(57)【要約】【課題】  送出する風量を低減させずに羽根の後縁部の負圧面側に空気が巻き込まれないようにして、ロスをなくし送風性能が低下するおそれをなくしたターボファンを提供する。【解決手段】  回転軸が固定される主板２と、同主板２に対向配置される円環状のシュラウド３と、これら主板２とシュラウド３間に、前縁部４が内周側に位置し後縁部５が外周側に位置するように配置される複数の羽根６とからなるターボファン７において、前記羽根６は、正圧面８および負圧面９が翼弦線Ｆに対し膨出した凹部のない曲面形状でなり、前記正圧面８が前記負圧面９より大きく膨出する構成にした。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸が固定される主板と、同主板に対向配置される円環状のシュラウドと、これら主板とシュラウド間に、前縁部が内周側に位置し後縁部が外周側に位置するように配置される複数の羽根とからなるターボファンにおいて、
前記羽根は、正圧面および負圧面が翼弦線に対し膨出した凹部のない曲面形状でなり、前記正圧面が前記負圧面より大きく膨出してなることを特徴とするターボファン。
【請求項２】
前記羽根は、前記正圧面の曲面形状の頂部が中間位置より後縁部寄りに位置す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】
前記羽根は、少なくとも前記正圧面の膨出量が前記シュラウドに近寄るにしたがって大きくなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のターボファン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボファンに係わり、より詳細には、送風性能が低下するおそれをなくした構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のターボファンの構成は、本発明のターボファン７を説明するための図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すものと略同様であって、駆動モータｃの回転軸１を中央部に固定した主板２と、同主板２の周縁部に、周方向に一定の間隔を開けて一側部を接合させた複数の羽根６と、同羽根６の他側縁を接合させた環状のシュラウド３とからなり、前記羽根６の後縁部５は前記主板２の外周縁に位置し、前縁部４は図２（Ａ）に矢印で示す回転方向側の内周部に位置するようになっている。
【０００３】
前記ターボファン７を用いた天井埋込形空気調和機は、図１（Ａ）に示すように、下面が開放された筐体ｂと、開放された下面に装着される吸込グリルｄと、吹出口ｆとを備えた化粧パネルｇとで外郭筐体ｈを構成している。前記吸込グリルｄと前記吹出口ｆとを結ぶ空気通路には、前記ターボファン７と、熱交換器ｉとが配設されており、吸い込まれた室内の空気は前記ターボファン７により前記熱交換器ｉに向けて送出され熱交換された後に、前記吹出口ｆから再び室内に送出されるようになっている（例えば、特開２００７−２７０８号公報参照）。
【０００４】
前記ターボファン７は、前記駆動モータｃの回転軸１に直交する前記羽根６の断面形状が、前記主板２側から前記シュラウド３側に向かい連続的に変化するとともに、同シュラウド３近辺では、図７に示すように、後縁部５が正圧面８側から負圧面９側に向かって湾曲するように湾曲形成されることにより、送出される空気の静圧を上昇させて、図７に示す矢印ａのように送出される風量を低減させることがないようにするとともに、騒音を減少させることができるようになっている。
【０００５】
しかしながら、前記羽根６の後縁部５が負圧面９側に向かって湾曲するように湾曲形成されたことで、図７に示す矢印ｂおよびｂ’のように、空気の一部が前記負圧面９側に巻き込まれることになり、これによって、前記羽根６による空気の送出にロスが生じて送風性能が低下してしまうおそれがあった。
【特許文献１】特開２００７−２７０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、送出する風量を低減させずに羽根の負圧面側に空気が巻き込まれないようにして、ロスをなくし送風性能が低下するおそれをなくしたターボファンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した目的を達成できるように、本発明は以下に示す特徴を備えている。
