WO2016170831A1 - 遠心式送風機 - Google Patents

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vane
centrifugal fan
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聡 小南
鈴木　敦
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三菱重工オートモーティブサーマルシステムズ株式会社
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    • F05B2260/00—Function
    • F05B2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise

Definitions

  • the present invention relates to a centrifugal fan.
  • Priority is claimed on Japanese Patent Application No. 2015-087711, filed April 22, 2015, the content of which is incorporated herein by reference.
  • centrifugal fan applies pressure to the fluid by pumping the fluid by rotating the impeller and circulating the fluid in a spiral flow passage formed in the casing.
  • a differential pressure is generated between the start point of the spiral flow passage and the end point of one rotation around the central axis of the impeller from the start point.
  • the start area and the end area of the spiral flow channel are adjacent to each other, and a phenomenon occurs in which the fluid flows backward from the low pressure start point to the high pressure end point.
  • Such a phenomenon is likely to occur during operation in a relatively low flow rate region, which causes the occurrence of a stall that reduces the performance of the centrifugal fan.
  • backflow occurs, a vortex is formed to generate a low frequency sound, and there is a problem that noise increases.
  • Patent Document 1 discloses a centrifugal fan provided with a backflow suppressing wall in a casing. This backflow suppression wall is intended to suppress the occurrence of the above-mentioned backflow.
  • the present invention provides a centrifugal fan that can suppress the generation of noise while suppressing the decrease in the discharge flow rate of fluid.
  • a centrifugal fan includes: an impeller provided with blades; and a spiral flow passage that accommodates the impeller and surrounds the radially outer side of the impeller so that fluid can flow.
  • a casing provided with a nose portion which is formed and which forms a start point of the spiral flow passage and an end point circling from the start point, a drive portion which rotates the impeller around a central axis of the impeller, and the casing
  • a vane provided on the bottom plate of the vane to divide the spiral flow passage in the radial direction of the impeller and extend along the circumferential direction of the impeller, and a trailing edge of the vane is the spiral flow passage In the upstream direction of the nose portion in the main flow direction of
  • the front edge is 3% of the diameter of the impeller in the downstream direction from the tip end of the nose portion.
  • the trailing edge is disposed at a distance of at least 3.7 times the diameter of the impeller in the downstream direction from the tip end of the nose portion. It is also good.
  • the height dimension from the bottom plate in the direction of the central axis of the vane in the first or second aspect is the radial outer end of the blade. It may be greater than the height dimension from the bottom plate in the direction of the central axis at the part.
  • the edge in the centrifugal fan according to the fourth aspect of the present invention, in the vane according to any one of the first to third aspects, the edge may be formed in an angular shape.
  • the fluid may flow along the vane to separate the fluid, but the edge of the vane may be angular to fix the separated position of the fluid at a fixed position. Therefore, the vortices can be generated at substantially the same position, and the pressure fluctuation in the vicinity of the vane can be suppressed to suppress the generation of low frequency noise. Therefore, the generation of noise can be further suppressed.
  • the end face facing the direction of the central axis is a concave portion recessed toward the bottom plate;
  • the convex part which protrudes in the direction estranged from a baseplate may be formed.
  • a plurality of vortices generated by separation of fluid flowing along the vane can be generated by the recess and the protrusion, and the vortices are interfered with each other, Vortexing can be refined by collision. And, even if backflow from the end point of the spiral flow path to the start point occurs, this backflow can be disturbed by the miniaturized vortex. Therefore, the generation of low frequency sound can be further suppressed, and the generation of noise can be suppressed.
  • the centrifugal fan 1 is, for example, a blower mounted on a vehicle such as an automobile and capable of supplying air (fluid) AR to the interior of the vehicle.
  • the centrifugal fan 1 includes an impeller 2, a casing 3 for housing the impeller 2, a drive unit 4 for rotating the impeller 2, and vanes 5 provided in the casing 3. Is equipped.
  • the impeller 2 has a disk-like hub 11 centered on the central axis O, blades 12 which rise from the hub 11 in the direction of the central axis O and are spaced from each other in the circumferential direction, and these blades 12 And a shroud 13 which covers the core from the direction of the central axis O.
  • centrifugal force is applied to the air AR (fluid) taken from the shroud 13 side between the blades 12.
  • the air AR is pumped from the radially inner side to the outer side and then flows out from the impeller 2 radially outward.
