JP3716525B2 - ターボファン - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば空気調和機等に用いられるターボファンに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のターボファンとしては、図2に示すものがある。このターボファンは、翼車101とこの翼車101を収容する翼車ケース102とで構成されている。上記翼車101は回転板103とこの回転板103の回転中心105の回りに配置されていて、上記回転板103に固定された複数の翼106,106…を有する。また、上記翼車101は、上記回転板103とで上記複数の翼106を挟むように上記翼106に固定されたリング状板104を有している。また、上記回転板103の上記回転中心105には裾広がりつりがね形状の中央突起107が形成されている。
【0003】
上記翼車ケース102は、仕切り板110とこの仕切り板110に対して軸方向に所定寸法だけ隔てている底板111とで構成されている。上記仕切り板110は、上記中央突起107に対向した空気吸込口108が中央に形成されている。また、この翼車ケース102は上記仕切り板110と上記底板111との間に形成された径方向外周の空気吹出口112を有している。さらに、上記仕切り板110は、上記空気吸込口108と境を接したベルマウス114を有している。このベルマウス114は、軸方向内方に向かって先すぼみになっている。また、上記仕切り板110は、上記空気吹出口112と境を接して軸方向に延在している側壁115を有している。この側壁115は仕切り板110の平坦部116に対して略垂直になっている。
【0004】
なお、上記翼車101のリング状板104の吸込口108側部104aには、整流部材としてのシュラウド117が形成されている。このシュラウド117は円周方向に一周した環状であり、吸込口108に向かって先細形状になっている。
【0005】
このターボファンは、上記翼車101が図示しない駆動モータ等で回転されると、矢印120が示す方向に空気を吸い込み、この空気は、空気吸込口108から吸い込まれ、ベルマウス114とシュラウド117に案内されて翼車101の翼106に導かれる。そして、この翼106の回転によって加速された空気は、上記リング状板104と回転板103との間の空気通路123を通して上記空気吹出口112から吹き出す。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のターボファンでは、上記空気吸込口108から吸い込まれて昇圧された吹出側の空気が、上記リング状板104と上記仕切り板110との間の隙間129において、静圧の低い吸込側に逆流するバイパス流130が生ずる。また、この逆流するバイパス流130は、吸込側の空気の流れを乱して乱流131を引き起こす。また、上記バイパス流130は側壁115側にも乱流132を起こす。このようなバイパス流130および乱流131,132は、ターボファンの効率を大きく損なうと同時に騒音を増大させるという問題がある。
【0007】
そこで、この発明の目的は、効率が高くて騒音が小さく、かつ、安価なターボファンを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項1の発明のターボファンは、回転板の回転中心の回りに円周方向に配置されていて、上記回転板に固定された複数の翼を有する翼車と、
上記翼車の回転板の回転中心に対向させられる空気吸込口が中央に形成された仕切り板と、この仕切り板に対して軸方向に所定寸法を隔てている底板と、上記仕切り板と上記底板との間に形成された径方向外周の空気吹出口とを有し、上記仕切り板と上記底板とで上記複数の翼を囲むように、上記翼車を収容する翼車ケースと、
上記翼車ケースの空気吸込口の径方向外方に隣接して上記仕切り板に固定され、上記仕切り板の内面から上記翼に向かって軸方向に延在している環状の仕切り板側逆流防止板と、
