JP2012002165A - ターボファンおよびそれを用いた空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】再循環流を減少しつつシュラウド内面での剥離を抑制し、騒音低減と風速分布の均一化を達成することができるターボファンおよびそれを用いた空気調和機を提供することを目的とする。
【解決手段】中心部に回転軸を固定するハブ２６が設けられている主板２７と、主板２７に対向配設されている流体流路２８を形成するシュラウド２９と、シュラウド２９と主板２７との間に配設されている複数枚のブレード３０とを備えたターボファン１７において、シュラウド２９の複数枚のブレード３０間におけるシュラウド面に、中心側から外周側に向うスリット状の貫通部３２が設けられ、該貫通部３２にシュラウド２９の内面側から裏面側にかけてシュラウド面に対して傾斜角度を持ったルーバ３３が設けられている。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和機に適用して好適なターボファンおよびそれを用いた空気調和機に関するものである。

従来から、天井埋込み型空気調和機、床置き型空気調和機等においては、ファンケースを必要としないターボファンが用いられている。ターボファンは、通常、中心部に回転軸を固定するハブが設けられている主板と、この主板に対向配設されている流体流路を形成するシュラウドと、該シュラウドと主板との間に配設されている複数枚のブレードとを備えており、空気等の流体を吸入側に設けられるベルマウスを経てシュラウドにより形成されている流体流路に軸方向から吸込み、複数枚のブレードを介してラジアル方向に吹出すように構成されている。

かかるターボファンを用いた天井埋込み型空気調和機では、ターボファンの外周側に該ターボファンを取り囲むように熱交換器が配設され、ターボファンから吹出された空気を熱交換器で加熱または冷却した後、室内へと吹出すようにしている。しかるに、ターボファンでは、一般に、ブレードのシュラウド側から吹出される吹出風の流速が遅く、風速分布が不均一となる傾向があり、上記熱交換器の下方部分で通過風速が遅くなり、圧力損失が大きくなって送風動力が増加したり、熱交換器性能がユニット搭載時に単体性能よりも低下したり、熱交換器通過時の空力騒音が増大したりする等の問題があった。

また、ターボファンでは、吹出幅（ブレードの高さ方向幅）が大きくなるに連れ、シュラウド内面で流れが剥離し易くなり、空力騒音が増大する傾向があった。更に、ターボファンから吹出した後、ベルマウスの裏面に沿って循環され、ベルマウスとシュラウドとのオーバーラップ部の隙間から流体流路のシュラウド内面側に再循環される空気流は、シュラウド内面での剥離の抑制に繋がる一方で、熱交換器に吹出風を供給するという本来の役割に供されないことから、無駄な動力消費や異音（ＮＺ音）発生の原因ともなっていた。

そこで、ファン吹出口における羽根高さ方向の風速分布を均一化して運転音を低減するため、シュラウドの裏面に、ファン運転時、シュラウド裏面に沿ってシュラウドの中心から外周に向かう空気流を形成する突部又は凹部（例えばリブ状突部）を設けた構成のターボファンおよびそれを用いた空気調和機が提供されている（特許文献１参照）。また、主板とシュラウドとの間に仕切板を設け、ターボファンを上下２段構成とし、風速分布の均一化と騒音の低減を図ったものが提供されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第４０１７００３号公報 特開２００７−１６２４６７号公報

特許文献１に示されたものは、シュラウドの裏面に設けたリブ状突部又は凹部でシュラウド裏面に沿う流れを生起して吹出風を誘引し、再循環流を増加することにより、シュラウド内面での剥離を抑制し、運転音を低減するとともに、ファン吹出口での羽根高さ方向の風速分布を均一化している。しかしながら、この突部又は凹部だけでは、再循環流およびシュラウド内面での剥離を十分に制御、抑制するのは難しいと考えられる。特に、再循環流を徒に増加させることは、無駄な動力消費や異音の発生に繋がることから決して望ましいこととは云えなかった。

