JP2009257132A - ターボファン - Google Patents

Abstract

【課題】 シュラウドと羽根との接合時の安定した溶着強度を確保できるとともに、接合部が段形状に形成されないようにして風量や騒音への悪影響を低減できるようにしたターボファンを提供する。
【解決手段】 回転軸１０が固定される主板１１と、同主板１１に対向配置される湾曲形成された円環状のシュラウド１２と、これら主板１１とシュラウド１２間に、前縁部１３が内周側に位置し後縁部１５が外周側に位置するように配置される複数の羽根１６とからなるターボファン１７において、前記シュラウド１２と前記羽根１６は、同シュラウド１２とこれに対向する同羽根１６の後縁部１５と前縁部１３または中央部１４とに設けられた水平平坦部１６３と、同水平平坦部１６３同士の間に設けられた傾斜平坦部１６４とからなる接合部１２１によって接合されてなる構成にした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ターボファンに係わり、より詳細には、シュラウドおよびこれに溶着される羽根の構造に関する。

従来のターボファンの構成は、本発明のターボファン１７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３の回転軸１０を中央部に固定した主板１１と、この主板１１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１６と、この羽根１６の他側縁を接合させた環状のシュラウド１２とからなり、羽根１６の後縁部１５は主板１１の外周縁に位置し、前縁部１３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。

ターボファン１７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２と、開放された下面に装着される吸込グリル４と、吹出口６とを備えた化粧パネル７とで外郭筐体８を構成している。吸込グリル４と吹出口６とを結ぶ空気通路には、ターボファン１７と、熱交換器９とが配設されており、吸い込まれた室内の空気はターボファン１７により熱交換器９に向けて送出され熱交換された後に、吹出口６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）。

ターボファン１７は、羽根１６の他側縁をシュラウド１２の接合部１２１に接合させるには、これらは互いに当接させた状態にして高周波溶着が行われるが、その際、安定した溶着強度を確保でき、且つ風量や騒音への悪影響を低減できる理想的な構成として、図６に示すように、湾曲形成されたシュラウド１２の接合部１２１に対し羽根１６の他側縁を密接できるようにして、該箇所に凸形状を形成することなく接合できるようにすることが望ましい。

しかしながら、高周波溶着を行う際、シュラウド１２の接合部１２１が湾曲形成されるのではなくして、図５に示すように、例えば真直状に形成された複数の水平部ａ，ａ’を有する形状にしなければ、羽根１６の他側縁をシュラウド１２の接合部１２１に密接させることが困難になって、該箇所を正確に接合できないという問題点を有していた（例えば、特開２００５−１５５５１０号公報参照）。

そして、シュラウド１２の接合部１２１は、水平部ａ，ａ’および複数の垂直部ｃによって段形状に形成されることから、該箇所において風量や騒音への悪影響が生じてしまうおそれがあった。
特開２００７−２７０８号公報 特開２００５−１５５５１０号公報

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、シュラウドと羽根との接合時の安定した溶着強度を確保できるとともに、接合部が段形状に形成されないようにして風量や騒音への悪影響を低減できるようにしたターボファンを提供することにある。

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。

回転軸が固定される主板と、同主板に対向配置される湾曲形成された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、
前記シュラウドと前記羽根は、同シュラウドとこれに対向する同羽根の後縁部と前縁部または中央部とに設けられた水平平坦部と、同水平平坦部同士の間に設けられた傾斜平坦部とからなる接合部によって接合されてなることを特徴としている。

また、前記傾斜平坦部と前記前縁部または中央部の水平平坦部とは前記羽根厚の負圧面側に設けられ、正圧面側は前記接合部による接合時に前記シュラウドに接合または当接されてなることを特徴としている。

また、前記傾斜平坦部は、複数の傾斜平坦部を組み合わせてなることを特徴としている。

本発明によれば、シュラウドと羽根との接合時の安定した溶着強度を確保できるとともに、接合部が段形状に形成されないようにして風量や騒音への悪影響を低減できるようにしたターボファンを提供できる。

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。

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（Ａ）に示すＡ−Ａ断面図である。

本発明によるターボファン１７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１によって掛架され、下面が開放された多角形状の筐体２と、筐体２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７とで外郭筐体８を構成している。

化粧パネル７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、吸込口の裏面に不織布等からなるエアフィルタ５が着脱可能に装着された吸込グリル４の周縁部には、風向偏向板を回動可能に備えた吹出口６が形成されている。

