JP2002161897A - Centrifugal fluid machinery - Google Patents

Centrifugal fluid machinery

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JP2002161897A
JP2002161897A JP2000364279A JP2000364279A JP2002161897A JP 2002161897 A JP2002161897 A JP 2002161897A JP 2000364279 A JP2000364279 A JP 2000364279A JP 2000364279 A JP2000364279 A JP 2000364279A JP 2002161897 A JP2002161897 A JP 2002161897A
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impeller
noise
frequency
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靖 高野
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眞徳 渡部
Hiromi Kobayashi
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a low noise with an inexpensive structure while maintaining a high efficiency in a centrifugal fluid machinery. SOLUTION: A resonance frequency in a flow passage space including gap spaces 7, 8 between a centrifugal impeller 2 and casings 12, 13 is analyzed. When a blade passing sound frequency N×Zi generated in the case where the centrifugal impeller 2 is rotated at a rotation frequency N or n degree higher harmonic component n×N×Zi is coincident with the resonance frequency f obtained by an analysis, it is judged whether or not a noise is amplified. Thereby, an operation at a singular or plural rotation frequency at which the noise obtained by this judgment amplifies or a rotation frequency near the rotation frequency is avoided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、遠心型流体機械に
係り、特に遠心圧縮機や電気掃除機の電動送風機等とし
て用いられる羽根付きディフューザを持つ遠心型流体機
械に好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a centrifugal fluid machine, and more particularly to a centrifugal fluid machine having a bladed diffuser used as a centrifugal compressor or an electric blower of a vacuum cleaner.

【0002】[0002]

【従来の技術】遠心型流体機械は、その効率向上のため
に、遠心羽根車の羽根付きディフューザを使用すること
が多い。しかしながら、遠心流体機械の遠心羽根車の出
口流速は周方向、すなわち羽根ピッチ方向に非一様であ
る。これにより、ディフューザには周期的に変動する流
れが流入することになり、この変動流れの周波数は遠心
羽根車の羽根通過周波数、すなわち(羽根枚数)×(回
転周波数)に等しくなる。このため、羽根無しディフュ
ーザに比べて羽根付きディフューザでは羽根通過周波数
で卓越した騒音が発生するという問題点があった。
2. Description of the Related Art A centrifugal fluid machine often uses a diffuser with blades of a centrifugal impeller in order to improve its efficiency. However, the outlet flow velocity of the centrifugal impeller of the centrifugal fluid machine is not uniform in the circumferential direction, that is, in the blade pitch direction. As a result, a periodically fluctuating flow flows into the diffuser, and the frequency of the fluctuating flow becomes equal to the blade passing frequency of the centrifugal impeller, that is, (number of blades) × (rotation frequency). For this reason, there is a problem in that a diffuser with blades generates more noise at the blade passing frequency than a diffuser without blades.

【0003】そこで、従来の遠心圧縮機としては、特開
平6−307392号公報(従来技術1)に示されてい
るように、遠心圧縮機騒音のうち翼通過周波数成分が減
少し、流路後半の摩擦損失も低減される遠心圧縮機を提
供するために、遠心羽根車と羽根付ディフューザを備え
る遠心圧縮機において、ディフューザは一対のディフュ
ーザ板と、その間の円形翼列形状の前縁半径が等しく長
さの異なる案内羽根とにより構成され、かつ隣合う長い
案内羽根の間には一枚以上の短い案内羽根が設置され、
案内羽根の総数は羽根車の羽根の数の1.5倍から1.
9倍とし、案内羽根の翼間流路のうち一部にのみスロー
トが形成されるようにしたものがある。
Therefore, as a conventional centrifugal compressor, as shown in JP-A-6-307392 (prior art 1), the blade passing frequency component of the centrifugal compressor noise is reduced, and In order to provide a centrifugal compressor in which the friction loss of the centrifugal compressor is also reduced, in a centrifugal compressor including a centrifugal impeller and a diffuser with blades, the diffuser has a pair of diffuser plates and a leading edge radius of a circular blade row shape therebetween is equal. It is composed of guide vanes of different lengths, and one or more short guide vanes are installed between adjacent long guide vanes,
The total number of guide blades is 1.5 to 1.
In some cases, the throat is formed only in a part of the inter-blade flow path of the guide blade.

【0004】また、従来の電気掃除機等に使用される電
動送風機としては、特開昭62−70695号公報(従
来技術2)に示されているように、モータにより駆動さ
れる遠心形インペラと、このインペラより送出された気
流をインペラ外周からモータへ導く通路を有するエアー
ガイドと、これらインペラ、エアーガイドを内包するケ
ーシングと、機器への取着用にケーシングの外周に覆着
したサポートゴムとを具備し、ケーシングのインペラ外
周近傍に穴を形成すると共に、この穴と対向してサポー
トゴムに凹部を形成し、電動送風機で特に問題となる高
周波音を低減しようとするものがある。
As a conventional electric blower used in a vacuum cleaner or the like, a centrifugal impeller driven by a motor as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-70695 (prior art 2) is known. An air guide having a passage for guiding the airflow sent from the impeller to the motor from the outer periphery of the impeller, a casing enclosing the impeller and the air guide, and a support rubber covered on the outer periphery of the casing for attachment to the device. In some cases, a hole is formed near the outer periphery of the impeller of the casing, and a concave portion is formed in the support rubber so as to face the hole to reduce high-frequency noise, which is particularly problematic in electric blowers.

【0005】さらに、従来の電気掃除機に用いられる電
動送風機としては、特開平8−164096号公報(従
来技術3)に示されているように、ディフューザを有す
る電動送風機において、ディフューザのそれぞれの羽根
の間に位置する複数の穴をディフューザ板に設け、この
ディフューザ板の裏側に前記穴と連通した空洞を設け、
その空洞部に吸音材を設けることにより、騒音を低減す
るものがある。
Further, as an electric blower used in a conventional vacuum cleaner, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-164,096 (prior art 3), in an electric blower having a diffuser, each blade of the diffuser is used. A plurality of holes located between the diffuser plate are provided, and a cavity communicating with the hole is provided on the back side of the diffuser plate,
In some cases, noise is reduced by providing a sound absorbing material in the cavity.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術1で
は、ディフューザの案内羽根の形状が複雑となり、その
案内羽根の枚数も増えるので、製造にあたってのコスト
が増大するという問題点があった。
However, the prior art 1 has a problem that the shape of the guide vanes of the diffuser is complicated and the number of guide vanes is increased, so that the manufacturing cost is increased.

