(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブ部とハブ部の外周面から半径方向外側に延びかつ回転により軸流を発生させるように配列させた複数の肉厚翼部とからなり、各肉厚翼部が翼部送風面方向に積層された複数の翼部層からなり、少なくとも１つの翼部層が中空構造を有し、残余の翼部層よりも嵩比重が小さいことを特徴とする軸流ファン。
【請求項２】
各肉厚翼部が、内方に位置させた第１の内側翼部層と該第１の翼部層の略全体を囲んで積層された第２の外側翼部層とからなることを特徴とする請求項１に記載した軸流ファン。
【請求項３】
各肉厚翼部が、翼部の一方の面を形成する第１の翼部層と該第１の翼部層に積層され翼部の他の面を形成する第２の翼部層とからなることを特徴とする請求項１に記載した軸流ファン。
【請求項４】
少なくとも１つの翼部層が発泡材料で形成されて、残余の翼部層よりも比重が小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載した軸流ファン。
【請求項５】
少なくとも１つの翼部層が金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載した軸流ファン。
【請求項６】
少なくとも１つの翼部層の基端部がハブ部と一体となっていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載した軸流ファン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機等の送風手段として使用される軸流ファンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気調和機等に使用される軸流ファンでは、送風効率を向上させるためファン翼部を肉厚とすることが行われているが、ファン翼部形状を肉厚とする場合には射出成形時の冷却サイクルが長くなり、その結果製造コスト上に不利になってしまうという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような肉厚翼部を有する軸流ファンにおいては、射出成形時の製造サイクルに数分を要し、製造サイクルを短縮するために冷却速度を大きくして冷却時間を短縮しようとすると、肉厚部分で発泡が起こったり、ひけが発生するという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するため、ひけ対策として発泡材入りの材料を使用したり、金型からの冷却伝達効率を上げるため材料に発泡材を添加して金型に密着させる等の方法の他、特開平１０−４７２９８、特開平１０−１８４５９２等の貼合わせによる方法、特開平７−１４８７６８、特開平７−１８９９９１等の中空射出成形による方法が知られている。しかしながら、前者の方法では外部からの衝撃や回転中に翼部にかかる応力、結露等により溶着部が外れ易く、また後者の方法では中高部が各翼部ごとに安定化せず、ファンのアンバランス重量が増大し、後工程でバランスを補正する必要性があったり、あるいは中空部表面の樹脂層が薄くなる等の問題点が指摘されていた。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、比較的廉価に製造することが可能な肉厚翼部を供えた軸流ファンを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の軸流ファンは、ハブ部とハブ部の外周面から半径方向外側に延びかつ回転により軸流を発生させるように配列させた複数の肉厚翼部とからなり、各肉厚翼部が翼部送風面方向に積層された複数の翼部層からなり、少なくとも１つの翼部層が中空構造を有し、残余の翼部層よりも嵩比重が小さいことを特徴とする。「各肉厚翼部が翼部送風面方向に積層された複数の翼部層からなる」とは、各翼部層は肉厚翼部の送風を行う幅広面と略平行に延び、該複数の翼部層が互いに翼部の幅広面と略平行に積層された状態を言う。
【０００７】
【実施の態様】
本発明の軸流ファンの好ましい実施態様としては、以下のものが挙げられる。
（１）各肉厚翼部が、内方に位置させた第１の内側翼部層と該第１の翼部層の略全体を囲んで積層された第２の外側翼部層とからなる。
この場合、表面に翼部３ａがほとんど出ず、３ｂの材料で表皮を形成するため、３ａの製造方法、材質の選定が比較的自由であり、３ａの材料や製造方法により製造コストを安く抑える事が可能となる。
（２）各肉厚翼部が、翼部の一方の面を形成する第１の翼部層と該第１の翼部層に積層され翼部の他の面を形成する第２の翼部層とからなる。
この場合、３ａの材料として、発泡倍率の高い材料を使用する場合、（１）の様な樹脂射出圧力で３ｃが折れてしまうが、３ａの片側の表面を３ｂに密着させる方法であれば、成形が可能となる。
【０００８】
（３）少なくとも１つの翼部層が発泡材料で形成されて、残余の翼部層よりも比重が小さい。このような構成を採ることによって翼部、ひいては軸流ファンを軽量化することができ、駆動モーターに対する負荷も低減できるという効果がある。
（４）少なくとも１つの翼部層が中空構造を有し、残余の翼部層よりも嵩比重が小さい。このような構成を採ることによっても翼部、ひいては軸流ファンを軽量化でき、駆動モーターに対する負荷も低減できるという効果がある。
