JPH10153196A - ターボファン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ターボファンに対し、モータの冷却性能を維
持しながら空気調和装置全体としての薄型化を可能とす
る。 【解決手段】 天井吊下げ型の空気調和装置(1) に内装
されるターボファン(5)に対し、エンドプレート(21)の
中央部分に、エンドプレート(21)の背面側を流れてモー
タ(25)を冷却する空気を撹拌するリブ(27)を突設する。
リブ(27)の内側端をエンドプレート(21)のボス部(24)上
に設定する。外側端を、エンドプレート(21)に形成され
た空気流通孔(30)の中央部に対向した位置に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ターボファンに係
り、特に、該ターボファンの駆動源であるモータの冷却
効率の向上対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、天井に設置される空気調和装
置が知られている。この種の空気調和装置としては、例
えば特開平８−７５２４０号公報に開示されているよう
な天井面に形成した開口に埋込まれる天井埋込型のもの
や、天井面に直接設置される天井吊下げ型のものがあ
る。

【０００３】一般に、天井埋込型のものは、ケーシング
内部にターボファンを備え、このファンの駆動に伴って
ケーシング下面から吸込んだ室内空気を熱交換器で温度
調整した後、例えばケーシングの４方向から室内に向っ
て吹き出すようにしている。

【０００４】この種の空気調和装置におけるターボファ
ンの配設状態について図７を用いて説明する。本図の如
く、ターボファン(a) は、装置ケーシングの天板(g) に
取付けられたモータ(e) に支持されており、エンドプレ
ート(b) と、シュラウド(c)と、このエンドプレート(b)
の下面とシュラウド(c) の上面との間に保持された複
数枚のブレード(d) とを備えて成る。エンドプレート
(b) は、円形の板材で成り中央部分が下側に膨出され、
この膨出部分の上側にモータ(e) の収容空間を形成して
いる。このエンドプレート(b) の中央部分には複数の開
口(h,h) が貫通形成されている。シュラウド(c) は、中
央部に空気導入開口(c1)を備えた円形の板材で成り、内
周側に向うにしたがって下方に湾曲している。このよう
な構成により、ターボファン(a) の内部には、エンドプ
レート(b) とシュラウド(c) との間に空気通路(f) が形
成されている。

【０００５】空気調和装置の運転時には、ターボファン
(a) の吹出口から吹き出た空気の一部がエンドプレート
(b) の上面側に回り込んでモータ(e) を冷却する（図７
の矢印Ｄ参照）。その後、この空気はエンドプレート
(b) 中央部分の開口(h) を通過して空気通路(f) に回収
される。このようにして、モータ(e) の冷却が行われる
ようになっている。

【０００６】一方、天井吊下げ型のものは、ケーシング
内部にシロッコファンを備え、このファンの駆動に伴っ
てケーシング内部に吸込んだ室内空気を上記と同様に熱
交換器で温度調整した後、ケーシングの前面から室内に
吹き出すようにしている。つまり、天井吊下げ型ではケ
ーシング前面の１方向のみから空調空気を吹き出す形態
が一般的であった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の発明者は、天
井吊下げ型の空気調和装置においても複数方向から空調
空気の吹出しを可能にすることに関し考察した。その場
合、上記天井埋込型のものと同様の構成を採用すること
が考えられる。

【０００８】しかしながら、天井吊下げ型では、装置の
高さ寸法がそのまま天井面からの突出寸法となるので、
この装置高さが大きい場合には、天井面から下方に大き
く突出することになって見映えが悪い。天井埋込型のも
のでは、装置の大部分が天井裏空間に位置し本来的に室
内側への突出寸法は少ないので、装置高さに関しては殆
ど考慮されずに設計されているのが現状である。従っ
て、従来の天井埋込型のものをそのまま天井吊下げ型に
適用することは見映えの点から実用性に欠ける。このた
め、天井吊下げ型で複数方向からの空調空気の吹出しを
可能とするものの実用化を図るためには、装置全体とし
ての薄型化が必要である。

