(57)【要約】【課題】  成型の際のアンダーカット箇所を生じないようにして金型構造を簡素化しコストの低減が図れるとともに、翼弦長が充分に得られる所望形状の上部ブレードを形成できるターボファンを提供することを目的とする。【解決手段】  ターボファン６を、上部モジュール６ａ，中間モジュール６ｂと、下部モジュール６ｃとに夫々分割し、前記上部モジュール６ａをシュラウド８から、前記下部モジュール６ｃをハブ７から夫々形成する一方、前記中間モジュール６ｂを、仕切板９と上部ブレード１１と下部ブレード１０とで一体に形成することにより、樹脂成型の際、前記中間モジュール６ａにアンダーカットを生じさせず、スライド機構を不要として金型構造を極力簡素化する。【選択図】図３
2007154702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸が固定されるハブと、同ハブに対向配置されるシュラウドと、前記ハブおよび前記シュラウド間の流路を上下方向に区画する仕切板と、前記シュラウドと前記仕切板との間に配置される複数の上部ブレードと、前記仕切板と前記ハブとの間に配置される複数の下部ブレードとからなり、
前記シュラウドを上部モジュールとし、前記ハブを下部モジュールとする一方、前記仕切板と前記上部ブレードと前記下部ブレードとを一体化して中間モジュールとし、これら上部モジュール、下部モジュール及び中間モジュールが金型により夫々成型された後、互いに接合されて一体化されることを特徴とするターボファン。
【請求項２】
請求項１記載のターボファン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、ターボファンと、同ターボファンを備えた空気調和機に係わり、より詳細には、金型の構造を簡素化して製造コストを低減させるとともに、ブレードの形状を任意に設定でき設計の自由度を高めたターボファンに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の二段式のターボファン５０は、例えば図４の斜視図で示すように、ボスを形成した中央部を釣鐘状に突出させ駆動モータに連結されるハブ５１と、中央に流入口を開口し、前記ハブ５１に対向配置される円環状のシュラウド５２と、同シュラウド５２と前記ハブ５１との間に配置される円環状の仕切板５３と、前記シュラウド５２と同仕切板５３との間に、径方向に対し一定の傾斜角度をもって渦巻状に配設される複数の上部ブレード５５と、前記仕切板５３と前記ハブ５１との間に、径方向に対し一定の傾斜角度をもって渦巻状に配設される複数の下部ブレード５４とからなり、同ターボファン５０が駆動モータにより回転駆動されると、前記シュラウド５２及び前記仕切板５３の流入口から周囲の空気が吸引され、前記上部ブレード５５及び前記下部ブレード５４との作用により、前記シュラウド５２と前記ハブ５１との間から、放射状に周囲に放出されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記ターボファン５０は金属材あるいは樹脂材からなり、樹脂材から樹脂成型される場合は任意のモジュールに夫々分割成型された後、超音波溶着等により一体に接合されるようになっている。例えば、前記ターボファン５０を、前記シュラウド５２と前記仕切板５３と前記上部ブレード５５とからなる上部モジュールと、前記ハブ５１と前記下部ブレード５４とからなる下部モジュールとに分割し、夫々を樹脂成型した後、前記下部ブレード５４の上端縁と前記仕切板５３の下面とを超音波溶着等により接合し、上部モジュールと下部モジュールとを一体化するようになっている。
【０００４】
しかしながら、上記した例のように上部モジュールと下部モジュールとに夫々分割して成型すると、前記ハブ５１と前記下部ブレード５４とからなる下部モジュールは、これを成型する金型構造がキャビティ及びコアとからなる簡潔な構造で済むが、前記シュラウド５２と前記仕切板５３及び前記上部ブレード５５とからなる上部モジュールは、これを成型する金型構造として、アンダーカットを生じ、キャビティ、コアだけでなく、複数の前記上部ブレード５５間に夫々挿入され、外周面側に移動するスライド構造と、同スライド構造を駆動するリンク機構が必要となり、金型に対し大型化と構造の複雑化を招き、牽いては製造コストを増大させるような不具合があった。又、上部モジュールと下部モジュールとの接合箇所に制約が生じ、接合強度が低下する虞があり、又、ターボファンの性能を左右する前記上部ブレード５５の形状及び翼弦長にスライド構造による形状の制約が生じて所望の性能が得られない虞があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−８２３８４号（３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑み、成型の際のアンダーカット箇所を生じないようにして金型構造を簡素化しコストの低減が図れるとともに、翼弦長が充分に得られる所望形状の上部ブレードを形成できるようにして、より送風性能が向上したターボファン及び同ターボファンを備えた空気調和機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するため、回転軸が固定されるハブと、同ハブに対向配置されるシュラウドと、前記ハブおよび前記シュラウド間の流路を上下方向に区画する仕切板と、前記シュラウドと前記仕切板との間に配置される複数の上部ブレードと、前記仕切板と前記ハブとの間に配置される複数の下部ブレードとからなり、前記シュラウドを上部モジュールとし、前記ハブを下部モジュールとする一方、前記仕切板と前記上部ブレードと前記下部ブレードとを一体化して中間モジュールとし、これら上部モジュール、下部モジュール及び中間モジュールが金型により夫々成型された後、互いに接合されて一体化される構成となっている。