(57)【要約】  翼の表面における気流の剥離を抑制し、乱流による騒音を低減することができるターボファンおよび空気調和機を得る。  翼４の回転方向に対して前面となる翼圧力面４ｃ、および、翼４の回転方向に対して後面となる翼負圧面４ｄの少なくとも一方の、翼前縁部４ａの近傍に、翼内周側前縁部４ａ１および翼側板側前縁部４ａ２にほぼ沿うように伸び、当該翼４の肉厚方向にへこむ窪み部５ａと、窪み部５ａから翼後縁部４ｂへ向かって、当該翼４の肉厚を徐々に厚くする傾斜部５ｂと、を有する翼前縁側段差部５を形成した。
2012140690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される円形の主板と、
前記主板に対向して配置された円環状の側板と、
両端がそれぞれ前記主板と前記側板とに接合され、前記主板の周方向に間隔をあけて配置された複数の翼と、
を備え、
前記翼は、
前記主板の外周側に位置する翼後縁部と、
前記翼後縁部よりも前記主板の回転中心側に位置する翼前縁部と、
を有し、
前記翼前縁部の前記主板に近い範囲は、前記主板にほぼ垂直の翼内周側前縁部を形成し、
前記翼前縁部の前記側板に近い範囲は、前記主板から遠ざかる程、前記翼後縁部に近づくように傾斜した翼側板側前縁部を形成し、
前記翼の回転方向に対して前面となる圧力面、および、前記翼の回転方向に対して後面となる負圧面の少なくとも一方の、前記翼前縁部の近傍に、
前記翼内周側前縁部および前記翼側板側前縁部にほぼ沿うように伸び、当該翼の肉厚方向にへこむ窪み部と、前記窪み部から前記翼後縁部へ向かって、当該翼の肉厚を徐々に厚くする傾斜部と、を有する翼前縁側段差部を形成した
ことを特徴とするターボファン。
【請求項２】
前記翼後縁部は、前記主板にほぼ垂直に形成され、
前記翼の回転方向に対して前面となる圧力面、および、前記翼の回転方向に対して後面となる負圧面の少なくとも一方の、前記翼後縁部の近傍に、
前記翼後縁部にほぼ沿うように伸び、当該翼の肉厚方向に突出する突出部と、前記突出部から前記翼前縁部へ向かって、当該翼の肉厚を徐々に薄くする第２傾斜部と、を有する翼後縁側段差部を形成した
ことを特徴とする請求項１記載のターボファン。
【請求項３】
前記翼の回転方向に対して前面となる圧力面、および、前記翼の回転方向に対して後面となる負圧面の少なくとも一方は、前記翼前縁部の近傍から前記翼後縁部の近傍までの領域を別部材で構成し、
前記翼前縁部、前記翼後縁部、および、前記翼前縁部と前記翼後縁部とを結び当該翼の厚さより肉薄な梁部材で構成されるフレーム部に、前記別部材をはめ込むことで、当該翼を形成した
ことを特徴とする請求項１または２に記載のターボファン。
【請求項４】
前記別部材と前記梁部材との間にすき間があくように、前記フレーム部に前記別部材をはめ込むことで、前記翼の内部に中空の空間を形成した
ことを特徴とする請求項３記載のターボファン。
【請求項５】
前記翼前縁側段差部は、
前記窪み部が、前記翼前縁部に対し略直交方向に前後する切り欠き形状を連続して形成し、
該切り欠き形状は、
前記翼前縁部に沿う方向のピッチ、前記翼前縁部に直交する方向の長さ、および、前記窪み部の肉厚方向の高さが、所定寸法となるように形成した
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載のターボファン。
【請求項６】
前記翼後縁側段差部は、
前記突出部が、前記翼後縁部に対し略直交方向に前後する切り欠き形状を連続して形成し、
該切り欠き形状は、
前記翼後縁部に沿う方向のピッチ、前記翼後縁部に直交する方向の長さ、および、前記突出部の肉厚方向の高さが、所定寸法となるように形成した
ことを特徴とする請求項２〜５の何れか１項に記載のターボファン。
【請求項７】
前記切り欠き形状は、側面視において略三角形状または台形状である
ことを特徴とする請求項５または６記載のターボファン。
【請求項８】
空気を吸込む吸込口および空気を吹き出す吹出口を有する筐体と、
前記筐体内に配置された請求項１〜７の何れか１項に記載のターボファンと、
前記ターボファンの前記主板を回転駆動するモーターと、
前記ターボファンの周囲に配置された熱交換器と、
を備えたことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボファン、およびターボファンを備えた空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術においては、例えば、「複数の羽根板と、前記羽根板を固定した主板と、前記羽根板の反主板側端面に固定した側板とで羽根車を構成し、前記羽根板の負圧面側の表面の全面または一部に、回転軸と略平行に配列した凹部を設け、主板側から側板側にむけて前記凹部の幅と深さを暫増させた遠心送風機の羽根車。」が提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
