(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気の吸込と吐出を行わせるターボファンにおいて、
駆動手段に連結されるボスを有するハブと、
前記ハブの外周縁に沿って一定間隔で配設された複数のブレードであって、前記各ブレードは、内側端のうち、前記吐出側の一部分が前記ハブの周縁に連結されており、吸い込まれた空気を遠心方向に吐き出す流動特性を有する、複数のブレードと、
吸込口と吐出口が形成されたシュラウドであって、前記吸込口と前記吐出口の間に円筒状の吐出部を備え、この吐出部の内壁面が前記ブレードの外側端を囲み、空気の吐き出し方向を前記駆動手段の軸方向と同一の方向に導くためのシュラウドと、
を備え、
前記ハブは、
前記シュラウドの前記吸込口に向かって突出しており、その先端に前記ボスが形成されている突出部と、
前記突出部の背面に形成され、前記シュラウドの前記吐出口に連通される中空部と、
を備え、
前記ハブは、
前記突出部に形成され前記ハブの前方と前記中空部とを連通する少なくとも一つ以上の通孔を更に含んでいる、
ことを特徴とするターボファン。
【請求項２】
前記シュラウドの吸込口の内径は吐出口の内径より小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載のターボファン。
【請求項３】
前記シュラウドの吸込口の内径は前記ハブの外径と同じであるか、前記ハブの外径より大きく形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のターボファン。
【請求項４】
前記ハブ、前記ブレード及び前記シュラウドは金型によって一体成形されたものであることを特徴とする請求項３に記載のターボファン。
【請求項５】
前記シュラウドは前記ブレードの外側端の全体を囲んでいることを特徴とする請求項１に記載のターボファン。
【請求項６】
前記シュラウドは、
前記吸込口を形成する吸込部と、
前記ブレードの外側面を囲み、前記吐出口を形成する吐出部と、
前記吸込部と吐出部との間に形成される傾斜部と、
を備えていることを特徴とする請求項１又は５に記載のターボファン。
【請求項７】
前記シュラウドは、
前記吸込部と前記傾斜部との間に形成され、軸方向に垂直な所定幅の直線部をさらに備えていることを特徴とする請求項６に記載のターボファン。
【請求項８】
前記傾斜部は所定の曲率を有する曲面であることを特徴とする請求項６又は７に記載のターボファン。
【請求項９】
前記ブレードは入口側が後曲型ブレードであり、出口側が前曲型ブレードであることを特徴とする請求項１に記載のターボファン。
【請求項１０】
前記ブレードは吸込口側の先端から４０〜８０％の地点まで後曲型ブレードであることを特徴とする請求項９に記載のターボファン。
【請求項１１】
空気の吸込と吐出を行わせるターボファンにおいて、
一面が開口され、他面に駆動手段によって連結されるボスが形成されている円柱状のハブと、
互いに対向する両面に吸込口と吐出口が形成され、前記ハブを内部に収容するシュラウドであって、前記吸込口と前記吐出口の間に円筒状の吐出部を備え、この吐出部の内壁面が前記ブレードの外側端を囲み、空気の吐き出し方向を前記駆動手段の軸方向と同一の方向に導くためのシュラウドと、
前記ハブと前記シュラウドとの間に一定間隔で放射状に配設され、内側面のうちの一部分は前記ハブの外周面に連結されており、外側面の全体は前記シュラウドの前記吐出部の内周面に連結される複数のブレードであって、吸い込まれた空気を遠心方向に吐き出す流動特性を有する、複数のブレードと、
前記ハブに前記シュラウドの吸込口と吐出口とを連通する少なくとも一つ以上の通孔が形成されている、
ことを特徴とするターボファン。
【請求項１２】
前記シュラウドは、
前記吸込口を形成するリング状の吸込部と、
前記吸込部から外側に拡がる方向に延長され、所定の曲率を有する曲面に形成される傾斜部と、
前記傾斜部から軸方向に揃えて延長されて前記吐出口を形成し、前記ブレードの外側端が連結される前記吐出部を備えていることを特徴とする請求項１１に記載のターボファン。
【請求項１３】
前記シュラウドは、
