WO2017122406A1

WO2017122406A1 - 遠心送風機

Info

Publication number: WO2017122406A1
Application number: PCT/JP2016/081101
Authority: WO
Inventors: 翔小坂; 雅晴酒井; 神谷　洋平
Original assignee: 株式会社デンソー
Priority date: 2016-01-11
Filing date: 2016-10-20
Publication date: 2017-07-20
Also published as: JP2017125405A

Abstract

遠心送風機（１）は、回転軸（２０）の軸方向の一端側から吸い込んだ空気を前記回転軸の径方向の外側に向けて吐出するものである。遠心送風機は、回転軸の軸線（ＣＬ）に対して放射状に配置された複数枚の羽根（３１）、および複数枚の羽根における回転軸の軸方向の一端側部位を連結する環状の側板（３２）を有し、回転軸の軸線を中心として回転する円筒状の羽根車（３）を備える。また、遠心送風機は、羽根車を収容すると共に、側板に近接する部位に羽根車の内側に空気を導くベルマウス状の空気吸入部（４１１）が形成されたケーシング（４）と、空気吸入部に沿って気流が流れるように運動量を付加する運動量付加機構（４３）と、を備える。そして、運動量付加機構は、空気吸入部における空気流れ上流側に向かって突き出た頂部（４１３）よりも外側の外壁部（４１５）の少なくとも一部に設けられている。

Description

遠心送風機

　本開示は、遠心送風機に関する。

関連出願への相互参照

　本出願は、２０１６年１月１１日に出願された日本出願番号２０１６－３１３１号に基づくものであって、ここにその記載内容を援用する。

　従来、遠心ファンにおけるベルマウス吸込口への気流の流れを円滑にすることにより、ファンの性能を向上すると共に、ファン騒音の低減を図った遠心送風機が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、ベルマウスの吸入側の表面に対して、側方から吸入された空気をベルマウス吸込口へ案内する気流ガイド部を形成する構成が開示されている。

特開２００９－２４５９５号公報

　本発明者らは、特許文献１に開示された遠心送風機の構成について詳細に検討した。この結果、特許文献１に開示された構成の如く、ベルマウスの側方からも空気を吸い込む構成の遠心送風機では、ベルマウス付近における気流の曲がり大きくなることで、ベルマウスに沿う気流が、ベルマウスの頂部付近で剥離し易いことを見出した。このことは、遠心送風機における騒音増加および送風効率の低下を招く要因となることから好ましくない。

　また、特許文献１の如く、ベルマウスの吸入側の表面に気流ガイド部を設ける構成では、当該気流ガイド部が、回転軸の軸方向の一端側から空気吸入部へ流入する主流の通風抵抗となってしまうことも懸念される。

　本開示は、騒音の低減および送風効率の向上を図ることが可能な遠心送風機を提供することを目的とする。

　本開示の１つの観点によれば、遠心送風機は、回転軸の軸方向の一端側から吸い込んだ空気を回転軸の径方向の外側に向けて吐出するものを対象としている。

　遠心送風機は、回転軸の軸線に対して放射状に配置された複数枚の羽根、および複数枚の羽根における回転軸の軸方向の一端側部位を連結する環状の側板を有し、回転軸の軸線を中心として回転する円筒状の羽根車を備える。また、遠心送風機は、羽根車を収容すると共に、側板に近接する部位に羽根車の内側に空気を導くベルマウス状の空気吸入部が形成されたケーシングと、空気吸入部に沿って気流が流れるように運動量を付加する運動量付加機構と、を備える。

　そして、運動量付加機構は、空気吸入部おける空気流れ上流側に向かって突き出た頂部よりも外側の外壁部の少なくとも一部に設けられている。

　このように、空気吸入部に対して運動量付加機構を設ける構成とすれば、空気吸入部における気流の剥離を抑えることができる。さらに、空気吸入部における頂部よりも外側の外壁部に運動量付加機構を設けているので、回転軸の軸方向の一端側から羽根車の内側へ流入する主流を乱すことなく、空気吸入部の頂部の側方から空気吸入部へ流入する気流を羽根車の内側に導くことができる。

　従って、本開示の遠心送風機によれば、騒音の低減および送風効率の向上を図ることが可能な遠心送風機を実現することができる。なお、ベルマウス状の空気吸入部とは、空気流れ上流側に向かってラッパ状に内径を拡大させた空気吸入部を意味する。