また、例えば、「前記回転軸を中心として環状に配置され前記主板に一体成形又は固定された樹脂製の第１面部（５１）と、前記第１面部に装着され前記第１面部との間に中空の空間（Ｓ）を形成する樹脂製の第２面部（６１）とからなる複数の中空羽根（４４）…を備え、…前記縁部の前記第２面部側の端面は、前記第２面部の前記第１面部側の端面と当接することで、前記第２面部が遠心力によって外周側に向かって変形するのを抑えるための羽根形状保持機構を構成している、遠心送風機の羽根車（４２）。」が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２６６９４４８号公報（請求項１）
【特許文献２】特許第４４３２４７４号公報（請求項１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献１に記載の技術は、翼負圧面側の表面の全面または一部に、回転軸と略平行に配列した凹部を設け、主板から側板側へ向け凹部の幅と深さを徐々に拡大して形成している。これにより、翼負圧面の表面近傍を流れる気流が翼の表面から剥離しようとすると翼の表面に設けた凹部の内部の空気量が減少し、凹部の内部が負圧となり剥離を起こしかけた気流を引き戻して剥離の発生を抑制している。
しかし、凹部が回転軸と略平行なため、翼前縁部のファン吸込口に面する側（側板側）では、凹部が翼前縁部に略直交する。このため、ファン吸込口に面する側（側板側）では、凹部での気流の引き戻し効果が得られない、という問題点があった。これにより、気流が翼の表面から剥離し、乱流による騒音が増加する、という問題点があった。
また、凹部の断面が略半球形状であるため、凹部の下流に流れが再付着する際、凹部の下流側角部に流れが衝突して剥離し、圧力変動が生じ、騒音が増加する、という問題点があった。【０００６】
上記特許文献２に記載の技術は、翼の圧力面側部と負圧面側部が別体で、各面が当接することで中空となる翼を形成し、遠心力により変形するのを抑えるための羽根形状保持機構を有している。
しかし、翼圧力面側部と翼負圧面側部との間にすき間が発生したり、どちらかが流れに対し突出して固定されると、突出した所で流れが剥離し、乱流による騒音が増加する、という問題点があった。【０００７】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、翼の表面における気流の剥離を抑制し、乱流による騒音を低減することができるターボファンおよび空気調和機を得るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るターボファンは、回転駆動される円形の主板と、前記主板に対向して配置された円環状の側板と、両端がそれぞれ前記主板と前記側板とに接合され、前記主板の周方向に間隔をあけて配置された複数の翼と、を備え、前記翼は、前記主板の外周側に位置する翼後縁部と、前記翼後縁部よりも前記主板の回転中心側に位置する翼前縁部と、を有し、前記翼前縁部の前記主板に近い範囲は、前記主板にほぼ垂直の翼内周側前縁部を形成し、前記翼前縁部の前記側板に近い範囲は、前記主板から遠ざかる程、前記翼後縁部に近づくように傾斜した翼側板側前縁部を形成し、前記翼の回転方向に対して前面となる圧力面、および、前記翼の回転方向に対して後面となる負圧面の少なくとも一方の、前記翼前縁部の近傍に、前記翼内周側前縁部および前記翼側板側前縁部にほぼ沿うように伸び、当該翼の肉厚方向にへこむ窪み部と、前記窪み部から前記翼後縁部へ向かって、当該翼の肉厚を徐々に厚くする傾斜部と、を有する翼前縁側段差部を形成したものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、翼の表面における気流の剥離を抑制し、乱流による騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１を示す空気調和機の縦断面図である。
【図２】図１のターボファンの斜視図である。
【図３】図１のターボファンの翼１枚の負圧面側面図である。
【図４】図１のターボファンの翼１枚の圧力面側面図である。
【図５】図３、図４のＸ−Ｘでのファン回転軸に直交する翼水平断面図である。
【図６】図３、図４のＹ−Ｙでのファン吸込口側前縁部に略直交する翼断面図である。
【図７】実施の形態２を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図３に相当する図である。