  • the casing 3 surrounds the impeller 2 from the outer peripheral side, and further includes a side plate 21 facing the radially outer end of the blade 12, a bottom plate 22 supporting the side plate 21 on the hub 11 side in the direction of the central axis O, and a side plate And 21 a top plate 23 for supporting the shroud 21 on the side of the shroud 13 in the direction of the central axis O.
  • the side plate 21, the bottom plate 22, and the top plate 23 are provided to extend along a tangential direction of the hub 11 in a part of the circumferential direction.
  • the casing 3 is separated from the impeller 2 from an annular portion 3 a formed in an annular shape centered on the central axis O and a part of the annular portion 3 a in the circumferential direction.
  • a linear portion 3b extending along the tangential direction is formed.
  • a nose portion 30 protruding in the circumferential direction is provided.
  • a space C extending in the circumferential direction is formed on the outer peripheral side of the impeller 2 so as to be surrounded by the side plates 21, the bottom plate 22 and the top plate 23.
  • the space C is a spiral flow passage C1 in the annular portion 3a and a discharge flow passage C2 in the linear portion 3b.
  • the spiral flow passage C1 has a shape in which the width dimension in the radial direction gradually increases from the nose portion 30 toward the front in the rotational direction R of the impeller 2 which is one in the circumferential direction. That is, the area on the surface side facing one side in the circumferential direction of the nose portion 30 is the area of the start point S of the spiral channel C1, and the area on the surface side facing the other side in the circumferential direction of the nose portion 30 is the end point of the spiral channel C1. It becomes the area of E.
  • the air AR that has flowed out of the impeller 2 is pressurized as it flows from the start point S to the end point E toward the one end of the spiral flow channel C1 in the circumferential direction.
  • the discharge flow path C2 linearly extends in the tangential direction from the end point E of the spiral flow path C1, and communicates the spiral flow path C1 with the outside of the casing 3.
  • the air AR after flowing through the spiral flow passage C1 flows into the discharge flow passage C2. Then, the air AR can be discharged to the outside of the casing 3 through the discharge flow path C2.
  • the discharge flow passage C2 is connected to the air flow passage in the air conditioner for a vehicle.
  • the air flow path is, for example, a flow path for the face, a flow path for the foot, and a flow path for the defroster.
  • the air conditioner for vehicles is provided with the heat exchanger for cooling, and the heat exchanger for heating.
  • the air AR from the discharge flow path C2 is sent to the above-described air flow paths after passing through the cooling heat exchanger.
  • the heating mode after the air AR from the discharge flow passage C2 passes through the cooling heat exchanger, the air AR further passes through the heating heat exchanger and is sent to the above-described respective air flow passages.
  • the driving unit 4 is an electric motor or the like, and provided so as to face the hub 11 of the impeller 2 in the direction of the central axis O as shown in FIG.
  • the drive unit 4 rotatably supports the impeller 2 with respect to the casing 3 around the central axis O.
  • the vanes 5 are provided on the end point E side (closer to the discharge flow path C2) in the spiral flow path C1 and project from the bottom plate 22 of the casing 3 in the direction of the central axis O toward the top plate 23 (see FIG. 1) ), Extends along the circumferential direction. Thereby, the vane 5 divides the spiral flow passage C1 in the radial direction.
  • the vane 5 has a rectangular plate shape, and all the edge portions 5 a are formed in a square shape. That is, the R-chamfering or the like of the edge 5a is not performed.
  • the height dimension h 1 from the bottom plate 22 in the direction of the central axis O of the vane 5 is the height from the bottom plate 22 in the direction of the central axis O at the radial outer end of the vane 12. It is larger than the dimension h2.
  • a trailing edge 6 which is an end of the other side (rear side in the rotational direction R) in the circumferential direction of the vane 5 and which becomes an end of the side separated from the discharge flow passage C2 is the main flow direction of the spiral flow passage C1. It is located upstream of the nose portion 30 in DI.
  • the main flow direction DI is a line connecting the centers P of the inscribed circle CI inscribed in the side plate 21 and the maximum outer diameter portion of the impeller 2 in the spiral flow path C1 on a plane orthogonal to the central axis O Indicates the direction in which the
  • the vane 5 passes through the central axis O and starts from the straight line LN contacting the inner surface of the nose portion 30 on the space C side in the main flow direction DI of the air AR, toward the downstream becoming one in the circumferential direction. It is good to be arrange
  • the diameter d of the impeller 2 indicates the diameter of the portion (in the present embodiment, the radially outer end of the shroud 13) where the diameter of the impeller 2 is the largest.