【0007】また、従来技術2では、インペラの穴及び
サポートゴムの凹部が外周部にのみ形成されているた
め、インペラとケーシングとの隙間空間の半径方向全体
にわたる騒音低減を図るものではなく。騒音を十分に低
減できないという問題点があった。
Further, in the prior art 2, since the hole of the impeller and the concave portion of the support rubber are formed only on the outer peripheral portion, the noise is not reduced over the entire radial space of the gap between the impeller and the casing. There was a problem that noise could not be reduced sufficiently.

【0008】さらに、従来技術3では、ディフューザの
羽根の部分に開口部とそれと連通した空洞部があるた
め、流れの抵抗が増加することにより電動送風機の効率
が低下するという問題点があった。
Further, in the prior art 3, there is a problem that the efficiency of the electric blower is reduced due to an increase in flow resistance due to the presence of the opening and the cavity communicating with the opening at the blade portion of the diffuser.

【0009】そして、従来技術1から3においては、羽
根車とケーシングとの空隙空間を含む流路空間内での共
鳴周波数を解析し、その共鳴周波数と羽根通過音周波数
との一致を見て騒音の低減を図ることに関しては何ら記
載されていない。
In the prior arts 1 to 3, the resonance frequency in the flow path space including the space between the impeller and the casing is analyzed, and the resonance frequency is matched with the blade passing sound frequency to check the noise. No attempt is made to reduce this.

【0010】本発明の目的は、安価な構造で、高効率を
維持しながら、大幅な低騒音を実現可能な遠心型流体機
械を提供することにある。
[0010] An object of the present invention is to provide a centrifugal fluid machine that is inexpensive and that can achieve high noise while maintaining high efficiency.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の代表的な例は、羽根枚数Ziの羽根車羽根を
円周方向に複数設けた遠心羽根車と、前記遠心羽根車の
下流に配置され且つ羽根枚数Zdの案内羽根を円周方向
に複数設けたディフューザと、前記遠心羽根車の前後に
設置されたケーシングとを備える遠心型流体機械におい
て、前記遠心羽根車と前記ケーシングとの隙間空間を含
む流路空間内での共鳴周波数を解析すると共に、前記遠
心羽根車が回転周波数Nで回転する場合に発生する羽根
通過音周波数N×Ziまたはそのn次高調波成分n×N
×Ziと前記解析により得られた共鳴周波数とが一致す
るときに騒音が増幅するかどうかを判定することによ
り、この判定により得られた騒音が増幅する単数または
複数の回転周波数およびその近傍の回転周波数での運転
を避けるように構成したことにある。
A representative example of the present invention for achieving the above object is a centrifugal impeller provided with a plurality of impeller blades having a number of blades Zi in a circumferential direction, and a centrifugal impeller of the centrifugal impeller. In a centrifugal fluid machine including a diffuser arranged downstream and having a plurality of guide blades having the number of blades Zd in the circumferential direction, and a casing installed before and after the centrifugal impeller, the centrifugal impeller and the casing The resonance frequency in the flow path space including the gap space is analyzed, and the blade passing sound frequency N × Zi generated when the centrifugal impeller rotates at the rotation frequency N or its nth harmonic component n × N
By determining whether or not the noise is amplified when × Zi matches the resonance frequency obtained by the analysis, one or more rotation frequencies at which the noise obtained by this determination is amplified and the rotation around the rotation frequency are determined. The configuration is such that operation at a frequency is avoided.

【0012】好ましくは、前記遠心羽根車が回転周波数
Nで回転する場合に発生する羽根通過音周波数N×Zi
と前記解析により得られた共鳴周波数とが一致するとき
に行なう騒音が増加するかどうかの判定は、前記共鳴周
波数に対応する共鳴モードの前記遠心羽根車の周方向の
モードの次数mが、M1=mod(Zi、Zd)または
M2=Zd−mod(Zi、Zd)と一致するときに、
騒音が増加する共鳴周波数と判定するようにしたことに
ある。
Preferably, the blade passing sound frequency N × Zi generated when the centrifugal impeller rotates at a rotation frequency N
And whether or not noise increases when the resonance frequency obtained by the analysis coincides is determined by determining whether the order m of the circumferential mode of the centrifugal impeller of the resonance mode corresponding to the resonance frequency is M1 = Mod (Zi, Zd) or M2 = Zd-mod (Zi, Zd),
This is to determine the resonance frequency at which the noise increases.

【0013】また、好ましくは、前記遠心羽根車が回転
周波数Nで回転する場合に発生する羽根通過音周波数の
n次高調波成分n×N×Ziと前記解析により得られた
共鳴周波数とが一致するときに行なう騒音が増加するか
どうかの判定は、前記共鳴周波数に対応する共鳴モード
の前記遠心羽根車の周方向のモードの次数mが、M1=
mod(nZi、Zd)またはM2=Zd−mod(n
Zi、Zd)と一致するときに、騒音が増加する共鳴周
波数と判定するようにしたことにある。
Preferably, the n-th harmonic component n × N × Zi of the blade passing sound frequency generated when the centrifugal impeller rotates at the rotation frequency N matches the resonance frequency obtained by the analysis. It is determined whether or not the noise to be performed increases when the order m of the circumferential mode of the centrifugal impeller of the resonance mode corresponding to the resonance frequency is M1 =
mod (nZi, Zd) or M2 = Zd-mod (n
Zi, Zd) is determined to be a resonance frequency at which noise increases.

【0014】上記目的を達成するための本発明の代表的
な別の例は、羽根車羽根を円周方向に複数設けた遠心羽
根車と、前記遠心羽根車の下流に配置され且つ案内羽根
を円周方向に複数設けたディフューザと、前記遠心羽根
車の前後に設置されたケーシングとを備える遠心型流体
機械において、前記遠心羽根車と前記ケーシングとの隙
間空間に面して前記ケーシング側に吸音手段を半径方向
に長い寸法で円周方向に延びる広い範囲にわたって設け
たことにある。
Another typical example of the present invention for achieving the above object is a centrifugal impeller provided with a plurality of impeller blades in a circumferential direction, and a centrifugal impeller arranged downstream of the centrifugal impeller and having a guide blade. In a centrifugal fluid machine including a plurality of diffusers provided in a circumferential direction and a casing installed before and after the centrifugal impeller, sound is absorbed in the casing side facing a clearance space between the centrifugal impeller and the casing. The means is provided over a wide area extending in the circumferential direction with a long dimension in the radial direction.