また、特許文献２に示されたものは、上下２段構成とすることにより、風速分布のピークが２つになるようにし、風速分布の均一化を図ったものであるが、主板とシュラウドとの間に仕切板が設けられた構成となるため、ターボファンをシュラウドと主板およびブレードとの２部品により形成することは困難となり、部品数が増加し、組み立て工数が増えることから、重量の増加や製造コストが高くなることは避けられなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、再循環流を減少しつつシュラウド内面での剥離を抑制し、騒音低減と風速分布の均一化を達成することができるターボファンおよびそれを用いた空気調和機を提供することを目的とする。

上記した課題を解決するために、本発明のターボファンおよびそれを用いた空気調和機は、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかるターボファンは、中心部に回転軸を固定するハブが設けられている主板と、該主板に対向配設されている流体流路を形成するシュラウドと、該シュラウドと前記主板との間に配設されている複数枚のブレードとを備えたターボファンにおいて、前記シュラウドの前記複数枚のブレード間におけるシュラウド面に、中心側から外周側に向うスリット状の貫通部が設けられ、該貫通部に前記シュラウドの内面側から裏面側にかけて前記シュラウド面に対して傾斜角度を持ったルーバが設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、シュラウドの複数枚のブレード間におけるシュラウド面に、中心側から外周側に向うスリット状の貫通部が設けられ、該貫通部にシュラウドの内面側から裏面側にかけてシュラウド面に対して傾斜角度を持ったルーバが設けられているため、シュラウドの貫通部に設けられているルーバが軸流ファン的な役割を担い、シュラウドの内面に沿う流れを吸引してその空気流を増加することにより、シュラウド内面での流れの剥離を抑制することができる。また、ルーバの軸流ファン的に作用により貫通部を通して一部の空気流が遠心力でラジアル方向に吹出される結果、シュラウド内面に沿う空気流の増加と相俟ってブレードのシュラウド側からの吹出風量を増加し、吹出幅方向の風速分布を均一化することができる。その結果、ターボファンにおいて、シュラウド内面での剥離抑制による騒音の低減と吹出風の風速分布の均一化を図ることができると同時に、ルーバからのラジアル方向への吹出風で再循環流を抑えることによって、再循環流を低減し、無駄な動力消費や異音（ＮＺ音）の発生をも抑制することができる。

さらに、本発明のターボファンは、上記のターボファンにおいて、前記ルーバは、前記スリット状の貫通部内に前記シュラウドと一体成形により設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、ルーバが、スリット状の貫通部内にシュラウドと一体成形により設けられているため、シュラウドの成形時に、シュラウド面にスリット状の貫通部およびルーバを同時に一体成形することができる。これによって、部品数や組み立て工数の増加を抑えることができ、騒音低減や風速分布の改善対策での重量増加やコストアップ要因を排除することができる。

さらに、本発明のターボファンは、上述のいずれかのターボファンにおいて、前記ルーバの傾斜角度は、該ルーバの回転方向上流側端が前記シュラウドの内面側に入り込み、回転方向下流側端が前記シュラウドの裏面側に突出される大きさの角度とされていることを特徴とする。

本発明によれば、ルーバの傾斜角度が、該ルーバの回転方向上流側端がシュラウドの内面側に入り込み、回転方向下流側端がシュラウドの裏面側に突出される大きさの角度とされているため、ルーバのシュラウド内面側に入り込んでいる回転方向上流側端によってシュラウド内面に沿う流れを確実に貫通部に誘引し、その流れをシュラウド裏面側に突出されている回転方向下流側端によってラジアル方向に吹出すことができる。従って、シュラウド内面に沿う空気流を増加し、シュラウド内面側での流れの剥離を確実に抑制することができるとともに、シュラウド側からの吹出風量を増加し、吹出幅方向の風速分布を均一化することができる。