第１実施形態の遠心送風機の斜視図である。第１実施形態の遠心送風機の軸方向断面図である。第１実施形態の遠心送風機の軸方向断面における要部拡大図である。比較例の遠心送風機の空気吸入部付近の気流を示す要部拡大図である。第１実施形態の遠心送風機の空気吸入部付近の気流を示す要部拡大図である。第１実施形態の遠心送風機の騒音の低減効果を説明するための説明図である。第１実施形態の遠心送風機の送風効率の向上効果を説明するための説明図である。第１実施形態の遠心送風機の変形例の要部を示す斜視図である。第２実施形態の遠心送風機の軸方向断面における要部拡大図である。第２実施形態の遠心送風機の空気吸入部付近の気流を示す要部拡大図である。第３実施形態の遠心送風機の軸方向断面における要部拡大図である。第３実施形態の遠心送風機の空気吸入部付近の気流を示す要部拡大図である。第４実施形態の遠心送風機の模式的な全体構成図である。

　以下、本開示を実施する形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態において、先行する実施形態で説明した事項と同一もしくは均等である部分には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する場合がある。また、実施形態において、構成要素の一部だけを説明している場合、構成要素の他の部分に関しては、先行する実施形態において説明した構成要素を適用することができる。以下の実施形態は、特に組み合わせに支障が生じない範囲であれば、特に明示していない場合であっても、各実施形態同士を部分的に組み合わせることができる。

　（第１実施形態）
　本実施形態について、図１～図７を参照して説明する。図１に示す本実施形態の遠心送風機１は、例えば、図示しない車両用空調装置の室内ユニットへ空気を送風する送風ユニットに用いられる。

　図２に示すように、遠心送風機１は、回転軸２０を有する電動モータ２と、電動モータ２により回転駆動されて空気を吹き出す羽根車３と、羽根車３を収容するケーシング４とを備える。なお、図２に示す矢印ＡＤは、回転軸２０の軸方向を示している。また、図２に示す矢印ＲＤは、回転軸２０の軸方向ＡＤに直交する径方向を示している。このことは、図２以外の図面においても同様である。

　羽根車３は、回転軸２０の軸線ＣＬを中心として回転する円筒状の部材である。羽根車３は、回転軸２０に対して放射状に配置された複数枚の羽根３１、各羽根３１における軸方向ＡＤの一端側の部位を連結する環状の側板３２、各羽根３１における軸方向ＡＤの他端側の部位を連結する円盤状の主板３３を有する。

　本実施形態の羽根車３は、各羽根３１が前向き羽根からなるシロッコファンで構成される。各羽根３１は、隣り合う羽根３１の間に空気が流通する空気流路が形成される。各羽根３１は、空気の流入部を構成する前縁部３１１、空気の流出部を構成する後縁部３１２を有する。

　側板３２は、中央部が開口する円環状の部材で構成されている。本実施形態の側板３２は、空気流れ上流側の端部を構成する一端部３２１、空気流れ下流側の端部を構成する他端部３２２を有している。また、本実施形態の側板３２は、回転軸２０の径方向ＲＤの内側の板面を構成する内側板面部３２３、回転軸２０の径方向ＲＤの外側の板面を構成する外側板面部３２４を有している。そして、側板３２は、各羽根３１の軸方向ＡＤの一端側部位に連結されている。

　内側板面部３２３は、後述するケーシング４の空気吸入部４１１から吸い込まれた空気を羽根車３の内側に導入する導入口を形成している。本実施形態の内側板面部３２３は、回転軸２０の軸方向ＡＤから流入した空気が回転軸２０の径方向ＲＤの外側に導かれるように、羽根車３の内側に向けて膨らんだ形状を有している。具体的には、内側板面部３２３は、一端部３２１側から他端部３２２側に向かって径が徐々に大きくなっている。本実施形態では、側板３２の一端部３２１が内側板面部３２３における最小径となる部位を構成する。

　主板３３は、その中央部に回転軸２０を連結するボス部３３１が設けられている。また、主板３３は、側板３２に対向する外面側に各羽根３１の軸方向ＡＤの他端側部位が連結されている。本実施形態の主板３３は、回転軸２０の軸方向ＡＤにおいて側板３２側に向かって凸となる円錐面形状をなしている。なお、主板３３の形状は、円形の平面形状となっていてもよい。

