時の室内側熱交換器１０６では、絞り装置１０５で減圧され冷媒配管３０３を介して流入した低圧の冷媒が、室内空気との熱交換により蒸発して気化する。室内側熱交換器１０６で気化したガス冷媒は、冷媒配管３０２及び四方弁１０２を介して圧縮機１０１に吸入される。室内側熱交換器１０６を通過した室内空気は、冷媒の吸熱作用により冷却される。また、室内側熱交換器１０６は、暖房運転時には凝縮器として機能する。すなわち、暖房運転時の室内側熱交換器１０６では、圧縮機１０１で圧縮され四方弁１０２及び冷媒配管３０２を介して流入した高圧の冷媒が、室内空気との熱交換により凝縮して液化する。室内側熱交換器１０６で液化した液冷媒は、冷媒配管３０３を介して絞り装置１０５に供給される。室内側熱交換器１０６を通過した室内空気は、冷媒の放熱作用により加熱される。室内側送風機１０７は、例えば利用者の設定に基づき所定の運転周波数で運転する。
【００５２】  本実施の形態によれば、実施の形態１〜３のいずれかと同様の効果が得られる。
【００５３】  上記の各実施の形態１〜４は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【００５４】  １  遠心ファン、１ａ  ファン吸込口、１ｂ  ファン吹出口、２  ファンモータ、３  熱交換器、４  本体側板、５  本体天板、６  化粧パネル、７  吸込グリル、８  フィルタ、９  パネル吹出口、１０  主板、１１  側板、１２  羽根、１３  風向板、１４  ベルマウス、１６  ドレンパン、２０  本体、２１  第１の隔壁、２２  第２の隔壁、２２ａ  第１の端部、２２ｂ  第２の端部、２２ｃ  Ｌ字状部分、２３  外周縁、２４  二次渦、２５  空間、２６  ファンギャップ、３０  吸込側領域、３１  吹出側領域、３２  拡大風路、３３  縮小風路、１００  室内機、１０１  圧縮機、１０２  四方弁、１０３  室外側熱交換器、１０４  室外側送風機、１０５  絞り装置、１０６  室内側熱交換器、１０７  室内側送風機、２０１  天井、２０２  部屋、３００  室外機、３０１  室内機、３０２、３０３  冷媒配管、Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ｂ１、Ｂ２、Ｃ１  周方向位置、ＣＬ  回転軸、Ｌ１  第１の距離、Ｌ２  第２の距離、Ｌ３  第３の距離。
【図１】
2019198150.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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【手続補正書】
【提出日】令和2年8月7日(2020.8.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係る空気調和機は、回転軸を中心として回転する遠心ファンと、前記遠心ファンの外周を囲むように配置された熱交換器と、前記遠心ファンの吸込側領域と吹出側領域とを仕切る第１の隔壁と、前記回転軸を中心とした周方向において少なくとも一部に設けられ、前記第１の隔壁から前記遠心ファンに向かって延びた第２の隔壁と、を備え、前記第２の隔壁は、前記第１の隔壁に支持された第１の端部と、前記遠心ファン側の端部である第２の端部と、を有しており、前記回転軸を中心とした径方向における前記遠心ファンの外周縁と前記第２の端部との距離を第１の距離とし、前記径方向における前記外周縁と前記熱交換器との距離を第２の距離とし、前記回転軸を通り前記回転軸に平行な径方向断面を第１の径方向断面とし、前記回転軸を通り前記回転軸に平行な径方向断面であって、前記第１の径方向断面での前記第２の距離よりも長い前記第２の距離を有する径方向断面を第２の径方向断面としたとき、前記第２の端部は、少なくとも前記第２の径方向断面において、前記外周縁よりも内周側に位置しており、前記第２の径方向断面での前記第１の距離は、前記第１の径方向断面での前記第１の距離よりも長いものである。
【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】
回転軸を中心として回転する遠心ファンと、
前記遠心ファンの外周を囲むように配置された熱交換器と、
前記遠心ファンの吸込側領域と吹出側領域とを仕切る第１の隔壁と、
前記回転軸を中心とした周方向において少なくとも一部に設けられ、前記第１の隔壁から前記遠心ファンに向かって延びた第２の隔壁と、
を備え、
前記第２の隔壁は、前記第１の隔壁に支持された第１の端部と、前記遠心ファン側の端部である第２の端部と、を有しており、