さらに、本発明のターボファンは、上述のいずれかのターボファンにおいて、前記ルーバの傾斜角度は、外周端側が最も大きく、中心側に向うに従って漸次小さくされていることを特徴とする。

本発明によれば、ルーバの傾斜角度が、外周端側が最も大きく、中心側に向うに従って漸次小さくされているため、周方向速度が速くなる外周端側での傾斜角度を最も大きくすることによって、シュラウド内面に沿う流れを効率的に貫通部に誘引し、シュラウド裏面側より遠心作用でラジアル方向に吹出すことができる。従って、ルーバによる剥離抑制および風速分布の均一化効果を最大限発揮させることができるとともに、シュラウドとの一体成形をし易くすることができる。

さらに、本発明のターボファンは、上述のいずれかのターボファンにおいて、前記ルーバの取付け角は、前記ブレードの取付け角よりも大きくされていることを特徴とする。

本発明によれば、ルーバの取付け角が、ブレードの取付け角よりも大きくされているため、ブレードの負圧面側に沿う空気流を取付け角が大きくされているルーバにより掬いあげるようにして貫通部に効果的に誘引することができる。これによって、シュラウドの内面側に沿う流れを増加し、シュラウド内面での流れの剥離を抑制することができるとともに、吹出幅方向の風速分布を均一化することができる。なお、ここでの取付け角とは、ルーバおよびブレードの半径方向に対する傾き角と、シュラウド外周に対する接線とがなす角度を意味し、ルーバの方がブレードよりも半径方向に立っていることとなる。

さらに、本発明のターボファンは、上述のいずれかのターボファンにおいて、前記ルーバは、断面が翼型形状とされていることを特徴とする。

本発明によれば、ルーバが、断面が翼型形状とされているため、ルーバ自身による回転時の風切り音を低減することができる。これによって、より一層の低騒音化を図ることができる。

さらに、本発明のターボファンは、上述のいずれかのターボファンにおいて、前記ルーバと前記ブレードとの間の距離が、各ブレード間において不揃いとされていることを特徴とする。

本発明によれば、ルーバとブレードとの間の距離が、各ブレード間において不揃いとされているため、ブレード間毎に流れのパターンを変化させることができる。従って、ブレードを不等ピッチにした場合と同様、Ｎ／６０×Ｚ（Ｎ；回転数、Ｚ；ブレード枚数の周波数音）で表されるＮＺ音を低減することができる。

さらに、本発明のターボファンは、上述のいずれかのターボファンにおいて、前記スリット状貫通部の回転方向下流側における前記シュラウド裏面に、サブブレードが立設されていることを特徴とする。

本発明によれば、スリット状貫通部の回転方向下流側におけるシュラウド裏面に、サブブレードが立設されているため、ルーバにより貫通部に誘引された流れに対し、更にサブブレードによってラジアル方向の速度成分を与えることができる。これによって、再循環流を抑え、その流量を更に低減して無駄な動力消費や異音の発生を抑制することができるとともに、吹出幅方向の風速分布をより均一化することができる。

さらに、本発明のターボファンは、上記のターボファンにおいて、前記サブブレードは、前記シュラウドの裏面から一体に立ち上げられていることを特徴とする。

本発明によれば、サブブレードが、シュラウドの裏面から一体に立ち上げられているため、シュラウドの成形時にスリット状貫通部およびルーバの下流側にシュラウド裏面からサブブレードを立ち上げて一体に成形することができる。これによって、部品数や組み立て工数の増加を抑えることができ、騒音低減や風速分布の改善対策でのコストアップ要因を排除することができる。

さらに、本発明にかかる空気調和機は、上述のいずれかのターボファンが搭載されていることを特徴とする。

本発明によれば、上述のいずれかのターボファンが搭載されているため、空気調和機でのファン騒音を低減することができるとともに、熱交換器に対して風速分布を均一化することにより、該熱交換器での熱交換性能を高めることができる。従って、空気調和機の一層の低騒音化、高性能化を図ることができる。

