(57)【要約】  ターボファンのファン本体部材（５０）は、ファン軸心まわりに配置された複数枚の翼（５２）を有する。また、ファン本体部材は、吸気孔（５４ａ）が形成されたシュラウドリング（５４）を有し、そのシュラウドリングは、複数枚の翼に対しファン軸心の軸方向における一方側に設けられ複数枚の翼のそれぞれに連結されている。更に、ファン本体部材は、送風機の非回転部材に対してファン軸心まわりに回転可能に支持され複数枚の翼のそれぞれに対しシュラウドリング側とは反対側に連結されたファンボス部（５６）を有する。ターボファンの他端側側板（６０）は、ファンボス部の径方向外側に嵌合した状態で、複数枚の翼が有する他方側翼端部（５２２）のそれぞれに接合されている。また、ファンボス部の外径（Ｄ２）はシュラウドリングの内径（Ｄ１）よりも小さい。また、複数枚の翼、シュラウドリング、およびファンボス部は一体に構成されている。
2017090347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送風機（１０）に適用されファン軸心（ＣＬ）まわりに回転することで送風するターボファンであって、
前記ファン軸心まわりに配置された複数枚の翼（５２）、空気が吸い込まれる吸気孔（５４ａ）が形成され前記複数枚の翼に対し前記ファン軸心の軸方向（ＤＲａ）における一方側に設けられ該複数枚の翼のそれぞれに連結されたシュラウドリング（５４）、および、前記送風機の非回転部材（１２）に対して前記ファン軸心まわりに回転可能に支持され前記複数枚の翼のそれぞれに対し前記シュラウドリング側とは反対側に連結されたファンボス部（５６）を有するファン本体部材（５０）と、
前記ファンボス部の径方向外側に嵌合した状態で、前記複数枚の翼が前記軸方向での前記一方側とは反対側の他方側に有する他方側翼端部（５２２）のそれぞれに接合されている他端側側板（６０）とを備え、
前記ファンボス部の外径（Ｄ２）は前記シュラウドリングの内径（Ｄ１）よりも小さく、
前記複数枚の翼、前記シュラウドリング、および前記ファンボス部は一体に構成されているターボファン。
【請求項２】
前記シュラウドリングは、前記ファン軸心の径方向（ＤＲｒ）における内側に、前記吸気孔を形成するリング内周端部（５４１）を有し、
前記複数枚の翼はそれぞれ、前記吸気孔を通過して前記複数枚の翼の相互間に流れる空気の気流方向における上流側に、翼前縁（５２３）を有し、
前記翼前縁は、前記径方向において前記リング内周端部に対し内側へ張り出している請求項１に記載のターボファン。
【請求項３】
前記シュラウドリングは、前記径方向における外側にリング外周端部（５４２）を有し、
前記他端側側板は、前記径方向における外側に側板外周端部（６０２）を有し、
前記リング外周端部および前記側板外周端部は前記軸方向において互いに離れて配置され、空気が吹き出る吹出口（１８ａ）を前記リング外周端部と前記側板外周端部との間に形成し、
前記翼前縁は、前記シュラウドリングへ接続するリング側接続端（５２３ｃ）を有し、
該リング側接続端は、前記吹出口のうち前記軸方向の前記一方側に位置する一方端（１８ｂ）よりも、前記軸方向において更に前記一方側に位置する請求項２に記載のターボファン。
【請求項４】
前記翼前縁のリング側接続端は、前記軸方向における前記リング内周端部の前記一方側の端（５４１ａ）よりも、前記軸方向において前記他方側に位置する請求項３に記載のターボファン。
【請求項５】
前記翼前縁は、
前記ファンボス部へ接続するボス側接続端（５２３ｄ）を有し、
該ボス側接続端において前記翼前縁に接する仮想接線（Ｌｔｇ）が前記ファン軸心に対して平行になるように又は前記仮想接線の前記一方側が前記径方向の外側を向いて該仮想接線が前記ファン軸心に対して傾くように構成されている請求項３または４に記載のターボファン。
【請求項６】
前記ファンボス部は、前記径方向における外側にボス外周端部（５６３）を有し、
前記複数枚の翼はそれぞれ、正圧面（５２４）と、負圧面（５２５）と、前記正圧面に凸形状を成して設けられた正圧面凸部（５２４ａ）と、前記負圧面に凸形状を成して設けられた負圧面凸部（５２５ａ）とを有し、
前記正圧面凸部および前記負圧面凸部は、前記リング内周端部から前記ボス外周端部にまで線状に延びるように形成されている請求項２ないし５のいずれか１つに記載のターボファン。
【請求項７】
前記ファンボス部は、該ファンボス部のうち前記径方向における外側に設けられたボス外周端部（５６３）と、該ボス外周端部から前記軸方向の前記他方側へ延設された環形状の環状延設部（５６４）とを有し、
該環状延設部は、前記ファンボス部を回転させる電動モータ（１６）に含まれ前記環状延設部の内側に配置されるロータ（１６１）に固定される請求項１ないし５のいずれか１つに記載のターボファン。
【請求項８】
送風機（１０）に適用されファン軸心（ＣＬ）まわりに回転することで送風するターボファンの製造方法であって、
前記ファン軸心まわりに配置される複数枚の翼（５２）と、空気が吸い込まれる吸気孔（５４ａ）が形成され前記複数枚の翼に対し前記ファン軸心の軸方向（ＤＲａ）における一方側に設けられ該複数枚の翼のそれぞれに連結されるシュラウドリング（５４）と、前記送風機の非回転部材（１２）に対して前記ファン軸心まわりに回転可能に支持され前記複数枚の翼のそれぞれに対し前記シュラウドリング側とは反対側に連結されるファンボス部（５６）とを一体成形することと、
前記一体成形することの後に、環形状の他端側側板（６０）を前記ファンボス部の径方向外側に嵌合すると共に、前記複数枚の翼が前記軸方向での前記一方側とは反対側の他方側に有する他方側翼端部（５２２）のそれぞれに前記他端側側板を接合することとを含むターボファンの製造方法。
【請求項９】
前記一体成形することでは、前記軸方向に開閉する一対の金型（９１、９２）を用いた射出成形によって前記複数枚の翼と前記シュラウドリングと前記ファンボス部とを一体に成形し、
前記一対の金型は、一方側金型（９１）と該一方側金型に対して前記他方側に設けられる他方側金型（９２）とを含んで構成され、
前記複数枚の翼がそれぞれ有する正圧面（５２４）のうち前記ファンボス部のボス外周端部（５６３）よりも前記ファン軸心の径方向（ＤＲｒ）で外側に設けられる正圧面外側領域（５２４ｂ）、および、前記複数枚の翼がそれぞれ有する負圧面（５２５）のうち前記ボス外周端部よりも前記径方向で外側に設けられる負圧面外側領域（５２５ｂ）は何れも、前記他方側金型により形成され、
前記正圧面のうち前記正圧面外側領域よりも前記径方向で内側に設けられる正圧面内側領域（５２４ｃ）、および、前記負圧面のうち前記負圧面外側領域よりも前記径方向で内側に設けられる負圧面内側領域（５２５ｃ）は何れも、前記一方側金型により形成される請求項８に記載のターボファンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１５年１１月２３日に出願された日本特許出願番号２０１５−２２８２６７号に基づくもので、ここにその記載内容が参照により組み入れられる。
【技術分野】
【０００２】
本開示は、送風機に適用されるターボファンおよびそのターボファンの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００３】
例えば特許文献１には、従来技術に含まれるターボファンが開示されている。この特許文献１に開示されたターボファンは、空気調和機用のファンである。詳しく言えば、その特許文献１のターボファンは、種々のターボファンの中でも、翼がシュラウドリングと主板とで囲まれたクローズドターボファンとなっている。【０００４】
特許文献１のターボファンでは、クローズドターボファンの基本構成であるシュラウドリング（すなわち、側板）と複数枚の翼とファンボス部および主板を含むファン本体とから成る３部品のうち、ファン本体と翼とが一体成形されている。また、シュラウドリングはファン本体とは別部品として成形されている。特許文献１のターボファンは、そのシュラウドリングがファン本体へ接合されることによって構成されている。更に、特許文献１のターボファンでは、そのシュラウドリングをファン本体へ接合する際の溶着性が改善されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３１７６７６号公報
