(57)【要約】【課題】複数の翼部を有する合成樹脂製の送風機用羽根車において、、粉砕時に金属部の分離を必要とせず、リサイクル性の優れた送風機用羽根車を提供することを目的としている。【解決手段】円筒形状のハブ２の周囲に複数個の翼型の羽根３を設けて形成された送風機用羽根車１で、ハブの中心から羽根３の先端方向に向けて、樹脂製のねじのバランスウエイト６あるいは板バネのバランスウエイト７を取り付けて構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハブの周囲に複数の羽根を備えた送風機用羽根車において、前記ハブの中心にはモーター軸の軸受けとなる円筒状の樹脂製軸受部を、ハブの外周には羽根を構成し、前記送風機用羽根車のハブ内にバランスをとる樹脂製のウエイトを取り付け、前記樹脂製のバランスウエイトの密度が３．０〜１２．０の高密度樹脂を用いたことを特長とする送風機用羽根車。
【請求項２】
前記高密度樹脂の構成材料に、酸化亜鉛粉或いは鉄粉或いはステンレス粉或いはガラス繊維或いはタングステン紛、硫酸バリウム紛のいずれかの充填材を一種或いは二種を用いたことを特徴とする請求項１記載の送風機用羽根車。
【請求項３】
前記高密度樹脂に、ＰＰ（ポリプロピレン）系樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル・スチレン）系樹脂、Ａ／ＥＰＤＭ／Ｓ（アクリロニトリル・エチレンプロピレン−ジエン・スチレン）系樹脂、ＡＳＡ（アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル）系樹脂、ＰＡ（ポリアミド）系樹脂のいずれか樹脂を用いたことを特徴とする請求項１または２記載の送風機用羽根車。
【請求項４】
前記バランスウエイトの形状においてねじ形状を用い、ねじ固定穴に締め付けて固定させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の送風機用羽根車。
【請求項５】
前記バランスウエイトの形状において、板バネ形状でハブ内の放射状のリブに、板バネを挟み込んで保持することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の送風機用羽根車。
【請求項６】
前記送風機用羽根車のハブや羽根本体の合成樹脂を、ＰＰ（ポリプロピレン）系樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル・スチレン）系樹脂、Ａ／ＥＰＤＭ／Ｓ（アクリロニトリル・エチレンプロピレン−ジエン・スチレン）系樹脂、ＡＳＡ（アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル）系樹脂のいずれか一つの合成樹脂材とし、合成樹脂材料にＧＦ(ガラスファイバー)を１０〜３０重量％を混入し、或いはＧＦ(ガラスファイバー)とマイカ（雲母）を合わせて２０〜４０重量％を混入したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の送風機用羽根車。
【請求項７】
前記送風機用羽根車のハブや羽根本体の合成樹脂と前記樹脂製のバランスウエイトを、同じＰＰ（ポリプロピレン）系樹脂、同じＡＳ（アクリロニトリル・スチレン）系樹脂、同じＡ／ＥＰＤＭ／Ｓ（アクリロニトリル・エチレンプロピレン−ジエン・スチレン）系樹脂、同じＡＳＡ（アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル）系樹脂で充填材の種類を変えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の送風機用羽根車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂製のバランスウエイトを用い金属を含まない送風用羽根車を形成し、リサイクル性及び加工性の向上を図った、主に空気調和機用の送風機用羽根車に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の送風機用羽根車は、図２・３に示すような構成のものが一般に知られている。すなわち円柱形状のハブ２の周囲に複数個の翼型の羽根３を設けて形成された送風機用羽根車１で、中央の軸受け部４（モーター固定用）にモーターの軸を通し、ナットを締め付けてモーターの軸に固定して送風機用羽根車を回転させて送風させるものである。金属製ねじのバランスウエイト６は、ねじ固定穴５に締付け固定されている。送風機用羽根車のバランスは、例えば０．２ｇ、０．４ｇ、１．０ｇの重さの異なるバランスウエイトを準備し送風機用羽根車のアンバランス量に合った金属製ねじ（重り・Ｐタイトねじ）などを適量付けるものである（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