さらに、本発明の空気調和機は、上記の空気調和機において、前記ターボファンの前記シュラウド側に、空気吸込口が形成されているベルマウスの一部が前記シュラウドの内面側と所定の隙間を介してオーバーラップされていることを特徴とする。

本発明によれば、ターボファンのシュラウド側に、空気吸込口が形成されているベルマウスの一部が前記シュラウドの内面側と所定の隙間を介してオーバーラップされているため、ターボファンの吹出風の一部がベルマウスの裏面に沿ってベルマウスとシュラウドとのオーバーラップ部の隙間からシュラウド内面側に再循環されるが、この再循環流をシュラウドの裏面に設けられたルーバおよび／またはサブブレードを介してラジアル方向に吹出される吹出風によって抑えることができる。従って、再循環流の流量を適正量にコントロールし、シュラウド内面での剥離抑制に寄与させることができると同時に、無駄な動力消費や異音の発生を抑制することができる。

さらに、本発明の空気調和機は、上述のいずれかの空気調和機において、前記ターボファンの外周側に、該ターボファンを取り囲むように熱交換器が配設されていることを特徴とする。

本発明によれば、ターボファンの外周側に、該ターボファンを取り囲むように熱交換器が配設されているため、熱交換器におけるターボファンの特にシュラウド側に対向する部分での風速分布を均一化し、熱交換器の全面積を有効活用して熱交換性能を改善することができる。従って、熱交換器のユニット搭載時の能力低下を抑制し、空気調和機を高性能化することができる。

本発明のターボファンによると、シュラウドの貫通部に設けられているルーバが軸流ファン的な役割を担い、シュラウドの内面に沿う流れを吸引してその空気流を増加することにより、シュラウド内面での流れの剥離を抑制することができる。また、ルーバの軸流ファン的に作用により貫通部を通して一部の空気流が遠心力でラジアル方向に吹出される結果、シュラウド内面に沿う空気流の増加と相俟ってブレードのシュラウド側からの吹出風量を増加し、吹出幅方向の風速分布を均一化することができるため、ターボファンにおける騒音の低減および風速分布の均一化を図ることができると同時に、ルーバからのラジアル方向への吹出風で再循環流を抑えることによって、再循環流を低減し、無駄な動力消費や異音（ＮＺ音）の発生をも抑制することができる。

本発明の空気調和機によると、空気調和機でのファン騒音を低減することができるとともに、熱交換器に対して風速分布を均一化することにより、該熱交換器での熱交換性能を高めることができるため、空気調和機の一層の低騒音化、高性能化を図ることができる。

本発明の第１実施形態に係るターボファンが適用された空気調和機の斜視図である。 図１に示す空気調和機の室内機の縦断面図である。 図２に示す室内機に適用されたターボファンをシュラウド側から見た平面視図である。 図３中のＡ−Ａ断面相当図（Ａ）と、Ｂ−Ｂ断面相当図（Ｂ）およびＣ−Ｃ断面相当図（Ｃ）である。 図３に示すターボファンの吹出風の風速分布図である。 本発明の第２実施形態に係るターボファンの図３中におけるＡ−Ａ断面相当図である。 本発明の第３実施形態に係るターボファンのシュラウド側から見た平面視図である。 本発明の第４実施形態に係るターボファンのシュラウド側から見た平面視図である。 図８中のＤ−Ｄ断面相当図である。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図１ないし図５を用いて説明する。
図１には、本発明の第１実施形態に係るターボファンが適用された天井埋込み型空気調和機の斜視図が示され、図２には、その縦断面図が示されている。ここでは、室外機２に対して１台の室内機３が接続された天井埋込み型空気調和機１の例が示されている。

