(57)【要約】  遠心送風機は、円盤状の主板と羽根とを有する羽根車と、ベルマウスを有するファンケーシングと、を備え、ベルマウスは、吸込口を形成し、ファンケーシングに吸い込まれる気流の方向において上流端部から下流端部に向かって開口径が次第に小さくなるように形成された空気取込部を有し、ベルマウスの垂直断面において、上流端部及び下流端部のうち、一方の端部を長軸の端部とし、他方の端部を短軸の端部とし、長軸と短軸との交点が、羽根車の回転軸に対して下流端部よりも外周側に位置する仮想の楕円を定義し、楕円の外形線において、上流端部と下流端部と結ぶ最短距離の外形線を第１外形線と定義した場合に、空気取込部は、楕円の上流端部と接する仮想の第１接線と、楕円の下流端部と接する仮想の第２接線と、第１外形線と、で囲まれる範囲内において、交点を基準として上流端部と下流端部との間の壁部が第１外形線から離れる方向に膨らんでいるものである。
2020136788.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の主板と、前記主板の周縁部に設置される複数枚の羽根と、を有する羽根車と、
前記羽根車を収納し、前記羽根車に吸入される気体を整流するベルマウスを有するファンケーシングと、
を備え、
前記ベルマウスは、
前記ファンケーシング内に流入する気体が通過する吸込口を形成し、前記ファンケーシングに吸い込まれる気流の方向において上流端部から下流端部に向かって開口径が次第に小さくなるように形成された空気取込部を有し、
前記ベルマウスの垂直断面において、前記上流端部及び前記下流端部のうち、一方の端部を長軸の端部とし、他方の端部を短軸の端部とし、前記長軸と前記短軸との交点が、前記羽根車の回転軸に対して前記下流端部よりも外周側に位置する仮想の楕円を定義し、
前記楕円の外形線において、前記上流端部と前記下流端部とを結ぶ最短距離の前記外形線を第１外形線と定義した場合に、
前記空気取込部は、
前記楕円の前記上流端部と接する仮想の第１接線と、前記楕円の前記下流端部と接する仮想の第２接線と、前記第１外形線と、で囲まれる範囲内において、前記交点を基準として前記上流端部と前記下流端部との間の壁部が前記第１外形線から離れる方向に膨らんでいる遠心送風機。
【請求項２】
前記楕円は、
前記ベルマウスの垂直断面において、前記上流端部から前記ファンケーシング内に延びる前記短軸と、前記下流端部から前記羽根車の径方向と平行な方向に延びる前記長軸とからなる請求項１に記載の遠心送風機。
【請求項３】
前記楕円は、
前記ベルマウスの垂直断面において、前記上流端部から前記ファンケーシング内に延びる前記長軸と、前記下流端部から前記羽根車の径方向と平行な方向に延びる前記短軸とからなる請求項１に記載の遠心送風機。
【請求項４】
前記ベルマウスの垂直断面において、
前記上流端部と前記楕円の前記交点との間の距離を第１軸方向距離と定義し、
前記下流端部と前記楕円の前記交点との間の距離を第１径方向距離と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第１径方向距離＞第１軸方向距離の関係を満たすように形成されている請求項１又は請求項２に記載の遠心送風機。
【請求項５】
前記ベルマウスの垂直断面において、
前記上流端部と前記楕円の前記交点との間の距離を第２軸方向距離と定義し、
前記下流端部と前記楕円の前記交点との間の距離を第２径方向距離と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第２径方向距離＜第２軸方向距離の関係を満たすように形成されている請求項１又は請求項３に記載の遠心送風機。
【請求項６】
前記ベルマウスは、
前記下流端部から前記上流端部にかけて、連続して一体に形成された第１壁部と、第２壁部と、第３壁部とを有し、
前記第１壁部、前記第２壁部及び前記第３壁部は、前記ベルマウスの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成し、
前記第１壁部の曲率半径を第１曲率半径、前記第２壁部の曲率半径を第２曲率半径、前記第３壁部の曲率半径を第３曲率半径と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第３曲率半径＞第１曲率半径＞第２曲率半径の関係を満たす請求項１又は請求項２に記載の遠心送風機。
【請求項７】
前記ベルマウスは、
前記下流端部から前記上流端部にかけて、連続して一体に形成された第１壁部と、第２壁部と、を有し、
前記第１壁部及び前記第２壁部は、前記ベルマウスの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成し、
前記第１壁部の曲率半径を第１曲率半径、前記第２壁部の曲率半径を第２曲率半径と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第２曲率半径＞第１曲率半径の関係を満たす請求項１又は請求項２に記載の遠心送風機。
【請求項８】
前記ベルマウスは、
前記下流端部から前記上流端部にかけて、連続して一体に形成された第１壁部と、第２壁部と、第３壁部とを有し、
前記第１壁部、前記第２壁部及び前記第３壁部は、前記ベルマウスの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成し、
前記第１壁部の曲率半径を第１曲率半径、前記第２壁部の曲率半径を第２曲率半径、前記第３壁部の曲率半径を第３曲率半径と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第１曲率半径＞第３曲率半径＞第２曲率半径の関係を満たす請求項１又は請求項３に記載の遠心送風機。
【請求項９】
前記ベルマウスは、
前記下流端部から前記上流端部にかけて、連続して一体に形成された第１壁部と、第２壁部と、を有し、
前記第１壁部及び前記第２壁部は、前記ベルマウスの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成し、
前記第１壁部の曲率半径を第１曲率半径、前記第２壁部の曲率半径を第２曲率半径と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第１曲率半径＞第２曲率半径の関係を満たす請求項１又は請求項３に記載の遠心送風機。
【請求項１０】
前記ベルマウスは、
前記羽根車の回転軸に垂直な仮想の第１平面に前記下流端部が配置されており、
前記第１平面に平行な第２平面に前記上流端部が配置されている請求項１〜９のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１１】
前記空気取込部は、
舌部から前記羽根車の回転方向に沿って周方向に１周する間に、前記舌部の位置と比較して径方向に拡大すると共に、内周側の曲率半径が大きくなるように形成されている部分を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の遠心送風機と、
当該遠心送風機を収容するケースと、
を備えた送風装置。
【請求項１３】
請求項１〜１１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１４】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の遠心送風機を備えた冷凍サイクル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルマウスを備えたケーシングを有する遠心送風機並びにこれを備えた送風装置、空気調和装置及び冷凍サイクル装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、遠心送風機のベルマウスでは、外周側から内周方向への縮小する壁が構成する曲面と、当該曲面に対して吸気の下流側に位置し、内周側から外周方向への拡大する壁が構成する曲面と、を有する遠心送風機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。ここで当該遠心送風機において、外周側から内周方向への縮小方向における曲面の曲率半径を曲率半径Ｙと定義し、内周側から外周方向への拡大方向における曲面の曲率半径を曲率半径Ｚと定義する。この場合、特許文献１の遠心送風機は、ベルマウスの形状が曲率半径Ｙ＞曲率半径Ｚとなる関係を有するため、吸込口で気流の流れが滑らかになり騒音改善の効果を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／００３４６８６号明細書
【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、更なる特性改善のためにベルマウスを半径方向又は回転軸の軸方向に膨ませた形状では、ベルマウスの曲面の曲率半径が小さくなるため、ベルマウスから気流が剥離し易くなり、騒音が悪化する場合がある。【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、ベルマウスを半径方向又は回転軸の軸方向に膨らんだ形状であっても、騒音の低減を図る遠心送風機、並びにこれを備えた送風装置、空気調和装置及び冷凍サイクル装置を提供するものである。
