JP5448874B2 - Multiblade centrifugal fan and air conditioner using the same - Google Patents
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Description
本発明は、スクロールケーシングを備え、該スクロールケーシング内に羽根車が回転自在に設けられてい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 including a scroll casing, and an impeller rotatably provided in the scroll casing, and an air conditioner using the same.
スクロール形状とされた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、スクロールケーシング01は、図5に示されるように、スクロール部(ケーシング側面)の羽根車02の回転軸04と直角な断面形状が、風路の起点となる舌部05を巻き始めとして、一定の拡がり角を有するスクロール曲線によって形成されている。
A multiblade centrifugal fan, in which an impeller having a plurality of fan blades is rotatably provided in a scroll-shaped casing, is widely used as a fan for blowing air in a refrigeration, air-conditioning or ventilator. . In such a multiblade centrifugal fan, as shown in FIG. 5, the
すなわち、スクロールケーシング01は、一般に、回転軸04の中心から舌部05までの半径をRO、舌部05を起点とした回転方向(時計回り方向)への任意の位置の角度(以下、中心角という。)をθ、この中心角θの位置における回転軸04の中心からの半径をRとしたとき、
R=RO×exp(α・θ)、 ただし、α;拡がり角
で与えられる対数螺旋形状とされている。
That is, the
R = R O × exp (α · θ), where α is a logarithmic spiral shape given by the divergence angle.
このような多翼遠心ファンでは、羽根車02が舌部05付近を通過するとき、羽根車02のブレード03における負荷や流動状態が大きく変化するため、舌部05を起点として巻き始めから或る角度の範囲において、スクロール部内での流れが不安定となって乱れやすく、この乱れの大きい気流(以下、高乱れ気流という。)がスクロールケーシング01の内面と干渉することにより、騒音の発生や効率の低下を招く要因となっている。図5中の矢印範囲は、流れが不安定となりやすい範囲を示している。
In such a multiblade centrifugal fan, when the
こうした中、特許文献1には、上記式におけるスクロールケーシングの中心角θの補正値βを、5°〜15°とするとともに、拡がり角αを、5.5°〜7°に設定することによって、性能向上と乱流騒音の低減を図ったものが提案されている。また、特許文献2には、スクロール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った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とともに、低騒音化を図ったものが提案されている。
Under such circumstances,
しかしながら、特許文献1に示されるように、一定の拡がり角αを持つスクロールケーシングの拡がり角αを5.5°〜7°に設定するだけでは、仮に性能の向上が図れたとしても、高乱れ気流がスクロールケーシングの内面と干渉することで発生する騒音を十分低減することはできない。また、拡がり角αを大きくすることによって、スクロールケーシングの外形が大型化するというマイナス面も無視できない等の課題を有している。
However, as shown in
さらに、特許文献2に示されるように、ケーシングの内面全体に突条や突起を設けたものでは、境界層内で気流を乱し、高乱れ気流による渦を分散させ、騒音を低減できるという機能を有するとしても、ケーシングの内面全域に流線と略直交する方向に突条もしくは突起を設けることによって、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等は避けられないという課題を有している。
Furthermore, as shown in
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、舌部下流域での高乱れ気流による騒音を十分に低減できるとともに、ファン効率の低下を抑制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 is capable of sufficiently reducing noise caused by highly turbulent airflow in the downstream area of the tongue, and capable of suppressing a decrease in fan efficiency and An object is to provide an air conditioner using the same.
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、舌部を巻き始めとして略一定の拡がり角を持つ曲線によって形成されるスクロールケーシングを備え、該スクロールケーシング内に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、前記スクロールケーシングは、そのスクロール部の前記羽根車の回転軸と直角な断面形状が、前記舌部を起点として前記羽根車の回転方向に所定の中心角範囲で、前記拡がり角が略一定の曲線に対して拡がり角が漸次大きくされた後、再び前記拡がり角が略一定の曲線に一致される局所的な膨らみ部を備え、該膨らみ部の内面には、内側に凸状とされた複数の突起が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 includes a scroll casing formed by a curved line having a substantially constant spread angle starting from the tongue, and an impeller is rotatably provided in the scroll casing. In the multiblade centrifugal fan, the scroll casing has a cross-sectional shape perpendicular to the rotation axis of the impeller of the scroll portion, and the expansion extends within a predetermined central angle range in the rotation direction of the impeller starting from the tongue. After the divergence angle is gradually increased with respect to the curve having a substantially constant angle, a local bulge portion is formed that has the divergence angle coincident with the substantially constant curve again, and the inner surface of the bulge portion protrudes inward. A plurality of protrusions having a shape are provided .
