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1. WO2004055380 - SOUFFLANTE CENTRIFUGE ET CLIMATISEUR POURVU DE CELLE-CI

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[ JA ]
明 細書

遠心送風機及び遠心送風機を備えた空気調和装置

技術分野

本発明は、遠心送風機及び遠心送風機を備えた空気調和装置、特に、回転軸方 向から空気を吸入して回転軸に交差する方向に空気を吹き出す遠心送風機及びそ の遠心送風機を備えた空気調和装置に関する。

背景技術

従来から空気調和装置等に設けられた遠心送風機においては、運転時のファン モータの過熱を防止するために、ファンモータの冷却を促進するための工夫がな されている。

以下に、従来の遠心送風機のファンモータの冷却を促進するためのファンモー タ冷却機構を有する遠心送風機を備えた従来の天井埋込型の空気調和装置につい て説明する。

この空気調和装置は、内部に各種構成機器を収納するケーシングと、ケーシン グの下側に配置された化粧パネルとを備えている。化粧パネルの略中央には、空 気吸入口が設けられている。ケーシングは、その内部に、空気吸入口から空気を 吸入して外周方向に吹き出す遠心送風機と、遠心送風機の外周を囲むように配置 された熱交換器とを備えている。

遠心送風機は、ケーシングの天板の略中央に固定されたファンモータと、ファ ンモータによって回転駆動される羽根車とを有している。羽根車は、主に、ファ ンモータのシャフトに連結されるハブと、ハブの反ファンモータ側(すなわち、 空気吸入口側)に所定の間隔を空けて配置されるシユラウドと、ハブとシュラウ ドとの間に円周方向に並んで配置される複数のブレードとを有している。シユラ ウドの略中央には、空気吸入口に対向するように開口が設けられている。また、 ハブは、シャフトの外周側で、かつ、複数のブレードの内周側の位置に複数の冷 却用空気孔を有している。また、ハブの内周部分は、反ファンモータ側に膨出さ れておリ、その膨出した部分に対応するようにファンモータが配置されている。 さらに、ハブの反ファンモータ側の面には、ハブとの間に所定の間隔を空けた状 態で冷却用空気孔を覆うハブカバーが設けられている。ハブカバーは、そのハブ 側の面に、放射状に突出するように設けられた複数の案内羽根を有している。

この遠心送風機では、空気吸入口及びシュラウドの開口を介して羽根車の内部 に回転軸方向から空気が吸入される。そして、吸入された空気は、回転軸に交差 する方向に流れの向きを変えて、複数のブレードによって羽根車の外周側に吹き 出される。この羽根車の外周側に吹き出された空気の一部は、ハブのファンモー タ側の空間の静圧とハブの反ファンモータ側の空間(羽根車の内部の空間)の静 圧との圧力差によって、ファンモータの近傍を通過してファンモータを冷却させ た後、ハブの冷却用空気孔を介して、再び、羽根車の内部の空間に吹き出される。 このとき、ハブカバーの案内羽根の送風作用によって、冷却用空気孔から吹き出 される空気が羽根車の内部の空間に案内され易くなつているため、冷却用空気孔 から吹き出される空気量が増加し、モータの冷却効果を高めることができるとさ れている(例えば、特開平 1 1一 1 0 1 1 9 4号公報参照。)。

上記従来の遠心送風機では、ハブカバーに設けられた放射状の案内羽根によつ て、冷却用空気孔から吹き出される空気量を増加させることが可能であるが、騒 音が増大する傾向にある。

発明の開示

本発明の目的は、回転軸方向から空気を吸入して回転軸に交差する方向に空気 を吹き出す遠心送風機及びそれを備えた空気調和装置において、所望のファンモ 一夕の冷却効果を得るとともに、騒音の増加を抑えることにある。

