(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状の主板と、前記主板の中央部を回転軸方向に突出させて成る凸状のハブと、前記主板の外周側平板部を基部とし前記ハブの突出方向に立設すると共に前記基部に開口を有する中空形状の複数の翼と、前記開口の周囲に前記主板から前記翼の立設方向と反対の方向に突出するように設けた翼用湯道と、を備え、前記中空形状の翼の外側と中空内側の立設面を中空内側に傾斜させ、前記翼の外側と前記中空内側を前記基部から先細り形状とし、前記開口の回転方向前方の周囲に位置する前記翼用湯道の突出高さを、前記開口の回転方向後方の周囲に位置する前記翼用湯道の突出高さよりも高くしたことを特徴とするターボファン。
【請求項２】
前記翼の肉厚をほぼ均等としたことを特徴とする請求項１記載のターボファン。
【請求項３】
前記中空形状の翼の外側と中空内側の立設面を回転軸に対し所定の傾斜角度θで中空内側に傾斜させるとし、前記所定の傾斜角度θのそれぞれを１°≦θ≦３°の範囲としたことを特徴とする請求項１または請求項２記載のターボファン。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のターボファンと、熱交換器とを備え、前記ターボファンによって吸込口から吸込んだ空気を前記熱交換器で冷媒と熱交換して吹出口から吹出すように構成したことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、熱可塑性樹脂にて成形されるターボファン及びターボファンを搭載した空気調和機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の熱可塑性樹脂にて成形されるターボファンは、注入した樹脂の湯道で構成されるリブによってターボファンの剛性を確保することで、肉厚を薄くして軽量化を図るものがあった（例えば、特許文献１参照）。
また、翼と主板の交差部に凹所を設けることで材料を低減し、コスト低減を図るものもあった（例えば、特許文献２参照）。
また、複数の翼の断面形状をシュラウドから主板へ向け徐々に肉厚が厚く拡大される相似形状とし、各翼の隣接距離をシュラウドから主板へ向け徐々に狭くすることで、ターボファンの吹出口にてシュラウドから主板で吹出流れの放出渦に時間差を生じさせ、騒音共振等を防止し低騒音化を図るものもあった（例えば、特許文献３参照）。
また、羽根を中空で翼厚の大きな翼形として、成形時の冷却硬化時間の短縮と冷却硬化時の変形歪み防止し、且つ、プラスチック材料の削減を図るものもあった（例えば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１３１６２５号公報（第３、４頁、図１、図３）
【特許文献２】実開平４−１１６６９８号公報（第１頁、図１）
【特許文献３】特許第３５４４３２５号公報（第７〜９頁、図５、図６）
【特許文献４】実開平４−１１６６９９号公報（第１頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の特許文献１によるターボファンでは、主板の薄肉化のための補強と樹脂の湯道を兼ねて成形性を向上するリブを設けているのであるが、成形時にリブから流れ出た樹脂が合流する樹脂合流部の強度は弱くなる。即ち、隣り合うリブからほぼ同じ距離のところが樹脂合流部となり、この部分で強度が弱い。この従来装置では、ブレードの先端部の近傍を通り径方向に伸びるブレード先端側リブと、ブレードの後端部の近傍を通り径方向に伸びるブレード後端側リブと、ブレード先端側リブとブレード後端側リブとを連結する連結リブと、ブレード補強リブを設け、これらのリブに対して１つの樹脂注入口から樹脂を注入する構成である。
樹脂注入口から注入された樹脂が各リブに流れる際、ブレード先端側リブ及びブレード後端側リブでは回転中心側と外周側の径方向で２方向に流れ、連結リブでは径方向成分と周方向成分とを有する方向に流れ、ブレード補強リブでは連結リブと反対の方向に流れる。即ち、１つの注入口から注入された樹脂は、径方向に伸びる複数のリブを流れ、このリブから流れ出た樹脂が互いに当接して樹脂合流部を形成することになる。樹脂合流部は、隣接する樹脂注入口から流れ出た樹脂との間にも形成されるため、ターボファン全体として樹脂合流部が数多くできてしまい、ターボファンの強度の向上に限界があった。また、通常、回転軸近くの主板の凸部に複数のモータ冷却用の穴が設けられるのであるが、樹脂合流部が強度の低い開口部であるモータ冷却穴を通る場合には、さらに強度が低くなってしまう。例えば、輸送時などにターボファンに対して回転軸に平行な方向の衝撃が付加されるとモータ冷却穴やその周辺の樹脂合流部で亀裂を生じ、この強度の低い部分が連結していると、生じた亀裂が広がるという問題点があった。また、この湯道の構成では樹脂合流部がファンの外周端にまで伸びる部分もあり、樹脂合流部で生じた亀裂が外周端にまで伸びて破断しやすく、製品品質が低下するという問題点があった。
【０００５】
また、翼と主板の交差部に凹所を設けた特許文献２に示された構成では、ターボファンが回転する際に主板表面に沿った流れが生じ、この主板表面の流れが凹所の上流側端のコーナＲを離脱後、下流側端のコーナＲに衝突し、圧力変動より異音を発生するという問題点があった。
【０００６】
また、特許文献３に示されたターボファンでは、翼が中空構造ではなく、さらに翼の各所で大幅に厚さの差があるので、成形時に翼各所で温度差が生じてしまう。このため、湯回りムラによって空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化（以下、ヒケと称する）が発生し、成形性が悪化するという問題点があった。また、翼全体が樹脂で形成されるので、中空形状の翼と比較すると多くの樹脂が必要でありファン重量及びコストが高くなる。さらに、これにつれて搭載される空気調和機も重くなり、作業者の運搬性が悪いという問題点があった。
【０００７】
また、特許文献４に掲載された遠心ファンは、翼厚の大きい中空羽根としているが、翼厚が厚すぎるとファンの空気の通過面積が縮小するため、通過風速の増加により騒音が大きくなる可能性がある。また、回転軸に垂直な翼断面がすべて同じであり、射出成形する際の成形型から翼を抜く場合に抜き勾配がなく、樹脂が成形型に着いて割れてしまう恐れがあるという問題点があった。
【０００８】
この発明は上述のような問題点を解消するためになされたもので、熱可塑性樹脂にて成形するターボファンの成形性の向上と強度向上を図ることで、運搬時などの破断を防止でき、信頼性の高いターボファン及びターボファンを搭載した空気調和機を得ることを目的とする。
また、低騒音化を図ることのできるターボファン及びターボファンを搭載した空気調和機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るターボファンは、円盤状の主板と、前記主板の中央部を回転軸方向に突出させて成る凸状のハブと、前記主板の外周側平板部を基部とし前記ハブの突出方向に立設すると共に前記基部に開口を有する中空形状の複数の翼と、前記開口の周囲に前記主板から前記翼の立設方向と反対の方向に突出するように設けた翼用湯道と、を備え、前記中空形状の翼の外側と中空内側の立設面を中空内側に傾斜させ、前記翼の外側と前記中空内側を前記基部から先細り形状とし、前記開口の回転方向前方の周囲に位置する前記翼用湯道の突出高さを、前記開口の回転方向後方の周囲に位置する前記翼用湯道の突出高さよりも高くしたものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、樹脂合流部がモータ冷却穴に連結しないので、衝撃に対してファンが破断するのを防ぐことができる。このため強度を向上でき、信頼性の高いターボファンが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るターボファンを示す平面図（図１（ａ））、及び側面から見た説明図（図１（ｂ））である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るターボファンを示す斜視図である。
【図３】この発明の実施の形態１に係るターボファンを示す説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１に係るターボファンを拡大して示す説明図である。
【図５】この発明の実施の形態１に係り、図４のＨ１−Ｈ２線断面を示す説明図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係り、図１（ｂ）のＯ−Ｏ１−Ｏ２−Ｏ３での断面を拡大して示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１に係り、ファンの成形工程を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１に係り、ハブ用湯道９ａの最大肉厚ｔ１と主板２の他の部分の最小肉厚ｔ０との比率ｔ１／ｔ０に対する成形時間（樹脂注入から冷却し取出しまでの時間）を示すグラフである。
【図９】この発明の実施の形態１に係り、翼用湯道９ｂの最大肉厚ｔ２と主板２の他の部分の最小肉厚ｔ０との比率ｔ２／ｔ０に対する成形時間（樹脂注入から冷却し取出しまでの時間）を示すグラフである。
【図１０】この発明の実施の形態１に係る翼を示す説明図であり、ファンの翼１枚を示す側面（図１０（ａ））、図１０（ａ）のＺ−Ｚ線における横断面（図１０（ｂ））を示す。
【図１１】この発明の実施の形態１に係る翼を示す説明図であり、図１０（ｂ）のＹ−Ｙ線における縦断面を示す。
【図１２】翼の外側と中空内側の立設面を中空内側に回転軸に対して傾斜角度θで傾斜させ、傾斜角度θを変化させたときのファンの成形時間（ｓｅｃ）と騒音値（ｄＢ）を示すグラフである。