【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、円盤状の主板と、主板の周縁部に設置される複数枚の羽根と、を有する羽根車と、羽根車を収納し、羽根車に吸入される気体を整流するベルマウスを有するファンケーシングと、を備え、ベルマウスは、ファンケーシング内に流入する気体が通過する吸込口を形成し、ファンケーシングに吸い込まれる気流の方向において上流端部から下流端部に向かって開口径が次第に小さくなるように形成された空気取込部を有し、ベルマウスの垂直断面において、上流端部及び下流端部のうち、一方の端部を長軸の端部とし、他方の端部を短軸の端部とし、長軸と短軸との交点が、羽根車の回転軸に対して下流端部よりも外周側に位置する仮想の楕円を定義し、楕円の外形線において、上流端部と下流端部と結ぶ最短距離の外形線を第１外形線と定義した場合に、空気取込部は、楕円の上流端部と接する仮想の第１接線と、楕円の下流端部と接する仮想の第２接線と、第１外形線と、で囲まれる範囲内において、交点を基準として上流端部と下流端部との間の壁部が第１外形線から離れる方向に膨らんでいるものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る遠心送風機は、空気取込部が、楕円の上流端部と接する仮想の第１接線と、楕円の下流端部と接する仮想の第２接線と、第１外形線と、で囲まれる範囲内において、交点を基準として上流端部と下流端部との間の壁部が第１外形線から離れる方向に膨らんでいる。遠心送風機は、当該構成を備えていることで、ベルマウスの最内径となる下流端部近傍のベルマウスの曲率が回転軸の軸方向に近づく。そのため、遠心送風機は、ベルマウスに流入する速い気流をベルマウスの外周側から内周側に沿わせ、空気取込部において気体の流れを無理なく軸方向に転向させることができる。その結果、遠心送風機は、ベルマウスにおいて、最内径となる下流端部近傍での気流の剥離を抑制することができ、羽根車への乱れた気流の流入を抑制できることで、騒音を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る遠心送風機の斜視図である。
【図２】図１の遠心送風機を吸込口側から見た側面図である。
【図３】図２の遠心送風機のＡ−Ａ線位置における部分断面図である。
【図４】図３のベルマウスのＢ部の拡大図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る遠心送風機のベルマウスの部分拡大図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る遠心送風機のベルマウスの部分拡大図である。
【図７】本発明の実施の形態４に係る遠心送風機のベルマウスの部分拡大図である。
【図８】本発明の実施の形態５に係る遠心送風機のベルマウスの部分拡大図である。
【図９】本発明の実施の形態６に係る遠心送風機のベルマウスの部分拡大図である。
【図１０】本発明の実施の形態７に係る遠心送風機のベルマウスの部分拡大図である。
【図１１】本発明の実施の形態８に係る遠心送風機のベルマウスの部分拡大図である。
【図１２】本発明の実施の形態９に係る遠心送風機の側面図である。
【図１３】図１２の遠心送風機のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１４】図１２の遠心送風機のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態１０に係る送風装置の構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態１１に係る空気調和装置の斜視図である。
【図１７】本発明の実施の形態１１に係る空気調和装置の内部構成を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態１１に係る空気調和装置の断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態１１に係る空気調和装置の他の断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態１２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】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に係る遠心送風機１〜遠心送風機１Ｈ、並びに、送風装置３０、空気調和装置４０及び冷凍サイクル装置５０について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。
【００１０】
実施の形態１．
［遠心送風機１］
図１は、本発明の実施の形態１に係る遠心送風機１の斜視図である。図２は、図１の遠心送風機１を吸込口５側から見た側面図である。図３は、図２の遠心送風機１のＡ−Ａ線位置における部分断面図である。なお、図３に示す矢印は、遠心送風機１内を流れる空気の流れを示したものである。図１〜図３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を収納するファンケーシング４とを有する。
【００１１】
（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、半径方向外方へ空気を強制的に送出する。羽根車２は、図１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。主板２ａの中心部には、軸部２ｂが設けられている。軸部２ｂの中央には、ファンモータ（図示は省略）が接続され、羽根車２はモータの駆動力によって回転する。
【００１２】
また、羽根車２は、軸部２ｂの回転軸ＲＳの軸方向において、図３に示すように、複数の羽根２ｄの主板２ａと反対側の端部に主板２ａに対向するリング状の側板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。なお、羽根車２は、側板２ｃを備えない構造であってもよい。羽根車２が側板２ｃを有する場合、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と接続されている。したがって、複数の羽根２ｄは、主板２ａと側板２ｃとの間に配置されている。羽根車２は、主板２ａと複数の羽根２ｄとにより円筒形状に構成され、軸部２ｂの回転軸ＲＳの軸方向において、主板２ａと反対側の側板２ｃ側に、羽根車２の吸込口２ｅを形成している。
【００１３】
複数の羽根２ｄは、軸部２ｂを中心とする円周状に配置され、基端が主板２ａの面上に固定されている。複数の羽根２ｄは、軸部２ｂ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、半径方向に沿うように、又は半径方向に対して所定の角度で傾斜して設置される。
【００１４】
羽根車２は、上記のような構成を備え、回転されることで、主板２ａと複数の羽根２ｄとで囲まれる空間に吸込んだ空気を羽根２ｄと隣接する羽根２ｄとの間に通して、図３に示すように、半径方向外方に送り出すことができる。なお、実施の形態１において、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。
【００１５】
（ファンケーシング４）
ファンケーシング４は、羽根車２を囲んでおり、羽根車２から吹き出された空気を整流する。ファンケーシング４は、スクロール部４１と、吐出部４２と、を有する。
【００１６】
（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４１ａとの間に位置して曲面を構成し、羽根車２が発生させた気流を、スクロール部４１を介して吐出口４２ａに導く舌部４３を有する。なお、軸部２ｂの径方向とは、軸部２ｂ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。
【００１７】
（側壁４ａ）
側壁４ａは、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向に対して垂直に配置されて羽根車２を覆う。ファンケーシング４の側壁４ａには、羽根車２とファンケーシング４の外部との間を空気が流通できるように、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、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設される。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。図１〜図３に示すように、遠心送風機１は、軸部２ｂ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ファンケーシング４を有する。すなわち、遠心送風機１は、ファンケーシング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。
【００１８】
（周壁４ｃ）
周壁４ｃは、羽根車２を軸部２ｂの径方向から囲み、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の回転軸ＲＳの軸方向と平行に配置されて羽根車２を覆う。周壁４ｃは、図２に示すように、舌部４３とスクロール部４１との境界に位置する巻始部４１ａ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４１ａ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。
【００１９】
周壁４ｃは、羽根車２の回転軸ＲＳの軸方向に幅がある。周壁４ｃは、図２に示すように、軸部２ｂが構成する回転軸ＲＳからの距離が、羽根車２の回転方向Ｒに進むに従い次第に遠くなる所定の拡大率で定義される渦巻形状に形成される。つまり、周壁４ｃは、舌部４３から吐出部４２にかけて、周壁４ｃと羽根車２の外周との間隙は所定の割合で拡大し、また、空気の流路面積は次第に大きくなる。なお、所定の拡大率で定義され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４１ａ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湾曲面を構成する。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、ファンケーシング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。
【００２０】
（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。図１及び図２に示すように、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、ファンケーシング４の外部へ排出するように案内する流路を形成する。