　ケーシング４は、図１に示すように、羽根車３を収容すると共に羽根車３の外側に渦巻き状の空気流路を形成するスクロール部４１と、スクロール部４１を図示しない室内ユニットに接続する送風部４２とを有する。

　送風部４２は、スクロール部４１の巻き始め部４１ａと、巻き終わり部４１ｂとの間に接続されている。送風部４２は、スクロール部４１の巻き終わり部４１ｂから当該巻き終わり部４１ｂの接線方向に延びている。送風部４２は、その空気流れ下流側に空気の吐出部４２１が設けられている。

　図２、図３に示すように、スクロール部４１には、回転軸２０の軸方向ＡＤの一端側であって、羽根車３の側板３２に近接する部位に、羽根車３の内側に空気を導くベルマウス状の空気吸入部４１１が形成されている。

　空気吸入部４１１は、ケーシング４における回転軸２０の軸方向ＡＤの一端側であって、羽根車３の側板３２に近接する部位に形成されている。空気吸入部４１１は、空気流れ下流側の端部を構成する下流側端部４１２、空気流れ上流側に突き出た部位の頂点を構成する頂部４１３を有する。また、空気吸入部４１１は、回転軸２０の径方向ＲＤの内側の壁面を構成する内側壁面部４１４、回転軸２０の径方向ＲＤの外側の壁面を構成する外側壁面部４１５を有する。

　本実施形態の空気吸入部４１１は、下流側端部４１２と側板３２の一端部３２１とが回転軸２０の軸方向ＡＤに間隔をあけた状態で、回転軸２０の軸方向ＡＤに対向するようにスクロール部４１に形成されている。

　内側壁面部４１４は、羽根車３の内側に空気を導くために、内側に向けて膨らんだ形状を有している。具体的には、内側壁面部４１４は、空気流れ上流側から下流側端部４１２に向かって径が徐々に小さくなっている。本実施形態では、空気吸入部４１１の下流側端部４１２が内側壁面部４１４における最小径となる部位を構成する。

　本実施形態の遠心送風機１は、空気吸入部４１１から側板３２へと向かう気流が剥離してしまうことを抑えるために、空気吸入部４１１と側板３２との間に実質的に段差がない形状としている。具体的には、本実施形態の空気吸入部４１１および側板３２は、空気吸入部４１１の内側壁面部４１４における最小径となる部位の径と、側板３２の内側板面部３２３における最小径となる部位の径との差が側板３２の厚み以下に設定されている。

　また、空気吸入部４１１の頂部４１３は、空気吸入部４１１における内側壁面部４１４と外側壁面部４１５とを繋ぐ部位である。本実施形態の頂部４１３は、回転軸２０の軸方向ＡＤに突出すると共に、その表面が曲面形状で構成されている。すなわち、本実施形態の頂部４１３は、回転軸２０の軸方向ＡＤに隆起すると共に、回転軸２０の径方向ＲＤに沿って延びる平坦面がない形状となっている。

　空気吸入部４１１の外側壁面部４１５は、空気吸入部４１１における頂部４１３よりも外側の外壁部を構成している。外側壁面部４１５は、回転軸２０の軸方向ＡＤの一端側が頂部４１３に連なっている。外側壁面部４１５は、回転軸２０の軸方向ＡＤの他端側がスクロール部４１に接続されている。本実施形態の外側壁面部４１５は、頂部４１３に近い部位が外側に膨らんでいるものの、その他の部位が回転軸２０の軸方向ＡＤに沿った形状となっている。

　ここで、空気吸入部４１１には、図３に示すように、外側壁面部４１５側からの気流が頂部４１３に沿って流れるように運動量を付加する運動量付加機構４３が設けられている。より具体的には、運動量付加機構４３は、空気吸入部４１１における空気流れ上流側に突き出た頂部４１３から空気吸入部４１１における頂部４１３よりも外側の外側壁面部４１５の端部４１５ａに至る外周側範囲に設けられている。本実施形態の運動量付加機構４３は、外周側範囲における外側壁面部４１５の端部４１５ａよりも頂部４１３に近い部位に設けられている。なお、外周側範囲は、空気吸入部４１１の外側壁面部４１５における外部に露出した部位でもある。

　ここで、本実施形態の如く、空気吸入部４１１がケーシング４と別体で構成されている場合、外側壁面部４１５の端部４１５ａは、空気吸入部４１１の外側に露出する部位のうち、ケーシング４との繋ぎ目になる部位となる。

