(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転駆動される主板（１４）と、空気吸込口を有するシュラウド（６）と、上記主板（１４）とシュラウド（６）との間に設けられた複数枚の羽根（２６ａ），（２６ａ）・・・、（２６ｂ），（２６ｂ）・・・とからなる送風ファン（１１）において、上記各羽根（２６ａ），（２６ａ）・・・、（２６ｂ），（２６ｂ）・・・を、異なる回転方向に共用し得るように、その回転軸方向の羽根中心高さについて対称な形状に成形し、その高さ方向の両端部の何れかの側において上記主板（２４）又はシュラウド（６）と接合一体化したことを特徴とする送風ファン。
【請求項２】
上記羽根（２６ａ），（２６ａ）・・・、（２６ｂ），（２６ｂ）・・・と主板（１４）又はシュラウド（６）との接合部には、相互に嵌合一体化し得る又は凹凸係合部（２７，２８），（２７，２８）・・・が設けられていることを特徴とする請求項１記載の送風ファン。
【請求項３】
回転駆動される主板（１４）と、空気吸込口を有するシュラウド（６）と、上記主板（１４）とシュラウド（６）との間に設けられた複数枚の羽根（２６ａ），（２６ａ）・・・、（２６ｂ），（２６ｂ）・・・とからなる送風ファンを製造するに際し、先ず上記各羽根（２６ａ），（２６ａ）・・・、（２６ｂ），（２６ｂ）・・・を、異なる回転方向に共用し得るように、その回転軸方向の羽根中心高さについて対称な形状に成形し、その後、その高さ方向の両端部の何れかの側において上記主板（２４）又はシュラウド（６）と接合一体化するようにしたことを特徴とする送風ファンの製造方法。
【請求項４】
上記羽根（２６ａ），（２６ａ）・・・、（２６ｂ），（２６ｂ）・・・と主板（１４）又はシュラウド（６）との接合部には、相互に嵌合一体化し得る又は凹凸係合部（２７，２８），（２７，２８）・・・を設け、該凹凸係合部（２７，２８），（２７，２８）・・・を係合させることにより一体化するようにしたことを特徴とする請求項３記載の送風ファンの製造方法。
【請求項５】
凹凸係合部（２７，２８），（２７，２８）は、係合後に超音波溶着されることにより、相互に一体化されるようになっていることを特徴とする請求項４記載の送風ファンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本願発明は、ターボファン等の送風ファンの羽根車の構造およびその製造方法に関するものである。
【従来の技術】
【０００３】
図８は、例えば従来一般の天井埋込型空気調和機１の構造を、また図９および図１０は同天井埋込型空気調和機に適用される従来の送風ファンの一例であるターボファンの回転方向が異なる２種の羽根車の構造を併せて示している。
【０００４】
先ず図８中、符号２は、当該天井埋込型空気調和機１のカセット型の本体ケーシングである。該本体ケーシング２は、その吸気・吹出パネル（下面パネル部）４が天井３と略同一平面状に連続するようにして、天井３内に埋設されている。
【０００５】
そして、上記本体ケーシング２の上記吸気・吹出パネル４には、中央部に方形の空気吸込グリル５が設けられ、さらに、その内側にターボファン羽根車１１用のベルマウス１５が連設されている。また、上記本体ケーシング２の吸気・吹出パネル４の上記空気吸込グリル５の外周部４方には、所定の幅の空気吹出口９，９・・が設けられている。
【０００６】
一方、上記本体ケーシング２内には上記空気吸込グリル５からベルマウス１５を経て上記空気吹出口９，９・・方向に到る全周方向の通風路１０が形成されており、該通風路１０の上記ベルマウス１５の背後（図示上方部）中央に位置して、その空気吸込側（後述するシュラウド６側）が上記ベルマウス１５に対応するターボファン羽根車１１が、その主板１４中央部に一体成形されたボス部１４ａ部分をファンモータ１３の回転駆動軸１３ａおよびファンモータ１３を介して上記本体ケーシング２の天井パネル２ａに固定することにより吊設されている。
【０００７】
また、同通風路１０には、当該ターボファン羽根車１１を囲む状態で空気熱交換器１２が設けられている。
【０００８】
他方、該ターボファン羽根車１１は、上記ファンモータ１３の回転駆動軸１３ａに固定された中央部のボス部１４ａ付近が空気吸込方向に高くて外周に所定幅の縁部１４ｂを有する断面逆ハット形の主板（ハブ）１４と、当該ターボファン羽根車１１内遠心方向への空気吸込口を形成する中央部側開口縁６ａが小径で外周縁６ｂ側にかけて次第に径が拡大した漏斗形状のシュラウド６とを備え、それらの間に多数枚の動翼羽根１６，１６・・・を回転方向に応じた所定の翼角、所定の翼間隔で周方向に並設して構成されている。また、そのシュラウド６の空気吸込側端部６ａ内には、上記ベルマウス１５の下流側空気流出口側端部１５ｂが所定の隙間を保って相対回転可能に所定寸法遊嵌されている。
【０００９】