前記吸込部と前記傾斜部との間に形成され前記吸込部に垂直な所定幅の直線部をさらに備えていることを特徴とする請求項１２に記載のターボファン。
【請求項１４】
前記シュラウドの前記吸込部の内径は前記吐出部の内径より小さく、前記ハブの外径と同じであるか、あるいは前記ハブの外径より大きく形成されることを特徴とする請求項１２に記載のターボファン。
【請求項１５】
前記ハブ、前記ブレード及び前記シュラウドは金型によって一体成形されたものであることを特徴とする請求項１４に記載のターボファン。
【請求項１６】
前記ブレードは入口側が後曲型ブレードであり、出口側が前曲型ブレードであることを特徴とする請求項１１に記載のターボファン。
【請求項１７】
室内空気と熱交換する室内熱交換機と、前記室内交換機側に室内空気を強制流動させる室内送風ファンと、室外空気と熱交換する室外熱交換機と、前記室外熱交換機側に室外空気を強制流動させる室外送風ファンとから構成される空気調和機において、
前記室内送風ファン及び前記室外送風ファンのうちの少なくとも一つは、軸方向に空気を吸い込んで軸方向に吐き出すターボファンとして構成され、
前記ターボファンは、
駆動手段に連結されるボスを有するハブと、
前記ハブの外周縁に沿って一定間隔で配設された複数のブレードであって、前記各ブレードは、内側端のうち、前記吐出側の一部分が前記ハブの周縁に連結されており、吸い込まれた空気を遠心方向に吐き出す流動特性を有する、複数のブレードと、
吸込口と吐出口が形成されたシュラウドであって、前記吸込口と前記吐出口の間に円筒状の吐出部を備え、この吐出部の内壁面が前記ブレードの外側端を囲み、空気の吐き出し方向を前記駆動手段の軸方向と同一の方向に導くためのシュラウドと、
を備え、
前記ハブは、
前記シュラウドの前記吸込口に向かって突出されており、その先端に前記ボスが形成されている突出部と、
前記突出部の背面に形成され、前記シュラウドの前記吐出口に連通される中空部と、
を備え、
前記ハブは、
前記突出部に形成され前記ハブの前方と前記中空部とを連通する少なくとも一つ以上の通孔を更に含んでいる、
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項１８】
一側空間は室内に連通され、他側空間は室外に連通されるキャビネットと、
前記キャビネットの一側空間に設置され、室内空気と熱交換する室内熱交換機と、
前記キャビネットの一側空間に設置され、室内空気を前記室内熱交換機側に強制流動させる室内送風ファンと、
前記キャビネットの他側空間に設置され、室外空気と熱交換する室外熱交換機と、
前記キャビネットの他側空間に設置され、室外空気を前記室外熱交換機側に強制流動させ軸方向に室外空気を吸入し軸方向に吐き出すターボファンと、
を備え、
前記ターボファンは、
駆動手段に連結されるボスを有するハブと、
前記ハブの外周縁に沿って一定間隔で配設された複数のブレードであって、前記各ブレードは、内側端のうち、前記吐出側の一部分が前記ハブの周縁に連結されており、吸い込まれた空気を遠心方向に吐き出す流動特性を有する、複数のブレードと、
吸込口と吐出口が形成されたシュラウドであって、前記吸込口と前記吐出口の間に円筒状の吐出部を備え、この吐出部の内壁面が前記ブレードの外側端を囲み、空気の吐き出し方向を前記駆動手段の軸方向と同一の方向に導くためのシュラウドと、
を備え、
前記ハブは、
前記シュラウドの前記吸込口に向かって突出されており、その先端に前記ボスが形成されている突出部と、
前記突出部の背面に形成され、前記シュラウドの前記吐出口に連通される中空部と、
を備え、
前記ハブは、
前記突出部に形成され前記ハブの前方と前記中空部とを連通する少なくとも一つ以上の通孔を更に含んでいる、
ことを特徴とする空気調和機。
【請求項１９】
前記シュラウドの前記吸込口の内径は、前記吐出口の内径より小さく形成されていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の空気調和機。
【請求項２０】
前記シュラウドの前記吸込口の内径は、前記ハブの外径と同じであるか、あるいは大きく形成されていることを特徴とする請求項１９に記載の空気調和機。