本発明によれば、舌部を巻き始めとして略一定の拡がり角を持つ曲線により形成されるスクロールケーシングにおいて、スクロール部の羽根車の回転軸と直角な断面形状が、舌部を起点として羽根車の回転方向に所定の中心角範囲で、拡がり角が略一定の曲線に対して拡がり角が漸次大きくされた後、再び拡がり角が略一定の曲線に一致される局所的な膨らみ部を備え、該膨らみ部の内面には、内側に凸状とされた複数の突起が設けられているため、羽根車が舌部付近を通過するとき、ブレードに対する負荷や流動状態が変化して羽根車から吹出される流れが不安定となって乱れ、その高乱れ気流がスクロールケーシングの内面と干渉することにより騒音発生やファン効率低下の要因となっていたが、該高乱れ気流を舌部下流域の所定の中心角範囲に設けられている局所的な膨らみ部によって減衰することにより、スクロールケーシング内面での圧力変動を小さくすることができる。従って、上記騒音を低減することができるとともに、ファン効率の低下を抑制することができる。また、膨らみ部の内面に設けた複数の突起によって膨らみ部を設けたことによるスクロールケーシングの有効流路面積の拡大をより滑らかにし、流路面積が急拡大することによる圧力損失の増大を抑えるとともに、羽根車から吹出される高乱れ気流による渦を突起によって分散し、スクロールケーシング内面に到達するまでに減衰することができ、その膨らみ部と突起との相乗効果によって、騒音低減効果を一段と向上することができる。 According to the present invention, in a scroll casing formed by a curved line having a substantially constant spread angle starting from the tongue portion, the cross-sectional shape perpendicular to the rotation axis of the impeller of the scroll portion is the impeller starting from the tongue portion. A local bulge portion in which the divergence angle is gradually increased with respect to a curve having a substantially constant divergence angle in a predetermined central angle range in the rotation direction of the azimuth, and then the divergence angle is matched with the substantially constant curve again. Since the inner surface of the bulge portion is provided with a plurality of protrusions that are convex inwardly, when the impeller passes near the tongue, the load on the blade and the flow state change, so that the blowout from the impeller However, the high turbulent airflow interferes with the inner surface of the scroll casing, causing noise and lowering fan efficiency. center By attenuated by local bulging portion provided on the range, it is possible to reduce the pressure fluctuation in the scroll casing inner surface. Therefore, the noise can be reduced, and a decrease in fan efficiency can be suppressed. Further, the expansion of the effective flow passage area of the scroll casing due to the provision of the bulge portion by the plurality of protrusions provided on the inner surface of the bulge portion is made smoother, and the increase in pressure loss due to the sudden expansion of the flow passage area is suppressed. The vortex caused by the highly turbulent air current blown out from the impeller can be dispersed by the protrusions and attenuated before reaching the inner surface of the scroll casing, and the noise reduction effect is further improved by the synergistic effect of the bulge part and the protrusions. be able to.