【図８】実施の形態２を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図４に相当する図である。
【図９】実施の形態２を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図５に相当する図である。
【図１０】実施の形態２を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図６に相当する図である。
【図１１】実施の形態３を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図３に相当する図である。
【図１２】実施の形態３を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図４に相当する図である。
【図１３】実施の形態３の別の例を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図５に相当する図である。
【図１４】実施の形態３を別の例を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図６に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は実施の形態１を示す空気調和機の縦断面図である。
なお、本実施の形態では、天井埋込形の空気調和機を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、ファン吸込側および吹出側にフィルタや熱交換器等の通風可能な圧損体を有するターボファンを搭載した空気調和機に広く適用できるものである。
【００１２】
図１に示すように、空気調和機本体１０は、部屋１７に対し上方が天板１０ａとなる向きに設置される。天板１０ａの周りには側板１０ｂが取付けられ、部屋１７に向け開口するように設置される。空気調和機本体１０の下方には、平面視で略四角形状の化粧パネル１１が取付けられ部屋１７に面している。化粧パネル１１の中央付近には、空気調和機本体１０内への空気の吸込口となる吸込グリル１１ａと、吸込グリル１１ａ通過後の空気を除塵するフィルタ１２とを備えている。また、化粧パネル１１の各辺には、空気の吹出口となるパネル吹出口１１ｂが、化粧パネル１１の各辺に沿って形成されている。各パネル吹出口１１ｂには、風向ベーン１３を備えている。
また、空気調和機本体１０の内部には、ターボファン１と、ターボファン１の吸込風路を形成するベルマウス１４と、ターボファン１を回転駆動するファンモーター１５と、ターボファン１の下流側に囲むように立設された熱交換器１６とを備えている。熱交換器１６は、接続配管により図示しない室外機と接続され冷媒が循環される。
また、空気調和機本体１０の下面中央部には本体吸込口１０ｃを有し、この本体吸込口１０ｃの周囲には本体吹出口１０ｄを有している。そして、吸込グリル１１ａ、本体吸込口１０ｃ、本体吹出口１０ｄ、および、パネル吹出口１１ｂが連通している。
なお、「本体吸込口１０ｃ」は、本発明における「吸込口」に相当する。
また、「パネル吹出口１１ｂ」は、本発明における「吹出口」に相当する。
また、「天板１０ａ」および「側板１０ｂ」は、本発明における「筐体」に相当する。
【００１３】
このように構成された空気調和機により、ターボファン１が回転すると、部屋１７の空気は、化粧パネル１１の吸込グリル１１ａから吸込まれ、フィルタ１２を通過して除塵される。除塵された空気は、本体吸込口１０ｃ、およびベルマウス１４を通過後、ターボファン１のファン吸込口１ａに吸込まれる。ターボファン１に吸込まれた空気は、ターボファン１のファン吹出口１ｂから熱交換器１６へ向け吹き出される。
熱交換器１６へ向け吹き出された空気は、熱交換器１６内の冷媒と熱交換して、暖房、冷房、または除湿等された空気となる。熱交換器１６にて、暖房、冷房、または除湿等がされた空気は、本体吹出口１０ｄを通過しパネル吹出口１１ｂから部屋１７へ向けて吹き出されて空調が行われる。このとき風向ベーン１３により風向が制御される。
【００１４】
次に、空気調和機に搭載されるターボファン１について説明する。
図２は図１のターボファンの斜視図である。
図３は図１のターボファンの翼１枚の負圧面側面図である。
図４は図１のターボファンの翼１枚の圧力面側面図である。