請求項 1に記載の遠心送風機は、回転軸方向から空気を吸入して回転軸に交差 する方向に空気を吹き出す遠心送風機であって、電動機と、主板と、複数の翼と、 空気案内部とを備えている。電動機は、回転軸を有する。主板は、冷却用空気孔 を有し、回転軸に連結されて回転駆動される。複数の翼は、主板の反電動機側の 面において、冷却用空気孔が形成された半径方向位置よリも外周側の位置に設け られている。空気案内部は、吹き出された空気の一部を電動機の近傍に導いて電 動機を冷却した後、冷却用空気孔から主板の反電動機側に吹き出す際に、旋回方 向速度が小さくなるように空気流を案内する。

従来の遠心送風機では、空気案内部がハブカバーに設けられた放射状の案内羽 根であるため、その送風作用により、冷却用空気孔から吸入される空気量は増加 するが、騒音が増大する傾向にあった。

本願発明者は、この騒音の原因が冷却用空気孔から吸入される空気が空気吸入 口側(回転軸方向)から吸入された空気に合流する際の流れの乱れに起因するも のであることを見いだした。具体的には、以下のような原因によるものである。 回転軸方向から吸入された空気は、主板近傍まで回転軸方向に向かって流れた 後、複数の翼の回転によって流れの方向を外周方向に変える。このとき、回転軸 方向から吸入された空気は、翼の前縁部の近傍までは、旋回方向速度がほぼゼロ のまま流れている。一方、冷却用空気孔から吹き出される空気は、複数の翼によ リ搔き出されるようにして、外周側に吹き出されたものであるため、回転方向に 向かう旋回方向速度を有している。このため、冷却用空気孔から主板の反電動機 側へ吹き出された空気が回転軸方向から吸入された空気に合流する際に、冷却用 空気孔から吹き出された空気が有する旋回方向速度が回転軸方向か吸入される 空気の流れを乱して騒音を増大させている。

このような流れの乱れを防ぐためには、冷却用空気孔から主板の反電動機側に 吹き出される空気の旋回方向速度を小さくすればよいため、本発明では、電動機 の近傍を通過した空気が冷却用空気孔から主板の反電動機側に吹き出される際の 旋回方向速度が小さくなるように案内する空気案内部を設けるようにした。これ により、電動機の冷却に使用した空気を回転軸方向から吸入される空気流に沿つ て合流させることができるので、騒音の増加を抑えることができる。

請求項 2に記載の遠心送風機は、回転軸方向から空気を吸入して回転軸に交差 する方向に空気を吹き出す遠心送風機であって、電動機と、主板と、複数の翼と、 空気案内部とを備えている。電動機は、回転軸を有する。主板は、冷却用空気孔 を有し、回転軸に連結されて回転駆動される。複数の翼は、主板の反電動機側の 面において、冷却用空気孔が形成された半径方向位置よリも外周側の位置に設け られている。空気案内部は、吹き出された空気の一部を前記電動機の近傍に導い て前記電動機を冷却した後、前記冷却用空気孔から前記主板の反電動機側に吹き 出す際に、前記主板の反回転方向側に向かって吹き出されるように空気流を案内 する。

従来の遠心送風機では、空気案内部がハブカバーに設けられた ¾射状の案内羽 根であるため、その送風作用により、冷却用空気孔から吸入される空気量は増加 するが、騒音が増大する傾向にあった。

本願発明者は、この騒音の原因が冷却用空気孔から吸入される空気が空気吸入 口側(回転軸方向)から吸入された空気に合流する際の流れの乱れに起因するも のであることを見いだした。具体的には、以下のような原因によるものである。 回転軸方向から吸入された空気は、主板近傍まで回転軸方向に向かって流れた 後、複数の翼の回転によって流れの方向を外周方向に変える。このとき、回転軸 方向から吸入された空気は、翼の前縁部の近傍までは、旋回方向速度がほぼゼロ のまま流れている。一方、冷却用空気孔から吹き出される空気は、複数の翼によ リ搔き出されるようにして、外周側に吹き出されたものであるため、回転方向に 向かう旋回方向速度を有している。このため、冷却用空気孔から主板の反電動機 側へ吹き出された空気が回転軸方向から吸入された空気に合流する際に、冷却用 空気孑 Lから吹き出された空気が有する旋回方向速度が回転軸方向から吸入される 空気の流れを乱して騒音を増大させている。