【請求項２１】
前記ハブ、前記ブレード及び前記シュラウドは一体成形されたものであることを特徴とする請求項２０に記載の空気調和機。
【請求項２２】
前記シュラウドは、前記ブレードの外側端の全体を囲むことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の空気調和機。
【請求項２３】
前記シュラウドは、
前記吸込口を形成する吸込部と、
前記ブレードの外側面を囲み、前記吐出口を形成する前記吐出部と、
前記吸込部と吐出部との間に形成される傾斜部と、
を備えていることを特徴とする請求項２２に記載の空気調和機。
【請求項２４】
前記シュラウドは、
前記吸込と前記傾斜部との間に形成され軸方向に垂直な所定幅の直線部をさらに備えていることを特徴とする請求項２３に記載の空気調和機。
【請求項２５】
前記傾斜部は所定の曲率を有する曲面であることを特徴とする請求項２３又は２４に記載の空気調和機。
【請求項２６】
前記シュラウドの外面に沿って設けられ、前記シュラウドの回転時に凝縮水を前記室外熱交換機に提供するスリンガリングをさらに備えていることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の空気調和機。
【請求項２７】
前記ブレードは入口側が後曲型ブレードであり、出口側が前曲型ブレードであることを特徴とする請求項１７又は１８に記載の空気調和機。
【請求項２８】
前記室内送風ファンと前記ターボファンとの間に設けられ、前記室内送風ファンと前記ターボファンに共通に設けられる駆動軸を備えているモータをさらに備えていることを特徴とする請求項１８に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターボファン及びこれを用いた空気調和機に関するもので、特に、詳細には軸流ファンの流動特性を有するターボファン及びこれを室外送風ファンに用いた空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、空気調和機は室内の快適な空気調和のために冷房空気又は暖房空気を循環させる装置である。かかる空気調和機には熱交換機を通る気流を生成するために多数の送風ファンが必要であり、主に軸流ファンや遠心ファンが用いられている。
【０００３】
軸流ファンは空気の吸入方向と吐き出し方向が軸方向に揃えられた流動特性を有しており、遠心ファンは、空気の吸入方向が軸方向であるが、空気の吐き出し方向は遠心方向になる流動特性を有している。かかる遠心ファンとしてはシロコファン又はターボファンがある。
【０００４】
このうち、前記ターボファンの一般的な構造を概略的に説明すると次のようである。
図１に示すように、ターボファンはモータの駆動軸が結合されるボス２が中心部に形成されているハブ１と、ハブ１の縁に沿って放射状に設けられ軸方向に沿って延伸されている多数のブレード３と、ブレード３の一端に設置されるシュラウド４とで構成されている。またシュラウド４は軸方向と平行であり、入口を形成する流入部４ａと、流入部４ａから外側に湾曲され、ブレード３の一端が連結される湾曲部４ｂとで構成されている。
【０００５】
ターボファンの作用を概略的に説明すると、ハブ１がモータの回転力によって回転するとブレード３の形状によって気流が生成される。すなわち、空気はシュラウド４の入口を通して吸い込まれた後、ブレード３間の空間、すなわち、遠心方向に吐き出される。これは図１に矢印で示されている。
【０００６】
かかる流動特性を有するターボファンは他の種類のファン、特に軸流ファンより効率が高く、発生する騒音が小さいという特長を有している。
ところが、ターボファンはその流動特性によって空気調和機の室内機にだけ適用されているのが実状であった。これは一般的に空気調和機の室外機には室外熱交換機と圧縮機などの多くの冷凍サイクルの要素が設置されるが、軸方向の空気流動を生成する軸流ファンが室外機全体の大きさを減らすのにターボファンより有利であるからである。かかる理由から相対的に効率が高く、騒音の小さいターボファンを室外機に用いることができなかった。
【０００７】