この天井埋込み型空気調和機１は、室内機３が室内の天井等に吊下げ設置され、冷媒配管４および電気配線５を介して屋外の設置された室外機２と接続されて使用されるものである。室外機２には、冷媒圧縮機６、室外熱交換器７、室外ファン８、コントロールボックス９、図示省略の四方切換弁等の機器類が設置されている。この室外機２は、室内機３側に設けられる後述の室内熱交換器１７と共に冷凍サイクルを構成し、室内機３に供給する冷媒の調整機能を担うものである。

室内機３は、下方部が開口されているキャビネット１０と、このキャビネット１０の下方部位に取り付けられる略四角形状の天井パネル１１とを備えている。キャビネット１０内の下方部位には、空気吸込口１２を形成するベルマウス１３と、ドレンパン１４とが設置されており、ドレンパン１４の一部により風路１５が形成されている。また、キャビネット１０の天板中央部位には、ファンモータ１６により回転駆動されるターボファン１７が設置されており、このターボファン１７の外周を取り囲むように、四角形状に折り曲げ形成されている室内熱交換器１８が図示省略のブラケットを介して天板側に固定設置されている。

これによって、キャビネット１０内には、空気吸込口１２を形成するベルマウス１３を介してターボファン１７に室内空気を導き、該ターボファン１７により昇圧されてラジアル方向に吹出された空気を、その外周を取り囲むように配設されている室内熱交換器１８を通して、キャビネット１０の内面とドレンパン１４の外周面とで形成される風路１５へと流通させる空気流通路１９が構成されている。

さらに、四方形状の天井パネル１１には、その四辺に沿って空調風を吹出す長方形状の空気吹出口２０が風路１５と連通すように設けられているとともに、中央部に室内空気を吸込むための開口２１が設けられている。この開口２１には、エアフィルタ２２等を設置した吸込グリル２３が、図１に示されるように、ワイヤ２４等を介して昇降自在に設けられている。また、各空気吹出口２０には、該吹出口２０から吹出される空調風の風向を調整するための風向調整ルーバ２５が、それぞれ個別にスイング可能に設置されている。

上記ターボファン１７は、中心部にファンモータ１６の回転軸１６Ａを固定するためのハブ２６が設けられている主板２７と、該主板２７に対向配設されている流体流路２８を形成するためのシュラウド２９と、該シュラウド２９と主板２７との間に配設されている複数枚のブレード３０とから構成されている。このターボファン１７は、シュラウド２９側がベルマウス１３の空気吸込口１２に対向配置されており、ベルマウス１３の一部がシュラウド２９の内周にオーバーラップされ、その間にターボファン１７の吹出風の一部をベルマウス１３の裏面に沿ってベルマウス１３とシュラウド２９とのオーバーラップ部の隙間からシュラウド２９の内面２９Ａ側に循環させる再循環路３１が形成されている。

本実施形態では、かかる構成のターボファン１７において、図３および図４に示されるように、シュラウド２９の複数枚のブレード３０間におけるシュラウド面に、中心側から外周側に向う複数のスリット状の貫通部３２が設けられ、この貫通部３２にそれぞれシュラウド２９の内面側から裏面側にかけてシュラウド面に対して傾斜角度θを持ったルーバ３３が設けられた構成とされている。

このルーバ３３は、シュラウド２９から切り起こされるように該シュラウド２９と一体に成形されており、その傾斜角度θは、図４に示されるように、ルーバ３３の回転方向上流側端３３Ａがシュラウド２９の内面２９Ａ側に入り込み、回転方向下流側端３３Ｂがシュラウド２９の裏面２９Ｂ側に突出される大きさの角度とされている。また、傾斜角度θは、ルーバ３３の外周端側において最も大きくされ、外周側から中心側に向って漸次小さくされており、中心側の端部でシュラウド面と同一面とされている。