【００２１】
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側板４２ｄと、第２側板４２ｅと等で構成される。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、ファンケーシング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。第１側板４２ｄは、ファンケーシング４の側壁４ａと一体に形成されており、第２側板４２ｅは、ファンケーシング４の反対側の側壁４ａと一体に形成されている。そして、対向する第１側板４２ｄと第２側板４２ｅとは、延設板４２ｂとディフューザ板４２ｃ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側板４２ｄ及び第２側板４２ｅにより、断面矩形状の流路が形成されている。
【００２２】
（舌部４３）
ファンケーシング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４１ａとの間に舌部４３が形成されている。舌部４３は、スクロール部４１と吐出部４２との境界部分に設けられ、ファンケーシング４の内部に膨出する凸部である。舌部４３は、ファンケーシング４において、軸部２ｂの回転軸ＲＳの軸方向と平行な方向に延びている。舌部４３は、羽根車２が発生させた気流を、スクロール部４１を介して吐出口４２ａに導く。
【００２３】
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。吸込口５から羽根車２を通過して送り出された空気が、ファンケーシング４によって集められて吐出部４２に流入する際、舌部４３が空気の流路の分岐点となる。すなわち、吐出部４２の流入口では、吐出口４２ａへ向かう気流と及び舌部４３から上流側へ再流入する気流とが形成される。また、吐出部４２に流入する空気流れは、ファンケーシング４を通過する間に静圧が上昇し、ファンケーシング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と共に、曲面により、吐出部４２に流入する空気を各流路へ導く機能を備えている。
【００２４】
（ベルマウス３）
側壁４ａに設けられた吸込口５は、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、ファンケーシング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。ファンケーシング４に吸い込まれる気体の流れ方向において、ベルマウス３は、羽根車２の上流側に設置されている。ベルマウス３は、羽根車２の吸込口２ｅに対向する位置に形成されている。ベルマウス３は、ファンケーシング４に吸い込まれる気流をファンケーシング４内に案内する空気取込部３ｃを有する。
【００２５】
空気取込部３ｃは、筒状に形成されており、空気取込部３ｃの内周面が吸込口５を形成する。ファンケーシング４の外部から内部に流入する気体は、この吸込口５を通過する。空気取込部３ｃは、吸込口５を通じてファンケーシング４に吸い込まれる気流の方向において上流側の端部である上流端部３ａから下流側の端部である下流端部３ｂに向かって開口径が次第に小さくなるように形成されている。すなわち、空気取込部３ｃは、回転軸ＲＳの軸心方向に延びるように設けられており、吸込口５を通じてファンケーシング４に吸い込まれる気流の上流から下流に向かって風路が狭くなるように形成されている。
【００２６】
ベルマウス３は、回転軸ＲＳの軸方向に見た平面視において、環状に形成されており、上流端部３ａは、外縁部分を形成し、下流端部３ｂは、内縁部分を形成する。従って、上流端部３ａは、ベルマウス３における最外径の部分であり、筒状に形成されたベルマウス３の最も拡大した部分である。また、下流端部３ｂは、ベルマウス３における最内径の部分であり、筒状に形成されたベルマウス３の最も縮小した部分である。
【００２７】
空気取込部３ｃは、回転軸ＲＳの軸方向を中心とした回転面における断面の形状が円弧状に形成されており、吸込口５を形成する面は、曲面で形成されている。したがって、空気取込部３ｃは、図３に示すように、ベルマウス３の垂直断面において、吸込口５を形成する壁部３ｃ１が、円弧状に形成されている。
【００２８】
図４は、図３のベルマウス３のＢ部の拡大図である。次に、図４に示すように、ベルマウス３の断面図を用いてベルマウス３の詳細な構成について説明する。なお、回転軸ＲＳは、回転軸ＲＳと下流端部３ｂと交点ＥＣとの位置関係を説明するために記載したものである。図４において、楕円ＥＬは、ベルマウス３の上流端部３ａを短軸ＭＩの第１端部Ｅ１とし、ベルマウス３の下流端部３ｂを長軸ＭＡの第２端部Ｅ２とする仮想の楕円である。仮想の楕円ＥＬは、ベルマウス３の垂直断面において、上流端部３ａからファンケーシング４内に延びる短軸ＭＩと、下流端部３ｂから羽根車２の径方向と平行な方向に延びる長軸ＭＡとを有する。交点ＥＣは、短軸ＭＩと、長軸ＭＡとの交点であり、仮想の楕円ＥＬの中心点である。
【００２９】
上流端部３ａは、径方向において、ベルマウス３の最外径の部分であり、下流端部３ｂは、ベルマウス３の最内径の部分である。仮想の楕円ＥＬは、ベルマウス３の垂直断面において、上流端部３ａ及び下流端部３ｂのうち、一方の端部を長軸ＭＡの端部とし、他方の端部を短軸ＭＩの端部とし、長軸ＭＡと短軸ＭＩとの交点ＥＣが、羽根車２の回転軸ＲＳに対して下流端部３ｂよりも外周側に位置する。
【００３０】
第１外形線Ｌ１は、図４に示すように、楕円ＥＬの外形線において、上流端部３ａと下流端部３ｂとを結ぶ最短距離の外形線である。
【００３１】
第１接線ＨＴは、楕円ＥＬの第１端部Ｅ１と接する仮想の接線であり、第２接線ＶＴは、楕円ＥＬの第２端部Ｅ２と接する仮想の接線である。すなわち、第１接線ＨＴは、楕円ＥＬの上流端部３ａと接する仮想の接線であり、第２接線ＶＴは、楕円ＥＬの下流端部３ｂと接する仮想の接線である。
【００３２】
曲面ＥＳは、回転軸ＲＳを中心として楕円ＥＬを回転させたときの第１外形線Ｌ１の軌跡が作る仮想の面である。矢印Ｆ１は、ベルマウス３の空気取込部３ｃが曲面ＥＳの形状であった場合に、気体が流れる方向を表す矢印である。矢印Ｆ２は、実施の形態１の遠心送風機１におけるベルマウス３の空気取込部３ｃに沿って、気体が流れる方向を表わす矢印である。
【００３３】
ベルマウス３は、空気取込部３ｃの壁部３ｃ１が、上流端部３ａと下流端部３ｂとの間で、上流端部３ａを短軸ＭＩの第１端部Ｅ１とし下流端部３ｂを長軸ＭＡの第２端部Ｅ２とする仮想の楕円ＥＬの第１外形線Ｌ１からベルマウス３の内周側に膨らんでいる。換言すれば、空気取込部３ｃは、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らんでいる。そのため、空気取込部３ｃは、図４に示すように、ベルマウス３の垂直断面において弧を描く曲線状に形成されている。
【００３４】
空気取込部３ｃは、楕円ＥＬの第１端部Ｅ１と接する仮想の第１接線ＨＴと、楕円ＥＬの第２端部Ｅ２と接する仮想の第２接線ＶＴと、第１外形線Ｌ１とで囲まれる範囲内で膨らんでいる。
【００３５】
すなわち、空気取込部３ｃは、楕円ＥＬの上流端部３ａと接する仮想の第１接線ＨＴと、楕円ＥＬの下流端部３ｂと接する仮想の第２接線ＶＴと、第１外形線Ｌ１とで囲まれる範囲内において、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らんでいる。なお、遠心送風機１のベルマウス３は、一般的なベルマウスを半径方向及び軸方向に拡大するものである。遠心送風機１は、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らむ形状を持つことで、最内径となる下流端部３ｂ近傍のベルマウス３の曲率が軸方向に近づく。
【００３６】
［遠心送風機１の動作］
羽根車２が回転すると、ファンケーシング４の外の空気は、吸込口５を通じてファンケーシング４の内部に吸い込まれる。ファンケーシング４の内部に吸い込まれる空気は、ベルマウス３の空気取込部３ｃに沿って流れ、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、複数の羽根２ｄの間を通る過程で、動圧と静圧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る。そして、羽根車２から吹き出された気流は、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からファンケーシング４の外へ吹き出される。
【００３７】
［遠心送風機１の作用効果］
空気取込部３ｃは、楕円ＥＬの上流端部３ａと接する仮想の第１接線ＨＴと、楕円ＥＬの下流端部３ｂと接する仮想の第２接線ＶＴと、第１外形線Ｌ１と、で囲まれる範囲内において、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らんでいる。遠心送風機１は、当該構成を備えることで、ベルマウス３の最内径となる下流端部３ｂ近傍のベルマウス３の曲率が回転軸ＲＳの軸方向に近づく。そのため、遠心送風機１は、ベルマウス３に流入する速い気流をベルマウス３の外周側から内周側に沿わせ、空気取込部３ｃにおいて気体の流れを無理なく軸方向に転向させることができる。その結果、遠心送風機１は、ベルマウス３において、最内径となる下流端部３ｂ近傍での気流の剥離を抑制することができ、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで、騒音を抑制することができる。また、ベルマウス３は、最内径となる下流端部３ｂ近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機１は、空気を効率よく取り込むことができる。もし、実施の形態１に係る遠心送風機１を適用しない場合、すなわち、一般的なベルマウスを半径方向かつ回転軸の軸方向に拡大する場合に楕円ＥＬに沿った形状であると、ベルマウスの内周側でベルマウスから気流が剥離する場合がある。実施の形態１に係る遠心送風機１のベルマウス３は、上記の構成を有することで、最内径となる下流端部３ｂ近傍での気流の剥離を低減することができる。
