(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の金属板に切り起こしによって複数の羽根を等間隔に突設して成る羽根車を二重巻きして円筒状の羽根車本体を構成して成るシロッコファン用羽根車において、
同一寸法及び同一形状の別体の２枚の羽根板の幅方向両端に複数の切り起こし突起と溝を長さ方向に交互に形成し、該２枚の羽根板を内側の切り起こし突起が外側の溝に嵌合するようにして円筒状に二重巻きして前記羽根車本体を構成し、該羽根車本体の内周に複数の羽根を等間隔に突設したことを特徴とするシロッコファン用羽根車。
【請求項２】
帯状の金属板に切り起こしによって複数の羽根を等間隔に突設して成る羽根車を二重巻きして円筒状の羽根車本体を構成して成るシロッコファン用羽根車において、
１枚の羽根板の幅方向両端に複数の切り起こし突起と溝を長さ方向に交互に形成し、該１枚の羽根板を内側の切り起こし突起が外側の溝に嵌合するようにして連続的に二重巻きして前記羽根車本体を構成し、該羽根車本体の内周に複数の羽根を等間隔に突設したことを特徴とするシロッコファン用羽根車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の羽根を等間隔に突設して成る羽根板を円筒状に二重巻きして構成されたシロッコファン用羽根車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
遠心ファンの一種であるシロッコファンはケーシング内で回転駆動される円筒状の羽根車を有し、広い流量範囲での運転が可能であるために家庭用や産業用換気ファン等として広く利用されている。
【０００３】
斯かるシロッコファンの静圧能力を高めるには羽根車の羽根の枚数を多くして羽根の総面積を増大させることが有効である。
【０００４】
ところが、羽根を金属板の切り起こしによって形成する場合には、羽根の高さから羽根ピッチが決まるために羽根枚数には自ずと限界がある。
【０００５】
そこで、帯状の金属版に切り起こしによって複数の羽根を等ピッチで突設して成る２枚の羽根板を半ピッチずらせて円筒状に二重に巻き重ねて羽根車を構成し、結果的に羽根枚数を倍増させて（羽根ピッチを半分にして）シロッコファンの静圧能力を高める提案がなされている（特開平３−１２５０００号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記提案に係る羽根車においては、２枚の羽根板を円筒状に二重巻きしたときに内側と外側の羽根板の半径に板厚分の差が生じるために内外何れかの羽根に歪が生じ、羽根ピッチを等間隔に保つことが不可能であるという問題があった。
【０００７】
又、二重巻きされる２枚の羽根板の連結がなされないために羽根車本体の剛性が不足し、羽根車の回転破壊強度が弱いという問題もあった。
【０００８】
又、二重巻きされた羽根板の軸方向両端の固定にリングが必要であるため、部品点数が増えて羽根車が高重量化及びコストアップするという問題もあった。
【０００９】
従って、本発明の目的とする処は、羽根板の形状や加工寸法を変えることなく羽根枚数を２倍にするとともに、羽根ピッチを等間隔に保って静圧能力を高めることができるシロッコファン用羽根車を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、帯状の金属板に切り起こしによって複数の羽根を等間隔に突設して成る羽根車を二重巻きして円筒状の羽根車本体を構成して成るシロッコファン用羽根車において、同一寸法及び同一形状の別体の２枚の羽根板の幅方向両端に複数の切り起こし突起と溝を長さ方向に交互に形成し、該２枚の羽根板を内側の切り起こし突起が外側の溝に嵌合するようにして円筒状に二重巻きして前記羽根車本体を構成し、該羽根車本体の内周に複数の羽根を等間隔に突設したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、帯状の金属板に切り起こしによって複数の羽根を等間隔に突設して成る羽根車を二重巻きして円筒状の羽根車本体を構成して成るシロッコファン用羽根車において、１枚の羽根板の幅方向両端に複数の切り起こし突起と溝を長さ方向に交互に形成し、該１枚の羽根板を内側の切り起こし突起が外側の溝に嵌合するようにして連続的に二重巻きして前記羽根車本体を構成し、該羽根車本体の内周に複数の羽根を等間隔に突設したことを特徴とする。