さらに、ルーバ３３は、ルーバ３３の半径方向に対する傾き角と、シュラウド２９外周に対する接線とがなす角度をルーバ取付け角αとしたとき、ブレード３０における同様の取付け角βに対して、α＞βとされており、図３からも明らかな通り、ルーバ３３の方がブレード３０よりも半径方向に立っている状態で設けられている。
なお、上記ターボファン１７は、樹脂材製であり、主板２７とブレード３０とを一体で成形し、これに対して別体で成形されたシュラウド２９を超音波溶着することによって製造されるものである。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
ターボファン１７がファンモータ１６により駆動され、Ｎ方向（図３参照）に回転されると、室内空気は、図２に示す白抜き矢印の如く、吸込グリル２３からエアフィルタ２２を介して室内機３内に吸込まれ、更にベルマウス１３の空気吸込口１２からターボファン１７の流体流路２８へと吸込まれる。この空気流は、ブレード３０により昇圧され、ブレード３０の高さ方向に沿ってその外周端（後縁）からラジアル方向に吹出された後、熱交換器１８で加熱または冷却される。熱交換器１８で温度調整された空気は、風路１５を経て吹出口２０から室内へと吹出され、室内の暖房または冷房に供される。

上記室内機３では、ターボファン１７の外周を取り囲むように配置されている熱交換器１８に対して、その高さ方向の風速分布を均一にして空気流を流通させることが、熱交換器１８の全面積を有効活用して熱交換性能を高め、空気調和機１の性能を向上させることに繋がる。そのために、ターボファン１７からの吹出風の吹出幅（ブレード３０の高さ方向幅）方向の風速分布を均一化し、特にターボファン１７のシュラウド２９側から吹出される吹出風の風量を増加し、熱交換器１８の下方部分に向う風量を如何に増加するかが課題となる。

しかるに、本実施形態にかかるターボファン１７は、シュラウド２９の複数枚のブレード３０間におけるシュラウド面に、それぞれ中心側から外周側に向うスリット状の貫通部３２が設けられており、この貫通部３２にシュラウド２９の内面２９Ａ側から裏面２９Ｂ側にかけてシュラウド面に対して傾斜角度θを持ったルーバ３３が設けられた構成とされている。このルーバ３３は、軸流ファンとしての役割を担い、図５（Ａ）に示されるように、シュラウド２９の内面２９Ａに沿う空気流Ｓ１を吸引してその空気流を増加することにより、シュラウド内面２９Ａでの流れの剥離を抑制することができる。

また、ルーバ３３の軸流ファン的な作用によって、図５（Ａ）に示されるように、貫通部３２を通して一部の空気流Ｓ２が遠心力でラジアル方向に吹出される結果、シュラウド２９の内面２９Ａに沿う空気流Ｓ１の増加と相俟ってブレード３０のシュラウド２９側からの吹出風量を増加し、図５（Ｂ）に示される従来例に対して、吹出幅方向の風速分布を均一化することができる。

その結果、ターボファン１７において、シュラウド内面２９Ａでの剥離抑制による騒音の低減と吹出風の風速分布の均一化を図ることができる。また、これによって、熱交換器１８の下方部分への吹出風量を増加して熱交換性能を高め、空気調和機１の能力向上および低騒音化を図ることができる。同時に、ルーバ３３から吹出されるラジアル方向への吹出風（空気流Ｓ２）によって、ベルマウス１３とシュラウド２９との間の再循環路３１への再循環流Ｓ３を抑え込み、その流量を低減して適正量にコントロールできるため、シュラウド２９の内面２９Ａでの剥離抑制に寄与させながら、無駄な動力消費やＮＺ音等の異音発生をも抑制することができる。

また、ルーバ３３は、スリット状の貫通部３２内にシュラウド２９と一体成形されることにより設けられているため、シュラウド２９の成形時に、シュラウド面にスリット状の貫通部３２およびルーバ３３を同時に一体成形することができる。従って、部品数や組み立て工数の増加を抑えることができ、騒音低減や風速分布の改善対策での重量増加やコストアップ要因を排除することができる。