なお、図２〜図４においては、理解を容易にするため、図中上方を部屋１７側にしている。すなわち、図中上方から図中下方に向かって空気が吸込まれることになっている。また図２においては、理解を容易にするため、一部について側板３を外した状態を図示している。また、各図において同じ部分または相等する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００１５】
図２に示すように、ターボファン１は、ファン回転方向Ａに回転駆動される円形の主板２と、主板２に対向して配置された円環状の側板３と、両端がそれぞれ主板２と側板３とに接合され、主板２の周方向に間隔をあけて配置された複数の翼４と、を備えている。
主板２は、外周部が平坦で、中央部がファン吸込口１ａへ向け突出した凸形状の回転体である。主板２の中央には、ボス２ａが形成されている。このボス２ａは、ファンモーター１５の回転軸に固定されている。以下、主板２の当該回転軸の中心を「回転軸Ｏ」と称する。
側板３は、上縁がファン吸込口１ａを形成し、ファン吸込口１ａから下方になる程（主板２に近づく程）、内径が大きくなっている
そして、側板３の下縁と、これに対向する主板２と、翼４の翼後縁部４ｂとにより、ファン吹出口１ｂを形成する。
【００１６】
また、図２〜図４に示すように、翼４は、主板２の外周側に位置する翼後縁部４ｂと、翼後縁部４ｂよりも主板２の回転中心側に位置する翼前縁部４ａとを有している。
翼前縁部４ａは、翼後縁部４ｂに対しファン回転方向Ａの前側に位置し、翼前縁部４ａと翼後縁部４ｂとを結ぶ弦線が、回転軸Ｏからの放射線に対して傾斜している。
翼前縁部４ａの主板２に近い範囲は、側面視において、主板２にほぼ垂直の翼内周側前縁部４ａ１を形成している。翼前縁部４ａの側板３に近い範囲は、側面視において、主板２から遠ざかる程、翼後縁部４ｂに近づくように傾斜した翼側板側前縁部４ａ２を形成している。
さらに、翼４の翼前縁部４ａは、翼内周側前縁部４ａ１の側板側、および、翼側板側前縁部４ａ２が、ファン回転方向Ａ側、かつ、主板２の径方向外側へ向け湾曲している。
翼後縁部４ｂは、側面視において、主板２にほぼ垂直に形成されている。
さらに、翼後縁部４ｂは、側板３側の方が主板２側に比べファン回転方向Ａに対し逆向に湾曲している。
なお、本実施の形態においては、翼４を湾曲させた場合を説明するが本発明はこれに限るものではない。例えば平面視において略平板状に形成しても良い。
【００１７】
図５は図３、図４のＸ−Ｘでのファン回転軸に直交する翼水平断面図である。
図６は図３、図４のＹ−Ｙでのファン吸込口側前縁部に略直交する翼断面図である。
図５に示すように、回転軸Ｏに直交するＸ−Ｘ断面において、翼４の基本形状は、翼前縁部４ａから主板２の径方向外側に向け徐々に肉厚が厚くなり、最大肉厚となった後、翼後縁部４ｂへ向け徐々に薄肉となる翼形形状を形成する。
また、図５、図６に示すように、翼４のファン回転方向Ａに対して前面となる翼圧力面４ｃ、および、翼４のファン回転方向Ａに対して後面となる翼負圧面４ｄの、翼前縁部４ａの近傍に、翼前縁側段差部５を形成している。
この翼前縁側段差部５は、翼内周側前縁部４ａ１および翼側板側前縁部４ａ２にほぼ沿うように伸び、当該翼４の肉厚方向にへこむ窪み部５ａと、窪み部５ａから翼後縁部４ｂへ向かって（下流側に向かって）、当該翼４の肉厚を徐々に厚くする傾斜部５ｂと、から構成されている。なお、窪み部５ａの肉厚方向の高さｔ１は、所定寸法となるように形成している。
【００１８】
また、翼圧力面４ｃおよび翼負圧面４ｄの、翼後縁部４ｂの近傍に、翼後縁側段差部６を形成している。
この翼後縁側段差部６は、翼後縁部４ｂにほぼ沿うように伸び、当該翼４の肉厚方向に突出する突出部６ａと、突出部６ａから翼前縁部４ａへ向かって（上流側に向かって）、当該翼４の肉厚を徐々に薄くする傾斜部６ｂと、から構成されている。突出部６ａの肉厚方向の高さｔ２は、所定寸法となるように形成している。
なお、「傾斜部６ｂ」は、本発明における「第２傾斜部」に相当する。
【００１９】
なお、本実施の形態では、翼圧力面４ｃおよび翼負圧面４ｄの両方に、翼前縁側段差部５を形成したが、本発明はこれに限るものではない。翼圧力面４ｃおよび翼負圧面４ｄの少なくとも一方に、翼前縁側段差部５を形成するようにしても良い。
また、本実施の形態では、翼圧力面４ｃおよび翼負圧面４ｄの両方に、翼後縁側段差部６を形成したが、本発明はこれに限るものではない。翼圧力面４ｃおよび翼負圧面４ｄの少なくとも一方に、翼後縁側段差部６を形成するようにしても良い。
また、本実施の形態では、翼前縁部４ａの近傍に翼前縁側段差部５を形成し、翼後縁部４ｂの近傍に翼後縁側段差部６を形成したが、これに限らず、翼前縁側段差部５、または、翼後縁側段差部６の何れか一方のみを形成するようにしても良い。
【００２０】