【図１３】この発明の実施の形態１によるターボファンに係り、他の湯道構成で成形されたターボファンを示す下面図である。
【図１４】この発明の実施の形態１によるターボファンに係り、さらに他の湯道構成で成形されたターボファンを示す下面図である。
【図１５】この発明の実施の形態１に係り、別の構成例のターボファンを下面から見た斜視図である。
【図１６】この発明の実施の形態１に係り、ターボファンの一部を拡大して示す部分斜視図である。
【図１７】この発明の実施の形態１に係る翼を示す説明図であり、ファンの翼１枚を示す側面（図１７（ａ））、図１７（ａ）のＺ−Ｚ線における横断面（図１７（ｂ））を示す。
【図１８】この発明の実施の形態１に係る翼を示す説明図であり、図１７（ｂ）のＹ−Ｙ線における縦断面（図１８（ａ））及び図１８（ａ）の一部を拡大して示す説明図（図１８（ｂ））である。
【図１９】この発明の実施の形態１に係り、ターボファンの下面の一部を示す説明図である。
【図２０】この発明の実施の形態１に係り、中空構造の翼開口部３ｂの最大開口幅直径Ｆに対する翼前方湯道９ｂａと翼後方湯道９ｂｂとの高さの差△ｔの比と同一風量における騒音値の関係を示したグラフである。
【図２１】この発明の実施の形態１に係り、設置した部屋から見た空気調和機の斜視図である。
【図２２】この発明の実施の形態１に係り、空気調和機を示す縦断面図である。
【図２３】この発明の実施の形態１に係り、空気調和機を示す水平断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１に係るターボファン（以下、単にファンと称する）を図に基づいて説明する。
図１（ａ）はこの実施の形態に係るファンをシュラウド側から見た平面図で、一部シュラウドを切り欠いて翼を示す。図１（ｂ）は図１（ａ）の側面からみた説明図であり、図に向かって左半分は側面、右半分は図１（ａ）のＯ−Ｏ１−Ｏ２−Ｏ３での縦断面を示す。また、図２はこの実施の形態に係るファンの下面、即ちシュラウドと反対側から見た斜視図である。
【００１３】
図１及び図２に示すように、ファン１は円盤状の主板２で構成され、主板２の中央部は回転軸方向に突出した凸形状を成し、凸部で囲まれた空間にモータ（図示せず）が配置される。この凸部をハブ２ａと称する。また、ハブ２ａの中心部、即ち主板２の中心部にはボス２ｃが形成され、この部分にモータのシャフトが固定される。モータが設置される部分を主板２のファン外部側と称し、これとは反対側のファン内部側の外周側平板部には複数枚、例えば７枚の翼３が設けられる。主板２のボス２ｃに接続する部分は強度を確保するためにハブ上部厚肉部２ｄを設け、ハブ２ａの傾斜面の肉厚ｔ０より厚肉とする。
【００１４】
また、翼３は主板２の外周側平板部を基部とし、この基部の翼開口部３ｂからハブ２ａの突出方向に立設する袋状の中空形状である。基部において、翼内周側端部３ａと翼外周側端部３ｃの間に翼開口部３ｂが位置し、翼開口部３ｂの中心線３ａ−３ｃと主板２の半径とは所定角度、例えば４５°程度の角度で交わるように配設される。そして、図１（ａ）のように複数の翼３を、回転軸に対して周方向取付ピッチ角度σ１、σ２、σ３、…σ７が少なくとも一部異なる不等ピッチとなるように配置する。図１（ａ）では例えばσ１＝σ４＜σ３＝σ６＝σ７＜σ２＝σ５とした。
【００１５】
ファン１はモータによって駆動され、回転中心Ｏを中心に矢印Ｄ方向に回転する。シュラウド４は図１（ｂ）に示すようにファン１の外周に設けられ、図１（ｂ）における上方から各翼３に固着されている。
【００１６】
ハブ２ａ近傍にはシュラウド４と主板２に挟まれてファン内部風路６が形成され、モータが配置される側のハブ２ａにはファン外部側風路７が構成される。ハブ２ａには回転中心Ｏの回りに、回転中心Ｏからほぼ等距離の位置に複数の開口からなるモータ冷却穴５を有し、ファン内部風路６とファン外部側風路７を連通する。図１（ａ）においてモータ冷却穴５は例えば７個設け、それぞれ１つの翼内周側端部３ａと回転中心Ｏを結ぶ直線Ｏ−３ａ上に配設されている。ここで、複数のモータ冷却穴５の周方向取付ピッチ角度γ１、γ２、γ３、…γ７も翼３と同様、少なくとも一部異なる不等ピッチとなるように形成されている。ここではモータ冷却穴５の周方向取付ピッチ角度γ１、γ２、γ３、…γ７を、翼３の周方向取付ピッチ角度σと同様、例えばγ１＝γ４＜γ３＝γ６＝γ７＜γ２＝γ５とした。
【００１７】
主板２と翼３は、例えばＡＢＳやＡＳＧなどの熱可塑性樹脂（以下、単に樹脂と記す）にて一体成形される。図２において、１０は主板２及び翼３を成形する時、樹脂を注入するために用いた樹脂注入口の跡であり、主板２のハブ２ａと平坦部との間の折り曲げ部近傍で、且つ平坦部の翼内周側端部３ａ近傍にあり、ここでは、樹脂注入口１０と称する。また、ファンには成形時に樹脂の通り道となる湯道９が形成され、成形型では樹脂が通り易いように主板２の主な部分よりも厚さ方向に大きな空間となっている部分であるが、完成品であるファンでは湯道９の樹脂が固まって残り、主板２の湯道以外の部分の最小肉厚ｔ０よりも肉厚が厚くなっている。
【００１８】
湯道９の１つは成形時にハブを形成するハブ用湯道９ａである。このハブ用湯道９ａは、例えばハブ２ａに放射状に７本設けられており、樹脂注入口１０から回転中心Ｏへ向かって伸び、ファン半径方向にモータ冷却穴５近傍まで他の湯道と交差することなく直線状に延出する。ハブ用湯道９ａはハブ２ａの傾斜面での最小肉厚ｔ０よりも厚くし、所定肉厚ｔ１（＞ｔ０）とする。また、ハブ用湯道９ａのファン中心側端部近傍にはモータ冷却穴５を配置し、他方のハブ用湯道９ａのファン外周側端部近傍には翼３の翼内周側端部３ａが配置されるように構成する。さらに、直線状のハブ用湯道９ａの幅方向中心線１１はモータ冷却穴５上を通過するように配置し、翼の内周側端部３ａ、樹脂注入部１０、ハブ用湯道９ａ、及びモータ冷却穴５が、回転中心Ｏを始点とした径方向に延びる略直線上に位置するようにそれぞれ配設する。この実施の形態では翼３の周方向の取付ピッチ角度σを不等ピッチとしたので、モータ冷却穴５、ハブ用湯道９ａ、及び樹脂注入口１０も同様に回転中心Ｏに対して不等ピッチで構成される。なお、翼３の取付ピッチ角度σが等ピッチの場合には、モータ冷却穴５、ハブ用湯道９ａ、及び樹脂注入口１０の周方向取付ピッチ角度も同様に等ピッチとなる。
【００１９】
また、中空形状の翼３の基部である主板２の外周側平板部には、翼開口部３ｂの周囲に翼用湯道９ｂを形成する。翼用湯道９ｂは成形時に樹脂を流入させることで翼３を形成する湯道であり、ハブ用湯道９ａと同様、主板２の外周側平板部の肉厚ｔ０よりも厚くし、所定肉厚ｔ２（＞ｔ０）とする。連結湯道９ｃはハブ用湯道９ａと翼用湯道９ｂとを連結する湯道である。連結湯道９ｃは、例えばハブ用湯道９ａと同様の肉厚ｔ１で構成し、幅はハブ用湯道９ａ及び翼用湯道９ｂよりも小さい湯道とする。
【００２０】
ファン１がＤ方向に回転すると、シュラウド４によって周囲の空気が翼３へ誘導されてシュラウド４の内側に吸込まれ、ファン内部風路６を通って図２の矢印Ｅ１に示すようにファン外周の翼３の間から吹出す。この時、ファン内部風路６はモータが取り付けられるファン外部風路７に比べて負圧となる。そこで、図１（ｂ）、図２に示すように、ファン内部風路６とファン外部風路７間を連通するモータ冷却穴５を通って、ファン１から吹出された流れの一部Ｅ２がハブ２ａとの摩擦により旋回しながらファン外部風路７に流れ込む。そして、モータ冷却穴５を通って負圧のファン内部風路６へ流れる。ハブ２ａに囲まれたファン外部風路７側にはボス２ｃでファン１と固定されてモータが配設されており、気流Ｅ２によってモータは冷却される。
【００２１】
このような構成のターボファンを樹脂で一体成形する際、ファン形状の空間を有する成形型に、複数の樹脂注入口１０から樹脂を注入する。樹脂注入口１０から注入された樹脂は、肉厚が厚い部分である湯道９に導かれ、ファン全体に流れて主板２及び翼３は一体に形成される。図３はファンを下面から見た説明図である。ハブ用湯道９ａは中心側端部９ａ１からファン外周側端部９ａ２間に設けられた湯道であり、モータ冷却穴５がファン中心側端部９ａ１の近傍に配置され、翼内周側端部３ａがファン外周側端部９ａ２の近傍に配置される。
樹脂の一部はハブ用湯道９ａを流動したのち、主板のハブ２ａに流れてこの部分を形成する。また、他の一部は連結湯道９ｃから翼用湯道９ｂに流れ、翼３及び翼３周辺の主板２に流れてこの部分を形成する。このときの樹脂の流れを図３の矢印Ｂに示す。それぞれの湯道９を通って矢印Ｂのように樹脂が成形型に流れ出し、隣り合う湯道９から流れ出た樹脂は、湯道９からほぼ等距離の樹脂合流部で当接して合流する。この樹脂合流部を点線Ａで示す。
【００２２】
樹脂注入口１０から注入されてハブ用湯道９ａに導かれる樹脂は、径方向に回転中心Ｏに向かって一方向にスムーズに流れる。さらにハブ用湯道９ａを流れる樹脂は隣り合うハブ用湯道９ａに向かって流れて、隣り合うハブ用湯道９ａの間に樹脂合流部Ａが形成される。モータ冷却穴５は樹脂合流部Ａを避けるように配置されているので、モータ冷却穴５の近傍にできる樹脂合流部Ａは、モータ冷却穴５に連結して形成されるのではなく、隣り合うモータ冷却穴５の間に形成される。
衝撃に対し強度が低い開口であるモータ冷却穴５に樹脂合流部Ａが連結していないので、モータ冷却穴５と樹脂合流部Ａに接続した亀裂が生じるのを防止でき、成形されたファン１の強度を向上することができる。従って、輸送時などにファン１の回転軸方向、例えば図１（ｂ）の上下方向に衝撃が付加されモータ冷却穴５の周辺に万一亀裂を生じても、生じた亀裂が主板２の径方向に伸びるのを防止できる。このことで、ファン１が破断してしまうのを防止でき、ファン１の衝撃に対する信頼性を向上できる。
特に、この実施の形態では、ハブ用湯道９ａの延長線上にモータ冷却穴５を設けることで、確実にモータ冷却穴５の近くに樹脂合流部Ａが形成されるのを避けることができる。
【００２３】