このような流れの乱れを防ぐためには、冷却用空気孔から主板の反電動機側に 吹き出される空気の旋回方向速度を小さくすればよいため、本発明では、電動機 の近傍を通過した空気が主板に対して冷却用空気孔から主板の反回転方向側に向 かって吹き出されるように案内する空気案内部を設けるようにした。これにより、 電動機の冷却に使用した空気を回転軸方向から吸入される空気流に沿って合流さ せることができるので、騒音の増加を抑えることができる。

請求項 3に記載の遠心送風機は、請求項 1又は 2において、空気案内部は主板 に一体に形成されている。

この違心送風機では、空気案内部が主板に一体に形成されているため、部品点 数を少なくできる。

請求項 4に記載の遠心送風機は、請求項 2において、冷却用空気孔を反電動機 側から覆い、かつ、主板と一体回転するように設けられたカバー部材をさらに備 えている。空気案内部は、カバー部材と主板との間に形成されている。

請求項 5に記載の遠心送風機は、請求項 4において、空気案内部はカバ一部材 の回転方向に後傾した翼形状を有している。

請求項 6に記載の遠心送風機は、請求項 5において、空気案内部はスクロール 翼形状を有している。

請求項 7に記載の遠心送風機は、請求項 4 ~ 6のいずれかにおいて、空気案内 部は、カバー部材に形成されている。

この遠心送風機では、空気案内部が主板とは別部材のカバ一部材に形成されて いるため、従来の主板の構造を変更することなく、騒音の増加を抑えることがで さる。

請求項 8に記載の空気調和装置は、請求項 1 ~ 7のいずれかに記載の遠心送風 機と、遠心送風機の外周側に配置された熱交換器と、遠心送風機及び熱交換器を 収納するケーシングとを備えている。

この空気調和装置では、電動機の近傍を通過した空気が冷却用空気孔から主板 の反電動機側に吹き出される際に、旋回方向速度が小さくなるように案内する空 気案内部が設けられた遠心送風機を備えているため、騒音の増加を抑えることが できる。

図面の簡単な説明

第 1図は、本発明の第 1実施形態の空気調和装置の外観斜視図である。

第 2図は、第 1実施形態の空気調和装置の概略側面断面図である。

第 3図は、図 2の遠心送風機を拡大して示した図である。

第 4図は、図 3の A矢視図である。

第 5図は、図 4の B— B断面図である。

第 6図は、従来例の空気調和装置の遠心送風機を示す図であって、図 3に対応 する図である。

第 7図は、図 6の A矢視図である。

第 8図は、第 2実施形態の空気調和装置の遠心送風機を示す図であって、図 3 に対応ずる図である。

第 9図は、図 8の A矢視図である。

第 1 0図は、図 9の B— B断面図である。

第 1 1図は、第 3寒施形態の空気調和装置の遠心送風機を示す図であって、図 3に対応する図である。

第 1 2図は、図 1 1の A矢視図である。

第 1 3図は、第 4実施形態の空気調和装置の遠心送風機を示す図であって、図 4に対応する図である。

第 1 4図は、第 5実施形態の空気調和装置の遠心送風機を示す図であって、図 3に対応する図である。

第 1 5図は、図 1 4の A矢視図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。

[第 1実施形態]

( 1 ) 空気調和装置の全体構成

図 1に本発明の第 1実施形態の遠心送風機 4を備えた空気調和装置 1の外観斜 視図 (天井は省略)を示す。空気調和装置 1は、天井埋込型であり、内部に各種 構成機器を収納するケーシング 2と、ケーシング 2の下側に配置された化粧パネ ル 3とを備えている。具体的には、空気調和装置 1のケーシング 2は、図 2に示 すように、空調室の天井 Uに形成された開口に挿入されて配置されている。そし て、化粧パネル 3は、天井 Uの開口に嵌め込まれて配置されている。