【０００９】この装置の薄型化を図る手段として、ケー
シング天板(g) とエンドプレート(b) との間隔寸法（図
７の寸法ｔ）を小さく設定する、つまり、ターボファン
(a)をケーシング天板(g) に近付けて配置することが考
えられる。

【００１０】ところが、このような手段を採用した場合
には、モータ(e) を冷却するための上記空気の流路面積
が小さくなってしまい冷却性能に支障を来し、モータ
(e) の故障発生の可能性が高くなってしまう。

【００１１】また、天井吊下げ型のものに限らず、天井
埋込型のものにあっても薄型化を図ることは、天井裏空
間の制約を受けることがなくなる（狭い天井裏空間でも
設置可能になる）ので有効である。

【００１２】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のであって、ターボファンの形状を改良することにより
モータの冷却性能を維持しながら装置全体としての薄型
化を可能とすることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、ターボファンの回転に伴ってモータ周
囲の空気を撹拌するリブをエンドプレートに設けてモー
タの冷却効率を向上させ、これにより、ケーシング天板
とエンドプレートとの間隔寸法を小さく設定することを
可能にした。

【００１４】請求項１記載の発明は、図６に示すよう
に、前面同士の間で空気通路(C) を形成するように配置
されたエンドプレート(21)とシュラウド(20)との間にブ
レード(22)を支持して成るターボファンを前提としてい
る。エンドプレート(21)の中央部分をシュラウド(20)側
に膨出し、その背面側にモータ収容空間を形成し、この
膨出部分の中央部をモータ(25)の駆動軸(25a) に取付け
られる取付け部(24)とする。また、この取付け部(24)の
周囲に、エンドプレート(21)の背面側を流れてモータ(2
5)を冷却した空気をエンドプレート(21)の前面側に回収
する開口(30,30,…) を形成する。更に、エンドプレー
ト(21)の膨出部分の背面に、エンドプレート(21)の回転
に伴ってモータ(25)周囲の空気を撹拌するリブ(27,27,
…) を突設した構成としている。

【００１５】この特定事項により、ターボファンの回転
に伴い、モータ(25)周囲の空気はリブ(27,27, …) によ
り撹拌される。このため、モータ(25)の冷却効率が高く
なり、本ターボファンを天井設置型の空気調和装置に内
装した場合には、装置ケーシングの天板とエンドプレー
ト(21)との間隔寸法を小さく設定したとしてもモータの
冷却性能は良好に維持されることになる。

【００１６】請求項２記載の発明は、上記開口(30,30,
…) 及びリブ(27,27, …) の構成を具体化したものであ
る。つまり、開口(30,30, …) を、エンドプレート(21)
の中心に対して同心円上の複数箇所に形成する。また、
リブ(27,27, …) を、エンドプレート周方向に隣接する
開口(30,30) 同士の間に位置して、エンドプレート(21)
の中心に対して放射状に形成する。更に、リブ(27,27,
…) の内側端を取付け部(24)に、外側端を隣接する開口
(30)におけるエンドプレート半径方向の略中央部に対向
する位置に夫々設定した構成としている。

【００１７】この特定事項により、モータ(25)の冷却効
率の向上が確実に行えるリブ(27,27, …) の構成が得ら
れる。また、リブ(27,27, …) は、開口(30,30, …) 同
士の間に放射状に設けられているので、この開口(30,3
0, …) へ向って流れる空気を案内するガイドプレート
としての機能も有している。

【００１８】請求項３記載の発明は、上記請求項１記載
のターボファンを、天井設置型の空気調和装置(1) に内
装するものとしている。

【００１９】この特定事項により、モータ(25)の冷却性
能を維持しながら、装置ケーシングの天板とエンドプレ
ート(21)との間隔寸法を小さく設定でき、装置の薄型化
が可能になる。

【００２０】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。本実施形態では、本発明を天井吊下
げ型の空気調和装置に適用した場合について説明する。

