JP7387027B2 - 遠心送風機 - Google Patents

Description

本開示は、スクロールケーシングを有する遠心送風機に関する。

遠心送風機は、羽根車を収容するスクロールケーシングを有する。スクロールケーシングは、空気の吸込口と空気の吹出口とを有し、羽根車の回転によって発生する空気流の流路を構成する。羽根車の回転によってスクロールケーシングの内部で発生した騒音は、吸込口または吹出口からスクロールケーシングの外へ放出される。

遠心送風機における空気の流速は、羽根車から流出した直後において最も高くなる。これに加えて、羽根車のうち径方向における外周とスクロールケーシングの内壁面との距離は、羽根車の回転方向へ進むに従って長くなる。このようなことから、従来の遠心送風機では、スクロールケーシングの内壁面上における圧力変動が大きくなり易く、内壁面から騒音が発生するという課題があった。

特許文献１には、スクロールケーシングの外周壁に、羽根車の方へせり出た段差が設けられている遠心送風機が開示されている。特許文献１の遠心送風機では、段差が設けられることによって、径方向における流路の幅が、軸方向のうち吸込口が設けられている方とは逆の側において狭められている。特許文献１の遠心送風機では、かかる構成によって吹出口における空気の流速を均一化させることで、騒音の低減が図られている。

特開２０１７－１３３４２７号公報

特許文献１の技術によると、軸方向のうち吸込口が設けられている方とは逆の側にて内壁面が羽根車に近づけられているために、段差が設けられない場合と比較して、内壁面上にて圧力変動が生じる領域が広がり易い。特許文献１の技術によると、内壁面上にて圧力変動が生じる領域が広がり易いことから、騒音の低減が困難であるという問題があった。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、騒音を低減可能とする遠心送風機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示にかかる遠心送風機は、羽根車と、羽根車を回転駆動するモータと、羽根車を収容し、空気の吸込口と空気の吹出口とを有し、羽根車の回転によって発生する空気流の流路を構成するスクロールケーシングと、を備える。スクロールケーシングのうち羽根車の径方向において羽根車とは離隔されている内壁面には、内壁面から羽根車の方へ突出し、かつ空気流の方向において延ばされた板状の突起部が設けられている。スクロールケーシングは、空気流の下流側へ向かうに従い径方向における幅が拡大している螺旋状の流路を構成する部分であるスクロール部と、吹出口とスクロール部との間の流路を構成する部分であるディフューズ部とを有する。突起部は、スクロール部とディフューズ部とを合わせた部分のうちの少なくとも一部に設けられている。スクロールケーシングには、スクロールケーシングの内部の方へ張り出た形状であって、スクロールケーシングの内部を旋回する空気流を吹出口へ導く舌部が形成されている。スクロールケーシングのうち羽根車の回転軸に垂直な断面において、舌部のうちスクロールケーシングの内部における頂点と回転軸の位置とを結ぶ線を羽根車の回転方向における角度の基準として、突起部のうち上流側の端は、基準からの角度が１２０°以上かつ３００°以下の位置にある。

本開示にかかる遠心送風機は、騒音を低減することができるという効果を奏する。

実施の形態１にかかる遠心送風機の斜視図 実施の形態１にかかる遠心送風機の断面図 実施の形態１にかかる遠心送風機の平面図 実施の形態１にかかる遠心送風機のファン効率と突起部の位置との関係について説明するための第１の図 実施の形態１にかかる遠心送風機のファン効率と突起部の始点との関係の例を示す図 実施の形態１にかかる遠心送風機のファン効率と突起部の位置との関係について説明するための第２の図 実施の形態１にかかる遠心送風機のファン効率と突起部の終点との関係の例を示す図 実施の形態１の比較例１にかかる遠心送風機における圧力変動の分布を示す図 実施の形態１の比較例１にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第１の図 実施の形態１の比較例１にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第２の図 実施の形態１の比較例２にかかる遠心送風機における圧力変動の分布を示す図 実施の形態１の比較例２にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第１の図 実施の形態１の比較例２にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第２の図 実施の形態１の実施例１にかかる遠心送風機における圧力変動の分布を示す図 実施の形態１の実施例１にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第１の図 実施の形態１の実施例１にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第２の図 実施の形態１の実施例２にかかる遠心送風機における圧力変動の分布を示す図 実施の形態１の実施例２にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第１の図 実施の形態１の実施例２にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第２の図 実施の形態１の実施例３にかかる遠心送風機における圧力変動の分布を示す図 実施の形態１の実施例３にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第１の図 実施の形態１の実施例３にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第２の図 実施の形態１の実施例１，２，３と比較例１，２とにおける圧力変動の実効値の解析結果について説明するための図 実施の形態１の実施例１，２，３と比較例１，２とについて、構成と解析結果とをまとめた図 実施の形態１にかかる遠心送風機における流速変動の分布を示す図 実施の形態２にかかる遠心送風機の斜視図 実施の形態２にかかる遠心送風機の側面図 実施の形態３にかかる遠心送風機の断面図

以下に、実施の形態にかかる遠心送風機を図面に基づいて詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる遠心送風機１の斜視図である。図２は、実施の形態１にかかる遠心送風機１の断面図である。遠心送風機１は、羽根車２と、羽根車２を回転駆動するモータ３と、羽根車２を収容するスクロールケーシング４とを有する。遠心送風機１は、羽根車２を回転させることによって空気流を発生させる。

羽根車２は、多翼羽根車である。羽根車２は、モータ３のシャフト５に取り付けられている。羽根車２は、シャフト５を中心に回転する。羽根車２は、シャフト５に固定されたボス部２ａと、ボス部２ａの周縁部に並べられている複数の羽根２ｂとを有する。図２に示す断面は、図１に示すII－II線における断面であって、回転軸ＡＸを含む断面である。回転軸ＡＸは、羽根車２の回転中心である。以下の説明において、軸方向とは、回転軸ＡＸの方向とする。回転方向とは、羽根車２が回転する方向とする。径方向とは、回転軸ＡＸに垂直な方向とする。

スクロールケーシング４は、空気の吸込口６と空気の吹出口７とを有する。スクロールケーシング４の内部には、吸込口６から吹出口７へ向かう空気流が発生する。スクロールケーシング４は、羽根車２の回転によって発生する空気流の流路を構成する。羽根車２を回転させることによって、スクロールケーシング４の外の空気は、吸込口６を通ってスクロールケーシング４の内部へ吸い込まれる。羽根車２を回転させることによって、スクロールケーシング４の内部の空気は、吹出口７を通ってスクロールケーシング４の外へ吹き出される。図１に示すように、スクロールケーシング４の外には、スクロールケーシング４の外から吸込口６へ向かう空気流Ｙ１と、吹出口７からスクロールケーシング４の外へ向かう空気流Ｙ２とが発生する。図２に示すように、スクロールケーシング４の内部には、吸込口６から羽根車２を通り、羽根車２とスクロールケーシング４の内壁面１１との間へ流れる主流Ｙ３が発生する。

第１の側壁８および第２の側壁９は、それぞれ、スクロールケーシング４のうち、軸方向において互いに向き合う部分である。外周壁１０は、スクロールケーシング４のうち第１の側壁８と第２の側壁９との間の部分である。吸込口６は、第１の側壁８に形成されている。第１の側壁８には、吸込口６からスクロールケーシング４の外の方へ向かうに従って内径が拡大されたベルマウス１２が形成されている。内壁面１１は、外周壁１０のうちスクロールケーシング４の内部側の面であって、径方向において羽根車２とは離隔されている面である。