　一方、空気吸入部４１１とケーシング４とが一体成形物で構成されている場合、空気吸入部４１１とケーシング４との繋ぎ目が判然としなくなる。この場合、外側壁面部４１５の端部４１５ａは、空気吸入部４１１の外側に露出する部位のうち、回転軸２０の径方向ＲＤにおいて、近接するケーシング４と重なり合わない部位における頂部４１３から最も離れた部位として定義されるものとする。

　本実施形態では、運動量付加機構４３を回転軸２０の軸心ＣＬと同心円状に形成された突起部４３１で構成している。この突起部４３１は、空気吸入部４１１の表面に近い気流に対して、空気吸入部４１１の表面から離れた気流の運動量を付加するために設けられている。

　本実施形態の突起部４３１は、空気吸入部４１１の周方向に沿って円環状に形成されている。なお、突起部４３１の高さは、空気吸入部４１１の表面に形成される層流境界層の厚さよりも小さくすることが望ましい。

　次に、本実施形態の遠心送風機１の作動を説明する。遠心送風機１は、電動モータ２の回転軸２０の回転に伴って羽根車３が回転する。これにより、回転軸２０の軸方向ＡＤの一端側の空気吸入部４１１から羽根車３に吸い込まれた空気が、遠心力によって回転軸２０の径方向ＲＤの外側に向けて吐出される。

　ここで、図４は、比較例の遠心送風機ＣＥの空気吸入部４１１付近の気流を示す図面である。比較例の遠心送風機ＣＥは、空気吸入部４１１に運動量付加機構４３が設けられていない点だけが、本実施形態の遠心送風機１と異なっている。なお、説明の便宜上、図４では、比較例の遠心送風機ＣＥにおける本実施形態の遠心送風機１と同様の構成について同一の参照符号を付している。

　比較例の遠心送風機ＣＥでは、羽根車３の回転により、回転軸２０の軸方向ＡＤの一端側の空気吸入部４１１から羽根車３に空気が吸い込まれる。この際、空気吸入部４１１の側方から流入する気流は、空気吸入部４１１の頂部４１３付近で剥離する。これにより、空気吸入部４１１の表面から羽根車３に流入する気流に横渦Ｖｔを伴う乱れが生ずる。この結果、騒音が増加すると共に、送風効率が低下してしまう。なお、横渦Ｖｔは、空気の流れ方向に対して交差する回転の中心軸を持つ渦である。

　これに対して、本実施形態の遠心送風機１には、空気吸入部４１１における頂部４１３よりも外側の外側壁面部４１５に運動量付加機構４３として突起部４３１が設けられている。このため、本実施形態の遠心送風機１では、図５に示すように、空気吸入部４１１の側方から流入する気流が、頂部４１３の手前に設けられた突起部４３１を乗り越える際に乱れる。そして、突起部４３１を乗り越えた気流が、突起部４３１以降の空気吸入部４１１の表面に乱流境界層を形成する。乱流境界層では、空気吸入部４１１の表面に近い気流に対して、空気吸入部４１１の表面から離れた気流の運動量が付加される。このため、空気吸入部４１１の表面に近い気流と空気吸入部４１１の表面から離れた気流との速度差が縮小する。これにより、本実施形態の遠心送風機１では、空気吸入部４１１の頂部４１３付近における気流の剥離が抑えられる。

　ここで、図６は、本実施形態の遠心送風機１および比較例の遠心送風機ＣＥにおいて、空気の風量を変化させた際の比騒音を比較した図である。なお、図６では、本実施形態の遠心送風機１の比騒音を実線Ａで示し、比較例の遠心送風機ＣＥの比騒音を破線Ｂで示している。

　また、図７は、本実施形態の遠心送風機１および比較例の遠心送風機ＣＥにおいて、空気の風量を変化させた際の送風効率を比較した図である。なお、図７では、本実施形態の遠心送風機１の送風効率を実線Ａで示し、比較例の遠心送風機ＣＥの送風効率を破線Ｂで示している。

　図６によれば、本実施形態の遠心送風機１は、比較例の遠心送風機ＣＥに比較して、全風量域において騒音が低減できていることが確認できる。また、図７によれば、本実施形態の遠心送風機１は、比較例の遠心送風機ＣＥに比較して、全風量域において送風効率が向上していることが確認できる。このように、本実施形態の遠心送風機１では、騒音の低減および送風効率の向上を図ることができる。