【発明の概要】
【０００６】
クローズドターボファンにおいて、金型の抜き方向をターボファンの軸方向にしただけの簡潔な金型構造では、特許文献１のターボファンに限らず、クローズドターボファンを構成する上記３部品の全部を一体に成形することはできない。
【０００７】
そのため、一般的な従来のクローズドターボファンでは、その３部品であるシュラウドリングと複数枚の翼とファン本体とが別々に成形される。そして、その成形後に、それらが相互に接合されることでクローズドターボファンが完成する。これが従来からの一般的な製造方法である。
【０００８】
ここで、ターボファンは、２つのケース部材の間に格納されて使用される。また、ターボファンで生じる現象の１つとして、その２つのケース部材のうちのシュラウドリング側のケース部材とシュラウドリングとの間を空気が通って逆流することが挙げられる。ターボファンの翼前縁における空気圧力が負圧側に大きいため、ファン出口部から吹き出た空気が逆流するのである。
【０００９】
これに対し、ターボファンの性能向上のためには、その逆流する空気の流量を抑えることが必要である。そして、その逆流する空気の流量は、シュラウドリング側のケース部材とシュラウドリングとの間のクリアランスを小さくするほど抑えられる。しかし、従来技術として上述したターボファン、すなわち、ファン本体とシュラウドリングとが別々に成形されるターボファンにおいては、シュラウドリングとファン本体との接合ガタ（例えば、芯ずれ）などに起因して、ファン回転軸に対するシュラウドリングの回転振れが大きくなる。なぜなら、ファン回転軸はファン本体に対して連結され、ファン本体および翼を介して間接的にシュラウドリングを支持しているからである。
【００１０】
そして、特許文献１のターボファンでもファン本体とシュラウドリングとが別々に成形されるので、上記シュラウドリングの回転振れは解決されていない。
【００１１】
このようなことから、上記従来技術としてのターボファンでは、ファン回転軸に対するシュラウドリングの回転振れが或る程度大きくなるので、シュラウドリングとケース部材との干渉を防止する目的で上記クリアランスを大きくとる必要があるということを、発明者は見出した。すなわち、シュラウドリングとケース部材との干渉防止のために、それらの間のクリアランスを逆流する空気の流量を十分に抑えることができず、その結果としてターボファンの性能を悪化させているということを、発明者は見出した。
【００１２】
本開示は上記点に鑑みて、ファン軸心に対するシュラウドリングの回転振れを特許文献１のターボファンに比して容易に抑えることが可能なターボファンおよびそのターボファンの製造方法を提供することを目的とする。
【００１３】
上記目的を達成するため、本開示の一の観点によれば、本開示のターボファンは、
送風機に適用されファン軸心まわりに回転することで送風するターボファンであって、
ファン軸心まわりに配置された複数枚の翼、空気が吸い込まれる吸気孔が形成され複数枚の翼に対しファン軸心の軸方向における一方側に設けられその複数枚の翼のそれぞれに連結されたシュラウドリング、および、送風機の非回転部材に対してファン軸心まわりに回転可能に支持され複数枚の翼のそれぞれに対しシュラウドリング側とは反対側に連結されたファンボス部を有するファン本体部材と、
ファンボス部の径方向外側に嵌合した状態で、複数枚の翼が軸方向での上記一方側とは反対側の他方側に有する他方側翼端部のそれぞれに接合されている他端側側板とを備え、
ファンボス部の外径はシュラウドリングの内径よりも小さく、
複数枚の翼、シュラウドリング、およびファンボス部は一体に構成されている。
【００１４】
上述のように、複数枚の翼、シュラウドリング、およびファンボス部は一体に構成され、ファンボス部の外径はシュラウドリングの内径よりも小さい。これにより、ファン軸心の軸方向を金型の抜き方向（すなわち、金型の開閉方向）として、複数枚の翼とシュラウドリングとファンボス部とを容易に一体成形することができる。そして、他端側側板は、ファンボス部の径方向外側に嵌合した状態で、複数枚の翼が有する他方側翼端部のそれぞれに接合されているので、ファン本体部材の成形後に他端側側板をファン本体部材へ組み付けてターボファンを完成させることが可能である。従って、シュラウドリングとファンボス部との一体成形の効果として、ターボファンが回転した際のファン軸心に対するシュラウドリングの回転振れを、特許文献１のターボファンに比して容易に抑えることが可能である。
【００１５】
また、本開示の他の観点によれば、本開示のターボファンの製造方法は、
送風機に適用されファン軸心まわりに回転することで送風するターボファンの製造方法であって、
ファン軸心まわりに配置される複数枚の翼と、空気が吸い込まれる吸気孔が形成され複数枚の翼に対しファン軸心の軸方向における一方側に設けられその複数枚の翼のそれぞれに連結されるシュラウドリングと、送風機の非回転部材に対してファン軸心まわりに回転可能に支持され複数枚の翼のそれぞれに対しシュラウドリング側とは反対側に連結されるファンボス部とを一体成形することと、
一体成形することの後に、環形状の他端側側板をファンボス部の径方向外側に嵌合すると共に、複数枚の翼が軸方向での上記一方側とは反対側の他方側に有する他方側翼端部のそれぞれに他端側側板を接合することとを含む。
【００１６】
上述のように、複数枚の翼とシュラウドリングとファンボス部とを一体成形した後において、環形状の他端側側板をファンボス部の径方向外側に嵌合すると共に、複数枚の翼が有する他方側翼端部のそれぞれにその他端側側板を接合する。従って、上記一の観点によるターボファンと同様に、ターボファンが回転した際のファン軸心に対するシュラウドリングの回転振れを、特許文献１のターボファンに比して容易に抑えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態において送風機の外観を表した斜視図である。
【図２】ファン軸心を含む平面で切断した送風機の軸方向断面図、すなわち、図１のII−II断面図である。
【図３】図２におけるIII矢視図において、ターボファンと回転軸と回転軸ハウジングとを抜粋した図である。
【図４】第１実施形態において、ターボファンから抜粋された１枚の翼をファン軸心方向から見た図である。
【図５】図４に示された翼のうちのＶ部分を、ファン軸心に直交する断面で切断すると共に図４と同じ向きで見た断面図である。
【図６】第１実施形態のターボファンの詳細形状を説明するための図であって、図２の左側半分を図示した断面図において、ターボファンと回転軸と回転軸ハウジングとを抜粋した図である。
【図７】第１実施形態においてターボファンの製造工程を示したフローチャートである。
【図８】第１実施形態において、ファン本体部材を成形する成形用金型の概略構成を示した模式図である。
【図９】第１実施形態と対比される比較例を示した図であって、第１実施形態の図２に相当する断面図である。
【図１０】第１実施形態と対比される比較例を示した図であって、図９においてシュラウドリングの接合ガタを表示した断面図である。
【図１１】第１実施形態のターボファンにおいて逆流空気流れが吸入空気流れへ合流する状態を示した図である。
【図１２】第１実施形態のターボファンにおいて、ファン軸心からの径方向距離と翼間流路の流路断面積との関係を示したグラフである。
【図１３】第１実施形態において、ターボファンから抜粋された１つの翼間流路をファン軸心方向から見た図である。
【図１４】第１実施形態において、図２のうち翼間流路を拡大して表示した断面図である。
【図１５】第１実施形態を基にした第１の変形例において翼前縁の形状を示した断面図であって、第１実施形態の図６に相当する図である。