また、湯道９が複雑に分岐した構成ではなく、樹脂注入口１０でハブ用湯道９ａと連結湯道９ｃの２方向に分岐し、連結湯道９ｃと翼用湯道９ｂの接続部で２方向の翼用湯道９ｂに分岐する。前述のように樹脂合流部Ａでは強度が弱いので、形成される樹脂合流部Ａの数や長さを極力少なくまた短くするのが好ましい。この実施の形態による湯道９の構成では、１つの樹脂注入口１０から注入される樹脂同士で樹脂合流部Ａを形成することはなく、隣り合う樹脂注入口１０から注入される樹脂と当接する部分で樹脂合流部Ａが形成される。このため、全体として樹脂合流部Ａの数を少なくできる。このように、湯道９を比較的単純に構成しており、樹脂が湯道９に沿って流れやすくなり、ヒケの発生を低減して成形性を向上できる。
【００２４】
さらに、この実施の形態に係るファンでは、樹脂合流部Ａは点線で示すように、一端はボス２ｃに当接し、隣り合うモータ冷却穴５の間を通って径方向に伸び、他端は翼３の中央に当接している。従来のように樹脂合流部Ａがそのまま外周端に伸びる構成では、樹脂合流部Ａに沿って亀裂が生じた場合に、亀裂はファン１の外周端まで伸び、分割切断される可能性もあった。これに対し、この実施の形態では主板２に形成される樹脂合流部Ａの外周側端部が翼用湯道９ｂに当接するように構成される。このため、主板２に形成される樹脂合流部Ａを短くでき、強度の弱い個所を短くできることで、強度的に信頼性の高いファン１が得られる。また、輸送時などに、樹脂合流部Ａ付近に亀裂を生じ、万一樹脂合流部Ａに沿って亀裂が拡大したとしても、樹脂合流部Ａの外周側端部が肉厚の厚い翼用湯道９ｂに当接しているので、この部分で亀裂が止まる。さらには翼用湯道９ｂで亀裂が止まらなかった場合、翼用湯道９ｂに接続して軸方向に高さを有する翼３全体が強度部材になる。このため、ファン１が完全に分割切断されてしまうのを防止でき、衝撃に対する信頼性を向上できる。
【００２５】
樹脂合流部Ａと湯道９の構成について、以下にさらに詳しく述べる。翼３の枚数・形状・半径に対する角度、湯道９の形状・構成、樹脂注入口１０の位置、モータ冷却穴５の形状・位置などを、上記のように、樹脂合流部Ａの一端をボス２ｃに当接し、隣り合うモータ冷却穴５の間を通って径方向に伸び、他端は翼３の中央に当接するように構成すれば、衝撃に対して信頼性の高いファン１が得られる。
図４は図３の一部を拡大して示す説明図、図５は図４のＨ１−Ｈ２線断面図を示す説明図である。樹脂注入口１０は、例えばハブ用湯道９ａの連結湯道９ｃに近い位置に設けられており、ここで、例えば２つの隣り合う樹脂注入口１０ｍ、１０ｎについて述べる。樹脂注入口１０ｍはハブ用湯道９ａｍ、翼用湯道９ｂｍ、連結湯道９ｃｍに接続し、ここから樹脂を注入して翼３ｍ及びこの周辺の主板２を成形する。一方、樹脂注入口１０ｎはハブ用湯道９ａｎ、翼用湯道９ｂｎ、連結湯道９ｃｎに接続し、ここから樹脂を注入して翼３ｎ及びこの周辺の主板２を成形する。主板２に立設する翼３の肉厚は所定肉厚ｔ３（＞ｔ０）とし、翼３の全体でほぼ均等とする。
【００２６】
翼３ｍは翼３ｎよりもファン回転方向（矢印Ｄ方向）の前方に位置するとした場合、２つの翼３ｍ、３ｎの間にできる樹脂合流部Ａがファン外周端に接続しないようにするには、領域Ｌの部分を形成する樹脂を樹脂注入口１０ｎから注入された樹脂で成形するように構成すればよい。特に、翼３ｍの翼外周側端部の平板部３ｃｍｔ付近を形成する樹脂を樹脂注入口１０ｍで注入された樹脂ではなく樹脂注入口１０ｎで注入された樹脂とすれば、ハブ用湯道９ａｎ、９ａｍ間に形成される樹脂合流部Ａは確実に翼３ｍに当接する。そのためには、翼外周側端部の平板部３ｃｍｔに流れてくる樹脂の流路長さにおいて、樹脂注入口１０ｍからの距離よりも樹脂注入口１０ｎからの距離の方が短くなるように、湯道９を構成すればよい。
【００２７】
具体的には、翼３の枚数・形状、湯道９の形状・構成、樹脂注入口１０の位置、モータ冷却穴５の形状・位置、樹脂注入速度などを設定して、例えばシミュレーションすることで、成形する際にファンのどの部分に樹脂合流部Ａができるかを検討できる。そして、シミュレーションで得られた樹脂合流部Ａが、一端はボス２ｃに当接し、隣合うモータ冷却穴５間のハブ２ａを通り、他端は翼用湯道９ｂに当接するように構成すればよい。
【００２８】
上記のように、円盤状の主板２と、主板２の中央部を回転軸方向に突出させて成る凸状のハブ２ａと、主板２の外周側平板部を基部としハブ２ａの突出方向に立設する複数の翼３と、ハブ２ａに複数設けられ、ハブ２ａが囲む凸状の空間に配置されるモータを冷却するモータ冷却穴５と、ハブ２ａに放射状に設けられ成形時に樹脂を流入させることでハブ２ａを形成する複数のハブ用湯道９ａと、成形時に隣り合うハブ用湯道９ａから流れ出た樹脂が当接して形成される樹脂合流部Ａと、を備え、モータ冷却穴５は樹脂合流部Ａを避けるように配置されたことにより、衝撃に対して信頼性の高いターボファンが得られる効果がある。
【００２９】
また、ハブ２ａに複数設けられるモータ冷却穴５は、ハブ用湯道９ａを回転中心Ｏ側へ延長した部分に配置されたことで、衝撃に対し強度が低いモータ冷却穴５と樹脂合流部Ａとが連結することが確実にないように構成でき、衝撃に対する信頼性の高いファンが得られる。
【００３０】
また、ハブ用湯道９ａを回転中心Ｏの回りに放射状に直線で形成したことで、回転中心周辺のボス２ｃまで樹脂を流れやすくでき、成形性を向上できる。
【００３１】
また、樹脂の通り道となる湯道９を、ハブ用湯道９ａと翼用湯道９ｂに分離して形成し、この湯道９ａ、９ｂを連結する連結湯道９ｃを設け、さらに湯道９ａ、９ｂ、９ｃのいずれか１箇所に設けた樹脂注入口１０から樹脂を注入する構成である。即ち、ハブ用湯道９ａと翼用湯道９ｂに流入する樹脂の少なくとも一方は連結湯道９ｃを介して流れることになる。このため、連結湯道９ｃの幅や肉厚の設定に応じて、ハブ用湯道９ａに流れる樹脂の量と翼用湯道９ｂに流れる樹脂の量のバランスを調整できる。このハブ用湯道９ａと翼用湯道９ｂに流れる樹脂の注入量をうまく調整することで、湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止しでき、強度悪化を防止できる。
この実施の形態では、樹脂注入口１０をハブ用湯道９ａに直接設けているが、翼用湯道９ｂに樹脂注入口１０を設けてもよい。また、連結湯道９ｃに設けてもよい。連結湯道９ｃに樹脂注入口１０を設ける場合には、樹脂注入口１０とハブ用湯道９ａの間の湯道の肉厚や幅と、樹脂注入口１０と翼用湯道９ｂの間の湯道の肉厚や幅とを必要とする樹脂の流量に応じて差をつけることにより、樹脂の量のバランスを調整できる。
【００３２】
また、翼３を中空形状とし、開口３ｂの周囲に翼用湯道９ｂを設けたので、中空形状によって軽量化できると共に、翼３を成形する際に樹脂が成形型全体に回りやすくなることで翼３の薄肉化も可能となり、さらに軽量化できる。軽量化によりファン１の回転中心に対しファン外周部での重量が軽量化されることから、回転時の遠心力が軽減され翼３の基部である主板付け根に付加される応力が低減される。この結果、ファン１の強度向上が可能であり、回転時の破損を防止できる。また、翼用湯道９ｂの部分は樹脂として成形体に残るので、応力集中する翼３と主板２の接合部の肉厚が翼用湯道９ｂによって増加できる。このように、翼用湯道９ｂによって樹脂流動性を向上して成形性を向上でき、且つターボファンの強度を向上できる。
【００３３】
また、上記のように、ハブ２ａに放射状に複数設けられ、成形時に樹脂を流入してハブ２ａを形成するハブ用湯道９ａと、翼３各々の基部の周囲に設けられ、成形時に樹脂を流入して翼３を形成する翼用湯道９ｂと、ハブ用湯道９ａ各々とその近くに位置する翼用湯道９ｂを連結する連結湯道９ｃと、を備えたことで、湯道９が、回転中心側から径方向に主板２の外周まで連結して形成される。このため、樹脂注入口１０から注入された樹脂の主な流動方向において、回転中心に向かう樹脂と外周側に向かう樹脂とに分かれた後は、逆方向に流れることなく、湯道９を流れながら周辺の主板２に流れていく。
このように、樹脂の流れ方向が比較的単純になるので、樹脂合流部Ａが形成される部分を明確に予測できる。また、スムーズに樹脂を流すことができ、成形性を向上でき信頼性の高いファン１が得られる効果がある。さらに、樹脂合流部Ａの距離を短くでき、ターボファンの強度悪化を防止できる。
【００３４】
また、従来のように一つの樹脂注入口から注入した樹脂によっても樹脂合流部が形成される構成に比べ、この実施の形態では樹脂合流部Ａの数を少なくでき型設計が簡易化できるとともに、湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止できる。
【００３５】
図６は図１（ｂ）の一部を拡大して示す説明図である。図に示すように、この実施の形態に係るファンでは、ファン外部風路７のハブ２ａを構成する壁面には、肉厚ｔ１であるハブ用湯道９ａが肉厚ｔ０であるハブ２ａから、ファン外部風路７側へ肉厚差（ｔ１−ｔ０）だけ突出している。そして、ハブ用湯道９ａの回転中心側の延長線上にモータ冷却穴５が配置されている。このため、ハブ用湯道９ａが導風板として働き、モータ冷却穴５へ向かう気流Ｇを誘起する。ハブ用湯道９ａが気流Ｇに対して導風板となることで、ハブ２ａで囲まれた部分に配設されるモータの表面に流れる空気流を増加させ、モータの冷却を促進する。通常、モータの温度上昇に対し、ある温度以上になるとモータへの通電を停止するという温度保護制御がなされているが、モータの冷却を促進することで温度保護制御が実行されることなく効率よく運転できる。さらにモータが高温になることによるモータの破損も防止できる。
【００３６】
このように、ハブ用湯道９ａは、ハブ２ａの主板２の面からモータ配置側であるファン外部風路７側に突出していることにより、モータの表面に流れる空気流を増加してモータの冷却を促進でき、信頼性の高いターボファンが得られる効果がある。
【００３７】