　以上説明した本実施形態の遠心送風機１は、空気吸入部４１１に対して運動量付加機構４３を設ける構成としている。これによれば、空気吸入部４１１における気流の剥離を抑えることができる。さらに、本実施形態では、空気吸入部４１１の頂部４１３よりも外側の外側壁面部４１５に運動量付加機構４３を設けている。このため、回転軸２０の軸方向ＡＤの一端側から羽根車３の内側へ流入する主流を乱すことなく、空気吸入部４１１の頂部４１３の側方から流入する気流を羽根車３の内側に導くことができる。

　従って、本実施形態の遠心送風機１によれば、空気吸入部４１１における気流の剥離に起因する騒音を低減し、送風効率の向上を図ることができる。

　ここで、本実施形態の遠心送風機１の如く、空気吸入部４１１の頂部４１３が回転軸２０の軸方向ＡＤに突出すると共に曲面形状で構成されている構造では、気流が空気吸入部４１１にて大きく曲がることになる。このような構造では、空気吸入部４１１の頂部４１３における気流の剥離が顕著となる。このため、空気吸入部４１１に運動量付加機構４３を設ける構成は、空気吸入部４１１の頂部４１３が回転軸２０の軸方向ＡＤに突出する曲面形状で構成されている構造に好適である。

　（第１実施形態の変形例）
　上述の第１実施形態では、運動量付加機構４３を構成する突起部４３１を空気吸入部４１１の周方向に沿って円環状に形成する例について説明したが、これに限定されない。例えば、図８に示すように、運動量付加機構４３を構成する突起部４３１は、空気吸入部４１１の周方向の一部に設けられた構成となっていてもよい。なお、図８では、運動量付加機構４３を構成する突起部４３１を空気吸入部４１１の周方向に所定の間隔をあけて複数設ける構成を例示しているが、例えば、突起部４３１が空気吸入部４１１の周方向の一部に１つ設けられた構成となっていてもよい。

　（第２実施形態）
　次に、第２実施形態について、図９、図１０を参照して説明する。本実施形態では、運動量付加機構４３を窪部４３２で構成している点が第１実施形態と相違している。なお、本実施形態の空気吸入部４１１には、第１実施形態で説明した突起部４３１が設けられていない。

　図９に示すように、本実施形態では、運動量付加機構４３を回転軸２０の軸心ＣＬと同心円状に形成された窪部４３２で構成している。この窪部４３２は、空気吸入部４１１の表面に近い気流に対して、空気吸入部４１１の表面から離れた気流の運動量を付加するために設けられている。

　本実施形態の窪部４３２は、空気吸入部４１１の周方向に沿って円環状に形成されている。本実施形態の窪部４３２は、断面が円弧状に形成された凹部で構成されている。なお、窪部４３２は、断面がＶ状に形成された凹部、断面がＵ状に形成された凹部等で構成されていてもよい。

　その他の構成は、第１実施形態と同様である。次に、本実施形態の遠心送風機１の作動を説明する。遠心送風機１は、電動モータ２の回転軸２０の回転に伴って羽根車３が回転する。これにより、回転軸２０の軸方向ＡＤの一端側の空気吸入部４１１から羽根車３に吸い込まれた空気が、遠心力によって回転軸２０の径方向ＲＤの外側に向けて吐出される。

　この際、本実施形態の遠心送風機１では、図１０に示すように、空気吸入部４１１の側方から流入する気流が頂部４１３の手前に設けられた窪部４３２を通過する際に乱れる。そして、窪部４３２を通過した気流が、突起部４３１以降の空気吸入部４１１の表面に乱流境界層を形成する。乱流境界層では、空気吸入部４１１の表面に近い気流に対して、空気吸入部４１１の表面から離れた気流の運動量が付加される。このため、空気吸入部４１１の表面に近い気流と空気吸入部４１１の表面から離れた気流との速度差が縮小する。これにより、本実施形態の遠心送風機１では、空気吸入部４１１の頂部４１３付近における気流の剥離が抑えられる。