上記仕切り板の内面に上記空気吹出口よりも径方向内方から上記空気吹出口に亘って形成されており、上記空気吸込口から上記空気吹出口までの空気通路を上記空気吸込口から空気吹出口に向かって徐々に絞る吹出しガイドを備えていることを特徴としている。
【0009】
この請求項1の発明によれば、上記翼と上記仕切り板との間の隙間において、上記空気吹出口から空気吸込口に向かって逆流するバイパス流を、上記仕切り板側逆流防止板が上記空気吸込口の手前で遮る。したがって、上記逆流バイパス流の発生を抑制できる。したがって、上記逆流バイパス流に起因する乱流の発生も抑制できる。また、上記仕切り板側逆流防止板は、上記仕切り板の内面に単なる板部材を設けるだけでよいから、構造が簡単で金型費も少なくて済む。
【0010】
したがって、この発明によれば、効率が高くて騒音が小さく、かつ、安価なターボファンを提供できる。
【0011】
また、請求項2の発明のターボファンは、回転板の回転中心の回りに円周方向に配置されていて、上記回転板に固定された複数の翼を有する翼車と、
上記翼車の回転板の回転中心に対向させられる空気吸込口が中央に形成された仕切り板と、この仕切り板に対して軸方向に所定寸法を隔てている底板と、上記仕切り板と上記底板との間に形成された径方向外周の空気吹出口とを有し、上記仕切り板と上記底板とで上記複数の翼を囲むように、上記翼車を収容する翼車ケースと、
上記翼車ケースの空気吸込口の径方向外方に隣接して上記翼に固定され、上記上記翼から上記仕切り板の内面に向かって軸方向に延在している翼側逆流防止板と、
上記仕切り板の内面に上記空気吹出口よりも径方向内方から上記空気吹出口に亘って形成されており、上記空気吸込口から上記空気吹出口までの空気通路を上記空気吸込口から空気吹出口に向かって徐々に絞る吹出しガイドを備えていることを特徴としている。
【0012】
この請求項2の発明によれば、上記翼と上記仕切り板との間の隙間において、上記空気吹出口から空気吸込口に向かって逆流するバイパス流を、上記翼側逆流防止板が上記空気吸込口の手前で遮る。したがって、上記逆流バイパス流の発生を抑制できる。したがって、上記逆流バイパス流に起因する乱流の発生も抑制できる。また、上記翼側逆流防止板は、上記仕切り板の内面に単なる板部材を設けるだけでよいから、構造が簡単で金型費も少なくて済む。
【0013】
したがって、この発明によれば、効率が高くて騒音が小さく、かつ、安価なターボファンを提供できる。
【0014】
また、請求項 , の発明ターボファンは、上記仕切り板の内面に上記空気吹出口よりも径方向内方から上記空気吹出口に亘って形成されており、上記空気吸込口から上記空気吹出口までの空気通路を上記空気吸込口から空気吹出口に向かって徐々に絞る吹出しガイドを備えている。
【0015】
この請求項 , の発明によれば、上記吹出ガイドは、上記空気吸込口から上記空気吹出口までの空気通路を上記空気吹出口に向かって徐々に絞るから、上記翼から吹き出した昇圧された空気が翼車ケース内で急激に膨張,拡散することを防止できる。したがって、上記逆流バイパス流の生成を抑制できるとともに、上記空気吹出口と上記仕切り板との間での乱流の発生を抑えることができる。したがって、より高効率で低騒音なターボファンを提供できる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【0017】
図1に、この発明のターボファンの実施の形態を模式的に示す。このターボファンは、翼車1とこの翼車1を収容する翼車ケース2を備える。上記翼車1は回転板3とこの回転板3の回転中心5の回りに配置されていて、上記回転板3に固定された複数の翼6,6,6…を有する。また、上記翼車1は、上記回転板3とで上記複数の翼6を挟むように上記翼6に固定されたリング状板4を有している。また、上記回転板3の回転中心5には裾広がりつりがね形状の中央突起7が形成されている。また、上記翼車1のリング状板4の吸込口8側部4aには、整流部材としてのシュラウド9が形成されている。このシュラウド9は円周方向に一周した環状であり、吸込口8に向かって先細形状になっている。