  • the position of the trailing edge 6 in the vane 5 is a distance L1 which is 3.7 times or less the diameter d of the impeller 2 in the downstream direction from the straight line LN as the tip of the nose portion 30 in the main flow direction DI. It should be placed in Further, the position of the front edge 7 which is an end on one side in the circumferential direction of the vane 5 and which is an end on the side close to the discharge flow passage C2 is downstream from the tip of the nose 30 in the main flow direction DI It is preferable that the distance L2 be 3.0 times or more of the diameter d of the impeller 2 toward the end.
  • the vanes 5 be disposed at a position of 20% to 50% in the width direction (radial direction) of the spiral flow passage C1 from the portion where the diameter of the impeller 2 is maximum.
  • the impeller 2 is rotated by the drive unit 4 about the central axis O, whereby the air AR flows through the spiral flow passage C1 and is pressurized.
  • the reverse flow Rf is blocked by the vanes 5.
  • the vane 5 is provided such that the trailing edge 6 is disposed at a position separated from the nose portion 30 in the main flow direction DI, so that the air between the start point S and the end point E of the spiral flow passage C1 It does not completely shut off the flow of AR.
  • the trailing edge 6 of the vane 5 is disposed at a position distant from the nose portion 30 in the main flow direction DI, but downstream of the trailing edge 6 of the vane 5, the downstream side of the nose portion 30 is That is, since the back flow Rf flows toward the side plate 21 in the discharge flow path C2, the back flow Rf is led into the discharge flow path C2 without going to the region of the start point S of the spiral flow path C1 (broken line in FIG. 4) reference).
  • the flow of air AR flowing out of the impeller 2 is discharged from the space between the trailing edge 6 and the nose portion 30 through the spiral flow passage C1 while the vanes 5 block the reverse flow Rf in the minimum necessary range. Since the flow can be made toward the path C2, the discharge flow rate of the air AR from the centrifugal blower 1 can be secured. As a result, it is possible to suppress the occurrence of the backflow Rf while suppressing the decrease in the discharge flow rate.
  • the installation range of the vane 5 is a distance of 3.0 times or more and 3.7 times or less the diameter d of the impeller 2 from the tip of the nose portion 30 in the main flow direction DI, the effect of suppressing the backflow Rf The effect of suppressing the decrease in the discharge flow rate of the air AR can be further improved.
  • the vane 5 is installed at a position of 20% or more and 50% or less in the width direction of the spiral flow channel C1 from the portion where the diameter of the impeller 2 is the largest, that is, a position shifted by the impeller 2 If installed, it is possible to further enhance the effect of suppressing the generation of a vortex due to the reverse flow Rf.
  • air AR may separate due to the flow of air AR along the vane 5, but by making the edge 5a of the vane 5 angular, the position where the air AR separates may be at a fixed position. It can be fixed. Therefore, the vortices can be generated at substantially the same position, and the pressure fluctuation in the vicinity of the vane 5 can be suppressed to suppress the generation of the low frequency noise. Therefore, noise generation can be further suppressed.
  • the backflow Rf flows toward the top plate 23 in the direction of the central axis O, and the vane 5 Can be prevented from flowing back and backflowing. That is, it is possible to effectively block the backflow Rf.
  • the vanes 31 of this embodiment are separated from the bottom plate 22 in the end face facing the bottom plate 22 in the end face facing the top plate 23 in the direction of the central axis O
  • convex portions 33 protruding toward the top plate 23 in the direction of the central axis O may be alternately formed in the main flow direction DI.
  • the recessed portions 32 and the protruding portions 33 are formed in the vane 31 so that a plurality of vortices generated by the separation of the air AR flowing along the vanes 31 are generated by the recessed portions 32 and the protruding portions 33.
  • the plurality of vortices can be made to interfere with or collide with each other to make the vortices finer. Therefore, the generation of low frequency noise can be further suppressed, leading to further suppression of noise.
  • the convex portion 43 is formed in a triangular shape in which the tip end on the top plate 23 side is the apex when the vane 41 is viewed from the central axis O side.
  • the recess 42 may be formed in a triangular shape in which the bottom on the bottom plate 22 side is the top when the vane 41 is viewed from the central axis O side.
  • the shape of the vanes 5 is not limited to that described above, and at least the trailing edge 6 may be positioned upstream of the nose portion 30 in the main flow direction DI. That is, the vanes 5 do not have to be in the form of a rectangular plate, and may be, for example, in the form of a block.