送風機用羽根車の材料は、開発当初はプレス加工して塗装した塗装鋼板やアルミ鋼板の金属を使用していたが、近年は、生産性や性能面を重視してポリプロピレン樹脂などで樹脂化し射出成形して製造されている。また、送風機用羽根車中央のボス部にはファンモーターからの振動を低減するために金属製の円筒内にＣＲゴムを設けた構造の防振材を用いたボス部を使用しているものもある。
【０００４】
送風機用羽根車の翼部は、通常２〜５枚程度ものが使用され、外径は３００〜５００ｍｍ程度のものまで使用されている。
【特許文献１】特開平５−１４１３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の送風送風機用羽根車の構成では、金属製のバランスウエイトを取り付けいるため、リサイクル時に同時粉砕は出来なく、金属部を外して粉砕する必要がある。本発明は、このような従来の課題を解決するもので、ハブ内に密度が３．０〜１２．０の高密度樹脂製のバランスウエイトを取付けて、粉砕時に金属製のバランスウエイトの分離が必要とせず、リサイクル性の優れた送風機用羽根車を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の本発明の送風機用羽根車は、ハブの周囲に複数の羽根を備えた送風機用羽根車において、前記ハブの中心にはモーター軸の軸受けとなる円筒状の樹脂製軸受部を、ハブの外周には羽根を構成し、前記送風機用羽根車のハブ内にバランスをとる樹脂製のウエイトを取り付け、前記樹脂製のバランスウエイトの密度が３．０〜１２．０の高密度樹脂を用いた構成したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の本発明の送風機用羽根車は、前記高密度樹脂の構成材料に、酸化亜鉛粉或いは鉄粉或いはステンレス粉或いはガラス繊維或いはタングステン紛、硫酸バリウム紛のいずれかの充填材を一種或いは二種を用いたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の本発明の送風機用羽根車は、前記高密度樹脂に、ＰＰ（ポリプロピレン。以下ＰＰと示す）系樹脂、ＡＳ（アクリロニトリル・スチレン、以下ＡＳと示す）系樹脂、Ａ／ＥＰＤＭ／Ｓ（アクリロニトリル・エチレンプロピレン−ジエン・スチレン、以下、Ａ／ＥＰＤＭ／Ｓと示す）系樹脂、ＡＳＡ（アクリロニトリル・スチレン・アクリル酸エステル、以下ＡＳＡと示す）系樹脂、ＰＡ（ポリアミド、以下ＰＡと示す）系樹脂のいずれかの樹脂を用いたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の本発明の送風機用羽根車は、前記バランスウエイトの形状においてねじ形状を用い、ねじ固定穴に締め付けて固定させたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５記載の本発明の送風機用羽根車は、前記バランスウエイトの形状において、板バネ形状でハブ内の放射状のリブに、板バネを挟み込んで保持することをしたことを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の本発明の送風機用羽根車は、前記送風機用羽根車のハブや羽根本体の合成樹脂を、ＰＰ系樹脂、ＡＳ系樹脂、Ａ／ＥＰＤＭ／Ｓ系樹脂、ＡＳＡ系樹脂のいずれか一つの合成樹脂材とし、合成樹脂材料にＧＦを１０〜３０重量％を混入し、或いはＧＦと雲母（以下、マイカと示す）を合わせて２０〜４０重量％を混入したことを特徴とする。
【００１２】
請求項７記載の本発明の送風機用羽根車は、前記送風機用羽根車のハブや羽根本体の合成樹脂と前記樹脂製のバランスウエイトを、同じＰＰ系樹脂、同じＡＳ系樹脂、同じＡ／ＥＰＤＭ／Ｓ系樹脂、同じＡＳＡ系樹脂で充填材の種類を変えたことを特徴とする。
【００１３】
上記構成によって、従来の金属製のバランスウエイトを取付けていた時には出来なかった、翼部の羽根とバランスウエイトの同時粉砕が可能となり金属製のバランスウエイトが混入することも無くリサイクル性が向上する。また、バランスウエイトの形状において、ねじ式・板バネ式で固定させ保持することによって簡単に確実固定でき生産性が向上できる。