以上のように本実施の形態においては、翼圧力面４ｃ、および、翼負圧面４ｄの少なくとも一方の、翼前縁部４ａの近傍に、翼前縁側段差部５を形成した。そして、翼前縁側段差部５は、翼内周側前縁部４ａ１および翼側板側前縁部４ａ２にほぼ沿うように伸び、当該翼４の肉厚方向にへこむ窪み部５ａと、窪み部５ａから翼後縁部４ｂへ向かって、当該翼４の肉厚を徐々に厚くする傾斜部５ｂと、を有する。
このため、翼前縁部４ａ全体において、翼前縁側段差部５の窪み部５ａの下流端部で流れが再付着する際の剥離を防止することで引き戻し効果を得ることができる。よって、翼４の表面における気流の剥離を抑制し、乱流による騒音を低減することができる。
また、ファン吸込口１ａ側の通風抵抗が、例えばフィルタ１２へのホコリの堆積などで増加しても、翼４の表面における気流の剥離を抑制することができる。よって、通風抵抗が増加した場合であっても低騒音が維持される。
以上の結果、静粛な空気調和機が得られると共に、ホコリ等により通風抵抗が変化しても騒音悪化しづらく信頼性が高い空気調和機が得られる。
【００２１】
また本実施の形態においては、翼圧力面４ｃ、および、翼負圧面４ｄの少なくとも一方の、翼後縁部４ｂの近傍に、翼後縁側段差部６を形成した。そして、翼後縁側段差部６は、翼後縁部４ｂにほぼ沿うように伸び、当該翼４の肉厚方向に突出する突出部６ａと、突出部６ａから翼前縁部４ａへ向かって、当該翼４の肉厚を徐々に薄くする傾斜部６ｂと、を有する。
このため、翼４表面の気流の流れが翼後縁側段差部６により生成される負圧により、翼後縁部４ｂに引き戻されることで、翼後縁部４ｂから外部へ放出される後流渦幅が縮小し、乱れが抑制され圧力変動が減少する。
さらに、ターボファン１の下流側に配設される熱交換器１６への流入する空気の流れに生じる乱れを抑制することができる。よって、熱交換器１６が圧力変動を受けことによる騒音の増加を抑制することができる。
以上の結果、静粛な空気調和機が得られると共に、ホコリ等により通風抵抗が変化しても騒音悪化しづらく信頼性が高い空気調和機が得られる。
【００２２】
実施の形態２．
本実施の形態では、翼４の翼圧力面４ｃおよび翼負圧面４ｄの少なくとも一方を別部材で構成した形態について説明する。
なお、ターボファン１の翼４以外の構成は、上記実施の形態１と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
【００２３】
図７は実施の形態２を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図３に相当する図である。
図８は実施の形態２を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図４に相当する図である。
図９は実施の形態２を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図５に相当する図である。
図１０は実施の形態２を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図６に相当する図である。
図７〜図１０に示すように、本実施の形態におけるターボファンの翼４は、翼圧力面４ｃ、および、翼負圧面４ｄは、翼前縁部４ａの近傍から翼後縁部４ｂの近傍までの領域を別部材で構成した。具体的には、翼圧力面４ｃ側の翼前縁側段差部５から翼後縁側段差部６までを翼圧力面側別部材７ａで構成する。また、翼負圧面４ｄ側の翼前縁側段差部５から翼後縁側段差部６までを翼負圧面側別部材７ｂで構成する。
そして、翼前縁部４ａ、翼後縁部４ｂ、および、翼前縁部４ａと翼後縁部４ｂとを結び当該翼４の厚さより肉薄な梁部材で構成される翼フレーム部７ｃに、翼圧力面側別部材７ａと翼負圧面側別部材７ｂとをはめ込み固着することで一体とすることで、当該翼４を形成した。
さらに、翼圧力面側別部材７ａおよび翼負圧面側別部材７ｂを、翼フレーム部７ｃの梁部材との間にすき間があくように、翼フレーム部７ｃにはめ込むことで、翼４の内部に中空の空間を形成している。
【００２４】
なお、本実施の形態においては、翼圧力面４ｃおよび翼負圧面４ｄの両方を別部材で構成したが、本発明はこれに限るものではない。翼圧力面４ｃ、および、翼負圧面４ｄの少なくとも一方を、別部材で構成するようにしても良い。
【００２５】
以上のように本実施の形態においては、翼圧力面４ｃ、および、翼負圧面４ｄの少なくとも一方は、翼前縁部４ａの近傍から翼後縁部４ｂの近傍までの領域を別部材で構成し、翼前縁部４ａ、翼後縁部４ｂ、および、翼前縁部４ａと翼後縁部４ｂとを結び当該翼４の厚さより肉薄な梁部材で構成される翼フレーム部７ｃに、別部材をはめ込むことで、当該翼４を形成した。