又、前記ターボファンを備えた空気調和機となっている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、ターボファンを、上部モジュールと、中間モジュールと、下部モジュールとに夫々分割し、前記上部モジュールをシュラウドから、前記下部モジュールをハブから夫々形成する一方、前記中間モジュールを、仕切板と上部ブレードと下部ブレードとを一体化して形成することにより、樹脂成型の際、前記中間モジュールにアンダーカットを生じさせず、スライド機構を不要として金型構造を極力簡素化でき、これによるコスト低減を図ることができるようになっている。又、スライド機構が不要なことにより、性能を左右する前記上部ブレードの翼弦長あるいは断面曲率等に形状的な制約が生じず、偏肉部分を設けたり、あるいは、テーパを大きくとれることにより、より高性能化を図れるようになっている。又、前記中間モジュールを、仕切板に対し上部ブレードと下部ブレードとを一体化して形成することにより、上部ブレードと下部ブレードの重心バランスが取り易くなり、回転した際の回転中心軸の振れを極力低減して静穏な運転が行えるターボファン及びこれを備えた空気調和機とすることができるようになっている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図１は本発明によるターボファンを備えた天井埋込形空気調和機を示す断面図であり、図２はターボファンの斜視図及び断面図である。又、図３は同ターボファンの構成部材を示す分解斜視図である。
【００１１】
まず、本発明によるターボファンを備えた天井埋込形空気調和機について詳細に説明する。天井埋込形空気調和機は図１で示すように、天井内壁面から複数の吊りボルトにより掛架され、下面が開放された多角形状の筐体１と、同筐体１の開放された下面に装着され、室内の天井下面に密着する化粧パネル２とで外郭筐体を構成している。
【００１２】
前記化粧パネル２の中央開口部には、複数の桟からなる格子状の吸込口を形成するとともに、同吸込口の裏面に不織布等からなるフィルタ２ａを着脱自在に装着した吸込グリルが一側端を軸支されて開閉自在に備えられ、同吸込グリルの四囲となる前記化粧パネル２の周縁には、風向偏向板を備えた吹出口３が形成されている。前記吸込口と前記吹出口３とを結ぶ空気流路には、本発明によるターボファン６と、同ターボファン６を囲繞するように、並列された多数のフィンと、同フィンに直交するように蛇行状に配設された伝熱管とからなる熱交換器４とが配設されており、又、筐体１の天面壁には、回転軸５ａを前記ターボファン６に固定して、これを駆動する駆動モータ５が装着されている。前記吸込口から前記ターボファン６により吸込まれた室内の空気は前記熱交換器４に向かい送出されて熱交換された後、前記吹出口３から再び室内に送出されるようになっている。
【００１３】
前記ターボファン６は、図２（Ａ）の斜視図で示すように、略円盤状に形成されたハブ７と、同ハブ７に相対向するように配置された円環状のシュラウド８と、同シュラウド８と前記ハブ７との間に配置された円環状の仕切板９と、前記シュラウド８と仕切板９との間に配設された複数の上部ブレード１１と、仕切板９と前記ハブ７との間に配設された複数の下部ブレード１０とからなっている。
【００１４】
前記ハブ７は、図２（Ｂ）の断面図で示すように、前記下部ブレード１０が上面に接合される平坦状に形成された基体部７ａと、同基体部７ａに連なり、上方に向かい釣鐘状に膨出された膨出部７ｂと、同膨出部７ｂの上面に突出するように形成され、軸孔を穿設した円筒状のボス部７ｃとからなり、同ボス部７ｃには前記駆動モータ５の回転軸５ａが挿入され固定されるようになっている。又、前記基体部７ａの上面には前記下部ブレード１０の下端縁を位置決め、あるいは仮固定するレールによる位置決め部７ｄが形成されている。尚、前記下部ブレード１０の下端縁を位置決め、あるいは仮固定する部材はレールに限定されるものではなく、平行して立設されたリブあるいは溝等により形成してもよい。前記シュラウド８は、前記天井埋込形空気調和機の吸込グリルに向かい円形状の流入口８ａを開口し、外方に向かい拡開するように断面が略円弧状に形成されており、その周面には複数の位置決部８ｂが設けられ、同位置決部８ｂは突部あるいは位置決め孔等より形成されるようになっている。前記仕切板９は前記シュラウド８と、ほぼ同形状に形成されており前記シュラウド８の流入口８ａより径の小さい流入口９ａを開口し、外方に向かい拡開するように断面が略円弧状に形成されている。