また、この実施の形態に係るファンの形状は、翼３と翼用湯道９ｂとハブ用湯道９ａと連結湯道９ｃとモータ冷却穴５で構成した組を回転軸Ｏを中心として放射状に複数組設けている。即ち、一つの翼３に対して、樹脂注入口１０、ハブ用湯道９ａ、翼用湯道９ｂ、連結湯道９ｃ、モータ冷却穴５の配置が、ファン１を構成する全ての翼３に対してほぼ同等である。従って、複数の樹脂注入口１０からほぼ同量の樹脂を注入すれば、円盤状のファン１全体にわたって同様の方向に樹脂が流れて同様の成形条件で成形できる。このため、成形によって完成したファンは、全体として湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止でき、強度的に信頼性の高いターボファンが得られる効果がある。
また、例えば周方向ピッチを変化させたりしたことで、翼３と翼用湯道９ｂとハブ用湯道９ａと連結湯道９ｃとモータ冷却穴５で構成した組ごとに必要な樹脂の量が異なる場合には、その量に応じて樹脂注入口１０から注入する樹脂の量を変化させれば、同様の成形条件で成形でき、上記と同様の効果を奏する。
【００３８】
また、モータ冷却穴５とハブ用湯道９ａを同数設けたことで、モータ冷却穴５に対する翼３の配置関係を、ファン１を構成するモータ冷却穴５に対してほぼ同様にできる。このため、ファン外部風路７からファン内部風路６へモータ冷却穴５を通り流出する乱れた流れＥ２が、そのモータ冷却穴５に最も近いハブ用湯道９ａと連結している翼用湯道９ｂで形成される翼３の後方に流れていく。即ち、モータ冷却穴５から流出する乱れた流れＥ２のそれぞれは、翼３と翼３の間に流れ、互いに直接衝突することがないので、圧力変動を大きく受けることなく、低騒音化可能なターボファンが得られる。
なお、ここでは、モータ冷却穴５とハブ用湯道９ａを同数設けているが、モータ冷却穴５の数がハブ用湯道９ａより少なくてもよい。例えば全てのハブ用湯道９ａの回転中心Ｏ側にモーター冷却穴５を設けていなくてもよい。モータ冷却穴５をハブ２ａの樹脂合流部Ａを避ける位置で、かつ回転中心Ｏに対して均等な位置に設けることで、強度的に信頼性が高く、且つ、ある程度均等な成形条件で成形でき、全体として湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止できるターボファンが得られる。もちろん、モータ冷却穴５とハブ用湯道９ａを同数設けたことで、さらに均等な成形条件で成形できることにより、信頼性の高いターボファンが得られる。
【００３９】
また、このファンの形状は図１に示したように、翼３と翼用湯道９ｂとハブ用湯道９ａと連結湯道９ｃとモータ冷却穴５で構成した組を回転軸Ｏを中心として放射状に複数組設け、隣り合う組との成す角度のうち少なくとも１つの角度を他の角度と異なるように構成している。これにより、モータ冷却穴５から外部へ放出される乱れＥ２及び翼３から吹出される流れＥ１が周期性を持つことを防ぐ。このためファンの回転数に起因する騒音を防止でき、聴感上静粛が保たれる。
【００４０】
このように、翼３と翼用湯道９ｂとハブ用湯道９ａと連結湯道９ｃとモータ冷却穴５で構成した組を回転軸を中心として放射状に複数組設けたことにより、一つの翼３に対して、樹脂注入口１０、ハブ用湯道９ａ、翼用湯道９ｂ、モータ冷却穴５の配置がほぼ同等であるので、成形条件が同等にでき、湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止でき、強度的に信頼性の高いターボファンが得られる。
また、翼３と翼用湯道９ｂとハブ用湯道９ａと連結湯道９ｃとモータ冷却穴５で構成した組において、隣り合う組との成す角度のうち少なくとも１つの角度を他の角度と異なるように構成したことにより、騒音を低減できる効果が得られる。
【００４１】
また、モータ冷却穴５をハブ用湯道９ａと同じ数だけ設ければ、モータ冷却穴５と翼３の配置関係を同等にでき、ファン外部風路７からファン内部風路６へモータ冷却穴５を通って流出する流れＥ２を、スムーズに翼間を通って外部に流すことができ、騒音を低減でき、さらに成形性がよいという効果を奏する。
【００４２】
ここで、図７に基づいてファンの成形工程について説明する。図７はファンの成形工程を示すフローチャートである。図１〜図６に示す形状のファン１を成形する成形型を固定し（ＳＴ１）、熱可塑性樹脂を樹脂注入口１０から注入する（ＳＴ２）。注入された樹脂は、ハブ用湯道９ａ、連結湯道９ｃ、翼用湯道９ｂを流れ、さらに湯道９から主板２や翼３に広がって流れる。樹脂はほぼ数ｍｓｅｃでファン全体に充填される。次に冷却して熱可塑性樹脂を硬化させ（ＳＴ３）、完全に硬化した後、離型して成形したファン１を取り出す（ＳＴ４）。この後、ファン１の吸込み側にシュラウド４を固着する（ＳＴ５）。さらにこの後モータのシャフトを取り付けるなどの工程に進む。
【００４３】
次にファン１を構成する樹脂の各部の肉厚について説明する。
図５、図６に示すように、主板２の湯道９を除く部分の最小肉厚をｔ０、ハブ用湯道９ａの肉厚をｔ１、中空形状の翼開口部３ｂの周囲に形成した翼用湯道９ｂの肉厚をｔ２、中空形状の翼３の肉厚をｔ３とする。少なくとも肉厚ｔ１、ｔ２、ｔ３を肉厚ｔ０よりも厚くする。湯道９は、成形時の誤差や角部分がＲを有する形状になったりする場合もあるが、肉厚が最大の部分を湯道９の肉厚とする。また、湯道９の肉厚は図に示すように主板２の肉厚と主板面から突出した部分を含んだ部分とする。
図８はハブ用湯道９ａの肉厚ｔ１と主板２の湯道以外の部分の最小肉厚ｔ０の比率ｔ１／ｔ０に対する成形時間を示すグラフであり、横軸にｔ１／ｔ０、縦軸に成形時間（ｓｅｃ）を示す。ここで、形成時間とは図７に示すフローチャートにおけるＳＴ２〜ＳＴ４にかかった時間を示し、樹脂注入から冷却後、取り出しまでの時間である。
【００４４】
図８のグラフに示すように、ｔ１／ｔ０が１．０以下、即ちハブ用湯道９ａの肉厚ｔ１が主板２の湯道以外の部分の最小肉厚ｔ０と同等以下の場合には、湯道９ａの方が薄肉で樹脂の回りが悪く、樹脂が成形型全体に回るのに時間がかかり成形時間が増加してしまう。また、ｔ１／ｔ０が２．０より大きく、即ちハブ用湯道９ａの肉厚ｔ１を主板２の湯道以外の部分の最小肉厚ｔ０の２倍よりも厚くした場合には、樹脂の冷却に時間がかかり取出しまでの時間が長くなる。その結果、１．１≦ｔ１／ｔ０≦２の範囲であれば、少なくとも同一肉厚（ｔ１／ｔ０＝１．０）の場合に比べて成形時間を短縮することができる。成形時間を短縮することで、生産量を増加でき、さらに成形機でかかる電気代の低減も可能となり、省エネルギー化を図ることができる。
【００４５】
図９は翼用湯道９ｂの肉厚ｔ２と主板２の湯道以外の部分の最小肉厚ｔ０の比率ｔ２／ｔ０に対する成形時間を示すグラフであり、横軸にｔ２／ｔ０、縦軸に成形時間（ｓｅｃ）を示す。ここで、形成時間とは図７に示すフローチャートにおけるＳＴ２〜ＳＴ４にかかった時間を示し、樹脂注入から冷却後、取り出しまでの時間である。
図９のグラフに示すように、ｔ２／ｔ０が１．０以下、即ち翼用湯道９ｂの肉厚ｔ２が主板２の湯道以外の部分の最小肉厚ｔ０と同等以下の場合には、湯道９ｂの方が薄肉で樹脂の回りが悪く、樹脂が成形型全体に回るのに時間がかかり成形時間が増加してしまう。また、ｔ２／ｔ０が２．０より大きく、即ち翼用湯道９ｂの肉厚ｔ２を主板２の湯道以外の部分の最小肉厚ｔ０の２倍よりも厚くした場合には、樹脂の冷却に時間がかかり取り出しまでの時間が長くなる。その結果、１．１≦ｔ２／ｔ０≦２の範囲であれば、少なくとも同一肉厚（ｔ２／ｔ０＝１．０）の場合に比べて成形時間を短縮することができる。成形時間を短縮することで、生産量を増加でき、さらに成形機でかかる電気代の低減も可能となり、省エネルギー化を図ることができる。
【００４６】
従って、ハブ用湯道９ａの肉厚ｔ１と主板２の湯道９を除く部分の最小肉厚ｔ０との比率ｔ１／ｔ０を１．１≦ｔ１／ｔ０≦２の範囲とすれば、同一肉厚（ｔ１／ｔ０＝１）で構成した場合に比べ、成形時間を短縮できる効果がある。また、翼用湯道９ｂの肉厚ｔ２と主板２の湯道９を除く部分の最小肉厚ｔ０との比率ｔ２／ｔ０を１．１≦ｔ２／ｔ０≦２の範囲とすれば、同一肉厚（ｔ２／ｔ０＝１）で構成した場合に比べ、成形時間が短縮できる効果がある。特に、湯道９の肉厚ｔ１、ｔ２を主板２の最小肉厚ｔ０の２倍以下として湯道９の肉厚に上限を設けることで、成形時間を短くできると共に、樹脂の量を少なくできファン１の軽量化及びコストダウンも図ることができる。
ここでは、ハブ用湯道９ａの肉厚ｔ１と翼用湯道９ｂの肉厚ｔ２について別々に記載したが、どちらか一方を満足するように構成にしてもいいし、共に満足する構成としてもよい。共に満足する構成にすれば、成形時間を多く短縮でき、効果的である。
【００４７】
このように、ハブ用湯道９ａの肉厚及び翼用湯道９ｂの肉厚のうちの少なくとも一方の肉厚をｔとし、主板２の湯道９を除く部分の最小の肉厚をｔ０としたとき、比率ｔ／ｔ０を１．１≦ｔ／ｔ０≦２の範囲とすれば、同一の肉厚（ｔ／ｔ０＝１）で構成した場合に比べ、成形時間が短縮できる効果がある。
【００４８】
以下、翼３の形状について記述する。
１枚の翼３の構成を図１０及び図１１に示す。図１０及び図１１はこの実施の形態に係る翼３を示す説明図であり、図１０（ａ）は翼１枚の側面、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＺ−Ｚ線における横断面を示し、図１１は図１０（ｂ）のＹ−Ｙ線における縦断面を示す。
図１０（ａ）に示すように、翼中空部３ｄの翼内周側中空部３ｄｃ、翼外周側中空部３ｄｄは回転軸に平行な直線Ｘに対し、任意角度θ１、θ２で主板２に設けられた翼開口部３ｂを基部として翼吸込側端部３ｅに向かって中空形状の内側に傾斜する構成である。翼３の肉厚はほぼ均等としているので、翼内周側端部３ａと翼外周側端部３ｃも回転軸に平行な直線Ｘに対して任意角度θ１、θ２で翼開口部３ｂから翼吸込側端部３ｅに向かって中空形状の内側に傾斜している。