【0018】
一方、上記翼車ケース2は、仕切り板10とこの仕切り板10に対して軸方向に所定寸法だけ隔てている底板11とで構成されている。上記仕切り板10は、上記中央突起7に対向した空気吸込口8が中央に形成されている。上記仕切り板10は吸込口8に隣接したベルマウス24を有している。また、この翼車ケース2は上記仕切り板10と上記底板11との間に形成された径方向外周の空気吹出口12を有している。さらに、上記仕切り板10は、上記空気吹出口12と境を接して軸方向に延在している側壁15を有している。この側壁15は仕切り板10の平坦部16に対して略垂直になっている。
【0019】
そして、このターボファンは、上記翼車ケース2の空気吸込口8の径方向外方に隣接して上記仕切り板10に固定された仕切り板側逆流防止板17を備えている。この逆流防止板17は、上記仕切り板10の内面10aから上記翼6に向かって軸方向に延在しており、上記シュラウド9との間に所定の微小隙間を隔てている。この逆流防止板17は、上記シュラウド9に沿って上記中央突起7を一周している。
【0020】
また、このターボファンは、上記翼車ケース2の空気吸込口8の径方向外方に隣接して上記翼6に固定された翼側逆流防止板18を備えている。この翼側逆流防止板18は、上記翼6から仕切り板10の内面10aに向かって軸方向に延在しており、上記内面10aとの間に所定の小さな隙間を隔てている。この逆流防止板18は、上記シュラウド9に沿って上記中央突起7を一周している。
【0021】
また、このターボファンは、上記翼車ケース2の平坦部16の内面16aから側壁15の内面15aに亘って形成された吹出ガイド21を有している。この吹出ガイド21は、上記翼車ケース2に沿って翼車1を囲むように一周している。この吹出ガイド21は、上記吹出口12と上記翼6との間で上記吹出口12の上端から上記翼6の径方向外端の上端の近傍に向かって徐々に傾斜した面22を有する。また、上記吹出ガイド21は、上記傾斜面22から上記平坦部16の内面16aに向かって先細りの面23を有する。
【0022】
上記構成のターボファンは、上記翼車1が駆動用モータ(図示せず)等で回転中心5の回りに回転駆動されることで、吸込口8から矢印31の方向に空気を吸い込み、吸い込まれた空気32および33は、上記中央突起7とシュラウド9との間から翼6に導入され、翼6の回転によって加速されて吹出口12から吹出空気35として吹き出される。
【0023】
そして、このターボファンによれば、上記翼6と上記仕切り板10との間の隙間において、上記空気吹出口12から空気吸込口8に向かって逆流するバイパス流36を、上記仕切り板側逆流防止板17が上記空気吸込口8の手前で遮る。したがって、上記逆流バイパス流36の発生を抑制できる。したがって、上記逆流バイパス流36に起因する乱流の発生も防止できる。また、上記仕切り板側逆流防止板17は、上記仕切り板10の内面10aに単なる板部材を設けるだけでよいから、構造が簡単で金型費も少なくて済む。したがって、この実施形態によれば、効率が高くて騒音が小さく、かつ、安価なターボファンを実現できる。
【0024】
また、このターボファンによれば、上記翼側逆流防止板18が、翼6と仕切り板10との間の隙間において、空気吹出口12から空気吸込口8に向かって逆流するバイパス流36を、上記空気吸込口8の手前で遮る。したがって、上記逆流バイパス流36の発生を上記仕切り板側の逆流防止板17とで2重に抑制できる。したがって、上記逆流バイパス流36に起因する乱流の発生も2重に防止できる。また、上記翼側逆流防止板18も、上記仕切り板側逆流防止板17と同様に上記仕切り板10の内面10aに単なる板部材を設けるだけでよいから、構造が簡単で金型費も少なくて済む。
【0025】