また、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、前記膨らみ部は、前記舌部を起点とした中心角が前記スクロールケーシング2の巻き角の概ね1/4巻き角程度の範囲に設けられていることを特徴とする。
Further, the multiblade centrifugal fan of the present invention is the above-described multiblade centrifugal fan, wherein the bulge portion has a central angle with the tongue portion as a starting point that is approximately a quarter turn angle of the
本発明によれば、膨らみ部が、舌部を起点とした中心角がスクロールケーシング2の巻き角の概ね1/4巻き角程度の範囲に設けられているため、羽根車から吹出される気流が不安定となって乱れが生じやすい中心角が1/4巻き角程度の範囲のみで、ケーシングの拡がり角を大きくし、高乱れ気流を減衰して圧力変動を小さくすることができ、一方、膨らみ部の下流域では、スクロールケーシングの拡がり角を適正値として高性能を維持することができる。つまり、多翼遠心ファンでは、一般に、スクロールケーシングの拡がり角は、4°〜6°が適正値とされており、大きくし過ぎると性能低下することが判っているので、上記範囲のみで拡がり角を大きくすることによって、高性能を維持しながら、高乱れ気流による騒音の発生や効率の低下を抑制することができる。
According to the present invention, since the bulge portion is provided in a range where the central angle starting from the tongue portion is approximately ¼ of the winding angle of the
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、前記膨らみ部は、前記拡がり角が少なくとも10°以上まで漸次大きくされた後、前記拡がり角が略一定の曲線に一致されるまで漸次小さく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 bulge portion is a curve having a substantially constant spread angle after the spread angle is gradually increased to at least 10 ° or more. It is characterized by being made gradually smaller until it is matched.
本発明によれば、膨らみ部の拡がり角が、少なくとも10°以上まで漸次大きくされた後、拡がり角が略一定の曲線に一致されるまで漸次小さくされているため、膨らみ部の拡がり角を10°以上まで漸次拡大して膨らみ部の大きさを十分大きくすることにより、高乱れ気流に対しての減衰効果を高め、効率的に圧力変動を小さくすることができる。従って、より大きな騒音低減効果を得ることができる。 According to the present invention, since the expansion angle of the bulge portion is gradually increased to at least 10 ° or more and then gradually decreased until the expansion angle matches a substantially constant curve, the expansion angle of the bulge portion is set to 10 By gradually enlarging to more than 0 ° and sufficiently increasing the size of the bulging portion, it is possible to enhance the damping effect on the highly turbulent air flow and efficiently reduce the pressure fluctuation. Therefore, a greater noise reduction effect can be obtained.
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、前記膨らみ部は、前記舌部を起点とした回転方向への中心角をθSとしたとき、前記拡がり角が最大となる位置が、15°≦θS≦60°の範囲に設定されていることを特徴とする。 Moreover, multi-blade centrifugal fan of the present invention, in any one of the multiblade centrifugal fan described above, wherein the bulge portion, when the central angle of the direction of rotation starting from the said tongue has a theta S, the spread angle Is set in a range of 15 ° ≦ θ S ≦ 60 °.
本発明によれば、膨らみ部が、舌部を起点とした回転方向への中心角をθSとしたとき、拡がり角が最大となる位置が、15°≦θS≦60°の範囲に設定されているため、舌部を最適位置に設定して、舌部におけるスクロールケーシングの巻き終り域からの逆流を抑制すると同時に、舌部の下流域で高乱れ気流による圧力変動が最大となる領域と膨らみ部の拡がり角が最大となる位置とを対応させることにより高乱れ気流の減衰効果を高め、効率的に圧力変動を小さくすることができる。従って、より大きな騒音低減効果を得ることができる。 According to the present invention, when the bulging portion has a central angle in the rotation direction starting from the tongue as θ S , the position at which the divergence angle becomes maximum is set in a range of 15 ° ≦ θ S ≦ 60 °. Therefore, the tongue is set to the optimum position to suppress the reverse flow from the end of the scroll casing at the tongue, and at the same time, the region where the pressure fluctuation due to highly turbulent air current is maximized in the downstream area of the tongue. Corresponding to the position where the expansion angle of the bulge portion is maximized can enhance the attenuation effect of the highly turbulent air flow, and can effectively reduce the pressure fluctuation. Therefore, a greater noise reduction effect can be obtained.
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、前記複数の突起は、その先端を繋いだ曲線が、前記拡がり角が略一定の曲線と概ね一致する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 any one of the above-described multiblade centrifugal fans, wherein the plurality of protrusions have a curve connecting the tips thereof substantially matching a curve having a substantially constant spread angle. It is provided.
