JP3822447B2 - 窓型エアコンのターボファン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はターボファンに関するものであり、より詳細には窓型エアコンに適用されるターボファンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に窓型エアコンは、図４に示されたように一つのケース１０内に冷媒を加圧する圧縮機１２と、前記圧縮機１２により加圧された冷媒を凝縮してその温度を低める凝縮器１４と、前記凝縮器１４により温度が低くなった冷媒を利用して熱交換作用を行なう蒸発器１６とを具備して構成された空気調和機である。
【０００３】
前記窓型エアコンは、ケース１０の内部空間が隔膜パネル１８を基準に室内部と室外部とに区分される。
室内部には前記蒸発器１６及び室内空気を蒸発器１６を経て循環させるターボファン２０などが装着されており、室外部には圧縮機１２と凝縮器１４及び室外空気を利用して前記凝縮器１４の冷却作用を行なう軸流ファン３０などが位置されている。
【０００４】
前記ターボファン２０は、図５に示されたようにハブ２０１及び前記ハブ２０１に一定間隔を置いて配置された多数個のブレード２０２と、ハブ２０１の反対側で各ブレード２０２の先端に共通付着されているシュラウド２０３とで構成されている。
前記ターボファン２０は、流路を形成するスクロールケース２２に内蔵された状態で駆動モータ１９と連結されている。
【０００５】
上述したような窓型エアコンによるとターボファン２０の回転作動により室内の暑い空気が蒸発器１６を経てスクロールケース２２内に冷却吸入され、吸入された空気がブレード２０２により加圧されてスクロールケース２２の外に排出されることによって室内の気温が適切に冷房調節される。
この時スクロールケース２２の外部に排出された冷気は、前記シュラウド２０３によるスクロールケース２２内部定圧上昇効果により直ちにスクロールケース２２に再吸入されずに、遠距離に広まって出るようになっている。
【０００６】
蒸発器１６で暑い空気と接して温度が高まった冷媒は凝縮器１４を経る過程で軸流ファン３０の作動で室外部に流入した室外空気により再び冷却されて循環作用を続けるようになる。
ここで、前記ターボファン２０の送風特性を決定する送風因子はいわゆる各ブレード２０２間の連関性に起因する組合せ因子と、各ブレード２０２の個別的な特性に起因する個別因子、そして、ブレード２０２以外の他の要因による別途因子に区分される。
【０００７】
前記組合せ因子は、図６に示されたようにブレード２０２の個数と、各ブレード２０２内側端の連結線(ブレード内径)Ｄ₁と外側端の連結線(ブレード外径)Ｄ₂間の比率Ｄ₁／Ｄ₂(ブレード内外径比)、各ブレード２２外側端を連結する線分(節)Ｌ₂(図７のｂ参照）の長さで構成される。
【０００８】
前記個別因子は、図７のａに示されたようなブレード２０２の内側端から外側端を連結する線分(弦)Ｌ₁の長さと、図７のｂに示されたような入口角β₁と出口角β₂、最大湾曲位置Ｐとブレードの最大厚さｔとをはじめとして、ブレード２０２の内側長さである入口幅Ｗ₁とブレード２０２の外側長さである出口幅Ｗ₂(図８参照)とで構成される。
【０００９】
ここで、ブレード２０２の個数はブレード２０２の弦Ｌ₁と節Ｌ₂との比率によって決定され、最大湾曲位置は弦Ｌ₁の長さを1とした時ブレード２０２のスタート点から最大厚さｔ地点までの相対的な距離を示す。
そして、別途因子としては図８に示されたようなシュラウド２０３の内径Ｄｓがある。
従来の窓型エアコンには前記ターボファンの代りにシロッコファン(図示せず）が用いられることもする。
【００１０】
前記シロッコファンは、送風量が多いためにその大きさが小さくても良いという特性を有している反面、ターボファンと比較して同一送風量対比消費電力が大きいために作動効率が低い短所も有している。
したがって、最近はシロッコファンより効率が高いターボファン２０が主に用いられているが、前記ターボファン２０は、その体積が同一送風量のシロッコファンに比べて大きいためにエアコンの小型化に妨害になるという問題点を有している。
【００１１】