ケーシング 2は、天板 2 1と、天板 2 1の周縁部から下方に延びる側板 2 2と を有している。

ケーシング 2内には、遠心送風機 4が配置されている。遠心送風機 4は、ター ポファンであり、ケ一シング 2の天板 2 1の中央部に設けられたファンモータ 4 1 (電動機)と、ファンモータ 4 1のシャフト 4 1 a (回転軸)に連結されて回 転駆動されるターボ羽根車 4 2とを有している。ターボ羽根車 4 2は、ファンモ ータ 4 1のシャフト 4 1 aに連結される円板状のハブ 4 3 (主板)と、ハブ 4 3 の下側の面(すなわち、反ファンモータ 4 1側の面)の外周部に設けられた複数 のブレード 4 4 (翼)と、ブレード 4 4の下側に設けられた中央に開口を有する 円板状のシュラウド 4 5とを有している。ハブ 4 3の内周部分は、反ファンモー タ側に膨出されておリ、その膨出した部分に対応するようにファンモータ 4 1が 配置されている。遠心送風機 4は、複数のブレード 4 4の回転によって、ターボ 羽根車 4 2の下側からシュラウド 4 5の開口を通じて空調室内の空気を吸入し、 ターボ羽根車 4 2の外周側に吸入した空気を吹き出すようになつている。また、 ターボ羽根車 4 2のハブ 4 3には、ファンモータ 4 1を冷却するためのファンモ ータ冷却機構 5 1が設けられているが、詳細は後述する。

遠心送風機 4の下側には、遠心送風機 4へ空気を案内するためのベルマウス 5 が配置されている。

遠心送風機 4の外周側には、遠心送風機 4を取り囲むように、熱交換器 6が配 置されている。熱交換器 6は、屋外等に設置された熱源ユニットに冷媒配管を介 して接続されている。これにより、熱交換器 6は、冷房運転時には蒸発器として、 暖房運転時には凝縮器として機能して、遠心送風機 4から吹き出された空気の温 度を調節することが可能である。

熱交換器 6の下側には、熱交換器 6において空気中の水分が凝縮されて生じる ドレン水を受けるためのドレンパン 7が配置されている。

熱交換器 6の上端部とケーシング 2の天板 2 1 との間には、ケ一シング断熱材 8が挟まれるように配置されている。ケ一シング断熱材 8は、熱交換器 6の上端 部とケ一シング 2の天板 2 1との間から外側に向かって延び、ケーシング 2の側 板 2 2の内面全体を覆うように配置されている。これにより、ケ一シング 2の天 板 2 1や側板 2 2から外部への熱損失ゃケーシング 2の結露等を防いでいる。

ケーシング 2の下側に配置された化粧パネル 3は、その中央部に形成された空 気吸入口 3 1 と、側縁部に形成された複数個(例えば、 4個)の空気吹出口 3 2 とを有している。また、化粧パネル 3の空気吸入口 3 1には、空気吸込口 3 1か ら吸込まれた空気中の塵埃を除去するためのフィルタ 3 3が設けられている。さ らに、化粧パネル 3の上端部とケ一シング 2の下端部との間には、パネル断熱材 9が、設けられている。

以上のように、空気調和装置 1には、化粧パネル 3の空気吸入口 3 1からフィ ルタ 3 3、ベルマウス 5、遠心送風機 4及び熱交換器 6を経由して、空気吹出口

3 2へ至るメイン空気流路 1 0が形成されている。

( 2 ) モータ冷却機構の構成

次に、モータ冷却機構 5 1の構成について、図 3〜図 5を用いて説明する。こ こで、図 3は、図 2の遠心送風機 4を拡大して示した図である。図 4は、図 3の A矢視図である。図 5は、図 4の B— B断面図である。尚、図 4の矢印 Rは、遠 心送風機 4のターボ羽根車 4 2 (すなわち、ハブ 4 3 ) の回転方向を示す。

モータ冷却機構 5 1は、冷却用空気孔 4 3 aと、冷却用空気孔 4 3 aに対応し て設けられた空気案内部 5 2とを有している。

冷却用空気孔 4 3 aは、ターボ羽根車 4 2によって外周側に吹き出された空気 の一部をファンモータ 4 1の近傍に導くために、ハブ 4 3に設けられた孔であり、 本実施形態において、ハブ 4 3の同心円上に並んで複数個(本実施形態では、 5 個)形成された長孔である。また、冷却用空気孔 4 3 aは、ブレード 4 4が設け られた半径方向位置よリも内周側に形成されている。