また、ルーバ３３は、傾斜角度θが該ルーバ３３の回転方向上流側端３３Ａがシュラウド２９の内面２９Ａ側に入り込み、回転方向下流側端３３Ｂがシュラウド２９の裏面２９Ｂ側に突出される大きさの角度θとされている。このため、ルーバ３３のシュラウド内面２９Ａ側に入り込んでいる回転方向上流側端３３Ａによってシュラウド内面２９Ａに沿う空気流Ｓ１を確実に貫通部３２に誘引（図４（Ａ）の矢印Ｓ４）し、その流れをシュラウド裏面２９Ｂ側に突出されている回転方向下流側端３３Ｂの遠心作用によってラジアル方向に空気流Ｓ２の如く吹出すことができる。従って、シュラウド内面２９Ａに沿う空気流Ｓ１を増加し、シュラウド内面２９Ａ側での流れの剥離を確実に抑制することができるとともに、シュラウド２９側からの吹出風量を増加し、吹出幅方向の風速分布を均一化することができる。

また、ルーバ３３の傾斜角度θは、外周端側が最も大きく、中心側に向うに従い漸次小さくされているため、周方向速度が速くなる外周端側での傾斜角度θを最も大きくすることによって、シュラウド内面２９Ａに沿う空気流Ｓ１を効率的に貫通部３２に誘引（図４（Ａ）の矢印Ｓ４）し、図５（Ａ）に示されるように、シュラウド裏面２９Ｂ側より遠心作用でラジアル方向に空気流Ｓ２の如く吹出すことができる。従って、ルーバ３３による剥離抑制および風速分布の均一化効果を最大限発揮させることができるとともに、シュラウド２９との一体成形をし易くすることができる。

さらに、本実施形態では、ルーバ３３の取付け角αが、ブレード３０の取付け角βよりも大きく、α＞βとされており、ブレード３０の負圧面側に沿う空気流を取付け角αが大きくされているルーバ３３により掬いあげるようにして貫通部３２に効果的に誘引（図４（Ａ）の矢印Ｓ４）することができる。このため、シュラウド２９の内面２９Ａ側に沿う空気流Ｓ１を増加し、シュラウド内面２９Ａでの流れの剥離を抑制することができるとともに、吹出幅方向の風速分布を均一化することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について、図６を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１実施形態に対して、ルーバ３３を翼型断面形状としている点が異なる。その他の点については、第１実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態においては、シュラウド２９の貫通部３２に設けられているルーバ３３の断面形状が、図６に示されるように、翼型形状３３Ｃとされている。
このように、ルーバ３３の断面形状を翼型形状３３Ｃとすることによって、ルーバ３３自身による回転時の風切り音を低減することができる。このため、ターボファン１７の一層の低騒音化を図ることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について、図７を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１および第２実施形態に対して、複数枚のブレード３０間に設けられているルーバ３３と各ブレード３０との間の距離γが不揃いとされている点が異なる。その他の点については、第１，第２実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態においては、図７に示されるように、複数枚のブレード３０間において、シュラウド２９の貫通部３２に設けられている各ルーバ３３と各ブレード３０との間の距離γが、それぞれγ１≠γ２≠・・・γＮとされ、各ブレード３０間において不揃いとされている。

このように、各ルーバ３３と各ブレード３０との間の距離γを、各ブレード３０間において不揃いとすることによって、ブレード３０間毎に流れのパターンを変化させることができる。このため、ブレード３０を不等ピッチにした場合と同様、Ｎ／６０×Ｚ（Ｎ；回転数、Ｚ；ブレード枚数の周波数音）で表されるＮＺ音を低減することができ、ターボファン１７の更なる低騒音化を図ることができる。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について、図８および図９を用いて説明する。
本実施形態は、上記した第１ないし第３実施形態に対して、貫通部３２の回転方向下流側におけるシュラウド裏面２９Ｂに、サブブレード３４を設けている点が異なる。その他の点については、第１ないし第３実施形態と同様であるので説明は省略する。
本実施形態においては、図８、図９に示されるように、シュラウド２９の複数枚のブレード３０間において、スリット状貫通部３２の回転方向下流側におけるシュラウド裏面２９Ｂに、軸方向に立設されたサブブレード３４が設けられた構成とされている。