（５）少なくとも１つの翼部層が金属材料で形成されている。このような構成を採ることによっても翼部、ひいては軸流ファンの機械的強度を増加できるという効果がある。
【０００９】
（６）少なくとも１つの翼部層の基端部がハブ部と一体となっている。
【００１０】
３ｂの肉厚は、３ａの表面を樹脂が流動する時に、３ｂに加わる圧力値に多大な影響を持ち、肉厚を薄くした場合、３ａに大きな力が加わり、３ｃが折れて３ａが金型内で移動してしまう。又、肉厚を厚くした場合、３ｂ表面にヒケが発生し易く、冷却時間を長くする必要があり、製造コストが高くなってしまう。この為、３  ｂの肉厚は、１．５ｍｍ〜６ｍｍとする事が好ましい。
【００１１】
次に、本発明の軸流ファンは、以下の方法によって製造することが可能である。
（１）少なくとも１つの翼部層を予め成形し、その一方の側に樹脂を射出成型して他の翼部層を積層する。あるいは当該少なくとも１つの翼部層の両側、あるいは周囲に樹脂を射出成形して両側に翼部層を積層するか、あるいは当該当該少なくとも１つの翼部層を包み込むように周囲に射出成形した翼部層で積層する。このような方法によると、射出成形後の冷却サイクルを短縮でき、従来の肉厚翼部の成形の場合に生じていたひけや発泡現象を回避することができる。また、予め成形した少なくとも１つの翼部層の一方の側に樹脂を射出成型して他の翼部層を積層する場合には、射出成形金型に予め成形した少なくとも１つの翼部層をインサート設置するのが容易であり、製造時間の短縮及び製造コストの低減が可能となる。
【００１２】
（２）翼部送風面方向に積層することによって各肉厚翼部を構成する複数の翼部層を予め別体として成形し、それぞれ積層して超音波、高周波溶着等で張り合わせ一体化する。
【００１３】
【実施例】
以下に、本発明の軸流ファンの好ましい実施態様を図面に基づいて説明する。図面を通して、１は軸流ファンを示し、２はハブ部を示し、３は翼部を示し、３ａ、３ｂは各翼部層を示す。また、３ｃは翼部３ａを金型内に設置する際に位置決めする脚部であり、また４は中空部を示す。
図１は、軸流ファンの平面図を示し、図２は本発明にかかる軸流ファンの一参考態様を示す。ファン１はハブ２の周囲に設けられ半径外側方向に延びる３個の肉厚翼部から構成され、各肉厚翼部３は、予め成形された翼部層３ａとその周囲に射出成形により一体成形された翼部層３ｂとからなる。本参考例では翼部層３ｂの厚さは上下とも約１．５‐６ｍｍとなっている。
【００１４】
図３及び４に本発明にかかる軸流ファンの更に別の参考態様を示す。本参考態様では、翼部層３ａを予めハブ部２と一体に成形し、その後翼部層３ａの周囲に射出成形により一体成形されて翼部層３ｂを形成している。
【００１５】
図５は、本発明にかかる軸流ファンの更に別の参考態様を示す。本参考態様では、翼部層３ａを予め成形し、その上側に射出成形により翼部層３ｂを一体成形・積層している。
【００１６】
図６は、本発明にかかる軸流ファンの更に別の参考態様を示す。本参考態様では、翼部層３ａを発泡材料で形成している以外は、図２に示す参考態様と変わるところはない。
【００１７】
図７は、本発明の軸流ファンの実施態様を示す。本実施態様では、翼部層３ａを中空部４を備えた中空部材で形成している以外は、図２に示す参考態様と変わるところはない。
【００１８】
図８は、本発明の軸流ファンの更に別の実施態様を示す。本実施態様では、翼部層３ａを２枚の板状部材３ｄを超音波や高周波等での溶着部３ｅで連結し中央部に中空部４を備えた中空部材で形成している以外は、図２に示す参考態様と変わるところはない。
【００１９】
図９は、本発明の軸流ファンの更に別の実施態様を示す。本実施態様では、翼部層３ａを中空部４を備えた金属板製等の中空部材で形成している以外は、図２に示す参考態様と変わるところはない。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の軸流ファンによれば、ハブ部とハブ部の外周面から半径方向外側に延びかつ回転により軸流を発生させるように配列させた複数の肉厚翼部とからなり、各肉厚翼部が翼部送風面方向に積層された複数の翼部層から構成したので、軸流ファン製造時間を短縮でき、また製造時に肉厚部に引けが生じたりあるいは発泡が起こる現象を回避できる。また、冷却時間ひいては製造時間を短縮できるので、製造コストを低減できる。また、少なくとも１つの翼部層を中空体とすることによって軸流ファンの重量を低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】軸流ファンの平面図を示す。
【図２】本発明にかかる軸流ファンの一参考態様を示す。
【図３】本発明にかかる軸流ファンの別の一参考態様を示す斜視図である。
【図４】図３に示す本発明にかかる軸流ファンの透視図である。
【図５】本発明にかかる軸流ファンの更に別の一参考態様を示す斜視図である。
【図６】本発明にかかる軸流ファンの更に別の一参考態様を示す斜視図である。
【図７】本発明の軸流ファンの一実施態様を示す斜視図である。
【図８】本発明の軸流ファンの別の一実施態様を示す斜視図である。
【図９】本発明の軸流ファンの更に別の一実施態様を示す斜視図である。
【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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