JP2010281227A - Multi-aerofoil centrifugal fan and air conditioner using the same - Google Patents

Multi-aerofoil centrifugal fan and air conditioner using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-aerofoil centrifugal fan capable of sufficiently reducing NZ noises, without causing flow passage resistance to increase, and to provide an air conditioner that uses the fan. <P>SOLUTION: In a multi-aerofoil centrifugal fan in which there is rotatably provided an impeller equipped with many pieces of fan blades within a scroll-shaped casing 2, many level differences 12 with discontinuously varying heights in the rotating shaft direction of the impeller, and provided with acute angled top parts 13 are provided, on a side surface 5 downstream side of a tongue part 6 inside a casing 2. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、建物や自動車用の空気調和機に広く適用できる多翼遠心ファンおよびそれを用いた空気調和機に関するものである。   The present invention relates to a multiblade centrifugal fan that can be widely applied to air conditioners for buildings and automobiles, and an air conditioner using the same.

スクロール状のケーシング内に複数枚のファンブレードを備えた羽根車が回転自在に設けられている多翼遠心ファンは、冷凍、空調あるいは換気装置等における送風用ファンとして、幅広く採用されている。かかる多翼遠心ファンにおいて、羽根車のファンブレード枚数（Ｚ）と回転数（Ｎ）の積を一次成分とする離散周波数騒音（いわゆるＮＺ音）が発生することが知られている。このＮＺ音は、ケーシングの舌部付近でファンブレード間から遠心方向に吹き出された気流やその二次流れが舌部と干渉することが原因で発生していると考えられている。   A multiblade centrifugal fan in which an impeller having a plurality of fan blades is rotatably provided in a scroll-like casing is widely used as a fan for blowing air in a refrigeration, air conditioning or ventilation device. In such a multiblade centrifugal fan, it is known that discrete frequency noise (so-called NZ sound) having a primary component of the product of the number of fan blades (Z) and the rotational speed (N) of the impeller is generated. This NZ sound is considered to be caused by the airflow blown in the centrifugal direction from between the fan blades in the vicinity of the tongue of the casing and the secondary flow interfere with the tongue.

ＮＺ音の発生を抑制するために、従来からファンブレードのピッチを不均一にして周期性を崩したり、スクロール状ケーシングの舌部とファンブレードとが平行とならないようにしたりする等の様々な対策が実施されている。しかし、これらの対策によってもＮＺ音のレベルを十分に低減できていないのが現状であり、また、舌部以外にも原因があるのではないかと考えられているが、その原因が未だ十分に解明がなされていなかった。   In order to suppress the generation of NZ noise, various measures have been taken, such as making the pitch of the fan blades non-uniform to break the periodicity, and preventing the tongue of the scroll casing from being parallel to the fan blades. Has been implemented. However, the current situation is that the NZ sound level has not been sufficiently reduced by these measures, and it is thought that there is a cause other than the tongue, but the cause is still not enough. There was no elucidation.

一方、特許文献１には、スクロール状ケーシング内を気流が流れる際のエネルギー損失を抑制するために、ケーシング内の上面、底面および側面に羽根車の回転軸方向に沿う突条を含む多数の突起を設け、この突起の近傍を流れる気流を境界層内で乱流にして安定化させ、境界層の発達を防止することによって、エネルギー損失を抑制するようにした技術が提示されている。   On the other hand, in Patent Document 1, in order to suppress energy loss when the airflow flows in the scroll-shaped casing, a large number of protrusions including protrusions along the rotation axis direction of the impeller on the upper surface, the bottom surface, and the side surface in the casing. A technique has been proposed in which energy loss is suppressed by preventing the development of the boundary layer by stabilizing the airflow flowing in the vicinity of the protrusions in a turbulent flow in the boundary layer.

特開２００２−５０９０号公報JP 2002-5090 A

多翼遠心ファンにおけるＮＺ音の発生メカニズムを詳しく分析したところ、ＮＺ音の発生要因は、ケーシングの舌部付近でファンブレード間から遠心方向に吹き出された気流やその二次流れが舌部と干渉すること以外に、ＮＺ周波数の圧力変動を伴う乱流エネルギーの大きな流れが舌部下流側でケーシングの側面と干渉することによっても発生していることが判明した。   A detailed analysis of the mechanism of NZ sound generation in a multi-blade centrifugal fan revealed that the cause of NZ sound was that airflow blown in the centrifugal direction from between the fan blades near the tongue of the casing and its secondary flow interfered with the tongue. In addition to the above, it has been found that a large flow of turbulent energy accompanied by pressure fluctuations at the NZ frequency is also generated by interference with the side surface of the casing on the downstream side of the tongue.

具体的には、大風量時において、ケーシングの出口付近ではファンブレードと舌部との隙間から、再びケーシング内へと漏れ出る乱流エネルギーの大きな流れが発生する場合があり、この流れがファンブレードの回転によるＮＺ周波数の圧力変動の影響を受け、ＮＺ周期の圧力変動を伴ってケーシング側面と干渉し、これがＮＺ音の音源となっていることが解った。従って、このＮＺ周波数の圧力変動を伴う高乱流エネルギーの流れをケーシング側面から離間すれば、ＮＺ騒音を低減できると考えられる。   Specifically, when there is a large air flow, a large flow of turbulent energy that leaks again into the casing from the gap between the fan blade and the tongue may occur near the outlet of the casing. Under the influence of the pressure fluctuation of the NZ frequency due to the rotation of the NZ, it interfered with the casing side surface with the pressure fluctuation of the NZ period, and it was found that this became the sound source of the NZ sound. Therefore, it is considered that NZ noise can be reduced by separating the flow of high turbulent energy accompanied by pressure fluctuation of the NZ frequency from the casing side face.

しかし、特許文献１には、ＮＺ音の低減については一切触れられていない。仮にケーシング内面に設けられている突条、突起が主に横渦の発生により境界層内で気流を乱し、多少なりともＮＺ周波数を持つ圧力変動成分を分散させる機能を有していたとしても、ケーシングの内面全域に流線と略直交する方向に突条、突起が設けられているため、これらの突条、突起によっては、ＮＺ騒音を十分に低減することが困難であるとともに、流れに対する抵抗が増大し、風量の低下やファン動力の増大は避けられないという問題があった。   However, Patent Document 1 does not mention any reduction of NZ sound. Even if the ridges and protrusions provided on the inner surface of the casing have a function to disperse the pressure fluctuation component having a NZ frequency to some extent, disturbing the air flow in the boundary layer mainly due to the generation of the transverse vortex. Since the ridges and protrusions are provided in the entire inner surface of the casing in a direction substantially perpendicular to the streamline, it is difficult to sufficiently reduce NZ noise depending on these ridges and protrusions and The resistance increased, and there was a problem that a decrease in air volume and an increase in fan power were inevitable.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、流路抵抗を増大させることなく、ＮＺ騒音を十分に低減することができる多翼遠心ファンおよびそれを用いた空気調和機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a multiblade centrifugal fan that can sufficiently reduce NZ noise and an air conditioner using the same without increasing flow path resistance. The purpose is to provide.

上記した課題を解決するために、本発明の多翼遠心ファンおよびそれを用いた空気調和機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる多翼遠心ファンは、スクロール状ケーシング内に多数枚のファンブレードを備えた羽根車が回転自在に設けられている多翼遠心ファンにおいて、前記ケーシング内の舌部よりも下流側の側面に、前記羽根車の回転軸方向の高さが不連続的に異なるとともに、鋭角な頂部を備えている段差が多数設けられていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the multiblade centrifugal fan of the present invention and the air conditioner using the same employ the following means.
That is, the multiblade centrifugal fan according to the present invention is a multiblade centrifugal fan in which an impeller having a large number of fan blades is rotatably provided in a scroll-like casing, and is downstream of the tongue in the casing. The height of the impeller in the rotational axis direction is discontinuously different on the side surface of the side, and a number of steps having acute apex portions are provided.