一方、従来技術のターボファン２０は、ハブ２０１及びブレード２０２が一体に成形された状態で別途成形されたシュラウド２０３をブレード２０２に接合させるいわゆる接合方式で製作されたり、ハブ２０１の直径をブレード外径Ｄ₂より小さく構成してハブ２０１とブレード２０２及びシュラウド２０３を一体成形する一体成形方式で製作される。
【００１２】
ここで、前記接合方式によるとシュラウド２０３を接合させる別途の製作過程を経なければならないためにターボファンの生産性が落ちるという問題が生じ、前記一体成形方式によるとその構造的な特性上作動騷音が甚だしく生じるという問題が生じる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記のような従来の問題点を解決しようとして案出されたものであり、本発明の目的は、一体成形方式による製作が可能な構造で構成されることによって生産性が向上されると同時に送風効率も高まる窓型エアコンのターボファンを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために提供される窓型エアコンのターボファンは、ハブと、前記ハブに一定間隔を置いて配置され、ハブ側からシュラウド側に行くほどその幅が縮まる形態で構成される７〜１１個のブレードと、前記ハブの反対側で各ブレードに共通連結されたシュラウドとを含んで構成され、全体の軸方向長さがブレード外径の３５〜４５％、出口の軸方向長さが前記全体の軸方向長さの５０〜６０％、入口の軸方向長さが前記全体の軸方向長さの８５〜９２％、ブレードのハブ側内径がブレード外径の４５〜５５％、ブレードのシュラウド側内径がブレード外径の６０〜７０％で構成される。
【００１５】
ここで、前記各ブレードは３０〜６０゜のシュラウド側傾斜角と、５0〜６５゜の出口角と、１５〜３０゜のハブ側入口角と、４０〜５５゜のシュラウド側入口角と、０．３〜０．５の最大湾曲位置と、ハブ側弦の長さの５〜８％ないしシュラウド側弦の長さの７〜１２％である最大厚さを有するように形成される。
前記シュラウドの内径はブレード外径の７０〜８０％であることを特徴とする。
そして、前記ハブはその直径がブレードの外径より小さくなることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付された図１から図３までを参照しながら詳細に説明する。なお、本発明の内容中従来の構成と同一部分に対しては同一符号を付与した。
本発明の実施形態による窓型エアコンのターボファンは、図１に示されたようにハブ２０４と、前記ハブ２０４に一定間隔を置いて配置され、ハブ２０４側からシュラウド２０３側に行くほどその幅が縮まる形状で構成される７〜１１個のブレード２０５と、前記ハブ２０４の反対側で各ブレード２０５に共通連結された前記シュラウド２０３とを含んで構成される。
【００１７】
本実施形態によるターボファンは、図２に示されたように全体の軸方向長さＷがブレード外径Ｄ₂の３５〜４５％、出口の軸方向長さＷ₂が前記全体の軸方向長さＷの５０〜６０％、入口の軸方向長さＷ₁が全体の軸方向長さＷの８５〜９２％である構造で構成される。
また、ブレード２０５は、その構造的な特性上ハブ側内径Ｄh₁とシュラウド側内径Ｄｓ₁とが相互変わることによって、前記ハブ側内径Ｄh₁が外径Ｄ₂の４５〜５５％になり、シュラウド側内径Ｄｓ₁が外径Ｄ₂の６０〜７０％になる構造を有するようになる。
【００１８】
ここで、前記各ブレード２０５は３０〜６０゜のシュラウド側傾斜角(α)と、５0〜６５゜の出口角β₂と、１５〜３０゜のハブ側入口角βh₁と、４０〜５５゜のシュラウド側入口角βｓ₁と、０．３〜０．５の最大湾曲位置Ｐと、ハブ側弦Ｌh₁の長さの５〜８％ないしはシュラウド側Ｌｓ₁弦の長さの７〜１２％である最大厚さｔを有するように形成される。
そして、前記シュラウド２０３はその内径Ｄｓがブレード外径Ｄ₂の７０〜８０％で構成される。
【００１９】
一方、本実施形態によるターボファンのハブ２０４は、その直径がブレードの外径Ｄ₂より小さくなることによってブレード２０５のハブ２０４側先端がハブ２０４のそとに突出される構造で構成される。
上述したように構成された本発明の実施形態による窓型エアコンのターボファンによるとブレード２０５のハブ側内径と外径との比Ｄh₁／Ｄ₂が小さくなりブレード２０５のハブ側弦の長さＬh₁が長くなるために定圧が上昇される。