上記ベルマウス１５の空気導入口は、上記ターボファンの羽根車１１の空気吸込口を形成しているシュラウド６の空気吸込側端部６ａに対して上記本体ケーシング２側空気吸込グリル５からの空気をターボファン羽根車１１内遠心方向にスムーズに流入させるために、図示のように吸気・吹出パネル４への取付縁部１５ａから内方に延び、その空気流上流側から空気流下流側にかけて次第に開口径が縮小した所定曲率半径の空気流入口部を経て空気流出口部１５ｂに到る気流ガイド面を有して構成されている。そして、その形状により上記ターボファン羽根車１１のシュラウド６に対応して、上記ターボファン羽根車１１の吸込側の空気を当該吸込側において吹出側遠心方向に可及的にスムーズにガイドすることによって、送風時に生じる空力騒音を可能な限り低減するようになっている。
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上記従来の送風ファンの羽根車１１の場合は、一般に上記主板１４と動翼羽根１６，１６・・・が一体で、その内の羽根１６，１６・・・に対して別途形成したシュラウド６を接合して形成されるようになっている。そして、主板１４および羽根１６，１６・・・は、例えばＡＳ樹脂又はＡＢＳ樹脂等の合成樹脂を採用して射出成形により一体に形成されている。
【００１１】
そのため、種々の必要性から、例えば図９と図１０に示すような互いに回転方向の異なる２種類の羽根車１１を製造する場合、上記主板１４と回転方向が異なる２種類の羽根１６ａ，１６ａ・・・、１６ｂ，１６ｂ・・・とが一体となるような成型金型をそれぞれ別々に２種類製作して個別に成形し、さらに、これらとは別に成形したそれぞれ異なるシュラウド６，６を接合して別々に製造しなければならない。したがって、主板および動翼羽根製造用の複雑な構造の成型金型が２種類必要であり、そのために必然的に製造コストが高くなる問題があった。
【００１２】
本願発明は、このような問題を解決するためになされたもので、上記送風ファン羽根車の各羽根の形状を、異なる回転方向に共用し得るように、その回転軸方向の中心高さについて対称な形状に成形し、その上下方向を逆にして、主板又はシュラウドと接合一体化することにより、翼回転方向の異なる２種類の送風ファン羽根車を実現できるように構成し、またそのように製造することによって、少なくとも主板、動翼羽根、シュラウド各単体の簡単な構造の３種類の金型で低コストに回転方向の異なる２種類の送風ファンの羽根車を同時に提供し得るようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願各発明は、上記の目的を達成するために、それぞれ次のような課題解決手段を備えて構成されている。
【００１４】
（１）  請求項１の発明
この発明の送風ファンは、回転駆動される主板１４と、空気吸込口を有するシュラウド６と、上記主板１４とシュラウド６との間に設けられた複数枚の羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・とからなる送風ファン１１において、上記各羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・を、異なる回転方向に共用し得るように、その回転軸方向の羽根中心高さについて対称な形状に成形し、その高さ方向の両端部の何れかの側において上記主板２４又はシュラウド６と接合一体化したことを特徴としている。
【００１５】
このような構成によると、各羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・を、異なる回転方向に共用し得るように、その回転軸方向の羽根中心高さについて対称な形状に成形し、その高さ方向の両端部の何れかの側において上記主板２４又はシュラウド６と接合することができるように構成し、当該接合時の上下関係を逆にするだけで回転方向を異にする２種類の送風ファンの羽根車を同時に形成することができる。
【００１６】
したがって、回転方向の異なる２種類の送風ファンの羽根車１１を成形するための金型が、同一形状の羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・、主板２４、シュラウド６各単体の簡単な構造のもの３つのみとなり、従来のように主板および羽根が一体となった複雑な構造の成形金型２種類を用いて製造する構成の場合に比べると、きわめて低コストに回転方向を異にする２種類の送風ファンの羽根車１１を形成することができるようになる。
【００１７】
（２）  請求項２の発明
この発明の送風ファンは、上記請求項１の発明の構成において、上記羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・と主板１４又はシュラウド６との接合部には、相互に嵌合一体化し得る又は凹凸係合部２７，２８、２７，２８・・・が設けられている。
【００１８】
このような構成によれば、当該凹凸係合部２７，２８、２７，２８・・・を相互に係合させて、例えば後述のごとく最終的に超音波溶着するようにすれば、容易に接合一体化することが可能となる。
【００１９】