  • centrifugal fan it is possible to suppress the generation of noise while suppressing the decrease in the discharge flow rate of the fluid.

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Abstract

　羽根（１２）が設けられた羽根車（２）と、羽根車（２）を収容するとともに羽根車（２）の径方向外側を囲んで空気（ＡＲ）が流通可能な渦巻状流路（Ｃ１）を形成し、渦巻状流路（Ｃ１）の始点（Ｓ）と、始点（Ｓ）から一周した終点（Ｅ）とを形成するノーズ部（３０）が設けられたケーシング（３）と、羽根車（２）を該羽根車（２）の中心軸線（Ｏ）回りに回転させる駆動部（４）と、ケーシング（３）の底板（２２）に設けられて、渦巻状流路（Ｃ１）を羽根車（２）の径方向に区切るとともに羽根車（２）の周方向に沿って延びるベーン（５）と、を備え、ベーン（５）の後縁（６）が、渦巻状流路（Ｃ１）の主流方向（ＤＩ）でノーズ部（３０）よりも上流側に位置している。

Description

遠心式送風機
　本発明は、遠心式送風機に関する。
　本願は、２０１５年４月２２日に出願された特願２０１５－０８７７１１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　羽根車を回転させ、ケーシングに形成された渦巻状流路内で流体を流通させることで、流体に遠心力を付与して圧送する遠心式送風機が一般に知られている。
　このような遠心式送風機では、渦巻状流路の始点と、この始点から羽根車の中心軸線回りに一周した終点との間で差圧が生じる。渦巻状流路の始点の領域と終点の領域とは隣接しており、圧力の低い始点から圧力の高い終点に向かって流体が逆流する現象が生じる。
このような現象は、比較的低流量域での運転時に生じ易く、遠心式送風機の性能を低下させるストールの発生の原因となる。さらに、逆流が発生すると渦が形成されて低周波音が発生し、騒音が増大するといった問題がある。
　ここで、特許文献１には、ケーシングに逆流抑制壁が設けられた遠心式送風機が開示されている。この逆流抑制壁によって上記の逆流の発生の抑制を図っている。
特開２００６－３０７８３０号公報
　しかしながら、上述した特許文献１では逆流抑制壁を設けたことで、逆流抑制効果を得ることは可能であるが、渦巻状流路の終点の領域の近傍で、羽根車から流出する流体の流れが逆流抑制壁によって妨げられることで、吐出流量が低下し、遠心式送風機の性能低下につながってしまう。
　そこで本発明は、流体の吐出流量の低下を抑制しつつ、騒音の発生を抑制することが可能な遠心式送風機を提供する。
　本発明の第一の態様に係る遠心式送風機は、羽根が設けられた羽根車と、前記羽根車を収容するとともに該羽根車の径方向外側を囲んで流体が流通可能な渦巻状流路を形成し、前記渦巻状流路の始点と該始点から一周した終点とを形成するノーズ部が設けられたケーシングと、前記羽根車を該羽根車の中心軸線回りに回転させる駆動部と、前記ケーシングの底板に設けられて、前記渦巻状流路を前記羽根車の径方向に区切るとともに前記羽根車の周方向に沿って延びるベーンと、を備え、前記ベーンの後縁が、前記渦巻状流路の主流方向で前記ノーズ部よりも上流側に位置している。
　このような遠心式送風機によれば、羽根車が駆動部によって回転させられることで、流体が渦巻状流路を流通し、昇圧される。この際、ケーシングのノーズ部の近傍の領域で、渦巻状流路の始点から終点に向かう逆流をベーンによって遮断することが可能となる。従って、ノーズ部の近傍で渦が生じてしまうことを抑制でき、渦の発生に起因する低周波音の発生を抑えることができる。さらに、ノーズ部から離れた位置でベーンが設けられていることで渦巻状流路の始点と終点との間の流体の流れを完全に遮断することがない。従って、ベーンによって逆流だけでなく、羽根車から流出した流体の流れも併せて遮断してしまうことがなくなり、吐出流量を確保することができる。