【００２１】図１は本形態に係る空気調和装置(1) の斜
視図、図２は本空気調和装置(1) の内部構造を示す平面
図、図３はその縦断面図である。

【００２２】これら図に示すように、本空気調和装置
(1) は、天井面(A) に設置され、４辺に水平方向に開口
する空気吹出口(2A,2B,2C,2D) を有する箱型のケーシン
グ(3)を備えている。このケーシング(3) の内部には、
各空気吹出口(2A,2B,2C,2D) に対向するように環状に構
成された熱交換器(4) とケーシング中央部に位置する樹
脂製のターボファン(5) とが収容されている。また、各
空気吹出口(2A,2B,2C,2D) には、室内への空調空気の風
向を調整する水平羽根(6) が水平軸回りに回動自在に設
けられている。

【００２３】ケーシング(3) の下面には、中央部に空気
吸込口(7) を有する吸込グリル(8)が開閉自在に取り付
けられている。図３中(9) は吸込空気中の塵埃等を除去
するためのエアフィルタである。

【００２４】上記熱交換器(4) は、互いに平行に配置さ
れた複数本の伝熱管に対して多数の板状フィンを直交状
態で取付けて成るクロスフィンタイプであって、冷房運
転時には蒸発器として、暖房運転時には凝縮器として機
能する。これにより、ターボファン(5) から導出した空
気を温度調整する。

【００２５】また、熱交換器(4) の下側には該熱交換器
(4) で発生したドレン水を回収するためのドレンパン(1
0)が配設されている。

【００２６】上記ケーシング(3) 内の１つの隅角部（図
２における右下の隅角部）にはケーシング内部空間に対
して仕切板(11)によって区画された配管スペース(12A)
が形成されている。この配管スペース(12A) には、冷媒
配管(13)、ドレンポンプ(14)、ケーシング(3) を天井裏
空間のコンクリート部材に対して吊下げボルトにより吊
下げるための吊り金具(15A) 等が配置されている。この
配管スペース(12A) は、ケーシング(3) に対して着脱自
在なコーナカバー(16A) によって覆われている。また、
他の３箇所の隅角部にはケーシング内部空間に対して断
熱材(17)によって区画されたスペース(12B,12C,12D) が
形成されている。これら各スペース(12B,12C,12D) には
吊り金具(15B,15C,15D) が配置されており、夫々はコー
ナカバー(16B,16C,16D) によって覆われている。これら
コーナカバー(16A〜16D)により空気調和装置(1) の外観
が良好に確保されている。

【００２７】以下、ターボファン(5) について説明す
る。図４はターボファン(5) の平面図を、図５はターボ
ファンの下面図を、図６は図４におけるＺ−Ｚ線に沿っ
た断面図を夫々示している。本ターボファン(5) は、円
形のエンドプレート(21)と、中央部に空気導入開口(20
a) を有する円形のシュラウド(20)と、これら両者(20,2
1) の間に保持されたブレード(22)とを備えている。ブ
レード(22)は、図４において外周側に向うにしたがって
反時計回り方向に傾斜する断面翼型の板材で成る。エン
ドプレート(21)の中心部分は下側に膨出してハブ部(23)
に構成されている。この膨出によりハブ部(23)の上側に
モータ(25)の収容空間を形成している。ハブ部(23)の中
心部には本発明でいう取付け部としての円柱状のボス部
(24)が一体形成されている。このボス部(24)がケーシン
グ(3) 中央部に配置されたモータ(25)の駆動軸(25a) 下
端部に直結されている。詳しくは、このボス部(24)は、
円筒状のボス本体(24a) の内部に、金属性の第１リング
(24b) 、防振ゴム(24c) 、金属製の第２リング(24d) が
一体的に嵌め込まれており、この第２リング(24d) の中
央部にモータ(25)の駆動軸(25a) を嵌め込むための開口
(24e) が形成されている。この開口(24e) にモータ(25)
の駆動軸(25a) が嵌め込まれ、下側からナット(N) が螺
合されることで、ターボファン(5) が駆動軸(25a) に回
転一体に取付けられている（図３参照）。これにより、
モータ(25)の駆動に伴ってターボファン(5) 全体が回転
（図４における時計回り方向に回転）し、ターボファン
(5) の下側から吸込んだ空気を径方向外側に吹出すよう
になっている。