吸込口と吹出口６とを結ぶ空気通路には、本発明によるターボファン１７と、ターボファン１７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、このフィンに直交する伝熱管とからなる熱交換器９とが配設されており、吸込口からターボファン１７によって吸い込まれた室内の空気は、熱交換器９によって熱交換されたのち、風向偏向板によって風向が偏向されながら吹出口６から再び室内に送出されるようになっている。

ターボファン１７は、図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示すように、駆動モータ３の回転軸１０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１１と、吸込グリル４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１２と、同シュラウド１２と主板１１との間に配設された複数の羽根１６とで構成されている。

筐体２の上面壁には駆動モータ３が固定され、この駆動モータ３の回転軸１０が主板１１の中央部に固定されるようになっており、駆動モータ３により主板１１と、シュラウド１２と、羽根１６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、シュラウド１２の流入口から室内の空気が吸い込まれ、続いて、回転するターボファン１７の羽根１６により熱交換器９に向けて放射状に空気が送出されるようになっている。

ターボファン１７の羽根１６は、図１（Ｂ）と、図２と、図４とに示すように、後縁部１５を主板１１およびシュラウド１２の外周縁側に位置させ、前縁部１３は矢印で示すターボファン１７の回転方向に沿って、中心軸に対し傾斜するように主板１１の接合部１１１およびシュラウド１２の接合部１２１に夫々接合されており、これによって、シュラウド１２から羽根１６の負圧面１６２に空気が流入すると、流入した空気はターボファン１７が回転することで羽根１６の正圧面１６１で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。

なお、ターボファン１７の羽根１６がシュラウド１２に接合される際、シュラウド１２の接合部１２１に、これに対向する羽根１６の後縁部１５と中央部１４とに設けられた水平平坦部１６３と、この水平平坦部１６３同士の間に設けられた傾斜平坦部１６４とが接合されている。

ここで、例えばシュラウド１２の内周縁が小径に形成されているような場合には、シュラウド１２の接合部１２１に、これに対向する羽根１６の後縁部１５と前縁部１３とに設けられた水平平坦部１６３と、この水平平坦部１６３同士の間に設けられた傾斜平坦部１６４とが接合される構成にしてもよい。

また、ターボファン１７の羽根１６は、主板１１の接合部１１１およびシュラウド１２の接合部１２１に夫々接合される際、図２に二点鎖線で示すように、主板１１に付けられた位置合せ用の目印となる位置合せ部１１３と、シュラウド１２に付けられた位置合せ用の目印となる位置合せ部１２３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。

その際、主板１１の接合部１１１に設けられた複数の孔からなる位置決め部１１２に、羽根１６に設けられた図示しない突出部を嵌め合わせることによって、該箇所を正確に位置決めした状態で高周波溶着が行われる。

また、シュラウド１２の接合部１２１に設けられた図示しない位置決め孔に、図２に示す羽根１６に突設された位置決め部１６６を嵌め合わせることによって、該箇所を正確に位置決めした状態で高周波溶着が行われる。

なお、ターボファン１７の羽根１６は主板１１と、もしくはシュラウド１２と一体的に形成することもできるし、また羽根１６は、例えば中空状に形成することで軽量化をはかって空気を半径方向に送出するための強度をもたせることができる。

シュラウド１２の接合部１２１は、図４に示すように、羽根１６の後縁部１５と中央部１４とに形成された水平平坦部１６３に対応する水平平坦部ａを有しており、また、羽根１６の後縁部１５と中央部１４間に形成された傾斜平坦部１６４に対応する複数の傾斜平坦部ｂを有している。

これにより、シュラウド１２の接合部１２１および羽根１６の他側縁は、図６に示すようにこれらが湾曲形成されている場合に較べて、互いに当接させたとき正確に密接させることができるようになり、高周波溶着を容易に行えるようになって充分な溶着強度を確保できるようになる。

また、羽根１６の水平平坦部１６３および傾斜平坦部１６４に対応するシュラウド１２の接合部１２１は、図３（Ａ）に示すように、羽根１６の厚さ方向の負圧面１６２側に設けられており、正圧面１６１側には、高周波溶着による接合部１２１への羽根１６の水平平坦部１６３および傾斜平坦部１６４の接合時に、シュラウド１２に対向する羽根１６の一部を溶着する溶着部１６５が設けられている。