また、図１１に示すように、翼３の回転方向Ｄに対して翼前方中空部３ｄａと翼３の反回転方向側面の翼後方中空部３ｄｂは回転軸に平行な直線Ｘに対し、任意角度θ３、θ４で翼開口部３ｂから翼吸込側端部３ｅに向かって中空形状の内側に傾斜する構成である。翼３の肉厚はほぼ均等としているので、翼前方側部３ｆと翼後方側部３ｇも回転軸に平行な直線Ｘに対して任意角度θ３、θ４で翼開口部３ｂから翼吸込側端部３ｅに向かって中空形状の内側に傾斜している。
【００４９】
即ち、翼３及び翼中空部３ｄが主板２からシュラウド４に向けて、所定角度θ１、θ２、θ３、θ４で中空内側に傾斜した勾配を有する先細り形状で構成している。このため、成形型をファン成形体から回転軸方向に抜く際に、傾斜によってスムーズに樹脂と成形型とを離型することができ、翼３が成形型に付着して翼３が破損するのを防止でき、成形性を向上できる。樹脂の冷却硬化終了時には成形型は、中空形状の翼３の外側の立設面３ａ、３ｃ、３ｆ、３ｇでファン成形体に密着していると共に、中空内側の立設面３ｄｃ、３ｄｄ、３ｄａ、３ｄｂでファン成形体に密着している。ここでは外側と中空内側のどちらの立設面も基部から立設方向に向かって先細り形状としている。このため、翼３の外側で容易に離型できると共に翼３の中空内側で容易に離型できる。
これに加えて、翼３を中空形状としたことで、中空形状ではないものと比較して軽量化できる。また、翼３の肉厚が不均等の場合には、樹脂の冷却硬化時間ムラによる成形不具合が発生し、成形性が悪いという問題があったが、翼３の肉厚を略均等としたので、樹脂の冷却硬化時間をほぼ均等にでき、成形不具合を防止でき、成形性を向上できる。
【００５０】
このように、円盤状の主板２と、主板２の中央部を回転軸方向に突出させて成る凸状のハブ２ａと、主板２の外周側平板部を基部としハブ２ａの突出方向に立設すると共に基部に開口３ｂを有する中空形状の複数の翼３と、を備え、中空形状の翼３の外側の立設面３ａ、３ｇ、３ｃ、３ｆと中空内側の立設面３ｄａ、３ｄｂ、３ｄｃ、３ｄｄを中空内側に傾斜させ、翼３の外側と中空内側を基部から先細り形状としたことにより、成形型を容易に離型でき、成形型に翼３が付着することによる翼３の破損を防止できる。
さらに、翼３の肉厚をほぼ均等としたことにより、樹脂の冷却硬化時間を均等にでき、成形性がよいターボファンが得られる。
さらにまた、翼３を中空形状としたので、ファン１全体を軽量化できる。
【００５１】
図１２は、翼内周側端部３ａの回転軸に対する角度θ１と、翼外周側端部３ｃの回転軸に対する角度θ２と、翼翼前方中空部３ｄａの回転軸に対する傾斜角度θ３と、翼後方中空部３ｄｂの回転軸に対する傾斜角度θ４の全てを同一の角度θで傾斜させ、傾斜角度θを変化させたときのファンの成形時間（ｓｅｃ）と騒音値（ｄＢ）を示すグラフであり、横軸に傾斜角度θ、縦軸に成形時間（ｓｅｃ）と騒音値（ｄＢ）を示す。この騒音値（ｄＢ）はファンから２ｍ直下に離れた地点で計測したものである。また、成形時間は、図７に示す成形工程を示すフローチャートではＳＴ２〜ＳＴ４の時間である。
【００５２】
図１２に示すグラフに基づいて成形時間について説明する。
傾斜角度θ＜０°の場合、翼３は主板２側からシュラウド４側に向かって広がった形状になるので、成形型が離型できず不可能な構成となる。θ＝０°の場合、即ち回転軸に対して傾斜していない場合には、翼３と成形型との摩擦が大きく、ゆっくりと離型しないと成形型に翼３が付着して破損してしまうため、長い成形時間が必要となる。これに対して傾斜角度θをつけることで、離型が容易になって離型時間を短縮でき、さらに翼３の表面積が大きくなって冷却面積が大きくなるので、冷却時間が短縮化される。このため、傾斜角度θをつけることで成形時間を短くできる。傾斜角度θは１°であれば、成形時間は傾斜角度０°の場合と比較して１／２程度になる。従って、傾斜角度θは少なくとも１°以上であれば、成形時間が短くなって成形性が高い。
【００５３】
次に、図１２に示すグラフに基づいて騒音値について説明する。
傾斜角度θと騒音値の関係において、傾斜角度θが大きすぎると隣り合う翼３と翼３の間の流路が狭くなり、通過風速が上昇することから騒音が増加してしまう。図１２の計測結果によれば、傾斜角度θが３°よりも大きく傾斜させると、騒音が大きくなっている。このため、傾斜角度θを１°≦θ≦３°の範囲に構成すれば、良好な騒音値を保持できる。
以上の結果より、傾斜角度θを１°≦θ≦３°の範囲とすることで、騒音変化が小さく、且つ成形性の高いターボファンが得られる。
【００５４】
このように、中空形状の翼３の外側の立設面３ａ、３ｇ、３ｃ、３ｆと中空内側の立設面３ｄａ、３ｄｂ、３ｄｃ、３ｄｄを中空内側に傾斜させ、所定の傾斜角度θのそれぞれを１°≦θ≦３°の範囲としたことにより、騒音変化が小さく、成形性の高いターボファンが得られる効果がある。
【００５５】
なお、ここでは翼の翼内周側中空部３ｄｃ、翼外周側中空部３ｄｄ、翼前方中空部３ｄａ、及び翼後方中空部３ｄｂのすべてを回転軸に対し同一の傾斜角度θで中空内側に傾斜させているが、それぞれを互いに異なる角度で傾斜させても、同様の効果を奏する。
また、翼内周側端部３ａ、翼外周側端部３ｃ、翼吸込側端部３ｅ、翼の回転方向に対し前方の翼前方側部３ｆ、後方の翼後方側部３ｇの各肉厚は翼３全体でほぼ均等な肉厚としたが、これに限るものではなく、成形誤差などによって多少異なっていてもよい。翼内周側端部３ａや翼外周側端部３ｃでは、回転方向の幅が小さくこの部分で肉厚を同一に構成するのは困難である。ある程度の変動を有する範囲で翼３の肉厚をほぼ均等にすればよい。肉厚を均等に構成することで、樹脂が均等に注入されると共に均等に冷却されるので、良好な成形体を得ることができる。
【００５６】
また、この実施の形態では、翼３の中心部が主板２の基部からハブ２ａの突出方向に垂直に立設した構成とし、翼３の外側と中空内側の立設面を中空内側に傾斜させることで、上記のような効果を得るものである。この構成では、成形型を回転軸方向で、且つ回転軸に平行に離すことで離形される。これに対し、例えば成形型を回転軸方向で、且つ回転軸を中心として多少回転させながら離すことで離型する様に構成してもよい。回転して離形する場合には、翼３の中心部が主板２の基部からハブ２ａの突出方向に垂直に立設した構成ではなく、翼３の中心部が主板２の基部から翼吸込側端部３ｅに向かって回転離型方向に所定角度傾いた形状となる。このように翼３が傾いた構成とした場合でも、翼３の外側と中空内側の立設面を中空内側に傾斜させることで、離型を容易にでき、上記と同様の効果を奏する。
【００５７】
次に、湯道９を別の構成として成形されたターボファン１について記載する。図１３は他の湯道構成で成形されたターボファン１を示す下面図である。図中、図３と同一符号は同一、又は相当部分を示す。
図において、モータ冷却穴５の周囲を囲むように形成された冷却穴用湯道９ｄを設け、この冷却穴用湯道９ｄとハブ用湯道９ａとを連結して一体の湯道として構成している。
【００５８】
このように構成されたターボファンにおいて、成形時に樹脂注入口１０から注入された樹脂の一部は、ハブ用湯道９ａから冷却穴用湯道９ｄへ向かって流れ、さらにハブ２ａやボス２ｃへ向かって流れる。この時、ハブ用湯道９ａを流れる樹脂は、冷却穴用湯道９ｄで２方向に分かれ、モータ冷却穴５の周囲に設けられた冷却穴用湯道９ｄを流れる。そしてモータ冷却穴５の周囲を流れた後、即ちモータ冷却穴５のボス２ｃ側で確実に再合流し、ボス２ｃへ向かって流れる。このように、冷却穴用湯道９ｄを設けることで、モータ冷却穴５の周辺の樹脂流動性向上により、成形性を向上できる。
また、モータ冷却穴５の外周に冷却穴用湯道９ｄを設けたことで、開口であるモータ冷却穴５の周囲は冷却穴用湯道９ｄが固まって残り、肉厚に構成される。このため、開口で強度低下しやすいモータ冷却穴５周囲の強度を向上でき、衝撃がかかっても破断に対して耐久性を有するターボファンが得られる。
【００５９】
図１４はさらに他の湯道の構成で成形されたターボファン１を示す下面図である。図中、図３と同一符号は同一、又は相当部分を示す。
図において、直線状のハブ用湯道９ａはモータ冷却穴５の周囲の冷却穴用湯道９ｄに接続し、さらにハブ上部厚肉部２ｄに連結する。モータ冷却穴５の回転中心側はハブ上部厚肉部２ｄとなっており、主板２の湯道以外の主な部分の肉厚よりも肉厚が厚い部分である。
【００６０】
このように構成されたターボファンにおいて、成形時に樹脂注入口１０から流入した樹脂の一部は、ハブ用湯道９ａから冷却穴用湯道９ｄへ向かって流れ、さらにハブ上部肉厚部２ｄを流れてこの部分を形作る。図１３に示した構成と同様、ハブ用湯道９ａを流れる樹脂は、冷却穴用湯道９ｄで２方向に分かれ、モータ冷却穴５の周囲に設けられた冷却穴用湯道９ｄを流れる。そして、モータ冷却穴５の周囲を流れた後、これに接続するハブ上部肉厚部２ｄへ向かって流れ、この部分を成形する。
【００６１】
図１３の構成と同様、モータ冷却穴５の外周に冷却穴用湯道９ｄを設けたことで、開口であるモータ冷却穴５の周囲は冷却穴用湯道９ｄが固まって残り、肉厚に構成され、開口で強度低下しやすいモータ冷却穴５周囲の強度を向上できる。このように、冷却穴用湯道９ｄを設けることで、モータ冷却穴５の周辺の樹脂流動性向上による成形性の向上と強度向上を図ることができ、衝撃がかかっても破断に対して耐久性を有するターボファンが得られる。
さらにこの構成では、冷却穴用湯道９ｄがそのままハブ傾斜面の肉厚より厚いボス近傍のハブ上部厚肉部２ｄに連結している。このため、樹脂がハブ上部厚肉部２ｄまでスムーズに流れ、冷却穴用湯道９ｄを流れる樹脂は、モータ冷却穴５の樹脂流動方向前方、即ちモータ冷却穴５のボス２ｃ側でさらに確実に再合流してハブ上部厚肉部２ｄへ流れる。従って、開口であるモータ冷却穴５の周囲に確実に冷却穴用湯道９ｄの肉厚分で樹脂を注入でき、開口で強度低下しやすいモータ冷却穴５周囲の強度向上を図ることができる。
【００６２】