このため、上記実施の形態１の効果に加え、翼４と別部材とが同一面で形成されておらず、勘合不具合により、翼前縁部４ａで別部材が突出することがなく、流れが剥離することを抑制できる。また、翼後縁部４ｂでは翼４に対し別部材がへこむことがなく、翼後縁部４ｂで気流が剥離することを抑制し、後流渦幅が増加することを抑制し、気流の乱れによる騒音を低減することができる。よって、高品質なターボファンおよび空気調和機が得られる。
以上の結果、本発明によれば、静粛、軽量で高品質なターボファンおよび空気調和機が得られる。
【００２６】
また本実施の形態においては、別部材と梁部材との間にすき間があくように、翼フレーム部７ｃに別部材をはめ込むことで、翼４の内部に中空の空間を形成した。
このため、翼４の内部は中空形状となり、翼４の材料を減らすことができ、軽量化を図ることができる。よって、軽量なターボファンおよび空気調和機が得られる。
【００２７】
実施の形態３．
本実施の形態では、翼前縁側段差部５および翼後縁側段差部６を、切り欠き形状に形成した形態について説明する。
なお、ターボファン１の翼４以外の構成は、上記実施の形態１と同様であり、同一部分には同一の符号を付する。
【００２８】
図１１は実施の形態３を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図３に相当する図である。
図１２は実施の形態３を示す空気調和機に搭載されるターボファンの図４に相当する図である。
図１１、図１２に示すように、本実施の形態における翼４は、上記実施の形態１の構成に加え、翼前縁側段差部５は、窪み部５ａが、翼前縁部４ａに対し略直交方向に前後する切り欠き形状を連続して形成している。この切り欠き形状は、翼前縁部４ａに沿う方向のピッチＳ１、翼前縁部４ａに直交する方向の長さＨ１、窪み部５ａの切り欠き幅Ｕ１、および、窪み部５ａの肉厚方向の高さｔ１が、所定寸法となるように形成されている。そして、翼前縁部４ａに直交する方向に対し、切り欠き幅が先細りする斜め部と、翼前縁部４ａに沿う平坦部とで、側面視において略台形状に伸びた形状を有している。
【００２９】
翼後縁側段差部６は、突出部６ａが、翼後縁部４ｂに対し略直交方向に前後する切り欠き形状を連続して形成している。この切り欠き形状は、翼後縁部４ｂに沿う方向のピッチＳ２、翼後縁部４ｂに直交する方向の長さＨ２、突出部６ａの切り欠き幅Ｕ２、および、突出部６ａの肉厚方向の高さｔ２が、所定寸法となるように形成されている。そして、翼後縁部４ｂに直交する方向に対し、切り欠き幅が先細りする斜め部と、翼後縁部４ｂに沿う平坦部とで、側面視において略台形状に伸びた形状を有している。
【００３０】
なお、本実施の形態では、翼前縁側段差部５および翼後縁側段差部６の両方を、切り欠き形状としたが、本発明はこれに限るものではない。翼前縁側段差部５および翼後縁側段差部６の少なくとも一方を、切り欠き形状としても良い。
【００３１】
以上のように本実施の形態においては、翼前縁側段差部５は、窪み部５ａが、翼前縁部４ａに対し略直交方向に前後する切り欠き形状を連続して形成する。
このため、翼４の表面を流れる気流が翼前縁側段差部５を乗り越え、窪み部５ａで生成される負圧により傾斜部５ｂや翼表面に再付着する際、翼前縁部４ａに沿う方向で負圧が生成される位置が、隣り合う切り欠き部で異なるようになる。これにより、翼前縁部４ａに沿う方向で翼表面に再付着するタイミングがずれ、規則性が無くなり、圧力変動がさらに小さくなり剥離しづらくなる。よって、低騒音化が可能で、より静粛なターボファンおよび空気調和機が得られる。
【００３２】
また本実施の形態においては、翼後縁側段差部６は、突出部６ａが、翼後縁部４ｂに対し略直交方向に前後する切り欠き形状を連続して形成する。
このため、翼４の表面を流れる気流が翼後縁側段差部６により生成される負圧により、翼後縁部４ｂに引き戻される際、翼後縁部４ｂに沿う方向で負圧が生成される位置が、隣り合う切り欠き部で異なるようになる。これにより、翼後縁部４ｂに沿う方向で翼表面に再付着するタイミングがずれ、規則性が無くなり、圧力変動がさらに小さくなり剥離しづらくなる。よって、低騒音化が可能で、より静粛なターボファンおよび空気調和機が得られる。
【００３３】
さらに、図１３、図１４に示すように、上記実施の形態２の構成に加え、翼前縁側段差部５および翼後縁側段差部６に、切り欠き形状を連続して形成するようにしても良い。
具体的には、翼前縁部４ａと翼圧力面側別部材７ａとの接合部、および、翼前縁部４ａと翼負圧面側別部材７ｂとの接合部を、上述のような切り欠き形状として、当該別部材をはめ込み固着する。また、翼後縁部４ｂと翼圧力面側別部材７ａとの接合部、および、翼後縁部４ｂと翼負圧面側別部材７ｂとの接合部を、上述のような切り欠き形状として、当該別部材をはめ込み固着する。