　また、本発明の第二の態様に係る遠心式送風機では、上記第一の態様における前記ベーンでは、前縁が前記ノーズ部の先端から前記主流方向の下流に向かって前記羽根車の直径の３．０倍以上の距離の位置に配置され、前記後縁が前記ノーズ部の先端から前記主流方向の下流に向かって前記羽根車の直径の３．７倍以下の距離の位置に配置されていてもよい。
　このようにベーンの寸法を特定することで、逆流を効果的に抑制することができるとともに、ノーズ部の近傍で羽根車から流出した流体の流れを完全に遮断しないため、流体の吐出流量の低下をさらに抑制することができる。
　また、本発明の第三の態様に係る遠心式送風機では、上記第一又は二の態様における前記ベーンにおける前記中心軸線の方向の前記底板からの高さ寸法は、前記羽根における径方向外側の端部での前記中心軸線の方向の前記底板からの高さ寸法よりも大きくなっていてもよい。
　このように、羽根よりもベーンを高くすることで、流体がベーンを乗り越えて渦巻状流路の終点から始点に向かって逆流してしまうことを抑制することができる。
　また、本発明の第四の態様に係る遠心式送風機では、上記第一から三のいずれかの態様における前記ベーンでは、縁部が角状に形成されていてもよい。
　ベーンに沿って流体が流通することで、流体が剥離することがあるが、ベーンの縁部を角状にすることで、流体が剥離する位置を一定の位置に固定することができる。従って、略同じ位置で渦を発生させることができ、ベーン近傍での圧力変動を抑えて低周波音の発生を抑制することができる。よって、騒音の発生をさらに抑制することができる。
　また、本発明の第五の態様に係る遠心式送風機では、上記第一から四のいずれかの態様における前記ベーンでは、前記中心軸線の方向を向く端面に前記底板に向かって凹む凹部と、前記底板から離間する方向に突出する凸部とが形成されていてもよい。
　このように、ベーンに凹部と凸部が形成されていることで、ベーンに沿って流通する流体が剥離して発生する渦を凹部と凸部によって複数発生させることができ、渦同士を干渉、衝突させることで渦を微細化することができる。そして渦巻状流路の終点から始点に向かう逆流が生じたとしても、この逆流を微細化した渦によって乱すことができる。よって低周波音の発生をさらに抑制でき、騒音発生の抑制が可能となる。
　上記の遠心式送風によれば、後縁がノーズ部から離間するようにベーンを設けることで、流体の吐出流量の低下を抑制しつつ、騒音の発生を抑制することが可能である。
本発明の実施形態における遠心式送風機の縦断面図である。 本発明の実施形態における遠心式送風機のケーシング及び羽根車を示す平面図である。 本発明の実施形態における遠心式送風機のベーンを示す斜視図である。 本発明の実施形態における遠心式送風機のケーシングと、ケーシング内における空気の流れの方向を示す平面図である。 本発明の実施形態の第一変形例における遠心式送風機のベーンを示す斜視図である。 本発明の実施形態の第二変形例における遠心式送風機のベーンを示す斜視図である。
　以下、本発明の第一実施形態における遠心式送風機１について説明する。
　遠心式送風機１は、例えば自動車等の車両に搭載され、車両の室内へ空気（流体）ＡＲを供給可能とする送風装置である。
　この遠心式送風機１は、図１に示すように、羽根車２と、羽根車２を収容するケーシング３と、羽根車２を回転させる駆動部４と、ケーシング３内に設けられたベーン５とを備えている。
　羽根車２は、中心軸線Ｏを中心とした円盤状をなすハブ１１と、ハブ１１から中心軸線Ｏの方向に立ち上がるとともに周方向に互いに間隔をあけて複数配置された羽根１２と、これら羽根１２を中心軸線Ｏの方向から覆うシュラウド１３とを有している。
　羽根車２が中心軸線Ｏ回りに回転することで、羽根１２同士の間にシュラウド１３側から取り込まれた空気ＡＲ（流体）に遠心力が付与される。空気ＡＲは径方向内側から外側に向かって圧送された後に羽根車２から径方向外側に向かって流出する。
　ケーシング３は、羽根車２を外周側から囲むとともに、羽根１２における径方向外側の端部に対向する側板２１と、側板２１を中心軸線Ｏの方向のハブ１１側で支持する底板２２と、側板２１を中心軸線Ｏの方向のシュラウド１３側で支持する天板２３とを有している。