スクロールケーシング４の材料は、例えば樹脂である。スクロールケーシング４は、スクロール部１３とディフューズ部１４とを有する。スクロール部１３は、空気流の下流側へ向かうに従い径方向における幅が拡大している螺旋状の流路を構成する部分である。ディフューズ部１４は、スクロール部１３よりも下流側の部分であって、スクロール部１３と吹出口７との間の流路を構成する部分である。

ここで、内壁面１１のうちスクロール部１３に含まれる部分を、内壁面１１ａとする。内壁面１１のうちディフューズ部１４に含まれる部分を、内壁面１１ｂとする。スクロール部１３では、回転方向へ向かうに従って、羽根車２の外縁２ｃと内壁面１１ａとの距離が長くなるように、内壁面１１ａが湾曲している。回転軸ＡＸに垂直な断面において、内壁面１１ａは、回転方向へ向かうに従い回転軸ＡＸから遠ざかる螺旋状の曲線である。螺旋は、例えば、アルキメデス対数螺旋である。アルキメデス対数螺旋の詳細については後述する。

内壁面１１ａのうち下流側の端の位置は、内壁面１１ｂのうち上流側の端の位置でもある。内壁面１１ｂは、平面である。ディフューズ部１４は、羽根車２から吹き出された主流Ｙ３の動圧を効率良く静圧へ変換させるとともに、吹出口７へ主流Ｙ３を導く。

スクロールケーシング４には、スクロールケーシング４の内部の方へ張り出た形状の舌部１５が形成されている。舌部１５は、スクロールケーシング４の内部を旋回する空気流を吹出口７へ導く。

内壁面１１には、内壁面１１から羽根車２の方へ突出し、かつ空気流の方向において延ばされた板状の突起部１６が設けられている。実施の形態１にかかる遠心送風機１には、軸方向における位置が互いに異なる３つの突起部１６ａ，１６ｂ，１６ｃが設けられている。なお、実施の形態１において、突起部１６とは、３つの突起部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの各々を区別せずに称したものとする。

各突起部１６は、スクロールケーシング４のうち、スクロール部１３とディフューズ部１４とに跨って形成されている。すなわち、各突起部１６は、内壁面１１ａと内壁面１１ｂとに跨って形成されている。

次に、各突起部１６の位置と各突起部１６の形状とについて説明する。第２の側壁９のうちスクロールケーシング４の内部側の面と、第１の側壁８のうちスクロールケーシング４の内部側の面との距離を「Ａ」とする。「Ａ」は、軸方向における吹出口７の長さであって、軸方向における吹出口７の端７ａからの吹出口７の端７ｂの高さでもある。端７ａは、吹出口７のうち第２の側壁９の側の端である。端７ｂは、吹出口７のうち第１の側壁８の側の端である。

軸方向における吹出口７の端７ａからの突起部１６の高さを「Ｂ」とする。各突起部１６の高さ「Ｂ」を区別する場合には、突起部１６ａの高さを「Ｂａ」、突起部１６ｂの高さを「Ｂｂ」、突起部１６ｃの高さを「Ｂｃ」とする。突起部１６のうち、内壁面１１と接する縁と羽根車２の側の縁との距離である突出長さを「Ｃ」とする。各突起部１６の突出長さ「Ｃ」を区別する場合には、突起部１６ａの突出長さを「Ｃａ」、突起部１６ｂの突出長さを「Ｃｂ」、突起部１６ｃの突出長さを「Ｃｃ」とする。軸方向における突起部１６の厚さを「Ｅ」とする。各突起部１６の厚さ「Ｅ」を区別する場合には、突起部１６ａの厚さを「Ｅａ」、突起部１６ｂの厚さを「Ｅｂ」、突起部１６ｃの厚さを「Ｅｃ」とする。また、羽根車２の外径を「Ｄ」とする。羽根車２の外縁２ｃと内壁面１１との距離を「ＷＲ」とする。スクロールケーシング４の板厚を「Ｆ」とする。

実施の形態１において、各突起部１６は、内壁面１１ａと内壁面１１ｂとに沿って連続して設けられている。各突起部１６は、回転軸ＡＸに垂直な向きに立てられている。突起部１６ａは、内壁面１１ａと内壁面１１ｂとにおいて一定の高さ「Ｂａ」の位置に設けられている。突起部１６ｂは、内壁面１１ａと内壁面１１ｂとにおいて一定の高さ「Ｂｂ」の位置に設けられている。突起部１６ｃは、内壁面１１ａと内壁面１１ｂとにおいて一定の高さ「Ｂｃ」の位置に設けられている。突起部１６ａは、一定の突出長さ「Ｃａ」で形成されている。突起部１６ｂは、一定の突出長さ「Ｃｂ」で形成されている。突起部１６ｃは、一定の突出長さ「Ｃｃ」で形成されている。

実施の形態１において、「Ｂａ」は、Ｂａ＝０．１０×Ａを満足する。「Ｂｂ」は、Ｂｂ＝０．３０×Ａを満足する。「Ｂｃ」は、Ｂｃ＝０．５０×Ａを満足する。実施の形態１において、「Ｂａ」、「Ｂｂ」および「Ｂｃ」の各々は、「Ａ」により無次元化して表される。

実施の形態１において、各厚さ「Ｅａ」、「Ｅｂ」および「Ｅｃ」は、互いに等しい。また、金型の使用によってスクロールケーシング４を成形することを考慮すると、厚さ「Ｅ」は、スクロールケーシング４の板厚「Ｆ」と同じ程度であることが望ましい。実施の形態１では、厚さ「Ｅ」は、板厚「Ｆ」と同じとする。これにより、各突起部１６は、スクロールケーシング４と一体に成形することができる。また、実施の形態１において、各突出長さ「Ｃａ」、「Ｃｂ」および「Ｃｃ」は、互いに等しい。

図２に示す断面において、突起部１６のうち羽根車２の側の縁は、丸みを帯びた形状とされる。遠心送風機１は、図２に示す断面において、突起部１６のうち羽根車２の側の縁が尖った形状である場合よりも、突起部１６のうち羽根車２の側の縁の付近における空気流の乱れを少なくすることができる。

羽根車２が回転することによって、スクロールケーシング４の外の空気がベルマウス１２および吸込口６を通過して、スクロールケーシング４の内部へ取り込まれる。ディフューズ部１４において主流Ｙ３の動圧は静圧へ変換されて、主流Ｙ３は吹出口７へ向かう。吹出口７へ主流Ｙ３が向かう際の、内壁面１１ａ，１１ｂの付近における主流Ｙ３の乱れが、遠心送風機１の圧力損失の増加、および、遠心送風機１のファン効率の低下を招くことが明らかとなった。スクロールケーシング４の内部のうち吹出口７に近い領域において、主流Ｙ３は乱れ易い。さらに、主流Ｙ３が乱れることによって、主流Ｙ３の流速変動が顕著となり、かつ内壁面１１ａ，１１ｂ上に圧力変動が生じることから、内壁面１１ａ，１１ｂの付近における主流Ｙ３の乱れが騒音源になり得ることが、流体解析により明らかとなった。