【図１６】第１実施形態を基にした第２の変形例において翼前縁の形状を示した断面図であって、第１実施形態の図６に相当する図である。
【図１７】第１実施形態を基にした第３の変形例において翼前縁の形状を示した断面図であって、第１実施形態の図６に相当する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。なお、後述する他の実施形態を含む以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。
【００１９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態において送風機１０の外観を表した斜視図である。また、図２は、ファン軸心ＣＬを含む平面で切断した送風機１０の軸方向断面図、すなわち、図１のII−II断面図である。図２の矢印ＤＲａは、ファン軸心ＣＬの軸方向ＤＲａすなわちファン軸心方向ＤＲａを示している。また、図２の矢印ＤＲｒは、ファン軸心ＣＬの径方向ＤＲｒすなわちファン径方向ＤＲｒを示している。
【００２０】
図１および図２に示すように、送風機１０は遠心式送風機であり、詳細に言えばターボ型送風機である。送風機１０は、その送風機１０の筐体であるケーシング１２、回転軸１４、回転軸ハウジング１５、電動モータ１６、電子基板１７、ターボファン１８、ベアリング２８、およびベアリングハウジング２９等を備えている。
【００２１】
ケーシング１２は、電動モータ１６、電子基板１７、およびターボファン１８を、送風機１０外部の塵および汚れから保護する。そのために、ケーシング１２は、電動モータ１６、電子基板１７、およびターボファン１８を収容している。また、ケーシング１２は、第１ケース部材２２と第２ケース部材２４とから構成されている。
【００２２】
その第１ケース部材２２は例えば樹脂で構成されており、ターボファン１８よりも大径であって略円盤形状を成している。第１ケース部材２２は、第１カバー部２２１と第１周縁部２２２と複数本の支柱２２３とから構成されている。
【００２３】
第１カバー部２２１は、ターボファン１８に対しファン軸心方向ＤＲａにおける一方側に配置され、そのターボファン１８の一方側を覆っている。ここで、ターボファン１８を覆うこととは、ターボファン１８の少なくとも一部分を覆うことである。
【００２４】
第１カバー部２２１の内周側には、第１カバー部２２１をファン軸心方向ＤＲａに貫通した空気吸入口２２１ａが形成されており、空気は、この空気吸入口２２１ａを介してターボファン１８へ吸い込まれる。また、第１カバー部２２１は、その空気吸入口２２１ａの周縁を構成するベルマウス部２２１ｂを有している。このベルマウス部２２１ｂは、送風機１０の外部から空気吸入口２２１ａへ流入する空気を円滑に空気吸入口２２１ａ内へと導く。
【００２５】
図１および図２に示すように、第１周縁部２２２は、ファン軸心ＣＬまわりにおいて第１ケース部材２２の周縁を構成している。複数本の支柱２２３はそれぞれ、ファン軸心方向ＤＲａにおいて第１カバー部２２１からケーシング１２の内側へ突き出ている。また、支柱２２３は、ファン軸心ＣＬと平行な中心軸を有する厚肉の円筒形状を成している。支柱２２３の内側には、第１ケース部材２２と第２ケース部材２４とを結合するビス２６が挿通されるビス孔が形成されている。
【００２６】
第１ケース部材２２の各支柱２２３は、ファン径方向ＤＲｒにおいてターボファン１８よりも外側に配置されている。そして、第１ケース部材２２および第２ケース部材２４は、支柱２２３の先端が第２ケース部材２４に突き当てられた状態で、支柱２２３内に挿通されたビス２６によって結合されている。
【００２７】
第２ケース部材２４は、第１ケース部材２２と略同じ直径の略円盤形状を成している。第２ケース部材２４は、例えば鉄やステンレス等の金属または樹脂で構成されており、電動モータ１６および電子基板１７を覆うモータハウジングとしても機能する。第２ケース部材２４は、第２カバー部２４１と第２周縁部２４２とから構成されている。
【００２８】
第２カバー部２４１は、ターボファン１８および電動モータ１６に対しファン軸心方向ＤＲａにおける他方側に配置され、そのターボファン１８および電動モータ１６の他方側を覆っている。第２周縁部２４２は、ファン軸心ＣＬまわりにおいて第２ケース部材２４の周縁を構成している。
【００２９】
第１周縁部２２２および第２周縁部２４２は、ケーシング１２において空気を吹き出す空気吹出部を構成している。そして、第１周縁部２２２および第２周縁部２４２は、ファン軸心方向ＤＲａにおける第１周縁部２２２と第２周縁部２４２との間に、ターボファン１８から吹き出た空気を吹き出す空気吹出口１２ａを形成している。
【００３０】
その空気吹出口１２ａは、詳細に言えば、送風機１０のファン側面に形成されており、ファン軸心ＣＬを中心としたケーシング１２の全周にわたって開口しターボファン１８からの空気を吹き出す。なお、支柱２２３が設けられている箇所では、ケーシング１２からの空気の吹出しは支柱２２３に妨げられるので、空気吹出口１２ａがケーシング１２の全周にわたって開口していることとは、おおよそ全周にわたって開口していることを含む意味である。
【００３１】
回転軸１４および回転軸ハウジング１５は各々、例えば鉄、ステンレス、または黄銅等の金属で構成されている。回転軸１４は、図２に示すように円柱形状の棒材であり、回転軸ハウジング１５とベアリング２８の内輪とへそれぞれ圧入等されている。そのため、回転軸ハウジング１５は回転軸１４とベアリング２８の内輪とに対して固定されている。また、ベアリング２８の外輪はベアリングハウジング２９に対し圧入等されることで固定されている。そのベアリングハウジング２９は、例えばアルミニウム合金、黄銅、鉄、またはステンレス等の金属で構成され、第２カバー部２４１に固定されている。
【００３２】
従って、回転軸１４および回転軸ハウジング１５は、第２カバー部２４１に対してベアリング２８を介して支持されている。すなわち、回転軸１４および回転軸ハウジング１５は、第２カバー部２４１に対し、ファン軸心ＣＬを中心として回転自在になっている。
【００３３】
それと共に、回転軸ハウジング１５は、ケーシング１２内において、ターボファン１８が有するファンボス部５６の内周孔５６ａに嵌め入れられている。例えば回転軸１４および回転軸ハウジング１５は予め相互に固定された状態で、ターボファン１８のファン本体部材５０にインサート成型される。これにより、回転軸１４および回転軸ハウジング１５は、ターボファン１８のファンボス部５６に相対回転不能に連結される。すなわち、回転軸１４および回転軸ハウジング１５は、ファン軸心ＣＬを中心としてターボファン１８と一体的に回転する。
【００３４】
電動モータ１６はアウターロータ型ブラシレスＤＣモータである。電動モータ１６は電子基板１７と共に、ファン軸心方向ＤＲａにおいてターボファン１８のファンボス部５６と第２カバー部２４１との間に配置されている。そして、電動モータ１６は、モータロータ１６１とロータマグネット１６２とモータステータ１６３とを備えている。モータロータ１６１は鋼板等の金属で構成され、例えばその鋼板がプレス成形されることによりモータロータ１６１が形成されている。
【００３５】
ロータマグネット１６２は永久磁石であって、例えばフェライトやネオジウム等を含むゴムマグネットで構成されている。そのロータマグネット１６２はモータロータ１６１に一体固定されている。また、モータロータ１６１は、ターボファン１８のファンボス部５６に固定されている。すなわち、モータロータ１６１およびロータマグネット１６２は、ファン軸心ＣＬを中心としてターボファン１８と一体的に回転する。
【００３６】
モータステータ１６３は、電子基板１７に電気的に接続されたステータコイル１６３ａおよびステータコア１６３ｂを含んで構成されている。モータステータ１６３は、ロータマグネット１６２に対し微小な隙間を空けて径方向内側に配置されている。そして、モータステータ１６３は、ベアリングハウジング２９を介して第２ケース部材２４の第２カバー部２４１に固定されている。