【0015】上記目的を達成するための本発明の代表的
な別の例は、羽根車羽根を円周方向に複数設けた遠心羽
根車と、前記遠心羽根車の下流に配置され且つ案内羽根
を円周方向に複数設けたディフューザと、前記遠心羽根
車の前後に設置されたケーシングとを備える遠心型流体
機械において、前記遠心羽根車と前記ケーシングとの隙
間空間内に円周方向に延びる騒音伝播遮蔽手段を設けた
ことにある。
Another typical example of the present invention for achieving the above object is a centrifugal impeller provided with a plurality of impeller blades in a circumferential direction, and a guide blade disposed downstream of the centrifugal impeller and having a guide blade. In a centrifugal fluid machine including a plurality of diffusers provided in a circumferential direction and a casing installed before and after the centrifugal impeller, noise propagation extending in a circumferential direction into a clearance space between the centrifugal impeller and the casing is provided. That is, a shielding means is provided.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施例を図を用
いて説明する。なお、第2実施例以降の実施例において
は第1実施例と重複する説明を省略する。また、各実施
例の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the second and subsequent embodiments, the description overlapping with the first embodiment will be omitted. The same reference numerals in the drawings of the respective embodiments indicate the same or corresponding components.

【0017】まず、本発明の第1実施例の遠心型流体機
械を図1から図5を用いて説明する。図1は本発明の第
1実施例の遠心型流体機械の要部断面図、図2は図1の
A−A断面図、図3は同遠心型流体機械を構成する手順
を示す説明図、図4は同遠心型流体機械の共鳴周波数の
解析結果と騒音実測値との比較説明図、図5は同遠心型
流体機械の隙間空間の共鳴周波数におけるモード図であ
る。
First, a centrifugal fluid machine according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a sectional view of a main part of a centrifugal fluid machine according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1, FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating a comparison between the analysis result of the resonance frequency of the centrifugal fluid machine and the measured noise value, and FIG. 5 is a mode diagram at the resonance frequency of the gap space of the centrifugal fluid machine.

【0018】遠心羽根車2は、駆動装置14の回転軸1
の先端部に固着され、駆動装置14による回転軸1の回
転に伴って回転される。また、遠心羽根車2は、円周方
向にわたって複数の羽根車羽根10が設けられ、前面中
央部から空気を吸込んで羽根車羽根10の間を通して外
周側面から外方に吹出すように構成されている。そし
て、駆動装置14は制御装置20により回転数制御され
る例えばモータである。
The centrifugal impeller 2 is provided with a rotating shaft 1 of a driving device 14.
And is rotated by the rotation of the rotating shaft 1 by the driving device 14. Further, the centrifugal impeller 2 is provided with a plurality of impeller blades 10 provided in a circumferential direction, and is configured to suck air from a front central portion and to blow out from an outer peripheral side surface between the impeller blades 10. I have. The driving device 14 is, for example, a motor whose rotation speed is controlled by the control device 20.

【0019】ケーシング12及びケーシング13は、遠
心羽根車2の前後に遠心羽根車2を包むように配置さ
れ、遠心羽根車2との間に隙間空間7、8を有してい
る。このケーシング12の最外周部には、スクロール6
が形成されている。そして、吸込管9は、遠心羽根車2
の前面中央部の吸込口と連通して吸込み通路を形成する
ように配置され、ケーシング12の前面に取付けられて
いる。
The casing 12 and the casing 13 are arranged so as to surround the centrifugal impeller 2 before and after the centrifugal impeller 2, and have clearance spaces 7, 8 between the casing 12 and the centrifugal impeller 2. A scroll 6 is provided on the outermost periphery of the casing 12.
Are formed. Then, the suction pipe 9 is connected to the centrifugal impeller 2.
Are arranged so as to form a suction passage in communication with a suction port at a central portion of the front surface of the casing 12, and are attached to the front surface of the casing 12.

【0020】ディフューザ11は、遠心羽根車2の下流
側の外周外方に全周にわたって設けられ、ディフューザ
板3、4とその間に位置する案内羽根5とから構成され
ている。ディフューザ板3はケーシング12内側に取付
けられ、ディフューザ板4はケーシング13の外周部と
共用して構成されている。案内羽根5は、図4で明らか
なように、円形翼列形状に複数枚設けられている。
The diffuser 11 is provided over the entire outer periphery on the downstream side of the centrifugal impeller 2 and is composed of diffuser plates 3 and 4 and the guide blades 5 located therebetween. The diffuser plate 3 is mounted inside the casing 12, and the diffuser plate 4 is shared with the outer peripheral portion of the casing 13. As shown in FIG. 4, a plurality of guide vanes 5 are provided in a circular cascade.

【0021】ここで、遠心型流体機械における騒音が発
生する理由を説明する。
Here, the reason why noise is generated in the centrifugal fluid machine will be described.

【0022】制御装置20の制御により駆動装置14が
駆動されると、回転軸1が回転され、これに伴って遠心
羽根車2が回転される。これにより、空気の流れは、図
1の矢印に示すように、吸込み管9から吸込まれ、回転
する羽根車羽根10より受ける遠心力により、加速され
てディフューザ11の方向に遠心羽根車2より放出され
る。この放出される流れは、図2に示した遠心羽根車2
に設置された羽根車羽根10から放出される流れの速度
ベクトルvに示されるように、羽根車羽根10の位置で
減速する。
When the driving device 14 is driven by the control of the control device 20, the rotating shaft 1 is rotated, and the centrifugal impeller 2 is rotated accordingly. Thereby, as shown by an arrow in FIG. 1, the air flow is accelerated by the centrifugal force received from the suction pipe 9 and received from the rotating impeller blades 10 and discharged from the centrifugal impeller 2 in the direction of the diffuser 11. Is done. The discharged flow is the centrifugal impeller 2 shown in FIG.
As shown by the velocity vector v of the flow emitted from the impeller blade 10 installed at the position, the speed is reduced at the position of the impeller blade 10.

【0023】このため、ディフューザ11に設けられた
案内羽根5の先端では、遠心羽根車2の回転周波数Nと
羽根車羽根枚数Ziの積である羽根通過音周波数(N×
Zi)およびその高調波成分(n×N×Zi)の周波数
での変動圧力を受けることとなる。この変動圧力により
図4に示した騒音の羽根通過音成分202が発生し、騒
音の騒音オーバオール値201を大きく増大させること
となる。この騒音の増加は、案内羽根5の先端に生じた
変動圧力により、流れの流路内で音響的な共鳴が起こっ
たために生ずるものである。
For this reason, at the tip of the guide blade 5 provided in the diffuser 11, the blade passing sound frequency (N × N × N) which is the product of the rotation frequency N of the centrifugal impeller 2 and the number Zi of impeller blades.
It receives a fluctuating pressure at the frequency of Zi) and its harmonic components (n × N × Zi). Due to the fluctuating pressure, the blade passing sound component 202 of the noise shown in FIG. 4 is generated, and the noise overall value 201 of the noise is greatly increased. This increase in noise is caused by acoustic resonance occurring in the flow channel due to the fluctuating pressure generated at the tip of the guide blade 5.