本発明によれば、複数の突起の先端を繋いだ曲線が、拡がり角が略一定の曲線と概ね一致するように設けられているため、拡がり角を略一定とした曲線により形成されるスクロールケーシングに対し、スクロールケーシングの有効流路面積を実質的に一致させ、膨らみ部および突起を設けたことによる圧力損失の実質的な増加を無くすることができる。従って、拡がり角が略一定のものと実質的に同一の性能を得ながら、膨らみ部および突起を設けたことによる騒音低減効果およびファン効率低下抑制効果を得ることができる。 According to the present invention, since the curve connecting the tips of the plurality of protrusions is provided so as to substantially coincide with the curve having a substantially constant spread angle, the scroll casing is formed by a curve having a substantially constant spread angle. On the other hand, the effective flow path area of the scroll casing is substantially matched, and a substantial increase in pressure loss due to the provision of the bulging portion and the protrusion can be eliminated. Therefore, it is possible to obtain the noise reduction effect and the fan efficiency reduction suppression effect due to the provision of the bulging portion and the protrusion, while obtaining substantially the same performance as that having a substantially constant divergence angle.
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されている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 multi-blade centrifugal fan described in any of the 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として、上述のいずれかの多翼遠心ファンが搭載されているため、空気送風用のファンとして、上述の如く騒音を低減できるとともに、ファン効率の低下を抑制することが可能な多翼遠心ファンを搭載することができ、従って、運転音の低減およびファン効率の向上を図り、空気調和機の一層の低騒音化、高性能化を実現することができる。 According to the present invention, since any one of the above-described multiblade centrifugal fans is mounted as an air blowing fan mounted on an air conditioner, noise can be reduced as described above as an air blowing fan. At the same time, a multi-blade centrifugal fan that can suppress the decrease in fan efficiency can be installed. Therefore, the operation noise is reduced and the fan efficiency is improved. Can be realized.
本発明の多翼遠心ファンによると、羽根車が舌部付近を通過するとき、ブレードに対する負荷や流動状態が変化して羽根車から吹出される流れが不安定となって乱れ、その高乱れ気流がスクロールケーシングの内面と干渉することにより騒音発生やファン効率低下の要因となっていたが、この高乱れ気流を舌部下流域の所定の中心角範囲に設けられている局所的な膨らみ部によって減衰することにより、スクロールケーシング内面での圧力変動を小さくすることができるため、上記騒音を低減することができるとともに、ファン効率の低下を抑制することができる。また、膨らみ部の内面に設けた複数の突起によって膨らみ部を設けたことによるスクロールケーシングの有効流路面積の拡大をより滑らかにし、流路面積が急拡大することによる圧力損失の増大を抑えるとともに、羽根車から吹出される高乱れ気流による渦を突起によって分散し、スクロールケーシング内面に到達するまでに減衰することができるため、膨らみ部と突起との相乗効果によって、騒音低減効果を一段と向上することができる。 According to the multiblade centrifugal fan of the present invention, when the impeller passes near the tongue, the load and flow state on the blade change and the flow blown from the impeller becomes unstable and turbulent. Interference with the inner surface of the scroll casing caused noise and reduced fan efficiency, but this highly turbulent airflow was attenuated by a local bulge in the predetermined central angle range downstream of the tongue. As a result, the pressure fluctuation on the inner surface of the scroll casing can be reduced, so that the noise can be reduced and the decrease in fan efficiency can be suppressed. Further, the expansion of the effective flow passage area of the scroll casing due to the provision of the bulge portion by the plurality of protrusions provided on the inner surface of the bulge portion is made smoother, and the increase in pressure loss due to the sudden expansion of the flow passage area is suppressed. Since the vortex caused by the highly turbulent air current blown out from the impeller can be dispersed by the protrusions and attenuated before reaching the inner surface of the scroll casing, the synergistic effect of the bulging part and the protrusions further improves the noise reduction effect be able to.
また、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、上述の如く騒音を低減できるとともに、ファン効率の低下を抑制することが可能な多翼遠心ファンを搭載することができるため、運転音の低減およびファン効率の向上を図り、空気調和機の一層の低騒音化、高性能化を実現することができる。 In addition, according to the air conditioner of the present invention, as a fan for blowing air, a multi-blade centrifugal fan that can reduce noise as described above and can suppress a decrease in fan efficiency can be mounted. The operation noise can be reduced and the fan efficiency can be improved, and the noise and performance of the air conditioner can be further reduced.