【００３７】
このように構成された電動モータ１６では、モータステータ１６３のステータコイル１６３ａへ外部電源から通電されると、そのステータコイル１６３ａによってステータコア１６３ｂに磁束変化が生じる。そして、そのステータコア１６３ｂでの磁束変化は、ロータマグネット１６２を引き寄せる力を発生する。モータロータ１６１は、ベアリング２８により回転可能に支持されている回転軸１４に対して固定されているので、上記ロータマグネット１６２を引き寄せる力を受けてファン軸心ＣＬまわりに回転運動をする。要するに、電動モータ１６は、通電されることにより、モータロータ１６１が固定されたターボファン１８をファン軸心ＣＬまわりに回転させる。
【００３８】
ターボファン１８は、図２および図３に示すように、送風機１０に適用されるインペラである。ターボファン１８は、所定のファン回転方向ＤＲｆへファン軸心ＣＬまわりに回転することで送風する。すなわち、ターボファン１８は、ファン軸心ＣＬまわりに回転することにより、矢印ＦＬａのようにファン軸心方向ＤＲａの一方側から空気吸入口２２１ａを介して空気を吸い込む。そして、ターボファン１８は、ターボファン１８の外周側へ矢印ＦＬｂのように、その吸い込んだ空気を吹き出す。
【００３９】
具体的に、本実施形態のターボファン１８は、ファン本体部材５０と他端側側板６０とを有している。そして、そのファン本体部材５０は、複数枚の翼５２とシュラウドリング５４とファンボス部５６とから構成されている。このファン本体部材５０は例えば樹脂製であり、１回の射出成形によって形成されている。従って、複数枚の翼５２、シュラウドリング５４、およびファンボス部５６は一体に構成され、何れもファン本体部材５０と同じ樹脂で構成されている。更に言えば、ファン本体部材５０は一体成形品であるので、複数枚の翼５２とシュラウドリング５４との間に両者を溶着等によって接合するための接合部位は存在しない。そして、複数枚の翼５２とファンボス部５６との間にも両者を溶着等によって接合するための接合部位は存在しない。
【００４０】
複数枚の翼５２は、ファン軸心ＣＬまわりに配置されている。詳細には、複数枚の翼５２すなわちファンブレード５２は、互いの間に空気が流れる間隔を空けつつ、ファン軸心ＣＬの周方向へ並んで配置されている。
【００４１】
また、翼５２はそれぞれ、翼５２のうちファン軸心方向ＤＲａで上記一方側に設けられた一方側翼端部５２１と、翼５２のうちファン軸心方向ＤＲａでその一方側とは反対側の他方側に設けられた他方側翼端部５２２とを有している。
【００４２】
また、複数枚の翼５２はそれぞれ、図４に示すように、翼形状を構成する正圧面５２４および負圧面５２５を有している。そして、複数枚の翼５２は、図３に示すように、その複数枚の翼５２のうち互いに隣り合う翼５２同士の間にそれぞれ、空気が流れる翼間流路５２ａを形成している。言い換えれば、複数枚の翼５２のうち隣り合う２枚の翼５２の一方が有する正圧面５２４と他方が有する負圧面５２５との間には、翼間流路５２ａが形成されている。なお、図４において破線Ｌｄ２はファンボス部５６の外形を表している。
【００４３】
また、複数枚の翼５２はそれぞれ、図５に示すように、正圧面凸部５２４ａと負圧面凸部５２５ａとを有している。その正圧面凸部５２４ａは、正圧面５２４に凸形状を成して設けられた微小突起である。負圧面凸部５２５ａは、負圧面５２５に凸形状を成して設けられた微小突起である。
【００４４】
この正圧面凸部５２４ａおよび負圧面凸部５２５ａは、後述の図１２で説明する流路断面積Ａ１ｆの不連続変化に起因した空気流れの剥離を低減する役割を果たす。そこで、正圧面凸部５２４ａの例えば凸高さ等である凸形状は、正圧面５２４上において空気流れの剥離を抑制できるように実験的に決定される。負圧面凸部５２５ａについてもこれと同様であり、負圧面凸部５２５ａの凸形状は、負圧面５２５上において空気流れの剥離を抑制できるように実験的に決定される。
【００４５】
また、ファン本体部材５０は射出成形によって一体成形されるので、正圧面凸部５２４ａおよび負圧面凸部５２５ａは何れも、その射出成形に用いられる一対の成形用金型９１、９２を構成する一方側金型９１と他方側金型９２との間のパーティングラインＬｐｔ上に構成される。上記一対の成形用金型９１、９２は図８に示されている。
【００４６】
正圧面凸部５２４ａは、図６に示すように、リング内周端部５４１からボス外周端部５６３にまで線状に延びるように形成されている。負圧面凸部５２５ａについても、これと同様である。すなわち、負圧面凸部５２５ａも、リング内周端部５４１からボス外周端部５６３にまで線状に延びるように形成されている。
【００４７】
シュラウドリング５４は、図２および図３に示すように、ファン径方向ＤＲｒへ円盤状に拡がる形状を成している。そして、そのシュラウドリング５４の内周側には、ケーシング１２の空気吸入口２２１ａからの空気が矢印ＦＬａのように吸い込まれる吸気孔５４ａが形成されている。従って、シュラウドリング５４は環形状を成している。
【００４８】
また、シュラウドリング５４は、リング内周端部５４１とリング外周端部５４２とを有している。そのリング内周端部５４１は、シュラウドリング５４のうちファン径方向ＤＲｒにおける内側に設けられた端部であり、吸気孔５４ａを形成している。また、リング外周端部５４２は、シュラウドリング５４のうちファン径方向ＤＲｒにおける外側に設けられた端部である。
【００４９】
また、シュラウドリング５４は、複数枚の翼５２に対しファン軸心方向ＤＲａにおける一方側すなわち空気吸入口２２１ａ側に設けられている。それと共に、シュラウドリング５４は、その複数枚の翼５２のそれぞれに連結されている。言い換えれば、シュラウドリング５４は、その翼５２のそれぞれに対し一方側翼端部５２１にて連結されている。
【００５０】
図２および図３に示すように、ファンボス部５６は、ファン軸心ＣＬまわりに回転可能な回転軸１４に回転軸ハウジング１５を介して固定されているので、送風機１０の非回転部材としてのケーシング１２に対してファン軸心ＣＬまわりに回転可能に支持されている。
【００５１】
また、ファンボス部５６は、複数枚の翼５２のそれぞれに対しシュラウドリング５４側とは反対側に連結されている。詳しく言うと、ファンボス部５６のうち翼５２に対して連結する翼連結部位５６１の全体は、ファン径方向ＤＲｒにおいてシュラウドリング５４全体に対し内側に設けられている。すなわち、ファンボス部５６は、他方側翼端部５２２のうちファン径方向ＤＲｒで内側寄りの部分にて、翼５２のそれぞれに対して連結されている。従って、複数枚の翼５２が、ファンボス部５６とシュラウドリング５４とを橋渡しするように結合させる結合リブとしての機能を兼ね備えているので、複数枚の翼５２、ファンボス部５６、およびシュラウドリング５４の一体成形が可能となっている。
【００５２】
また、ファンボス部５６は、ターボファン１８内の気流を案内するボス案内面５６２ａを有している。そのボス案内面５６２ａは、ファン径方向ＤＲｒへ拡がる湾曲面であり、空気吸入口２２１ａへ吸い込まれファン軸心方向ＤＲａを向いた空気流れをファン径方向ＤＲｒの外側へ向くように案内する。
【００５３】
すなわち、ファンボス部５６は、このボス案内面５６２ａを有するボス案内部５６２を有している。そして、そのボス案内部５６２は、ファン軸心方向ＤＲａにおいてボス案内部５６２の一方側にボス案内面５６２ａを形成している。
【００５４】
また、ファンボス部５６を回転軸１４に固定するために、ファンボス部５６の内周側には、ファンボス部５６をファン軸心方向ＤＲａへ貫通した内周孔５６ａが形成されている。
【００５５】
また、ファンボス部５６は、ボス外周端部５６３と環形状の環状延設部５６４とを有している。そのボス外周端部５６３は、ファンボス部５６のうちファン径方向ＤＲｒにおける外側に設けられた端部である。詳細に言えば、ボス外周端部５６３は、ボス案内部５６２の周縁を形成する端部である。