図３は、実施の形態１にかかる遠心送風機１の平面図である。「θ」は、回転軸ＡＸ周りの角度であって、羽根車２の回転方向を正の方向とする角度とする。スクロールケーシング４のうち回転軸ＡＸに垂直な断面において、舌部１５のうちスクロールケーシング４の内部における頂点と回転軸ＡＸの位置とを結ぶ仮想線Ｎを、「θ」の基準とする。すなわち、仮想線Ｎは、θ＝０°を表す線である。また、図３には、θ＝１１０°を表す線と、θ＝２９０°を表す線と、θ＝３３０°を表す線とを示している。「ＷＲ_θ」は、角度「θ」における「ＷＲ」を表す。

θ＝２９０°の線は、スクロール部１３とディフューズ部１４との境界を表す。すなわち、θ＝２９０°の線上の位置は、スクロール部１３のうち下流側の端であって、かつディフューズ部１４のうち上流側の端でもある。θ＝２９０°における「ＷＲ_θ」である「ＷＲ_２９０°」は、ＷＲ_２９０°＝０．４６５×Ｄをおおよそ満足する。

羽根車２から吹き出る主流Ｙ３は、θ＝２９０°において多くなる。このことから、実施の形態１では、突起部１６の突出長さである「Ｃ」は、「ＷＲ_２９０°」により無次元化して表されるものとする。「Ｃ」は、Ｃ＝０．０９５×ＷＲ_２９０°程度であるものとする。

なお、スクロール部１３とディフューズ部１４との境界は、θ＝２９０°の線上の位置に限られず、θ＝２９０°の線上以外の位置であっても良い。スクロール部１３とディフューズ部１４との境界の位置は、羽根車２の位置、またはスクロールケーシング４の形状などによって異なる。

外周壁１０のうちθ＝３３０°の線上の位置は、吹出口７の位置である。すなわち、θ＝３３０°の線上の位置は、ディフューズ部１４のうち下流側の端である。なお、吹出口７の位置は、θ＝３３０°の線上の位置に限られず、θ＝３３０°の線上以外の位置であっても良い。吹出口７の位置は、羽根車２の位置、舌部１５の頂点の位置、またはディフューズ部１４の形状などによって異なる。

回転軸ＡＸに垂直な断面における内壁面１１ａの形状を表すアルキメデス対数螺旋は、ｒ＝ｒ_０×ｅｘｐ（Ｉ×π×α÷１８０°）を満足する。「ｒ_０」は、螺旋の基準位置における螺旋の半径である。「ｒ」は、基準位置から回転方向へ角度「α」だけ進んだ位置における螺旋の半径である。「Ｉ」は、螺旋の拡大率である。なお、スクロールケーシング４の形状は、図３に示す形状に限られず、適宜変更可能である。

次に、図４から図７を参照して、遠心送風機１のファン効率と、羽根車２の回転方向における突起部１６の位置との関係について説明する。図４は、実施の形態１にかかる遠心送風機１のファン効率と突起部１６の位置との関係について説明するための第１の図である。図４には、遠心送風機１の平面図と、スクロールケーシング４の内部に配置される突起部１６の例とを示している。図４において、突起部１６は破線により示している。

突起部１６のうち空気流の上流側の端１７ａの位置は、回転方向における突起部１６の始点ともいえる。突起部１６のうち空気流の下流側の端１７ｂの位置は、回転方向における突起部１６の終点ともいえる。以下の説明において、端１７ａの位置を始点、端１７ｂの位置を終点と称する。

「θ１」は、スクロールケーシング４のうち回転軸ＡＸに垂直な断面において、始点と回転軸ＡＸとを結ぶ線と仮想線Ｎとがなす角度である。「θ２」は、スクロールケーシング４のうち回転軸ＡＸに垂直な断面において、終点と回転軸ＡＸとを結ぶ線と仮想線Ｎとがなす角度である。「θ１」および「θ２」の各々は、羽根車２の回転方向を正の方向とする角度とする。

ここでは、ファン効率と、突起部１６の始点との関係について説明する。また、図４に示すように、θ２＝３３０°とする。すなわち、突起部１６の終点は、吹出口７の位置である。なお、突起部１６の始点と突起部１６の終点との各々は、図４に示す位置に限定されるものではない。

図５は、実施の形態１にかかる遠心送風機１のファン効率と突起部１６の始点との関係の例を示す図である。図５には、ファン効率と「θ１」との関係を表す実線のグラフを示している。図５に示すグラフにおいて、縦軸はファン効率、横軸は「θ１」を表す。図５に示すグラフから、「θ１」を０°から３３０°の範囲において変化させた場合におけるファン効率の変化の態様が分かる。

θ１＝０°におけるファン効率は、θ＝０°からθ＝３３０°まで延ばされた突起部１６が設けられている場合におけるファン効率である。この場合、回転軸ＡＸに垂直な断面において、内壁面１１ａと内壁面１１ｂとの全体に突起部１６が設けられている。なお、突起部１６の数と高さ位置、突起部１６の突出長さ、および突起部１６の厚さといった、突起部１６の仕様は、図１から図３を参照して説明したとおりとする。

図５において破線により示されている「Ｒ１」は、比較例１の場合におけるファン効率を表す。比較例１は、スクロールケーシング４に突起部１６が設けられない場合とした。比較例１におけるスクロールケーシング４は、突起部１６が設けられていない点を除いて、実施の形態１の場合と同様に形成されているものとする。

図５において破線により示されている「Ｒ２」は、比較例２の場合におけるファン効率を表している。比較例２は、上記の特許文献１に開示されている段差と同様の段差をスクロールケーシング４に設けた場合とした。比較例２において、段差は、内壁面１１ａと内壁面１１ｂとの全体に設けられている。段差は、スクロールケーシング４のうち吹出口７の端７ａから０．５０×Ａまでの高さ範囲の部分を、羽根車２の方へせり出させることにより形成されている。スクロールケーシング４のうち吹出口７の端７ａから０．５０×Ａの位置までの高さ範囲の部分は、比較例１の場合と比べて、０．０９５×ＷＲ_２９０°だけ羽根車２へ近づけられている。比較例２におけるスクロールケーシング４は、突起部１６の代わりに段差が設けられている点を除いて、実施の形態１の場合と同様に形成されているものとする。

図５には、実施の形態１と比較例１，２とについて、風量を同一とし、かつ回転数を同一とした場合におけるファン効率の例を示している。回転数は、単位時間当たりに羽根車２が回転する回数である。比較例１の場合におけるファン効率は、４３．４％である。比較例２の場合におけるファン効率は、４２．５％である。図５に示すグラフが「Ｒ１」および「Ｒ２」の双方を上回る「θ１」の範囲において、遠心送風機１のファン効率が比較例１および２の場合よりも高くなる。

図５によると、実施の形態１において「θ１」が１２０°≦θ１≦３００°を満足する場合に、比較例１，２の場合よりもファン効率が高くなる。また、θ１＝１８０°付近においてファン効率は最も高くなることが判明した。θ１＝１８０°におけるファン効率は４６．３％である。すなわち、θ１＝１８０°の場合、比較例１よりもファン効率が２．９ｐｔ向上する。