【００３８】
実施の形態２．
図５は、本発明の実施の形態２に係る遠心送風機１Ａのベルマウス３Ａの部分拡大図である。なお、図１〜図４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のベルマウス３の構成を更に特定したものであり、ベルマウス３Ａ以外の他の部分の構成は、実施の形態１に係る遠心送風機１と同様である。従って、以下の説明では、図５を用いて、実施の形態２に係る遠心送風機１Ａのベルマウス３Ａの構成を中心に説明する。
【００３９】
回転軸ＲＳの軸方向において、ベルマウス３Ａの上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の距離を第１軸方向距離Ｄ１と定義する。換言すれば、第１軸方向距離Ｄ１は、ベルマウス３Ａの上流端部３ａと下流端部３ｂとを、回転軸ＲＳに対して垂直方向に回転軸ＲＳに投影した場合に、回転軸ＲＳに投影された位置における上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の距離である。なお、第１軸方向距離Ｄ１は、仮想の楕円ＥＬの短軸ＭＩ半径でもある。すなわち、第１軸方向距離Ｄ１は、上流端部３ａと仮想の楕円ＥＬの交点ＥＣとの間の距離でもある。また、回転軸ＲＳの径方向において、ベルマウス３Ａの上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の距離を第１径方向距離Ｄ２と定義する。換言すれば、第１径方向距離Ｄ２は、回転軸ＲＳの軸方向に見た平面視において、仮想の同一平面上に現れるベルマウス３Ａの上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の距離である。なお、第１径方向距離Ｄ２は、仮想の楕円ＥＬの長軸半径である。すなわち、第１径方向距離Ｄ２は、下流端部３ｂと仮想の楕円ＥＬの交点ＥＣとの間の距離でもある。
【００４０】
ベルマウス３Ａは、第１径方向距離Ｄ２＞第１軸方向距離Ｄ１の関係を満たすように形成されている。なお、ベルマウス３Ａは、第１径方向距離Ｄ２＞第１軸方向距離Ｄ１の関係を満たす部分が、ベルマウス３の全周に形成されてもよく、又は、周方向において部分的に形成されてもよい。遠心送風機１Ａのベルマウス３Ａは、一般的なベルマウスを半径方向に拡大するものである。遠心送風機１Ａは、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らむ形状を有することで、最内径となる下流端部３ｂ近傍のベルマウス３Ａの曲率が軸方向に近づく。
【００４１】
［遠心送風機１Ａの作用効果］
以上のように、ベルマウス３Ａは、第１径方向距離Ｄ２＞第１軸方向距離Ｄ１の関係を満たすように形成されている。そして、遠心送風機１Ａは、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らむ形状を有する。そのため、遠心送風機１Ａは、ベルマウス３Ａの最内径となる下流端部３ｂ近傍のベルマウス３Ａの曲率が回転軸ＲＳの軸方向に近づく。そして、遠心送風機１Ａは、ベルマウス３Ａに流入する速い気流をベルマウス３Ａの外周側から内周側に沿わせ、空気取込部３ｃにおいて気体の流れを無理なく軸方向に転向させることができる。その結果、遠心送風機１Ａは、ベルマウス３Ａにおいて、最内径となる下流端部３ｂ近傍での気流の剥離を抑制することができ、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで騒音を抑制することができる。また、ベルマウス３Ａは、最内径となる下流端部３ｂ近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機１Ａは、空気を効率よく取り込むことができる。もし実施の形態２に係る遠心送風機１Ａを適用しない場合、すなわち、一般的なベルマウスを半径方向に拡大する場合に楕円ＥＬに沿った形状であると、ベルマウスの内周側でベルマウスから気流が剥離する場合がある。遠心送風機１Ａのベルマウス３Ａは、上記の構成を有することで、最内径となる下流端部３ｂ近傍での気流の剥離を低減することができる。
【００４２】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係る遠心送風機１Ｂのベルマウス３Ｂの部分拡大図である。なお、図１〜図５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のベルマウス３の構成を更に特定するものであり、ベルマウス３Ｂ以外の他の部分の構成は、実施の形態１に係る遠心送風機１と同様である。従って、以下の説明では、図６を用いて、実施の形態３に係る遠心送風機１Ｂのベルマウス３Ｂの構成を中心に説明する。
【００４３】
図６において、楕円ＦＬは、ベルマウス３Ｂの上流端部３ａを長軸ＭＡ２の第１端部Ｇ１とし、ベルマウス３Ｂの下流端部３ｂを短軸ＭＩ２の第２端部Ｇ２とする仮想の楕円である。より詳細には、仮想の楕円ＦＬは、ベルマウス３Ｂの垂直断面において、上流端部３ａからファンケーシング４内に延びる長軸ＭＡ２と、下流端部３ｂから羽根車２の径方向と平行な方向に延びる短軸ＭＩ２とを有する。交点ＥＣは、短軸ＭＩ２と、長軸ＭＡ２との交点であり、仮想の楕円ＦＬの中心点である。
【００４４】
仮想の楕円ＦＬは、ベルマウス３Ｂの垂直断面において、上流端部３ａ及び下流端部３ｂのうち、一方の端部を長軸ＭＡ２の端部とし、他方の端部を短軸ＭＩ２の端部とし、長軸ＭＡ２と短軸ＭＩ２との交点ＥＣが、羽根車２の回転軸ＲＳに対して下流端部３ｂよりも外周側に位置する。
【００４５】
第１外形線Ｌ１は、図６に示すように、楕円ＦＬの外形線において、上流端部３ａと下流端部３ｂとを結ぶ最短距離の外形線である。
【００４６】
第１接線ＨＴ２は、楕円ＦＬの第１端部Ｇ１と接する仮想の接線であり、第２接線ＶＴ２は、楕円ＦＬの第２端部Ｇ２と接する仮想の接線である。すなわち、第１接線ＨＴ２は、楕円ＦＬの上流端部３ａと接する仮想の接線であり、第２接線ＶＴ２は、楕円ＦＬの下流端部３ｂと接する仮想の接線である。
【００４７】
ベルマウス３Ｂは、空気取込部３ｃの壁部３ｃ１が、上流端部３ａと下流端部３ｂとの間で、上流端部３ａを長軸ＭＡ２の第１端部Ｇ１とし下流端部３ｂを短軸ＭＩ２の第２端部Ｇ２とする仮想の楕円ＦＬの第１外形線Ｌ１からベルマウス３Ｂの内周側に膨らんでいる。換言すれば、空気取込部３ｃは、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らんでいる。そのため、空気取込部３ｃは、図６に示すように、ベルマウス３Ｂの垂直断面において弧を描く曲線状に形成されている。
【００４８】
空気取込部３ｃは、楕円ＦＬの第１端部Ｇ１と接する仮想の第１接線ＨＴ２と、楕円ＦＬの第２端部Ｇ２と接する仮想の第２接線ＶＴ２と、第１外形線Ｌ１とで囲まれる範囲内で膨らんでいる。
【００４９】
すなわち、空気取込部３ｃは、楕円ＦＬの上流端部３ａと接する仮想の第１接線ＨＴ２と、楕円ＦＬの下流端部３ｂと接する仮想の第２接線ＶＴ２と、第１外形線Ｌ１とで囲まれる範囲内において、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らんでいる。なお、遠心送風機１Ｂのベルマウス３Ｂは、一般的なベルマウスを軸方向に拡大するものである。遠心送風機１Ｂは、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らむ形状を有することで、最内径となる下流端部３ｂ近傍のベルマウス３の曲率が軸方向に近づく。
【００５０】
図６に示すように、回転軸ＲＳの軸方向におけるベルマウス３Ｂの上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の距離を第２軸方向距離Ｄ３と定義する。換言すれば、第２軸方向距離Ｄ３は、ベルマウス３Ｂの上流端部３ａと下流端部３ｂとを、回転軸ＲＳに対して垂直方向に回転軸ＲＳに投影した場合に、回転軸ＲＳに投影された位置における上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の距離である。なお、第２軸方向距離Ｄ３は、仮想の楕円ＦＬの長軸半径である。すなわち、第２軸方向距離Ｄ３は、上流端部３ａと仮想の楕円ＦＬの交点ＥＣとの間の距離でもある。また、回転軸ＲＳの径方向において、ベルマウス３Ｂの上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の距離を第２径方向距離Ｄ４と定義する。換言すれば、第２径方向距離Ｄ４は、回転軸ＲＳの軸方向に見た平面視において、仮想の同一平面上に現れるベルマウス３Ｂの上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の距離である。なお、第２径方向距離Ｄ４は、仮想の楕円ＦＬの短軸半径である。すなわち、第２径方向距離Ｄ４は、下流端部３ｂと仮想の楕円ＦＬの交点ＥＣとの間の距離でもある。
【００５１】
ベルマウス３Ｂは、第２径方向距離Ｄ４＜第２軸方向距離Ｄ３の関係を満たすように形成されている。なお、ベルマウス３Ｂは、第２径方向距離Ｄ４＜第２軸方向距離Ｄ３の関係を満たす部分が、ベルマウス３Ｂの全周に形成されてもよく、又は、周方向において部分的に形成されてもよい。遠心送風機１Ｂのベルマウス３Ｂは、一般的なベルマウスを回転軸ＲＳの軸方向に拡大したものである。遠心送風機１Ｂは、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らむ形状を有することで、最内径となる下流端部３ｂ近傍のベルマウス３Ｂの曲率が軸方向に近づいている。
【００５２】
［遠心送風機１Ｂの作用効果］
