JPH10184591A

JPH10184591A - ターボファン

Info

Publication number: JPH10184591A
Application number: JP34086296A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Higashida; 匡史東田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1996-12-20
Filing date: 1996-12-20
Publication date: 1998-07-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ターボファンのブレードを改良することによ
り、該ブレードの負圧面側での空気の剥離による騒音の
発生を抑制する。【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、ブレード(22)を中空に
形成し、その上部をエンドプレート(21)側に開放する。
ブレード(22)の負圧面を構成する負圧部(22b) に、ブレ
ード内部空間(D)と負圧面側空間とを連通するバイパス
孔(33)を形成する。ターボファン(5) の駆動時、エンド
プレート(21)の上側に回り込む空気の一部をブレード内
部空間(D)及びバイパス孔(33)を経て負圧面側に供給す
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、ブレードの負圧面側での空気の剥離に伴って
発生する騒音を低減するための対策に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、例えば特開平８−７５２４０
号公報に開示されているような天井に設置される空気調
和装置が知られている。

【０００３】一般に、この種の空気調和装置は、ケーシ
ング内部にターボファンを備えている。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】図８に示すように、上記ターボファン(a)
は、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の収容空間を
形成している。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。ブレード(d) は断面翼型で
なり、ターボファン(a) の半径方向に対して所定の角度
を存して配置されている。これにより、ブレード(d) に
は、ファン外周側に面する正圧面と、ファン内周側に面
する負圧面とが備えられている。このような構成によ
り、ターボファン(a) の回転駆動時には、ブレード(d)
の正圧面側で空気に遠心力が与えられて昇圧される。こ
れによって、空気導入開口(c1)から吸込んだ室内空気を
昇圧して半径方向外側に吹出す送風動作が行われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のター
ボファン(a) では、ブレード(d) の負圧面の外周端部近
傍において空気の剥離が生じており、この剥離部分での
空気の渦流の発生に伴って送風音が増大し、空気調和装
置全体としての運転音を低減するには限界があった。

【０００６】本発明は、この点に鑑みてなされたもので
あって、ターボファン、特にブレードの負圧面近傍での
空気の流れを改良することにより、該負圧面側での空気
の剥離による騒音の発生を抑制することを目的とする。

【０００７】

【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、ブレードの負圧面部分に、剥離発生防
止用の空気を供給することにより、送風音を抑制するよ
うにした。

【０００８】具体的に、請求項１記載の発明は、エンド
プレート(21)とシュラウド(20)との間でブレード(22)を
支持して成るターボファンを前提としている。上記ブレ
ード(22)の負圧面側に向って補助空気を供給して該負圧
面での空気の剥離を防止する空気供給手段(33)を設けた
構成としている。

【０００９】この特定事項により、ターボファンの駆動
時にはブレードの正圧面側において空気が昇圧され、こ
れによって送風動作が行われる。一方、負圧面側では、
その外周縁部近傍において空気の剥離が発生しやすくな
っている。本発明では、この部分に空気供給手段(33)に
より補助空気が供給され、これによって剥離が防止され
る。

【００１０】請求項２記載の発明は、上記請求項１記載
のターボファンにおいて、ブレード(22)の内部を中空に
形成し、且つこの内部空間(D) をエンドプレート(21)側
に開放する。また、空気供給手段として、この開放部分
から導入した空気をブレード(22)の負圧面側に供給する
ように該負圧面(22b) に形成された空気供給孔(33)を備
えさせた構成としている。

【００１１】この特定事項により、ターボファンの駆動
時には、例えば該ターボファンから吹き出された空気の
一部がエンドプレート(21)側からブレード(22)の内部空
間(D) に導入する。この空気は、空気供給孔(33)を経て
ブレード(22)の負圧面側に補助空気として供給される。
これにより、補助空気の供給形態が具体化され、該補助
空気の供給動作が確実に行えることになる。

【００１２】請求項３記載の発明は、上記請求項２記載
のターボファンにおいて、空気供給孔(33)を、ブレード
(22)の負圧面(22b) の外周端近傍位置に形成すると共
に、その長手方向の一端をエンドプレート(21)の近傍に
位置させ、他端をシュラウド(20)の近傍に位置させたス
リット状に形成する。ブレード(22)の内周端から外周端
までの寸法に対する空気供給孔(33)の幅寸法の比率を
０．３以下に設定している。

【００１３】この特定事項により、空気供給孔(33)の形
状を具体的に得ることができる。特に、ターボファンか
ら吹き出された空気の一部を補助空気として使用する場
合には、この補助空気量を必要最小限に抑えながら送風
音が低減できる。

【００１４】

【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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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(5) 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、図７は図４におけるＹ−Ｙ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(20a)
を有する円形のシュラウド(20)と、これら両者(20,21)
の間に保持されたブレード(22)とを備えている。これに
より、エンドプレート(21)とシュラウド(20)との間に、
空気吸込口(7) から吸込んだ空気を熱交換器(4) に向っ
て案内する空気通路(C) が形成されている。ブレード(2
2)は、図４において外周側に向うにしたがって反時計回
り方向に傾斜する翼型に形成されている。

【００２２】また、図４及び図７に示すように、このブ
レード(22)は内部が中空であって、この内部はエンドプ
レート(21)側で開放している。つまり、このブレード(2
2)は、鉛直方向に延びる側面のうち正圧面側（外周側の
面）を構成する正圧部(22a)と、負圧面側（内周側の
面）を構成する負圧部(22b) と、上記シュラウド(20)に
より構成され且つ正圧部(22a) 及び負圧部(22b) の下端
部同士を連結する底部(22c) とを備えて成っている。