羽根車２から流出した空気は、θ＝１２０°の付近から内壁面１１ａに沿って流れる。１２０°≦θ１≦３００°とした場合、内壁面１１ａに沿って空気が流れる部分に突起部１６が設けられることで、整流効果が促進され、空気流の変動が低減される。これにより、遠心送風機１は、ファン効率を向上させることができる。

０°≦θ＜１２０°の部分では、θ≧１２０°の部分に比べて羽根車２の外縁２ｃと内壁面１１ａとの距離が短い。θ＝１２０°よりも上流側に突起部１６が設けられると、羽根車２から流出した空気が内壁面１１ａに沿って流れるよりも前に突起部１６に衝突することによって、圧力損失が増大し得る。圧力損失の増大によるファン効率の低下を考慮すると、θ＝１２０°よりも上流側には突起部１６を設けないこと、すなわちθ１≧１２０°であることが望ましい。

また、θ１＞３００°である場合、比較例１に対するファン効率の低下は顕著とはいえない。ただし、θ１＞３００°としても整流効果の促進によるファン効率向上は見込めないことが分かる。よって、θ１≦３００°であることが望ましい。なお、比較例２の場合、比較例１と比べてファン効率が０．９ｐｔ低下することが分かった。遠心送風機１は、１２０°≦θ１≦３００°を満足する突起部１６が設けられることによって、高いファン効率を得ることができる。

図６は、実施の形態１にかかる遠心送風機１のファン効率と突起部１６の位置との関係について説明するための第２の図である。図６には、遠心送風機１の平面図と、スクロールケーシング４の内部に配置される突起部１６の一例とを示している。図６において、突起部１６は破線により示している。

ここでは、ファン効率と、突起部１６の終点との関係について説明する。また、図５に示す関係を踏まえて、「θ１」は１８０°とする。なお、突起部１６の始点と突起部１６の終点との各々は、図６に示す位置に限定されるものではない。

図７は、実施の形態１にかかる遠心送風機１のファン効率と突起部１６の終点との関係の例を示す図である。図７には、ファン効率と「θ２」との関係を表す実線のグラフを示している。図７に示すグラフにおいて、縦軸はファン効率、横軸は「θ２」を表している。図７に示すグラフから、「θ２」を２９０°から３３０°の範囲において変化させた場合におけるファン効率の変化が分かる。

θ２＝３３０°におけるファン効率は、θ＝１８０°からθ＝３３０°まで延ばされた突起部１６が設けられている場合におけるファン効率を表す。なお、突起部１６の数と高さ位置、突起部１６の突出長さ、および突起部１６の厚さといった、突起部１６の仕様は、図１から図３を参照して説明したとおりとする。図７に示す「Ｒ１」、「Ｒ２」は、図５と同様に、それぞれ比較例１，２の場合におけるファン効率を表している。

図７には、実施の形態１と比較例１，２とについて、風量を同一とし、かつ羽根車２の回転数を同一とした場合におけるファン効率の例を示している。比較例１の場合におけるファン効率は、４３．４％である。比較例２の場合におけるファン効率は、４２．５％である。図７に示すグラフが「Ｒ１」および「Ｒ２」の双方を上回る「θ２」の範囲において、遠心送風機１のファン効率が比較例１および２の場合よりも高くなる。

図７によると、実施の形態１において「θ２」が３２０°≦θ２≦３３０°を満足する場合に、比較例１および２の場合よりもファン効率が高くなる。また、θ２＝３３０°付近においてファン効率は最も高くなることが判明した。

一般に、吹出口７の周りでは、空気流の非定常性が高くなり、空気流の乱れによる圧力損失が生じ易い。実施の形態１では、突起部１６のうち下流側の端は、基準からの角度が３２０°以上かつ３３０°以下の位置にある。すなわち、吹出口７の付近まで突起部１６が延ばされている。遠心送風機１は、内壁面１１ｂに沿って流れる空気流を突起部１６によって吹出口７まで効果的に誘導させ、圧力損失を低減させることができる。これにより、遠心送風機１は、ファン効率を向上させることができる。遠心送風機１は、３２０°≦θ２≦３３０°を満足する突起部１６が設けられることによって、高いファン効率を得ることができる。さらに、遠心送風機１は、θ２＝３３０°とすることで、すなわち突起部１６のうち下流側の端を吹出口７の位置とすることで、高いファン効率を得ることができる。

以上により、遠心送風機１は、突起部１６の始点が１２０°≦θ１≦３００°を満足し、かつ、突起部１６の終点が３２０°≦θ２≦３３０°の位置であることによって、高いファン効率を得ることができる。さらに、突起部１６の終点が吹出口７の位置である場合には、スクロールケーシング４の成形時における外周壁１０の撓みまたは変形を低減できる。一例として、スライド機構を有する金型の使用によってスクロールケーシング４が生産される場合において、外周壁１０の撓みまたは変形を効果的に低減できる。

次に、図８から図２２を参照して、突起部１６を設けることによる騒音の低減について説明する。圧力変動と騒音とには密接な関係があり、圧力変動が顕著である箇所が騒音の発生源となる。ここでは、圧力変動の低減を可能とする突起部１６の配置について説明する。

図８から図２２では、内壁面１１ａ，１１ｂ上における圧力変動の分布と、空気流を表す流線の様子とを示している。図８から図２２において、圧力変動の分布は、流体解析によって求められた圧力の時系列データを基に、１４Ｈｚから１００００Ｈｚにおける圧力変動の実効値を算出し、圧力変動の実効値の分布を表したものである。

図８から図２２では、内壁面１１ａ，１１ｂのうち吹出口７から近い領域における圧力変動の分布を、黒塗り、斜線のハッチング、ドット模様および白抜きによって表している。黒塗りの領域は、内壁面１１ａ，１１ｂのうち吹出口７から近い領域の中で圧力変動が最も大きい領域である。黒塗りの領域、斜線のハッチングの領域、ドット模様の領域、および白抜きの領域の順に、圧力変動の大きさは小さくなる。黒塗りの領域における圧力変動の実効値は、５０Ｐａ以上とする。白抜きの領域における圧力変動の実効値は、３０Ｐａ以下とする。

なお、空気流の非定常性は、吹出口７の付近のみならず、舌部１５の付近においても高くなる。舌部１５においても、顕著な圧力変動が生じる。ただし、舌部１５における圧力変動には、突起部１６を設けることによる影響は及ばないと考えられる。舌部１５における圧力変動の分布については、図示を省略する。

ここでは、実施の形態１における圧力変動の分布および流線の様子を解析した結果と、上記比較例１，２における圧力変動の分布および流線の様子を解析した結果とについて説明する。実施の形態１および比較例１，２において、流体解析の条件はいずれも同一であるものとする。流体解析の条件とは、風量、回転数、および空気の物性値などの条件である。比較例１，２および実施の形態１において羽根車２の外径「Ｄ」は同一であることから、比較例１，２および実施の形態１の比較は、同一のレイノルズ数「Ｒｅ」による比較である。流体解析におけるレイノルズ数「Ｒｅ」は、Ｒｅ＝（羽根２ｂの周速×Ｄ）÷（動粘度）の関係に基づいて算出される。ここで、羽根２ｂの周速＝（羽根車２の１分間当たりの回転数×π×Ｄ）÷６０である。レイノルズ数「Ｒｅ」の値は、１．５２×１０^５である。また、計算格子数を完全に同一とすることは困難であるため、突起部１６を設けることによる効果を確認する際に影響を無視し得る程度の格子数の差は許容して、非定常流体解析を行うこととする。