特に、室内機と室外機が一つのユニットで構成される一体形の空気調和機において、問題はさらに深刻であった。すなわち、一体形の空気調和機の場合、軸流ファンから発生する騒音が室内にそのまま伝達されるのみならず、軸流ファンが低効率であるため消費電力が非常に多くなるという問題があった。
【０００８】
なお、従来のターボファンは全体を一体的に成形するのが容易でないという問題があった。これは従来のターボファンが有する構造的な特徴によって金型作業が不可能であったからである。従って、従来のターボファンはハブ１、ブレード３及びシュラウド４を各々別に成形したのち、これらを互いに融着して製作した。これによって製作工程が複雑になると共に、製造コストが上昇することになった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、軸流ファンの流動特性を有するターボファンを提供することにある。
【００１０】
本発明の他の目的は、一体成形可能なターボファンを提供することにある。
【００１１】
本発明のもう一つ他の目的は軸流ファンの流動特性を有するターボファンを室外送風ファンに用いた空気調和機を提供することにある。
【００１２】
【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は、駆動手段に連結されるボスを有するハブと、ハブの周縁に沿って一定間隔で配設され、内側端のうち、一部分がハブの周縁に連結される多数のブレードと、吸込口と吐出口が形成され、吸込口と吐出口の間の壁面がブレードの外側端のうち、少なくとも一部分を囲み、空気の吐き出し方向を駆動手段の軸方向と同一の方向に向けるシュラウドとを備えているターボファンを提供する。
【００１３】
ハブは、シュラウドの入口に向かって突出しており、その先端にボスが形成されている突出部と、突出部の背面に形成され、シュラウドの吐出口に連通される中空部とで構成される。また、突出部にハブの前方と中空部とを連通する少なくとも一つの開口がさらに形成される。
【００１４】
シュラウドは、吸込口を形成する流入部と、ブレードの外側面を囲み、吐出口を形成する吐出部と、流入部と吐出部との間に形成される傾斜部とで構成される。また、流入部と傾斜部との間に形成され、軸方向に垂直な所定幅の直線部がさらに形成される。
【００１５】
また、シュラウドは吸込口の内径が吐出口の内径より小さく、ハブの内径と同じであるかハブの内径よりも大きく形成される。この場合、ハブ、ブレード及びシュラウドを一体的に射出成形することができる。
【００１６】
ブレードは、空気の流動特性を向上させるために、入口側が後曲型(backward  curved)ブレードであり、出口側が前曲型（forward  curved）ブレードからなっている。
【００１７】
従って、シュラウドの吸込口を通して吸入された空気はブレードの案内を受けながらシュラウドの吐出口を通して吐き出される。
すなわち、空気がブレードとブレードとの間の空間、すなわち、遠心方向に吐き出されるものではなく、軸方向に揃えて吐き出される。従って、本発明によるターボファンは、軸流ファンの流動特性を有しながらターボファン固有の高効率と低騒音の特性を有することになる。
【００１８】
また、一方の空間は室内に連通され、他方の空間は室外に連通されるキャビネットと、
キャビネットの一方の空間に設置され、室内空気と熱交換する室内熱交換機と、キャビネットの一方の空間に設置され、室内空気を室内熱交換機側に強制流動させる室内送風ファンと、キャビネットの他方の空間に設置され、室外空気と熱交換する室外熱交換機と、キャビネットの他方の空間に設置され、室外空気を室外熱交換機側に強制流動させて軸方向に室外空気を吸入し軸方向に吐き出すターボファンとを備えている空気調和機を提供する。
【００１９】
このターボファンは前記軸流ファンの優れた特性を全部有している。
又、ターボファンはシュラウドの外面に設置され、シュラウドの回転時、凝縮水を室外熱交換機に供給するスリンガリングをさらに備えている。
従って、ターボファンが室外送風ファンに適用されることによって、室外送風ファンの騒音を格段に減らすことができ、空気調和機の消費電力を低減させることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して本発明をさらに詳細に説明する。