【0024】この流れの流路は、吸込み管9から遠心羽
根車2を経てディフューザ11を経由し、その下流にあ
るスクロール6と、遠心羽根車2の軸方向前後にあるケ
ーシンング12、13と遠心羽根車2との隙間空間7、
8より構成される。一般に音響的な共鳴は、周囲を囲ま
れた閉空間に近い形状の部位で発生するため、図1に示
す遠心型流体機械の流路内では、隙間空間7、8にて共
鳴が起こりやすい。
The flow path of this flow passes through the diffuser 11 from the suction pipe 9 through the centrifugal impeller 2, passes through the scroll 6, and the casings 12 and 13 located in front and rear of the centrifugal impeller 2 in the axial direction. Clearance space 7 with impeller 2,
8. Generally, acoustic resonance occurs in a portion having a shape close to a closed space that surrounds the surroundings. Therefore, resonance easily occurs in the gap spaces 7 and 8 in the flow path of the centrifugal fluid machine illustrated in FIG.

【0025】そこで、本発明では、図3に示すように、
まず、遠心羽根車2とケーシング12、13との隙間空
間7、8を含む流路内での共鳴周波数を解析し(ステッ
プ101)、さらに案内羽根5の先端に生じた変動圧力
周波数、すなわち、羽根通過音周波数(N×Zi)また
はその高調波成分(n×N×Zi)が共鳴周波数と一致
したときの騒音が増幅するかどうか及び騒音増幅範囲の
判定をし(ステップ102)、図4に示すように判定さ
れた騒音増幅範囲203の回転数での運転を避けるよう
に回転数を制御または回転数制限を行う(ステップ10
3)ように構成したことにより、遠心型流体機械の騒音
を低減するものである。これらの点について、以下に具
体的に説明する。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG.
First, the resonance frequency in the flow path including the clearance spaces 7 and 8 between the centrifugal impeller 2 and the casings 12 and 13 is analyzed (step 101), and the fluctuating pressure frequency generated at the tip of the guide blade 5, that is, It is determined whether or not noise is amplified when the blade passing sound frequency (N × Zi) or its harmonic component (n × N × Zi) matches the resonance frequency, and the noise amplification range is determined (step 102). Is controlled or the rotation speed is limited so as to avoid operation at the rotation speed of the noise amplification range 203 determined as shown in FIG.
With the configuration 3), the noise of the centrifugal fluid machine is reduced. These points will be specifically described below.

【0026】まず、共鳴周波数の解析方法101につい
て具体的に説明する。
First, the resonance frequency analysis method 101 will be specifically described.

【0027】隙間空間7、8は、それぞれケーシング1
2とディフューザ板3と遠心羽根車2、回転軸1とディ
フューザ板4とケーシング13とにより囲まれた二重の
円筒内空間を形成している。このため、共鳴周波数の解
析は、二重円筒内空間の共鳴周波数の解析問題として、
例えばマグロウヒル社1968年出版のモース、インガ
ード著のセオレティカルアクースティックス(P.M.
Morse、 K.U.Ingard:Theoret
ical Acoustics:Magraw−Hil
l(1968))、P356ページ記載のごとく、次の
手法を利用して求められる。
The clearance spaces 7 and 8 are respectively provided in the casing 1
2, a diffuser plate 3 and a centrifugal impeller 2, and a double cylindrical space surrounded by the rotating shaft 1, the diffuser plate 4 and the casing 13. Therefore, the analysis of the resonance frequency is an analysis problem of the resonance frequency in the space inside the double cylinder,
For example, Theoretic Acoustics (PM.
Morse, K.M. U. Ingard: Theoret
Ial Acoustics: Magraw-Hil
1 (1968)), as described on page 356, using the following method.

【0028】二重円筒内空間での音圧pは、隙間空間
7、8が回転軸方向に薄いために回転軸方向の音圧分布
を一定とし、音の角速度をωとして、半径方向w、円周
方向φの座標系で分解し、iを虚数単位とすると、次の
式(1)で表わされる。
The sound pressure p in the space inside the double cylinder is constant in the sound pressure distribution in the direction of the rotation axis because the gap spaces 7 and 8 are thin in the direction of the rotation axis. If i is decomposed in a coordinate system in the circumferential direction φ and i is an imaginary unit, it is expressed by the following equation (1).

【0029】[0029]

【数1】 ここで、式(1)を波動方程式(2)に代入すると、変
数の独立性から式(3)及び式(4)の2つの方程式が
得られる。
(Equation 1) Here, when the equation (1) is substituted into the wave equation (2), two equations of the equations (3) and (4) are obtained from the independence of the variables.

【0030】[0030]

【数2】 (Equation 2)

【数3】 (Equation 3)

【数4】 ここで、kは、波数であり、音の周波数fまたは角速度
ωに対して、k=ω/c=2πf/cの関係にある。
(Equation 4) Here, k is a wave number, and has a relationship of k = ω / c = 2πf / c with respect to the frequency f or the angular velocity ω of the sound.

【0031】式(3)及び式(4)の2つの方程式のう
ち、Φの一般解は、cos(mφ)、sin(mφ)
(mは周方向の共鳴モードの次数であり0以上の整数)
である。さらに、Rの一般解は、ベッセル関数Jm(k
×w)(第1種ベッセル関数または狭義のベッセル関
数)とNm(k×w)(第2種ベッセル関数またはノイ
マン関数)である。
Of the two equations (3) and (4), the general solution of Φ is cos (mφ), sin (mφ)
(M is the order of the resonance mode in the circumferential direction and is an integer of 0 or more)
It is. Further, the general solution of R is the Bessel function Jm (k
× w) (bessel function of the first kind or Bessel function in a narrow sense) and Nm (k × w) (Bessel function of the second kind or Neumann function).

【0032】二重円筒の外側(半径w1)と内側(半径
w2)の円筒の表面において、半径方向の粒子速度を0
とおき、式(4)を変形すると、次の式(5)となる。
On the outer (radius w1) and inner (radius w2) cylinder surfaces of the double cylinder, the particle velocity in the radial direction is set to 0.
Then, when equation (4) is modified, the following equation (5) is obtained.