実施の形態１の解析結果について説明する前に、比較例１，２の解析結果について説明する。図８は、実施の形態１の比較例１にかかる遠心送風機における圧力変動の分布を示す図である。図９は、実施の形態１の比較例１にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第１の図である。図１０は、実施の形態１の比較例１にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第２の図である。図８には、吹出口７の前方斜め方向の位置からスクロールケーシング４を見た様子と、内壁面１１ａ，１１ｂ上における圧力変動の分布を示している。図９には、吹出口７の前方斜め方向の位置からスクロールケーシング４を見た様子と、スクロールケーシング４の内部における流線とを示している。図１０には、吹出口７の前方からスクロールケーシング４を見た様子と、スクロールケーシング４の内部における流線とを示している。

比較例１の場合、図８に示すように、内壁面１１ａと内壁面１１ｂとに跨る領域において、圧力変動が大きくなる。当該領域における圧力変動の実効値は、約７２Ｐａであった。また、顕著な圧力変動は、おおよそ０．３０×Ａから０．５０×Ａの高さ範囲において生じることが分かった。

スクロールケーシング４の内部空間において、第１の側壁８がある方を上方、第２の側壁９がある方を下方とする。図９によると、羽根車２から出ている流線は、軸方向における中心付近から上方と下方とへ広がる。すなわち、羽根車２からの空気流は、０．３０×Ａから０．５０×Ａの高さ範囲において、上方へ向かう空気流Ｙ４と下方へ向かう空気流Ｙ５とに分かれている。このため、おおよそ０．３０×Ａから０．５０×Ａの高さ範囲において圧力変動が大きくなると考えられる。図１０には、内壁面１１ａまたは内壁面１１ｂへ向かってから上方と下方とへ流線が分かれる様子が示されている。図１０によると、おおよそ０．３８×Ａの高さ位置において、上方と下方とへ流線が分かれる。

図１１は、実施の形態１の比較例２にかかる遠心送風機における圧力変動の分布を示す図である。図１２は、実施の形態１の比較例２にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第１の図である。図１３は、実施の形態１の比較例２にかかる遠心送風機における流線の様子を示す第２の図である。図１１には、吹出口７の前方斜め方向の位置からスクロールケーシング４を見た様子と、内壁面１１ａ，１１ｂ上における圧力変動の分布を示している。図１２には、吹出口７の前方斜め方向の位置からスクロールケーシング４を見た様子と、スクロールケーシング４の内部における流線とを示している。図１３には、吹出口７の前方からスクロールケーシング４を見た様子と、スクロールケーシング４の内部における流線とを示している。

上述するように、比較例２では、内壁面１１ａと内壁面１１ｂとの全体に段差１８が設けられている。すなわち、スクロールケーシング４において、０≦θ≦３３０°の範囲に段差１８が設けられている。比較例２では、段差１８が設けられることによって、０から０．５０×Ａの高さ範囲の部分が、比較例１の場合と比べて０．０９５×ＷＲ_２９０°だけ羽根車２へ近づけられている。

比較例１と同様に比較例２でも、図１１に示すように、内壁面１１ａと内壁面１１ｂとに跨る領域において、圧力変動が大きくなる。当該領域における圧力変動の実効値は、約６２Ｐａであった。比較例２において、圧力変動は、比較例１の場合と比べて１４％程度低下している。ただし、比較例２では、圧力変動が生じる領域が比較例１の場合よりも大きくなることが、解析によって判明した。比較例２では、圧力変動が生じる領域が大きくなることで、騒音の低減が困難となる。

比較例２では、０から０．５０×Ａの高さ範囲の部分が、比較例１の場合と比べて０．０９５×ＷＲ_２９０°だけ羽根車２へ近づけられていることから、羽根車２からの空気流が比較例１の場合よりも内壁面１１ａ，１１ｂに干渉し易い。このため、比較例２では、圧力変動が生じる領域が比較例１の場合よりも大きくなると考えられる。

図１２および図１３に示すように、羽根車２からの空気流は、上方へ向かう空気流Ｙ４と下方へ向かう空気流Ｙ５とに分かれている。図１２および図１３によると、羽根車２からの空気流が上方と下方とへ分かれる様子は、図９および図１０に示される比較例１の場合と変わりないことが分かる。よって、羽根車２からの空気流が上方と下方とへ分かれることによる騒音は比較例１と比べて改善されていないことが、解析によって判明した。

次に、実施の形態１の解析結果について説明する。ここでは、３つの実施例についての、圧力変動の分布および流線の様子を解析した結果を説明する。３つの実施例は、遠心送風機１における突起部１６の態様が互いに異なる。

図１４は、実施の形態１の実施例１にかかる遠心送風機１における圧力変動の分布を示す図である。図１５は、実施の形態１の実施例１にかかる遠心送風機１における流線の様子を示す第１の図である。図１６は、実施の形態１の実施例１にかかる遠心送風機１における流線の様子を示す第２の図である。図１４には、吹出口７の前方斜め方向の位置からスクロールケーシング４を見た様子と、内壁面１１ａ，１１ｂ上における圧力変動の分布を示している。図１５には、吹出口７の前方斜め方向の位置からスクロールケーシング４を見た様子と、スクロールケーシング４の内部における流線とを示している。図１６には、吹出口７の前方からスクロールケーシング４を見た様子と、スクロールケーシング４の内部における流線とを示している。

実施例１にかかる遠心送風機１には、図１および図２に示す３つの突起部１６ａ，１６ｂ，１６ｃが設けられている。図５に示す関係から、各突起部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの「θ１」は１８０°とした。また、図７に示す関係から、各突起部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの「θ２」は３３０°とした。さらに、各突起部１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、Ｂａ＝０．１０×Ａ、Ｂｂ＝０．３０×Ａ、Ｂｃ＝０．５０×Ａ、Ｅａ＝Ｅｂ＝Ｅｃ＝Ｆ、Ｃａ＝Ｃｂ＝Ｃｃ＝０．０９５×ＷＲ_２９０°を満足する。

実施例１では、図１４において、内壁面１１ａと内壁面１１ｂとに跨る領域における圧力変動の実効値は、４３Ｐａから５６Ｐａ程度であった。実施例１において、圧力変動は、比較例１の場合と比べて３０％以上低下している。

実施例１では、比較例１において圧力変動の変化が認められている０．３０×Ａから０．５０×Ａを含む高さ範囲に突起部１６が設けられている。突起部１６が設けられていることによって、スクロール部１３およびディフューズ部１４を通る空気流は、内壁面１１ａまたは内壁面１１ｂに沿って流れ易くなる。実施例１では、空気流Ｙ４，Ｙ５を内壁面１１ａまたは内壁面１１ｂに沿わせる整流効果によって、上方と下方とへの流線の分かれが比較例１，２の場合よりも緩和されたと考えられる。

図１５によると、実施例１における上方と下方とへの流線の分かれは、図９および図１２に示される比較例１，２の場合ほど顕著ではないことが分かる。実施例１によると、遠心送風機１は、羽根車２からの空気流が上方と下方とへ分かれることによる圧力変動を、比較例１，２と比べて小さくすることができる。これにより、遠心送風機１は、騒音の低減が可能となる。