【発明の効果】
【００１４】
上記実施例から明らかなように、本発明によれば、リサイクル時の粉砕前にバランスウエイトを取り外すことがなく、送風機用羽根車の合成樹脂とバランスウエイトを同時粉砕することが可能となりリサイクル性を向上さすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の請求項１記載の発明は、ハブの周囲に複数の羽根を備えた送風機用羽根車において、前記ハブの中心にはモーター軸の軸受けとなる円筒状の樹脂製軸受部を、ハブの外周には羽根を構成し、前記送風機用羽根車のハブ内にバランスをとる樹脂製のウエイトを取り付け、前記樹脂製のバランスウエイトの密度が３．０〜１２．０の高密度樹脂を用いたものである。この構成によれば、リサイクル時の粉砕前にバランスウエイトを取り外すことがなく、ハブと羽根との合成樹脂とバランスウエイトを同時粉砕することが可能となりリサイクル性を向上さすことができる。
【００１６】
本発明の請求項２記載の発明は、前記高密度樹脂の構成材料に、酸化亜鉛粉或いは鉄粉或いはステンレス粉或いはガラス繊維或いはタングステン紛或いは硫酸バリウム紛のいずれかの充填材を一種或いは二種を用いたものである。この構成によれば、Ｐタイトねじ（鉄製、十字穴付Pタイトなべ・クロメート処理品・プラスチック専用ねじ）と同程度の大きさでバランスウエイトを造ることができる。また、充填材は微粉末と微繊維でありリサイクル時に同時粉砕でき、リサイクル材成形時のゲート詰まりなども少なく生産性に優れる。
【００１７】
本発明の請求項３記載の発明は、前記高密度樹脂に、ＰＰ系樹脂、ＡＳ系樹脂、Ａ／ＥＰＤＭ／Ｓ系樹脂、ＡＳＡ系樹脂、ＰＡ系樹脂のいずれかの樹脂を用いて構成したものである。この構成によれば、耐候性処理が容易にでき耐候性の優れた樹脂であり、屋外で１０年以上使用しても大きな劣化はない。また送風機用羽根車の構成樹脂と同系の樹脂を用いると相溶性がよく物性低下が起こりにくい。送風機用羽根車のバランス変化や回転破壊強度も低下しにくい。また特にＰＡ系は、バランスウエイトの強度も高い。
【００１８】
本発明の請求項４記載の発明は、前記バランスウエイトの形状においてねじ形状を用い、ねじ固定穴に締め付けて固定させたものである。この構成によれば、樹脂製のバランスウエイトを簡単に固定できる。
【００１９】
本発明の請求項５記載の発明は、前記バランスウエイトの形状において、板バネ形状でハブ内の放射状のリブに、板バネを挟み込んで保持させたものである。この構成によれば、放射状のリブにバランスウエイトを簡単に固定できる。また、アンバランスが大きい時に、ねじと板バネを合わせて調整することもできる。
【００２０】
本発明の請求項６記載の発明は、前記送風機用羽根車のハブや羽根本体の合成樹脂を、ＰＰ系樹脂、ＡＳ系樹脂、Ａ／ＥＰＤＭ／Ｓ系樹脂、ＡＳＡ系樹脂のいずれか一つの合成樹脂材とし、合成樹脂材料にＧＦ(ガラスファイバー)を１０〜３０重量％を混入し、或いはＧＦとマイカを合わせて２０〜４０重量％を混入したものである。この構成によれば、送風機用羽根車の曲げ弾性率が３０００ＭＰａ以上の剛性・耐熱性に優れた特性の樹脂を用いることができ、またこれらの樹脂は耐候処理することが容易であり、屋外条件でも１０年以上の耐久性を確保することができる。
【００２１】
本発明の請求項７記載の発明は、前記送風機用羽根車のハブや羽根本体の合成樹脂と前記樹脂製のバランスウエイトを、同じＰＰ系樹脂、同じＡＳ系樹脂、同じＡ／ＥＰＤＭ／Ｓ系樹脂、同じＡＳＡ系樹脂で充填材の種類を変えたものである。この構成によれば、送風機用羽根車の合成樹脂とバランスウエイトが同系の樹脂のため、また送風機用羽根車の構成樹脂と同系の樹脂を用いると相溶性がよくリサイクル時の物性低下も少なく、送風機用羽根車のバランス変化や回転破壊強度も低下しにくい。また特にＰＡ系は、バランスウエイトの強度も高い。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の一実施例について図面及び表を参照して説明する。図１は本発明の一実施例におけるバランスウエイト及び空気調和機用の送風機用羽根車の外観斜視図、図２は従来例の送風機用羽根車の外観斜視図、図３は従来例の送風機用羽根車のハブ部の縦断面図ある。
【００２３】