このように、ハブ用湯道９ａに連結され、モータ冷却穴５の周囲を囲むように形成された冷却穴用湯道９ｄを備えたことにより、モータ冷却穴５の周辺の樹脂流動性向上による成形性を向上できると共に強度を向上できるターボファンが得られる。
【００６３】
次に、翼用湯道９ｂについて詳しく説明する。図１５はこの実施の形態に係り、別の構成例によるターボファンを下面から見た斜視図、図１６は図１５の一部を拡大して示す部分斜視図、図１７、図１８は１枚の翼３を示す説明図であり、図１７（ａ）は翼３の側面を示し、図１７（ｂ）は図１７（ａ）のＺ−Ｚ線での横断面を示す。また、図１８（ａ）は図１７（ｂ）のＹ−Ｙ線での断面を示し、図１８（ｂ）は図１８（ａ）の丸Ｍの部分を拡大して示す。図１９はターボファン１の下面の一部を示す説明図である。
【００６４】
ここで示すターボファンの構成は、翼３の基部に形成される翼開口部３ｂの周囲に設けた翼用湯道９ｂに関する別の構成例を示すものである。
例えば、図１５〜図１８に示すように中空形状の翼３の開口の周囲に翼用湯道９ｂを設け、翼回転方向前方側の翼用湯道９ｂを翼前方湯道９ｂａ、翼回転方向後方側の翼用湯道９ｂを翼後方湯道９ｂｂとする。そして、翼前方湯道９ｂａの主板２の面からの突出高さと翼後方湯道９ｂｂの主板２の面からの突出高さに差を付け、翼前方湯道９ｂａの回転軸方向の突出高さを翼後方湯道９ｂｂの突出高さよりも所定高さだけ高くして、ファン外部側へ突出させる。
【００６５】
翼開口部３ｂにおける主板２近傍において、ファン１がＤ方向に回転する際に生じる気流Ｃは、翼前方湯道９ｂａにぶつかって外側に湾曲し、放物線を描いて翼後方湯道９ｂ側で再び主板２に近づくように流れる。この様子を図１６に拡大して示す。ここで、翼前方湯道９ｂａと翼後方湯道９ｂｂとを同じ高さとした場合には、ファン回転時に主板２近傍の流れが翼前方湯道９ｂａ離脱後、翼後方湯道９ｂｂの角に衝突し、圧力変動を生じ狭帯域での騒音発生するという問題点があった。
【００６６】
これに対し、図１８（ｂ）に示すように翼前方湯道９ｂａを翼後方湯道９ｂｂに比べ所定高さだけ高くすると、翼開口部３ｂ近傍での流れは図１８（ａ）における矢印Ｃのように流れる。即ち、翼前方湯道９ｂａを離脱後の流れは主板２の外側に湾曲する放物線を描き、翼後方湯道９ｂｂの回転方向後方で再び主板２に近づく。翼前方湯道９ｂａを高くすると、気流Ｃが主板２の表面から外側に湾曲する際の主板２からの距離が大きくなる。この結果、気流Ｃの再付着点が翼後方開口部３ｂの後方に移動する。このように気流Ｃを翼後方開口部３ｂの後方に滑らかに再付着させることで、気流Ｃが翼後方湯道９ｂｂの角に衝突するのを防止でき、低騒音化を図ることができる。
また、翼用前方湯道９ｂａの肉厚が厚くなるので、翼３へ樹脂がさらに流れやすくなりヒケの防止が可能で、しかも翼前方湯道９ｂａでの強度も向上するので、ファンの強度も向上する。
【００６７】
このように、翼前方湯道９ｂａを翼後方湯道９ｂｂに比べ、所定高さだけ高く構成してファン外部側へ突出するように構成することで、軽量で強度が高く回転時および輸送時でもファンの破損が防止でき、高信頼性で低騒音なターボファンを得られる。
【００６８】
ここで、図１９に示す中空構造の翼開口部３ｂの最大開口直径Ｆに対し、翼３の周囲を囲むように形成された翼用湯道９ｂの翼前方湯道９ｂａと翼後方湯道９ｂｂとの高さの差Δｔ（図１８（ｂ）に示す）についてさらに説明する。ここで、最大開口幅Ｆは開口の主板２の面における内接円の直径とし、△ｔを翼前方湯道９ｂａの高さと翼後方湯道９ｂｂの高さの差とする。
高さの差Δｔが小さいと、翼前方湯道９ｂａを離れる流れは充分な高さのある放物線にはならずに、翼後方湯道９ｂｂの角に衝突することになる。このため、翼開口部３ｂでの圧力変動による騒音が発生する。逆に翼前方湯道９ｂａが高すぎる、即ち差Δｔが大きすぎると、翼前方湯道９ｂａで流れが剥離し、回転数に起因するピーク音が発生してしまう。このように翼前方湯道９ｂａと翼後方湯道９ｂｂとの高さの差Δｔには、望ましい範囲が存在する。
【００６９】
ただし、翼開口部３ｂを横切る流れは、翼前方湯道９ｂａと翼後方湯道９ｂｂとの高さの差Δｔのみではなく、翼開口部３ｂの最大開口直径Ｆにも関係する。そこで、翼開口部３ｂの最大開口直径Ｆに対する翼前方湯道９ｂａと翼後方湯道９ｂｂとの高さの差Δｔの比率（Δｔ／Ｆ）を計算する。図２０は比率（Δｔ／Ｆ）％と同一風量における騒音値（ｄＢ）の関係を示すグラフであり、横軸に比率Δｔ／Ｆ（％）、縦軸に騒音値（ｄＢ）を示す。この騒音値は、ファンの直下で、ファンから２ｍ程度離れたところで測定した。
【００７０】
図２０に示す計測結果から、少なくとも４％≦△ｔ／Ｆ≦２２％の範囲になるように構成することで、翼前方湯道９ｂａと翼後方湯道９ｂｂの主板２の面からの突出高さが同じ、即ち△ｔ＝０（△ｔ／Ｆ＝０）のときに比べ低騒音であるターボファンが得られる。
Δｔ／Ｆ＜４％の場合には、最大開口直径Ｆに対して湯道の差Δｔが小さく、翼前方湯道９ｂａを離れた流れが翼後方湯道９ｂｂの角に衝突する可能性が高くなって、圧力変動を生じ狭帯域で騒音を発生する。一方、２２％＜Δｔ／Ｆの場合には、最大開口直径Ｆに対して湯道の突出高さの差Δｔが大きく、翼前方湯道９ｂａを離れた流れが剥離して、回転数に起因するピーク音によって騒音が大きくなる。
【００７１】
このように、翼開口部３ｂの最大開口直径Ｆに対する翼前方湯道９ｂａと翼後方湯道９ｂｂとの突出高さの差を、４％≦△ｔ／Ｆ≦２２％の範囲になる様に構成すれば、ファン回転時に、主板２近傍の流れが翼前方湯道９ｂａ離脱後、翼後方湯道９ｂｂの角にて衝突し圧力変動を生じ狭帯域で騒音を発生することを抑制できる。そして、翼前方湯道９ｂａ離脱後の流れが翼後方湯道９ｂｂの回転方向後方への再付着点を、翼後方開口部３ｇの後方に移動させて、滑らかに再付着させることができる。また、翼前方湯道９ｂａの突出高さが高すぎて、翼前方湯道９ｂａにて流れが剥離することなく、回転数に起因するピーク音の発生を抑制し騒音悪化防止が図れる。これらのことから、低騒音化が図れる。
【００７２】
従って、ターボファンは中空構造の翼開口部３ｂの最大開口直径Ｆに対する翼前方湯道９ｂａと翼後方湯道９ｂｂとの突出高さの差△ｔの比率△ｔ／Ｆで、４％≦△ｔ／Ｆ≦２２％の範囲になるように構成することにより、低騒音化が図れる。
【００７３】
もちろんこの翼開口部３ｂと翼用湯道９ｂの構成に加え、上記のファンの構成を兼ね備えることで、更なる効果を得ることができる、
例えば、樹脂合流部を避けてモータ冷却穴５を設けることで、強度的に信頼性の高いターボファンが得られる。また、ハブ用湯道９ａを設けたことで、樹脂が主板２の頂上付近のボス２ｃまで流れやすく、主板全体での樹脂流動性を向上できる。また、翼３が中空構造のためターボファン全体で軽量化できる。さらに、翼中空部３ｄが主板２からシュラウド４に向け所定角度θで傾斜した成形抜き勾配を有する先細り形状のため、成形型の離型がしやすく型に翼３が付着し翼の破損を防止でき成形性が高い。また、翼３の肉厚を略均等としたため、冷却硬化時間が均等にできるので、冷却硬化時間の不均一であることで生じるムラによる成形不具合の発生をある程度防止できる。
【００７４】
なお、この実施の形態では、複数の翼３を７枚で構成し、これに合わせて、湯道９及びモータ冷却穴５を７個設けたファンについて記載したが、翼３の枚数、湯道９の数、モータ冷却穴５の数はこれに限るものではなく、いくつでもよい。
また、モータ冷却穴５の数をハブ用湯道９ａの数と同じに構成したが、前述したようにモータ冷却穴５の数をハブ用湯道９ａの数よりも少なくしてもよい。ただし、モータ冷却穴５をハブ用湯道９ａの延長線上に配置すれば、モータ冷却穴５と樹脂合流部とが連結することなく強度の高いものが得られる。このため、モータ冷却穴５の数をハブ用湯道９ａの数よりも少なくした場合でも、モータ冷却穴５をハブ用湯道９ａの延長線上に配置するのが好ましい。モータ冷却穴５の数を少なくすれば、モータを冷却する機能は低下するが、ファンのハブ２ａの強度を高くすることができる。
【００７５】
図２１〜図２３は、この実施の形態で記載したターボファン１のいずれかを空気調和機に搭載した構成例を示すもので、図２１は空気調和機を天井に設置した状態で、部屋から見た空気調和機を示す斜視図、図２２は空気調和機を示す縦断面図、図２３は空気調和機を示す水平断面図である。ここではターボファン１を例えば天井埋込型空気調和機に搭載した例を示す。
【００７６】
図２１に示す空気調和機は天井の上側に埋め込まれ、略四角形状の化粧パネル１３で部屋１９に面している。化粧パネル１３の中央付近には、空気調和機本体への空気の吸込口である吸込グリル１３ａと吸込グリル１３ａ通過後の空気を除塵するフィルタ２０が配設されている。また、化粧パネル１３の各辺に沿って形成されたパネル吹出口１３ｂを有し、さらに各パネル吹出口１３ｂには風向ベーン１３ｃを備えている。
【００７７】
また、図２２に示すように、空気調和機本体１２は部屋１９に対し上方に天板１２ｃとなる向きに設置され、天板１２ｃの周りには側板１２ｄが取り付けられ部屋１９に向けて下側が開口するように設置される。空気調和機本体１２の下面中央部に配置した本体吸込口１２ａは、化粧パネル１３の吸込グリル１３ａに連通するように配置される。また、本体吸込口１２ａの周囲に配置した本体吹出口１２ｂは、パネル吹出口１３ｂに連通するように配置される。空気調和機本体１２の内部にはファン１、ターボファンの吸込風路を形成するベルマウス１４、ファン１を回転駆動するモータ８を有する。
【００７８】
また、ファン１の気流吹出し部分である翼間からパネル吹出口１３ｂまでの吹出風路には熱交換器１５を配置する。熱交換器１５はアルミフィン１５ａと伝熱管１５ｂとを有し、空気調和機本体１２の高さ方向即ち垂直方向に伸びた長方形形状のアルミフィン１５ａを複数枚所定間隔で積層し、これに積層方向から伝熱管１５ｂを複数段、貫通させた構成である。