空気案内部 5 2は、冷却用空気孔 4 3 aの上面側(ファンモータ側)からハブ

4 3の下面側へ流れる空気を反 R方向に向かって吹き出すように案内することが 可能である。空気案内部 5 2は、本実施形態において、ハブ 4 3の下面側(空気 吸入口側)から各冷却用空気子 L 4 3 aを覆うように設けられた半パイプ形状の部 分であり、その反 R方向側に開口が形成されている。また、空気案内部 5 2は、 ハブ 4 3に一体に形成されている。

( 3 ) 空気調和装置の動作

次に、空気調和装置 1の動作について、図 2〜 5を用いて説明する。

まず、運転が開始されると、ファンモータ 4 1が駆動されて、遠心送風機 4の ターボ羽根車 4 2が回転する。また、ファンモータ 4 1の駆動とともに、熱交換 器 6には冷媒が循環される。ここで、熱交換器 6は、冷房運転時には蒸発器とし て、暖房運転時には凝縮器として作用する。そして、ターボ羽根車 4 2の回転に 伴って、空調室内の空気が、化粧パネル 3の空気吸入口 3 1からフィルタ 3 3及 ぴベルマウス 5を介して、遠心送風機 4の下側から吸入される。この空気が、タ ーポ羽根車 4 2によって外周側に吹き出されて熱交換器 6に達し、熱交換器 6に おいて冷却又は加熱された後、各空気吹出口 3 2から室内に向かって吹き出され て、室内の冷房又は暖房を行うことになる(図 2及び図 3の矢印 C参照)。

上記の運転動作中において、ターボ羽根車 4 2から外周側に吹き出された空気 の一部、特に、メイン空気流路 1 0の上部を流れている空気は、図 2及び図 3に 示すように、熱交換器 6の内側面に達したところで、上方へ反転されて、天板 2 1とハブ 4 3との間の分岐空気流路 1 1に導入される(図 2及び図 3の矢印 D参 照)。この分岐空気流路 1 1を通過した空気は、ファンモータ 4 1の近傍に達し、 ファンモータ 4 1を冷却することによって温度上昇される(図 3の矢印 E参照)。 そして、このファンモータ 4 1の冷却に使用された空気は、ハブ 4 3に形成され た冷却用空気孔 4 3 a及び空気案内部 5 2からメイン空気流路 1 0内に戻り、空 気吸入口 3 1から吸入されてメイン空気流路 1 0内を流れる空気流(図 3の矢印 C参照)に合流される(図 3の矢印 F参照)。

ここで、ターボ羽根車 4 2から外周側に吹き出された空気は、図 4に示すよう に、 R方向の旋回方向速度を有しているため、分岐空気流路 1 1に導入され、フ アンモータ 4 1の近傍を通過し、さらに、冷却用空気孔 4 3 aからメイン空気流 路 1 0に戻される際にも、 R方向の旋回方向速度を有している(図 4の矢印 D、 E及び F参照)。

しかし、空気案内部 5 2は、反 R方向側が開口しているため、ファンモータ 4 1の近傍を通過した空気が冷却用空気孔 4 3 aからメイン空気流路 1 0側に吹き 出される際に、旋回方向速度が小さくなるように案内される。具体的には、図 4 に示すように、冷却用空気孔 4 3 aを通過する空気流は、空気案内部 5 2によつ て、ハブ 4 3に対して反 R方向側に流れの向きが変えられて(図 5の矢印 F参 照)、ハブ 4 3に対して速度ベクトルを有する流れになる。一方、ハブ 4 3 は R方向に回転しているため、結果として、この空気流は、ハブ 4 3の回転速度 に相当する速度べクトル F 2と速度べクトル F,とを合成した速度べクトル F 3を 有する流れになって、メイン空気流路 1 0側に吹き出される。