【００２８】また、このターボファン(5) の下側には、
該ターボファン(5) へ室内空気を案内するためのベルマ
ウス(26)が配設されている。このベルマウス(26)は、中
央部にシュラウド(20)の開口(20a) よりも僅かに小さい
開口(26a) を有している。この開口(26a) の縁部は、断
面円弧状に形成されており、ターボファン(5) に対し空
気を円滑に流すようになっている。

【００２９】また、ハブ部(23)には、長孔で成る開口(3
0,30, …) がボス部(24)を中心とした同心円上の８箇所
に形成されている。この開口(30,30, …) は、ターボフ
ァン(5) 外周部から吹出た空気の一部がエンドプレート
(21)の裏側に回り込んでモータ(25)の周囲に導入してモ
ータ(25)から熱を奪った際に、この空気を再びハブ部(2
3)の下側に排出させるためのものである（図３の矢印Ｂ
参照）。つまり、この空気の回り込みによりモータ(25)
が冷却される構成である。

【００３０】本形態の特徴とする構成として、ハブ部(2
3)の上面には複数の樹脂製リブ(27,27, …) が突設され
ている。これらリブ(27,27, …) は、ボス部(24)を中心
として放射状に配置されている。具体的には、開口(30,
30, …) 同士の間の８箇所に形成されており、内側端が
ボス部(24)の上面に位置し、外側端が開口(30)の長手方
向の略中央部分に対向して位置している。このような形
状のリブ(27,27, …)が設けられていることにより、タ
ーボファン(5) のハブ部(23)の強度が確保されているば
かりでなく、ターボファン(5) の回転時には、このリブ
(27,27, …) の回転によりモータ(25)周辺部を流れる空
気が撹拌され、モータ(25)の冷却効率の向上を図ること
ができるようになっている。更に、このリブ(27,27,
…) は、開口(30,30, …) 同士の間に放射状に設けられ
ているので、この開口(30,30, …)へ向って流れる空気
を案内するガイドプレートとしての機能も合せ持ってい
る。

【００３１】また、ターボファン(5) は、図３及び図６
に示すように、シュラウド(20)の下端がボス部(24)の下
端よりも上側に位置している。具体的には、シュラウド
(20)の下端よりも、ハブ部(23)の下端部及びボス部(24)
が下側に突出した形状となっている。従って、エンドプ
レート(21)の上端からシュラウド(20)の下端までの寸法
は、エンドプレート(21)の上端からボス部(24)下端まで
の寸法以下に設定されている。これにより、ターボファ
ン(5) の高さ寸法を必要最小限に抑えることができる構
成となっている。

【００３２】以上説明したように、本形態では、ハブ部
(23)の上面に複数のリブ(27,27, …) を突設し、運転時
のモータ(25)の冷却効率を高く設定している。このた
め、ケーシング(3) の天板とエンドプレート(21)との間
隔寸法を小さく設定したとしてもモータ(25)の冷却性能
は良好に維持されることになる。従って、モータ(25)の
故障発生の懸念を回避しながら空気調和装置全体として
の薄型化が可能になり、天井面(A) に設置した場合にお
ける該天井面(A) からの突出寸法を比較的小さくするこ
とができて見映えを良好に得ることができる。この結
果、天井吊下げ型で複数方向からの空調空気の吹出しを
可能とする空気調和装置(1) の実用性の向上を図ること
ができる。

【００３３】また、本形態の構成を天井埋込型のものに
適用した場合にも装置全体の薄型化を図ることができる
ので、天井裏空間の制約を受けることがなくなり、狭い
天井裏空間に対しても設置することが可能となる。