これにより、上記の効果に加え、万一、別部材の組立不具合等によって、翼前縁部４ａより別部材が突出してしまい翼前縁部４ａで気流の剥離が生じても、または、翼後縁部４ｂで別部材がへこみ翼後縁部４ｂで剥離が生じる場合であっても、切り欠き形状により剥離渦が拡散されるため、翼４の表面に再付着することで騒音の増加を抑制できる。つまり、信頼性の高いターボファンおよび空気調和機が得られる。
【００３４】
なお、本実施の形態での切り欠き形状は、側面視において略台形形状を有する場合を説明したが、本発明はこれに限るものではない。例えば、側面視において、切り欠き幅が先細りする略三角形状でも良い。
このように、窪み部５ａで少なくとも徐々に切り欠き幅が広がる形状とすることで、翼前縁側段差部５から翼４の表面へ再付着する流れが切り欠きの中央に集中せず、気流の流れが拡散されるため、騒音を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明に係るターボファンは、空気調和機を始め送風手段を具備する各種機器に広く搭載することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１  ターボファン、１ａ  ファン吸込口、１ｂ  ファン吹出口、２  主板、２ａ  ボス、３  側板、４  翼、４ａ  翼前縁部、４ａ１  翼内周側前縁部、４ａ２  翼側板側前縁部、４ｂ  翼後縁部、４ｃ  翼圧力面、４ｄ  翼負圧面、５  翼前縁側段差部、５ａ  窪み部、５ｂ  傾斜部、６  翼後縁側段差部、６ａ  突出部、６ｂ  傾斜部、７ａ  翼圧力面側別部材、７ｂ  翼負圧面側別部材、７ｃ  翼フレーム部、１０  空気調和機本体、１０ａ  天板、１０ｂ  側板、１０ｃ  本体吸込口、１０ｄ  本体吹出口、１１  化粧パネル、１１ａ  吸込グリル、１１ｂ  パネル吹出口、１２  フィルタ、１３  風向ベーン、１４  ベルマウス、１５  ファンモーター、１６  熱交換器、１７  部屋、Ａ  ファン回転方向、Ｏ  回転軸、Ｈ１  翼前縁部４ａに直交する方向の長さ、Ｈ２  翼後縁部４ｂに直交する方向の長さ、Ｓ１  翼前縁部４ａに沿う方向のピッチ、Ｓ２  翼後縁部４ｂに沿う方向のピッチ、ｔ１  窪み部５ａの肉厚方向の高さ、ｔ２  突出部６ａの肉厚方向の高さ、Ｕ１  窪み部５ａの切り欠き幅、Ｕ２  突出部６ａの切り欠き幅。
【図１】
2012140690.tif 000003
【図２】
2012140690.tif 000004
【図３】
2012140690.tif 000005
【図４】
2012140690.tif 000006
【図５】
2012140690.tif 000007
【図６】
2012140690.tif 000008
【図７】
2012140690.tif 000009
【図８】
2012140690.tif 000010
【図９】
2012140690.tif 000011
【図１０】
2012140690.tif 000012
【図１１】
2012140690.tif 000013
【図１２】
2012140690.tif 000014
【図１３】
2012140690.tif 000015
【図１４】
2012140690.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月19日(2013.9.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明に係るターボファンは、回転駆動される円形の主板と、前記主板に対向して配置された円環状の側板と、両端がそれぞれ前記主板と前記側板とに接合され、前記主板の周方向に間隔をあけて配置された複数の翼と、を備え、前記翼は、前記主板の外周側に位置する翼後縁部と、前記翼後縁部よりも前記主板の回転中心側に位置する翼前縁部と、を有し、前記翼の回転方向に対して前面となる圧力面、および、前記翼の回転方向に対して後面となる負圧面の少なくとも一方の、前記翼前縁部の近傍に、前記翼前縁部にほぼ沿うように伸び、当該翼の肉厚方向にへこむ翼前縁側段差部を形成し、前記翼前縁側段差部は、前記翼前縁部に対し略直交方向に前後する切り欠き形状を複数形成したものである。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される円形の主板と、
前記主板に対向して配置された円環状の側板と、
両端がそれぞれ前記主板と前記側板とに接合され、前記主板の周方向に間隔をあけて配置された複数の翼と、
を備え、
