JP2008128233A - ターボファン及びこれを備えた空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】送風騒音を低減できるターボファン及びこれを備えた空気調和機を提供する。
【解決手段】駆動モーターの軸に結合される回転板と、回転板の外周部に結合された複数のブレードと、ブレードの端部に結合されたリング型のシュラウドとを備え、回転板側のブレードの端部は、回転板に結合される内側端部と、回転板と結合されない外側端部を有し、ブレードの外側端部は、回転中心側から半径方向の外側に行くほど、ターボファンを採用する機器内面との距離が増加するように回転板に対して傾斜して形成される構成とした。
【選択図】図５

Description

本発明は、ターボファン及びこれを備えた空気調和機に係り、より詳細には、送風騒音を低減できるターボファン及びこれを備えた空気調和機に関する。

従来のターボファンは、軸方向に流入する空気を半径方向に送風する遠心ファン形態のもので、冷蔵庫、空気調和機、掃除機などにおいて空気を送風する機能を担ってきた。

大韓民国公開特許公報第２００２−１９１６０号には、空気調和機に適用されたターボファンが開示されている。このターボファンは、中央にハブ部が設けられた回転板、回転板に結合された複数のブレード、及びこれらのブレードを連結する円形のシュラウドを備えている。また、このターボファンは、回転板の外径がシュラウドの内径よりも小さく形成されている。これは、回転板、ブレード、シュラウドを通常の射出成形方式によって一体に成形できるようにしながらも、成形後にターボファンを金型から容易に分離できるようにした工夫である。

しかしながら、図１に示すように、ターボファンは、回転板１の外径がシュラウド２の内径よりも小さいために各ブレード３の外側下端部３ａが露出され、よって、ターボファンが動作する際に各ブレード３の下端部３ａで生じる渦流によって騒音が発生してしまう。したがって、このようなターボファンが空気調和機等に設置される際に、各ブレード３の下端部３ａが機器のケース４の内面と近接し、これにより、各ブレード３の下端部３ａで生じる渦流がケース４の内面にぶつかって送風騒音を招くという問題があった。特に、図１に示すように、各ブレード３の下端部３ａがケース４の内面と平行になると、渦流による送風騒音はより大きくなってしまう。

本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、送風騒音を低減させることができるターボファン及びこれを備えた空気調和機を提供することにある。

上記の目的を達成する本発明に係るターボファンは、駆動モーターの軸に結合される回転板と、前記回転板の外周部に結合された複数のブレードと、前記ブレードの端部に結合されたリング型のシュラウドとを備え、前記回転板側の前記ブレードの端部は、前記回転板に結合される内側端部と、前記回転板と結合されない外側端部を有するターボファンであって、前記ブレードの外側端部は、回転中心側から半径方向外側に行くほど、前記ターボファンを採用する機器内面との距離が増加するように前記回転板に対して傾斜して形成されたことを特徴とする。

また、前記回転板に対する前記外側端部の傾斜は、５〜１５°であることを特徴とする。

また、前記回転板、ブレード、シュラウドが一体に成形されたことを特徴とする。

また、本発明に係る空気調和機は、本体ケースと、前記本体ケース内面に固設された駆動モーターと、前記駆動モーターの軸に結合されたターボファンと、前記本体ケース内部の前記ターボファンの周囲に設置された熱交換器とを備えてなり、前記ターボファンは、前記駆動モーターの軸に結合される回転板と、前記回転板の外周部に結合された複数のブレードと、前記ブレード端部に結合されたリング型のシュラウドとを備え、前記ブレードの前記回転板側端部は、前記回転板に結合される内側端部と、前記回転板と結合されない外側端部を有し、前記ブレードの外側端部は、回転中心側から半径方向の外側に行くほど前記本体ケース内面との距離が増加するように前記回転板に対して傾斜して形成されたことを特徴とする。

また、本発明に係るターボファンアセンブリは、本体と、前記本体の内面に結合され、該内面と垂直な軸上で回転する回転板と、前記回転板の外周に結合され、それぞれ、前記回転板から延びるほど前記本体の内面から次第に傾斜している、前記本体の内面と最も近接する側部を有する複数のブレードと、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係るターボファンアセンブリは、本体と、前記本体の内面に結合され、該内面と垂直な軸上で回転する回転板と、それぞれ、前記回転板の外周に結合される第１端部と、前記本体の内面からの距離が前記第１端部のそれよりも大きい第２端部を有する、前記本体に対して内側部を有する複数のブレードと、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る空気調和機は、本体ケースと、前記本体ケースの内面に取り付けられる駆動モーターと、前記駆動モーターに結合され、前記本体ケースの内面に垂直な軸上で回転する回転板と、前記回転板の外周に結合され、それぞれ、前記回転板から延びるほど前記本体ケースの内面から次第に傾斜している、前記本体ケースの内面と最も近接する側部を有する複数のブレードと、を備えることを特徴とする。