　このように、本実施形態の遠心送風機１では、第１実施形態と同様に、運動量付加機構４３で発生させた乱れによって、空気吸入部４１１の頂部４１３付近における気流の剥離を抑制することができる。従って、本実施形態の遠心送風機１では、第１実施形態と同様に、空気吸入部４１１における気流の剥離に起因する騒音を低減し、送風効率の向上を図ることができる。

　ここで、本実施形態では、運動量付加機構４３を構成する窪部４３２を空気吸入部４１１の周方向に沿って円環状に形成する例について説明したが、これに限定されない。例えば、運動量付加機構４３を構成する窪部４３２は、空気吸入部４１１の周方向の一部に設けた構成となっていてもよい。

　また、本実施形態では、運動量付加機構４３を窪部４３２で構成する例について説明したが、これに限らず、例えば、運動量付加機構４３は、本実施形態の窪部４３２および第１実施形態の突起部４３１の双方で構成されていてもよい。

　（第３実施形態）
　次に、第３実施形態について、図１１、図１２を参照して説明する。本実施形態では、運動量付加機構４３を縦渦発生部４３３で構成している点が第１実施形態と相違している。なお、本実施形態の空気吸入部４１１には、第１実施形態で説明した突起部４３１が設けられていない。

　図１１に示すように、本実施形態では、運動量付加機構４３を、縦渦を発生させる縦渦発生部４３３で構成している。なお、縦渦は、空気の流れ方向に対して平行な回転の中心軸を持つ渦である。

　本実施形態の縦渦発生部４３３は、空気吸入部４１１の周方向の全域に形成された三角錐形状の複数の凸部４３３ａで構成されている。複数の凸部４３３ａは、空気の流れ方向に交差する二辺を有する。

　この際、本実施形態の遠心送風機１では、図１２に示すように、空気吸入部４１１の側方から流入する気流が、頂部４１３の手前に設けられた縦渦発生部４３３の複数の凸部４３３ａの２辺を乗り越える際に縦渦Ｖｌが発生する。そして、縦渦発生部４３３を通過した気流は、縦渦発生部４３３で発生した縦渦Ｖｌによって空気吸入部４１１の表面側に押し付けられる。これにより、空気吸入部４１１の表面に近い気流に対して、空気吸入部４１１の表面から離れた気流の運動量が付加される。このため、空気吸入部４１１の表面に近い気流と空気吸入部４１１の表面から離れた気流との速度差が縮小されることで、空気吸入部４１１の頂部４１３付近における気流の剥離が抑えられる。

　このように、本実施形態の遠心送風機１では、運動量付加機構４３を構成する縦渦発生部４３３で発生させた縦渦によって、空気吸入部４１１の頂部４１３付近における気流の剥離を抑制することができる。従って、本実施形態の遠心送風機１では、第１実施形態と同様に、空気吸入部４１１における気流の剥離に起因する騒音を低減し、送風効率の向上を図ることができる。

　ここで、本実施形態では、縦渦発生部４３３の複数の凸部４３３ａを空気吸入部４１１の周方向の全域に設ける例について説明したが、これに限定されない。例えば、縦渦発生部４３３の複数の凸部４３３ａは、空気吸入部４１１の周方向の一部に設けた構成となっていてもよい。

　また、本実施形態では、運動量付加機構４３を縦渦発生部４３３で構成する例について説明したが、これに限定されない。例えば、運動量付加機構４３は、本実施形態の縦渦発生部４３３と、第１実施形態の突起部４３１および第２実施形態の窪部４３２の少なくとも一方とで構成されていてもよい。

　（第４実施形態）
　次に、第４実施形態について、図１３を参照して説明する。図１３に示すように、本実施形態の遠心送風機１は、電動モータ２、羽根車３、ケーシング４の他にも、通風路形成部５を備える。

　通風路形成部５は、ケーシング４の空気吸入部４１１の空気流れ上流側に配置され、ケーシング４の空気吸入部４１１に空気を導入する通風路５１を形成する部材である。通風路形成部５の内部には、回転軸２０の軸方向ＡＤに交差する方向（例えば、軸方向ＡＤに直交する方向）に延びる通風路５１が形成されている。

　このため、本実施形態の遠心送風機１は、回転軸２０の軸方向ＡＤに交差する方向に沿う気流の向きが、ケーシング４の空気吸入部４１１付近で回転軸２０の軸方向ＡＤに転向される構成となっている。従って、本実施形態の遠心送風機１では、回転軸２０の軸方向ＡＤに交差する方向に流れる空気が、回転軸２０の軸方向ＡＤの一端側から羽根車３に吸い込まれ、羽根車３に吸い込まれた空気が回転軸２０の径方向ＲＤの外側へ向けて吐出される。