そして、図２３に示すように、熱交換器１５はターボファン１の外周側を囲むように略Ｃ字形状に形成される。この略Ｃ字形状の熱交換器１５の２つの端部の一方の伝熱管１５ｂには各伝熱管１５ｂへの冷媒量を調整するヘッダー１６や分配器１７と室外機との接続配管１８が取り付けられている。伝熱管１５ｂ内には例えば二酸化炭素などの冷媒を循環させる。
【００７９】
このように構成された空気調和機により、ターボファン１が回転方向Ｄで回転すると部屋１９の空気が化粧パネル１３の吸込グリル１３ａ、フィルタ２０を通過して除塵され、本体吸込口１２ａ、ベルマウス１４を通過後ターボファン１に吸込まれる。そして、その後ターボファン１の翼３の間を通り、熱交換器１５へ向けて吹出される。室内空気は、熱交換器１５を通過する際に伝熱管１５ｂ内を流れる冷媒と熱交換することで、暖房、冷房等の熱交換や除湿される。その後、本体吹出口１２ｂ、パネル吹出口１３ｂから部屋１９へ向けて吹出される際に、風向ベーン１３ｃにより風向制御される。
【００８０】
この空気調和機を輸送する時は、通常、ターボファン１の回転軸方向が垂直、つまりファンモータ８の回転軸が垂直となるように保持される。即ち、本体天板１２ｃが下面または空気調和機本体１２のベルマウス１４側が下面となる状態で空気調和機本体１２がトラック等へ積込まれ運搬される。
【００８１】
この実施の形態に係るターボファン１を、図２１〜図２３に示した天井埋込型空気調和機に搭載することで、以下のような効果を奏する。
即ち、ターボファン１の成形性の向上により、薄肉化して軽量化でき、製品全体の重量を軽量化できる。また、強度信頼性を向上できたので、ターボファン１が輸送時の振動等の衝撃によって破壊するのを防止でき、空気調和機としても製品信頼性を向上できる。
また、モータ冷却穴５や翼３を不等ピッチとしたターボファン１では、モータ冷却穴５からターボファン１の外部へ放出される気流の乱れ及び翼３から吹出される気流に周期性を持たないので、ファンの回転数に起因する騒音を低減でき、低騒音化を図ることができた。このファン１を空気調和機に搭載することで、ファン１から流出してパネル吹出口１３ｂに流れる気流の乱れも低減されるので、ファン１の騒音低減に加え、空気調和機としてさらに騒音を低くでき、静粛な空気調和機が得られる。また、気流の乱れが低減された状態で熱交換器１５で冷媒と熱交換するので、効率の良い空気調和機が得られる。
【００８２】
なお、図２１〜図２３に示した天井埋込型空気調和機に限るものではない。ここでは天井の４方向にパネル吹出口１３ｂのあるものを示したが、２つのパネル吹出口１３ｂが向かい合うように２方向に設けられていてもよい。また、天井に空気調和機本体をすべて埋め込む構成ではなく、天井から突出した状態で設置されていてもよい。また、天井に設置するものに限らず、壁面に設置するものでもよい。ターボファンを搭載した他の構成の空気調和機にこの実施の形態によるターボファンを適用することで、上記と同様、製品輸送時のファン破断防止ができ、低騒音で製品品質が高く静粛で軽量で運搬性も高い空気調和機が得られる。
【００８３】
このように、この実施の形態で記載した少なくともいずれか１つによって構成されたターボファンと、熱交換器とを備え、前記ターボファンによって吸込口から吸込んだ空気を前記熱交換器で冷媒と熱交換して吹出口から吹出すように構成したことにより、強度的に信頼性が高く、軽量で騒音を低減できる空気調和機が得られる。
また、空気調和機に限るものではなく、ターボファンを搭載した換気扇や空気清浄器に適用することもでき、上記と同様の効果を得ることができる。
【００８４】
また、この発明によれば、以下のような効果が得られる。
即ち、樹脂注入口１０に連続し主板のハブ２ａの斜め傾斜面の肉厚より厚くファン半径方向に直線状に延出した複数のハブ用湯道９ａを主板２のモータ側側面に所定間隔で有し、前記ハブ用湯道９ａから成形時ハブ傾斜面の肉厚より厚いボス近傍のハブ上部肉厚部２ｄへ向け樹脂が流動した際、樹脂合流部Ａが衝撃に対し強度が低い開口であるモータ冷却穴５に連結せずモータ冷却穴５の間に形成されるので、ボス２ｃまで流れやすく成形性が向上するとともに、主板２に生成される樹脂合流部を短くできるので、輸送時などターボファン１の軸方向（図１（ｂ）の上下方向）に衝撃が付加され万一亀裂を生じても、ターボファンが破断しづらく、成形性の向上とターボファンの衝撃に対する信頼性を高くできる。
【００８５】
また、ハブ用湯道９ａのファン中心側端部９ａ１近傍それぞれにモータ冷却穴５を配設し、少なくともモータ冷却穴５とハブ用湯道９ａの数が同じで、さらに前記ハブ用湯道９ａのファン外周側端部９ａ２近傍には翼内周側端部３ａが配設され、前記ハブ用湯道９ａと翼３の開口部３ｂの周囲を囲むように形成された翼用湯道９ｂとが連結湯道９ｃにより連結されているので、ハブ用湯道９ａから流れ出た樹脂の樹脂合流部Ａが確実にモータ冷却穴５同士の間に生成される。その結果、輸送時などターボファン１の軸方向（図１（ｂ）の上下方向）に衝撃が付加され万一亀裂を生じてもターボファンが破断しづらく、成形性の向上とターボファンの衝撃に対する信頼性を高くできる。またハブ用湯道９ａと翼用湯道９ｂを一体で形成していないので、ハブ用湯道９ａと翼用湯道９ｂとの樹脂注入口１０から注入され流れる樹脂の注入量を調整でき、湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止しでき、強度悪化を防止できる。さらに翼用湯道９ｂにより、樹脂が周りやすくなるため翼３の薄肉化も可能となるとともに、応力集中する翼３と主板２の接合部の肉厚が増加でき、樹脂流動性向上による成形性向上とターボファンの強度向上の両立が可能である。
【００８６】
また、隣り合う直線状のハブ用湯道９ａ同士はお互い重ならないように形成されているので、従来のように一つの樹脂注入口１０に対し湯道を形成するリブが多岐にわたる場合に比べ、樹脂の主流方向が半径方向となり流動方向が複雑にならず樹脂合流部Ａが明確にでき、かつ樹脂合流部Ａの数を少なくでき型設計が簡易化できるとともに、湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止でき、ターボファンの強度悪化を防止できる。
【００８７】
また、ハブ用湯道９ａは主板のファン外部風路７側へ突出して形成されているので、ハブ用湯道９ａによりモータ冷却穴５へ向かう流れＧを誘起する導風板を兼ねることができる。これによりハブ２ａのファン外部風路７側へ配設されボス２ｃにてターボファン１と固定されるファンモータ８の表面に流れる空気が増加しモータ冷却がしやすくなる。よって、モータ温度上昇のため温度保護制御が係らなくでき、さらに高温によるモータの破損も抑制できる。
【００８８】
また、翼内周側端部近傍に設けられた樹脂注入口と中空構造の翼の主板外部側開口部の周囲を囲むように形成された翼用湯道と連結湯道により連結され、翼中空部の翼内周側中空部および翼外周側中空部および翼前方中空部表面、翼後方中空部表面は回転軸に対し共に任意角度θの傾斜面で、翼内周側端部、翼外周側端部、翼吸込側端部、翼の回転方向に対し前方の翼前方側部、後方の翼後方側部の各肉厚は翼全体でほぼ同一肉厚となるように形成され、主板からシュラウド側へ向け翼および翼中空部は先細り形状となるように形成したものであるので、翼が中空構造のため翼が軽量化でき、肉厚が略均一のため翼の肉厚が不均一の場合に発生しうる樹脂の冷却硬化時間ムラによる成形不具合が発生しづらく成形性が良い。また翼および翼中空部が主板からシュラウドに向け所定角度傾斜した成形抜き勾配を有する先細り形状のため、成形型の離型がしやすく型に翼が付着し翼の破損を防止でき成形性が高い。
【００８９】
また、中央部にモータを覆うように形成された凸状のハブにモータとファン内部を連通する複数のモータ冷却穴を有し、かつ前記ハブの中央部にモータの回転軸との固定部であるボスを有する円盤状の主板と、複数枚の翼と前記複数枚の翼を連結し吸込み導風壁を形成するシュラウドを有する熱可塑性樹脂で成形されるターボファンにおいて、翼内周側端部近傍の主板平坦部に設けられた樹脂注入口に連続し主板の斜め傾斜面の肉厚より厚くファン半径方向に直線状に延出した複数のハブ用湯道を主板のモータ側側面に所定間隔で有し、隣り合うハブ用湯道の間に生成される樹脂合流部は少なくともモータ冷却穴に連結しないように湯道を形成し、翼中空部の翼内周側中空部および翼外周側中空部および翼前方中空部表面、翼後方中空部表面は回転軸に対し共に任意角度θの傾斜面で、翼内周側端部、翼外周側端部、翼吸込側端部、翼の回転方向に対し前方の翼前方側部、後方の翼後方側部の各肉厚は翼全体でほぼ同一肉厚となるように形成され、主板からシュラウド側へ向け翼および翼中空部は先細り形状となるように形成したものであるので、ハブ用湯道によりハブ、主板での樹脂流動性が高く成形性が高く、また樹脂合流部が少なくともモータ冷却穴に連通しないようにハブ用湯道を形成しているので輸送時の衝撃等によるファンの破損を防止し、翼が中空構造のためターボファン全体で軽量化でき、肉厚が略均一のため翼の肉厚が不均一の場合発生しうる樹脂の冷却硬化時間ムラによる成形不具合が発生しづらく成形性が良い。また翼および翼中空部が主板からシュラウドに向け所定角度傾斜した成形抜き勾配を有する先細り形状のため、成形型の離型がしやすく型に翼が付着し翼の破損を防止でき成形性が高い。
さらに、翼の軽量化によりターボファンの回転中心に対しターボファン外周部での重量が軽量化されることから回転時の遠心力が軽減され翼の主板付け根に付加される応力が低減され強度向上が可能で、回転時のターボファンの破損を防止できる。以上の結果、軽量で成形性および強度が高く高信頼性のターボファンを得られる。
【００９０】