以上のように、ベルマウス３Ｂは、第２径方向距離Ｄ４＜第２軸方向距離Ｄ３の関係を満たすように形成されている。そして、遠心送風機１Ｂは、ベルマウス３Ｂの垂直断面において、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らむ形状を有する。そのため、遠心送風機１Ｂは、ベルマウス３Ｂの最内径となる下流端部３ｂ近傍のベルマウス３Ｂの曲率が回転軸ＲＳの軸方向に近づく。そして、遠心送風機１Ｂは、ベルマウス３Ｂに流入する速い気流をベルマウス３Ｂの外周側から内周側に沿わせ、空気取込部３ｃにおいて気体の流れを無理なく軸方向に転向させることができる。その結果、遠心送風機１Ｂは、ベルマウス３Ｂにおいて、最内径となる下流端部３ｂ近傍での気流の剥離を抑制することができ、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで、騒音を抑制することができる。また、ベルマウス３Ｂは、最内径となる下流端部３ｂ近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機１Ｂは、空気を効率よく取り込むことができる。もし、実施の形態３に係る遠心送風機１Ｂを適用しない場合、すなわち、一般的なベルマウスを回転軸の軸方向に拡大する場合に楕円ＦＬに沿った形状であると、ベルマウスの内周側でベルマウスから気流が剥離する場合がある。実施の形態３に係る遠心送風機１Ｂのベルマウス３Ｂは、上記の構成を有することで、最内径となる下流端部３ｂ近傍での気流の剥離を低減することができる。
【００５３】
実施の形態４．
図７は、本発明の実施の形態４に係る遠心送風機１Ｃのベルマウス３Ｃの部分拡大図である。なお、図１〜図６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のベルマウス３の構成を更に特定するものであり、ベルマウス３Ｃ以外の他の部分の構成は、実施の形態１に係る遠心送風機１と同様である。従って、以下の説明では、図７を用いて、実施の形態４に係る遠心送風機１Ｃのベルマウス３Ｃの構成を中心に説明する。なお、ベルマウス３Ｃは、一般的なベルマウスを半径方向に拡大する場合の一例を表わすものである。
【００５４】
遠心送風機１Ｃのベルマウス３Ｃは、上流端部３ａと下流端部３ｂとの間で、曲率半径の異なる曲面を構成する壁部を有している。図７に示すように、ベルマウス３Ｃは、下流端部３ｂから上流端部３ａにかけて、すなわち、ベルマウス３Ｃの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第１壁部Ｓ１と、第２壁部Ｓ２と、第３壁部Ｓ３とを有する。第１壁部Ｓ１、第２壁部Ｓ２及び第３壁部Ｓ３は、ベルマウス３Ｃの内径側に凸となるような曲面を構成する。第１壁部Ｓ１、第２壁部Ｓ２及び第３壁部Ｓ３は、ベルマウス３Ｃの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成する。ここで、ベルマウス３Ｃの垂直断面において、第１壁部Ｓ１の曲率半径を第１曲率半径ａ、第２壁部Ｓ２の曲率半径を第２曲率半径ｂ、第３壁部Ｓ３の曲率半径を第３曲率半径ｃと定義する。ベルマウス３Ｃは、第１壁部Ｓ１、第２壁部Ｓ２及び第３壁部Ｓ３が、第３曲率半径ｃ＞第１曲率半径ａ＞第２曲率半径ｂの関係を満たすように構成される。
【００５５】
［遠心送風機１Ｃの作用効果］
ベルマウス３Ｃは、一般的なベルマウスを半径方向に拡大するものである。遠心送風機１Ｃは、ベルマウス３Ｃの垂直断面において、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らむ形状を有する。また、ベルマウス３Ｃは、ベルマウス３Ｃの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第１壁部Ｓ１と、第２壁部Ｓ２と、第３壁部Ｓ３とを有する。そして、ベルマウス３Ｃは、第１壁部Ｓ１、第２壁部Ｓ２及び第３壁部Ｓ３が、第３曲率半径ｃ＞第１曲率半径ａ＞第２曲率半径ｂの関係を満たすように構成される。そのため、ベルマウス３Ｃは、ベルマウス３Ｃに流入する速い気流を外周側の大きな第３曲率半径ｃを有する第３壁部Ｓ３に沿わせ、続いて一番小さな第２曲率半径ｂを有する第２壁部Ｓ２で気流をそのままベルマウス３Ｃに沿わせる。更に、ベルマウス３Ｃは、２番目に大きな第１曲率半径ａを持つ第１壁部Ｓ１で、流れを無理なく回転軸ＲＳの軸方向に転向させる。ベルマウス３Ｃは、当該構成及び作用を有することにより、外縁部から内縁部にかけての気流の剥離を抑制することができ、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで騒音を抑制することができる。また、ベルマウス３Ｃは、最内径となる下流端部３ｂ近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機１Ｃは、空気を効率よく取り込むことができる。
【００５６】
実施の形態５．
図８は、本発明の実施の形態５に係る遠心送風機１Ｄのベルマウス３Ｄの部分拡大図である。なお、図１〜図７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５に係る遠心送風機１Ｄは、実施の形態１に係る遠心送風機１のベルマウス３の構成を更に特定するものであり、ベルマウス３Ｄ以外の他の部分の構成は、実施の形態１に係る遠心送風機１と同様である。従って、以下の説明では、図８を用いて、実施の形態５に係る遠心送風機１Ｄのベルマウス３Ｄの構成を中心に説明する。なお、ベルマウス３Ｄは、一般的なベルマウスを半径方向に拡大する場合の一例を表わすものである。
【００５７】
遠心送風機１Ｄのベルマウス３Ｄは、上流端部３ａと下流端部３ｂとの間で、曲率半径の異なる曲面を構成する壁部を有している。図８に示すように、ベルマウス３Ｄは、下流端部３ｂから上流端部３ａにかけて、すなわち、ベルマウス３Ｄの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第１壁部Ｓ１１と、第２壁部Ｓ１２とを有する。第１壁部Ｓ１１及び第２壁部Ｓ１２は、ベルマウス３Ｄの内径側に凸となるような曲面を構成する。第１壁部Ｓ１１及び第２壁部Ｓ１２は、ベルマウス３Ｄの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成する。ここで、ベルマウス３Ｄの垂直断面において、第１壁部Ｓ１１の曲率半径を第１曲率半径ａ１、第２壁部Ｓ１２の曲率半径を第２曲率半径ｃ１と定義する。ベルマウス３Ｄは、第１壁部Ｓ１１及び第２壁部Ｓ１２が、第２曲率半径ｃ１＞第１曲率半径ａ１の関係を満たすように構成される。
【００５８】
［遠心送風機１Ｄの作用効果］
ベルマウス３Ｄは、一般的なベルマウスを半径方向に拡大するものである。遠心送風機１Ｄは、ベルマウス３Ｄの垂直断面において、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らむ形状を有する。また、ベルマウス３Ｄは、ベルマウス３Ｄの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第１壁部Ｓ１１と第２壁部Ｓ１２とを有し、第１壁部Ｓ１１及び第２壁部Ｓ１２が、第２曲率半径ｃ１＞第１曲率半径ａ１の関係を満たすように構成される。そのため、ベルマウス３Ｄは、ベルマウス３Ｄに流入する速い気流を外周側の大きな第２曲率半径ｃ１を有する第２壁部Ｓ１２に沿わせ、続いて大きな第１曲率半径ａ１を持つ第１壁部Ｓ１１で、流れを無理なく回転軸ＲＳの軸方向に転向させる。ベルマウス３Ｄは、当該構成及び作用を有することにより、外縁部から内縁部にかけての気流の剥離を抑制することができ、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで騒音を抑制することができる。また、ベルマウス３Ｄは、最内径となる下流端部３ｂ近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機１Ｄは、空気を効率よく取り込むことができる。
【００５９】
実施の形態６．
図９は、本発明の実施の形態６に係る遠心送風機１Ｅのベルマウス３Ｅの部分拡大図である。なお、図１〜図８の遠心送風機１Ｅ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６に係る遠心送風機１Ｅは、実施の形態１に係る遠心送風機１のベルマウス３の構成を更に特定するものであり、ベルマウス３Ｅ以外の他の部分の構成は、実施の形態１に係る遠心送風機１と同様である。従って、以下の説明では、図９を用いて、実施の形態６に係る遠心送風機１Ｅのベルマウス３Ｅの構成を中心に説明する。なお、ベルマウス３Ｅは、一般的なベルマウスを回転軸の軸方向に拡大する場合の一例を表わすものである。
【００６０】
遠心送風機１Ｅのベルマウス３Ｅは、上流端部３ａと下流端部３ｂとの間で、曲率半径の異なる曲面を構成する壁部を有している。図９に示すように、ベルマウス３Ｅは、下流端部３ｂから上流端部３ａにかけて、すなわち、ベルマウス３Ｅの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第１壁部Ｓ２１と、第２壁部Ｓ２２と、第３壁部Ｓ２３とを有する。第１壁部Ｓ２１、第２壁部Ｓ２２及び第３壁部Ｓ２３は、ベルマウス３Ｅの内径側に凸となるような曲面を構成する。第１壁部Ｓ２１、第２壁部Ｓ２２及び第３壁部Ｓ２３は、ベルマウス３Ｅの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成する。ここで、ベルマウス３Ｅの垂直断面において、第１壁部Ｓ２１の曲率半径を第１曲率半径ａ２、第２壁部Ｓ２２の曲率半径を第２曲率半径ｂ２、第３壁部Ｓ２３の曲率半径を第３曲率半径ｃ２と定義する。ベルマウス３Ｅは、第１壁部Ｓ２１、第２壁部Ｓ２２及び第３壁部Ｓ２３が、第１曲率半径ａ２＞第３曲率半径ｃ２＞第２曲率半径ｂ２の関係を満たすように構成される。
【００６１】
［遠心送風機１Ｅの作用効果］