なお、溶着部１６５は、シュラウド１２に対向する羽根１６の一部を隙間なく当接させる当接部１６５として構成されてもよい。

これにより、円環状に形成されているシュラウド１２の上方に、図３（Ｂ）に示す羽根１６の傾斜平坦部１６４に対応するシュラウド１２の接合部１２１が大きく突出しないように突出量を抑えることができる構成になって、該箇所における風量や騒音への悪影響が生じないようにすることができる。

また、図３（Ｂ）に示す傾斜平坦部１６４は、複数の傾斜平坦部１６４を組み合わせてなる構成になっており、これによって、羽根１６の傾斜平坦部１６４に対応するシュラウド１２の接合部１２１が大きく突出しないように、より効果的に突出量を抑えることができる構造になる。

以上説明したように、本発明によるシュラウド１２の接合部１２１は、従来例として図５に示すように、このシュラウド１２の上方に向けた複数の水平部ａ’および複数の垂直部ｃからなる段形状部が形成されていないので、該箇所において風量や騒音への悪影響が生じてしまうおそれがなくなる。

なお、シュラウド１２の接合部１２１に上述したような段形状部に形成されていない構成は、図４において、破線で示す複数の水平部ａ’および複数の垂直部ｃと、傾斜部ｂとによる凹凸の差異を比較することで明瞭に視認することができる。

また、シュラウド１２の接合部１２１をなす複数の水平部ａは、このシュラウド１２の内周側と外周側とに設けられた構成になっており、これによって、接合部１２１がシュラウド１２上方に大きく突出するのではなく、図６に示す湾曲形状に近似した断面形状で形成できるようになり、また、シュラウド１２も同様の湾曲形状で形成しやすくなるので風量や騒音への悪影響が生じてしまうおそれがなくなる。

ここで、図４に基づいて、シュラウド１２の接合部１２１およびこれに対応する羽根４の他側縁の形状について改めて説明する。

羽根４の他側縁は、シュラウド１２の接合部１２１を構成する複数の水平平坦部ａおよび傾斜平坦部ｂに対応して、複数の水平平坦部１６３および傾斜平坦部１６４を形成している。

これにより、シュラウド１２の接合部１２１と羽根４の他側縁とは、これらが湾曲形成されたような場合に較べて、互いに当接したときに正確に密接できることになる。

そのため、シュラウド１２の接合部１２１をなす水平平坦部ａおよび傾斜平坦部ｂに対応して、羽根４の他側縁をなす水平平坦部１６３および傾斜平坦部１６４が隙間なく当接できるようになり、且つこの当接部を正確に高周波溶着できるようになって充分な溶着強度を確保できるようになる。

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。 本発明によるターボファンの分解斜視図である。 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３（Ａ）に示すＡ−Ａ断面図である。 図３（Ａ）に示す従来例でのＡ−Ａ断面図である。 図３（Ａ）に示す理想状態でのＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１ 吊下げボルト
２ 筐体
３ 駆動モータ
４ 吸込グリル
５ エアフィルタ
６ 吹出口
７ 化粧パネル
８ 外郭筐体
９ 熱交換器
１０ 回転軸
１１ 主板
１１１ 接合部
１１２ 位置決め部
１１３ 位置合せ部
１２ シュラウド
１２１ 接合部
１２３ 位置合せ部
１３ 前縁部
１４ 中央部
１５ 後縁部
１６ 羽根
１６１ 正圧面
１６２ 負圧面
１６３ 水平平坦部
１６４ 傾斜平坦部
１６５ 溶着部または当接部
１６６ 位置決め部
１７ ターボファン

Claims (3)

1. 回転軸が固定される主板と、同主板に対向配置される湾曲形成された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、
   前記シュラウドと前記羽根は、同シュラウドとこれに対向する同羽根の後縁部と前縁部または中央部とに設けられた水平平坦部と、同水平平坦部同士の間に設けられた傾斜平坦部とからなる接合部によって接合されてなることを特徴とするターボファン。
2. 前記傾斜平坦部と前記前縁部または中央部の水平平坦部とは前記羽根厚の負圧面側に設けられ、正圧面側は前記接合部による接合時に前記シュラウドに接合または当接されてなることを特徴とする請求項１に記載のターボファン。
3. 前記傾斜平坦部は、複数の傾斜平坦部を組み合わせて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。

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