本発明によれば、スクロール状のケーシング内の舌部よりも下流側の側面に、羽根車の回転軸方向の高さが不連続的に異なるとともに、鋭角な頂部を備えている段差が多数設けられているため、ケーシング側面に沿う空気流により段差の頂部からケーシング側面に沿って下流側へと縦渦が形成され、それが多数の段差によってケーシング側面に層をなすように形成される。これにより、ケーシングの出口付近で羽根車のファンブレードと舌部との隙間からケーシング内へと漏れ出るＮＺ周波数の圧力変動を伴う高乱流エネルギーの流れをケーシング側面から離間し、その流れが直接ケーシング側面と干渉するのを阻止することができる。従って、上記高乱流エネルギーの流れがケーシング側面と干渉することにより発生されるＮＺ騒音のピークレベルを十分に低減することができる。また、段差により発生される縦渦は、空気流れ方向の軸周りに発生する縦型の渦であるため、空気流れに対する抵抗を減らすことができ、従って、段差を設けることによる風量の低下やファン動力の増大を抑制し、多翼遠心ファンを高性能化することができる。   According to the present invention, on the side surface on the downstream side of the tongue in the scroll-shaped casing, the height in the rotational axis direction of the impeller is discontinuously different and a number of steps having sharp apexes are provided. Therefore, a vertical vortex is formed from the top of the step to the downstream side along the casing side by the air flow along the casing side, and is formed so as to form a layer on the casing side by a number of steps. As a result, the flow of high turbulent energy with pressure fluctuation of the NZ frequency leaking into the casing through the gap between the fan blade and the tongue of the impeller near the outlet of the casing is separated from the casing side, and the flow is directly Interference with the casing side surface can be prevented. Therefore, the peak level of the NZ noise generated when the flow of the high turbulent energy interferes with the casing side surface can be sufficiently reduced. In addition, since the vertical vortex generated by the step is a vertical vortex generated around the axis in the air flow direction, the resistance to the air flow can be reduced. The increase in power can be suppressed, and the performance of the multiblade centrifugal fan can be improved.

さらに、本発明の多翼遠心ファンは、上記の多翼遠心ファンにおいて、前記多数の段差は、前記羽根車の回転方向に互いに隣接する前記段差の頂部の間隔と、前記ファンブレードの平均ピッチとが最小公倍数を持たないように設けられていることを特徴とする。   Furthermore, the multiblade centrifugal fan of the present invention is the multiblade centrifugal fan according to the above-mentioned multiblade centrifugal fan, wherein the multiple steps include an interval between top portions of the steps adjacent to each other in a rotation direction of the impeller, and an average pitch of the fan blades. Is provided so as not to have the least common multiple.

本発明によれば、多数の段差が、羽根車の回転方向に互いに隣接する段差の頂部の間隔と、ファンブレードの平均ピッチとが最小公倍数を持たないように設けられているため、ファンブレードと段差との間の干渉の位相を周期的にずらすことができる。従って、ファンブレードと段差との干渉によるＮＺ音の発生をも防止することができる。   According to the present invention, a large number of steps are provided so that the distance between the tops of the steps adjacent to each other in the rotation direction of the impeller and the average pitch of the fan blades do not have the least common multiple. It is possible to periodically shift the phase of interference between the steps. Therefore, generation of NZ sound due to interference between the fan blade and the step can be prevented.

さらに、本発明の多翼遠心ファンは、上述のいずれかの多翼遠心ファンにおいて、前記ケーシングは、前記羽根車の回転軸方向に上下に２分割され、前記段差は、前記回転軸方向の高さが最大である前記頂部が前記ケーシングの分割面方向を向くように配置されていることを特徴とする。   Furthermore, the multiblade centrifugal fan of the present invention is the above-described multiblade centrifugal fan, wherein the casing is vertically divided into two in the rotational axis direction of the impeller, and the step is a height in the rotational axis direction. It is characterized by arrange | positioning so that the said top part with the largest may face the division surface direction of the said casing.

本発明によれば、ケーシングが、羽根車の回転軸方向に上下に２分割され、段差が、回転軸方向の高さが最大である頂部がケーシングの分割面方向を向くように配置されているため、スクロール状のケーシングを上下２分割構造としても、高さが最大である段差の頂部がケーシングの分割面方向を向くように配置されていることから、上下方向に離型される単純な金型を用いてケーシングを成形することができる。従って、側面に段差を設けたケーシングを特殊な金型を用いることなく、射出成形等により容易に製造でき、コストアップを抑えることができる。   According to the present invention, the casing is divided into two in the vertical direction in the rotation axis direction of the impeller, and the step is arranged so that the top portion having the maximum height in the rotation axis direction faces the dividing plane direction of the casing. Therefore, even if the scroll-like casing has a vertically divided structure, the top of the step having the maximum height is arranged so as to face the dividing surface direction of the casing. The casing can be formed using a mold. Therefore, a casing having a step on the side surface can be easily manufactured by injection molding or the like without using a special mold, and an increase in cost can be suppressed.

さらに、本発明の多翼遠心ファンは、上記の多翼遠心ファンにおいて、前記２分割されたケーシングには、上下ケーシングの側面に多数の前記段差が互いの頂部の位置が前記羽根車の回転方向に一致しないように設けられていることを特徴とする。   Further, in the multiblade centrifugal fan of the present invention, in the multiblade centrifugal fan, the two divided casings have a plurality of steps on the side surfaces of the upper and lower casings, and the positions of the tops of each other are in the rotational direction of the impeller. It is provided so that it may not correspond.

本発明によれば、２分割された上下ケーシングの側面に多数の段差が互いの頂部の位置が羽根車の回転方向に一致しないように設けられているため、段差の頂部から発生される縦渦の発生箇所を周方向に分散させることができる。従って、段差によって発生される縦渦自体とファンブレードとの干渉によるＮＺ音の発生をも防止することができる。   According to the present invention, the vertical vortex generated from the top of the step is provided on the side surfaces of the upper and lower casings divided into two so that a number of steps are provided so that the positions of the tops do not coincide with the rotation direction of the impeller. The generation | occurrence | production location of can be disperse | distributed to the circumferential direction. Therefore, it is possible to prevent generation of NZ sound due to interference between the vertical vortex itself generated by the step and the fan blade.

さらに、本発明の多翼遠心ファンは、上述のいずれかの多翼遠心ファンにおいて、前記段差は、前記ケーシングの下流方向に向って階段状に連続的に複数個設けられ、少なくとも隣接する前記段差の頂部の前記回転軸方向高さ位置が互いに異なる位置に設けられていることを特徴とする。   Furthermore, the multi-blade centrifugal fan of the present invention is the multi-blade centrifugal fan according to any one of the above-described multi-blade centrifugal fans, wherein the step is continuously provided in a stepped manner toward the downstream direction of the casing, and at least the adjacent steps are provided. It is characterized in that the height position of the top of the rotation axis direction is provided at different positions.

本発明によれば、段差が、下流方向に階段状に連続的に複数個設けられ、少なくとも隣接する段差の頂部の回転軸方向高さ位置が互いに異なる位置に設けられているため、下流方向に階段状に連続的に複数個設けられている段差によって、回転軸方向に複数個の縦渦を層状に形成することができる。従って、高乱流エネルギーの流れがケーシング側面と干渉することにより発生されるＮＺ騒音を低減することができる。また、上下２分割構造で上下方向に離型される単純な金型を用いて成形されるケーシングに対しても容易に適用することができる。   According to the present invention, a plurality of steps are provided continuously in a stepped manner in the downstream direction, and at least the tops of the adjacent steps are provided at different positions in the rotational axis direction. A plurality of vertical vortices can be formed in layers in the direction of the rotation axis by a plurality of steps provided continuously in a staircase pattern. Therefore, it is possible to reduce the NZ noise generated when the flow of high turbulent energy interferes with the casing side surface. Further, the present invention can be easily applied to a casing that is molded using a simple mold that is released in the vertical direction in a vertically divided structure.