　これら側板２１、底板２２、及び天板２３は、周方向の一部でハブ１１の接線方向に沿って延びるように設けられている。
　即ち、ケーシング３には、図２に示すように、中心軸線Ｏを中心とした環状に形成された環状部３ａと、環状部３ａにおける周方向の一部から羽根車２から離間するように、上記の接線方向に沿って延びる線状部３ｂとが形成されている。環状部３ａと線状部３ｂとの接続部分には、周方向に向かって突出するノーズ部３０が設けられている。
　ケーシング３では、これら側板２１、底板２２、天板２３によって囲まれるようにして、羽根車２の外周側に周方向に延びる空間Ｃが形成されている。この空間Ｃは、環状部３ａでは渦巻状流路Ｃ１であり、線状部３ｂでは吐出流路Ｃ２となっている。
　渦巻状流路Ｃ１は、ノーズ部３０を起点として、周方向の一方となる羽根車２の回転方向Ｒの前方に向かうに従って径方向の幅寸法が漸次大きくなる形状をなしている。即ちノーズ部３０の周方向の一方を向く面側の領域が渦巻状流路Ｃ１の始点Ｓの領域となり、ノーズ部３０の周方向の他方を向く面側の領域が渦巻状流路Ｃ１の終点Ｅの領域となる。
　羽根車２から流出した空気ＡＲは、渦巻状流路Ｃ１を周方向の一方に向かって始点Ｓから終点Ｅに向かって流通することで昇圧される。
　吐出流路Ｃ２は、渦巻状流路Ｃ１の終点Ｅから上記の接線方向に直線状に延び、渦巻状流路Ｃ１とケーシング３の外部とを連通している。この吐出流路Ｃ２には渦巻状流路Ｃ１を流通した後の空気ＡＲが流入する。そして吐出流路Ｃ２を通じての空気ＡＲがケーシング３の外部に吐出可能となっている。
　ここで、図示はしないが、遠心式送風機１が車両の送風装置に用いられる場合には、吐出流路Ｃ２は、車両用空気調和機における空気流路に接続される。この空気流路は、例えばフェイス用の流路、フット用の流路、及びデフロスタ用の流路である。また、車両用空気調和機には、冷房用熱交換器と暖房用熱交換器とが設けられている。車両用空気調和機では、ダンパを動作させることで、冷房モードでは吐出流路Ｃ２からの空気ＡＲが冷房用熱交換器を通過した後に上記の各空気流路に送り込まれる。また、暖房モードでは吐出流路Ｃ２からの空気ＡＲが冷房用熱交換器を通過した後に、さらに暖房用熱交換器を通過し、上記の各空気流路に送り込まれる。
　駆動部４は、電動機等であって、図１に示すように羽根車２のハブ１１に中心軸線Ｏの方向に対向するように設けられるとともに、ケーシング３に固定されている。そして駆動部４は、ケーシング３に対して羽根車２を、中心軸線Ｏを中心に回転可能に支持している。
　ベーン５は、渦巻状流路Ｃ１における終点Ｅ側（吐出流路Ｃ２に近い側）に設けられて、ケーシング３の底板２２から中心軸線Ｏの方向に天板２３に向かって突出し（図１参照）、周方向に沿って延びている。これによりベーン５は、渦巻状流路Ｃ１を径方向に区切っている。
　より具体的には、図３に示すように、ベーン５は、矩形板状をなし、全ての縁部５ａが角状に形成されている。即ち、縁部５ａのＲ面取り等は行われていない。
　また、図１に示すように、ベーン５の中心軸線Ｏの方向の底板２２からの高さ寸法ｈ１は、羽根１２における径方向外側の端部での中心軸線Ｏの方向の底板２２からの高さ寸法ｈ２よりも大きくなっている。
　そしてベーン５における周方向の他方側（回転方向Ｒの後方側）の端部であって、吐出流路Ｃ２から離間する側の端部となる後縁６が、渦巻状流路Ｃ１の主流方向ＤＩでノーズ部３０よりも上流側に位置している。
　主流方向ＤＩとは、中心軸線Ｏに直交する平面上で、渦巻状流路Ｃ１における側板２１と羽根車２の最大外径部分とに内接する内接円ＣＩの中心Ｐ同士を結んだ線分の延びる方向を示す。
　ここで、ベーン５は、中心軸線Ｏを通り、ノーズ部３０の空間Ｃ側の内面に接する直線ＬＮを起点として、空気ＡＲの主流方向ＤＩに、周方向の一方となる下流に向かって羽根車２の直径ｄの３．０倍以上、かつ、３．７倍以下の位置に配置されているとよい。羽根車２の直径ｄとは、羽根車２における径が最大となる部分（本実施形態では、シュラウド１３における径方向外側の端部）の直径を示す。