図１〜３に示すように円筒形状のハブ２の周囲に複数個の翼型の羽根３を設けて形成された送風機用羽根車１で、モーター軸の軸受けとなる円筒状の軸受部４にモーター軸を固定して送風機用羽根車を回転させて送風させるものである。図１に示すように、ハブの中心から羽根３の先端方向に向けて、ねじのバランスウエイト６あるいは板バネのバランスウエイト７で構成されている。尚、ねじ固定部５は中央から放射状のリブ８が出ていて、その直線上にバランスウエイトがとりやすい適切な位置に設けている。尚、送風機用羽根車１は¢４１０ｍｍの２枚羽根、羽根中央部の断面部の最大肉厚は約６ｍｍにしたものである。
【００２４】
以下、本発明の一実施例について図面及び表を参照して説明する。また、表１は高密度樹脂を用いた実施例と従来例の材料構成と実用性、表２は送風機用羽根車に使用した合成樹脂の一般物性を示す。
【００２５】
【表１】
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【００２６】
【表２】
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【００２７】
まず、本発明の実施例ついて図１を用いて説明する。尚、図１（ｂ）は実施例において樹脂製のねじ６で固定させた一実施例を示し、図１（ｃ）は樹脂製の板バネ７で固定させた一実施例を示す。実施例１〜１４は、密度３．０〜１２．０の高密度樹脂を使用したものである。
【００２８】
パランスウエイトは、通常重さが０．２ｇ、０．５ｇ、１．０ｇ程度の大きさのものを造る。専用のバランスマシーン機でバランスウエイトを取り付けて調整する。初期のアンバランス量は、ハブ内のバランスウエイトの固定位置でＭＡＸ５ｇ・ｃｍ以下に調整し、通常は０．５〜２ｇ・ｃｍ程度にしている。尚、通常のバランス調整前では、アンバランス量としては、成形条件などによって少しばらつくが１〜７ｇ・ｃｍ程度ある。このアンバランス量を適度のおもりを取り付けて修正するもので、１台１台の送風機用羽根車について全数修正している。尚、修正後には中央部で１ｇ・ｃｍ程度以下にバランスを取っている。
【００２９】
次に実施例の固定方法について説明する。図１（ｂ）は樹脂製のねじでバランス調整機に送風機用羽根車をセットし、必要重さの樹脂製のねじ６を指示した角度の近いねじ固定部５に、電気ドライバーなどで締め付けて固定する。また、図１（ｃ）の樹脂製の板バネにおいても、同様に指示した角度の近いリブの位置に指先などで挿入して固定する。尚、板バネにおいては固定をより完全にするには、リブに取付後に瞬間接着剤などで補強接着するとより完全に固定することができる。
【００３０】
送風機用羽根車の構成樹脂は表２に示すように、実施例７はＰＰ＋（ＧＦ＋マイカ）２０重量％、実施例１〜６と９．１０はＰＰ＋（ＧＦ＋マイカ）３０重量％、実施例８はＰＰ＋（ＧＦ＋マイカ）４０重量％、実施例１１はＡＳ＋ＧＦ1０重量％、実施例１２はＡＳ＋ＧＦ３０重量％、実施例１３はＡＥＳ＋ＧＦ１２重量％、実施例１４はＡＳＡ＋ＧＦ１２重量％を使用している。これらの樹脂は、屋外で１０年以上使用しても大きな劣化はない。また送風機用羽根車の構成樹脂と同系の樹脂を用いると相溶性がよく物性低下が起こりにくい。送風機用羽根車のバランス変化や回転破壊強度も低下しにくい。また特にＰＡ系は、バランスウエイトの強度も高い。
【００３１】
実施例に使用した、バランスウエイトの材料特性は、表１の高密度樹脂を使用している。バランスウエイトの構成樹脂は、実施例１〜８がＰＰ系、実施例９と１０がＰＡ系、実施例１１と１２がＡＳ系、実施例１３がＡＥＳ系、実施例１４がＡＳＡ系である。また、充填材としては実施例１が酸化亜鉛粉で密度を３．０、実施例２はステンレス紛とＧＦで密度４．０、実施例３は硫酸バリウムで密度を４．５、実施例４は鉄粉で密度５．０、実施例５はタングステン粉で密度７．０、実施例６はタングステン粉で密度１２．０の各々の充填材を適量混入して密度調整した高密度樹脂である。以下、表１に示すバランスウエイトの充填材を混入している。また、高密度樹脂の曲げ弾性率を表１に示し詳細な説明は省略する。充填材を混入した高密度樹脂の曲げ弾性率は６０００ＭＰａ以上の高剛性で、特に板バネにおいては取付け後外れない適度な圧着力となり、リブに固定できる。
【００３２】
また、充填材は微粉末と微繊維でありリサイクル時に同時粉砕でき、リサイクル材成形時のゲート詰まりなども少なく生産性に優れる。また、これらの樹脂は耐候性に優れた樹脂であり、屋外で１０年以上使用しても大きな劣化はない。
【００３３】
また、送風機用羽根車の構成樹脂とバランスウエイトの樹脂が、ＰＰ系にはＰＰ系樹脂など同系の樹脂を用いると相溶性がよく物性低下が起こりにくい。送風機用羽根車のバランス変化や回転破壊強度も低下しにくい。また特にバランスウエイトのＰＡ系は、バランスウエイトの強度も高く脱着時に割れにくい。
