(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部より回転力を受けて回転軸を中心に回転駆動されるハブと、前記ハブの周囲に放射状に延び出してなる複数枚の羽根を有する送風機羽根車であって、前記送風機羽根車の重心近傍を通り、前記回転軸に垂直な面において、前記回転軸から半径方向に所定の距離の円周上かつ、前記送風機羽根車の中心軸の軸方向に、前記送風機羽根車の重心を中心に風上側、風下側それぞれに、前記羽根の軸方向の高さの１０％ずつずれた位置までを含む範囲に複数個の重り取付部を配置する送風機羽根車。
【請求項２】
外部より回転力を受けて回転軸を中心に回転駆動されるハブと、前記ハブの周囲に放射状に延び出してなる複数枚の羽根を有する送風機羽根車であって、前記送風機羽根車の重心を挟む、前記回転軸に垂直な二面のそれぞれにおいて、前記回転軸から半径方向に所定の距離の円周上かつ、前記送風機羽根車の中心軸の軸方向に前記送風機羽根車の重心を中心に風上側、風下側それぞれに前記羽根の軸方向の高さの１０％ずつずれた位置までを含む範囲に複数個の重り取付部を配置する送風機羽根車。
【請求項３】
前記送風機羽根車の重心を挟む、前記回転軸に垂直な二面である第１面と第２面において、前記第１面に配置される前記重り取付部は第１重り取付部であり、前記第２面に配置される前記重り取付部は第２重り取付部であり、前記第１重り取付部と、前記第２重り取付部とを、半径方向に異なる位置に配置する請求項２に記載の送風機羽根車。
【請求項４】
前記第１重り取付部と、前記第２重り取付部とを、周方向に異なる位置に配置する請求項３に記載の送風機羽根車。
【請求項５】
前記第１重り取付部と、前記第２重り取付部とを、周方向に等しい位置に配置する請求項３に記載の送風機羽根車。
【請求項６】
前記送風機羽根車の重心を挟む、前記回転軸に垂直な二面である第１面と第２面において、前記第１面に配置される前記重り取付部は第１重り取付部であり、前記第２面に配置される前記重り取付部は第２重り取付部であり、前記第１重り取付部と、前記第２重り取付部部とを、半径方向に等しい位置に配置する請求項２に記載の送風機羽根車。
【請求項７】
前記重り取付部は、重りとしてのネジが挿入可能なネジ穴である請求項１〜６のいずれか１項に記載の送風機羽根車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸流ファンや斜流ファンなどの送風機羽根車のバランスを容易に調整して、振動や騒音を抑制することにより、低騒音化を図ることができる送風機羽根車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
送風機羽根車では、静バランス（Ｓｔａｔｉｃ  ｂａｌａｎｃｅ）や動バランス（Ｄｉｎａｍｉｃ  ｂａｌａｎｃｅ）が崩れることにより、送風機羽根車が振動し、その振動が送風機羽根車を保持する本体に伝達して、騒音を招く虞がある。
【０００３】
これを解決するための従来技術として、例えば、次の技術がある。円筒状ハブと複数のブレードを備える羽根車を駆動する電動機を、円筒状ハブの内部に備える送風機羽根車において、回転子は、動バランスを修正する構成を備えている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
図１０は、従来技術における回転子を備えた送風機の断面図、図１１は、従来技術における回転子の正面図、図１２は、従来技術における回転子の断面図である。図１０に示すように、回転子は、円筒状を成す永久磁石１１４と、磁性体部材より成る皿状バックヨーク１２０とを備えている。皿状バックヨーク１２０は、円筒部１２１の端部に連接する底部１２２の外周縁に段差１２３を備えている。段差１２３には、樹脂で形成されたブレード１０４と円筒状ハブ１０３とを一体形成する成形樹脂の圧肉部１３１が形成される。そして、圧肉部１３１には、回転子全体の動バランスを修正するための切除部１３２が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２２３１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術による送風機羽根車は、ある特定の条件、例えば、特定の回転数では、動バランスを修正できる。しかし、切除部１３２を設けた面は、羽根車の重心を勘案したものではない。また、切除部１３２を設けた面は、軸に対して垂直な二面でないため、修正精度が向上しない。そのため、動バランスが修正しきれず、振動や騒音を招くことがある。
【０００７】