前記翼は、
前記主板の外周側に位置する翼後縁部と、
前記翼後縁部よりも前記主板の回転中心側に位置する翼前縁部と、
を有し、
前記翼の回転方向に対して前面となる圧力面、および、前記翼の回転方向に対して後面となる負圧面の少なくとも一方の、前記翼前縁部の近傍に、
前記翼前縁部にほぼ沿うように伸び、当該翼の肉厚方向にへこむ翼前縁側段差部を形成し、
前記翼前縁側段差部は、
前記翼前縁部に対し略直交方向に前後する切り欠き形状を複数形成した
ことを特徴とするターボファン。
【請求項２】
前記翼前縁側段差部は、
当該翼の肉厚方向にへこむ窪み部と、前記窪み部から前記翼後縁部へ向かって、当該翼の肉厚を厚くする傾斜部と、を有する
ことを特徴とする請求項１記載のターボファン。
【請求項３】
前記翼前縁部の前記主板に近い範囲は、前記主板にほぼ垂直の翼内周側前縁部を形成し、
前記翼前縁部の前記側板に近い範囲は、前記主板から遠ざかる程、前記翼後縁部に近づくように傾斜した翼側板側前縁部を形成した
ことを特徴とする請求項１または２記載のターボファン。
【請求項４】
前記翼後縁部は、前記主板にほぼ垂直に形成され、
前記翼の回転方向に対して前面となる圧力面、および、前記翼の回転方向に対して後面となる負圧面の少なくとも一方の、前記翼後縁部の近傍に、
前記翼後縁部にほぼ沿うように伸び、当該翼の肉厚方向に突出する突出部と、前記突出部から前記翼前縁部へ向かって、当該翼の肉厚を薄くする第２傾斜部と、を有する翼後縁側段差部を形成し、
前記翼後縁側段差部は、
前記突出部が、前記翼後縁部に対し略直交方向に前後する切り欠き形状を複数形成した
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のターボファン。
【請求項５】
前記翼前縁側段差部の前記切り欠き形状は、
前記翼前縁部に沿う方向のピッチ、前記翼前縁部に直交する方向の長さ、および、前記窪み部の肉厚方向の高さが、所定寸法となるように形成した
ことを特徴とする請求項２〜４の何れか１項に記載のターボファン。
【請求項６】
前記翼後縁側段差部の前記切り欠き形状は、
前記翼後縁部に沿う方向のピッチ、前記翼後縁部に直交する方向の長さ、および、前記突出部の肉厚方向の高さが、所定寸法となるように形成した
ことを特徴とする請求項４または５に記載のターボファン。
【請求項７】
前記翼の回転方向に対して前面となる圧力面、および、前記翼の回転方向に対して後面となる負圧面の少なくとも一方は、前記翼前縁部の近傍から前記翼後縁部の近傍までの領域を別部材で構成し、
前記翼前縁部、前記翼後縁部、および、前記翼前縁部と前記翼後縁部とを結び当該翼の厚さより肉薄な梁部材で構成されるフレーム部に、前記別部材をはめ込むことで、当該翼を形成した
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載のターボファン。
【請求項８】
前記別部材と前記梁部材との間にすき間があくように、前記フレーム部に前記別部材をはめ込むことで、前記翼の内部に中空の空間を形成した
ことを特徴とする請求項７記載のターボファン。
【請求項９】
前記翼前縁側段差部は、
前記切り欠き形状を連続して形成した
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載のターボファン。
【請求項１０】
前記翼後縁側段差部は、
前記切り欠き形状を連続して形成した
ことを特徴とする請求項４〜９の何れか１項に記載のターボファン。
【請求項１１】
前記切り欠き形状は、側面視において略三角形状または台形状である
ことを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のターボファン。
【請求項１２】
前記傾斜部は、
前記窪み部から前記翼後縁部へ向かって、当該翼の肉厚を徐々に厚くした
ことを特徴とする請求項２〜１１の何れか１項に記載のターボファン。
【請求項１３】
前記第２傾斜部は、
前記突出部から前記翼前縁部へ向かって、当該翼の肉厚を徐々に薄くした
ことを特徴とする請求項４〜１２の何れか１項に記載のターボファン。
【請求項１４】
空気を吸込む吸込口および空気を吹き出す吹出口を有する筐体と、
前記筐体内に配置された請求項１〜１３の何れか１項に記載のターボファンと、
前記ターボファンの前記主板を回転駆動するモーターと、
前記ターボファンの周囲に配置された熱交換器と、
を備えたことを特徴とする空気調和機。
【国際調査報告】
2012140690.tif 000017
2012140690.tif 000018
2012140690.tif 000019
2012140690.tif 000020