【００３４】
尚、表１に示す実用性評価は、バランスウエイト含む送風機用羽根車の合成樹脂を粉砕してバージン材と混入してリペレ化し、再度成形した時の送風機用羽根の特性を示している。リサイクル材は、バージン材８５重量％に対して構成樹脂とバランスウエイトを粉砕した樹脂を１５重量％の比率で混合しリペレ化したものである。リペレ化とは、成形品の粉砕品などをペレット造成機に通して、再度一定長さの樹脂ペレット（長さ３〜５ｍｍ程度の円柱状の樹脂）を造ることを言う。
【００３５】
破壊回転数は、モーターに送風機用羽根車をセットし、まず２５００回転まで回転数を上げて、その後１分毎に１００ｒｐｍ程度上げ、送風機用羽根車が破壊した時の回転数を求めたものである。また、高温連続運転は７０℃の恒温槽に、送風機用羽根車をセットし、使用時の過負荷状態を考慮して約１３００ｒｐｍで７日間高速運転した時の、試験前後のバランス変化量（ｇ・ｃｍ）を測定したものである。実施例においては、試験後のバランス変化量がねじと板バネとも１．２ｇ・ｃｍ以下であり良好である。
【００３６】
バージン材に対する再生材混入比率は、送風機用羽根車の場合は特に耐熱クリープ性の要求される機能部品であり通常は３０％程度をＭＡＸとしている。バージン材と粉砕した再生材は、タンブラー（混合機）で混合して使用する。
【００３７】
また、鉄粉などを使用した時の耐水性を向上さすには、耐食性の表面処理コート処理材や表面処理コートをすることによって可能となる。尚、高密度樹脂の密度が３以下では、バランスウエイトの形状が大きくなり取り扱いにくい。送風機用羽根車として使用するときは、騒音面からバランスウエイトは、羽根に密着して回転時に抵抗になりにくい形状面の要求があり、形状、厚みの小さいものが望ましい。密度が１２以上では、小さくなるがバランスウエイトの衝撃性が低くなり、取付け時や取外し時に割れやすくなる。従って密度が３．０〜１２．０の範囲が好ましい。
【００３８】
表１、２に示す送風機用羽根車の実用性は、リサイクル性と送風機用羽根車完成品の高温連続運転と送風機用羽根車の破壊回転数を評価し、同時に回転時のバランスウエイトの外れ有無を確認して判断した。表１には、リサイクル性と高温連続運転のバランス変化量と破壊回転数を示す。
【００３９】
リサイクル性は、ハブと羽根とバランスウエイト６或いは７を粉砕・混練した場合の再生可能性から、同時粉砕ができて再生可能なものを○、従来例のように樹脂と金属とは相溶性が悪く分離しないと再生できないものは×とした。
【００４０】
尚、リサイクル時にバランスウエイトの高密度樹脂の材料が構成樹脂に１重量％未満混入しても大きな物性低下は生じない。引張り強度や曲げ強度は、９割以上の保持率を確保している。
【００４１】
また、バランスウエイト外れの確認は、破壊回転数試験において３５００ｒｐｍ時に外れないことを確認したもので、実施例では外れがない。尚、空気調和機の送風機用羽根車としての通常使用回転ではＭＡＸで１３００ｒｐｍ程度である。
【００４２】
また、本発明の実施例において高密度樹脂にＰＰ系樹脂、ＡＳ系樹脂、Ａ／ＥＰＤＭ／Ｓ系樹脂、ＡＳＡ系樹脂、ＰＡ系樹脂のいずれか樹脂を用いて説明したが、ポリカーボネイト（ＰＣ）樹脂やポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂でも同様に実施できる。
【００４３】
尚、本発明は送風送風機用羽根車を空気調和機用としたが温風暖房等を行う温風機器または暖房機器用にも利用でき、また本発明の技術は樹脂製の羽根車が使用される他の送風機分野で広く利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（ａ）本発明の一実施例における送風機用羽根車の外観図（ｂ）バランス調整に樹脂製のねじを用いた場合を示す図（ｃ）バランス調整に樹脂製の板バネを用いた場合を示す図
【図２】従来の送風機用羽根車の外観斜視図
【図３】従来の送風機用羽根車のハブ部の縦断面図
【符号の説明】
【００４５】
１    送風機用羽根車
２    ハブ
３    羽根
４    軸受け部
５    ねじ固定部
６、７    バランスウエイト
８    リブ
【図１】
2005054694.tif 000005
【図２】
2005054694.tif 000006
【図３】
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