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。
[一実施形態]
以下、本発明の一実施形態について、図1ないし図4を用いて説明する。
図1には、本発明の一実施形態に係る多翼遠心ファンの平面図が示され、図2には、そのスクロールケーシングの膨らみ部の中心角と回転軸中心からの半径との関係説明図が示されている。
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.
[ One Embodiment]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is a plan view of a multiblade centrifugal fan according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of the relationship between the central angle of the bulging portion of the scroll casing and the radius from the center of the rotating shaft. It is shown.
The multiblade
スクロールケーシング2は、スクロール部(ケーシング側面)の羽根車7の回転軸8と直角な断面形状が、通風路の起点となる舌部3を巻き始めとして、一定の拡がり角αを持つ対数螺旋曲線4によって形成された渦巻き形状とされている。スクロールケーシング2の上面には、ベルマウスを有する空気吸込み口(図示省略)が設けられ、また、舌部3の上流側から接線方向に向けて空気吹出し口5が延長されている。このスクロールケーシング2の内部には、多数のブレード6を備えた羽根車7が、スクロールケーシング2の底面側に固定設置されているファンモータ(図示省略)の回転軸8に対して回転自在に支持されている。
The
上記多翼遠心ファン1では、ファンモータを介して羽根車7が時計回りに回転されることにより、ベルマウスを介して空気吸込み口から軸方向に吸い込まれた空気が羽根車7の複数枚のブレード6間を通って内周側から外周側へと遠心方向に圧送され、更に、この空気流が、スクロールケーシング2の内周面に沿って周方向へと送られ、吹出し口5から外部へと送出されるようになっている。
In the multiblade
羽根車7の回転により、上記の如く空気流が形成される中、スクロールケーシング2の舌部3付近において発生する逆流に対して、羽根車7のブレード6が通過することで発生する流れの乱れが原因で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。この乱流領域によって羽根車7から吹出される気流が不安定となり、乱れの大きな気流(高乱れ気流)となって舌部3の下流域へと流出され、これがスクロールケーシング2の内面と干渉することによって、騒音(NZ音)が発生している。
While the air flow is formed as described above by the rotation of the
本実施形態では、この高乱れ気流による渦を減衰し、スクロールケーシング2の内面と干渉を緩和するため、スクロールケーシング2に、スクロール部の羽根車7の回転軸8と直角な断面形状が、舌部3を起点として羽根車7の回転方向に所定の中心角θSの範囲で、拡がり角αが略一定の曲線Aに対して拡がり角αが漸次大きくされた後、再び拡がり角αが略一定の曲線Aに一致される局所的な膨らみ部9を設けた構成としている。
In the present embodiment, in order to attenuate the vortex caused by the highly turbulent air flow and reduce interference with the inner surface of the
この膨らみ部9は、舌部3の下流域で高乱れ気流が発生しやすいとされている、舌部3を起点とした中心角θSがスクロールケーシング2の巻き角の概ね1/4巻き角程度の範囲に設けられている。また、その拡がり角αは、一般に多翼遠心ファン1において適正値とされている拡がり角が4°〜6°(本例では、5°)で略一定の曲線Aに対して、拡がり角αが少なくとも10°以上(本例では、15°)まで漸次大きくされた後、拡がり角が5°で略一定の曲線Aに一致されるまで漸次小さくされた構成とされている。
The bulging
なお、スクロールケーシング2の拡がり角αを最大15°まで拡大した後、その下流域で拡がり角が5°で略一定の曲線Aに一致させるためには、拡がり角αが最大とされた位置から拡がり角を少なくとも5°よりも小さくしなければならず、本例では、拡がり角を4°として漸次小さくし、拡がり角が5°で略一定の曲線Aに一致させている。
In addition, after expanding the expansion angle α of the
また、膨らみ部9は、舌部3を起点とした回転方向への中心角をθSとしたとき、拡がり角αが15°で最大となる位置(ピーク位置)の中心角θSが、図3に示されるように、略40°とされている。この拡がり角αが最大となるピーク位置は、上記した中心角θSの範囲内において、好ましくは、15°≦θS≦60°の範囲に設定することができる。
Further, the bulging
なお、膨らみ部9の対数螺旋曲線4は、図2に示されるように、舌部3の回転軸8中心からの半径をRO、中心角θN、θN+1位置での半径をそれぞれRN、RN+1としたとき、