また、図１６に示す流線の様子から、３つの突起部１６ａ，１６ｂ，１６ｃのうち最も下方に位置する突起部１６ａの付近において空気流Ｙ５の乱れが生じている可能性があることが確認された。次に説明する実施例２では、突起部１６ａのうち吹出口７の付近における部分が除去された構成について、非定常流体解析を行った。突起部１６ａのうち吹出口７の付近における部分が除去されることによって、突起部１６ａへの空気流Ｙ５の干渉を低減できると考えられる。

図１７は、実施の形態１の実施例２にかかる遠心送風機１における圧力変動の分布を示す図である。図１８は、実施の形態１の実施例２にかかる遠心送風機１における流線の様子を示す第１の図である。図１９は、実施の形態１の実施例２にかかる遠心送風機１における流線の様子を示す第２の図である。図１７には、吹出口７の前方斜め方向の位置からスクロールケーシング４を見た様子と、内壁面１１ａ，１１ｂ上における圧力変動の分布を示している。図１８には、吹出口７の前方斜め方向の位置からスクロールケーシング４を見た様子と、スクロールケーシング４の内部における流線とを示している。図１９には、吹出口７の前方からスクロールケーシング４を見た様子と、スクロールケーシング４の内部における流線とを示している。

実施例２における２つの突起部１６ｂ，１６ｃは、実施例１の場合と同様に形成されている。実施例２では、１つの突起部１６ａについては、「θ２」を２９０°とした。実施例２における突起部１６ａは、「θ２」を２９０°とした点を除いて、実施例１の場合と同様に形成されているものとする。このように、実施例２では、突起部１６ａにおける下流側の端の位置は、各突起部１６ｂ，１６ｃにおける下流側の端の位置とは異なる。すなわち、実施例２における複数の突起部１６は、突起部１６のうち下流側の端の位置が互いに異なる突起部１６同士を含む。

図１７によると、実施例２では、圧力変動が発生している領域は、実施例１の場合よりも大幅に小さくなっている。突起部１６ｂと突起部１６ｃとの間では、３０Ｐａ以上の圧力変動は生じていない。図１８によると、突起部１６ａへの空気流Ｙ５の干渉が低減されている。圧力変動の実効値は、実施例１における５６Ｐａから、４２Ｐａへ低下している。すなわち、圧力変動の実効値は、実施例１の場合と比べて約２５％低下した。また、圧力変動の実効値は、比較例１の場合と比べて約４５％低下した。

実施例１の解析において最良のファン効率は４６．３％であったのに対し、実施例２におけるファン効率は４６．０％であった。このように、実施例２では、実施例１と比べてファン効率の大幅な低下は見られなかった。

実施例３では、実施例２の場合よりも各突起部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの突出長さが長くされた構成について、非定常流体解析を行った。図２０は、実施の形態１の実施例３にかかる遠心送風機１における圧力変動の分布を示す図である。図２１は、実施の形態１の実施例３にかかる遠心送風機１における流線の様子を示す第１の図である。図２２は、実施の形態１の実施例３にかかる遠心送風機１における流線の様子を示す第２の図である。図２０には、吹出口７の前方斜め方向の位置からスクロールケーシング４を見た様子と、内壁面１１ａ，１１ｂ上における圧力変動の分布を示している。図２１には、吹出口７の前方斜め方向の位置からスクロールケーシング４を見た様子と、スクロールケーシング４の内部における流線とを示している。図２２には、吹出口７の前方からスクロールケーシング４を見た様子と、スクロールケーシング４の内部における流線とを示している。

実施例３では、各突起部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの突出長さ「Ｃａ」、「Ｃｂ」、「Ｃｃ」を、実施例２における突出長さ「Ｃａ」、「Ｃｂ」、「Ｃｃ」の２倍とした。すなわち、実施例３において、突出長さ「Ｃａ」、「Ｃｂ」、「Ｃｃ」は、Ｃａ＝Ｃｂ＝Ｃｃ＝０．１９０×ＷＲ_２９０°を満足する。実施例３における各突起部１６ａ，１６ｂ，１６ｃは、突出長さ「Ｃａ」、「Ｃｂ」、「Ｃｃ」を実施例２の場合に対し２倍とした点を除いて、実施例２の場合と同様に形成されているものとする。

図２０によると、実施例３では、実施例２と同様に、圧力変動が発生している領域は、実施例１の場合よりも小さい。突起部１６ｂと突起部１６ｃとの間では、３０Ｐａ以上の圧力変動は生じていない。図２１によると、突起部１６ａへの空気流Ｙ５の干渉が低減されている。圧力変動の実効値は、実施例１における５６Ｐａから、４３Ｐａへ低下している。すなわち、圧力変動の実効値は、実施例１の場合と比べて約２５％低下した。また、圧力変動の実効値は、比較例１の場合と比べて約４５％低下した。このように、実施例３では、実施例２の場合よりも各突起部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの突出長さ「Ｃａ」、「Ｃｂ」、「Ｃｃ」が長い場合であっても、圧力変動の大きさについて実施例２からの変化は見られなかった。

ただし、内壁面１１ａ，１１ｂからの各突起部１６ａ，１６ｂ，１６ｃの突出が大きすぎると、羽根車２からの空気流が各突起部１６ａ，１６ｂ，１６ｃに衝突し易くなると考えられる。図２１によると、空気流Ｙ４と空気流Ｙ５とは、実施例２の場合と比べて内壁面１１ａまたは内壁面１１ｂから離れた位置において上下に分かれていることが分かる。内壁面１１ａまたは内壁面１１ｂから離れた位置において空気流Ｙ４，Ｙ５が上下に分かれることで、内壁面１１ａまたは内壁面１１ｂに沿わせる整流効果が低減されることが考えられる。実施例３におけるファン効率は４１．７％であった。このように、実施例３では、実施例１，２の場合よりもファン効率が低下することが分かった。

図２３は、実施の形態１の実施例１，２，３と比較例１，２とにおける圧力変動の実効値の解析結果について説明するための図である。図２３では、比較例１，２、および実施例１，２，３の各々における、圧力変動の実効値の最大値を表している。実施例１，２，３では、比較例１，２よりも圧力変動が低減されている。実施例１，２，３によると、遠心送風機１は、比較例１，２よりも圧力変動を小さくできることによって、騒音の低減が可能となる。

図２４は、実施の形態１の実施例１，２，３と比較例１，２とについて、構成と解析結果とをまとめた図である。図２４では、実施例１，２，３について、突起部１６の数、突起部１６の始点を表す「θ１」、突起部１６の終点を表す「θ２」と、突起部１６の突出長さ「Ｃ」とを示している。比較例２については、段差１８について、始点を表す「θ１」と、終点を表す「θ２」と、突出長さ「Ｃ」とを示している。また、図２４では、比較例１，２、および実施例１，２，３の各々について、圧力変動の実効値の最大値と、ファン効率とを示している。なお、実施例２，３では、突起部１６ｂ，１６ｃの「θ２」は３３０°であって、突起部１６ａの「θ２」は２９０°である。

図２４に示すように、遠心送風機１は、実施例１，２において、比較例１，２よりも高いファン効率を得ることができる。すなわち、遠心送風機１は、実施例１，２において、騒音を低減でき、さらにファン効率の向上が可能となる。