（３）  請求項３の発明
この発明の送風ファンの製造方法は、回転駆動される主板１４と、空気吸込口を有するシュラウド６と、上記主板１４とシュラウド６との間に設けられた複数枚の羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・とからなる送風ファンを製造するに際し、先ず上記各羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・を、異なる回転方向に共用し得るように、その回転軸方向の羽根中心高さについて対称な形状に成形し、その後、その高さ方向の両端部の何れかの側において上記主板２４又はシュラウド６と接合一体化するようにして、回転方向の異なる２種類の送風ファンの羽根車１１を同時に製造するようにしたことを特徴としている。
【００２０】
このような構成によると、先ず各羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・を、異なる回転方向に共用し得るように、その回転軸方向の羽根中心高さについて対称な形状に成形し、その高さ方向の両端部の何れかの側において上記主板２４又はシュラウド６と接合することができるように構成し、当該接合時の上下関係を逆にするだけで回転方向を異にする２種類の送風ファンの羽根車を同時に形成することができる。
【００２１】
したがって、回転方向の異なる２種類の送風ファンの羽根車１１を成形するための金型が、同一形状の羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・、主板２４、シュラウド６各単体の簡単な構造のもの３つのみとなり、従来のように主板および羽根が一体となった複雑な構造の成形金型２種類を用いて製造する場合に比べると、きわめて低コストに回転方向を異にする２種類の送風ファンの羽根車１１を形成することができるようになる。
【００２２】
（４）  請求項４の発明
この発明の送風ファンの製造方法は、上記請求項３の発明の構成において、上記羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・と主板１４又はシュラウド６との接合部には、相互に嵌合一体化し得る凹凸係合部２７，２８、２７，２８・・・を設け、それら凹凸係合部２７，２８、２７，２８・・・を相互に係合させて一体化するようにしている。
【００２３】
このような構成によれば、当該凹凸係合部２７，２８、２７，２８・・・を係合させて、その後、例えば後述のごとく最終的に超音波溶着するなどの方法により、容易に接合一体化することが可能となる。
【００２４】
（５）  請求項５の発明
この発明の送風ファンの製造方法は、上記請求項４の発明の構成において、その凹凸係合部２７，２８，２７，２８は、係合後に超音波溶着されることにより、相互に一体化されるようになっていることを特徴としている。
【００２５】
このような構成によれば、上記凹凸係合部２７，２８、２７，２８・・・を相互に係合させて、その後、超音波溶着することにより、容易に接合一体化することができる。
【発明の効果】
【００２６】
以上の結果、本願発明の送風ファンの構造およびその製造方法によると、複雑な成形金型の数を減らすことができ、低コストに回転方向の異なる２種類の送風ファンを提供することが可能となる。
【発明の実施の形態】
【００２７】
（実施の形態１）
図１〜図５は、一例として例えば前述の従来例と同様の天井埋込型空気調和機用のターボファンの羽根車として構成した本願発明の実施の形態１に係る送風ファンの構造およびその製造方法を示している。
【００２８】
（送風ファンの構造）
先ず図１〜図３は、前述した図８に示すような天井埋込型空気調和機のカセット型の本体ケーシング内の通風路中に設置される当該ターボファン羽根車１１の組付前の状態を、また図４は、その後の組付後の状態を、さらに図５は同羽根車１１の動翼羽根単体の全体構造を、それぞれ示している。
【００２９】
該ターボファン羽根車１１は、中央部にファンモータの回転駆動軸に固定されるボス部２４ａを備え、該ボス部２４ａ部分がシュラウド６側空気吸込方向に高くて、外周側所定幅の扁平部に回転方向を異にする複数枚の動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・（図１参照）、２６ｂ，２６ｂ・・・（図２参照）の上方側又は下方側の相互に異なる端部が接合一体化される所定幅の外周縁部２４ｂを有する断面逆ハット形の主板（ハブ）２４と、該主板２４の上記外周縁部２４ｂの扁平な一側面に対して、その回転方向に応じた設置角度（羽根角度）で各々接合一体化される複数枚の動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・と、該複数枚の動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の反主板側端部（他端側下部）にターボファン羽根車１１内遠心方向への空気吸込口を形成する中央部側開口縁部６ｂが小径で、その外周側縁部６ａ側にかけて次第に口径が拡大した漏斗形状のシュラウド６とを備え、これらの各々を図４に示すように相互に一体に接合固定することによって構成されている。