ベルマウス３Ｅは、一般的なベルマウスを回転軸の軸方向に拡大するものである。遠心送風機１Ｅは、ベルマウス３Ｅの垂直断面において、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らむ形状を有する。また、ベルマウス３Ｅは、ベルマウス３Ｅの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第１壁部Ｓ２１と、第２壁部Ｓ２２と、第３壁部Ｓ２３とを有する。そして、ベルマウス３Ｅは、第１壁部Ｓ２１、第２壁部Ｓ２２及び第３壁部Ｓ２３が、第１曲率半径ａ２＞第３曲率半径ｃ２＞第２曲率半径ｂ２の関係を満たすように構成される。そのため、ベルマウス３Ｅは、ベルマウス３Ｅに流入する速い気流を外周側の大きな第３曲率半径ｃ２を有する第３壁部Ｓ２３に沿わせ、続いて一番小さな第２曲率半径ｂ２を有する第２壁部Ｓ２２で気流をそのままベルマウス３Ｅに沿わせる。更に、ベルマウス３Ｅは、１番目に大きな第１曲率半径ａ２を持つ第１壁部Ｓ２１で、流れを無理なく回転軸ＲＳの軸方向に転向させる。ベルマウス３Ｅは、当該構成及び作用を有することにより、外縁部から内縁部にかけての気流の剥離を抑制することができ、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで騒音を抑制することができる。また、ベルマウス３Ｅは、最内径となる下流端部３ｂ近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機１Ｅは、空気を効率よく取り込むことができる。
【００６２】
実施の形態７．
図１０は、本発明の実施の形態７に係る遠心送風機１Ｆのベルマウス３Ｆの部分拡大図である。なお、図１〜図９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７に係る遠心送風機１Ｆは、実施の形態１に係る遠心送風機１のベルマウス３の構成を更に特定するものであり、ベルマウス３Ｆ以外の他の部分の構成は、実施の形態１に係る遠心送風機１と同様である。従って、以下の説明では、図１０を用いて、実施の形態７に係る遠心送風機１Ｆのベルマウス３Ｆの構成を中心に説明する。なお、ベルマウス３Ｆは、一般的なベルマウスを回転軸の軸方向に拡大する場合の一例を表わすものである。
【００６３】
遠心送風機１Ｆのベルマウス３Ｆは、上流端部３ａと下流端部３ｂとの間で、曲率半径の異なる曲面を構成する壁部を有している。図１０に示すように、ベルマウス３Ｆは、下流端部３ｂから上流端部３ａにかけて、すなわち、ベルマウス３Ｆの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第１壁部Ｓ３１と、第２壁部Ｓ３２とを有する。第１壁部Ｓ３１及び第２壁部Ｓ３２は、ベルマウス３Ｆの内径側に凸となるような曲面を構成する。第１壁部Ｓ３１及び第２壁部Ｓ３２は、ベルマウス３Ｆの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成する。ここで、ベルマウス３Ｆの垂直断面において、第１壁部Ｓ３１の曲率半径を第１曲率半径ａ３、第２壁部Ｓ３２の曲率半径を第２曲率半径ｃ３と定義する。ベルマウス３Ｆは、第１壁部Ｓ３１及び第２壁部Ｓ３２が、第１曲率半径ａ３＞第２曲率半径ｃ３の関係を満たすように構成される。
【００６４】
［遠心送風機１Ｆの作用効果］
ベルマウス３Ｆは、一般的なベルマウスを回転軸の軸方向に拡大するものである。遠心送風機１Ｆは、ベルマウス３Ｆの垂直断面において、交点ＥＣを基準として上流端部３ａと下流端部３ｂとの間の壁部３ｃ１が第１外形線Ｌ１から離れる方向に膨らむ形状を有する。また、ベルマウス３Ｆは、ベルマウス３Ｆの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第１壁部Ｓ３１と第２壁部Ｓ３２とを有し、第１壁部Ｓ３１及び第２壁部Ｓ３２が、第１曲率半径ａ３＞第２曲率半径ｃ３の関係を満たすように構成される。そのため、ベルマウス３Ｆは、ベルマウス３Ｆに流入する速い気流を外周側の大きな第２曲率半径ｃ３を有する第２壁部Ｓ３２に沿わせ、続いて１番大きな第１曲率半径ａ１を持つ第１壁部Ｓ３１で、流れを無理なく回転軸ＲＳの軸方向に転向させる。ベルマウス３Ｆは、当該構成及び作用を有することにより、外縁部から内縁部にかけての気流の剥離を抑制することができ、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで騒音を抑制することができる。また、ベルマウス３Ｆは、最内径となる下流端部３ｂ近傍での気流の剥離が抑制され、羽根車２への乱れた気流の流入を抑制できることで、遠心送風機１Ｅは、空気を効率よく取り込むことができる。
【００６５】
実施の形態８．
図１１は、本発明の実施の形態８に係る遠心送風機１Ｇのベルマウス３Ｇの部分拡大図である。なお、図１〜図１０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８に係る遠心送風機１Ｇは、実施の形態１に係る遠心送風機１のベルマウス３の構成を更に特定するものであり、ベルマウス３Ｇ以外の他の部分の構成は、実施の形態１に係る遠心送風機１と同様である。従って、以下の説明では、図１１を用いて、実施の形態８に係る遠心送風機１Ｇのベルマウス３Ｇの構成を中心に説明する。
【００６６】
ベルマウス３Ｇは、回転軸ＲＳに垂直な仮想の第１平面Ｐ１に下流端部３ｂが配置されている。換言すれば、ベルマウス３Ｇの下流端部３ｂは、ベルマウス３Ｇにおいて環状に形成されており、環状に形成された下流端部３ｂを含む仮想の第１平面Ｐ１は、回転軸ＲＳに対して垂直な平面である。また、ベルマウス３Ｇは、回転軸ＲＳに垂直な仮想の第２平面Ｐ２に上流端部３ａが配置されている。換言すれば、ベルマウス３Ｇの上流端部３ａは、ベルマウス３Ｇにおいて環状に形成されており、環状に形成された上流端部３ａを含む仮想の第２平面Ｐ２は、回転軸ＲＳに対して垂直な平面である。そして、仮想の第１平面Ｐ１と仮想の第２平面Ｐ２とは平行である。
【００６７】
［遠心送風機１Ｇの作用効果］
以上のように、ベルマウス３Ｇは、回転軸ＲＳに垂直な仮想の第１平面Ｐ１上に下流端部３ｂが配置されている。また、ベルマウス３Ｇは、回転軸ＲＳに垂直な仮想の第２平面Ｐ２上に上流端部３ａが配置されている。ベルマウス３Ｇは、当該構成を有することで、遠心送風機１Ｇに吸入する気体による圧力変動が起こりにくくなる。そのため、遠心送風機１Ｇは、例えば室外機等のユニットに実装された際に機内圧損の影響を最小限に抑えることができる。
【００６８】
実施の形態９．
図１２は、本発明の実施の形態９に係る遠心送風機１Ｈの側面図である。図１３は、図１２の遠心送風機１ＨのＢ−Ｂ線断面図である。図１４は、図１２の遠心送風機１ＨのＣ−Ｃ線断面図である。なお、図１〜図１１の遠心送風機１〜遠心送風機１Ｇ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。
【００６９】
遠心送風機１Ｈのベルマウス３は、図１２に示すように、舌部４３から羽根車２の回転方向Ｒに沿って周方向に１周回転する間の範囲おいて、舌部４３の位置と比較して空気取込部３ｃを構成する壁部３ｃ１の幅が径方向に拡大している部分を有する。例えば、図１３及び図１４に示すように、ベルマウス３は、羽根車２の回転方向Ｒに沿って、舌部４３から巻終部４１ｂに向い舌部４３に戻る方向において、径方向の幅がＷ１、Ｗ２、Ｗ３の順に徐々に拡大し、Ｗ３、Ｗ４、Ｗ１の順に徐々に縮小している。
【００７０】
すなわち、ベルマウス３は、舌部４３から羽根車２の回転方向Ｒに沿って１周回転する間に、空気取込部３ｃの壁部３ｃ１の幅が径方向に徐々に拡大し、最大に拡大した位置から舌部４３に戻る間に壁部３ｃ１の幅が元の大きさに徐々に戻るように形成されている。なお、図１２、図１３及び図１４に示すベルマウス３の構成は一例である。ベルマウス３の周方向において、空気取込部３ｃの壁部３ｃ１の幅が径方向に最大に拡大する位置は、例えば、遠心送風機１Ｈが設置される機器との関係によって決定される。また、図１３及び図１４に示すベルマウス３は、両吸込タイプの遠心送風機１の両側の吸込口５で同じ構成に形成されているが、吸込口５毎に異なる拡大幅の壁部３ｃ１を有するベルマウス３で構成されてもよい。
【００７１】
また、ベルマウス３は、舌部４３から羽根車２の回転方向Ｒに沿って周方向に１周回転する間の範囲において、空気取込部３ｃの壁部３ｃ１の幅が径方向へ拡大すると共に、壁部３ｃ１の内周側の曲率半径が徐々に大きくなるように形成されている。そして、空気取込部３ｃの壁部３ｃ１は、舌部４３から羽根車２の回転方向Ｒに沿って周方向に１周回転する間の範囲において、内周側の曲率半径が最大値を持つ部分を有する。なお、内周側とは、空気取込部３ｃの壁部３ｃ１において、上流端部３ａに対して下流端部３ｂに近い範囲の部分である。
【００７２】
また、ベルマウス３の空気取込部３ｃは、内周側の曲率半径が最大値を持つ壁部３ｃ１の部分から舌部４３に戻る間の周方向において、壁部３ｃ１の径方向の幅が縮小すると共に、壁部３ｃ１の内周側の曲率半径が徐々に小さくなるように形成されている。そして、ベルマウス３の空気取込部３ｃは、内周側の曲率半径が最大値を持つ壁部３ｃ１の部分から舌部４３に戻る間の周方向において、内周側の曲率半径が徐々に舌部４３における元の曲率半径の大きさに戻るように形成されている。
【００７３】
すなわち、ベルマウス３は、周方向において、空気取込部３ｃの壁部３ｃ１の幅が径方向に拡大すると共に壁部３ｃ１の内周側の曲率半径が大きくなり、壁部３ｃ１の径方向の幅が縮小すると共に壁部３ｃ１の内周側の曲率半径の小さくなるように形成されている。なお、上述したように、図１２、図１３及び図１４に示すベルマウス３の構成は一例である。ベルマウス３の周方向において、空気取込部３ｃの壁部３ｃ１の、内周側の曲率半径が最大値を持つ位置は、例えば、遠心送風機１Ｈが設置される機器との関係によって決定される。また、図１３及び図１４に示すベルマウス３は、両吸込タイプの遠心送風機１の両側の吸込口５で同じ構成に形成されているが、吸込口５毎に異なる曲率半径の壁部３ｃ１を有するベルマウス３で構成されてもよい。
【００７４】
ベルマウス３は、空気取込部３ｃを構成する壁部３ｃ１の内周側の曲率半径の拡大に伴い、羽根車２の主板２ａに対するベルマウス３の上流端部３ａの形成位置が変化している。より詳細には、ベルマウス３の周方向において、壁部３ｃ１の内周側の曲率半径の拡大に伴い、ベルマウス３の上流端部３ａは、羽根車２の主板２ａとの距離が拡大する。すなわち、羽根車２の主板２ａに対するベルマウス３の上流端部３ａの位置は、羽根車２の回転方向Ｒに沿って変化する。