図２５は、実施の形態１にかかる遠心送風機１における流速変動の分布を示す図である。図２５には、吹出口７の前方斜め方向の位置からスクロールケーシング４を見た様子と、スクロールケーシング４の断面における流速変動の実効値の分布とを示している。図２５に示す断面は、図２に示す断面と同じである。図２５に示す断面は、回転軸ＡＸの位置とθ＝２９０°の位置とを結ぶ直線における断面である。図２５では、内壁面１１ａ，１１ｂを含む流路における流速変動の分布を示しており、その他の部分における流速変動の分布については省略している。流体解析の条件は、図８から図２２を参照して説明した流体解析の場合と同様とする。

図２５では、流速変動の分布を、黒塗り、斜線のハッチング、ドット模様および白抜きによって表している。黒塗りの領域は、図２５に示す断面の中で流速変動が最も大きい領域である。黒塗りの領域、斜線のハッチングの領域、ドット模様の領域、および白抜きの領域の順に、流速変動の大きさは小さくなる。黒塗りの領域における流速変動の実効値は、３ｍ／ｓ以上とする。白抜きの領域における流速変動の実効値は、０ｍ／ｓとする。黒塗りの領域は、他の領域と比べて非定常性が高く、空気流の乱れが生じ易い領域といえる。

図２５に示す分布によると、流速変動は、主に０．１０×Ａから０．８０×Ａの高さ範囲において生じており、０．３０×Ａから０．７０×Ａの高さ範囲において顕著であることが判明した。上述するように、０．３８×Ａの高さ位置において上方と下方とへ流線が分かれており、上方と下方との各々へ空気が流れることによって、０．１０×Ａから０．８０×Ａの高さ範囲では流速変動が常時生じると考えられる。遠心送風機１は、０．１０×Ａから０．８０×Ａの高さ範囲に突起部１６が設けられることによって、整流効果を高め、騒音の抑制が可能となる。流速変動が顕著である領域と比較すると小さい変動であるが、０．１０×Ａの付近でも流速変動は生じている。遠心送風機１では、０．１０×Ａの付近に突起部１６を設けることも、整流効果を高めるには有効といえる。よって、遠心送風機１は、０．１０×Ａ、０．３０×Ａおよび０．５０×Ａの各高さ位置に突起部１６が設けられることによって、騒音の低減が可能となる。

突起部１６が設けられる高さ位置は、適宜変更しても良い。遠心送風機１は、０．１０×Ａから０．８０×Ａの高さ範囲に少なくとも１つの突起部１６が設けられていれば良い。すなわち、遠心送風機１には、吹出口７のうち第２の側壁９の側の端７ａから軸方向において、吹出口７の長さ「Ａ」の１０％以上かつ８０％以下の範囲に、少なくとも１つの突起部１６が設けられている。これにより、遠心送風機１は、高い整流効果を得ることができる。

遠心送風機１には、流速変動が顕著である０．３０×Ａから０．７０×Ａの高さ範囲に少なくとも１つの突起部１６が設けられても良い。すなわち、遠心送風機１には、吹出口７のうち第２の側壁９の側の端７ａから軸方向において、吹出口７の長さ「Ａ」の３０％以上かつ７０％以下の範囲に、少なくとも１つの突起部１６が設けられている。これにより、遠心送風機１は、高い整流効果を得ることができる。

実施の形態１によると、遠心送風機１は、内壁面１１から羽根車２の方へ突出し、かつ空気流の方向において延ばされた板状の突起部１６を有する。遠心送風機１は、突起部１６が設けられることによって、高い整流効果を得ることができる。これにより、遠心送風機１は、騒音を低減することができるという効果を奏する。

実施の形態２．
実施の形態１では、遠心送風機１に設けられる複数の突起部１６の各々は、回転方向において互いに同じ範囲に設けられている。すなわち、複数の突起部１６の各々における始点は、いずれも回転方向において同じ位置であって、かつ、複数の突起部１６の各々における始点は、いずれも回転方向において同じ位置である。複数の突起部１６には、回転方向において互いに異なる範囲に設けられている突起部同士が含まれていても良い。すなわち、複数の突起部１６は、回転方向において始点の位置が互いに異なる突起部１６同士、または、回転方向において終点の位置が互いに異なる突起部１６同士を含んでいても良い。

図２６は、実施の形態２にかかる遠心送風機３０の斜視図である。図２７は、実施の形態２にかかる遠心送風機３０の側面図である。図２７には、吹出口７の前方から遠心送風機３０を見た様子を示している。実施の形態２にかかる遠心送風機３０には、軸方向における位置が互いに異なる２つの突起部１６ｄ，１６ｅが設けられている。なお、実施の形態２において、突起部１６とは、２つの突起部１６ｄ，１６ｅの各々を区別せずに称したものとする。実施の形態２では、上記の実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１とは異なる構成について主に説明する。

２つの突起部１６ｄ，１６ｅのうち上方に設けられている突起部１６ｅは、回転方向においてθ＝１８０°からθ＝３３０°までの範囲に設けられている。すなわち、突起部１６ｅにおいて、「θ１」は１８０°、「θ２」は３３０°である。

一方、２つの突起部１６ｄ，１６ｅのうち下方に設けられている突起部１６ｄは、θ＝１８０°からθ＝３３０°までの範囲のうちの一部に設けられている。図２６において、突起部１６ｄの始点は、θ＝１８０°の位置よりも上流側の位置である。突起部１６ｄの終点は、θ＝３３０°の位置である。回転方向における突起部１６ｄの長さは、回転方向における突起部１６ｅの長さよりも短い。このように、軸方向における位置が互いに異なる複数の突起部１６には、回転方向において互いに異なる範囲に設けられている突起部１６同士が含まれていても良い。

吹出口７の端７ａからの突起部１６ｅの高さを「Ｂｅ」とする。突起部１６ｅは、軸方向において一定の高さ「Ｂｅ」の位置に設けられている。吹出口７の端７ａからの、突起部１６ｄの終点の高さを「Ｂｄ１」とする。吹出口７の端７ａからの、突起部１６ｄの始点の高さを「Ｂｄ２」とする。突起部１６ｄの始点は、突起部１６ｄの終点よりも高い位置にある。突起部１６ｄのうち軸方向における始点の位置と、突起部１６ｄのうち軸方向における終点の位置とは、互いに異なる。すなわち、Ｂｄ１≠Ｂｄ２である。突起部１６ｄは、「Ｂｄ１」の位置から「Ｂｄ２」の位置までの高さ範囲に設けられている。このように、遠心送風機３０に設けられる突起部１６のうちの少なくとも１つでは、軸方向において、始点の位置と終点の位置とが互いに異なっていても良い。

突起部１６ｄの突出長さを「Ｃｄ」、突起部１６ｅの突出長さを「Ｃｅ」とする。「Ｃｄ」と「Ｃｅ」とは、互いに異なる。このように、軸方向における位置が互いに異なる複数の突起部１６には、突出長さが互いに異なる突起部１６同士が含まれていても良い。

軸方向における突起部１６ｄの厚さを「Ｅｄ」、軸方向における突起部１６ｅの厚さを「Ｅｅ」とする。「Ｅｄ」と「Ｅｅ」とは、互いに異なる。このように、軸方向における位置が互いに異なる複数の突起部１６には、軸方向における厚さが互いに異なる突起部１６同士が含まれていても良い。さらに、複数の突起部１６には、スクロールケーシング４の板厚「Ｆ」とは異なる厚さの突起部１６が含まれていても良い。