【0033】[0033]

【数5】 このため、周方向の共鳴モードm=2と、隙間空間7ま
たは8の外側と内側の半径w1及びw2を式(5)に代
入して式(5)のF(k)=0を満足するkの値を求め
れば、隙間空間7または8の共鳴周波数を求めることが
できる。例えば周方向の共鳴モードm=2としたとき、
式(5)を満足するkの値を小さい方からk0、k1、
k2とすれば、それぞれのkでは半径方向にそれぞれ
0、1、2の節をもった図5に示す共鳴モードとなる。
このとき対応する共鳴周波数fは、f=(c/2π)k
により得られる。
(Equation 5) Therefore, the circumferential resonance mode m = 2 and the radii w1 and w2 outside and inside the gap space 7 or 8 are substituted into the expression (5) to satisfy F (k) = 0 in the expression (5). By obtaining the value of k, the resonance frequency of the gap space 7 or 8 can be obtained. For example, when the circumferential resonance mode is m = 2,
The value of k satisfying the expression (5) is changed from the smaller value to k0, k1,
Assuming that k2, each k has a resonance mode shown in FIG. 5 having nodes of 0, 1, and 2 in the radial direction.
At this time, the corresponding resonance frequency f is f = (c / 2π) k
Is obtained by

【0034】なお、共鳴周波数の解析方法としては、隙
間空間7、8を含む流路の有限要素法などによる固有値
解析を行うことにより、より精度の高い解析を行うこと
も可能である。
As a method of analyzing the resonance frequency, a more accurate analysis can be performed by performing an eigenvalue analysis of the flow path including the gaps 7 and 8 by a finite element method or the like.

【0035】次に、騒音増幅範囲の判定方法102につ
いて具体的に説明する。
Next, the method 102 for determining the noise amplification range will be specifically described.

【0036】図1の隙間空間7、8で共鳴を引き起こす
為には、式(5)の解である共鳴周波数fにおいて、円
周方向にモード次数mの加振力が存在しなければならな
い。円周方向のモードは、遠心型流体機械の遠心羽根車
2が羽根枚数Ziとし、ディフューザ11が羽根枚数Z
dとするとき、次のようにして求めることができる。
In order to cause resonance in the clearance spaces 7 and 8 in FIG. 1, an exciting force having a mode order m must exist in the circumferential direction at the resonance frequency f which is a solution of the equation (5). The circumferential mode is such that the centrifugal impeller 2 of the centrifugal fluid machine has the number of blades Zi, and the diffuser 11 has the number of blades Z.
When d is obtained, it can be obtained as follows.

【0037】図2に示すように、遠心羽根車2上の羽根
10aによる変動圧力が案内羽根5aと干渉する位置に
ある状態において、遠心羽根車2の回転周波数をNとす
ると、羽根10aが次に案内羽根5bと干渉するまでの
時間Tは次の式(6)となる。
As shown in FIG. 2, if the rotational frequency of the centrifugal impeller 2 is set to N in a state where the fluctuation pressure of the blade 10a on the centrifugal impeller 2 interferes with the guide blade 5a, the blade 10a The time T until the interference with the guide blade 5b is given by the following equation (6).

【0038】 T=1/(N×Zd) (6) また、遠心羽根車2とディフューザ11の案内羽根5間
の干渉がおこる羽根通過音周波数は遠心羽根車2の回転
周波数Nと遠心羽根車2の羽根枚数Ziの積N×Ziで
ある。この羽根通過音周波数で、羽根10aが案内羽根
5aと干渉したあと、次の案内羽根5bと干渉するまで
の時間Tの間に、羽根通過音周波数での音の位相は次の
式(7)のθだけ進む。すなわち、案内羽根5bの先端
の変動圧力の位相は、案内羽根5aの先端の変動圧力の
位相を基準にとると、次の式(7)のθだけ遅れた位相
の波形となる。
T = 1 / (N × Zd) (6) Further, the blade passing sound frequency at which interference between the centrifugal impeller 2 and the guide blade 5 of the diffuser 11 occurs is determined by the rotation frequency N of the centrifugal impeller 2 and the centrifugal impeller. This is the product N × Zi of the number of blades Zi of 2. At this blade passing sound frequency, during the time T until the blade 10a interferes with the guide blade 5a after interfering with the guide blade 5a, the phase of the sound at the blade passing sound frequency is expressed by the following equation (7). Advance by θ. That is, the phase of the fluctuating pressure at the tip of the guide blade 5b has a waveform delayed by θ in the following equation (7) with reference to the phase of the fluctuating pressure at the tip of the guide blade 5a.

【0039】 θ=2πT/(1/(N×Zi))=2πZi/Zd (7) 従って、隙間空間7、8の外周に、ディフューザ11の
Zd枚の案内羽根5のそれぞれの位置に対応して、遠心
羽根車2の回転方向に位相がθずつ遅れた音源が存在す
ることになる。ここで、θの値は、上述の式(7)よ
り、例えばZi>Zdのときには2πを越える。θの実
際の位相は2πおよびその整数倍の値を加減しても変化
しないので、最も共鳴の起こりやすい低次の値とするた
め、次の式(8)で2π以下のθ1に変換した値を用い
る。
Θ = 2πT / (1 / (N × Zi)) = 2πZi / Zd (7) Accordingly, the outer periphery of the clearance spaces 7 and 8 corresponds to the respective positions of the Zd guide blades 5 of the diffuser 11. Thus, there is a sound source whose phase is delayed by θ in the rotation direction of the centrifugal impeller 2. Here, the value of θ exceeds 2π when, for example, Zi> Zd from the above-mentioned equation (7). Since the actual phase of θ does not change even if 2π and its integral multiple are added or subtracted, a value converted to θ1 of 2π or less in the following equation (8) in order to obtain a low-order value at which resonance is most likely to occur. Is used.

【0040】 θ1=(2π/Zd)mod(Zi、Zd) (8) 以上より、羽根通過音周波数でディフューザの位置に対
応してθ1ずつ位相の遅れた加振力が、遠心羽根車2の
回転方向に伝播する音波の空間内での共鳴周波数と一致
するときに共鳴が起こる。なお、このときの円周方向の
加振力のモードM1は、次の式(9)により得られる。
Θ1 = (2π / Zd) mod (Zi, Zd) (8) As described above, the exciting force delayed by θ1 in phase at the blade passing sound frequency corresponding to the position of the diffuser causes the centrifugal impeller 2 Resonance occurs when the sound wave propagating in the rotational direction matches the resonance frequency in space. The mode M1 of the circumferential excitation force at this time is obtained by the following equation (9).

【0041】 M1=Zd×θ1/2π=mod(Zi、Zd) (9) さらに、遠心羽根車2の逆回転方向に回転する音波の位
相遅れθ2は、θ2=2π―θ1となるので、対応する
逆回転方向の円周方向の加振力モードM2は次の式(1
0)となる。
M1 = Zd × θ1 / 2π = mod (Zi, Zd) (9) Further, since the phase delay θ2 of the sound wave rotating in the reverse rotation direction of the centrifugal impeller 2 becomes θ2 = 2π−θ1, The circumferential exciting mode M2 in the reverse rotation direction is expressed by the following equation (1).
0).