【００７５】
［遠心送風機１Ｈの作用効果］
遠心送風機１Ｈのベルマウス３は、周方向において舌部４３以外の位置で、空気取込部３ｃの径方向の壁の大きさを拡大し、ベルマウス３の内周側の曲率半径が大きくなるように形成されている。遠心送風機１Ｈは、当該構成を有することで、ベルマウス３を流れる速い気流のベルマウス３からの剥離を低減する。そのため、遠心送風機１Ｈは、送風効率を上げることができ、また、騒音を低減することができる。
【００７６】
実施の形態１０．
［送風装置３０］
図１５は、本発明の実施の形態１０に係る送風装置３０の構成を示す図である。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１０に係る送風装置３０は、例えば、換気扇、卓上ファンなどである。送風装置３０は、実施の形態１〜実施の形態９に係る遠心送風機１〜遠心送風機１Ｈのいずれか１つと、遠心送風機１等を収容するケース７とを備えている。なお、以下の説明において、遠心送風機１と示す場合には、実施の形態１〜実施の形態９に係る遠心送風機１〜遠心送風機１Ｈのいずれか１つを用いるものである。ケース７には、吸込口７１及び吐出口７２の二つの開口が形成されている。送風装置３０は、図１５に示すように、吸込口７１と吐出口７２とが対向する位置に形成されている。なお、送風装置３０は、例えば、吸込口７１又は吐出口７２のいずれか一方が遠心送風機１の上方又は下方に形成されているなど、必ずしも吸込口７１と吐出口７２とが対向する位置に形成されていなくてもよい。ケース７内は、吸込口７１が形成されている部分を備えた空間ＳＰ１と吐出口７２が形成されている部分を備えた空間ＳＰ２とが、仕切板７３で仕切られている。遠心送風機１は、吸込口７１が形成されている側の空間ＳＰ１に吸込口５が位置し、吐出口７２が形成されている側の空間ＳＰ２に吐出口４２ａが位置する状態で設置される。
【００７７】
送風装置３０は、モータ６の駆動によって羽根車２が回転すると、吸込口７１を通じてケース７の内部に空気が吸い込まれる。ケース７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、ファンケーシング４の内部を通過後、ファンケーシング４の吐出口４２ａから吹き出され、ケース７の吐出口７２から吹き出される。
【００７８】
実施の形態１０に係る送風装置３０は、実施の形態１〜実施の形態９に係る遠心送風機１〜遠心送風機１Ｈを備えるため、騒音の低減を実現でき、空気を効率よく取り込むことができる。
【００７９】
実施の形態１１．
［空気調和装置４０］
図１６は、本発明の実施の形態１１に係る空気調和装置４０の斜視図である。図１７は、本発明の実施の形態１１に係る空気調和装置４０の内部構成を示す図である。図１８は、本発明の実施の形態１１に係る空気調和装置４０の断面図である。図１９は、本発明の実施の形態１１に係る空気調和装置４０の他の断面図である。なお、図１〜図１５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。また、図１７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１１に係る空気調和装置４０は、実施の形態１〜実施の形態９に係る遠心送風機１〜遠心送風機１Ｈ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１１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、実施の形態１〜実施の形態９に係る遠心送風機１〜遠心送風機１Ｈのいずれか１つを用いるものである。また、ベルマウス３と示す場合には、前述したベルマウス３〜ベルマウス３Ｇのいずれか１つを用いるものである。
【００８０】
（ケース１６）
ケース１６は、図１６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の形状は、図１６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が形成された面の裏となる面に、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。
【００８１】
ケース１６の内部には、二つの遠心送風機１と、ファンモータ９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が形成されたファンケーシング４とを備えている。ファンモータ９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。ファンモータ９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１７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。なお、空気調和装置４０に使用される遠心送風機１には、上述したベルマウス３の曲率変化の構成を、ベルマウス３の全周に適用できるが、ベルマウス３の全周の内、ケース吸込口１８に対向する部分に適用した場合に、上述した効果がより顕著に発揮される。つまり、ベルマウス３の全周の内、ベルマウス３に流入する気流の流量が多くなる部分に上述したベルマウス３の曲率変化の構成を適用すると効果的である。
【００８２】
遠心送風機１は、図１７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、ファンケーシング４の吸い込み側の空間ＳＰ１１と、ファンケーシング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。
【００８３】
熱交換器１０は、図１８に示すように、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。また、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、図１９に示すように下面部１６ｂにケース吸込口１８ａが形成されてもよい。この場合、空気調和装置４０に使用される遠心送風機１には、上述したベルマウス３の曲率変化の構成を、ベルマウス３の全周に適用できるが、ベルマウス３の全周の内、ケース吸込口１８ａに対向する部分に適用した場合に、上述した効果がより顕著に発揮される。つまり、ベルマウス３の全周の内、ベルマウス３に流入する気流の流量が多くなる部分に上述したベルマウス３の曲率変化の構成を適用すると効果的である。
【００８４】
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又はケース吸込口１８ａ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、ファンケーシング４の内部を通過後、ファンケーシング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。
【００８５】
実施の形態１１に係る空気調和装置４０は、実施の形態１〜実施の形態９に係る遠心送風機１〜遠心送風機１Ｈを備えるため、騒音の低減を実現でき、空気を効率よく取り込むことができる。
【００８６】
実施の形態１２．
［冷凍サイクル装置５０］
図２０は、本発明の実施の形態１２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１２に係る冷凍サイクル装置５０の室内機２００には、実施の形態１〜実施の形態９に係る遠心送風機１〜遠心送風機１Ｈ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。
【００８７】
実施の形態１２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１２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。
【００８８】
（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。ここで、圧縮機１０１は、インバータ装置を備えていてもよく、インバータ装置によって運転周波数を変化させて、圧縮機１０１の容量を変更することができるように構成されてもよい。なお、圧縮機１０１の容量とは、単位時間当たりに送り出す冷媒の量である。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。
【００８９】
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。
【００９０】
（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〜実施の形態８に係る遠心送風機１〜遠心送風機１Ｈ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。
【００９１】
［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。
【００９２】
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。
【００９３】
実施の形態１２に係る冷凍サイクル装置５０は、実施の形態１〜実施の形態９に係る遠心送風機１〜遠心送風機１Ｈを備えるため、騒音の低減を実現でき、空気を効率よく取り込むことができる。