　即ち、ベーン５における後縁６の位置が、ノーズ部３０の先端となる上記の直線ＬＮから主流方向ＤＩに、下流に向かって羽根車２の直径ｄの３．７倍以下の距離Ｌ１の位置に配置されるとよい。また、ベーン５における周方向の一方側の端部であって、吐出流路Ｃ２に近接する側の端部となる前縁７の位置が、ノーズ部３０の先端から主流方向ＤＩに、下流に向かって羽根車２の直径ｄの３．０倍以上の距離Ｌ２の位置に配置されるとよい。
　さらに、ベーン５は、羽根車２における径が最大となる部分から、渦巻状流路Ｃ１の幅方向（径方向）の２０％以上５０％以下の位置に配置されているとよい。
　以上説明した本実施形態の遠心式送風機１によると、羽根車２が駆動部４によって中心軸線Ｏを中心として回転させられることで、空気ＡＲが渦巻状流路Ｃ１を流通して昇圧される。この際、ケーシング３のノーズ部３０の近傍の領域で、渦巻状流路Ｃ１の始点Ｓから終点Ｅに向かう逆流Ｒｆ（図４参照）が生じたとしても、この逆流Ｒｆをベーン５によって遮断することができる。
　従って、ノーズ部３０の近傍で渦が生じてしまうことを抑制でき、渦の発生に起因する低周波音の発生を抑えることができる。さらに、後縁６がノーズ部３０から主流方向ＤＩに離れた位置に配置されるように、ベーン５が設けられていることで、渦巻状流路Ｃ１の始点Ｓと終点Ｅとの間の空気ＡＲの流れを完全に遮断することがない。
　従って、逆流Ｒｆだけでなく、渦巻状流路Ｃ１における終点Ｅの近傍で羽根車２から流出して渦巻状流路Ｃ１を通じて吐出流路Ｃ２へ向かう流れｆ１（図４参照）までも一緒に遮断されてしまうことが無くなり、遠心式送風機１からの空気ＡＲの吐出流量を確保することができる。
　具体的には、図４に示すように、渦巻状流路Ｃ１の終点Ｅの領域では、空気ＡＲの主流ｆには、始点Ｓの領域の圧力Ｐ０と終点Ｅの領域の圧力Ｐ１との差圧によって径方向内側に向かう流れの成分ｆ´が付与され、吐出流路Ｃ２に向かって真っすぐではなく、ベーン５に向かって斜めに流れる流れが形成される。この流れが逆流Ｒｆとなる。
　ベーン５の後縁６は、ノーズ部３０とは主流方向ＤＩに離れた位置に配置されているが、ベーン５の後縁６よりも下流側では、ノーズ部３０よりも下流側に向かって、即ち、吐出流路Ｃ２での側板２１に向かって逆流Ｒｆが流れるため、逆流Ｒｆが渦巻状流路Ｃ１の始点Ｓの領域に向かうことなく、吐出流路Ｃ２内に導かれる（図４の破線参照）。
　従って、ベーン５は必要最小限の範囲で逆流Ｒｆを遮断しつつ、羽根車２から流出した空気ＡＲの流れｆ１が、後縁６とノーズ部３０との間から渦巻状流路Ｃ１を通じて吐出流路Ｃ２に向かって流通可能となるため、遠心式送風機１からの空気ＡＲの吐出流量を確保することができる。この結果、吐出流量の低下を抑制しつつ、逆流Ｒｆの発生を抑制することが可能である。
　そして、ベーン５の設置範囲を、ノーズ部３０の先端から主流方向ＤＩに羽根車２の直径ｄの３．０倍以上３．７倍以下の距離とすれば、逆流Ｒｆを抑制する効果と、空気ＡＲの吐出流量の低下を抑制する効果とをさらに向上することができる。
　また、ベーン５が、羽根車２における径が最大となる部分から渦巻状流路Ｃ１の幅方向の２０％以上５０％以下の位置に設置されれば、即ち、羽根車２により寄った位置に設置されれば、逆流Ｒｆによる渦の発生の抑制効果をさらに高めることが可能となる。
　また、ベーン５に沿って空気ＡＲが流通することで、空気ＡＲが剥離することがあるが、ベーン５の縁部５ａを角状にすることで、空気ＡＲが剥離する位置を一定の位置に固定することができる。従って、略同じ位置で渦を発生させることができ、ベーン５の近傍での圧力変動を抑えて低周波音の発生を抑制可能となる。よって、騒音発生をさらに抑制することができる。
　また、羽根１２の端部の高さ寸法ｈ２よりも、ベーン５の高さ寸法ｈ１を大きく設定することで、逆流Ｒｆが、中心軸線Ｏの方向に天板２３に向かって流通し、ベーン５を乗り越えて逆流してしまうことを抑制することができる。即ち、効果的に逆流Ｒｆを遮断することができる。
　以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は実施形態によって限定されることはなく、特許請求の範囲によってのみ限定される。