本発明は、さまざまな条件下で、静バランスや動バランスを修正することができ、動バランスの崩れによる振動や騒音を抑制して、低騒音化を図ることができる送風機羽根車を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明は、外部より回転力を受けて回転軸を中心に回転駆動されるハブと、前記ハブの周囲に放射状に延び出してなる複数枚の羽根を有する送風機羽根車であって、前記送風機羽根車の重心近傍を通り、前記回転軸に垂直な面において、前記回転軸から半径方向に所定の距離の円周上に、複数個の重り取付部を配置するものである。
【０００９】
または、外部より回転力を受けて回転軸を中心に回転駆動されるハブと、前記ハブの周囲に放射状に延び出してなる複数枚の羽根を有する送風機羽根車であって、前記送風機羽
根車の重心を挟む、前記回転軸に垂直な二面のそれぞれにおいて、前記回転軸から半径方向に所定の距離の円周上に、複数個の重り取付部を配置するものである。
。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明の送風機羽根車においては、バランスを簡単に調整できる。このため、送風機羽根車のバランスが崩れることがなく、振動や騒音が抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における送風機羽根車の概略斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における送風機羽根車の正面図
【図３】本発明の実施の形態１における送風機羽根車の断面図
【図４】本発明の実施の形態２における送風機羽根車の正面図
【図５】本発明の実施の形態２における送風機羽根車の断面図
【図６】本発明の実施の形態２の変形例における送風機羽根車の正面図
【図７】本発明の実施の形態２の変形例における送風機羽根車の断面図
【図８】本発明の実施の形態３における送風機羽根車の正面図
【図９】本発明の実施の形態３における送風機羽根車の断面図
【図１０】従来の送風機羽根車の断面図
【図１１】従来の送風機羽根車の回転子の正面図
【図１２】従来の送風機羽根車の回転子の断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明は、外部より回転力を受けて回転軸を中心に回転駆動されるハブと、前記ハブの周囲に放射状に延び出してなる複数枚の羽根を有する送風機羽根車であって、前記送風機羽根車の重心近傍を通り、前記回転軸に垂直な面において、前記回転軸から半径方向に所定の距離の円周上に、複数個の重り取付部を配置するものである。
【００１３】
これによれば、動バランスを崩すことなく静バランスを調整することができ、羽根車が回転駆動時においてもバランスの崩れによる振動、騒音を抑制することができる。
【００１４】
第２の発明は、外部より回転力を受けて回転軸を中心に回転駆動されるハブと、前記ハブの周囲に放射状に延び出してなる複数枚の羽根を有する送風機羽根車であって、前記送風機羽根車の重心を挟む、前記回転軸に垂直な二面のそれぞれにおいて、前記回転軸から半径方向に所定の距離の円周上に、複数個の重り取付部を配置する。
【００１５】
これによれば、動バランスと静バランスともに修正、調整することができる。
【００１６】
第３の発明は、特に、第２の発明において、前記送風機羽根車の重心を挟む、前記回転軸に垂直な二面である第１面と第２面において、前記第１面に配置される前記重り取付部は第１重り取付部であり、前記第２面に配置される前記重り取付部は第２重り取付部であり、前記第１重り取付部と、前記第２重り取付部とを、半径方向に異なる位置に配置するものである。
【００１７】
これによれば、重心の遠近の位置が明確になり動バランスの調整がし易くなる。
【００１８】
第４の発明は、特に、第３の発明において、前記第１重り取付部と、前記第２重り取付部とを、周方向に異なる位置に配置するものである。
【００１９】
これによれば、第１重り取付部と前記第２重り取付部とが千鳥状に配置されるため、重
心の遠近の位置が明確になり動バランスの調整がし易くなる。
【００２０】
第５の発明は特に、第３の発明において、前記第１重り取付部と、前記第２重り取付部とを、周方向に等しい位置に配置するものである。
【００２１】
これによれば、半径方向で重り取付部が一致しているため、調整用の重りを容易に装着し易くなる。
【００２２】
第６の発明は、特に、第３の発明において、前記送風機羽根車の重心を挟む、前記回転軸に垂直な二面である第１面と第２面において、前記第１面に配置される前記重り取付部は第１重り取付部であり、前記第２面に配置される前記重り取付部は第２重り取付部であり、前記第１重り取付部と、前記第２重り取付部部とを、半径方向に等しい位置に配置するものである。