【００２１】
本発明の望ましい実施形態に係るターボファンを図２ないし図６を参照して詳細に説明する。
図２は本発明の一実施形態に係るターボファンの構造を示した部分切開斜視図であり、図３は図２に示したターボファンの背面斜視図であり、図４は図２に示したターボファンの断面図である。
図２ないし図４に示すように、本発明の一実施形態に係るターボファンは駆動手段（図示せず）が連結されるハブ３０と、ハブ３０を内部に収容し、互いに対向する両面に各々吸込口と吐出口が形成されるシュラウド５０と、ハブ３０とシュラウド５０との間に設置される多数のブレード４０とで構成される。
【００２２】
ハブ３０はシュラウド５０の吸込口に向かって突出する突出部３１と、突出部３１の背面に形成される中空部３２とで構成される。この突出部３１の先端にモータの駆動軸が結合されるボス３３が形成される。また、中空部３２はシュラウド５０の吐出口と共に空気の吐き出し流路を形成する。
【００２３】
ハブ３０の突出部３１上に多数の開口３５が形成される。開口３５はハブ３０の前方と中空部３２を連通させる。この場合、シュラウド５０の吸込口を通して吸入された空気中の一部は開口３５を通して中空部３２に流れ込んでファンの外へ吐き出される。また、開口３５はターボファン全体の重さを減らす役割を果たしている。
【００２４】
ブレード４０はハブ３０を中心に多数が一定間隔をおいて配設される。ブレード４０の内側端４１のうちの一部分はハブ３０の縁に連結され、ブレードの外側端４３はシュラウド５０の内面に連結される。
【００２５】
このブレード４０の内側端４１はハブ３０の縁に沿って所定角度で連結することができる。なお、ブレード４０は外側端４３の全体がシュラウド５０の内面に連結されるのが望ましい。これはシュラウド５０の吸込口を通して吸い込まれた空気がブレード４０間の空間に、すなわち、遠心方向に吐き出されることを防止するためである。
【００２６】
ブレード４０はその位置によってブレード形状が異なるように形成されるのが望ましい。
すなわち、ブレード４０は軸方向に沿って吸込口側は後曲型であり、吐出口側は前曲型である。後曲型ブレードはチップ部分が回転方向に対して後方に曲がっている形態であって、風圧を高めるのに有利である。
前曲型ブレードはチップ部分が回転方向に対して前方に斜めに曲がっている形態であって、風量を高めるのに有利である。このブレード４０は吸込口側の端部から略４０〜８０％の地点まで後曲型に形成される。
【００２７】
シュラウド５０は空気の吐き出し方向を軸方向に向ける。シュラウド５０の構造を詳細に説明すると、シュラウド５０は吸込口を形成する流入部５１と、吐出口を形成する吐出部５５と、流入部５１と吐出部５５との間の傾斜部５３とで構成される。この流入部５１は軸方向に並んだリング状であり、流入部５１の内径Ｄ１は吐出部５５の内径Ｄ３より小さい。
【００２８】
傾斜部５３は流入部５１から外側に延伸され、その内面にブレード４０の吸込口側の外側端４２が連結される。このために、傾斜部５３はブレード４０の吸込口側の外側端４２に対応する形状を有して、所定の曲率を有する曲面に形成される。
吐出部５５は傾斜部５３からブレード４０の長さ方向に沿って延長され、その内面にブレード４０の外側端４３が連結される。吐出部５５は空気を吐出口側に案内することで軸方向の空気流動を起こす。この吐出部５５は空気の流動方向が軸方向になる範囲内でブレード４０の後方先端まで延伸される必要はない。しかしながら、吐出部５５は前記のようにブレード４０の後方先端まで延伸されるのが最も望ましい。なお、吐出部５５は流入部５１と同様に軸方向に並んでいる円筒形状に示しているが、吐出口側に行けば行くほど外側に拡がる形状でも良い。
【００２９】
なお、シュラウド５０の形状は多少変形可能である。図５は図２に示すターボファンのうち、変形されたシュラウドを有するターボファンを示した部分切開斜視図であり、図６は図５に示すターボファンの断面図である。
図５及び図６に示すように、シュラウド５０は流入部５１と傾斜部５３との間に別の直線部５２がさらに形成されている。直線部５２は流入部５１から軸方向と直交する方向に延伸され所定幅を有している。