【００９４】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の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、本発明の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。例えば、実施の形態４において、ベルマウス３Ｃは、下流端部３ｂから上流端部３ａにかけて、すなわち、ベルマウス３Ｃの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第１壁部Ｓ１と、第２壁部Ｓ２と、第３壁部Ｓ３とを有する。ベルマウス３Ｃは、曲率半径の異なる３つの壁部を有しているが、ベルマウス３Ｃは、曲率半径の異なる４つ以上の壁部を有してもよい。同様に、実施の形態６において、ベルマウス３Ｅは、下流端部３ｂから上流端部３ａにかけて、すなわち、ベルマウス３Ｅの内周側から外周側にかけて、連続して一体に形成された第１壁部Ｓ２１と、第２壁部Ｓ２２と、第３壁部Ｓ２３とを有する。ベルマウス３Ｅは、曲率半径の異なる３つの壁部を有しているが、ベルマウス３Ｅは、曲率半径の異なる４つ以上の壁部を有してもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１  遠心送風機、１Ａ  遠心送風機、１Ｂ  遠心送風機、１Ｃ  遠心送風機、１Ｄ  遠心送風機、１Ｅ  遠心送風機、１Ｆ  遠心送風機、１Ｇ  遠心送風機、１Ｈ  遠心送風機、２  羽根車、２ａ  主板、２ａ１  周縁部、２ｂ  軸部、２ｃ  側板、２ｄ  羽根、２ｅ  吸込口、３  ベルマウス、３Ａ  ベルマウス、３Ｂ  ベルマウス、３Ｃ  ベルマウス、３Ｄ  ベルマウス、３Ｅ  ベルマウス、３Ｆ  ベルマウス、３Ｇ  ベルマウス、３ａ  上流端部、３ｂ  下流端部、３ｃ  空気取込部、３ｃ１  壁部、４  ファンケーシング、４ａ  側壁、４ｃ  周壁、５  吸込口、６  モータ、６ａ  出力軸、７  ケース、９  ファンモータ、９ａ  モータサポート、１０  熱交換器、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、１８ａ  ケース吸込口、１９  仕切板、３０  送風装置、４０  空気調和装置、４１  スクロール部、４１ａ  巻始部、４１ｂ  巻終部、４２  吐出部、４２ａ  吐出口、４２ｂ  延設板、４２ｃ  ディフューザ板、４２ｄ  第１側板、４２ｅ  第２側板、４３  舌部、５０  冷凍サイクル装置、７１  吸込口、７２  吐出口、７３  仕切板、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】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年1月25日(2021.1.25)
【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、円盤状の主板と、主板の周縁部に設置される複数枚の羽根と、を有する羽根車と、羽根車を収納し、羽根車に吸入される気体を整流するベルマウスを有するファンケーシングと、を備え、ベルマウスは、ファンケーシング内に流入する気体が通過する吸込口を形成し、ファンケーシングに吸い込まれる気流の方向において上流端部から下流端部に向かって開口径が次第に小さくなるように形成され、垂直断面において弧を描く曲線状に形成された空気取込部を有し、ベルマウスの垂直断面において、上流端部及び下流端部のうち、一方の端部を長軸の端部とし、他方の端部を短軸の端部とし、長軸と短軸との交点が、羽根車の回転軸に対して下流端部よりも外周側に位置する仮想の楕円を定義し、楕円の外形線において、上流端部と下流端部と結ぶ最短距離の外形線を第１外形線と定義した場合に、空気取込部は、楕円の上流端部と接する仮想の第１接線と、楕円の下流端部と接する仮想の第２接線と、第１外形線と、で囲まれる範囲内において、交点を基準として上流端部と下流端部との間の壁部が第１外形線から離れる方向に膨らんでいるものである。
【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】
円盤状の主板と、前記主板の周縁部に設置される複数枚の羽根と、を有する羽根車と、
前記羽根車を収納し、前記羽根車に吸入される気体を整流するベルマウスを有するファンケーシングと、
を備え、
前記ベルマウスは、
前記ファンケーシング内に流入する気体が通過する吸込口を形成し、前記ファンケーシングに吸い込まれる気流の方向において上流端部から下流端部に向かって開口径が次第に小さくなるように形成され、垂直断面において弧を描く曲線状に形成された空気取込部を有し、
前記ベルマウスの垂直断面において、前記上流端部及び前記下流端部のうち、一方の端部を長軸の端部とし、他方の端部を短軸の端部とし、前記長軸と前記短軸との交点が、前記羽根車の回転軸に対して前記下流端部よりも外周側に位置する仮想の楕円を定義し、
前記楕円の外形線において、前記上流端部と前記下流端部とを結ぶ最短距離の前記外形線を第１外形線と定義した場合に、
前記空気取込部は、
前記楕円の前記上流端部と接する仮想の第１接線と、前記楕円の前記下流端部と接する仮想の第２接線と、前記第１外形線と、で囲まれる範囲内において、前記交点を基準として前記上流端部と前記下流端部との間の壁部が前記第１外形線から離れる方向に膨らんでいる遠心送風機。
【請求項２】
前記楕円は、
前記ベルマウスの垂直断面において、前記上流端部から前記ファンケーシング内に延びる前記短軸と、前記下流端部から前記羽根車の径方向と平行な方向に延びる前記長軸とからなる請求項１に記載の遠心送風機。
【請求項３】
前記楕円は、
前記ベルマウスの垂直断面において、前記上流端部から前記ファンケーシング内に延びる前記長軸と、前記下流端部から前記羽根車の径方向と平行な方向に延びる前記短軸とからなる請求項１に記載の遠心送風機。
【請求項４】
前記ベルマウスの垂直断面において、
前記上流端部と前記楕円の前記交点との間の距離を第１軸方向距離と定義し、
前記下流端部と前記楕円の前記交点との間の距離を第１径方向距離と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第１径方向距離＞第１軸方向距離の関係を満たすように形成されている請求項１又は請求項２に記載の遠心送風機。
【請求項５】
前記ベルマウスの垂直断面において、
前記上流端部と前記楕円の前記交点との間の距離を第２軸方向距離と定義し、
前記下流端部と前記楕円の前記交点との間の距離を第２径方向距離と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第２径方向距離＜第２軸方向距離の関係を満たすように形成されている請求項１又は請求項３に記載の遠心送風機。
【請求項６】
前記ベルマウスは、
前記下流端部から前記上流端部にかけて、連続して一体に形成された第１壁部と、第２壁部と、第３壁部とを有し、
前記第１壁部、前記第２壁部及び前記第３壁部は、前記ベルマウスの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成し、
前記第１壁部の曲率半径を第１曲率半径、前記第２壁部の曲率半径を第２曲率半径、前記第３壁部の曲率半径を第３曲率半径と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第３曲率半径＞第１曲率半径＞第２曲率半径の関係を満たす請求項１又は請求項２に記載の遠心送風機。
【請求項７】
前記ベルマウスは、
前記下流端部から前記上流端部にかけて、連続して一体に形成された第１壁部と、第２壁部と、を有し、
前記第１壁部及び前記第２壁部は、前記ベルマウスの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成し、
前記第１壁部の曲率半径を第１曲率半径、前記第２壁部の曲率半径を第２曲率半径と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第２曲率半径＞第１曲率半径の関係を満たす請求項１又は請求項２に記載の遠心送風機。
【請求項８】
前記ベルマウスは、
前記下流端部から前記上流端部にかけて、連続して一体に形成された第１壁部と、第２壁部と、第３壁部とを有し、
前記第１壁部、前記第２壁部及び前記第３壁部は、前記ベルマウスの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成し、
前記第１壁部の曲率半径を第１曲率半径、前記第２壁部の曲率半径を第２曲率半径、前記第３壁部の曲率半径を第３曲率半径と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第１曲率半径＞第３曲率半径＞第２曲率半径の関係を満たす請求項１又は請求項３に記載の遠心送風機。
【請求項９】
前記ベルマウスは、
前記下流端部から前記上流端部にかけて、連続して一体に形成された第１壁部と、第２壁部と、を有し、
前記第１壁部及び前記第２壁部は、前記ベルマウスの垂直断面において、それぞれ円弧状に形成されており、それぞれ異なる曲率半径の曲面を構成し、
前記第１壁部の曲率半径を第１曲率半径、前記第２壁部の曲率半径を第２曲率半径と定義した場合に、
前記ベルマウスは、
第１曲率半径＞第２曲率半径の関係を満たす請求項１又は請求項３に記載の遠心送風機。
【請求項１０】
前記ベルマウスは、
前記羽根車の回転軸に垂直な仮想の第１平面に前記下流端部が配置されており、
前記第１平面に平行な第２平面に前記上流端部が配置されている請求項１〜９のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１１】
前記空気取込部は、
舌部から前記羽根車の回転方向に沿って周方向に１周する間に、前記舌部の位置と比較して径方向に拡大すると共に、内周側の曲率半径が大きくなるように形成されている部分を有する請求項１〜１０のいずれか１項に記載の遠心送風機。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の遠心送風機と、
当該遠心送風機を収容するケースと、
を備えた送風装置。
【請求項１３】
請求項１〜１１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１４】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の遠心送風機を備えた冷凍サイクル装置。
【国際調査報告】
2020136788.tif 000023
2020136788.tif 000024