【００２３】
これによれば、周方向で重り取付部が一致しているため、調整用の重りを容易に装着し易くなる。
【００２４】
第７の発明は、特に、第１〜６のいずれか１つの発明において、前記重り取付部は、重りとしてのネジが挿入可能なネジ穴であるものである。このように、ネジを装着することにより、バランスを調整するため、簡単かつ迅速に行うことができる。
【００２５】
以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における送風機羽根車の斜視図である。図２は、同送風機羽根車の正面図である。図３は、同送風機羽根車の断面図である。なお、図３は、図２におけるＩＩ−ＩＩ線での断面を示している。
【００２７】
図１〜図３において、送風機羽根車２は、略円柱状のハブ３と、略円柱状のハブ３に設けられた複数枚（本実施の形態では２枚）の羽根４とを備えている。羽根４は、ハブ３の周囲に放射状に延出している。羽根４は、軸方向に高さＨを備えている。高さＨは、羽根４の外周部において、最も風上側に位置する箇所と、最も風下側に位置する箇所との間の長さである。
【００２８】
ハブ３は、外部に設けられた電動機（図示せず）によって、回転軸Ｃを中心として、回転駆動される。ハブ３は、回転軸Ｃに略垂直な面を構成する底面部３ａと、底面部３ａの外周部から風下側に延びる側面部３ｂとを備えている。底面部３ａは、電動機のシャフトが固定されるボス５を備えたハブ延長部３ｃを備えている。ハブ延長部３ｃは、底面部３ａの半径より小さい半径を有する円柱状に形成されている。
【００２９】
また、ハブ３は、底面部３ａの中央部から風下側に延びる内側面部３ｄを備えている。内側面部３ｄは、ボス５の側面と接し、ボス５を保持する。内側面部３ｄは、ハブ延長部３ｃの半径より小さい半径を有する円柱状に形成されている。
【００３０】
なお、本実施の形態ではハブ３を円柱状としたが、これに限定するものではなく、円錐台状のハブとしたり、円柱状と円錐台状とを組み合わせたりしてもよい。
【００３１】
ハブ３の風上側（反底面部３ａ側）は、閉口している。ハブ３は、この閉口部に対向する面に重り取付部６を備えている。重り取付部６は、送風機羽根車２の重心Ｇ近傍を通る
回転軸Ｃに垂直な面Ｓ０内で、回転軸Ｃから半径方向に所定の距離Ｒ０の円周上に設けられている。重り取付部６は、複数個（本実施の形態では９個）、設けられており、それぞれは、等間隔に設けられている。
【００３２】
なお、重り取付部６は、羽根４の枚数の整数倍の個数、設けられている。例えば、羽根の枚数２枚の４倍の８個とすることが望ましい。重り取付部６の個数を、羽根４の枚数の整数倍とすれば、羽根４のピッチ角分の対象性が得られるため、静バランスが確保し易い。
【００３３】
重り取付部６の詳細について、説明する。重り取付部６は、ハブ３に設けられた柱部６ａの上面に設けられたネジ穴である。柱部６ａは、ハブ３の底面部３ａの風上側の面から開口部に向かって突出する円柱状の柱状部材である。重り取付部６には、バランスを調整するための重りとしてのネジが挿入可能となっている。柱部６ａの側面と内側面部３ｄとの間、および、柱部６ａの側面と側面部３ｂとの間には、柱部６ａの強度を増すためのリブ７が設けられている。
【００３４】
送風機羽根車２は、必要に応じて羽根４の外周側にオリフィスを設け、外部に設けられた電動機によって、回転軸Ｃを中心として、回転駆動されることで、底面部３ａ側からハブ３の開口部側へと、空気の流れを発生させる。つまり、本明細書において、風上側とは、底面部３ａ側であり、風下側とは、ハブ３の開口部側である。
【００３５】
以上のような送風機羽根車２のバランスを調整する方法について説明する。送風機羽根車２を、射出成形で作成する場合には、回転軸Ｃに対して完全に対象な形状や密度にならないことがある。このため、送風機羽根車２の静バランスや動バランスが崩れることがある。このため、送風機羽根車２の静バランスや動バランスを調整するために、送風機羽根車２にバランス調整用の重りを取付ける必要がある。
【００３６】
送風機羽根車２のバランスを調整するには、まず、静バランスを調整し、その後、動バランスを調整する。まず、静バランスを調整する方法について説明する。送風機羽根車２の回転軸Ｃ上を通るシャフトを、ボス５に仮に固定し、そのシャフトの両端部のそれぞれを、水平な一対のレールの上に載せる。送風機羽根車２の静バランスが崩れていれば、送風機羽根車２がレール上を転がり、送風機羽根車２の軽い部分（軽点）が上にきて静止する。そこで、軽点にもっとも近い重り取付部６に適切な重さのネジを挿入固定する。これによって、静バランスが均一に調整できる。