　その他の構成は、第１実施形態と同様である。本実施形態の遠心送風機１によれば、第１実施形態と共通の構成により奏される効果について、第１実施形態と同様に得ることができる。

　ここで、本実施形態の遠心送風機１の如く、空気吸入部４１１へ空気を導入する通風路５１が回転軸２０の軸方向ＡＤに交差する方向に延びる構造では、気流が空気吸入部４１１にて大きく曲がることになる。このような構造では、空気吸入部４１１の頂部４１３における気流の剥離が顕著となる。このため、空気吸入部４１１に運動量付加機構４３を設ける構成は、空気吸入部４１１へ空気を導入する通風路５１が回転軸２０の軸方向ＡＤに交差する方向に延びる構造に好適である。なお、本実施形態の通風路形成部５は、第１実施形態だけなく、第２、第３実施形態にも適用可能である。

　（他の実施形態）
　以上、本開示の実施形態について説明したが、上述の実施形態に限定されることなく、例えば、以下のように種々変形可能である。

　上述の各実施形態では、車両用空調装置の室内ユニットに対して遠心送風機１を適用する例について説明したが、これに限定されない。本開示の遠心送風機１は、例えば、車両のシート空調装置に適用可能である。また、本開示の遠心送風機１は、車両用に限らず、定置型の空調装置や、換気装置等にも適用可能である。

　上述の各実施形態では、羽根車３を各羽根３１が前向き羽根からなるシロッコファンで構成する例について説明したが、これに限定されない。羽根車３は、例えば、各羽根３１が後ろ向き羽根からなるターボファンで構成されていてもよい。

　上述の各実施形態では、スクロール部４１を有するケーシング４を例示したが、これに限定されず、例えば、スクロール部４１を持たない全周吹き出し型のケーシングが採用されていてもよい。

　上述の第１～第３実施形態では、運動量付加機構４３を突起部４３１、窪部４３２、縦渦発生部４３３で構成する例について説明したが、これに限定されない。

　例えば、運動量付加機構４３は、空気吸入部４１１の表面にプラズマを発生させることで、空気吸入部４１１の表面に誘起気流を発生させるプラズマアクチュエータで構成されていてもよい。なお、プラズマアクチュエータは、絶縁体、当該絶縁体の表面に設けられた表面電極、および絶縁体の裏面に設けられた裏面電極を有するデバイスと、デバイスの表面電極および裏面電極の間に交流電圧を印加する交流印加部を備える構成とすればよい。

　さらに、運動量付加機構４３は、空気吸入部４１１の表面から離れた気流を空気吸入部４１１の表面の近くに導くガイド部で構成されていてもよい。また、運動量付加機構４３は、空気吸入部４１１の表面における凹凸が形成された部位、または、空気吸入部４１１の表面における粗面加工が施された部位で構成されていてもよい。

　上述の各実施形態では、頂部４１３が回転軸２０の軸方向ＡＤに突出すると共に、その表面が曲面形状で構成された空気吸入部４１１に対して、運動量付加機構４３を設ける例について説明したが、これに限定されない。例えば、頂部４１３に回転軸２０の径方向ＲＤに沿う平坦面を有する空気吸入部４１１に対して運動量付加機構４３を設ける構成としてもよい。

　上述の各実施形態の如く、空気吸入部４１１と側板３２との間に実質的に段差がない形状とすることが望ましいが、これ限定されない。例えば、空気吸入部４１１の内側壁面部４１４の内径が、羽根車３の側板３２の内側板面部３２３の内径よりも小さくなる構成となっていてもよい。

　上述の実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。

　上述の実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されない。

　上述の実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されない。

　（まとめ）
　上述の実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、遠心送風機は、ケーシングの空気吸入部における頂部よりも外側の外壁部に対して運動量付加機構が設けられている。

　また、第２の観点によれば、運動量付加機構は、回転軸の軸心と同心円状に形成された突起部を含んで構成されている。これによると、空気吸入部における頂部の側方から空気吸入部へ流入する気流が頂部の手前に設けられた突起部を乗り越える際に乱れる。これにより、空気吸入部の表面から離れた気流と空気吸入部の表面に近い気流とが混ざり、空気吸入部の表面に近い気流に、空気吸入部の表面から離れた気流の運動量が付加されるので、空気吸入部における気流の剥離を抑えることができる。