【0042】 M2=Zd−mod(Zi、Zd) (10) 従って、図3の騒音増幅範囲の判定方法102におい
て、共鳴周波数fにおける隙間空間7、8の周方向の共
振モードの次数が式(9)または式(10)のM1また
はM2と一致する場合に、騒音が増幅すると判定し、こ
の場合の共鳴周波数fおよびその近傍の周波数を騒音増
幅範囲と判定することにより、精度よく騒音増幅範囲を
求めることができる。なお、騒音増幅範囲は、共鳴周波
数の前後5%と判定する。
M2 = Zd−mod (Zi, Zd) (10) Accordingly, in the noise amplification range determination method 102 of FIG. 3, the order of the resonance mode in the circumferential direction of the gap spaces 7 and 8 at the resonance frequency f is expressed by the following equation ( 9) or M1 or M2 in equation (10), it is determined that the noise is amplified, and in this case, the resonance frequency f and the frequency in the vicinity thereof are determined as the noise amplification range. Can be requested. The noise amplification range is determined to be 5% before and after the resonance frequency.

【0043】なお、騒音増幅範囲の判定方法102とし
ては、隙間空間7、8を含む流路の有限要素法や境界要
素法などによる応答解析を、前記の組み合わせることに
より、増幅倍率を定量的に求めることにより、より精度
の高い解析を行うことも可能である。
As a method 102 for determining the noise amplification range, a response analysis of the flow path including the gaps 7 and 8 by the finite element method, the boundary element method, or the like is combined with the above to quantitatively determine the amplification factor. By obtaining it, it is possible to perform more accurate analysis.

【0044】次に、騒音増幅範囲の判定結果と騒音の実
測値との比較について図4を用いて説明する。
Next, a comparison between the determination result of the noise amplification range and the actually measured value of the noise will be described with reference to FIG.

【0045】図4には、遠心羽根車2の羽根枚数が11
枚、ディフューザの案内羽根の羽根枚数が12枚の組み
合わせによる遠心型流体機械の場合の計算結果を示す。
式(9)、式(10)より得られたモードM1=1、M
2=11に対応する隙間空間7または8の共鳴周波数を
式(6)より求め回転数に変換した結果を、図4中にそ
れぞれ白三角または黒三角で示す。ただし、ここではM
2=11に対応する周波数は図示した範囲にないため、
M1=1に対応するモードのみが示されている。この白
三角または黒三角で示す共鳴周波数は、騒音の羽根通過
音成分実測値202及び騒音のオーバーオール実測値2
01のピークと一致していることが図4より明らかであ
る。さらには、騒音増幅範囲の判定方法102で共鳴周
波数の前後5%に判定された騒音増幅範囲203は、騒
音の羽根通過音成分実測値202及び騒音のオーバーオ
ール実測値のピークの生ずる範囲とほぼ一致しているこ
とが図4より明らかである。従って、上述した騒音増幅
範囲判定をすることにより、実際に共鳴現象の起こる回
転数を予測できることがわかる。
FIG. 4 shows that the number of blades of the centrifugal impeller 2 is 11
The calculation results in the case of a centrifugal fluid machine with a combination of 12 blades and 12 diffuser guide blades are shown.
Modes M1 = 1 and M obtained from equations (9) and (10)
The result obtained by calculating the resonance frequency of the gap space 7 or 8 corresponding to 2 = 11 from the equation (6) and converting it into the number of rotations is shown by a white triangle or a black triangle in FIG. 4, respectively. Where M
Since the frequency corresponding to 2 = 11 is not in the illustrated range,
Only the mode corresponding to M1 = 1 is shown. The resonance frequency indicated by the open triangle or the closed triangle is the actually measured value 202 of the noise passing sound component and the actually measured value 2 of the overall noise.
It is clear from FIG. 4 that the peak coincides with the peak of No. 01. Further, the noise amplification range 203 determined to be 5% before and after the resonance frequency by the noise amplification range determination method 102 is substantially the same as the range in which the peak of the measured value of the noise passing sound component 202 of the noise and the measured value of the overall noise value are generated. It is clear from FIG. Therefore, it can be understood that by performing the above-described noise amplification range determination, the rotational speed at which the resonance phenomenon actually occurs can be predicted.

【0046】また、図3の騒音増幅範囲の判定方法10
2に関する他の方法として、羽根通過周波数のn次の高
調波成分を用いる場合には、遠心羽根車2の羽根枚数N
がn倍になったとみなせばよいので、式(9)および式
(10)を、次のそれぞれの式(11)、式(12)と
すればよい。
The noise amplification range judging method 10 shown in FIG.
In the case of using the nth harmonic component of the blade passing frequency as another method related to the blade number 2, the number N of blades of the centrifugal impeller 2
Should be regarded as n times, and the equations (9) and (10) may be replaced by the following equations (11) and (12), respectively.

【0047】 M1=mod(nZi、Zd) (11) M2=Zd−mod(nZi、Zd) (12) 次に、騒音が増幅する周波数を避ける回転数で運転する
方法103について具体的に説明する。
M1 = mod (nZi, Zd) (11) M2 = Zd−mod (nZi, Zd) (12) Next, the method 103 for operating at a rotation speed that avoids a frequency at which noise is amplified will be specifically described. .

【0048】本実施例においては、駆動装置14は制御
装置20により回転数制御されるようになっており、騒
音増幅範囲での定速運転を行わないように構成されてい
る。すなわち、回転数指令値が騒音増幅範囲内の場合に
は、騒音増幅範囲外の回転指令値に変更して騒音増幅範
囲外で定速運転を行なうように構成されている。従っ
て、駆動装置14における定速運転は、騒音増幅範囲を
スキップする可変回転数で制御されることとなる。これ
により、遠心型流体機械の騒音は大幅に低減することが
できる。なお、駆動装置が回転数制御されない定速型の
場合には、予め共鳴周波数を解析して騒音増幅範囲を判
定しておき、この騒音増幅範囲を避けて運転する回転数
に制限した遠心型流体機械を構成することにより、大幅
な騒音低減を図ることができる。
In the present embodiment, the drive unit 14 is controlled by the control unit 20 to control the rotation speed, so that the drive unit 14 is not operated at a constant speed in the noise amplification range. That is, when the rotation speed command value is within the noise amplification range, the rotation speed is changed to a rotation command value outside the noise amplification range, and the constant speed operation is performed outside the noise amplification range. Therefore, the constant speed operation in the drive device 14 is controlled by the variable speed that skips the noise amplification range. Thereby, the noise of the centrifugal fluid machine can be significantly reduced. In the case where the driving device is of a constant speed type in which the rotation speed is not controlled, the resonance frequency is analyzed in advance to determine the noise amplification range, and the centrifugal fluid in which the rotation speed is controlled to avoid the noise amplification range is limited. By configuring the machine, significant noise reduction can be achieved.