【００５６】
環状延設部５６４は円筒状のリブであり、ボス外周端部５６３からファン軸心方向ＤＲａの他方側（すなわち、空気吸入口２２１ａ側とは反対側）へ延設されている。この環状延設部５６４の内周側には、モータロータ１６１が嵌め込まれて格納されている。すなわち、環状延設部５６４は、モータロータ１６１を格納するロータ格納部として機能する。そして、環状延設部５６４がモータロータ１６１に固定されることにより、ファンボス部５６は、そのモータロータ１６１に固定されている。
【００５７】
他端側側板６０は、ファン径方向ＤＲｒへ円盤状に拡がる形状を成している。そして、その他端側側板６０の内周側には、他端側側板６０をその厚み方向へ貫通した側板嵌合孔６０ａが形成されている。従って、他端側側板６０は環形状を成している。他端側側板６０は例えば、ファン本体部材５０とは別個に成形される樹脂成形品である。
【００５８】
また、他端側側板６０は、ファン径方向ＤＲｒにおけるファンボス部５６の外側に嵌合した状態で、複数枚の翼５２が有する他方側翼端部５２２のそれぞれに接合されている。その他端側側板６０と翼５２との接合は、例えば振動溶着または熱溶着によって行われる。従って、他端側側板６０と翼５２との溶着による接合性に鑑みて、他端側側板６０およびファン本体部材５０の材質は熱可塑性樹脂であることが好ましく、更に言えば、同種材であることが好ましい。
【００５９】
このように他端側側板６０が翼５２に接合されることによって、ターボファン１８はクローズドファンとして完成する。そのクローズドファンとは、複数枚の翼５２の相互間に形成された翼間流路５２ａのファン軸心方向ＤＲａにおける両側がシュラウドリング５４および他端側側板６０で覆われたターボファンである。すなわち、シュラウドリング５４は、その翼間流路５２ａに面し翼間流路５２ａ内の空気流れを案内するリング案内面５４３を有している。また、他端側側板６０は、翼間流路５２ａに面し翼間流路５２ａ内の空気流れを案内する側板案内面６０３を有している。
【００６０】
この側板案内面６０３は、リング案内面５４３に対し翼間流路５２ａを挟んで対向すると共に、ボス案内面５６２ａに対しファン径方向ＤＲｒにおいて外側に配置されている。また、側板案内面６０３は、ボス案内面５６２ａに沿った空気流れを円滑に吹出口１８ａまで導く役割を果たす。そのために、ボス案内面５６２ａおよび側板案内面６０３は各々、三次元的に湾曲した仮想の一湾曲面のうちの一部と他部とを構成する。言い換えれば、ボス案内面５６２ａおよび側板案内面６０３は、そのボス案内面５６２ａと側板案内面６０３との境目で屈曲していない１つの湾曲面を構成する。
【００６１】
また、他端側側板６０は、側板内周端部６０１と側板外周端部６０２とを有している。その側板内周端部６０１は、他端側側板６０のうちファン径方向ＤＲｒにおける内側に設けられた端部であり、側板嵌合孔６０ａを形成している。また、側板外周端部６０２は、他端側側板６０のうちファン径方向ＤＲｒにおける外側に設けられた端部である。
【００６２】
その側板外周端部６０２およびリング外周端部５４２は、ファン軸心方向ＤＲａにおいて互いに離れて配置されている。そして、側板外周端部６０２およびリング外周端部５４２は、翼間流路５２ａを通過した空気が吹き出る吹出口１８ａを、その側板外周端部６０２とリング外周端部５４２との間に形成している。
【００６３】
また、図２および図６に示すように、複数枚の翼５２はそれぞれ翼前縁５２３を有している。その翼前縁５２３とは、翼５２のうち、吸気孔５４ａを通過して翼５２相互間の翼間流路５２ａに流れる空気の気流方向すなわち矢印ＦＬａ、ＦＬｂに沿って流れる空気の気流方向における上流側に構成された端縁である。この翼前縁５２３は、ファン径方向ＤＲｒにおいてリング内周端部５４１に対し内側へ張り出している。更に言えば、翼前縁５２３は、ボス外周端部５６３に対してもファン径方向ＤＲｒにおいて内側へ張り出している。
【００６４】
具体的に、翼前縁５２３は、２本の前縁５２３ａ、５２３ｂすなわち第１前縁５２３ａおよび第２前縁５２３ｂから構成されている。その第１前縁５２３ａおよび第２前縁５２３ｂはそれぞれ直線的に延びるように形成され、第１前縁５２３ａおよび第２前縁５２３ｂは直列に連結されている。
【００６５】
そして、第１前縁５２３ａはシュラウドリング５４のリング内周端部５４１に接続されている。すなわち、第１前縁５２３ａは、シュラウドリングへ接続するリング側接続端５２３ｃを有している。その一方で、第２前縁５２３ｂは、ファンボス部５６のボス案内面５６２ａに接続されている。すなわち、第２前縁５２３ｂは、ファンボス部５６へ接続するボス側接続端５２３ｄを有している。
【００６６】
このように構成されたターボファン１８は、図２および図３に示すようにモータロータ１６１と一体にファン回転方向ＤＲｆへ回転運動する。それに伴い、ターボファン１８の翼５２が空気に運動量を与え、ターボファン１８は、そのターボファン１８の外周に開口した吹出口１８ａから径方向外側へ空気を吹き出す。このとき、吸気孔５４ａから吸い込まれ翼５２によって送り出された空気すなわち吹出口１８ａから吹き出された空気は、ケーシング１２が形成する空気吹出口１２ａを経由して送風機１０の外部へ放出される。
【００６７】
ここで、図６を用いてターボファン１８の詳細な形状について説明する。図６に示すように、ファン本体部材５０において、ファンボス部５６の外径Ｄ２はシュラウドリング５４の内径Ｄ１よりも小さくなっている。言い換えれば、ボス外周端部５６３の全体が、ファン径方向ＤＲｒにおいてリング内周端部５４１よりも内側に配置されている。なお、シュラウドリング５４の内径Ｄ１とはシュラウドリング５４の最小内径すなわち吸気孔５４ａの外径であり、ファンボス部５６の外径Ｄ２とはファンボス部５６の最大外径である。そして、本実施形態では、環状延設部５６４の外径およびボス外周端部５６３の外径は互いに同一あり、ファンボス部５６の外径Ｄ２に一致する。ファン本体部材５０を成形する上で、環状延設部５６４の外径は、ボス外周端部５６３の外径と同じまたはそれ以下になっていることが好ましい。
【００６８】
また、ファン軸心方向ＤＲａにおいて、所定の基準位置Ｐｓｔからリング側接続端５２３ｃまでの高さＨ２は、その基準位置Ｐｓｔから、吹出口１８ａのうちファン軸心方向ＤＲａの一方側に位置する一方端１８ｂまでの高さＨ１よりも大きくなっている。それと共に、そのリング側接続端５２３ｃまでの高さＨ２は、上記基準位置Ｐｓｔから、ファン軸心方向ＤＲａにおけるリング内周端部５４１の一方側の端５４１ａまでの高さＨ３よりも小さくなっている。要するに、「Ｈ１＜Ｈ２＜Ｈ３」という関係が成立している。
【００６９】
言い換えれば、リング側接続端５２３ｃは、吹出口１８ａの一方端１８ｂよりも、ファン軸心方向ＤＲａにおいて一方側に位置している。そして、そのリング側接続端５２３ｃは、ファン軸心方向ＤＲａにおけるリング内周端部５４１の一方側の端５４１ａよりも、ファン軸心方向ＤＲａにおいて他方側に位置している。なお、上記基準位置Ｐｓｔは、図６では、吹出口１８ａのうちファン軸心方向ＤＲａの他方側に位置する他方端１８ｃとされているが、何れの場所でも構わない。
【００７０】
また、翼前縁５２３のボス側接続端５２３ｄにおいて翼前縁５２３に接する仮想接線Ｌｔｇを想定した場合、その仮想接線Ｌｔｇは、ファン軸心ＣＬに対し、ファン軸心方向ＤＲａにおける仮想接線Ｌｔｇの一方側がファン径方向ＤＲｒの外側を向くようにして傾いている。翼前縁５２３は、このように構成されている。要するに、翼前縁５２３がボス側接続端５２３ｄにおいてファン軸心ＣＬに対し成す角度ＡＧｂすなわち図６の対軸心角度ＡＧｂは、ファン軸心ＣＬとの関係においては「０°＜ＡＧｂ＜９０°」となっている。
【００７１】