このように、空気案内部 5 2は、冷却用空気孔 4 3 aからメイン空気流路 1 0 に戻される空気流(矢印 F ) が空気案内部 5 2に流入する際に有している R方向 の旋回方向速度を打ち消すように作用している。そして、空気流(矢印 F ) は、 空気吸入口 3 1から吸入されてブレード 4 4の前縁部の近傍まで旋回方向速度が ほぼゼロのまま流れる空気流(矢印 C ) にスムーズに合流されるようになってい る。

( 4 ) 空気調和装置の特徴

本実施形態の空気調和装置 1の遠心送風機 4、特に、遠心送風機 4に設けられ たファンモータ冷却機構 5 1には、従来の空気調和装置 9 0 1に内蔵された遠心 送風機 9 Q 4のファンモータ冷却機構 9 5 1 と比較して、以下のような特徴があ る。

まず、従来の空気調和装置 9 0 1の遠心送風機 9 0 4について説明する。従来 の空気調和装置 9 0 1の遠心送風機 9 0 4には、図 6及び図 7に示すように、ノ\ ブ 9 4 3の冷却用空気孔 9 4 3 aを下側から覆うようにハブカバ一 9 4 6がハブ 9 4 3に相対回転不能に固定されている。ここで、ハブ 9 4 3は、冷却用空気孔 9 4 3 aと回転軸 9 4 1 aとの半径方向間に形成された複数(本実施形態では、 3個)の位置決め孔 9 4 3 bと、位置決め孔 9 4 3 bの円周方向間に設けられた ネジ孔 9 4 3 cとを有している。一方、ハブカバー 9 4 6は、位置決め孔 9 4 3 aに対応するように設けられたファンモータ側に突出する位置決めピン 9 4 6 a と、ネジ孔 9 4 3 cに対応するように設けられたネジ 9 5 3が挿入されるネジ孔 9 4 6 bとを有している。これにより、ハブカバー 9 4 6は、ハブ 9 4 3と一体 回転するように固定されている。

ハブカバー 9 4 6は、ハブ 9 4 3の冷却用空気孔 9 4 3 aが形成された面と間 隔を空けて配置されており、その外周部がメイン空気流路 9 1 0に向かって開口 している。さらに、ハブカバー 9 4 6は、冷却用空気孔 9 4 3 aの円周方向間に、 放射状に突出するように設けられた複数の案内羽根 9 5 2を有している。

遠心送風機 9 0 4のファンモータ冷却機構 9 5 1は、ハブ 9 4 3の冷却用空気 孔 9 4 3 aと、ハブカバ一 9 4 6の案内羽根 9 5 2とから構成されている。

このファンモータ冷却機構 9 5 1の構成においては、空気吸入口から回転軸 9 4 1 a方向に沿って吸入された空気は、本実施形態と同様、図 6に示される矢印 Cのように流れる。また、ターボ羽根車 9 4 2によって外周側に吹き出された空 気の一部がケ一シング 2の天板 2 1とハブ 9 4 3との間を通過して、冷却用空気 孔 9 4 3 aからターボ羽根車 9 4 2の内部に吹き出される点についても、本実施 形態と同様である(図 6及び図 7の矢印 D、 E及び F参照)。しかし、冷却用空 気孔 9 4 3 aからターボ羽根車 9 4 2の内部に吹き出される空気流(矢印 F ) は、 図 7に示すように、案内羽根 9 5 2によって、ハブ 9 4 3に対してほぼ放射状に 吹き出されるにすぎないため(図 7の速度ベクトル F,参照)、結果として、速 度べクトル F 3 (ハブ 9 4 3の回転速度に相当する速度べクトル F 2と速度べク トル F とを合成した速度べクトル)が有する旋回方向速度は、本実施形態のモ ータ冷却機構 5 1における冷却用空気孔 4 3 aから吹き出される空気流の速度べ クトル F 3が有する旋回方向速度よりも大きくなつてしまう。