各突起部１６の突出長さは、始点から終点までにおいて一定でなくても良く、回転方向における位置ごとに異なっていても良い。例えば、ある突起部１６において、θ＝１８０°の位置における突出長さ「Ｃ」は０．０７５×ＷＲ_２９０°であって、θ＝２９０°の位置における突出長さ「Ｃ」は０．０９５×ＷＲ_２９０°であっても良い。さらに、θ＝１８０°の位置からθ＝２９０°の位置まで回転方向へ進むに従って突出長さ「Ｃ」が漸次長くなるようにしても良い。すなわち、少なくとも１つの突起部１６では、突起部１６のうち上流側の端から突起部１６のうち下流側の端へ向かうに従って突出長さ「Ｃ」が漸次変化していても良い。

このように、複数の突起部１６の各々において、回転方向において突起部１６が設けられる範囲と、突起部１６が設けられる高さ範囲と、突出長さと、厚さとは、任意に変更しても良い。複数の突起部１６の各々の形状は、遠心送風機３０の風量等に応じて適宜変更可能である。遠心送風機３０は、風量等に応じて突起部１６の形状が適宜決定されることによって、高い整流効果を得ることができる。

実施の形態３．
図２８は、実施の形態３にかかる遠心送風機４０の断面図である。実施の形態１にかかる遠心送風機１は、吸込口６が１つである片吸込型の遠心送風機である。実施の形態３にかかる遠心送風機４０は、吸込口６が２つである両吸込型の遠心送風機である。実施の形態３では、上記の実施の形態１または２と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１または２とは異なる構成について主に説明する。

２つの吸込口６のうちの一方は、第１の側壁８に形成されている。第１の側壁８には、吸込口６からスクロールケーシング４の外の方へ向かうに従って内径が拡大されたベルマウス１２が形成されている。２つの吸込口６のうちの他方は、第２の側壁９に形成されている。第２の側壁９には、吸込口６からスクロールケーシング４の外の方へ向かうに従って内径が拡大されたベルマウス１２が形成されている。遠心送風機４０には、実施の形態１の場合と同様に、３つの突起部１６が設けられている。

遠心送風機４０において、内壁面１１ａ，１１ｂ上には、実施の形態１にかかる遠心送風機１と同様に、圧力変動が生じると考えられる。実施の形態３においても、遠心送風機４０は、突起部１６が設けられることによって、騒音を低減でき、かつ高いファン効率を得ることができる。

実施の形態１から３において、遠心送風機１，３０，４０に設けられる突起部１６の数は、適宜変更しても良い。遠心送風機１には、１つまたは複数の突起部１６が設けられていれば良く、突起部１６の数は任意であるものとする。

以上の各実施の形態に示した構成は、本開示の内容の一例を示すものである。各実施の形態の構成は、別の公知の技術と組み合わせることが可能である。各実施の形態の構成同士が適宜組み合わせられても良い。本開示の要旨を逸脱しない範囲で、各実施の形態の構成の一部を省略または変更することが可能である。

１，３０，４０ 遠心送風機、２ 羽根車、２ａ ボス部、２ｂ 羽根、２ｃ 外縁、３ モータ、４ スクロールケーシング、５ シャフト、６ 吸込口、７ 吹出口、７ａ，７ｂ，１７ａ，１７ｂ 端、８ 第１の側壁、９ 第２の側壁、１０ 外周壁、１１，１１ａ，１１ｂ 内壁面、１２ ベルマウス、１３ スクロール部、１４ ディフューズ部、１５ 舌部、１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ 突起部、１８ 段差、ＡＸ 回転軸、Ｎ 仮想線、Ｙ１，Ｙ２，Ｙ４，Ｙ５ 空気流、Ｙ３ 主流。

Claims (8)

1. 羽根車と、
   前記羽根車を回転駆動するモータと、
   前記羽根車を収容し、空気の吸込口と空気の吹出口とを有し、前記羽根車の回転によって発生する空気流の流路を構成す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のうち前記羽根車の径方向において前記羽根車とは離隔されている内壁面には、前記内壁面から前記羽根車の方へ突出し、かつ前記空気流の方向において延ばされた板状の突起部が設けられ、
   前記スクロールケーシングは、前記空気流の下流側へ向かうに従い前記径方向における幅が拡大している螺旋状の流路を構成する部分であるスクロール部と、前記吹出口と前記スクロール部との間の流路を構成する部分であるディフューズ部とを有し、
   前記突起部は、前記スクロール部と前記ディフューズ部とを合わせた部分のうちの少なくとも一部に設けられ、
   前記スクロールケーシングには、前記スクロールケーシングの内部の方へ張り出た形状であって、前記スクロールケーシングの内部を旋回する前記空気流を前記吹出口へ導く舌部が形成されており、
   前記スクロールケーシングのうち前記羽根車の回転軸に垂直な断面において、前記舌部のうち前記スクロールケーシングの内部における頂点と前記回転軸の位置とを結ぶ線を前記羽根車の回転方向における角度の基準として、前記突起部のうち上流側の端は、前記基準からの角度が１２０°以上かつ３００°以下の位置にあることを特徴とする遠心送風機。
2. 前記突起部のうち下流側の端は、前記基準からの角度が３２０°以上かつ３３０°以下の位置にあることを特徴とする請求項１に記載の遠心送風機。
3. 前記突起部のうち下流側の端は、前記吹出口の位置にあることを特徴とする請求項１または２に記載の遠心送風機。
4. １つの前記突起部、または、前記羽根車の軸方向における位置が互いに異なる複数の前記突起部を備え、
   前記スクロールケーシングは、前記吸込口が設けられている第１の側壁と、前記軸方向において前記第１の側壁と向き合う第２の側壁と、を有し、
   前記吹出口のうち前記第２の側壁の側の端から前記軸方向において、前記軸方向における前記吹出口の長さの１０％以上かつ８０％以下の範囲に、少なくとも１つの前記突起部が設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の遠心送風機。
5. 前記吹出口のうち前記第２の側壁の側の端から前記軸方向において、前記軸方向における前記吹出口の長さの３０％以上かつ７０％以下の範囲に、少なくとも１つの前記突起部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の遠心送風機。
6. 前記羽根車の軸方向における位置が互いに異なる複数の前記突起部を備え、
   複数の前記突起部は、前記羽根車の回転方向において、前記突起部のうち上流側の端の位置が互いに異なる突起部同士、または、前記回転方向において、前記突起部のうち下流側の端の位置が互いに異なる突起部同士を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の遠心送風機。
7. 前記羽根車の軸方向における位置が互いに異なる複数の前記突起部を備え、
   複数の前記突起部は、前記軸方向における前記突起部の厚さが互いに異なる突起部同士を含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の遠心送風機。
8. １つの前記突起部、または、前記羽根車の軸方向における位置が互いに異なる複数の前記突起部を備え、
   少なくとも１つの前記突起部では、前記内壁面に垂直な方向における前記突起部の長さが、前記突起部のうち上流側の端から前記突起部のうち下流側の端へ向かうに従って漸次変化していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の遠心送風機。

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