【０００８】
回転軸が固定される主板と、同主板に対向配置される円環状のシュラウドと、これら主板とシュラウド間に、前縁部が内周側に位置し後縁部が外周側に位置するように配置される複数の羽根とからなるターボファンにおいて、
前記羽根は、正圧面および負圧面が翼弦線に対し膨出した凹部のない曲面形状でなり、前記正圧面が前記負圧面より大きく膨出してなることを特徴としている。
【０００９】
また、前記羽根は、前記正圧面の曲面形状の頂部が中間位置より後縁部寄りに位置することを特徴としている。
【００１０】
また、前記羽根は、少なくとも前記正圧面の膨出量が前記シュラウドに近寄るにしたがって大きくなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、シュラウド近傍の正圧面の後縁部に、負圧面側に傾斜する傾斜部を有し、負圧面の後縁部に、正圧面側に傾斜する傾斜部を有する構成にすることで、送出する風量を低減させずに羽根の負圧面側に空気が巻き込まれないようにして、ロスをなくし送風性能が低下するおそれをなくしたターボファンを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１は本発明によるターボファンの説明図で、（Ａ）はターボファンが用いられる天井埋込形空気調和機の断面図、（Ｂ）はターボファンの斜視図であり、図２は本発明によるターボファンの分解斜視図であり、図３は本発明によるターボファンの説明図で、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は正面図であり、図４は図３（Ｂ）に示すＡ−Ａ断面図であり、図５は本発明によるターボファンの要部説明図で、（Ａ）は図３（Ｂ）に示すＢ−Ｂ断面図、（Ｂ）は図３（Ｂ）に示すＣ−Ｃ断面図、（Ｃ）は図３（Ｂ）に示すＤ−Ｄ断面図、（Ｄ）は図３（Ｂ）に示すＥ−Ｅ断面図であり、図６は本発明によるターボファンの羽根によって送出する空気の流れを示す説明図である。
【００１４】
本発明によるターボファン７を用いた天井埋込形空気調和機は、図１（Ａ）に示すように、天井内壁面から複数の吊下げボルトａによって掛架され、下面が開放された多角形状の筐体ｂと、同筐体ｂ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ｇとで外郭筐体ｈを構成している。
【００１５】
前記化粧パネルｇの中央開口部には、平行に並べられた複数の桟からなる格子状の吸込口が形成されるとともに、同吸込口の裏面に不織布等からなるエアフィルタｅが着脱可能に装着された吸込グリルｄの周縁部には、風向偏向板を回動可能に備えた吹出口ｆが形成されている。
【００１６】
前記吸込口と前記吹出口ｆとを結ぶ空気通路には、本発明によるターボファン７と、同ターボファン７を囲繞するように形成され、平行に並べられた多数のフィンと、同フィンに直交する伝熱管とからなる熱交換器ｉとが配設されており、前記吸込口から前記ターボファン７によって吸い込まれた室内の空気は、前記熱交換器ｉによって熱交換されたのち、前記風向偏向板によって風向が偏向されながら前記吹出口ｆから再び室内に送出されるようになっている。
【００１７】
前記ターボファン７は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、駆動モータｃの回転軸１が固定される中央部を釣鐘状に膨出させた略円盤状の主板２と、前記吸込グリルｄを臨ませて空気が流入する流入口を開口させた円環状のシュラウド３と、同シュラウド３と前記主板２との間に配設された複数の羽根６とで構成されている。
【００１８】
前記筐体ｂの上面壁には前記駆動モータｃが固定され、同駆動モータｃの回転軸１が前記主板２の中央部に固定されるようになっており、同駆動モータｃにより前記主板２と、前記シュラウド３と、前記羽根６とが一体となって回転することで、図１（Ａ）の矢印で示すように、前記シュラウド３の流入口から室内の空気が吸い込まれ、続いて、回転する前記ターボファン７の羽根６により前記熱交換器ｉに向けて放射状に空気が送出されるようになっている。
【００１９】
前記ターボファン７の羽根６は、図１（Ｂ）と、図２と、図４とに示すように、後縁部５を前記主板２および前記シュラウド３の外周縁側に位置させ、前縁部４は矢印で示すターボファン７の回転方向に沿って、中心軸に対し傾斜するように前記主板２の接合部２ａおよび前記シュラウド３の接合部３ａに夫々接合されており、これによって、前記シュラウド３から空気が流入すると、流入した空気は前記羽根６が回転することで前記ターボファン７の半径方向に押し出されるようになって放射状に送出される。