【００２３】本形態の特徴は、このブレード(22)の負圧
部(22b) に形成されたバイパス孔(33)にある。このバイ
パス孔(33)は、図７に示すように、ブレード(22)の負圧
部(22b) の外周端近傍位置において、ブレード(22)の内
部空間(D) を負圧面側に開放するように形成されてい
る。詳しくは、このバイパス孔(33)は、ブレード(22)の
負圧部(22b) の上端から下端に亘って形成されたスリッ
ト状の開口でなり、その幅寸法（図７における寸法ｔ）
は、ブレード(22)の長さ寸法（図７における寸法Ｔ）に
対する比率が例えば０．３以下（本形態では約０．１）
に設定されている。

【００２４】一方、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。

【００２５】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。

【００２６】ハブ部(23)の上面には複数のリブ(27,27,
…) がボス部(24)を中心として放射状に形成されてい
る。これらリブ(27,27, …) は、上記開口(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(2
4)の上面に位置し、外側端が開口(30)の長手方向の略中
央部分に対向する位置となっている。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)の強度が十分に得られるばかり
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。

【００２７】また、本形態に係るターボファン(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。

【００２８】また、図３の如く、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(2
6)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】次に、本形態に係るターボファン(5) の駆
動時において特徴とする動作について説明する。空気調
和装置(1) の運転時には、ターボファン(5) 外周部から
吹き出た空気の一部がエンドプレート(21)の裏側に回り
込む。このエンドプレート(21)の裏側に回り込んだ空気
の一部は、上述したようにモータ(25)の周囲を流れて該
モータ(25)の冷却に寄与する（図３及び図４の矢印Ｂ参
照）。一方、他の空気は、ブレード(22)の上部からその
内部空間(D) に導入する（図４及び図７の矢印Ｅ参
照）。この空気は、ブレード(22)の負圧部(22b) に形成
されたバイパス孔(33)を経て負圧面側に導出されること
になる（図４及び図７の矢印Ｆ参照）。つまり、この負
圧面側に導出された空気は負圧側部分を流れる空気と合
流することになる。このため、従来のような負圧面外周
端部分での空気の剥離は発生せず、この剥離に伴う騒音
の発生が抑制される。

【００３０】以上説明したように、本形態では、エンド
プレート(21)の裏側に回り込んだ空気の一部を負圧面側
に供給して空気の剥離による騒音を抑制したことで空気
調和装置(1) 全体としての運転音の低減を図ることがで
きる。

【００３１】また、このようにブレード(22)を中空に形
成したことにより、ターボファン(5) 全体として軽量化
を図ることができる。

【００３２】尚、本形態では天井吊下げ型の空気調和装
置に収容されたターボファン(5) に対して本発明を適用
した場合について説明したが、天井埋込み型の空気調和
装置等に収容されたターボファンに対しても適用可能で
ある。

【００３３】

【発明の効果】以上説明してきたように、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、ブレード(22)の負圧面
側に向って補助空気を供給することで、この負圧面側で
の空気の剥離を防止するようにした。このため、空気の
剥離による騒音を抑制することができる。特に、このタ
ーボファンを空気調和装置に適用した場合には、その運
転音の低減を図ることができる。

【００３４】請求項２記載の発明は、ブレード(22)の負
圧面側に向って補助空気を供給する経路としてブレード
(22)の内部空間を利用した。このため、補助空気を負圧
面側に供給するための個別の部材を必要としない。従っ
て、部品点数の増大やターボファンの構造の複雑化を回
避しながら負圧面側での空気の剥離を防止することが可
能となる。

【００３５】請求項３記載の発明によれば、空気供給孔
(33)の形状を具体的に得ることができ、特に、ターボフ
ァンから吹き出された空気の一部を補助空気として使用
する場合には、この補助空気量を必要最小限に抑えなが
ら送風音が低減できる。つまり、ターボファンの送風能
力を高く維持しながら送風音の低減を図ることができ
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】図４におけるＹ−Ｙ線に沿った断面図である。

【図８】従来のターボファンを示す断面図である。

【符号の説明】

(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 (22b) 負圧部 (33) バイパス孔 (D) ブレード内部空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンドプレート(21)とシュラウド(20)と
の間でブレード(22)を支持して成るターボファンにおい
て、上記ブレード(22)の負圧面側に向って補助空気を供給し
て該負圧面での空気の剥離を防止する空気供給手段(33)
が設けられてい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において、ブレード(22)は、内部が中空に形成され、且つこの内部
空間(D) がエンドプレート(21)側に開放しており、空気供給手段は、この開放部分から導入した空気をブレ
ード(22)の負圧面側に供給するように該負圧面(22b) に
形成された空気供給孔(33)を備えていることを特徴とす
るターボファン。
【請求項３】請求項２記載のターボファンにおいて、空気供給孔(33)は、ブレード(22)の負圧面(22b) の外周
端近傍位置に形成されていると共に、長手方向の一端が
エンドプレート(21)の近傍に位置し他端がシュラウド(2
0)の近傍に位置したスリット状に形成されており、この空気供給孔(33)の幅寸法は、ブレード(22)の内周端
から外周端までの寸法の対する比率が０．３以下に設定
されていることを特徴とするターボファン。