以上のように、本実施形態の本実施形態の遠心送風機 4のファンモータ冷却機 構 5 1は、従来のファンモータ冷却機構 9 5 1に比べて、冷却用空気孔 4 3 aか らハブ 4 3の反ファンモータ側に吹き出される空気流(矢印 F ) の旋回方向速度 が小さくなるように案内することが可能である。これにより、冷却用空気孔 4 3 aからハブ 4 3の反ファンモータ側に吹き出される空気流がメイン空気流路 1 0 を流れる空気流に合流する際に生ずる遠心送風機 4の騒音の増加が抑えられ、さ らには、空気調和装置 1の騒音の増加が抑えられている。具体的には、上記従来 例との比較において、所定の風量やファンモータの冷却性能を得ながら、騒音を 約 1 d B低減することが可能である。

また、本実施形態においては、空気案内部 5 2がハブ 4 3に一体に形成されて いるため、ターボ羽根車 4 2を構成する部品を少なくすることが可能である。

[第 2実施形態]

第 1実施形態においては、モータ冷却機構 5 1の空気案内部 5 2をハブ 4 3の 下面側に設けているが、上面側に設けてもよい。具体的には、本実施形態の空気 調和装置 1 0 1に内蔵された遠心送風機 1 0 4のファンモータ冷却機構 1 5 1は、 図 8〜1 0に示すように、遠心送風機 1 0 4のハブ 1 4 3に形成された冷却用空 気孔 1 4 3 aと、冷却用空気孔 1 4 3 aに対応して設けられた空気案内部 1 5 2 とを有している。

冷却用空気孔 1 4 3 aは、第 1実施形態と同様、ターボ羽根車 1 4 2によって 外周側に吹き出された空気の一部をファンモータの近傍に導くために、ハブ 1 4 3に設けられた孔であり、本実施形態において、ハブ 1 4 3の同心円上に並んで 複数個(具体的には、 5個)形成された長孔である。

空気案内部 1 5 2は、本実施形態において、ハブ 1 4 3の上面側(ファンモー タ側)から各冷却用空気孔 1 4 3 aを覆うように設けられた半パイプ形状の部分 であり、その R方向側に開口が形成されている。これにより、冷却用空気孔 1 4 3 aの上面側(ファンモータ側)からハブ 1 4 3の下面側へ流れる空気を反 R方 向に向かって吹き出すように案内することが可能になるため(図 1 0の矢印 F参 照)、第 1実施形態と同様に、騒音の増加が抑えられる。

[第 3実施形態]

第 1及び第 2実施形態においては、ファンモータ冷却機構 5 1、 1 5 1の空気 案内部 5 2、 1 5 2がハブ 4 3、 1 4 3に一体に形成されているが、従来例のモ ータ冷却機構 9 5 1と同様に、ハブカバーに設けてもよい。具体的には、本実施 形態の空気調和装置 2 0 1に内蔵された遠心送風機 2 0 4のファンモータ冷却機 構 2 5 1は、図 1 1及び図 1 2に示すように、ハブ 2 4 3に形成された冷却用空 気孔 2 4 3 aと、ハブカバー 2 4 6に設けられたスクロール翼形状の案内羽根 2 5 2 (空気案内部)とから構成されている。ハブカバー 2 4 6は、従来例のハブ カバ一 9 4 6と同様に、ネジ及び位置決めピンを用いて、ハブ 2 4 3と一体回転 するように固定されている。

案内羽根 2 5 2は、ハブ 2 4 3の回転方向(R方向)に対して後傾する複数枚 (本実施形態では、 2枚)のスクロール翼である。これにより、本実施形態では、 従来例のファンモータ冷却機構 9 5 1の案内羽根 9 5 2と異なり、冷却用空気孔 2 4 3 aの上面側(ファンモータ側)からハブ 2 4 3の下面側へ向かって流れる 空気を反 R方向に向かって吹き出すように案内することが可能になる。

具体的には、ターボ羽根車 2 4 2から外周側に吹き出された空気は、図 1 2に 示すように、第 1及び第 2実施形態と同様、冷却用空気孔 2 4 3 aに流入する際 に、 R方向の旋回方向速度を有しているが、案内羽根 2 5 2が R方向に対して後 傾しているため、ハブ 2 4 3に対して反 R方向側に流れの向きが変えられて(図 1 2の矢印 F参照)、ハブ 2 4 3に対して速度ベクトルを有する流れになる。 一方、ハブ 2 4 3は R方向に回転しているため、結果として、この空気流は、ハ ブ 2 4 3の回転速度に相当する速度べクトル F 2と速度べクトル F とを合成し た速度べクトル F 3を有する流れになって、メイン空気流路 2 1 0側に吹き出さ れる。