上記したように、スリット状貫通部３２の回転方向下流側におけるシュラウド裏面２９Ｂに、サブブレード３４を立設した構成とすることにより、ルーバ３３により貫通部３２に誘引された空気流Ｓ４に対し、更にサブブレード３４によってラジアル方向の速度成分を与えることができる。これによって、再循環流Ｓ３を抑え、その流量を更に低減して無駄な動力消費や異音の発生を抑制することができるとともに、吹出幅方向の風速分布をより均一化することができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、複数枚のブレード３０間において、スリット状貫通部３２およびルーバ３３を１組設けた例について説明したが、各ブレード３０間に、スリット状貫通部３２およびルーバ３３を複数組設けた構成としてもよい。

また、空気調和機１としては、図１に示される天井埋込み型空気調和機１に限らず、床置き型空気調和機等、他形式の空気調和機にも同様に適用することができることはもちろんである。さらに、ターボファン１７については、空気調和機以外の用途にも適用できることは云うまでもない。

１ 天井埋込み型空気調和機
１２ 空気吸込口
１３ ベルマウス
１７ ターボファン
１８ 熱交換器
２６ ハブ
２７ 主板
２８ 流体流路
２９ シュラウド
２９Ａ シュラウドの内面
２９Ｂ シュラウドの裏面
３０ ブレード
３２ スリット状の貫通部
３３ ルーバ
３３Ａ ルーバの回転方向上流側端
３３Ｂ ルーバの回転方向下流側端
３３Ｃ 翼型形状
３４ サブブレード
θ ルーバの傾斜角度
α ルーバの取付け角
β ブレードの取付け角
γ１，γ２ ルーバとブレード間の距離

Claims (12)

1. 中心部に回転軸を固定するハブが設けられている主板と、該主板に対向配設されている流体流路を形成するシュラウドと、該シュラウドと前記主板との間に配設されている複数枚のブレードとを備えたターボファンにおいて、
   前記シュラウドの前記複数枚のブレード間におけるシュラウド面に、中心側から外周側に向うスリット状の貫通部が設けられ、該貫通部に前記シュラウドの内面側から裏面側にかけて前記シュラウド面に対して傾斜角度を持ったルーバが設けられていることを特徴とするターボファン。
2. 前記ルーバは、前記スリット状の貫通部内に前記シュラウドと一体成形により設けら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。
3. 前記ルーバの傾斜角度は、該ルーバの回転方向上流側端が前記シュラウドの内面側に入り込み、回転方向下流側端が前記シュラウドの裏面側に突出される大きさの角度とされている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。
4. 前記ルーバの傾斜角度は、外周端側が最も大きく、中心側に向うに従って漸次小さくされていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のターボファン。
5. 前記ルーバの取付け角は、前記ブレードの取付け角よりも大きくされていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のターボファン。
6. 前記ルーバは、断面が翼型形状とされていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のターボファン。
7. 前記ルーバと前記ブレードとの間の距離が、各ブレード間において不揃いとされていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のターボファン。
8. 前記スリット状貫通部の回転方向下流側における前記シュラウド裏面に、サブブレードが立設されていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のターボファン。
9. 前記サブブレードは、前記シュラウドの裏面から一体に立ち上げられていることを特徴とする請求項８に記載のターボファン。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載のターボファンが搭載されていることを特徴とする空気調和機。
11. 前記ターボファンの前記シュラウド側に、空気吸込口が形成されているベルマウスの一部が前記シュラウドの内面側と所定の隙間を介してオーバーラップされていることを特徴とする請求項１０に記載の空気調和機。
12. 前記ターボファンの外周側に、該ターボファンを取り囲むように熱交換器が配設されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の空気調和機。
    

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