また、翼前縁５２３とボス案内面５６２ａとの関係においては、翼前縁５２３がボス側接続端５２３ｄにおいてボス案内面５６２ａに対し成す角度ＡＧｇ、すなわちファン径方向ＤＲｒにおいて翼前縁５２３に対する外側に形成される図６の対案内面角度ＡＧｇは、おおよそ７０°以上であることが好ましい。ボス案内面５６２ａに沿って流れる空気を翼間流路５２ａへ円滑に導入するためである。なお、本実施形態では図６に示すように、その対案内面角度ＡＧｇは９０°である。
【００７２】
次に、図７のフローチャートに沿って、ターボファン１８の製造方法を説明する。図７に示すように、先ず、ファン本体部材成形工程としてのステップＳ０１において、ファン本体部材５０の成形が行われる。すなわち、ファン本体部材５０の構成要素である複数枚の翼５２とシュラウドリング５４とファンボス部５６とが一体成形される。
【００７３】
具体的には図８に示すように、複数枚の翼５２、シュラウドリング５４、およびファンボス部５６が、ファン軸心方向ＤＲａに開閉する一対の成形用金型９１、９２を用いた射出成形によって一体に成形される。その一対の成形用金型９１、９２は、一方側金型９１と他方側金型９２とを含んで構成されている。そして、その他方側金型９２は、ファン軸心方向ＤＲａにおいて一方側金型９１に対し他方側に設けられる金型である。
【００７４】
このファン本体部材５０の成形では、翼５２の正圧面５２４上および負圧面５２５上に成形用金型９１、９２のパーティングライン跡ＰＬｍが線状に形成される。すなわち、正圧面５２４のうちファン径方向ＤＲｒでパーティングライン跡ＰＬｍよりも外側を占める正圧面外側領域５２４ｂ、および、負圧面５２５のうちファン径方向ＤＲｒでパーティングライン跡ＰＬｍよりも外側を占める負圧面外側領域５２５ｂは何れも、他方側金型９２により形成される。そして、正圧面５２４のうちファン径方向ＤＲｒでパーティングライン跡ＰＬｍよりも内側を占める正圧面内側領域５２４ｃ、および、負圧面５２５のうちファン径方向ＤＲｒでパーティングライン跡ＰＬｍよりも内側を占める負圧面内側領域５２５ｃは何れも、一方側金型９１により形成される。
【００７５】
この正圧面外側領域５２４ｂは、言い換えれば、正圧面５２４のうちボス外周端部５６３よりもファン径方向ＤＲｒで外側に設けられる領域である。また、正圧面内側領域５２４ｃは、正圧面５２４のうち正圧面外側領域５２４ｂよりもファン径方向ＤＲｒで内側に設けられる領域である。これと同様に、負圧面外側領域５２５ｂは、言い換えれば、負圧面５２５のうちボス外周端部５６３よりもファン径方向ＤＲｒで外側に設けられる領域である。また、負圧面内側領域５２５ｃは、負圧面５２５のうち負圧面外側領域５２５ｂよりもファン径方向ＤＲｒで内側に設けられる領域である。
【００７６】
なお、正圧面５２４上および負圧面５２５上においてパーティングライン跡ＰＬｍは、図２に示すリング内周端部５４１からボス外周端部５６３にまで線状に延びるように形成される。そして、図５に示す正圧面凸部５２４ａおよび負圧面凸部５２５ａは何れも、図８のパーティングライン跡ＰＬｍに沿って延設される。すなわち、正圧面凸部５２４ａは一方側金型９１と他方側金型９２との両方によって形成され、負圧面凸部５２５ａも一方側金型９１と他方側金型９２との両方によって形成される。
【００７７】
図７のフローチャートにおいてステップＳ０１の次はステップＳ０２へ進む。他端側側板成形工程としてのステップＳ０２において、他端側側板６０の成形が、例えば射出成形によって行われる。なお、ステップＳ０１とステップＳ０２とのうち何れが先に実行されても構わない。
【００７８】
ステップＳ０２の次はステップＳ０３へ進む。接合工程としてのステップＳ０３において、図２に示す他端側側板６０がファンボス部５６の径方向外側に嵌合される。それと共に、他端側側板６０が、翼５２の他方側翼端部５２２のそれぞれに接合される。その翼５２と他端側側板６０との接合は、例えば振動溶着または熱溶着によって行われる。このステップＳ０３が完了することで、ターボファン１８は完成する。
【００７９】
上述したように、本実施形態によれば、図２および図６に示すように、複数枚の翼５２、シュラウドリング５４、およびファンボス部５６は一体に構成され、ファンボス部５６の外径Ｄ２はシュラウドリング５４の内径Ｄ１よりも小さい。従って、図８のようにファン軸心方向ＤＲａを成形用金型９１、９２の開閉方向として、複数枚の翼５２とシュラウドリング５４とファンボス部５６とを容易に一体成形することができる。
【００８０】
そして、他端側側板６０は、ファンボス部５６の径方向外側に嵌合した状態で、複数枚の翼５２が有する他方側翼端部５２２のそれぞれに接合されている。そのため、ファン本体部材５０の成形後に他端側側板６０をファン本体部材５０へ組み付けてターボファン１８を完成させることが可能である。このように、シュラウドリング５４とファンボス部５６との一体成形の効果として、ターボファン１８が回転した際のファン軸心ＣＬに対するシュラウドリング５４の回転振れを、例えば特許文献１のターボファンに比して容易に抑えることが可能である。
【００８１】
このシュラウドリング５４の回転振れが抑制された結果としてターボファン１８の性能向上を図ることが可能である。そのことについて、図９および図１０を用いて説明する。この図９および図１０は、本実施形態と対比される比較例としてのターボファン１８ｚとそれを有する送風機１０ｚとを表している。この比較例のターボファン１８ｚは、複数枚の翼５２とシュラウドリング５４と主板５６ｚとが別々に成形された後に接合されることで構成される。その主板５６ｚは、本実施形態のファンボス部５６と他端側側板６０とを一体にしたものに相当する。
【００８２】
図９に示すように、一般的なターボファンで生じる現象の１つとして、ケーシング１２のうちのシュラウドリング５４側の第１ケース部材２２とシュラウドリング５４との間を空気が矢印ＦＬ１のように通って逆流するという現象がある。その逆流の原因としては、比較例で説明すれば、吹出口１８ａ辺りの空気圧力に対し、ターボファン１８ｚの翼前縁５２３における空気圧力が負圧側に大きいことが挙げられる。
【００８３】
例えば、この矢印ＦＬ１で示す逆流空気の流量が大きくなるほど、ターボファン１８ｚの吹出風量が減少する。また、ターボファン１８ｚの回転に伴い、矢印ＦＬ２のようにケーシング１２の空気吸入口２２１ａからターボファン１８ｚの翼５２の相互間へ空気が流れる。これに関し、矢印ＦＬ１の逆流空気流れは、矢印ＦＬ２の空気流れへ合流する際に翼前縁５２３付近で、その矢印ＦＬ２の空気流れをシュラウドリング５４から矢印ＦＬ３のように剥離させるおそれがある。この空気流れの剥離は、例えば騒音などの原因になる。このように逆流空気はターボファン１８ｚの性能を損なう原因になるので、その逆流空気の流量はできるだけ低減される必要がある。
【００８４】
しかし、比較例のターボファン１８ｚにおいては、回転軸１４へ嵌合される主板５６ｚとシュラウドリング５４とが別々に成形されるので、主板５６ｚに対するシュラウドリング５４の接合ガタ（例えば、芯ずれ）を低減することが困難である。従って、そのターボファン１８ｚでは、その接合ガタに起因して、回転軸１４に対するシュラウドリング５４の回転振れが大きくなる。図１０では、実線と破線とを重ね合わせることで、ファン径方向ＤＲｒへのシュラウドリング５４の接合ガタが表示されているが、当然、シュラウドリング５４の接合ガタはファン軸心方向ＤＲａへも生じる。
【００８５】
このように比較例のターボファン１８ｚでは、シュラウドリング５４の回転振れを許容するために、図９に示すシュラウドリング５４と第１ケース部材２２との間のクリアランスを或る程度大きく確保する必要がある。その結果として、そのクリアランスを流れる逆流空気の流量を低減することが困難であった。
【００８６】