さらに、本発明の多翼遠心ファンは、上述のいずれかの多翼遠心ファンにおいて、前記段差の内周側に突出した面の端辺のうち、上流方向に対向する辺と空気流れ方向とがなす傾斜角Δが、３０°±１０°の範囲に設定されていることを特徴とする。   Furthermore, in the multiblade centrifugal fan of the present invention, in any one of the above-described multiblade centrifugal fans, among the edge sides of the surface protruding to the inner peripheral side of the step, the side facing the upstream direction and the air flow direction are The formed inclination angle Δ is set in a range of 30 ° ± 10 °.

本発明によれば、段差の内周側（羽根車の回転軸中心側）に突出した面の端辺のうち、上流方向（羽根車の回転方向と反対方向）に対向する辺と空気流れ方向とがなす傾斜角Δが、３０°±１０°の範囲に設定されているため、段差自体が空気流に対して大きな抵抗となることがなく、段差およびそれによって形成される縦渦による圧損の増大を最小限に抑えることができる。従って、ＮＺ騒音を低減しながら、風量の低下およびファン動力の増大を抑制することができる。   According to the present invention, of the edges of the surface protruding to the inner peripheral side of the step (on the rotational axis center side of the impeller), the side facing the upstream direction (the direction opposite to the rotational direction of the impeller) and the air flow direction Is set in a range of 30 ° ± 10 °, so that the level difference itself does not become a great resistance to the air flow, and the pressure loss due to the level difference and the vertical vortex formed thereby The increase can be minimized. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in air volume and an increase in fan power while reducing NZ noise.

さらに、本発明の多翼遠心ファンは、上述のいずれかの多翼遠心ファンにおいて、前記段差は、前記羽根車の回転軸中心Φ１と前記ケーシングの舌部のアール中心Φ２とを結ぶ直線を基準に前記羽根車の回転方向への角度をθとしたとき、前記ケーシング内の側面における少なくとも０°＜θ＜２００°の範囲に設けられていることを特徴とする。   Furthermore, the multiblade centrifugal fan of the present invention is the above-described multiblade centrifugal fan, wherein the step is based on a straight line connecting the rotation shaft center Φ1 of the impeller and the round center Φ2 of the tongue of the casing. Further, when the angle in the rotation direction of the impeller is θ, it is provided in a range of at least 0 ° <θ <200 ° on the side surface in the casing.

本発明によれば、段差が、ケーシング内の側面に舌部から下流側の少なくとも０°＜θ＜２００°の範囲に設けられているため、ケーシングの出口付近で羽根車のファンブレードと舌部との隙間からケーシング内へと漏れ出たＮＺ周波数の圧力変動を伴う高乱流エネルギーの流れの影響が及ぶケーシング側面の略全域において、該流れをケーシングの側面から離間し、その流れが直接ケーシングの側面と干渉するのを阻止することができる。従って、ケーシングの側面上で発生するＮＺ騒音のピークレベルを確実に低減することができる。   According to the present invention, since the step is provided on the side surface in the casing in the range of at least 0 ° <θ <200 ° downstream from the tongue, the fan blade and the tongue of the impeller near the outlet of the casing The flow is separated from the side surface of the casing in almost the entire area of the casing side surface affected by the flow of high turbulent energy accompanied by pressure fluctuation of the NZ frequency leaking into the casing through the gap between the flow and the casing. Can be prevented from interfering with the sides of the. Therefore, the peak level of the NZ noise generated on the side surface of the casing can be reliably reduced.

さらに、本発明の多翼遠心ファンは、上述のいずれかの多翼遠心ファンにおいて、前記段差は、前記羽根車の回転軸中心Φ１と前記ケーシングの舌部のアール中心Φ２とを結ぶ直線を基準に前記羽根車の回転方向への角度をθとしたとき、前記ケーシング内の側面における好ましくは０°＜θ＜３００°の範囲に設けられていることを特徴とする。   Furthermore, the multiblade centrifugal fan of the present invention is the above-described multiblade centrifugal fan, wherein the step is based on a straight line connecting the rotation shaft center Φ1 of the impeller and the round center Φ2 of the tongue of the casing. Further, when the angle in the rotation direction of the impeller is θ, the side surface in the casing is preferably provided in a range of 0 ° <θ <300 °.

本発明によれば、段差が、ケーシング内の側面に舌部から下流側の好ましくは０°＜θ＜３００°の範囲に設けられているため、ケーシングの出口付近で羽根車のファンブレードと舌部との隙間からケーシング内へと漏れ出たＮＺ周波数の圧力変動を伴う高乱流エネルギーの流れの影響が及ぶ可能性があるスクロール状ケーシングの巻き終り付近までの側面の略全域において、該流れをケーシングの側面から離間し、その流れが直接ケーシングの側面と干渉するのを阻止することができる。従って、ケーシングの側面上で発生するＮＺ騒音のピークレベルを確実に低減することができる。   According to the present invention, since the step is provided on the side surface in the casing, preferably in the range of 0 ° <θ <300 ° downstream from the tongue, the fan blade and the tongue of the impeller near the outlet of the casing. In the almost entire region of the side surface until the end of winding of the scroll-shaped casing, which may be affected by the flow of high turbulent energy with pressure fluctuation of NZ frequency leaking into the casing from the gap with the part Can be separated from the side of the casing to prevent its flow from directly interfering with the side of the casing. Therefore, the peak level of the NZ noise generated on the side surface of the casing can be reliably reduced.

さらに、本発明にかかる空気調和機は、空気送風用のファンとして、上述のいずれかに記載の多翼遠心ファンが搭載されていることを特徴とする。   Furthermore, the air conditioner according to the present invention is characterized in that the multiblade centrifugal fan described above is mounted as a fan for blowing air.

本発明によれば、空気調和機に搭載される空気送風用のファンが、上述のいずれかに記載の多翼遠心ファンとされているため、上述の如くＮＺ騒音が低減されるとともに、風量の低下やファン動力の増大が抑制される高性能の多翼遠心ファンを搭載でき、従って、空気調和機を一段と低騒音化および高性能化することができる。   According to the present invention, since the air blowing fan mounted on the air conditioner is the multiblade centrifugal fan described in any of the above, the NZ noise is reduced as described above, and the air volume is reduced. It is possible to mount a high performance multi-blade centrifugal fan in which a decrease and an increase in fan power are suppressed, and thus the air conditioner can be further reduced in noise and performance.

本発明の多翼遠心ファンによると、ケーシング側面に沿う空気流により段差の頂部からケーシング側面に沿って下流側へと縦渦が形成され、それが多数の段差によってケーシング側面に層をなすように形成されるため、ケーシングの出口付近で羽根車のファンブレードと舌部との隙間からケーシング内へと漏れ出るＮＺ周波数の圧力変動を伴う高乱流エネルギーの流れをケーシング側面から離間し、その流れが直接ケーシング側面と干渉するのを阻止することができ、従って、高乱流エネルギーの流れがケーシング側面と干渉することにより発生されるＮＺ騒音のピークレベルを十分に低減することができる。また、段差により発生される縦渦は、空気流れ方向の軸周りに発生する縦型の渦であるため、空気流れに対する抵抗を減らすことができ、従って、段差を設けることによる風量の低下やファン動力の増大を抑制し、多翼遠心ファンを高性能化することができる。   According to the multiblade centrifugal fan of the present invention, a vertical vortex is formed from the top of the step to the downstream side along the casing side by the air flow along the side of the casing, and a plurality of steps form a layer on the casing side. Therefore, the flow of the high turbulent energy accompanied by the pressure fluctuation of the NZ frequency leaking into the casing through the gap between the fan blade and the tongue of the impeller near the outlet of the casing is separated from the side surface of the casing. Can be prevented from directly interfering with the casing side surface, and therefore the peak level of NZ noise generated by the flow of high turbulent energy flow interfering with the casing side surface can be sufficiently reduced. In addition, since the vertical vortex generated by the step is a vertical vortex generated around the axis in the air flow direction, the resistance to the air flow can be reduced. The increase in power can be suppressed, and the performance of the multiblade centrifugal fan can be improved.