【００３４】尚、本形態では、エンドプレート(21)に形
成される開口(30,30, …) 及びリブ(27,27, …) を、エ
ンドプレート(21)の周方向に亘って、交互に８箇所に形
成するようにしたが、本発明では、この形成位置及びそ
の個数は任意に設定可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば以
下に述べるような効果が発揮される。請求項１記載の発
明は、ターボファンに対し、エンドプレート(21)の背面
にモータ(25)周囲の空気を撹拌するリブ(27,27, …) を
突設して、モータ(25)の冷却効率が高くなる構成とし
た。このため、本ターボファンを天井設置型の空気調和
装置に内装した場合には、装置ケーシングの天板とエン
ドプレート(21)との間隔寸法を小さく設定したとしても
モータ(25)の冷却性能は良好に維持されることになり、
装置の薄型化とモータ(25)の冷却性能の確保とを両立で
きる。

【００３６】請求項２記載の発明は、エンドプレート(2
1)に形成される開口(30,30, …) 及びリブ(27,27, …)
の構成を具体化したことにより、上述した請求項１記載
の発明に係る効果を発揮するターボファンの実用性を向
上できる。また、リブ(27,27, …) は、開口(30,30,
…) 同士の間に放射状に設けられているので、この開口
(30,30, …) へ向って流れる空気を案内するガイドプレ
ートとしての機能も有することになり、開口(30,30,
…) からエンドプレート(21)の前面側への空気の回収が
円滑になされ、これによってもモータ(25)の冷却性能を
良好にできる。

【００３７】請求項３記載の発明では、上記請求項１記
載のターボファンを、天井設置型の空気調和装置(1) に
内装するものとした。これにより、モータ(25)の冷却性
能を維持しながら、装置ケーシングの天板とエンドプレ
ート(21)との間隔寸法を小さく設定でき、装置の薄型化
が可能になり、特に、天井吊下げ型の空気調和装置に適
用した場合には、天井面からの突出寸法を小さくできる
ので、設置状態の見映えが良好に得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る天井吊下げ型空気調和装置の斜
視図である。

【図２】空気調和装置の内部構造を示す平面図である。

【図３】空気調和装置の縦断面図である。

【図４】ターボファンの平面図である。

【図５】ターボファンの下面図である。

【図６】図４におけるＺ−Ｚ線に沿った断面図である。

【図７】従来のターボファンの設置状態を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

(1) 空気調和装置 (5) ターボファン (20) シュラウド (21) エンドプレート (22) ブレード (24) ボス部（取付け部） (25) モータ (25a) 駆動軸 (27) リブ (30) 開口 (A) 天井面 (C) 空気通路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面同士の間で空気通路(C) を形成する
   ように配置されたエンドプレート(21)とシュラウド(20)
   との間にブレード(22)を支持して成るターボファンにお
   いて、 上記エンドプレート(21)の中央部分がシュラウド(20)側
   に膨出し、その背面側にモータ収容空間が形成され、こ
   の膨出部分の中央部がモータ(25)の駆動軸(25a) に取付
   けられる取付け部(24)となっている一方、 この取付け部(24)の周囲には、エンドプレート(21)の背
   面側を流れてモータ(25)を冷却した空気をエンドプレー
   ト(21)の前面側に回収する開口(30,30, …) が形成され
   ており、 上記エンドプレート(21)の膨出部分の背面には、エンド
   プレート(21)の回転に伴ってモータ(25)周囲の空気を撹
   拌するリブ(27,27, …) が突設されていることを特徴と
   するターボファン。
2. 【請求項２】 請求項１記載のターボファンにおいて、 モータ(25)を冷却した空気を回収する開口(30,30, …)
   は、エンドプレート(21)の中心に対して同心円上の複数
   箇所に形成されており、 リブ(27,27, …) は、エンドプレート周方向に隣接する
   開口(30,30) 同士の間に位置して、エンドプレート(21)
   の中心に対して放射状に形成されており、 該リブ(27,27, …) の内側端は取付け部(24)に、外側端
   は隣接する開口(30)におけるエンドプレート半径方向の
   略中央部に対向する位置に夫々設定されていることを特
   徴とするターボファン。
3. 【請求項３】 請求項１記載のターボファンにおいて、 室内の天井面(A) に設置される天井設置型の空気調和装
   置(1) に内装されていることを特徴とするターボファ
   ン。