前記回転軸を中心とした径方向における前記遠心ファンの外周縁と前記第２の端部との距離を第１の距離とし、前記径方向における前記外周縁と前記熱交換器との距離を第２の距離とし、前記回転軸を通り前記回転軸に平行な径方向断面を第１の径方向断面とし、前記回転軸を通り前記回転軸に平行な径方向断面であって、前記第１の径方向断面での前記第２の距離よりも長い前記第２の距離を有する径方向断面を第２の径方向断面としたとき、
前記第２の端部は、少なくとも前記第２の径方向断面において、前記外周縁よりも内周側に位置しており、
前記第２の径方向断面での前記第１の距離は、前記第１の径方向断面での前記第１の距離よりも長い空気調和機。
【請求項２】
前記第１の距離が極小になる周方向位置は、前記第２の距離が極小になる周方向位置からずれた位置に配置されている請求項１に記載の空気調和機。
【請求項３】
前記第１の距離が極小になる周方向位置から前記遠心ファンの回転方向での前記第１の距離の増加率は、前記第１の距離が極小になる周方向位置から前記遠心ファンの反回転方向での前記第１の距離の増加率よりも小さい請求項１又は請求項２に記載の空気調和機。
【請求項４】
回転軸を中心として回転する遠心ファンと、
前記遠心ファンの外周を囲むように配置された熱交換器と、
前記遠心ファンの吸込側領域と吹出側領域とを仕切る第１の隔壁と、
前記回転軸を中心とした周方向において少なくとも一部に設けられ、前記第１の隔壁から前記遠心ファンに向かって延びた第２の隔壁と、
を備え、
前記第２の隔壁は、前記第１の隔壁に支持された第１の端部と、前記遠心ファン側の端部である第２の端部と、を有しており、
前記回転軸を中心とした径方向における前記遠心ファンの外周縁と前記第２の端部との距離を第１の距離とし、前記径方向における前記外周縁と前記熱交換器との距離を第２の距離とし、前記回転軸を通り前記回転軸に平行な径方向断面を第１の径方向断面とし、前記回転軸を通り前記回転軸に平行な径方向断面であって、前記第１の径方向断面での前記第２の距離よりも長い前記第２の距離を有する径方向断面を第２の径方向断面としたとき、
前記第２の径方向断面での前記第１の距離は、前記第１の径方向断面での前記第１の距離よりも長く、
前記第１の距離が極小になる周方向位置は、前記第２の距離が極小になる周方向位置からずれた位置に配置されている空気調和機。
【請求項５】
回転軸を中心として回転する遠心ファンと、
前記遠心ファンの外周を囲むように配置された熱交換器と、
前記遠心ファンの吸込側領域と吹出側領域とを仕切る第１の隔壁と、
前記回転軸を中心とした周方向において少なくとも一部に設けられ、前記第１の隔壁から前記遠心ファンに向かって延びた第２の隔壁と、
を備え、
前記第２の隔壁は、前記第１の隔壁に支持された第１の端部と、前記遠心ファン側の端部である第２の端部と、を有しており、
前記回転軸を中心とした径方向における前記遠心ファンの外周縁と前記第２の端部との距離を第１の距離とし、前記径方向における前記外周縁と前記熱交換器との距離を第２の距離とし、前記回転軸を通り前記回転軸に平行な径方向断面を第１の径方向断面とし、前記回転軸を通り前記回転軸に平行な径方向断面であって、前記第１の径方向断面での前記第２の距離よりも長い前記第２の距離を有する径方向断面を第２の径方向断面としたとき、
前記第２の径方向断面での前記第１の距離は、前記第１の径方向断面での前記第１の距離よりも長く、
前記第１の距離が極小になる周方向位置から前記遠心ファンの回転方向での前記第１の距離の増加率は、前記第１の距離が極小になる周方向位置から前記遠心ファンの反回転方向での前記第１の距離の増加率よりも小さい空気調和機。
【請求項６】
前記回転軸と平行に見たとき、前記第２の端部は前記周方向の全周にわたって、前記外周縁よりも内周側に位置している請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項７】
前記回転軸と平行な軸方向における前記第１の端部と前記第２の端部との距離を第３の距離としたとき、
前記第３の距離が前記第１の距離と前記第２の距離との和よりも長くなる周方向位置では、前記回転軸と平行に見たとき、前記第２の端部が前記外周縁と重なっており、
前記第３の距離が前記第１の距離と前記第２の距離との和よりも短くなる周方向位置では、前記回転軸と平行に見たとき、前記第２の端部が前記外周縁よりも内周側に位置している請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の空気調和機。
【国際調査報告】
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2019198150.tif 000015
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