本発明の空気調和機によると、空気送風用のファンとしてＮＺ騒音のレベルを十分に低減することができるとともに、風量の低下やファン動力の増大を抑制することができる多翼遠心ファンを搭載することができるため、空気調和機を一段と低騒音化、高性能化することができる。   According to the air conditioner of the present invention, a multi-blade centrifugal fan capable of sufficiently reducing the level of NZ noise as an air blowing fan and suppressing a decrease in air volume and an increase in fan power is mounted. Therefore, the air conditioner can be further reduced in noise and performance.

本発明の第１実施形態に係る多翼遠心ファンの斜視図である。1 is a perspective view of a multiblade centrifugal fan according to a first embodiment of the present invention. 図１に示す多翼遠心ファンの横断面図である。It is a cross-sectional view of the multiblade centrifugal fan shown in FIG. 図１に示す多翼遠心ファンの段差が設けられているケーシング側面の部分斜視図（Ａ）とその段差の拡大図（Ｂ）である。FIG. 2 is a partial perspective view (A) of a casing side surface provided with a step of the multiblade centrifugal fan shown in FIG. 1 and an enlarged view (B) of the step. 本発明の第２実施形態に係る多翼遠心ファンの段差が設けられているケーシング側面の部分斜視図（Ａ）とその段差の拡大図（Ｂ）である。It is the fragmentary perspective view (A) of the casing side surface in which the level | step difference of the multiblade centrifugal fan which concerns on 2nd Embodiment of this invention is provided, and the enlarged view (B) of the level | step difference. 図４に示す多翼遠心ファンのケーシングの上下分割位置と段差の位置関係の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the positional relationship of the up-and-down division position and level | step difference of the casing of the multiblade centrifugal fan shown in FIG. 図４に示す多翼遠心ファンのケーシングの上下分割位置と段差の位置関係の他の例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other example of the positional relationship of the vertical division position and level | step difference of the casing of the multiblade centrifugal fan shown in FIG. 本発明の第３実施形態に係る多翼遠心ファンの段差が設けられているケーシング側面の部分斜視図（Ａ）とその段差の拡大図（Ｂ）である。It is the fragmentary perspective view (A) of the casing side surface in which the level | step difference of the multiblade centrifugal fan which concerns on 3rd Embodiment of this invention is provided, and the enlarged view (B) of the level | step difference. 図７に示す多翼遠心ファンのケーシングの上下分割位置と段差の位置関係の一例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows an example of the positional relationship of the up-and-down division position and level | step difference of the casing of the multiblade centrifugal fan shown in FIG. 図７に示す多翼遠心ファンのケーシングの上下分割位置と段差の位置関係の他の例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the other example of the positional relationship of the vertical division position and level | step difference of the casing of the multiblade centrifugal fan shown in FIG. 本発明の多翼遠心ファンによるＮＺ音の低減効果を示す分析図である。It is an analysis figure which shows the reduction effect of the NZ sound by the multiblade centrifugal fan of this invention.

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図３及び図１０を用いて説明する。図１には、本発明の第１実施形態に係る多翼遠心ファンの斜視図が示されており、図２には、その横断面図が示されている。
多翼遠心ファン１は、樹脂材によって射出成形された上下２分割構造のスクロール形状をなす樹脂製ケーシング２を備えている。 Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and FIG. FIG. 1 is a perspective view of the multiblade centrifugal fan according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view thereof.
The multi-blade centrifugal fan 1 includes a resin casing 2 having a scroll shape with an upper and lower divided structure that is injection-molded with a resin material.

ケーシング２は、上面３、底面４、および側面５から構成され、舌部６を基点としてスクロール状（渦巻き状）に形成されている。ケーシング２の上面３には、ベルマウス７を有する空気吸い込み口８が設けられており、また、舌部６の上流側から接線方向に向け吹き出し口９が延長されている。このケーシング２の内部には、多数のファンブレード１１を備えた羽根車１０が、底面４側に設置されているモータ（図示省略）の回転軸を介して回転自在に支持されている。   The casing 2 includes an upper surface 3, a bottom surface 4, and a side surface 5, and is formed in a scroll shape (spiral shape) with the tongue portion 6 as a base point. An air suction port 8 having a bell mouth 7 is provided on the upper surface 3 of the casing 2, and a blowout port 9 is extended in a tangential direction from the upstream side of the tongue 6. An impeller 10 having a large number of fan blades 11 is rotatably supported inside the casing 2 via a rotation shaft of a motor (not shown) installed on the bottom surface 4 side.

上記多翼遠心ファン１において、羽根車１０が時計回りに回転されることによりベルマウス７を介して空気吸い込み口８から軸方向に吸い込まれた空気は、羽根車１０の複数枚のファンブレード１１間を通って内周側から外周側へと遠心方向に破線矢印の如く吐出される。この空気は、スクロール状のケーシング２の内周面に沿って周方向へと送られ、吹き出し口９から破線矢印の如く外部へと送出される。   In the multi-blade centrifugal fan 1, the air sucked in the axial direction from the air suction port 8 through the bell mouth 7 by rotating the impeller 10 clockwise is a plurality of fan blades 11 of the impeller 10. The ink is discharged from the inner circumference side to the outer circumference side through the gap in the centrifugal direction as indicated by a broken line arrow. This air is sent in the circumferential direction along the inner peripheral surface of the scroll-like casing 2 and sent out from the blowout port 9 to the outside as indicated by a broken line arrow.

羽根車１０の回転によって上記の如く空気流が形成される中、ケーシング２の舌部６付近において発生する逆流に対して、羽根車１０のファンブレード１１が通過することで発生する流れの乱れが原因となって大きな渦が形成され、乱れの大きい乱流領域が生じることが知られている。この乱流領域をファンブレード１１が通過することによる圧力変動はＮＺの周波数成分を持ち、その乱流領域がそのままファンブレード１１と舌部６との隙間から、ケーシング２内の舌部６の下流側へと漏れ出る。   While the air flow is formed as described above by the rotation of the impeller 10, the flow turbulence generated by the passage of the fan blade 11 of the impeller 10 with respect to the reverse flow generated in the vicinity of the tongue 6 of the casing 2 is disturbed. It is known that a large vortex is formed as a cause and a turbulent region with a large turbulence is generated. The pressure fluctuation due to the passage of the fan blade 11 through the turbulent flow region has a frequency component of NZ, and the turbulent flow region is directly downstream of the tongue 6 in the casing 2 from the gap between the fan blade 11 and the tongue 6. Leak to the side.

このＮＺ周波数成分を持つ高乱流エネルギー流れの舌部６の下流側への漏れ流れは、大風量時において顕著であり、舌部６の下流側のかなり広い範囲にまで及び、これがケーシング２の側面５と干渉することによって、ＮＺ音の音源となっていることが発明者らの分析により判明した。
本実施形態では、このＮＺ周波数の圧力変動を伴う高乱流エネルギーの流れをケーシング２の側面５から離間させるため、図３に示されるように、ケーシング２内の舌部６よりも下流側の側面５に、羽根車１０の回転軸方向の高さが不連続的に異なるとともに、比較的消滅しにくい縦渦を発生させる鋭角な頂部１３を備えている段差（縦渦発生体）１２を多数設けた構成を採用している。 The leakage flow of the high turbulent energy flow having the NZ frequency component to the downstream side of the tongue 6 is conspicuous at the time of a large air volume, and extends to a considerably wide range on the downstream side of the tongue 6. It became clear by the inventors' analysis that it was a sound source of NZ sound by interfering with the side surface 5.
In this embodiment, in order to separate the flow of high turbulent energy accompanied by pressure fluctuation at the NZ frequency from the side surface 5 of the casing 2, as shown in FIG. 3, the downstream side of the tongue 6 in the casing 2. A number of steps (longitudinal vortex generators) 12 having a sharp apex 13 that generates longitudinal vortices that are discontinuously different in height in the rotation axis direction of the impeller 10 and that are relatively difficult to disappear. The provided configuration is adopted.