　例えば、図５に示すように、本実施形態のベーン３１は、中心軸線Ｏの方向を向き、かつ天板２３に対向する端面に底板２２に向かって凹む凹部３２と、底板２２から離間するように、中心軸線Ｏの方向に天板２３に向かって突出する凸部３３とが主流方向ＤＩに交互に形成されていてもよい。
　このように、ベーン３１に凹部３２と凸部３３が形成されていることで、ベーン３１に沿って流通する空気ＡＲが剥離することで発生する渦は、凹部３２と凸部３３によって複数発生させられる。そしてこれら複数の渦同士を干渉、衝突させることで渦を微細化することができる。よって低周波音の発生をさらに抑制することができ、さらなる騒音の抑制につながる。
　また、図６に示すように、本実施形態のベーン４１では凸部４３は、ベーン４１を中心軸線Ｏ側から見て天板２３側の先端部が頂部となる三角形状に形成されていてもよい。同様に、凹部４２はベーン４１を中心軸線Ｏ側から見て底板２２側の底部が頂部となる三角形状に形成されていてもよい。
　また、ベーン５（３１、４１）の形状は、上述したものに限定されず、少なくとも後縁６が主流方向ＤＩでノーズ部３０よりも上流側に位置していればよい。即ち、ベーン５は矩形板状をなしている必要はなく、例えば、ブロック状をなしていてもよい。
　また、ベーン５（３１、４１）は、必ずしも全ての縁部５ａが角状に形成されていなくともよい。
　上記の遠心式送風機によれば、流体の吐出流量の低下を抑制しつつ、騒音の発生を抑制することが可能である。
　１　　遠心式送風機　
　２　　羽根車　
　３　　ケーシング　
　３ａ　　環状部　
　３ｂ　　線状部　
　４　　駆動部　
　５、３１、４１　　ベーン　
　６　　後縁　
　７　　前縁　
　１１　　ハブ　
　１２　　羽根　
　１３　　シュラウド　
　２１　　側板　
　２２　　底板　
　２３　　天板　
　３０　　ノーズ部　
　３２、４２　　凹部　
　３３、４３　　凸部　
　Ｏ　　中心軸線　
　ＡＲ　　空気（流体）　
　Ｃ　　空間　
　Ｓ　　始点　
　Ｅ　　終点　
　Ｃ１　　渦巻状流路　
　Ｃ２　　吐出流路　
　Ｒ　　回転方向
　ＤＩ　　主流方向
　ｆ　　主流
　Ｒｆ　　逆流
　ｆ１　　流れ

Claims (5)

  1. 　羽根が設けられた羽根車と、
    　前記羽根車を収容するとともに該羽根車の径方向外側を囲んで流体が流通可能な渦巻状流路を形成し、前記渦巻状流路の始点と該始点から一周した終点とを形成するノーズ部が設けられたケーシングと、
    　前記羽根車を該羽根車の中心軸線回りに回転させる駆動部と、
    　前記ケーシングの底板に設けられて、前記渦巻状流路を前記羽根車の径方向に区切るとともに前記羽根車の周方向に沿って延びるベーンと、
    　を備え、
    　前記ベーンの後縁が、前記渦巻状流路の主流方向で前記ノーズ部よりも上流側に位置している遠心式送風機。
  2. 　前記ベーンでは、前縁が前記ノーズ部の先端から前記主流方向の下流に向かって前記羽根車の直径の３．０倍以上の距離の位置に配置され、前記後縁が前記ノーズ部の先端から前記主流方向の下流に向かって前記羽根車の直径の３．７倍以下の距離の位置に配置されている請求項１に記載の遠心式送風機。
  3. 　前記ベーンにおける前記中心軸線の方向の前記底板からの高さ寸法は、前記羽根における径方向外側の端部での前記中心軸線の方向の前記底板からの高さ寸法よりも大きくなっている請求項１又は２に記載の遠心式送風機。
  4. 　前記ベーンでは、縁部が角状に形成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心式送風機。
  5. 　前記ベーンでは、前記中心軸線の方向を向く端面に前記底板に向かって凹む凹部と、前記底板から離間する方向に突出する凸部とが形成されている請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心式送風機。
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