これに対し本実施形態では、図２に示す複数枚の翼５２とシュラウドリング５４とファンボス部５６との一体成形により、ファン径方向ＤＲｒおよびファン軸心方向ＤＲａの何れにおいてもシュラウドリング５４の回転振れを容易に抑制することが可能である。そして、その回転振れのバラツキも容易に抑制することが可能である。従って、例えば上記比較例と比較して、シュラウドリング５４と第１ケース部材２２との間のクリアランスを小さくすることが可能である。そして、そのクリアランスを小さくすることにより、そのクリアランスを流れる上記逆流空気の流量を低減することができるので、ターボファン１８の騒音および風量特性等で示されるファン性能を向上させることが可能である。
【００８７】
また、本実施形態によれば、図２および図６に示すように、翼前縁５２３は、ファン径方向ＤＲｒにおいてリング内周端部５４１に対し内側へ張り出している。従って、複数枚の翼５２をそれぞれ、シュラウドリング５４とファンボス部５６とを連結する連結部として機能させることが可能である。
【００８８】
ここで、第１ケース部材２２とシュラウドリング５４との間の隙間（すなわち、クリアランス）を通って逆流する逆流空気流れが、ターボファン１８の回転に伴って、上述したように発生する。そして、その逆流空気流れは、吸気孔５４ａから翼間流路５２ａへ図１１の矢印ＦＬ２のように流入する吸入空気流れへ合流する。本実施形態では、それらの空気流れの合流位置よりも上流側で、その吸入空気流れを翼５２で加速することができる。
【００８９】
そのため、図１１の矢印ＦＬｔで示すように吸入空気流れへ合流する逆流空気流れを、シュラウドリング５４のリング案内面５４３へ沿うように転向させることができる。すなわち、その逆流空気流れに起因してリング案内面５４３から空気流れが剥離することを抑制し、ターボファン１８の例えば騒音および風量特性等で示されるファン性能を向上させることが可能である。
【００９０】
また、本実施形態によれば、図６に示すように、翼前縁５２３のリング側接続端５２３ｃは、吹出口１８ａのうちファン軸心方向ＤＲａの一方側に位置する一方端１８ｂよりも、ファン軸心方向ＤＲａにおいて更に一方側に位置する。従って、そのような位置関係でない構成と比較して、リング案内面５４３からの空気流れの剥離を更に抑制し、ファン性能を向上させることが可能である。
【００９１】
また、本実施形態によれば、図６に示すように、翼前縁５２３のリング側接続端５２３ｃは、ファン軸心方向ＤＲａにおけるリング内周端部５４１の一方側の端５４１ａよりも、ファン軸心方向ＤＲａにおいて他方側に位置する。従って、図２に示すように、ファン軸心方向ＤＲａにおけるリング内周端部５４１の上記端５４１ａから翼前縁５２３までの段差を利用してベルマウス部２２１ｂを配置することが可能である。そのため、ベルマウス部２２１ｂの空気巻込み量増大によりターボファン１８のファン性能を向上させることが可能であると共に、ベルマウス部２２１ｂに起因した送風機１０の体格拡大を抑制することが可能である。
【００９２】
また、本実施形態によれば、図６に示すように、翼前縁５２３は、ボス側接続端５２３ｄにおいて翼前縁５２３に接する仮想接線Ｌｔｇの一方側がファン径方向ＤＲｒの外側を向いてその仮想接線Ｌｔｇがファン軸心ＣＬに対して傾くように構成されている。従って、図８に示すように成形用金型９１、９２がファン軸心方向ＤＲａに沿った金型開閉方向で開閉する成形において、翼５２がアンダーカット形状にならず、ファン本体部材５０を容易に成形することが可能である。
【００９３】
また、本実施形態によれば、図５および図６に示すように、複数枚の翼５２はそれぞれ、正圧面５２４に凸形状を成して設けられた正圧面凸部５２４ａと、負圧面５２５に凸形状を成して設けられた負圧面凸部５２５ａとを有している。そして、その正圧面凸部５２４ａおよび負圧面凸部５２５ａは、リング内周端部５４１からボス外周端部５６３にまで線状に延びるように形成されている。
【００９４】
ここで、本実施形態のターボファン１８では、上述したように翼前縁５２３がファン径方向ＤＲｒにおいてリング内周端部５４１に対し内側へ張り出している。そのため、図１２に示すように、そのリング内周端部５４１の径方向位置またはその近傍で、翼間流路５２ａの流路断面積Ａ１ｆが不連続に変化する。すなわち、図１２において、ファン軸心ＣＬからの径方向距離Ｒ１に対する翼間流路５２ａの流路断面積Ａ１ｆの変化勾配が、関係線ｘ１と関係線ｘ２との接続点で段階的に変化する。
【００９５】
なお、上記翼間流路５２ａの流路断面積Ａ１ｆは、図１３に示す翼間流路５２ａの内接円の直径Ｄａと、図１４に示す翼間流路５２ａの内接円の直径Ｄｂとの積として算出される。その直径Ｄａは、図１３に示すようにファン軸心ＣＬに直交する断面において翼間流路５２ａに面する翼５２の正圧面５２４と負圧面５２５とに接する内接円の直径である。また、直径Ｄｂは、図１４に示すようにファン軸心ＣＬを含む断面において翼間流路５２ａに面するリング案内面５４３とボス案内面５６２ａまたは側板案内面６０３とに接する内接円の直径である。また、流路断面積Ａ１ｆの算出に用いられる直径Ｄａ、Ｄｂは、その直径Ｄａを有する図１３の内接円の中心位置と、その直径Ｄｂを有する図１４の内接円の中心位置とをファン径方向ＤＲｒにおいて互いに一致させた上で求められる。
【００９６】
上述した流路断面積Ａ１ｆの不連続な変化は、翼５２の正圧面５２４または負圧面５２５からの空気流れ剥離を生じさせ、ファン騒音の発生原因となり得る。これに対し、図５および図６に示す正圧面凸部５２４ａおよび負圧面凸部５２５ａは、その翼間流路５２ａの流路断面積Ａ１ｆが不連続に変化する位置に設けられることになる。そして、正圧面凸部５２４ａおよび負圧面凸部５２５ａで敢えて空気流れを乱すことで、正圧面５２４および負圧面５２５からの空気流れの剥離を抑制させる効果を得ることが可能である。その結果として、例えばターボファンの騒音低減などの効果がある。
【００９７】
また、本実施形態によれば、図２に示すように、ファンボス部５６が有する環状延設部５６４は、電動モータ１６のモータロータ１６１に固定される。従って、他端側側板６０の形状等に影響されずに、ファンボス部５６をモータロータ１６１に固定することが可能である。
【００９８】
また、本実施形態によれば、図２および図７に示すように、複数枚の翼５２とシュラウドリング５４とファンボス部５６とを一体成形した後において、環形状の他端側側板６０をファンボス部５６の径方向外側に嵌合する。それと共に、複数枚の翼５２が有する他方側翼端部５２２のそれぞれに他端側側板６０を接合する。従って、ターボファン１８が回転した際のファン軸心ＣＬに対するシュラウドリング５４の回転振れを、特許文献１のターボファンに比して容易に抑えることが可能である。
【００９９】
また、本実施形態によれば、図４および図８に示すように、翼５２の正圧面５２４は、正圧面外側領域５２４ｂと、その正圧面外側領域５２４ｂよりもファン径方向ＤＲｒで内側に設けられる正圧面内側領域５２４ｃとから構成されている。これと同様に、翼５２の負圧面５２５は、負圧面外側領域５２５ｂと、その負圧面外側領域５２５ｂよりもファン径方向ＤＲｒで内側に設けられる負圧面内側領域５２５ｃとから構成されている。そして、その正圧面外側領域５２４ｂおよび負圧面外側領域５２５ｂは何れも、ファン軸心方向ＤＲａに開閉する一対の成形用金型９１、９２に含まれる他方側金型９２により形成される。そして、正圧面内側領域５２４ｃおよび負圧面内側領域５２５ｃは何れも、その一対の成形用金型９１、９２に含まれる一方側金型９１により形成される。従って、シュラウドリング５４が複数枚の翼５２のそれぞれを介してファンボス部５６と連結する態様で、そのシュラウドリング５４、複数枚の翼５２、およびファンボス部５６を一体成形することが可能である。
【０１００】
また、本実施形態によれば、図６に示すように、ファンボス部５６の外径Ｄ２はシュラウドリング５４の内径Ｄ１よりも小さい。従って、ファン本体部材５０に成形上のアンダーカット形状を生じさせず、図８に示す一対の成形用金型９１、９２において複雑な金型構成が必要とされない。そのため、例えば製造面でのコストダウンが容易となる。
【０１０１】
（他の実施形態）