この縦渦を形成するための多数の段差１２は、羽根車１０の回転軸方向に互いに隣接する段差１２の頂部１３間の間隔と、羽根車１０のファンブレード１１の平均ピッチとが最小公倍数を持たないように設けられており、両者間における干渉の位相の周期性がずらさせている。
また、図３に示されるように、段差１２の内周側（羽根車１０の回転軸中心Φ１側）に突出した面の端辺のうち、上流方向（羽根車１０の回転方向と反対方向）に対向する辺と空気流れ方向とがなす傾斜角Δが、３０°±１０°の範囲に設定されており、縦渦を適正に発生させることができるとともに、段差１２自体が空気流れに対して抵抗とならないように構成されている。 The multiple steps 12 for forming the vertical vortex have the least common multiple of the interval between the tops 13 of the steps 12 adjacent to each other in the rotation axis direction of the impeller 10 and the average pitch of the fan blades 11 of the impeller 10. It is provided so as not to have, and the periodicity of the phase of interference between the two is shifted.
Further, as shown in FIG. 3, the upstream direction (the direction opposite to the rotation direction of the impeller 10) among the edge sides of the surface protruding to the inner peripheral side of the step 12 (the rotation axis center Φ1 side of the impeller 10). Is set in a range of 30 ° ± 10 °, and a vertical vortex can be properly generated, and the step 12 itself is It is comprised so that it may not become resistance.

更に、上記段差１２は、図２に示されるように、羽根車１０の回転軸中心Φ１とケーシング２の舌部６のアール中心Φ２とを結ぶ直線を基準に羽根車１０の回転方向への角度をθとしたとき、ケーシング２の側面５における少なくとも０°＜θ＜２００°の範囲、より好ましくは０°＜θ＜３００°の範囲に設けられている。これは、ＮＺの周波数成分を含む高乱流エネルギーの流れの影響が及び範囲が風量により変化することを考慮し、ＮＺ音を確実に低減するためには、スクロール状のケーシング２の巻き終り付近である舌部６から約３００°までの範囲において、多数の段差１２を分散して設けることが望ましいからである。   Further, as shown in FIG. 2, the step 12 is an angle in the rotation direction of the impeller 10 with reference to a straight line connecting the rotation axis center Φ1 of the impeller 10 and the round center Φ2 of the tongue 6 of the casing 2. Is set in the range of at least 0 ° <θ <200 ° on the side surface 5 of the casing 2, more preferably in the range of 0 ° <θ <300 °. In consideration of the influence of the flow of high turbulent energy including the frequency component of NZ and that the range changes depending on the air volume, in order to reliably reduce the NZ sound, the vicinity of the end of winding of the scroll-like casing 2 This is because it is desirable to disperse and provide a large number of steps 12 in the range from the tongue 6 to about 300 °.

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
上記のように、スクロール状のケーシング２内の舌部６よりも下流側の側面５に、羽根車１０の回転軸方向の高さが不連続的に異なるとともに、鋭角な頂部１３を備えている段差１２を多数設けことにより、ケーシング２内の側面５に沿う空気流により段差１２の頂部１３からケーシング２の側面５に沿って下流側へと縦渦を含む流れ（図７（Ａ）参照）を形成することができる。 With the configuration described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
As described above, the height 5 in the rotational axis direction of the impeller 10 is discontinuously different from the side surface 5 on the downstream side of the tongue portion 6 in the scroll-like casing 2, and the sharp apex portion 13 is provided. By providing a large number of steps 12, a flow containing vertical vortices from the top 13 of the step 12 to the downstream side along the side surface 5 of the casing 2 due to the air flow along the side surface 5 in the casing 2 (see FIG. 7A). Can be formed.

このような縦渦は、比較的消滅しにくく、該縦渦を含む流れが多数の段差１２を介してケーシング２の側面５に層状をなすように形成されることによって、ケーシング２の出口付近で羽根車１０のファンブレード１１と舌部６との間からケーシング２内へと漏れ出るＮＺ周波数の圧力変動を伴う高乱流エネルギーの流れをケーシング２の側面５から離間させることができる。   Such a vertical vortex is relatively difficult to disappear, and a flow including the vertical vortex is formed so as to form a layer on the side surface 5 of the casing 2 through a large number of steps 12, so that the vicinity of the outlet of the casing 2 is formed. The flow of high turbulent energy accompanying the pressure fluctuation of the NZ frequency leaking into the casing 2 from between the fan blade 11 and the tongue 6 of the impeller 10 can be separated from the side surface 5 of the casing 2.

これによって、ＮＺ周波数の圧力変動を伴う高乱流エネルギーの流れが直接ケーシング２の側面５と干渉するのを阻止することができ、このため、高乱流エネルギーの流れがケーシング２の側面５と干渉することにより発生されるＮＺ騒音のピーク値を十分に低減することができる。図１０には、横軸に周波数［Ｈｚ］、縦軸に音圧レベル［ｄＢ］を取ったときのＮＺ騒音の周波数分析結果が示されている。図中の破線が従来技術よる波形、実線が本発明による波形であり、従来技術では現れていたＮＺのピーク値Ｐが本発明によって消滅され、ＮＺ騒音が十分低減されていることが解かる。   This can prevent the flow of high turbulent energy with pressure fluctuations at the NZ frequency from directly interfering with the side surface 5 of the casing 2, so that the flow of high turbulent energy flows with the side surface 5 of the casing 2. The peak value of the NZ noise generated by the interference can be sufficiently reduced. FIG. 10 shows the frequency analysis result of NZ noise when the horizontal axis represents frequency [Hz] and the vertical axis represents sound pressure level [dB]. In the figure, the broken line is the waveform according to the prior art, and the solid line is the waveform according to the present invention. It can be seen that the NZ peak value P, which appeared in the prior art, is eliminated by the present invention, and the NZ noise is sufficiently reduced.

しかも、上記段差１２によって発生される縦渦は、空気流れ方向の軸周りに発生する縦型の渦であるため、空気流れに対する抵抗を減らすことができる。従って、段差１２を設けることによる風量の低下やファン動力の増大を抑制することができ、多翼遠心ファン１を高性能化することができる。   Moreover, since the vertical vortex generated by the step 12 is a vertical vortex generated around an axis in the air flow direction, resistance to the air flow can be reduced. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the air volume and an increase in fan power due to the provision of the step 12, and to improve the performance of the multiblade centrifugal fan 1.

また、本実施形態においては、多数の段差１２が、羽根車１０の回転方向に互いに隣接する段差１２の頂部１３の間隔と、ファンブレード１１の平均ピッチ（ファンブレード１１が不等ピッチで設けられる場合があるため）とが最小公倍数を持たないように設けられている。このため、ファンブレード１１と段差１２との間の干渉の位相を周期的にずらすことができ、ファンブレード１１と段差１２との干渉によるＮＺ音の発生をも防止することができる。   Further, in the present embodiment, a large number of steps 12 are provided at intervals between the tops 13 of the steps 12 adjacent to each other in the rotation direction of the impeller 10 and the average pitch of the fan blades 11 (the fan blades 11 are provided at unequal pitches. Are provided so as not to have the least common multiple. For this reason, the phase of the interference between the fan blade 11 and the step 12 can be periodically shifted, and the generation of NZ sound due to the interference between the fan blade 11 and the step 12 can also be prevented.