本発明によるターボファンは、回転板と連結されないブレードの外側端部が渦流の成長と比例する形態の傾斜を有するため、ブレードの外側端部側で生じる渦流と本体ケースとの衝突を最小限に抑え、結果として送風騒音を低減できるという効果が得られる。

以下、本発明の好適な実施例を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の構成要素には同一の参照符号を付ける。

図２は、本発明によるターボファンの適用された天井型空気調和機を示す断面図である。図２に示すように、この空気調和機は、天井１００の内部に取り付けられる箱型の本体ケース１０と、本体ケース１０の開放された下面に結合され、その外周部によって天井の開口を覆う天井パネル２０と、を備える。

本体ケース１０の内部には、下方から空気調和機の中央部を通して空気を吸入して半径方向に吐出すターボファン４０と、このターボファン４０を駆動する駆動モーター１１が設置されている。駆動モーター１１は、本体ケース１０の内側上面に固設される。また、ターボファン４０の周囲には、ターボファン４０から吐出される空気の熱交換のためにターボファン４０を包囲するようにして熱交換器１２が配設される。また、熱交換器１２の下部には、熱交換過程で生成された凝縮水を集めて排出させるための凝縮水受け１３が設置される。凝縮水受け１３は、天井パネル２０によって支持される。

天井パネル２０には、下方から空気調和機の中央を通して室内空気を吸入するための吸入口２１が形成され、吸入口２１の外側に細長い複数の吐出口２２が形成される。また、天井パネル２０の吸入口２１には、空気清浄のためのフィルタ２３が搭載され、フィルタ２３の内側には、吸入される空気をターボファン４０の中心部に導くように中央に開口２４ａの形成された空気案内板２４が設置される。

ターボファン４０は、図２乃至図４に示すように、中心部に駆動モーター１１の軸１１ａが結合されるハブ４１ａを有する円形の回転板４１、回転板４１の前面外周部に結合され、放射状に配置された複数のブレード４２、及び回転板４１の反対側の各ブレード４２の端部に結合されるリング型のシュラウド４３を備える。

また、ターボファン４０は、図４及び図５に示すように、回転板４１の外径Ｄ１が、シュラウド４３の内径Ｄ２と等しいか、または、小さく形成される。

このような本発明の実施例によるターボファン４０の構造にすると、射出成形によってターボファン４０を成形する際に、金型からアンダーカット（すなわち、金型の平行移動によって成形製品を取り出せない部分）が発生するのを防ぎ、回転板４１、ブレード４２、シュラウド４３を一体に成形することが可能になる。

図５に示すように、ターボファン４０は、回転板４１の外径Ｄ１がシュラウド４３の内径Ｄ２よりも小さいので、回転板４１側のブレード４２の端部が、回転板４１に結合される内側端部４５と、回転板４１に結合されない外側端部４６とからなる。ここで、ブレード４２の回転板４１側の外側端部４６が回転板４１に対して所定角度（θ）傾斜して形成される。この傾斜角（θ）は、略５〜１５°とすれば良い。これは、ターボファン４０を空気調和機内に設置した状態で、ブレード４２の外側端部４６が回転中心から半径方向外側へ行くほど本体ケース１０の内面との距離が次第に大きくなるようにし、ブレード４２の外側端部４６側から生じる渦流による送風騒音を最小限に抑えるためである。

このターボファン４０が動作すると、ブレード４２の外側端部４６側で渦流が生じ、この渦流は半径方向の外側に行くほどさらに成長するが、本発明は、渦流の成長と比例する形態でブレード４２の外側端部４６を傾斜して形成することによって、ブレード４２の外側端部４６側から生じる渦流と本体ケース１０内面との衝突を最小限に抑え、送風騒音を低減することができる。

以下、このようなターボファンの採用された天井型空気調和機の動作について説明する。

図２に示すように、駆動モーター１１の動作によってターボファン４０が回転すると、天井パネル２０中央の吸入口２１を通して室内空気が吸入される。吸入される室内空気はフィルタ２３を通りながら浄化され、続いて空気案内板２４の開口２４ａからターボファン４０に流入する。以降、この空気はターボファン４０の回転力によってターボファン４０の周り方向（熱交換器側）に旋回しつつ吐出される。ターボファン４０から吐出された空気は、熱交換器１２を通過しながら冷気となり、天井パネル２０の吐出口２２から再び室内に供給される。