RN+1=RN×exp(αN+1・(θN+1−θN)) ただし、αN+1;拡がり角
で表すことができる。
As shown in FIG. 2, the
R N + 1 = R N × exp (α N + 1 · (θ N + 1 −θ N )) where α N + 1 ;
さらに、本実施形態においては、スクロールケーシング2の膨らみ部9の内面に、図4(A)に示されるように、内側に凸状とされた複数の突起10が設けられた構成とされている。該突起10は、例えば、図4(B)に示されるように、半球状の突起10Aであってもよいし、あるいは図4(C)に示されるように、上方側ほど径が小さくされた半円柱状の突起10Bであってもよく、様々に形状の突起とすることができる。特に、射出成形される樹脂製スクロールケーシング2の場合は、上下に2分割構造とされるケーシングの分割面側に向って型の抜き勾配を有する突起10Bのような形状とすることが望ましい。Furthermore, in this embodiment, it is set as the structure by which
また、これらの突起10,10A,10Bは、図4(A)に示されるように、複数の突起10,10A,10Bの先端を繋いだ曲線が、拡がり角αが略一定の曲線Aと概ね一致するように設けるのが望ましい。Further, as shown in FIG. 4 (A), these
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。
上記したように、多翼遠心ファン1では、舌部3付近において乱れの大きい乱流領域が生じ、この乱流領域によって羽根車7から吹出される気流が不安定となり、乱れの大きい気流(高乱れ気流)となって舌部3の下流域へと流出される。この高乱れ気流が舌部3の下流域において、スクロールケーシング2の内面と干渉することによって、騒音の発生やファン効率の低下の要因となる。
With the configuration described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
As described above, in the multiblade
しかるに、本実施形態では、高乱れ気流がスクロールケーシング2の内面と干渉して圧力変動が大きくなる、舌部3を起点とした中心角がθSの範囲の領域に、拡がり角αが最大15°まで漸次拡大されている局所的な膨らみ部9を設けており、この膨らみ部9によって高乱れ気流による渦を減衰するようにしている。このため、スクロールケーシング2の内面での圧力変動を緩和することができ、上記騒音を低減することができるとともに、ファン効率の低下を抑制することができる。なお、膨らみ部9を設けたことによって、2dB程度の騒音低減効果が得られる。
However, in the present embodiment, the turbulent airflow interferes with the inner surface of the
また、膨らみ部9が、舌部を起点とした中心角θSがスクロールケーシング2の巻き角の概ね1/4巻き角程度の範囲に設けられているため、羽根車7から吹出される気流が不安定となって乱れが生じやすい中心角θSが1/4巻き角の範囲のみで、ケーシング2の拡がり角αを大きくし、高乱れ気流を減衰して圧力変動を小さくすることができる。一方、膨らみ部9の下流域では、スクロールケーシング2の拡がり角αを多翼遠心ファン1としての適正値である4°〜6°(本例では、5°)として高い性能を維持することができる。
Further, since the bulging
つまり、本実施形態にかかる多翼遠心ファン1では、一般に、スクロールケーシング2の拡がり角αは、4°〜6°が適正値とされており、大きくし過ぎると性能が低下するとされているが、舌部3を起点とした中心角θSが上記の範囲のみで拡がり角αを大きくした構成とすることによって、それ以外の領域では、拡がり角αを適正値の例えば5°に設定して高性能を維持しながら、高乱れ気流による騒音の発生や効率の低下を抑制することが可能となる。
That is, in the multiblade
また、膨らみ部9の拡がり角αが、少なくとも10°以上、本実施形態では最大15°まで漸次大きくされた後、拡がり角αが5°で略一定の曲線Aに一致されるまで漸次小さくされるようにしている。このため、膨らみ部9の大きさを十分大きくし、膨らみ部9での高乱れ気流に対しての減衰効果を十分に高め、効率的に圧力変動を緩和することが可能となる。従って、より大きな騒音低減効果を得ることができる。
In addition, after the bulging angle α of the bulging
さらに、本実施形態では、膨らみ部9が舌部3を起点とした回転方向への中心角をθSとしたとき、拡がり角αが最大となるピーク位置を、15°≦θS≦60°の範囲に設定している。このように、拡がり角αのピーク位置を、15°≦θS≦60°の範囲、具体的にはピーク位置の中心角θSを40°に設定し、舌部3を最適位置に設定して舌部3でのスクロールケーシング2の巻き終り域からの逆流を抑制すると同時に、舌部3の下流域で高乱れ気流による渦が最大となる領域と膨らみ部9の拡がり角αが最大となる位置とを対応させることによって、高乱れ気流の減衰効果を高め、効率的に圧力変動を緩和できるようにしている。このため、より大きな騒音低減効果を得ることができる。
Furthermore, in the present embodiment, when the central angle in the rotation direction of the bulging