加えて、段差１２の内周側（羽根車１０の回転軸中心Φ１側）に突出した面の端辺のうち、上流方向（羽根車１０の回転方向と反対方向）に対向する辺と空気流れ方向とがなす傾斜角Δが、３０°±１０°の範囲に設定されている。このため、段差１２自体が空気流に対して大きな抵抗となることがなく、段差１２およびそれによって形成される縦渦による圧損の増大を最小限に抑えることができ、ＮＺ騒音を低減しながら、風量の低下およびファン動力の増大を抑制することができる。   In addition, among the edges of the surface protruding to the inner peripheral side of the step 12 (on the rotation axis center Φ1 side of the impeller 10), the air flow and the side facing the upstream direction (the direction opposite to the rotation direction of the impeller 10) An inclination angle Δ formed by the direction is set in a range of 30 ° ± 10 °. For this reason, the step 12 itself does not become a large resistance to the air flow, and an increase in pressure loss due to the step 12 and the vertical vortex formed thereby can be minimized, while reducing NZ noise, A decrease in air volume and an increase in fan power can be suppressed.

さらに、本実施形態では、段差１２を羽根車１０の回転軸中心Φ１とケーシング２の舌部６のアール中心Φ２とを結ぶ直線を基準にして羽根車１０の回転方向への角度をθとしたとき、ケーシング２の側面５における少なくとも０°＜θ＜２００°の範囲、より好ましくは０°＜θ＜３００°の範囲に設けている。このため、ファンブレード１１と舌部６との隙間からケーシング２内へと漏れ出るＮＺ周波数の圧力変動を伴う高乱流エネルギーの流れの影響が及ぶ可能性があるスクロール状ケーシング２の巻き終り付近までの側面５の略全域において、該流れをケーシング２の側面５から離間し、その流れが直接ケーシング２の側面５と干渉するのを阻止することができる。従って、ケーシング２の側面５上で発生するＮＺ騒音を確実に低減することができる。   Further, in the present embodiment, the angle in the rotational direction of the impeller 10 is defined as θ with respect to the straight line connecting the step 12 with the rotational axis center Φ1 of the impeller 10 and the rounded center Φ2 of the tongue 6 of the casing 2. In this case, the side surface 5 of the casing 2 is provided at least in the range of 0 ° <θ <200 °, more preferably in the range of 0 ° <θ <300 °. For this reason, the vicinity of the end of winding of the scroll-like casing 2 that may be affected by the flow of high turbulent energy accompanying pressure fluctuation of the NZ frequency leaking into the casing 2 from the gap between the fan blade 11 and the tongue 6 The flow can be separated from the side surface 5 of the casing 2 over substantially the entire area of the side surface 5 until the flow is prevented from directly interfering with the side surface 5 of the casing 2. Therefore, the NZ noise generated on the side surface 5 of the casing 2 can be reliably reduced.

また、上記の如く、ＮＺ騒音を低減できるとともに、風量の低下やファン動力の増大を抑制できる高性能の多翼遠心ファン１を空気調和機の空気送風用ファンに適用することによって、空気調和機の一層の低騒音化および高性能化を図ることができる。   In addition, as described above, by applying the high-performance multi-blade centrifugal fan 1 that can reduce NZ noise and can suppress a decrease in air volume and an increase in fan power to an air blowing fan of an air conditioner, an air conditioner Further noise reduction and higher performance can be achieved.

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図４ないし図６を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、ケーシング２の側面５に設けられる段差１２Ａの方向が異なっている。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態では、ケーシング２の成形性を考慮して、段差１２Ａの配置方向が特定されている。つまり、この種多翼遠心ファンにおいて、空調用に用いられるものは、ケーシング２が樹脂製とされ、射出成形するために上下２分割構造とされている。この場合、ケーシング２は、羽根車１０の回転軸方向に上下に２分割されるので、段差１２Ａは、図４に示されるように、回転軸方向の高さが最大である頂部１３Ａがケーシング２の分割面方向を向くように配置される。 [Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In the present embodiment, the direction of the step 12A provided on the side surface 5 of the casing 2 is different from the first embodiment described above. Since other points are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.
In the present embodiment, the arrangement direction of the step 12A is specified in consideration of the moldability of the casing 2. That is, in this kind of multiblade centrifugal fan, the one used for air conditioning has a casing 2 made of resin and has a vertically divided structure for injection molding. In this case, since the casing 2 is vertically divided into two in the rotational axis direction of the impeller 10, the step 12 </ b> A has a top portion 13 </ b> A having a maximum height in the rotational axis direction as shown in FIG. 4. It arrange | positions so that it may face in the division surface direction.

具体的には、図５に示されるように、上下に２分割される上ケーシング２Ａと下ケーシング２Ａとの分割面２Ｃが、羽根車１０の回転軸方向の上方部に位置される場合は、下ケーシング２Ｂの側面５を上方部が拡がっている傾斜面とし、この傾斜されている側面５に頂部１３Ａが下ケーシング２Ｂの分割面２Ｃ方向を向くように多数の段差１２Ａが配置された構成とされる。これによって、側面５に段差１２Ａが設けられている下ケーシング２Ｂを上下方向に分離される金型によって容易に成形することが可能となる。   Specifically, as shown in FIG. 5, when the divided surface 2C of the upper casing 2A and the lower casing 2A divided into two in the vertical direction is located in the upper part in the rotational axis direction of the impeller 10, A configuration in which the side surface 5 of the lower casing 2B is an inclined surface whose upper portion is widened, and a number of steps 12A are arranged on the inclined side surface 5 so that the top portion 13A faces the dividing surface 2C direction of the lower casing 2B. Is done. Thus, the lower casing 2B having the step 12A on the side surface 5 can be easily formed by a mold that is separated in the vertical direction.

また、図６に示されるように、上下に２分割される上ケーシング２Ａと下ケーシング２Ｂとの分割面２Ｃが、羽根車１０の回転軸方向のほぼ中間部に位置される場合は、上下両ケーシング２Ａ，２Ｂの各側面５を下方部および上方部が拡がる傾斜面とし、この傾斜されている上下ケーシング２Ａ，２Ｂの各側面５に頂部１３Ａがそれぞれ分割面２Ｃの方向を向くように多数の段差１２Ａが配置された構成とされる。これによって、それぞれの側面５に段差１２Ａが設けられている上下ケーシング２Ａ，２Ｂを上下方向に分離される金型によって容易に成形することが可能となる。   In addition, as shown in FIG. 6, when the split surface 2C between the upper casing 2A and the lower casing 2B, which is split into two in the vertical direction, is positioned at a substantially intermediate portion in the rotational axis direction of the impeller 10, The side surfaces 5 of the casings 2A and 2B are inclined surfaces in which the lower portion and the upper portion expand, and a large number of the top portions 13A are directed to the dividing surfaces 2C on the inclined side surfaces 5 of the upper and lower casings 2A and 2B. The step 12A is arranged. Accordingly, the upper and lower casings 2A and 2B having the step 12A on each side surface 5 can be easily formed by a mold that is separated in the vertical direction.

なお、図６に示されるように、２分割された上下ケーシング２Ａ，２Ｂにそれぞれ段差１２Ａを設ける場合、上下のケーシング２Ａ，２Ｂに設けられる多数の段差１２Ａの頂部１３Ａの位置が羽根車１０の回転方向において一致しないように設けることが望ましい。   As shown in FIG. 6, when the step 12A is provided in each of the upper and lower casings 2A and 2B divided into two, the positions of the top portions 13A of the many steps 12A provided in the upper and lower casings 2A and 2B are the positions of the impeller 10. It is desirable to provide them so as not to coincide with each other in the rotation direction.