【0049】次に、本発明の第2実施例を図6及び図7
を用いて説明する。図6は本発明の第2実施例の遠心型
流体機械の要部断面図、図7は図6のB−B断面図であ
る。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a sectional view of a main part of a centrifugal fluid machine according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【0050】本実施例は、図6の隙間空間7、8で起こ
る共鳴現象を押さえるため、それぞれの隙間空間7、8
の遠心羽根車2をはさんで対抗する面に、吸音手段を構
成する吸音材70、80を半径方向に長い寸法で円周方
向に延びる広い範囲にわたって設けている。このように
隙間空間7、8に面して吸音材70、80を設けるとい
う簡単な構成で、共鳴による騒音増加を抑制できるの
で、遠心型流体機械の騒音の低減が可能である。具体的
には、吸音材70、80を隙間空間7、8のほぼ前面に
わたって設けているので、共鳴による騒音増加を顕著に
抑制できる。また、本実施例を上述した第1実施例と組
合せることにより、騒音のより一層の低減を図ることが
できる。
In this embodiment, in order to suppress the resonance phenomenon occurring in the gap spaces 7 and 8 in FIG.
The sound absorbing members 70 and 80 constituting the sound absorbing means are provided over a wide range extending in the circumferential direction with a long dimension in the radial direction on the surface opposed to the centrifugal impeller 2. In this way, with a simple configuration in which the sound absorbing members 70 and 80 are provided facing the clearance spaces 7 and 8, an increase in noise due to resonance can be suppressed, so that noise of the centrifugal fluid machine can be reduced. Specifically, since the sound absorbing members 70 and 80 are provided substantially over the front surfaces of the clearance spaces 7 and 8, an increase in noise due to resonance can be significantly suppressed. Further, by combining this embodiment with the above-described first embodiment, it is possible to further reduce noise.

【0051】次に、本発明の第3実施例を図8及び図9
を用いて説明する。図8は本発明の第3実施例の遠心型
流体機械の要部断面図、図9は図8のC−C断面図であ
る。
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a sectional view of a main part of a centrifugal fluid machine according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a sectional view taken along the line CC of FIG.

【0052】本実施例は、図6の隙間空間7、8で起こ
る共鳴現象を押さえるため、それぞれの隙間空間の遠心
羽根車2をはさんだ対抗面に突起部71、72、81、
82、83を円周方向に延びるように設け、遠心羽根車
2の半径方向の音波の伝播を遮ることにより、半径方向
の共鳴モードの発生を抑制することが可能である。具体
的には、図9で明らかなように、全周に延びる突起部7
1、72、81、82、83を設けているので、遠心羽
根車2の半径方向の音波の伝播を顕著に遮断することが
できる。特に最も外側の共鳴による騒音増加を低減でき
るので、遠心型流体機械の騒音の大幅低減が可能であ
る。円周方向に設けた突起部による遠心羽根車2の回転
に対する抵抗は少ないため、遠心型流体機械の効率を低
下させることは少ない。さらに、突起部に挟まれた部分
に図6と同様に円周方向に吸音材を設置すれば、円周方
向に伝播する騒音も低減することができ、さらなる騒音
低減が可能である。そして、これらを第1実施例と組合
せることにより、さらなる騒音低減が可能である。
In this embodiment, in order to suppress the resonance phenomenon occurring in the clearance spaces 7 and 8 in FIG. 6, the protrusions 71, 72, 81,
By providing the 82 and 83 so as to extend in the circumferential direction and blocking the propagation of the sound wave in the radial direction of the centrifugal impeller 2, it is possible to suppress the occurrence of the resonance mode in the radial direction. Specifically, as is apparent from FIG.
Since 1, 72, 81, 82 and 83 are provided, the propagation of sound waves in the radial direction of the centrifugal impeller 2 can be remarkably cut off. In particular, since the increase in noise due to the outermost resonance can be reduced, the noise of the centrifugal fluid machine can be significantly reduced. Since the resistance to the rotation of the centrifugal impeller 2 due to the protrusions provided in the circumferential direction is small, the efficiency of the centrifugal fluid machine is hardly reduced. Further, if a sound absorbing material is provided in the circumferential direction at a portion sandwiched between the protrusions, noise transmitted in the circumferential direction can be reduced, and further noise reduction can be achieved. Further, by combining these with the first embodiment, it is possible to further reduce noise.

【0053】[0053]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
安価な構造で、高効率を維持しながら、大幅な低騒音を
実現可能な遠心型流体機械を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to obtain a centrifugal fluid machine capable of realizing significantly low noise while maintaining high efficiency with an inexpensive structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例の遠心型流体機械の要部断
面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a centrifugal fluid machine according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1のA−A断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】同遠心型流体機械を構成する手順を示す説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a procedure for configuring the centrifugal fluid machine.

【図4】同遠心型流体機械の共鳴周波数の解析結果と騒
音実測値との比較説明図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a comparison between an analysis result of a resonance frequency of the centrifugal fluid machine and a measured noise value.

【図5】同遠心型流体機械の隙間空間の共鳴周波数にお
けるモード図である。
FIG. 5 is a mode diagram at a resonance frequency of a gap space of the centrifugal fluid machine.

【図6】本発明の第2実施例の遠心型流体機械の要部断
面図である。
FIG. 6 is a sectional view of a main part of a centrifugal fluid machine according to a second embodiment of the present invention.

【図7】図6のB−B断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along the line BB of FIG. 6;

【図8】本発明の第3実施例の遠心型流体機械の要部断
面図である。
FIG. 8 is a sectional view of a main part of a centrifugal fluid machine according to a third embodiment of the present invention.

【図9】図8のC−C断面図である。FIG. 9 is a sectional view taken along the line CC in FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…回転軸、2…遠心羽根車、3、4…ディフューザ
板、5…案内羽根、6…スクロール、7、8…隙間空
間、9…吸込管、10…羽根車羽根、11…ディフュー
ザ、12、13…ケーシング、14…駆動装置、20…
制御装置、70、80…吸音手段、71、72、81、
82、83…突起部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rotating shaft, 2 ... Centrifugal impeller, 3, 4 ... Diffuser plate, 5 ... Guide blade, 6 ... Scroll, 7, 8 ... Clearance space, 9 ... Suction pipe, 10 ... Impeller blade, 11 ... Diffuser, 12 , 13 ... casing, 14 ... drive device, 20 ...
Control device, 70, 80 ... sound absorbing means, 71, 72, 81,
82, 83... Protrusions.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 博美 茨城県土浦市神立町603番地 株式会社日 立製作所産業機械システム事業部内 Fターム(参考) 3H021 AA01 BA06 BA16 CA08 DA06 EA04 EA13 3H034 AA02 AA13 BB02 BB03 BB06 BB20 CC03 DD05 DD21 DD28 EE06  ──────────────────────────────────────────────────の Continuing on the front page (72) Inventor Hiromi Kobayashi 603 Kandamachi, Tsuchiura-shi, Ibaraki F-term in Industrial Machinery Systems Division, Hitachi, Ltd. 3H021 AA01 BA06 BA16 CA08 DA06 EA04 EA13 3H034 AA02 AA13 BB02 BB03 BB06 BB20 CC03 DD05 DD21 DD28 EE06