【００１５】
前記仕切板９と前記ハブ７との間に形成される複数の下部ブレード１０は、前端縁を内周側に、後端縁を外周側に位置させ、断面が径方向に対し傾斜するように緩やかな円弧状に形成されている。同様に、前記シュラウド８と前記仕切板９との間に形成された複数の上部ブレード１１は、前端縁を内周側に、後端縁を外周側に位置させ、断面が径方向に対し傾斜するように緩やかな円弧状に形成されており、前端縁から後端縁に至る断面中心線の長さ、所謂翼弦長は、前記下部ブレード１０の翼弦長よりも大きくなるように形成されるとともに、その後端縁は、前記下部ブレード１０の後端縁よりも、回転方向に対し後方側となるように位置されている。
【００１６】
前記シュラウド８と前記仕切板９との間に流入した空気は、矢印で示すように、流路方向を外周側に偏向され、前記上部ブレード１１の回転に伴い放射状に周囲に放出されるようになっており、同様に、前記仕切板９の流入口９ａに流入した空気は、円弧状の軌跡を描いて流路方向を外周側に偏向され、前記下部ブレード１０の回転に伴い放射状に周囲に放出されるようになっている。
【００１７】
上記したターボファン６は樹脂材により形成され、図３で示すように、上部モジュール６ａと、中間モジュール６ｂと、下部モジュール６ｃとに夫々分割されて樹脂成型されるようになっており、樹脂成型の後、超音波溶着等により一体に接合されるようになっている。
【００１８】
前記上部モジュール６ａは前記シュラウド８からなり、前記下部モジュール６ｃは前記ハブ７からなっているが、前記中間モジュール６ｂは、前記上部ブレード１１と前記下部ブレード１０とが基端部を前記仕切板９に対し連ねて一体となって樹脂成型されている。同中間モジュール６ｃは、樹脂成型の際、前記仕切板９の外周端部がパーティングラインとなるように、例えば前記仕切板９の上面側と前記上部ブレード１１とが金型のキャビテイ側に形成され、前記仕切板９の下面側と前記下部ブレード１０とが金型のコア側に形成されるようになっている。
【００１９】
キャビテイを上方に、コアを下方に分離する構造により、成型の際のアンダーカットを生じないようにして、スライド機構を不要とし金型構造を極力簡素化することができるようになっている。又、前記シュラウド８及び前記ハブ７を成型する金型もスライド機構が不要であり、金型構造を極力簡素化し、これによるコスト低減を図れるようになっている。又、性能を左右する前記上部ブレード１１の翼弦長あるいは断面曲率等にスライド機構による形状的な制約が生じず、偏肉部分を設けたり、あるいは、テーパを大きくとれることにより、より高性能化を図れるようになっている。又、前記中間モジュールを、仕切板に対し上部ブレードと下部ブレードとを一体化して形成することにより、上部ブレードと下部ブレードの重心バランスが取り易くなり、回転した際の回転中心軸の振れを極力低減して静穏な運転が行えるようになっている。
【００２０】
夫々分割されて樹脂成型された上部モジュール６ａ、中間モジュール６ｂ、下部モジュール６ｃは夫々接合されて一体化されるが、前記上部モジュール６ａと前記中間モジュール６ｂとは、前記上部ブレード１１の上端縁を前記シュラウド８に穿設された複数の位置決部８ｂに一致させ、超音波溶着等により接合することにより、正確な位置決めが行えるとともに、接合作業を容易に行うことができるようになっている。又、中間モジュール６ｂと前記下部モジュール６ｃとは、前記ハブ７の平面状に形成された基体部７ａの上面に、前記下部ブレード１０の下端縁を位置決め、あるいは仮固定する位置決部７ｄが形成されていることにより、これに前記下部ブレード１０の下端縁位置を合わせて超音波溶着作業が行われる。前記基体部７ａが平面状に形成され、又、前記位置決部７ｄにより位置決めが行われることにより、より正確な接合作業を支障なく行えるようになっている。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明によるターボファンを備えた天井埋込形空気調和機を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は本発明によるターボファンを示す斜視図である。  （Ｂ）はその断面図である。
【図３】本発明によるターボファンの構成部材を示す分解斜視図である。
【図４】従来のターボファンの斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  筐体
２  化粧パネル
２ａ  フィルタ
３  吹出口
４  熱交換
５  駆動モータ
５ａ  回転軸
６  ターボファン
６ａ  上部モジュール６ａ
６ｂ  中間モジュール
６ｃ  下部モジュール
７  ハブ
７ａ  基体部
７ｂ  膨出部
７ｃ  ボス部
７ｃ  レール
７ｄ  位置決部
８  シュラウド
８ａ  流入口
８ｂ  位置決め部
９  仕切板
９ａ  流入口
１０  下部ブレード
１１  上部ブレード
【図１】
2007154702.tif 000003
【図２】
2007154702.tif 000004
【図３】
2007154702.tif 000005
【図４】
2007154702.tif 000006