上記のように、ケーシング２を羽根車１０の回転軸方向に上下に２分割された上下ケーシング２Ａ，２Ｂにより構成し、段差１２Ａを回転軸方向の高さが最大である頂部１３Ａが上下ケーシング２Ａ，２Ｂの分割面２Ｃ方向を向くように配置した構成とすることによって、樹脂製スクロール状ケーシングを上下２分割構造としても、高さが最大である段差１２Ａの頂部１３Ａが上下ケーシング２Ａ，２Ｂの分割面２Ｃ方向を向くように配置されていることから、上下方向に離型される単純な金型を用いて上下ケーシング２Ａ，２Ｂを成形することができる。このため、側面に段差１２Ａを設けた上下ケーシング２Ａ，２Ｂを特殊な金型を用いることなく、射出成形等により容易に製造でき、コストアップを抑えることができる。   As described above, the casing 2 is constituted by the upper and lower casings 2A and 2B that are vertically divided into two in the rotation axis direction of the impeller 10, and the top portion 13A having the maximum height in the rotation axis direction is formed in the step 12A. 2B, the top 13A of the step 12A having the maximum height is formed between the upper and lower casings 2A and 2B even if the resin scroll-like casing has a vertically split structure. Since it is arranged so as to face the dividing surface 2C direction, the upper and lower casings 2A and 2B can be formed using a simple mold that is released in the vertical direction. For this reason, the upper and lower casings 2A and 2B provided with the step 12A on the side surface can be easily manufactured by injection molding or the like without using a special mold, and an increase in cost can be suppressed.

しかも、上下に２分割された上下ケーシング２Ａ，２Ｂの各側面５に設けられる多数の段差１２Ａを、互いの頂部１３Ａの位置が羽根車１０の回転方向において一致しないように設けているため、段差１２Ａの頂部１３Ａから発生される縦渦の発生箇所を周方向に分散させることができる。これによって、段差１２Ａにより発生される縦渦自体とファンブレード１１との干渉によるＮＺ音の発生をも防止することが可能となる。   In addition, a number of steps 12A provided on each side surface 5 of the upper and lower casings 2A and 2B divided into two vertically are provided so that the positions of the top portions 13A do not coincide with each other in the rotation direction of the impeller 10, The generation | occurrence | production location of the vertical vortex generated from the top part 13A of 12A can be disperse | distributed to the circumferential direction. As a result, it is possible to prevent generation of NZ sound due to interference between the vertical vortex itself generated by the step 12A and the fan blade 11.

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図７ないし図９を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１および第２実施形態に対して、ケーシング２の側面５に設けられる段差１２Ｂの構成が異なっている。その他の点については、第１および第２実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態においては、図７に示されるように、ケーシング２の側面５に設けられる多数の段差１２Ｂが、それぞれケーシング２の下流方向に向って階段状に連続的に成形された複数の段差１２Ｂによって構成されている。 [Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The present embodiment differs from the first and second embodiments described above in the configuration of the step 12B provided on the side surface 5 of the casing 2. Since other points are the same as those in the first and second embodiments, description thereof will be omitted.
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, a plurality of steps 12 </ b> B provided on the side surface 5 of the casing 2 are continuously formed in a stepped manner toward the downstream direction of the casing 2. It is constituted by.

この階段状に連続的に成形されている複数の段差１２Ｂは、図７（Ｂ）に示されるように、例えば、２０ｍｍピッチで連続的に１０個、隣接する段差１２Ｂの頂部１３Ｂの回転軸方向高さ位置が異なる位置となるように設けられている。また、この段差１２Ｂは、上記した如く、各段差１２Ｂの内周側（羽根車１０の回転軸中心Φ１側）に突出した面の端辺のうち、上流方向（羽根車１０の回転方向と反対方向）に対向する辺と空気流れ方向とがなす傾斜角Δが、３０°±１０°の範囲に設定されているともに、舌部６からケーシング２の下流方向に向ってその側面５における少なくとも０°＜θ＜２００°の範囲、より好ましくは０°＜θ＜３００°の範囲において、複数箇所に設けられている。   As shown in FIG. 7B, the plurality of steps 12B continuously formed in a staircase shape are, for example, 10 pieces continuously at a pitch of 20 mm, and the direction of the rotation axis of the top portion 13B of the adjacent step 12B. The height positions are different from each other. Further, as described above, the step 12B is in the upstream direction (opposite to the rotation direction of the impeller 10) of the edge of the surface protruding to the inner peripheral side (rotation axis center Φ1 side of the impeller 10) of each step 12B. The inclination angle Δ formed by the side facing the direction) and the air flow direction is set in a range of 30 ° ± 10 °, and at least 0 on the side surface 5 from the tongue 6 toward the downstream direction of the casing 2. They are provided at a plurality of locations in the range of ° <θ <200 °, more preferably in the range of 0 ° <θ <300 °.

さらに、成形上の都合から、図８に示されるように、上下に２分割構造とされる上ケーシング２Ａと下ケーシング２Ｂとの分割面２Ｃが、羽根車１０の回転軸方向の上方部に位置される場合は、下ケーシング２Ｂの側面５に階段状に連続的に成形されている多数の段差１２Ｂの各頂部１３Ｂが分割面２Ｃの方向を向くように段差１２Ｂが成形された構成とされる。これによって、側面５に段差１２Ｂが設けられている下ケーシング２Ｂを上下方向に分離される金型によって容易に成形することが可能となる。   Further, for convenience of molding, as shown in FIG. 8, the split surface 2C between the upper casing 2A and the lower casing 2B, which is vertically divided into two, is positioned at the upper portion of the impeller 10 in the rotational axis direction. In this case, the step 12B is formed such that the tops 13B of the many steps 12B that are continuously formed stepwise on the side surface 5 of the lower casing 2B face the direction of the dividing surface 2C. . Accordingly, the lower casing 2B having the step 12B on the side surface 5 can be easily formed by a mold that is separated in the vertical direction.

同様に、図９に示されるように、上下に２分割される上ケーシング２Ａと下ケーシング２Ｂとの分割面２Ｃが、羽根車１０の回転軸方向のほぼ中間部に位置される場合は、上下両ケーシング２Ａ，２Ｂの各側面５に階段状に連続的に成形されている多数の段差１２Ｂの各頂部１３Ｂがそれぞれ分割面２Ｃの方向を向くように段差１２Ｂが成形された構成とされる。これによって、それぞれ側面５に段差１２Ｂが設けられている上下ケーシング２Ａ，２Ｂを上下方向に分離される金型によって容易に成形することが可能となる。
なお、本実施形態の段差１２Ｂの段１４は、下流側に向って滑らかに薄くしていくことにより、段１４をなくしてもよい。 Similarly, as shown in FIG. 9, when the split surface 2C between the upper casing 2A and the lower casing 2B, which is split into two parts in the vertical direction, is positioned approximately in the middle in the rotational axis direction of the impeller 10, The steps 12B are formed such that the tops 13B of the many steps 12B that are continuously formed stepwise on the side surfaces 5 of the two casings 2A and 2B face the direction of the dividing surface 2C. Accordingly, the upper and lower casings 2A and 2B each having the step 12B on the side surface 5 can be easily formed by a mold that is separated in the vertical direction.
Note that the step 14 of the step 12B according to the present embodiment may be eliminated by smoothly thinning it toward the downstream side.

上記のように、段差１２Ｂを下流方向に階段状に連続的に複数個設け、少なくとも隣接する段差１２Ｂの頂部１３Ｂの回転軸方向高さ位置を互いに異なる位置に設けた構成とすることにより、下流方向に階段状に連続的に複数個設けられる段差１２Ｂによって回転軸方向に複数個の縦渦を層状（図７（Ａ）参照）に形成することができる。このため、高乱流エネルギーの流れがケーシング２の側面５と干渉することにより発生されるＮＺ騒音を低減することができる。また、上下２分割構造で上下方向に離型される単純な金型を用いて成形されるケーシング２に対しても容易に適用することができる。   As described above, a plurality of steps 12B are provided continuously in a stepwise manner in the downstream direction, and at least the heights in the rotational axis direction of the top portions 13B of the adjacent steps 12B are provided at different positions. A plurality of vertical vortices can be formed in a layered manner (see FIG. 7A) in the direction of the rotation axis by a plurality of steps 12B that are continuously provided stepwise in the direction. For this reason, NZ noise generated when the flow of high turbulent energy interferes with the side surface 5 of the casing 2 can be reduced. Further, the present invention can be easily applied to the casing 2 that is molded using a simple mold that is separated in the vertical direction in a vertically divided structure.