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】羽根枚数Ziの羽根車羽根を円周方向に複
数設けた遠心羽根車と、前記遠心羽根車の下流に配置さ
れ且つ羽根枚数Zdの案内羽根を円周方向に複数設けた
ディフューザと、前記遠心羽根車の前後に設置されたケ
ーシングとを備える遠心型流体機械において、前記遠心
羽根車と前記ケーシングとの隙間空間を含む流路空間内
での共鳴周波数を解析すると共に、前記遠心羽根車が回
転周波数Nで回転する場合に発生する羽根通過音周波数
N×Ziまたはそのn次高調波成分n×N×Ziと前記
解析により得られた共鳴周波数とが一致するときに騒音
が増幅するかどうかを判定することにより、この判定に
より得られた騒音が増幅する単数または複数の回転周波
数およびその近傍の回転周波数での運転を避けるように
構成したことを特徴とする遠心型流体機械。
1. A centrifugal impeller provided with a plurality of impeller blades of a number Zi in the circumferential direction, and a diffuser arranged downstream of the centrifugal impeller and provided with a plurality of guide blades of the number of blades Zd in the circumferential direction. And a casing disposed before and after the centrifugal impeller, wherein the resonance frequency in a flow path space including a gap space between the centrifugal impeller and the casing is analyzed, and the centrifugal fluid is analyzed. When the impeller rotates at the rotation frequency N, the noise is amplified when the blade passing sound frequency N × Zi or its nth harmonic component n × N × Zi matches the resonance frequency obtained by the analysis. By determining whether or not to perform, it is configured to avoid driving at one or more rotation frequencies at which the noise obtained by this determination is amplified and at rotation frequencies in the vicinity thereof. Centrifugal fluid machine to be.
【請求項2】前記遠心羽根車が回転周波数Nで回転する
場合に発生する羽根通過音周波数N×Ziと前記解析に
より得られた共鳴周波数とが一致するときに行なう騒音
が増加するかどうかの判定は、前記共鳴周波数に対応す
る共鳴モードの前記遠心羽根車の周方向のモードの次数
mが、M1=mod(Zi、Zd)またはM2=Zd−
mod(Zi、Zd)と一致するときに、騒音が増加す
る共鳴周波数と判定することを特徴とする請求項1に記
載の遠心型流体機械。
2. The method according to claim 1, further comprising the step of determining whether or not noise increases when the blade passing sound frequency N × Zi generated when the centrifugal impeller rotates at a rotation frequency N matches the resonance frequency obtained by the analysis. It is determined that the order m of the circumferential mode of the centrifugal impeller in the resonance mode corresponding to the resonance frequency is M1 = mod (Zi, Zd) or M2 = Zd−
The centrifugal fluid machine according to claim 1, wherein when it matches mod (Zi, Zd), it is determined that the resonance frequency is such that the noise increases.
【請求項3】前記遠心羽根車が回転周波数Nで回転する
場合に発生する羽根通過音周波数のn次高調波成分n×
N×Ziと前記解析により得られた共鳴周波数とが一致
するときに行なう騒音が増加するかどうかの判定は、前
記共鳴周波数に対応する共鳴モードの前記遠心羽根車の
周方向のモードの次数mが、M1=mod(nZi、Z
d)またはM2=Zd−mod(nZi、Zd)と一致
するときに、騒音が増加する共鳴周波数と判定すること
を特徴とする請求項1に記載の遠心型流体機械。
3. An n-th harmonic component nx of a blade passing sound frequency generated when the centrifugal impeller rotates at a rotation frequency N.
The determination as to whether or not noise increases when N × Zi matches the resonance frequency obtained by the analysis is based on the order m of the circumferential mode of the centrifugal impeller in the resonance mode corresponding to the resonance frequency. Is M1 = mod (nZi, Z
2. The centrifugal fluid machine according to claim 1, wherein when d) or M2 = Zd-mod (nZi, Zd), the resonance frequency at which the noise increases is determined.
【請求項4】羽根車羽根を円周方向に複数設けた遠心羽
根車と、前記遠心羽根車の下流に配置され且つ案内羽根
を円周方向に複数設けたディフューザと、前記遠心羽根
車の前後に設置されたケーシングとを備える遠心型流体
機械において、前記遠心羽根車と前記ケーシングとの隙
間空間に面して前記ケーシング側に吸音手段を半径方向
に長い寸法で円周方向に延びる広い範囲にわたって設け
たことを特徴とする遠心型流体機械。
4. A centrifugal impeller provided with a plurality of circumferentially arranged impeller blades, a diffuser arranged downstream of the centrifugal impeller and provided with a plurality of circumferentially arranged guide blades, and front and rear of the centrifugal impeller. In the centrifugal fluid machine having a casing installed in the centrifugal impeller and the casing, facing the clearance space between the centrifugal impeller and the casing, the sound absorbing means is provided on the casing side in a radially long dimension extending in a circumferential direction over a wide range. A centrifugal fluid machine characterized by being provided.
【請求項5】羽根車羽根を円周方向に複数設けた遠心羽
根車と、前記遠心羽根車の下流に配置され且つ案内羽根
を円周方向に複数設けたディフューザと、前記遠心羽根
車の前後に設置されたケーシングとを備える遠心型流体
機械において、前記遠心羽根車と前記ケーシングとの隙
間空間内に円周方向に延びる騒音伝播遮蔽手段を設けた
ことを特徴とする遠心型流体機械。
5. A centrifugal impeller provided with a plurality of impeller blades in a circumferential direction, a diffuser arranged downstream of the centrifugal impeller and provided with a plurality of guide blades in a circumferential direction, and front and rear of the centrifugal impeller. A centrifugal fluid machine, comprising: a casing installed in the centrifugal impeller; and a noise propagation shielding means extending in a circumferential direction in a space between the centrifugal impeller and the casing.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017223129A (en) * 2016-06-14 2017-12-21 日立アプライアンス株式会社 Air blower, and vacuum cleaner or fluid machinery using the same
WO2023190986A1 (en) * 2022-03-30 2023-10-05 ダイキン工業株式会社 Centrifugal compressor and refrigeration device
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