【００３０】
なお、本発明に係るターボファンはシュラウド５０とブレード４０を金型によって一体成形し、これとは別にハブ３０を金型によって成形した後、ハブ３０の縁にブレード４０の内側端４１を融着する課程により製作することができる。ところで、シュラウド５０とハブ３９との寸法を適切に選択する場合、シュラウド５０、ブレード４０及びハブ３０を自由に一体成形することができる。すなわち、図４及び図６に示すように、シュラウド５０の流入部５１の内径Ｄ１がハブ３０の外径Ｄ２より少なくとも同じであるか、あるいは大きい場合、シュラウド５０、ブレード４０及びハブ３０は金型によって一体的に成形できる。
【００３１】
次に、本発明に係るターボファンの作用を説明する。
先ずモータが駆動されてハブ３０が回転するとブレード４０とシュラウド５０とが同時に回転することになる。このブレード４０の回転時にシュラウド５０の吸込口と吐出口との間に圧力差が発生し、これによって空気が吸込口を通して強制的に吸い込まれる。
【００３２】
以降、空気はブレード４０の案内を受けながら吐出口側に流動することになり、吐出口を通して後方に吐き出される。この課程で、空気は先ず後曲型ブレードに沿って流動することになり、一定地点以後から前曲型ブレードに沿って流動することになる。この場合、後曲型ブレードの特性によってファンの負荷が相当に減らされるだけでなく前曲型ブレードの特性によって十分な風量が確保される。
この課程において、空気の一部はハブ３０の開口３５を通してすぐに中空部３２に流動されて後方に吐き出される。このシュラウド５０の吐出部５５がブレード４０の外側端４３を囲んでいるから空気が遠心方向に吐き出されることが防止される。
【００３３】
以上の説明から明らかなように本発明によるターボファンは軸流ファンの流動特性を有する。すなわち、空気の吸込み方向と吐き出し方向がすべて軸方向と同一である。これは後述するようにターボファンを空気調和機の室外送風ファンに用いることができる根拠になっている。
【００３４】
本発明に係るターボファンはその特徴によって空気調和機の種類に拘らず室内送風ファン及び室外送風ファンにいくらでも適用可能である。すなわち、本発明に係るターボファンはターボファン固有の効率が高く騒音の少ない特性を有すると共に、軸流ファンの流動特性を有する。従って、本発明に係るターボファンを空気調和機に適用する場合に多くの利点が得られる。この中でも本発明によるターボファンが一体形の空気調和機の室外送風ファンに適用される例を詳細に説明する。
【００３５】
図７は本発明に係る空気調和機の望ましい実施形態を示した分解斜視図であり、図８は図７に示した空気調和機のターボファンの構造を示した斜視図である。図７に示すように、本発明に係る空気調和機は室内と連通する前方空間と室外と連通される後方空間を有するキャビネット１１０とキャビネット１１０の内部に設置される室内熱交換機１４０及び室外熱交換機２００と、これらの熱交換機１４０、２００側に空気を強制流動させる室内送風ファン２３０及び室外送風ファン２４０とで構成されている。
【００３６】
キャビネット１１０は前面、後面及び底面が開放され、底面にファンベース１２０が設置され、前面にフロントグリル１３０が設置される。
フロントグリル１３０は室内空気が吸い込まれる吸込み部１３１と熱交換された空気が室内に吐き出される吐出部１３３と空気調和機の作動を制御するコントロールパネル部１３５を有する。この吸入部１３１の前面に吸入グリル１３７が設置される。
【００３７】
フロントグリル１３０の後方に室内熱交換機１４０と室内エアガイド１５０が順次設置される。室内熱交換機１４０は室内エアガイド１５０上に設置され、室内空気は室内熱交換機の内部を循環する作動流体と熱交換する。また、室内エアガイド１５０には室内熱交換機１４０を通過した空気が通る開口１５１と、フロントグリル１３０の吐出部１３３と対応する位置に吐き出しガイド１５３が形成される。この室内エアガイド１５０の底面には室内熱交換機１４０で生成された凝縮水を排水するための排水受け部１５５が形成される。
【００３８】