さらに、本実施形態における階段状に連続的に成形された複数の段差１２Ｂも、各段差１２Ｂの内周側（羽根車１０の回転軸中心Φ１側）に突出した面の端辺のうち、上流方向（羽根車１０の回転方向と反対方向）に対向する辺と空気流れ方向とがなす傾斜角Δが、３０°±１０°の範囲に設定されているともに、舌部６からケーシング２の下流方向に向ってその側面５における少なくとも０°＜θ＜２００°の範囲、より好ましくは０°＜θ＜３００°の範囲において、複数箇所に設けられているため、上記した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。   Furthermore, the plurality of steps 12B continuously formed in a staircase pattern in the present embodiment is also upstream of the end sides of the surfaces protruding to the inner peripheral side (rotation shaft center Φ1 side of the impeller 10) of each step 12B. The inclination angle Δ formed by the side facing the direction (the direction opposite to the direction of rotation of the impeller 10) and the air flow direction is set in the range of 30 ° ± 10 °, and from the tongue 6 to the downstream of the casing 2 Since it is provided in a plurality of locations in the range of at least 0 ° <θ <200 °, more preferably in the range of 0 ° <θ <300 ° on the side surface 5 in the direction, the same as in the first embodiment described above. The effect of can be obtained.

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、樹脂製の上下２分割構造のケーシングを有する多翼遠心ファンについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、板金製のケーシングを備えた多翼遠心ファンにも同様に適用することができる。また、空気調和機用の多翼遠心ファンにも同様に適用できることは云うまでもない。   In addition, this invention is not limited to the invention concerning the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can change suitably. For example, in the above-described embodiment, a multiblade centrifugal fan having a resin-made upper and lower divided casing has been described. However, the present invention is not limited to this, and a multiblade centrifugal fan having a sheet metal casing is provided. It can be similarly applied to. Needless to say, the present invention can be similarly applied to a multiblade centrifugal fan for an air conditioner.

１ 多翼遠心ファン
２ ケーシング
２Ａ 上ケーシング
２Ｂ 下ケーシング
２Ｃ 分割面
５ 側面
６ 舌部
１０ 羽根車
１１ ファンブレード
１２，１２Ａ，１２Ｂ 段差
１３，１３Ａ，１３Ｂ 頂部
Δ 段差の傾斜角
θ 舌部から回転方向への角度
Φ１ 回転軸中心
Φ２ 舌部のアール中心
1 Multiblade Centrifugal Fan 2 Casing 2A Upper Casing 2B Lower Casing 2C Dividing Surface 5 Side 6 Tongue 10 Impeller 11 Fan Blade 12, 12A, 12B Step 13, 13A, 13B Top Δ Inclination Angle of Step θ Angle Φ1 Center of rotation axis Φ2 Earl center of tongue

Claims (9)

スクロール状ケーシング内に多数枚のファンブレードを備えた羽根車が回転自在に設けられている多翼遠心ファンにおいて、
前記ケーシング内の舌部よりも下流側の側面に、前記羽根車の回転軸方向の高さが不連続的に異なるとともに、鋭角な頂部を備えている段差が多数設けられていることを特徴とする多翼遠心ファン。 In a multiblade centrifugal fan in which an impeller having a large number of fan blades is rotatably provided in a scroll casing,
The side surface on the downstream side of the tongue in the casing is provided with a number of steps having discontinuous height differences in the rotational axis direction of the impeller and having sharp apexes. Multi-blade centrifugal fan. 前記多数の段差は、前記羽根車の回転方向に互いに隣接する前記段差の頂部の間隔と、前記ファンブレードの平均ピッチとが最小公倍数を持たないように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の多翼遠心ファン。   The plurality of steps are provided such that an interval between tops of the steps adjacent to each other in a rotation direction of the impeller and an average pitch of the fan blades do not have a least common multiple. The multiblade centrifugal fan according to 1. 前記ケーシングは、前記羽根車の回転軸方向に上下に２分割され、前記段差は、前記回転軸方向の高さが最大である前記頂部が前記ケーシングの分割面方向を向くように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の多翼遠心ファン。   The casing is vertically divided into two in the direction of the rotation axis of the impeller, and the step is arranged so that the top portion having the maximum height in the direction of the rotation axis faces the dividing surface direction of the casing. The multiblade centrifugal fan according to claim 1, wherein the multiblade centrifugal fan is provided. 前記２分割されたケーシングには、上下ケーシングの側面に多数の前記段差が互いの頂部の位置が前記羽根車の回転方向に一致しないように設けられていることを特徴とする請求項３に記載の多翼遠心ファン。   The said 2 divided | segmented casing is provided with many said level | step differences in the side surface of an upper and lower casing so that the position of a mutual top part may not correspond with the rotation direction of the said impeller. Multi-blade centrifugal fan. 前記段差は、前記ケーシングの下流方向に向って階段状に連続的に複数個設けられ、少なくとも隣接する前記段差の頂部の前記回転軸方向高さ位置が互いに異なる位置に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の多翼遠心ファン。   The step is provided in a plurality of steps in a stepwise manner in the downstream direction of the casing, and at least the heights of the top portions of the adjacent steps in the rotational axis direction are different from each other. The multiblade centrifugal fan according to any one of claims 1 to 4. 前記段差の内周側に突出した面の端辺のうち、上流方向に対向する辺と空気流れ方向とがなす傾斜角Δが、３０°±１０°の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の多翼遠心ファン。   Of the end sides of the surface protruding to the inner peripheral side of the step, the inclination angle Δ formed by the side facing the upstream direction and the air flow direction is set in a range of 30 ° ± 10 °. The multiblade centrifugal fan according to any one of claims 1 to 5. 前記段差は、前記羽根車の回転軸中心Φ１と前記ケーシングの舌部のアール中心Φ２とを結ぶ直線を基準に前記羽根車の回転方向への角度をθとしたとき、前記ケーシング内の側面における少なくとも０°＜θ＜２００°の範囲に設けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の多翼遠心ファン。   The step is formed on a side surface in the casing when the angle in the rotation direction of the impeller is θ with reference to a straight line connecting the rotation axis center Φ1 of the impeller and the round center Φ2 of the tongue of the casing. The multiblade centrifugal fan according to claim 1, wherein the multiblade centrifugal fan is provided in a range of at least 0 ° <θ <200 °. 前記段差は、前記羽根車の回転軸中心Φ１と前記ケーシングの舌部のアール中心Φ２とを結ぶ直線を基準に前記羽根車の回転方向への角度をθとしたとき、前記ケーシング内の側面における好ましくは０°＜θ＜３００°の範囲に設けられていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載の多翼遠心ファン。   The step is formed on a side surface in the casing when the angle in the rotation direction of the impeller is θ with reference to a straight line connecting the rotation axis center Φ1 of the impeller and the round center Φ2 of the tongue of the casing. The multiblade centrifugal fan according to any one of claims 1 to 7, wherein the multiblade centrifugal fan is preferably provided in a range of 0 ° <θ <300 °. 空気送風用のファンとして、請求項１ないし８のいずれかに記載の多翼遠心ファンが搭載されていることを特徴とする空気調和機。
An air conditioner in which the multiblade centrifugal fan according to any one of claims 1 to 8 is mounted as a fan for blowing air.
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