このように、案内羽根 2 5 2は、第 1及び第 2実施形態と同様、冷却用空気孔

2 4 3 aからメイン空気流路 2 1 0に戻される空気流(矢印 F ) が案内羽根 2 5 2に流入する際に有している R方向の旋回方向速度を打ち消すように作用してい るため、第 1及び第 2実施形態と同様に、騒音の増加が抑えられる。

また、ハブカバ一 2 4 6に設ける案内羽根の形状を従来の案内羽根 9 5 2から 案内羽根 2 5 2に変更するだけで、従来例のターボ羽根車 9 4 2のハブ 9 4 3の 構造を変更することなく、騒音の増加を抑えることが可能な本実施形態のターボ 羽根車 2 4 2を得ることができる。

[第 4実施形態]

第 3実施形態においては、案内羽根 2 5 2がスクロール翼形状であつたが、タ ーポ翼のような形状であってもよい。具体的には、本実施形態の空気調和装置 3 0 1に内蔵された遠心送風機 3 0 4のファンモータ冷却機構 3 5 1は、図 1 3に 示すように、ハブ 3 4 3に形成された冷却用空気孔 3 4 3 aと、ハブカバー 3 4 6に設けられたターボ翼形状の案内羽根 3 5 2 (空気案内部)とから構成されて いる。

案内羽根 3 5 2は、ハブ 3 4 3の回転方向(R方向)に対して後傾する複数枚 (本実施形態では、 5枚)のターボ翼である。これにより、冷却用空気孔 3 4 3 aの上面側 (ファンモータ側)からハブ 3 4 3の下面側へ向かって流れる空気を 反 R方向に向かって吹き出すように案内することが可能になるため、第 3実施形 態と同様な効果が得られる。

[第 5実施形態]

第 3及び 4実施形態においては、案内羽根 2 5 2、 3 5 2がハブカバー 2 4 6、

3 4 6に形成されているが、ハブ 2 4 3、 3 4 3に形成されていてもよい。例え ば、本実施形態の空気調和装置 4 0 1に内蔵された遠心送風機 4 0 4のファンモ ータ冷却機構 4 5 1は、図 1 4及び図 1 5に示すように、ハブ 4 4 3に形成され た冷却用空気孔 4 4 3 aと、ハブ 4 4 6に設けられた第 4実施形態と同様のタ一 ポ翼形状を有する案内羽根 4 5 2 (空気案内部)とから構成されている。

このような構成であっても、冷却用空気孔 4 4 3 aの上面側(ファンモータ 側)からハブ 4 4 3の下面側へ向かって流れる空気を反 R方向に向かって吹き出 すように案内することが可能になるため、第 3及び第 4実施形態と同様に、騒音 の増加を抑える効果を得ることができる。

また、本実施形態では、ターボ翼形状の案内羽根 4 5 2 (空気案内部)をハブ 4 4 6に設けた場合について図示して説明したが、これに限定されるものではな く、第 3実施形態と同様のスクロール翼形状の案内羽根をハブに設けてもよい。

[他の実施形態]

以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、具体的な構成は、 これらの実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更 可能である。

( 1 ) 前記実施形態では、ターボ型の遠心送風機を例として説明したが、ファ ンモータの冷却に遠心送風機から一旦吹き出された空気の一部を利用するタイプ であれば、種々のタイプの遠心送風機に適用してもよい。

( 2 ) 前記実施形態では、天井埋込型の空気調和装置を例として説明したが、 ケーシングの内部に羽根車とファンモータとが配置された遠心送風機を備えたも のであれば、種々のタイプの空気調和装置に適用してもよい。

産業上の利用可能性

本発明を利用すれば、回転軸方向から空気を吸入して回転軸に交差する方向に 空気を吹き出す遠心送風機及びそれを備えた空気調和装置において、所望のファ ンモータの冷却効果を得るとともに、騒音の増加を抑えることができる。