（１）上述の実施形態において、翼前縁５２３は、その翼前縁５２３に接する図６の仮想接線Ｌｔｇがファン軸心ＣＬに対して傾くように構成されているが、その仮想接線Ｌｔｇがファン軸心ＣＬに対して平行になるように構成されていても差し支えない。すなわち、ファン本体部材５０を成形するための金型がファン軸心方向ＤＲａへ抜ければ良いので、上記仮想接線Ｌｔｇがファン軸心ＣＬに対し、ファン軸心方向ＤＲａにおける仮想接線Ｌｔｇの一方側がファン径方向ＤＲｒの内側を向くようにして傾いていなければ良い。
【０１０２】
（２）上述の実施形態において、図６に示す翼前縁５２３は直線的な２本の第１前縁５２３ａおよび第２前縁５２３ｂから構成され、翼前縁５２３は折れ線状に形成されているが、翼前縁５２３の形状はそれに限定されるものではない。例えば図１５のように、第１前縁５２３ａと第２前縁５２３ｂとが円弧状の前縁５２３ｅを介して連結され、翼前縁５２３が１本の曲線状に形成されていてもよい。
【０１０３】
また、図１６のように、翼前縁５２３のリング側接続端５２３ｃは図６と同じであり、第１前縁５２３ａがファン径方向ＤＲｒの内側ほどファン軸心方向ＤＲａの他方側へずれるように傾いていてもよい。図１６では、例えば所定の基準位置Ｐｓｔから第１前縁５２３ａと第２前縁５２３ｂとの交点Ｐｍまでの高さは、その基準位置Ｐｓｔから吹出口１８ａの一方端１８ｂまでの高さＨ１以下になっている。なお、この図１６の例でも図１５のように、交点Ｐｍに円弧状の前縁５２３ｅが設けられ、第１前縁５２３ａと第２前縁５２３ｂとが円弧状の前縁５２３ｅを介して連結されていても差し支えない。
【０１０４】
また、図１７のように、翼前縁５２３は、３本以上の直線状または曲線状の縁部が連なることで構成されていてもよい。なお、図１５〜１７の何れの例でも、「Ｈ１＜Ｈ２＜Ｈ３」という関係は成立している。
【０１０５】
（３）上述の実施形態において、電動モータ１６はアウターロータ型ブラシレスＤＣモータであるが、そのモータ形式に限定はない。例えば、電動モータ１６はインナーロータ型モータであってもよいし、ブラシ付きモータであってもよい。
【０１０６】
（４）上述の実施形態において、翼５２の正圧面凸部５２４ａおよび負圧面凸部５２５ａは、それらの延設方向に直交する断面において、図５に示すように円弧状の表面を有する断面形状を呈するが、その正圧面凸部５２４ａおよび負圧面凸部５２５ａの断面形状に限定はない。更に言えば、それらの断面形状が互いに異なっていても差し支えない。例えば、翼５２の正圧面５２４において正圧面外側領域５２４ｂと正圧面内側領域５２４ｃとの間に僅かな段差を生じさせ、その段差の出角が正圧面凸部５２４ａとされていてもよい。このことは負圧面凸部５２５ａについても同様である。
【０１０７】
（５）上述の実施形態において、図２に示すように、環状延設部５６４は、ボス外周端部５６３からファン軸心方向ＤＲａの他方側へ延設されているが、これは一例である。例えば、ファン径方向ＤＲｒでボス外周端部５６３よりも内側の部位からファン軸心方向ＤＲａの他方側へ延設されていても差し支えない。また、環状延設部５６４は円筒状のリブであるが、その形状に限定はない。更に言えば、ファンボス部５６はその環状延設部５６４を有していなくてもよい。
【０１０８】
なお、本開示は上記した実施形態に限定されるものではない。本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。
【０１０９】
（まとめ）
上記実施形態の一部または全部で示された第１の観点によれば、複数枚の翼、シュラウドリング、およびファンボス部は一体に構成され、ファンボス部の外径はシュラウドリングの内径よりも小さい。
【０１１０】
また、第２の観点によれば、翼前縁は、径方向においてリング内周端部に対し内側へ張り出している。従って、複数枚の翼をそれぞれ、シュラウドリングとファンボス部とを連結する連結部として機能させることが可能である。
【０１１１】
また、ターボファンの外部をシュラウドリングに沿って逆流する逆流空気流れが、吸気孔から翼の相互間へ流入する吸入空気流れへ合流する合流位置よりも上流側で、その吸入空気流れを翼で加速することができる。そのため、その吸入空気流れへ合流する逆流空気流れをシュラウドリングの翼側の案内面へ沿うように転向させることができる。すなわち、その逆流空気流れに起因してシュラウドリングの案内面上から空気流れが剥離することを抑制し、ターボファンの例えば騒音および風量特性等で示されるファン性能を向上させることが可能である。
【０１１２】
また、第３の観点によれば、翼前縁のリング側接続端は、吹出口のうち軸方向の一方側に位置する一方端よりも、その軸方向において更に一方側に位置する。従って、そのような位置関係でない構成と比較して、上記空気流れの剥離を更に抑制し、ファン性能を向上させることが可能である。
【０１１３】
また、第４の観点によれば、翼前縁のリング側接続端は、軸方向におけるリング内周端部の一方側の端よりも、その軸方向において他方側に位置する。従って、ターボファンを収容するケースの空気吸入口まわりにベルマウス部を設ける際に、そのベルマウス部を、軸方向におけるリング内周端部の上記端から翼前縁までの段差を利用して配置することが可能である。そのため、ベルマウス部の空気巻込み量増大によりターボファンのファン性能を向上させることが可能であると共に、ベルマウス部に起因した送風機の体格拡大を抑制することが可能である。
【０１１４】
また、第５の観点によれば、翼前縁は、ボス側接続端において翼前縁に接する仮想接線がファン軸心に対して平行になるように又はその仮想接線の一方側が径方向の外側を向いてその仮想接線がファン軸心に対して傾くように構成されている。従って、ファン軸心の軸方向に沿った開閉方向の金型による成形において翼がアンダーカット形状にならず、ファン本体部材を容易に成形することが可能である。
【０１１５】
また、第６の観点によれば、複数枚の翼はそれぞれ、正圧面に凸形状を成して設けられた正圧面凸部と、負圧面に凸形状を成して設けられた負圧面凸部とを有している。そして、その正圧面凸部および負圧面凸部は、リング内周端部からボス外周端部にまで線状に延びるように形成されている。従って、正圧面凸部および負圧面凸部は、翼の相互間に形成される翼間流路の流路断面積が不連続に変化する位置に設けられることになる。そして、正圧面凸部および負圧面凸部で敢えて空気流れを乱すことで、正圧面および負圧面からの空気流れの剥離を抑制させる効果を得ることが可能である。その結果として、例えばターボファンの騒音低減などの効果がある。
【０１１６】
また、第７の観点によれば、ファンボス部が有する環状延設部は、電動モータに含まれ環状延設部の内側に配置されるロータに固定される。従って、他端側側板の形状等に影響されずに、ファンボス部を電動モータのロータに固定することが可能である。
【０１１７】
また、第８の観点によれば、複数枚の翼とシュラウドリングとファンボス部とを一体成形した後において、環形状の他端側側板をファンボス部の径方向外側に嵌合すると共に、複数枚の翼が有する他方側翼端部のそれぞれにその他端側側板を接合する。
【０１１８】
また、第９の観点によれば、翼が有する正圧面のうちの正圧面外側領域、および、翼が有する負圧面のうちの負圧面外側領域は何れも、軸方向に開閉する一対の金型に含まれる他方側金型により形成される。そして、その正圧面のうち正圧面外側領域よりも径方向で内側に設けられる正圧面内側領域、および、負圧面のうち負圧面外側領域よりも径方向で内側に設けられる負圧面内側領域は何れも、上記一対の金型に含まれる一方側金型により形成される。従って、シュラウドリングが複数枚の翼のそれぞれを介してファンボス部と連結する態様で、そのシュラウドリング、複数枚の翼、およびファンボス部を一体成形することが可能である。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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