【００３７】
次に、動バランスを調整する方法について説明する。動バランスは、動釣合試験機（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｂａｌａｎｃｉｎｇ  Ｍａｃｈｉｎｅ）に計測する部品を取り付けて計測する。送風機羽根車２を高速回転させると、不釣合いの質量の距離を振幅として振動する。この振動の大きさと角度を測定した結果にもとづき、重り調整する。これによって、動バランスが均一に調整できる。
【００３８】
本実施の形態では、重り取付部６は、送風機羽根車２の重心Ｇ近傍を通る面に設けてある。このため、静バランスを調整する際に、重りとしてのネジを挿入固定しても、軸方向のバランスを崩すことがほとんどない。このため、静バランスを調整することで、動バランスを崩すことがほとんどない。このため、静バランスのみを調整することで、送風機羽根車２のバランスを調整できる。
【００３９】
以上のように、本実施の形態の送風機羽根車２は、送風機羽根車２の製作上の不備による静バランスの崩れを、動バランスを崩すことなく調整・修正することができる。
【００４０】
本実施の形態では、重りをネジとしている。ネジのリードの長さや材質の異なるネジは、市販品で多くの種類を用意することができる。このため、重さの異なる重り（ネジ）を容易に準備できるので、微妙なバランス調整が可能となる。
【００４１】
なお、重心Ｇ近傍とは、中心軸Ｃの軸方向に、重心Ｇを中心に風上側、風下側それぞれに、羽根４の軸方向の高さＨの１０％ずつずれた位置までを含むものとする。重心Ｇから羽根４の軸方向の高さＨの１０％ずれた範囲であれば、送風機羽根車２が実用上、用いられる回転数である１２００ｒｐｍ以下では、動バランスを崩すことなく、静バランスの調整が可能である。
【００４２】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２における送風機羽根車の正面図、図５は、同送風機羽根車の断面図である。なお、図５は、図４におけるＩＶ−ＩＶ線での断面を示している。本実施の形態において、実施の形態１と共通する部分は説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【００４３】
図４、図５において、送風機羽根車１２は、略円柱状のハブ１３と、略円柱状のハブ１３に設けられた複数枚（本実施の形態では２枚）の羽根４とを備えている。ハブ１３は、第１重り取付部１６と、第２重り取付部２６とを、それぞれ、複数個（本実施の形態では８個）ずつ、備えている。
【００４４】
第１重り取付部１６は、回転軸Ｃに垂直な面であって、送風機羽根車１２の重心Ｇより風上側を通る回転軸Ｃに垂直な第１面Ｓ１内で、回転軸Ｃから半径方向に所定の距離Ｒ１の円周上に設けられている。
【００４５】
第２重り取付部２６は、回転軸Ｃに垂直な面であって、送風機羽根車１２の重心Ｇより風上側を通る回転軸Ｃに垂直な第２面Ｓ２内で、回転軸Ｃから半径方向に所定の距離Ｒ２の円周上に設けられている。距離Ｒ２は距離Ｒ１より長い。
【００４６】
第１重り取付部１６と第２重り取付部２６は、それぞれ、等間隔に設けられている。また、第２重り取付部２６は、周方向において、隣接する２つの第１重り取付部１６の中間に設けられている。
【００４７】
第１重り取付部１６は、ハブ１３に設けられた第１柱部１６ａの上面に設けられたネジ穴である。第２重り取付部２６は、ハブ１３に設けられた第２柱部２６ａの上面に設けられたネジ穴である。第２柱部２６ａの上面の底面部３ａからの距離は、第１柱部１６ａの上面の底面部３ａからの距離より長い。第１柱部１６ａの側面と内側面部３ｄとの間、および、第１柱部１６ａの側面と側面部３ｂとの間には、リブ７が設けられている。また、第２柱部２６ａの側面と内側面部３ｄとの間には、リブ７が設けられている。
【００４８】
つまり、第１重り取付部１６と第２重り取付部２６は、周方向に千鳥状に配置されている。
【００４９】
以上のような送風機羽根車１２のバランスを調整する方法について説明する。まず、静バランスを調整する際には、軽点にもっとも近い第１重り取付部１６または第２重り取付部２６に適切な重さのネジを挿入固定する。これによって、静バランスが均一に調整できる。次に、動バランスを調整する際には、第１重り取付部１６と第２重り取付部２６のうち、静バランスを調整した際に、ネジを挿入固定していない方の重り取付け部に、適切な重さのネジを挿入固定する。
【００５０】