【００３０】
上記主板２４、複数枚の動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・、シュラウド６の３つのものは、例えばＡＢＳ樹脂材により各々個別の成形金型で別々に成形することにより、それぞれ図１および図２に示すように相互に別体に形成されている。特に上記各動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・は、異なる回転方向に共用し得るように、その回転軸方向の羽根中心高さについて対称な形状に同一の金型で成形される（後述）。
【００３１】
そして、上記同一の成形金型で成形された上記複数枚の動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の上下両端側の半径方向内外両端位置には、例えば図３に詳細に示すように、各々嵌合用の凸部２７，２７、２７，２７が、またそれに対応する上記主板２４およびシュラウド６各々の対向部位には、同凸部２７，２７、２７，２７が嵌合される凹部２８，２８、２８，２８が各々設けられている。
【００３２】
そして、これら凸部２７，２７、２７，２７と凹部２８，２８、２８，２８を、上記複数枚の動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の各々を、例えば図１又は図２に対比して示すように、その上下関係を相互に逆にして上記主板２４およびシュラウド６と嵌合一体化すると、同一の成形金型で成形された単体としては図５のような全く同一形状のものでありながら相互に異なる（逆の）回転方向に適した羽根角度をもった２種類の動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・と２６ｂ，２６ｂ・・・とが設置されることになり、結局図１、図２に示す回転方向を異にする２種類のターボファン羽根車１１，１１を簡単に構成することができることになる。
【００３３】
このように、本実施の形態の送風ファン羽根車の構成によると、各羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・を、異なる回転方向に共用し得るように、その回転軸方向の羽根中心高さについて対称な形状に成形し、その高さ方向の両端部の何れかの側において上記主板２４又はシュラウド６と接合することができるように構成し、当該接合時の上下関係を逆にするだけで回転方向を異にする２種類の送風ファンの羽根車を同時に形成することができる。
【００３４】
したがって、回転方向の異なる２種類の送風ファンの羽根車１１を成形するための金型が、同一形状の羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・、主板２４、シュラウド６各単体の簡単な構造のもの３つのみとなり、従来のように主板および羽根が一体となった複雑な構造の成形金型２種類を用いて製造する構成の場合に比べると、きわめて低コストに回転方向を異にする２種類の送風ファンの羽根車１１を形成することができるようになる。
【００３５】
また、同送風ファン羽根車では、上記の構成において、上記羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・と主板１４又はシュラウド６との接合部には、相互に嵌合一体化し得る又は凹凸係合部２７，２８、２７，２８・・・が設けられ、同部分が超音波溶着により一体化されるようになっている。
【００３６】
このような構成によれば、当該凹凸係合部２７，２８、２７，２８・・・を相互に係合させて、後述のごとく最終的に超音波溶着するようにすれば、容易に接合一体化することができ、製造効率が高くなる。なお、この凹凸係合部の形状や個数は、図示のものに限らず、長手形状等種々の変形が可能である。
【００３７】
（送風ファンの製造方法）
上記構成のターボファン羽根車１１は、例えば次のようにして製造される。
【００３８】
（１）  第１工程
異なる回転方向に共用し得る回転軸方向の羽根中心高さについて対称な形状の複数枚の動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・を成形するための１種類の成形金型を製作する。
【００３９】
（２）  第２工程
上記成形金型を使用して複数枚の動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・を各々射出成形する。
【００４０】
（３）  第３工程
主板２４、シュラウド６を各々別途成形する。
【００４１】
（４）  第４工程