【００２０】
前記羽根６が、前記主板２の接合部２ａおよび前記シュラウド３の接合部３ａに夫々接合される際、図２に二点鎖線で示すように、前記主板２に付けられた位置合せ用の目印となる位置合せ部２ｂと、前記シュラウド３に付けられた位置合せ用の目印となる位置合せ部３ｂとが円周方向に位置ずれしないように位置合わせすればよい。
【００２１】
また、前記ターボファン７の羽根６は、図５（Ａ）乃至図５（Ｄ）と、図６とに示すように、回転方向側となる正圧面８と、その裏面側となる負圧面９とが断面図で示す翼弦線Ｆに対して膨出した凹部のない曲面形状で形成され、且つ、前記正圧面８が前記負圧面９より大きく膨出した構成になっている。
【００２２】
なお、前記ターボファン７の羽根６は前記主板２と、もしくは前記シュラウド３と一体に形成することもできる。
【００２３】
次に、前記ターボファン７の羽根６の形状について、図５（Ａ）乃至図５（Ｄ）と、図６とに基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図３（Ｂ）に示す前記羽根６の断面Ｂ−Ｂ乃至断面Ｅ−Ｅの断面形状は、夫々対応する図５（Ａ）乃至図５（Ｄ）に示すように、回転方向側となる前記正圧面８が、前記羽根６の前後の両端間を結ぶ前記翼弦線Ｆに対し略中央部を緩やかに膨出させた凹部のない曲面形状でなり、同曲面形状の頂部８ｂが、図６の断面図で示す前記羽根６の前後の中間位置である中間線Ｇより後縁部５寄りに位置するように形成され、且つ、同正圧面８の後縁部５には、同正圧面８の前縁部４に較べて前記負圧面９側に大きく傾斜させた傾斜部８ａが形成された構成になっている。
【００２５】
これにより、前記正圧面８における前記羽根６と空気との相対速度を加速させることができるようになることから、前記ターボファン７の半径方向に向けて送出される空気は風速を速めることができて、同じ回転数で送風量を増すことができるようになる。
【００２６】
前記傾斜部８ａは、前記正圧面８の後縁部５に形成されることで、同後縁部５を揚力が最大になるポイントに構成して、該箇所における前記羽根６と空気との相対速度を効果的に加速させることになる。
【００２７】
また、前記羽根６の断面形状は、前記負圧面９が、前後の両端間を結ぶ前記翼弦線Ｆに対し略中央部を前記正圧面８よりも小さく膨出させた曲面形状でなり、同曲面形状の頂部９ｂが、前記羽根６の前後の中間位置を示す中間線Ｇの位置付近か、もしくは、この中間位置を示す中間線Ｇの位置より前縁部４寄りに位置するように形成し、且つ、同負圧面９の後縁部５には、同負圧面９の前縁部４に較べて前記正圧面８側に少許大きく傾斜させた傾斜部９ａが形成された構成になっている。
【００２８】
これにより、前記羽根６の後縁部５は、前記正圧面８の傾斜部８ａおよび前記負圧面９の傾斜部９ａを有することで先端が尖るように形成された構成になって、前記後縁部５側から前記負圧面９に空気の一部が巻き込まれないようになり、そのため、前記羽根６による空気の送出にロスが生じなくなって送風性能が低下するおそれがなくなる。
【００２９】
また、前記羽根６によって送出される空気の主流は前記主板２寄りに偏る傾向になることから、同主板２寄りにおける前記羽根６の断面形状としては、前記傾斜部８ａの傾斜角度は、前記シュラウド３寄りにおける前記羽根６の断面形状に較べて緩やかな傾斜角度に形成すればよい。
【００３０】
すなわち、前記羽根６の上下全域において、前記ターボファン７の半径方向に向けて前記羽根６から均等に空気を送出できるようにして全体としての送風性能を高めるため、前記主板２寄りの前記羽根６による送風性能に較べて、前記シュラウド３寄りの前記羽根６による送風性能をより高めることができるように構成することが望ましい。
【００３１】
それには、前記羽根６の断面形状は、図５（Ａ）に示すように、前記シュラウド３寄りのキャンバーおよび翼厚ｔ１が大きくなるように形成されることで、前記正圧面８の後縁部５に設けられる前記傾斜部８ａの傾斜角度が大きくなるように形成され、図５（Ｂ）乃至図５（Ｄ）に示すように、前記主板２に近寄るにしたがって、キャンバーおよび翼厚ｔ２乃至翼厚ｔ４が順次小さくなるように形成されることで、前記正圧面８の後縁部５に設けられる前記傾斜部８ａの傾斜角度が順次小さくなるように形成されることが望ましい。