このような動作が行われる際にターボファン４０によって送風される空気は、図５に示すように、ターボファン４０の半径方向に吐出されると同時に、ブレード４２の回転板４１側の外側端部４６の方にも吐出される。この時、ブレード４２の外側端部４６側で生じる渦流は、回転の影響から半径方向の外側に行くほど成長するが、本発明は、ブレード４２の外側端部４６が渦流の成長と比例する形態の傾斜を持つようにしたため、この渦流と本体ケース１０内面間の衝突は最小限に抑えられ、結果として送風騒音の低減が図られる。

従来ターボファンのブレード構造を示す断面図である。 本発明の一実施例によるターボファンの適用された天井型空気調和機を示す断面図である。 本発明の一実施例によるターボファンを示す斜視図である。 本発明の一実施例によるターボファンを示す断面図である。 本発明の一実施例によるターボファンのブレード構造を示す詳細断面図である。

符号の説明

１０ 本体ケース
１１ 駆動モーター
１２ 熱交換器
２０ 天井パネル
２１ 吸入口
２２ 吐出口
２３ フィルタ
２４ 空気案内板
４０ ターボファン
４１ 回転板
４２ ブレード
４３ シュラウド
４５ ブレードの内側端部
４６ ブレードの外側端部

Claims (9)

1. 駆動モーターの軸に結合される回転板と、前記回転板の外周部に結合された複数のブレードと、前記ブレードの端部に結合されたリング型のシュラウドとを備え、前記回転板側の前記ブレードの端部は、前記回転板に結合される内側端部と、前記回転板と結合されない外側端部を有するターボファンであって、
   前記ブレードの外側端部は、回転中心側から半径方向外側に行くほど、前記ターボファンを採用する機器内面との距離が増加するように前記回転板に対して傾斜して形成されたことを特徴とするターボファン。
2. 前記回転板に対する前記外側端部の傾斜は、５〜１５°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。
3. 前記回転板、ブレード、シュラウドが一体に成形されたことを特徴とする、請求項２に記載のターボファン。
4. 本体ケースと、前記本体ケース内面に固設された駆動モーターと、前記駆動モーターの軸に結合されたターボファンと、前記本体ケース内部の前記ターボファンの周囲に設置された熱交換器とを備えてなり、
   前記ターボファンは、前記駆動モーターの軸に結合される回転板と、前記回転板の外周部に結合された複数のブレードと、前記ブレード端部に結合されたリング型のシュラウドとを備え、前記ブレードの前記回転板側端部は、前記回転板に結合される内側端部と、前記回転板と結合されない外側端部を有し、
   前記ブレードの外側端部は、回転中心側から半径方向の外側に行くほど前記本体ケース内面との距離が増加するように前記回転板に対して傾斜して形成されたことを特徴とする空気調和機。
5. 前記回転板に対する前記外側端部の傾斜は、５〜１５°であることを特徴とする、請求項４に記載の空気調和機。
6. 前記回転板、ブレード、シュラウドが一体に成形されたことを特徴とする、請求項５に記載の空気調和機。
7. 本体と、
   前記本体の内面に結合され、該内面と垂直な軸上で回転する回転板と、
   前記回転板の外周に結合され、それぞれ、前記回転板から延びるほど前記本体の内面から次第に傾斜していく、前記本体の内面と最も近接する側部を有する複数のブレードと、
   を備えることを特徴とするターボファンアセンブリ。
8. 本体と、
   前記本体の内面に結合され、該内面と垂直な軸上で回転する回転板と、
   それぞれ、前記回転板の外周に結合される第１端部と、前記本体の内面からの距離が前記第１端部のそれよりも大きい第２端部を有する、前記本体に対して内側部を有する複数のブレードと、
   を備えることを特徴とするターボファンアセンブリ。
9. 本体ケースと、
   前記本体ケースの内面に取り付けられる駆動モーターと、
   前記駆動モーターに結合され、前記本体ケースの内面に垂直な軸上で回転する回転板と、
   前記回転板の外周に結合され、それぞれ、前記回転板から延びるほど前記本体ケースの内面から次第に傾斜していく、前記本体ケースの内面と最も近接する側部を有する複数のブレードと、
   を備えることを特徴とする空気調和機。

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