以上のようにして各々成形された動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・、主板２４、シュラウド６を、例えば図１と図２に別々に示されるように、動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の上下方向の関係を逆にした状態で対応させる。
【００４２】
（５）  第５工程
図１又は図２の状態から、上記動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の上下各端の凸部２７，２７・・・、２７，２７・・・を対応する主板２４又はシュラウド６の対応する凹部２８，２８・・・、２８，２８・・・に嵌合させて凹凸係合させる。
【００４３】
（６）  第６工程
最後に、上記凹凸係合部２７，２８・・・、２７，２８・・・を超音波で溶着することによって、確実に一体化する。
【００４４】
このような送風ファン羽根車の製造方法によると、各羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・を、異なる回転方向に共用し得るように、その回転軸方向の羽根中心高さについて対称な形状に成形し、その高さ方向の両端部の何れかの側において上記主板２４又はシュラウド６と接合することができるように構成し、当該接合時の上下関係を逆にするだけで回転方向を異にする２種類の送風ファンの羽根車を同時に形成することができる。
【００４５】
したがって、回転方向の異なる２種類の送風ファンの羽根車１１を成形するための金型が、同一形状の羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・、主板２４、シュラウド６各単体の簡単な構造のもの３つのみとなり、従来のように主板および羽根が一体となった複雑な構造の成形金型２種類を用いて製造する場合に比べると、きわめて低コストに回転方向を異にする２種類の送風ファンの羽根車１１を形成することができるようになる。
【００４６】
（実施の形態２）
次に、図６および図７は、本願発明の実施の形態２に係る実施の形態１のものと同様の空気調和機用送風ファン（ターボファン）羽根車１１の構成を示している。
【００４７】
この実施の形態のものは、上記実施の形態１の送風ファンの羽根車１１の構成において、特に主板２４の中間部の傾斜部を半径方向外端側に所定幅延長する一方、組付後において回転方向に応じた２種類の動翼羽根を形成する同一形状の複数枚の動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の半径方向内端側（前縁側）の上下両端（図８のような組付後の上下両端）２９，３０を図７のようなテーパー形状とし、図６のごとく、主板２４の方も同じように中心軸方向にテーパー形状で延長したことを特徴とするものである。
【００４８】
このような構成によれば、上記実施の形態１のものと同様の作用効果に加えて、動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の翼長さを前縁方向に長く、シャープにすることができることから、さらに送風性能を向上させることができる。
【００４９】
（他の実施の形態）
以上の各実施の形態における送風ファンは、何も上記ターボファンに限られるものではなく、ラジアルファンを含む各種遠心ファンへの適用が可能である。また、成形材料は、必ずしも合成樹脂に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】  本願発明の実施の形態１に係る送風ファンの所定の回転方向の第１のタイプの構成例を示す組付前の状態の斜視図である。
【図２】  同送風ファンの第１のタイプとは回転方向を異にする第２のタイプの構成例を示す組付前の状態の斜視図である。
【図３】  同送風ファンの構成を示す組付前の状態の断面図である。
【図４】  同送風ファンの構成を示す組付一体化後の状態（完成状態）の断面図である。
【図５】  同送風ファンの動翼羽根単体の構成を示す斜視図である。
【図６】  本願発明の実施の形態２に係る送風ファンの構成を示す組付一体化状態（完成状態）の断面図である。
【図７】  同送風ファンの動翼羽根単体の構成を示す斜視図である。
【図８】  送風ファンを有する天井設置型空気調和機の構成を示す断面図である。
【図９】  同空気調和機の送風ファンの所定の回転方向の第１のタイプの構成例を示す組付前の状態の斜視図である。
【図１０】  同送風ファンの図９に示す第１のタイプとは回転方向を異にする第２のタイプの構成例を示す組付前の状態の斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
６はシュラウド、１１は送風ファンの羽根車、２４は主板、２６ａ，２６ｂは回転方向を異にする動翼羽根、２７は凸部、２８は凹部である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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