本実施の形態では、送風機羽根車１２の重心Ｇを挟む垂直な二面のそれぞれに、第１重り取付部１６と第２重り取付部２６とを設けてある。このため、動バランスを調整する際に、重心と異なる二面で修正する二面修正が可能となり、容易に動バランスを調整できる。また、第１重り取付部１６と第２重り取付部２６は、周方向で千鳥状に配置されているため、重心の遠近の位置が明確になりバランスの調整が容易となる。
【００５１】
＜変形例＞
実施の形態２の送風機羽根車１２の変形例について、説明する。図６は、変形例における送風機羽根車の正面図、図７は同送風機羽根車の断面図である。なお、図７は、図６におけるＶＩ−ＶＩ線での断面を示している。
【００５２】
本変形例が、実施の形態２と異なる点について説明する。実施の形態２では、第１重り取付部１６と第２重り取付部２６は、径方向に異なる方向に配置されている。これに対し、本変形例は、第１重り取付部３６と第２重り取付部４６は、径方向に同じ方向に配置されている。つまり、第１重り取付部３６と第２重り取付部４６は、半径方向に同じ直線状に配置されている。
【００５３】
これによって、送風機羽根車１２のバランスを調整する際に、重りであるネジの挿入固定の作業性が向上する。特に、動釣合試験機などの自動機により調整する場合には、位置の見極めが容易になり、バランス調整を簡単に行うことができる。
【００５４】
第１柱部３６ａの側面と内側面部３ｄとの間、および、第１柱部３６ａの側面と第２柱部４６ａの側面との間には、リブ７が設けられている。
【００５５】
（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３の送風機羽根車の正面図、図９は、同送風機羽根車の断面図である。なお、図９は、図８におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線での断面を示している。本実施の形態において、実施の形態２と共通する部分は説明を省略し、異なる部分を主に説明する。
【００５６】
図８、図９において、送風機羽根車２２は、略円柱状のハブ２３と、略円柱状のハブ２３に設けられた複数枚（本実施の形態では２枚）の羽根４とを備えている。ハブ２３は、第１重り取付部５６と、第２重り取付部６６とを、それぞれ、複数個（本実施の形態では４個）ずつ、備えている。
【００５７】
第１重り取付部５６は、回転軸Ｃに垂直な面であって、送風機羽根車２２の重心Ｇより風上側を通る回転軸Ｃに垂直な第１面Ｓ１内で、回転軸Ｃから半径方向に所定の距離Ｒ３の円周上に設けられている。
【００５８】
第２重り取付部６６は、回転軸Ｃに垂直な面であって、送風機羽根車２２の重心Ｇより風上側を通る回転軸Ｃに垂直な第２面Ｓ２内で、回転軸Ｃから半径方向に所定の距離Ｒ３の円周上に設けられている。
【００５９】
また、第１重り取付部５６と第２重り取付部６６は、それぞれ、等間隔に設けられている。第２重り取付部６６は、周方向において、隣接する２つの第１重り取付部５６の中間に設けられている。つまり、第１重り取付部５６と第２重り取付部６６は、交互に、等間隔で設けられている。
【００６０】
これによれば、第１重り取付部３６と第２重り取付部４６は、同じ周径方向の位置が一致（同じ円周上の位置）しているため、重り取付部が整然と並び、美的に優れる。また、
送風機羽根車１２のバランスを調整する際に、重りであるネジの挿入固定の作業性が向上する。
【００６１】
第１柱部５６ａの側面と内側面部３ｄとの間、および、第１柱部５６ａの側面と側面部３ｂとの間には、それぞれ、リブ７が設けられている。また、第２柱部６６ａの側面と内側面部３ｄとの間、および、第２柱部６６ａの側面と側面部３ｂとの間には、それぞれ、リブ７が設けられている。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
以上のように、本発明にかかる送風機羽根車は、斜流ファンや軸流ファンなどの送風機羽根車のバランスを容易に調整できる。このような送風機羽根車は、空気調和機やヒートポンプ給湯機などの室外ユニットの送風機に広く適用できる。
【符号の説明】
【００６３】
２、１２、２２  送風機羽根車
３、１３、２３  ハブ
３ａ  底面部
３ｂ  側面部
３ｃ  ハブ延長部
３ｄ  内側面部
４  羽根
５  ボス
６  重り取付部
６ａ  柱部
７  リブ
１６、３６、５６  第１重り取付部
１６ａ、３６ａ、５６ａ  第１柱部
２６、４６、６６  第２重り取付部
２６ａ、４６ａ、６６ａ  第２柱部
【図１】
0006500241.tif 000002
【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】
0006500241.tif 000013