【００３２】
これにより、前記羽根６は、前記主板２から前記シュラウド３に近づくにしたがって、キャンバーおよび前記翼厚が大きくなるように形成されることで、揚力を順次増大できるようになる。
【００３３】
したがって、上述したように、前記羽根６によって送出される空気の主流は前記主板２寄りに偏ってしまう傾向になる反面、前記羽根６の揚力は、前記主板２寄りに較べて前記シュラウド３寄りに近づくほど増大することから、前記羽根６は全体として均等な分布で空気を送出できることになり、同羽根６によって空気を送出する性能を高めることができるようになる。
【００３４】
これにより、図１（Ａ）に示す矢印のように、前記ターボファン７から前記熱交換器ｉに向かう空気の流れは、同熱交換器ｉに向けて偏りが生じないようその全域に対して均等な分布で流通させることになることから、同熱交換器ｉによる熱交換効率を高めることができて、天井埋込形空気調和機としての性能を高めることができる。
【００３５】
なお、前記羽根６は、図５（Ａ）乃至図５（Ｄ）と、図６とに示すように、前記正圧面８と前記負圧面９との間に中空部を有する構成にすることで、前記羽根６の強度を維持できるとともに、前記ターボファン７を成形する時の素材の使用量を減らすことができて軽量化をはかることができるようになる。
【００３６】
次に、図６に基づいて、本発明による前記ターボファン７によって空気を効率よく送出する動作について説明する。
【００３７】
前記ターボファン７は、前記羽根６の正圧面８側を膨出して曲面状に形成し、前記正圧面８の後縁部５に前記傾斜部８ａを形成したことにより、回転方向となる前記正圧面８での流入空気に対する揚力を高めることができて、同ターボファン７の半径方向に向けて送出される空気は静圧を上昇させ風速を速めることができるので、前記駆動モータｃの回転数を高めなくても、図６の矢印ａに示す送風量を低減させることなく維持できることになる。
【００３８】
また、前記羽根６の負圧面９側が前記正圧面８よりも小さく膨出して曲面状に形成され、前記負圧面９の後縁部５に前記傾斜部９ａが形成されたことにより、図６の矢印ｂに示す風の一部が前記負圧面９側に巻き込まれなくなり、これによって、前記羽根６による空気の送出にロスが生じず送風性能が低下してしまうおそれがなくなる。
【００３９】
さらに、前記羽根６は、前記シュラウド３に近寄るほどキャンバーおよび翼厚が徐々に大きくなるように形成して、揚力が次第に増大するように構成したことにより、全体として均等な分布で空気を送出できることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明によるターボファンの説明図で、（Ａ）はターボファンが用いられる天井埋込形空気調和機の断面図であり、（Ｂ）はターボファンの斜視図である。
【図２】本発明によるターボファンの分解斜視図である。
【図３】本発明によるターボファンの説明図で、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）は正面図である。
【図４】図３（Ｂ）に示すＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明によるターボファンの要部説明図で、（Ａ）は図３（Ｂ）に示すＢ−Ｂ断面図であり、（Ｂ）は図３（Ｂ）に示すＣ−Ｃ断面図であり、（Ｃ）は図３（Ｂ）に示すＤ−Ｄ断面図であり、（Ｄ）は図３（Ｂ）に示すＥ−Ｅ断面図である。
【図６】本発明によるターボファンの羽根によって送出する空気の流れを示す説明図である。
【図７】従来例によるターボファンの羽根によって送出する空気の流れを示す説明図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  回転軸
２  主板
２ａ  接合部
２ｂ  位置合せ部
３  シュラウド
３ａ  接合部
３ｂ  位置合せ部
４  前縁部
５  後縁部
６  羽根
７  ターボファン
８  正圧面
８ａ  傾斜部
８ｂ  頂部
９  負圧面
９ａ  傾斜部
９ｂ  頂部
ａ  吊下げボルト
ｂ  筐体
ｃ  駆動モータ
ｄ  吸込グリル
ｅ  エアフィルタ
ｆ  吹出口
ｇ  化粧パネル
ｈ  外郭筐体
ｉ  熱交換器
【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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