また、上記の多翼遠心ファン1は、空気調和機における空気送風用のファンとして搭載することができる。このような多翼遠心ファン1を空気送風用ファンとして搭載することにより、空気調和機のファン騒音を低減することができるとともに、ファン効率の低下を抑制することができる。このため、運転音の低減およびファン効率の向上を図り、空気調和機の一層の低騒音化、高性能化を実現することができる。
Moreover, said multiblade
さらに、本実施形態では、膨らみ部9の内面に、内側に凸状とされた複数の突起10,10A,10Bを設けており、これによって、膨らみ部9を設けたことによるスクロールケーシング2の有効流路面積の拡大をより滑らかにし、流路面積が急拡大することによる圧力損失の増大を抑制することができる。また、羽根車7から吹出される高乱れ気流による渦を突起10,10A,10Bによって分散し、スクロールケーシング2の内面に到達するまでに更に減衰することができる。従って、膨らみ部9と突起10,10A,10Bとの相乗効果によって、騒音低減効果を一段と向上することができる。
Further, in the present embodiment, a plurality of
特に、複数の突起10,10A,10Bの先端を繋いだ曲線を、拡がり角αが略一定の曲線Aと概ね一致させることにより、拡がり角αを略一定とした曲線Aにより形成されるスクロールケーシング2に対して、スクロールケーシング2の有効流路面積を実質的に一致させ、膨らみ部9および突起10,10A,10Bを設けたことによる圧力損失の実質的な増加を略ゼロとすることができる。このため、拡がり角αが略一定のものと実質的に同一の高性能を得ながら、膨らみ部9および突起10,10A,10Bを設けたことによる騒音低減効果およびファン効率低下抑制効果を得ることが可能となる。
In particular, the scroll casing formed by the curve A having the divergence angle α substantially constant by making the curve connecting the tips of the plurality of
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、スクロールケーシング2の片面側から空気を吸込む片面吸込み型の多翼遠心ファン1について説明したが、両面吸込み型の多翼遠心ファンにも適用できることは云うまでもない。また、スクロールケーシング2は、樹脂製である必要はなく、金属製のケーシングを用いてもよいことはもちろんである。
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, the single-side suction type multi-blade
1 多翼遠心ファン
2 スクロールケーシング
3 舌部
4 対数螺旋曲線
7 羽根車
8 回転軸
9 膨らみ部
10,10A,10B 突起
A 拡がり角が略一定の曲線
θS 中心角
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記スクロールケーシングは、そのスクロール部の前記羽根車の回転軸と直角な断面形状が、前記舌部を起点として前記羽根車の回転方向に所定の中心角範囲で、前記拡がり角が略一定の曲線に対して拡がり角が漸次大きくされた後、再び前記拡がり角が略一定の曲線に一致される局所的な膨らみ部を備え、
該膨らみ部の内面には、内側に凸状とされた複数の突起が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 comprising a scroll casing formed by a curve having a substantially constant spread angle starting from the tongue, and an impeller is rotatably provided in the scroll casing.
The scroll casing has a cross-sectional shape perpendicular to the rotation axis of the impeller of the scroll portion, a curve having a substantially constant spread angle in a predetermined central angle range in the rotation direction of the impeller starting from the tongue portion. after the divergence angle is gradually increased, Bei local bulge which the divergence angle is matched to a substantially constant curve again added thereto in,
A multiblade centrifugal fan characterized in that a plurality of protrusions that are convex inward are provided on the inner surface of the bulge portion .
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