室内エアガイド１５０の後方にスクロール１６０が設置される。スクロール１６０には流動ガイド面１６１が形成され、流動ガイド面１６０は室内送風ファン２３０によって形成される気流を案内する。このスクロール１６０は室内エアガイド１５０と一体的に成形することができる。また、室内エアガイド１５０とスクロール１６０を貫通してコントロールボックス１７０が設置されている。コントロールボックス１７０には各種電装部品が内装される。
【００３９】
スクロール１６０の後方にバリア１８０が設置されている。バリア１８０はスクロール１６０の後方に密着されてキャビネット１１０の前方空間と後方空間とを完全に区画する。バリア１８０によって室内空気と室外空気は互いに影響を受けない。このスクロール１６０又は室内エアガイド１５０がバリア１８０の代わりをすることもできる。
【００４０】
バリア１８０の後方にモータマウンタ２１０が設置される。モータマウンタ２１０はファンベース１２０上に装着され、モータ２２０を支持する。モータ２２０は室内送風ファン２３０と室外送風ファン２４０を共通に駆動する一つの駆動軸２２１、２２３を有する。従って、駆動軸のうちの前方駆動軸２２１はバリア１８０を貫通してスクロール１６０の内部まで延伸して室内送風ファン２３０に連結され、後方駆動軸２２３は室外送風ファン２４０に連結される。室内送風ファン２３０は室内空気を室内熱交換機１４０側に強制流動させた後、熱交換された空気を吐き出しガイド１５３に案内する。このために室内送風ファン２３０に一般的なターボファンが適用される。
【００４１】
室外送風ファン２４０は軸流ファンの流動特性を有するターボファンである。室外送風ファン２４０の構造及び作用は後述する。
バリア１８０の後方に室外エアガイド１９０と室外熱交換機２００が順次設置されている。室外エアガイド１９０には室外送風ファン２４０が設置される開口１９１が形成され、室外送風ファン２４０から吐き出される空気を室外熱交換機２００に均一に伝える役割を果たしている。この室外送風ファン２４０は、その吸込口がモータ２２０に向かうように、その吐出口が室外熱交換機２００に向かうように設置される。
また、室外熱交換機２００はファンベース１２０上に設置され、室外空気は室外熱交換機２４０の内部を循環する作動流体と熱交換する。また、室外エアガイド１９０の上部にカバー１９３が設置され、室外エアガイド１９０と室内エアガイド１５０の上部にこれらを堅固に連結するブレース１９５が設置される。
【００４２】
なお、図示を省略するが、バリア１８０の後方に冷凍サイクルを構成する圧縮機と膨張弁などがさらに設置される。
図８に示すように、室外送風ファン２４０は、モータの後方駆動軸２２３が連結されるハブ３０とハブ３０を内部に収容し、吸込口と吐出口が形成されているシュラウド５０と、ハブ３０とシュラウド５０との間に設置される多数のブレード４０とで構成される。
このハブ３０、シュラウド５０及びブレード４０の構造及び作用は図２ないし図６を用いて説明したターボファンと同一であるため、その説明を省略する。
【００４３】
また、シュラウド５０の外面にスリンガリング６０が設置される。スリガリング６０はシュラウド５０の回転時に凝縮水を室外熱交換機２００側に飛ばす役割を果たし、この場合室外熱交換機２００の熱交換効率を高める。このためにスリンガリング６０はシュラウド５０の吐出部５５の外径より大きい内径を有し、別の連結レッグ６１を介して吐出部５５に結合される。このスリンガリング６０は室外熱交換機２００又は室内熱交換機１４０で生成された凝縮水に浸される状態にある。
【００４４】
以下、本発明に係る空気調和機の作用を説明する。
本発明に係る空気調和機はキャビネット１１０の前方空間が室内に向かうように、後方空間が室外を向かうように壁面に設置される。
先ず、モータ２２０に電源を接続するすることによって室内送風ファン２３０と室外送風ファン２４０が各々駆動される。従って、室内空気と室外空気は各々所定の経路を通して室内熱交換機１４０と室外熱交換機２００に強制的に流し込まれる。以降、室内空気と室外空気は熱交換機１４０、２００を通る作動流体と熱交換された後、さらに所定の経路を経て室内と室外に各々吐き出される。
【００４５】