　また、第３の観点によれば、運動量付加機構は、回転軸の軸心と同心円状に形成された窪部を含んで構成されている。これによると、空気吸入部における頂部の側方から空気吸入部へ流入する気流が頂部の手前に設けられた窪部を通過する際に乱れる。これにより、空気吸入部の表面から離れた気流と空気吸入部の表面に近い気流とが混ざり、空気吸入部の表面に近い気流に、空気吸入部の表面から離れた気流の運動量が付加されるので、空気吸入部における気流の剥離を抑えることができる。

　また、第４の観点によれば、運動量付加機構は、縦渦を発生させる縦渦発生部を含んで構成されている。これによると、空気吸入部における頂部の側方から空気吸入部へ流入する気流が頂部の手前に設けられた縦渦発生部を乗り越える際に縦渦が発生する。空気吸入部の表面付近の気流は、縦渦によって空気吸入部の表面側へ押し付けられる。これにより、空気吸入部の表面から離れた気流と空気吸入部の表面に近い気流とが混ざり、空気吸入部の表面に近い気流に、空気吸入部の表面から離れた気流の運動量が付加されるので、空気吸入部における気流の剥離を抑えることができる。

　また、第５の観点によれば、遠心送風機は、空気吸入部の空気流れ上流側に配置され、空気吸入部へ空気を導入する通風路を形成する通風路形成部を備える。そして、通風路形成部の通風路は、回転軸の軸方向に交差する方向に延びるように通風路形成部に形成されている。このように、空気吸入部へ空気を導入する通風路が回転軸の軸方向に交差する方向に延びる構造では、気流が空気吸入部にて大きく曲がることになる。このため、空気吸入部に運動量付加部を設ける構成は、空気吸入部へ空気を導入する通風路が回転軸の軸方向に交差する方向に延びる構造に好適である。

　また、第６の観点によれば、空気吸入部の頂部は、回転軸の軸方向に突出すると共に曲面形状で構成されている。このように、空気吸入部の頂部が回転軸の軸方向に突出すると共に曲面形状で構成されている構造では、気流が空気吸入部にて大きく曲がることになる。このため、空気吸入部に運動量付加部を設ける構成は、空気吸入部の頂部が回転軸の軸方向に突出する曲面形状で構成されている構造に好適である。

Claims

　回転軸（２０）の軸方向の一端側から吸い込んだ空気を前記回転軸の径方向の外側に向けて吐出する遠心送風機であって、
　前記回転軸の軸線（ＣＬ）に対して放射状に配置された複数枚の羽根（３１）、および前記複数枚の羽根における前記回転軸の軸方向の一端側部位を連結する環状の側板（３２）を有し、前記回転軸の軸線を中心として回転する円筒状の羽根車（３）と、
　前記羽根車を収容すると共に、前記側板に近接する部位に前記羽根車の内側に空気を導くベルマウス状の空気吸入部（４１１）が形成されたケーシング（４）と、
　前記空気吸入部に沿って気流が流れるように運動量を付加する運動量付加機構（４３）と、を備え、
　前記運動量付加機構は、前記空気吸入部における空気流れ上流側に向かって突き出た頂部（４１３）よりも外側の外壁部（４１５）の少なくとも一部に設けられている遠心送風機。
　前記運動量付加機構は、前記回転軸の軸心と同心円状に形成された突起部（４３１）を含んで構成されている請求項１に記載の遠心送風機。
　前記運動量付加機構は、前記回転軸の軸心と同心円状に形成された窪部（４３２）を含んで構成されている請求項１または２に記載の遠心送風機。
　前記運動量付加機構は、縦渦を発生させる縦渦発生部（４３３）を含んで構成されている請求項１ないし３のいずれか１つに記載の遠心送風機。
　前記空気吸入部の空気流れ上流側に配置され、前記空気吸入部へ空気を導入する通風路（５１）を形成する通風路形成部（５）を備え、
　前記通風路は、前記回転軸の軸方向に交差する方向に延びるように前記通風路形成部に形成されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の遠心送風機。
　前記空気吸入部の前記頂部は、前記回転軸の軸方向に突出すると共に曲面形状で構成されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の遠心送風機。