したがって、たとえば、このターボファンを空気調和機の室内機に用いれば、送風音を増大させることなく、吸込風量と送風量を増大させることができ、冷房能力を向上でき、かつ、暖房時の圧縮機の負荷が小さくなって暖房能力も向上できる。
【0026】
また、このターボファンによれば、上記吹出ガイド21は、上記空気吸込口8から上記空気吹出口12までの空気通路を上記空気吹出口12に向かって徐々に絞る。したがって、翼6で昇圧された空気が空気吹出口12の近傍で急激に膨張,拡散することを防止できる。したがって、従来のように翼6から径方向外方に勢いよく吹き出した空気が側壁15にぶつかることがなく、上記空気吹出口12と上記仕切り板10との間での乱流の発生を抑えることができる。したがって、より高効率で低騒音なターボファンを実現できる。
【0027】
尚、上記実施形態では、仕切り板側逆流防止板17と翼側逆流防止板18を1つずつ設けたが、上記仕切り板側の逆流防止板17と翼側の逆流防止板18とを同心円状に径方向に複数設ければ、より一層の効率向上と騒音低減を図れる。
【0028】
また、上記実施形態では、仕切り板側と翼側の両方に逆流防止板を設けたがどちらか一方だけでもよい。
【0029】
【発明の効果】
以上より明らかなように、請求項1の発明のターボファンは、回転板の回転中心の回りに円周方向に配置されていて、上記回転板に固定された複数の翼を有する翼車と、上記翼車の回転板の回転中心に対向させられる空気吸込口が中央に形成された仕切り板と、この仕切り板に対して軸方向に所定寸法を隔てている底板と、上記仕切り板と上記底板との間に形成された径方向外周の空気吹出口とを有し、上記仕切り板と上記底板とで上記複数の翼を囲むように、上記翼車を収容する翼車ケースと、上記翼車ケースの空気吸込口の径方向外方に隣接して上記仕切り板に固定され、上記仕切り板の内面から上記翼に向かって軸方向に延在している環状の仕切り板側逆流防止板を備えている。
【0030】
この請求項1の発明によれば、上記翼と上記仕切り板との間の隙間において、上記空気吹出口から空気吸込口に向かって逆流するバイパス流を、上記仕切り板側逆流防止板が上記空気吸込口の手前で遮る。したがって、上記逆流バイパス流の生成を抑制できる。したがって、上記逆流バイパス流に起因する乱流の発生も抑制できる。また、上記仕切り板側逆流防止板は、上記仕切り板の内面に単なる板部材を設けるだけでよいから、構造が簡単で金型費も少なくて済む。
【0031】
したがって、この発明によれば、効率が高くて騒音が小さく、かつ、安価なターボファンを提供できる。
【0032】
また、請求項2の発明のターボファンは、回転板の回転中心の回りに円周方向に配置されていて、上記回転板に固定された複数の翼を有する翼車と、上記翼車の回転板の回転中心に対向させられる空気吸込口が中央に形成された仕切り板と、この仕切り板に対して軸方向に所定寸法を隔てている底板と、上記仕切り板と上記底板との間に形成された径方向外周の空気吹出口とを有し、上記仕切り板と上記底板とで上記複数の翼を囲むように、上記翼車を収容する翼車ケースと、
上記翼車ケースの空気吸込口の径方向外方に隣接して上記翼に固定され、上記上記翼から上記仕切り板の内面に向かって軸方向に延在している翼側逆流防止板を備えている。
【0033】
この請求項2の発明によれば、上記翼と上記仕切り板との間の隙間において、上記空気吹出口から空気吸込口に向かって逆流するバイパス流を、上記翼側逆流防止板が上記空気吸込口の手前で遮る。したがって、上記逆流バイパス流の生成を抑制できる。したがって、上記逆流バイパス流に起因する乱流の発生も防止できる。また、上記翼側逆流防止板は、上記仕切り板の内面に単なる板部材を設けるだけでよいから、構造が簡単で金型費も少なくて済む。
【0034】
したがって、この発明によれば、効率が高くて騒音が小さく、かつ、安価なターボファンを提供できる。
【0035】