【００２０】
また、ブレード２０５のシュラウド側内径Ｄｓ₁と外径Ｄ₂との比Ｄh₁／Ｄ₂が拡大されることによって吸入口が大きくなり吸入効率が向上される。
このような本実施形態によるターボファンは、実験結果同一送風量を基準にしたシロッコファンとの比較で作動に必要な消費電力が約４０％減少しており、同一送風量を基準にした従来のターボファンとの比較で作動騷音が約０．２ｄＢ程度微小に増加した。
【００２１】
それゆえ、本発明の実施形態によるターボファンは、従来のターボファンより小さい体積で構成されて、回転速度が高く維持されることによって従来のターボファンと同一な量の送風能力を発揮できるようになるが、このような本実施形態によるターボファンの構造及び作動特性によるとエアコンをシロッコファンの使用時と同様に小型化できる。
それだけでなく、本実施形態による窓型エアコンのターボファンは、前述したようにハブ２０４からブレード２０５が突出された構造であるためシュラウド２０３とブレード２０５、ハブ２０４を一体成形する方法で製作可能になる。
【００２２】
【発明の効果】
本発明による窓型エアコンのターボファンは、第一、既存のターボファンに比べてその大きさが小さく構成されて、作動騷音が大きくならない状態で回転数が高まることによって同一な送風能力を発揮するために、エアコンの小型化を通した商品性向上に助けになり、第二、シュラウドとブレード及びハブを一体成形する方式で製作可能であるために生産性が高いという利点を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施形態によるターボファンの構造を示した斜視図である。
【図２】 本発明の実施形態によるターボファンの構造を示した断面図である。
【図３】 本発明の実施形態によるターボファンの構造を示した概略的な正面図である。
【図４】 一般的な窓型エアコンの構造を示した概略的な断面図である。
【図５】 一般的な窓型エアコンに適用される従来のターボファンの構造を示した斜視図である。
【図６】 一般的な窓型エアコンに適用される従来のターボファンの構造を示した概略的な正面図である。
【図７】 図６のＡ、Ｂ部拡大図である。
【図８】 従来のターボファンの構造を示した断面図である。
【符号の説明】
１０…ケース
１２…圧縮機
１４…凝縮器
１６…蒸発器
１８…隔膜パネル
２０…ターボファン
２０３…シュラウド
２０４…ハブ
２０５…ブレード
２２…スクロールケース
３０…軸流ファン

Claims (3)

1. ハブ（２０４）と、
   前記ハブ（２０４）に一定間隔を置いて配置され、ハブ（２０４）側からシュラウド（２０３）側に行くほどその幅が縮まる形態で構成される７〜１１個のブレード（２０５）と、
   前記ハブ（２０４）の反対側で各ブレード（２０５）に共通連結されたシュラウド（２０３）とを含んで構成され、
   全体の軸方向長さ（Ｗ）がブレード（２０５）外径の３５〜４５％、
   出口の軸方向長さ（Ｗ _２ ）が前記全体の軸方向長さ（Ｗ）の５０〜６０％、
   入口の軸方向長さ（Ｗ _１ ）が前記全体の軸方向長さ（Ｗ）の８５〜９２％、
   ブレード（２０５）のハブ（２０４）側内径がブレード（２０５）外径の４５〜５５％、
   ブレード（２０５）のシュラウド（２０３）側内径がブレード（２０５）外径の６０〜７０％で構成されることを特徴とする窓型エアコンのターボファン。
2. 前記各ブレード（２０５）は、
   ３０〜６０゜のシュラウド（２０３）側傾斜角と、
   ５０〜６５゜の出口角と、
   １５〜３０゜のハブ（２０４）側入口角と、
   ４０〜５５゜のシュラウド（２０３）側入口角と、
   ０．３〜０．５の最大湾曲位置と、
   ハブ（２０４）側弦の長さの５〜８％ないしシュラウド（２０３）側弦の長さの７〜１２％である最大厚さを有する形態とでなることを特徴とする請求項１に記載の窓型エアコンのターボファン。
3. 前記ハブ（２０４）は、
   その直径がブレード（２０５）の外径より小さくなることを特徴とする請求項１に記載の窓型エアコンのターボファン。

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