これを詳細に説明すると、室内送風ファン２３０は一般的なターボファンである。従って、室内空気は室内送風ファン２３０の軸方向に吸い込まれて遠心方向に吐き出される。すなわち、室内空気は吸入グリル１３７とフロントグリル１３０を順次に経由して室内熱交換機１４０を通過する。以降、室内空気は室内エアガイド１５０を経由して室内送風ファン２３０に吸入される。以降、室内空気はスクロール１６０の流動ガイド面１６１に沿って流動し、さらに室内エアガイド１５０を経てフロントグリル１３０の吐出部１３３を通して室内に吐き出される。
【００４６】
次に、室外送風ファン２４０は軸流ファンの流動特性を有するターボファンである。従って、室外空気は室外送風ファン２４０の軸方向に流れ込んで軸方向に吐き出される。すなわち、室外空気はキャビネット１１０の両側面と上面に形成される開口部１１１を通してキャビネット１１０の内部に流動された後、室外送風ファン２４０の吸込口に吸入される。以降、室外空気は室外送風ファン２４０の吐出口を通して室外熱交換機２００に吐き出され、室外熱交換機２００を経由してキャビネット１１０の後面を通して室外に吐き出される。
この課程で、室外送風ファン２４０のスリンガリング６０は回転しながら凝縮水を室外熱交換機２００に飛ばすことになる。
【００４７】
以上、本発明を好適な一実施形態について説明したが、本発明はこの実施形態のものに限定されるわけではなく、本発明の技術思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるターボファン及びこれを用いた空気調和機は次のような効果がある。
第１に、本発明に係るターボファンは、軸流ファンの流動特性を有するターボファンである。従って、このターボファンは軸流ファンの長所とターボファンの長所とを共に備えている。すなわち、本発明に係るターボファンは別のスクロールのような流動ガイド部材無しで用いられ、軸流ファンに比べて相対的に効率が高く騒音は少ない。
【００４９】
第２に、本発明に係るターボファンは後曲型ブレードと前曲型ブレードが適切に調和しているブレードを有する。従って、このターボファンは、ファンの負荷が小さいけれども多くの風量を供給することができる。
第３に、本発明に係るターボファンはハブ、ブレード及びシュラウドを金型によって一体成形することができる。従って、製作工程をより簡素にでき、これによってコストを低減することができる。
第４に、本発明に係る空気調和機は室外送風ファンとしてターボファンを有する。従って、騒音発生を減らしてより快適な室内環境を提供することができ、省エネルギーに貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なターボファの構成を示す断面図。
【図２】本発明の望ましい実施形態によるターボファンの構造を示す部分切開斜視図。
【図３】図２に示すターボファンの背面斜視図。
【図４】図２に示すターボファンの断面図。
【図５】図２に示すターボファンのうち、変形された形態のシュラウドを有するターボファンを示す部分切開斜視図。
【図６】図５に示すターボファンの断面図。
【図７】本発明に係る空気調和器の好適な実施形態を示す分解斜視図。
【図８】図７に示す空気調和機のターボファン構造を示す斜視図。
【符号の説明】
３０  ハブ
３１  突出部
３２  中空部
３３  ボス
３５  開口
４０  ブレード
５０  シュラウド
５１  流入部
５２  直線部
５３  傾斜部
５５  吐出部
６０  スリンガリング
１１０  キャビネット
１２０  ファンベース
１３０  フロントグリル
１３７  吸入グリル
１４０  室内熱交換機
１５０  室内エアガイド
１６０  スクロール
１７０  コントロールボックス
１８０  バリア
１９０  室外エアガイド
２００  室外熱交換機
２１０  モータマウント
２２０  モータ
２３０  室内送風ファン
２４０  室外送風ファン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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