また、翼中空部の翼内周側中空部および翼外周側中空部および翼前方中空部表面、翼後方中空部表面は回転軸に対し共に傾斜角度θ＝１〜３°の間の傾斜面で、翼内周側端部、翼外周側端部、翼吸込側端部、翼の回転方向に対し前方の翼前方側部、後方の翼後方側部の各肉厚は翼全体でほぼ同一肉厚となるように形成され、主板からシュラウド側へ向け翼および翼中空部は先細り形状となるように形成したものであるので、翼が中空構造のため軽量化でき、肉厚が略均一のため翼の肉厚が不均一の場合発生しうる樹脂の冷却硬化時間ムラによる成形不具合が発生しづらく成形性が良い。また翼および翼中空部が主板からシュラウドに向け所定角度傾斜した成形抜き勾配を有する先細り形状のため、成形型の離型がしやすく型に翼が付着し翼の破損を防止でき成形性が高い。また、少なくとも騒音変化が小さく悪化しない。以上の結果より、少なくとも傾斜角度θが１°〜３°であれば騒音変化が小さく、成形性の高いターボファンを得られる。
【００９１】
また、翼３の周方向取付ピッチ角度σが不等ピッチで配設されると同時にモータ冷却穴５の周方向ピッチ角度γは翼３と相対して不等ピッチ角度で、かつファン回転中心Ｏから半径方向へ直線状に延びるハブ用湯道９ａも翼３、モータ冷却穴５と相対して不等ピッチで一つの樹脂注入口１０、ハブ用湯道９ａ、翼用湯道９ｂ、モータ冷却穴５の配置がほぼ同等であるので、成形条件が変化しづらく湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止しでき、ターボファンの強度悪化を防止できる。またモータ冷却穴５と翼３の配置関係が同じなのでファン外部風路７からファン内部風路６へモータ冷却穴５を通り流出する乱れた流れＥ２が翼３と直接衝突しないため、圧力変動を大きく受けず低騒音化可能なターボファンを得られる。
【００９２】
また、樹脂注入口１０から流れ出た樹脂がハブ用湯道９ａから冷却穴用湯道９ｄへ向かいボス２ｃへ向け流れる。その際モータ冷却穴５外周に冷却穴用湯道９ｄがあり、樹脂流入後モータ冷却穴の樹脂流動方向後方で確実に再合流しボス２ｃへ向かい流れるため、従来のように冷却穴の周囲に冷却穴用湯道がなく冷却穴の樹脂流動方向後方で再合流しづらくなる可能性が低く、開口で強度低下しやすいモータ冷却穴５周囲の強度向上が図れる。その結果、モータ冷却穴周辺の樹脂流動性向上による成形性の向上と強度向上を図り、衝撃がかかっても破断しづらいターボファンを得られる。
【００９３】
また、ハブ用湯道９ａと翼用湯道９ｂそれぞれの最大肉厚ｔ１、ｔ２と主板２の他の部分の最小肉厚ｔ０との比率ｔ１／ｔ２＝１．１〜２、ｔ２／ｔ０＝１．１〜２の範囲であれば少なくとも同一肉厚（ｔ１／ｔ０、ｔ２／ｔ０＝）の場合に比べ成形時間が短縮でき、同一時間で生産量が増加できるとともに成形機でかかる電気代の低減も可能で省エネである。
【００９４】
また、中空構造の翼の主板外部側開口部の周囲を囲むように形成された翼用湯道の翼回転方向側面相当部の翼前方湯道は翼回転方向逆側面相当部の翼後方湯道に比べ高く、ファン外部へ突出するように形成されたものであるので、回転時主板近傍の流れが翼前方湯道離脱後、翼後方湯道の角にて衝突し圧力変動を生じ狭帯域で騒音発生することを抑制し、翼前方湯道離脱後の流れの翼後方湯道の回転方向後方への再付着点を翼開口部後方に移動させなめらかに付着させることから低騒音化が図れる。
【００９５】
また、中央部にモータを覆うように形成された凸状のハブにモータとファン内部を連通する複数のモータ冷却穴を有し、かつ前記ハブの中央部にモータの回転軸との固定部であるボスを有する円盤状の主板と、複数枚の翼と前記複数枚の翼を連結し吸込み導風壁を形成するシュラウドを有する熱可塑性樹脂で成形されるターボファンにおいて、翼内周側端部近傍の主板平坦部に設けられた樹脂注入口に連続し主板の斜め傾斜面の肉厚より厚くファン半径方向に直線状に延出した複数のハブ用湯道を主板のモータ側側面に所定間隔で有し、隣り合うハブ用湯道の間に生成される樹脂合流部は少なくともモータ冷却穴に連結しないように湯道を形成し、翼中空部の翼内周側中空部および翼外周側中空部および翼前方中空部表面、翼後方中空部表面は回転軸に対し共に任意角度θの傾斜面で、翼内周側端部、翼外周側端部、翼吸込側端部、翼の回転方向に対し前方の翼前方側部、後方の翼後方側部の各肉厚は翼全体でほぼ同一肉厚となるように形成され、主板からシュラウド側へ向け翼および翼中空部は先細り形状となるように形成し、前記中空構造の翼の主板外部側開口部の周囲を囲むように形成された翼用湯道と連結湯道にて連結され、前記翼用湯道の翼回転方向側面相当部の翼前方湯道は翼回転方向逆側面相当部の翼後方湯道に比べ高く、ファン外部へ突出するように形成されたものであるので、ハブ用湯道によりハブ、主板での樹脂流動性が高く成形性が高く樹脂合流部が少なくともモータ冷却穴に連通しないようにハブ用湯道を形成しているので輸送時の衝撃等によるファンの破損を防止しできる。また翼が中空構造のためターボファン全体で軽量化でき、肉厚が略均一のため翼の肉厚が不均一の場合発生しうる樹脂の冷却硬化時間ムラによる成形不具合が発生しづらく成形性が良い。また翼および翼中空部が主板からシュラウドに向け所定角度傾斜した成形抜き勾配を有する先細り形状のため、成形型の離型がしやすく型に翼が付着し翼の破損を防止でき成形性が高い。そして回転時主板近傍の流れが翼前方湯道離脱後、翼後方湯道の角にて衝突し圧力変動を生じ狭帯域で騒音発生することを抑制し、翼前方湯道離脱後の流れの翼後方湯道の回転方向後方への再付着点を翼後方開口部後方に移動させなめらかに再付着させることから低騒音化が図れる。また、翼用前方湯道の肉厚が厚くなるので、成形時翼へ樹脂がさらに流れやすくなりヒケの防止が可能で、しかも翼前方湯道での強度も向上しさらにターボファンの強度も向上する。以上の結果より、軽量で強度が高く回転時および輸送時でもファンの破損が防止でき、低騒音なターボファンを得られる。
【００９６】
また、ターボファンは中空構造の翼開口部３ｂの最大開口直径Ｆと翼前方湯道９ｂａと翼後方湯道９ｂｂとの高さの差△ｔの比率△ｔ／Ｆ＝４〜２２％であるように形成されたもので、回転時主板近傍の流れが翼前方湯道離脱後、翼後方湯道の角にて衝突し圧力変動を生じ狭帯域で騒音発生することを抑制し、翼前方湯道離脱後の流れの翼後方湯道の回転方向後方への再付着点を翼後方開口部後方に移動させなめらかに再付着させることから低騒音化が図れる。また、翼前方湯道の厚さが高すぎ翼前方湯道にて流れが剥離し回転数に起因するピーク音の発生を抑制し騒音悪化防止が図れ低騒音化可能である。
【００９７】
また、実施の形態１で記載したいずれか１つの構成のターボファン１を搭載し熱交換器をターボファンの吸込側または吹出側に配設した空気調和機で、ターボファン１の成形性向上により薄肉化可能なため軽量化でき、さらに強度信頼性が高いので、輸送後設置する際ターボファン１が輸送時の振動等の衝撃により破壊しているようなことがなく製品信頼性が高い。またターボファン１が軽量になった分、製品重量も軽量化できる。
【００９８】
また、空気調和機本体の側板、天板は板金部材で形成され、かつ側板および少なくとも天板の一部の空気調和機本体内側は断熱材により風路壁面を構成し、前記空気調和機本体の内部中央付近にモータと、実施の形態１で記載したいずれか１つの構成のターボファン１を搭載し、前記空気調和機本体の下面中央部には前記ターボファンの吸込口でかつ本体吸込口を構成するベルマウスが配設され、また前記ターボファン外周を囲むように熱交換器を立設し、前記熱交換器の下部には発泡材で形成されたドレンパンを配設し、前記本体吸込口の周囲で空気調和機本体側板に略沿う位置に本体吹出口を有し、前記本体吸込口と前記本体吹出口とそれぞれ連通するパネル吸込口、パネル吹出口を有する化粧パネルが本体下面に取り付けられた天井埋込型空気調和機としたことにより、ターボファン１の成形性向上により薄肉化可能なため軽量化でき、さらに強度信頼性が高いので、輸送後設置する際ターボファン１が輸送時の振動等の衝撃により破壊しているようなことがなく製品信頼性が高い。またターボファン１が軽量になった分、製品重量も軽量化できる。
【符号の説明】
【００９９】
１  ターボファン、２  主板、２ａ  ハブ、２ｂ  ファン内周側側面、２ｃ  ボス、２ｄ  ハブ上部厚肉部、３  翼、５  モータ冷却穴、８  モータ、９  湯道、９ａ  ハブ用湯道、９ｂ  翼用湯道、９ｂａ  翼前方湯道、９ｂｂ  翼後方湯道、９ｃ  連結湯道、９ｄ  冷却穴用湯道、１０  樹脂注入口、１２  空気調和機本体、１５  熱交換器、Ａ  樹脂合流部、Ｂ  成形時の樹脂流動方向、Ｃ  翼開口部近傍での気流、Ｄ  ファン回転方向、Ｅ１，Ｅ２  気流、Ｆ  翼開口部３ｂの最大開口幅（主板面における開口の内接円の直径）、Ｇ  ハブ用湯道によりモータ冷却穴へ向け導風される気流、Ｏ  回転中心。
【図１】
0005121887.tif 000002
【図２】
0005121887.tif 000003
【図３】
0005121887.tif 000004
【図４】
0005121887.tif 000005
【図５】
0005121887.tif 000006
【図６】
0005121887.tif 000007
【図７】
0005121887.tif 000008
【図８】
0005121887.tif 000009
【図９】
0005121887.tif 000010
【図１０】
0005121887.tif 000011
【図１１】
0005121887.tif 000012
【図１２】
0005121887.tif 000013
【図１３】
0005121887.tif 000014
【図１４】
0005121887.tif 000015
【図１５】
0005121887.tif 000016
【図１６】
0005121887.tif 000017
【図１７】
0005121887.tif 000018
【図１８】
0005121887.tif 000019
【図１９】
0005121887.tif 000020
【図２０】
0005121887.tif 000021
【図２１】
0005121887.tif 000022
【図２２】
0005121887.tif 000023
【図２３】
0005121887.tif 000024