また、請求項 , の発明ターボファン、上記仕切り板の内面に上記空気吹出口よりも径方向内方から上記空気吹出口に亘って形成されており、上記空気吸込口から上記空気吹出口までの空気通路を上記空気吸込口から空気吹出口に向かって徐々に絞る吹出しガイドを備えている。
【0036】
この請求項 , の発明によれば、上記吹出ガイドは、上記空気吸込口から上記空気吹出口までの空気通路を上記空気吹出口に向かって徐々に絞るから、上記翼から吹き出した昇圧された空気が翼車ケース内で急激に膨張,拡散することを防止できる。したがって、上記逆流バイパス流の生成を抑制できるとともに、上記空気吹出口と上記仕切り板との間での乱流の発生を抑えることができる。したがって、より高効率で低騒音なターボファンを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明のターボファンの実施の形態を示す模式図である。
【図2】 従来のターボファンを示す模式図である。
【符号の説明】
1…翼車、2…翼車ケース、3…回転板、4…リング状板、5…回転中心、
6…翼、7…中央突起、8…空気吸込口、9…シュラウド、
10…仕切り板、11…底板、12…空気吹出口、15…側壁、
16…平坦部、17…仕切り板側逆流防止板、18…翼側逆流防止板、
21…吹出ガイド、36…逆流バイパス流。

Claims (2)

  1. 回転板(3)の回転中心(5)の回りに円周方向に配置されていて、上記回転板(3)に固定された複数の翼(6)を有する翼車(1)と、
    上記翼車(1)の回転板(3)の回転中心(5)に対向させられる空気吸込口(8)が中央に形成された仕切り板(10)と、この仕切り板(10)に対して軸方向に所定寸法を隔てている底板(11)と、上記仕切り板(10)と上記底板(11)との間に形成された径方向外周の空気吹出口(12)とを有し、上記仕切り板(10)と上記底板(11)とで上記複数の翼(6)を囲むように、上記翼車(1)を収容する翼車ケース(2)と、
    上記翼車ケース(2)の空気吸込口(8)の径方向外方に隣接して上記仕切り板(10)に固定され、上記仕切り板(10)の内面から上記翼(6)に向かって軸方向に延在している環状の仕切り板側逆流防止板(17)と、
    上記仕切り板 ( 10 ) の内面に上記空気吹出口 ( 12 ) よりも径方向内方から上記空気吹出口 ( 12 ) に亘って形成されており、上記空気吸込口 ( ) から上記空気吹出口 ( 12 ) までの空気通路を上記空気吸込口 ( ) から空気吹出口 ( 12 ) に向かって徐々に絞る吹出しガイド ( 21 )を備えていることを特徴とするターボファン。
  2. 回転板(3)の回転中心(5)の回りに円周方向に配置されていて、上記回転板(3)に固定された複数の翼(6)を有する翼車(1)と、
    上記翼車(1)の回転板(3)の回転中心(5)に対向させられる空気吸込口(8)が中央に形成された仕切り板(10)と、この仕切り板(10)に対して軸方向に所定寸法を隔てている底板(11)と、上記仕切り板(10)と上記底板(11)との間に形成された径方向外周の空気吹出口(12)とを有し、上記仕切り板(10)と上記底板(11)とで上記複数の翼(6)を囲むように、上記翼車(1)を収容する翼車ケース(2)と、
    上記翼車ケース(2)の空気吸込口(8)の径方向外方に隣接して上記翼(6)に固定され、上記翼(6)から上記仕切り板(10)の内面に向かって軸方向に延在している環状の翼側逆流防止板(18)と、
    上記仕切り板 ( 10 ) の内面に上記空気吹出口 ( 12 ) よりも径方向内方から上記空気吹出口 ( 12 ) に亘って形成されており、上記空気吸込口 ( ) から上記空気吹出口 ( 12 ) までの空気通路を上記空気吸込口 ( ) から空気吹出口 ( 12 ) に向かって徐々に絞る吹出しガイド ( 21 )を備えていることを特徴とするターボファン。
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