【００１８】
従って、請求項１記載の発明によれば、複数の羽根を等間隔に突設して成る同一寸法及び同一形状の別体の２枚の羽根板を二重巻きすることによって、又、請求項２記載の発明によれば、１枚の羽根板を連続的に二重巻きすることによって羽根板の形状や加工寸法を変えることなく羽根の枚数を２倍にすることができ、しかも、重ね合わされた内外の羽根板は切り起こし突起の溝への嵌合によって確実に位置決めされ、外側の羽根板の周方向の伸びによって両羽根板の半径の板厚分の差に伴う周方向長さの差が吸収されて羽根のピッチが等間隔に保たれるため、羽根車の静圧能力を高めることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２２】
図１は羽根板の部分平面図、図２は同羽根板の部分側面図（図１の矢視Ａ方向の図）、図３は同羽根板の正面図（図１の矢視Ｂ方向の図）、図４は内外２枚の羽根板の部分斜視図、図５は内外２枚の羽根板を重ね合わせた状態を示す部分側断面図、図６は内外２枚の羽根板を二重巻きした状態を示す斜視図、図７は羽根車本体の斜視図、図８は本発明に係るシロッコファン用羽根車の縦断面図、図９は図８のＣ部拡大詳細図である。
【００２３】
図１〜図４に示す羽根板（後述の内側の羽根車）１は、帯状の金属板にプレス成形による切り起こしによって複数の羽根２を等間隔ピッチＰで同側に一体に突設して構成されている。この羽根板１においては、各羽根２は円弧曲面状に成形され、隣接する羽根２の間には軸方向（図１の上下方向）に各羽根２の切り起こしによってできる長い矩形状の空間Ｓが形成されている。
【００２４】
そして、上記羽根板１の羽根２の両側の幅方向端縁にはフランジ部１ａが長さ方向（図１の左右方向）に沿って形成されており、各フランジ部１ａには複数の切り起こし突起３と矩形の溝４が等間隔ピッチ（羽根ピッチＰの半分の（Ｐ／２）ピッチ）で交互に形成されている。
【００２５】
上記各切り起こし突起３は隣接する羽根２の配列方向（図１の左右方向）中間位置に形成されており、この切り起こし突起３の幅方向内側には切り起こし突起３を切り起こしたことによる切欠溝５が形成され、この切欠溝５は隣接する羽根２の間に形成された前記空間Ｓに開口している。又、各溝４は各切り起こし突起３の断面形状に合わせて長さ方向に長い矩形状に形成されている。
【００２６】
而して、図４に示すように、以上のように構成された同一寸法及び同一形状の内外２枚の羽根板１，１’を羽根ピッチＰの半分である（Ｐ／２）ピッチだけ長さ方向にずらせて重ね合わせる。すると、図５に示すように、外側（上側）の羽根板１’の羽根２’は内側（下側）の羽根板１の切欠溝５を通って隣接する羽根２の間の空間Ｓに入り込み、内側（下側）の羽根板１の羽根２は外側（上側）の羽根板１’の羽根２’の間の空間Ｓに入り込むとともに、内側（下側）の羽根板１に突設された切り起こし突起３が外側（上側）の羽根板１’の溝４’に下方から挿通して嵌合する。この切り起こし突起３の溝４’への嵌合によって内外２枚の羽根板１，１’が重ね合わされて羽根ピッチＰの半分の（Ｐ／２）ピッチだけ長さ方向にずれた状態で確実に位置決めされ、重ね合わされた内外２枚の羽根板１，１’には各羽根板１，１’に形成された羽根２，２’が交互に（Ｐ／２）ピッチで配列され、結果的に羽根２，２’の総数が倍増する。
【００２７】
次に、図５に示すように重ね合わされた内外２枚の羽根板１，１’を羽根２，２’が内側になるようにして円筒状に二重巻きし、各羽根板１，１’のフランジ部１ａ，１ａ’の端部同士を突き合わせて溶接する。ここで、円筒状に二重巻きされた内外２枚の羽根板１，１’の半径には板厚分の差が生じるが、重ね合わされた内外２枚の羽根板１，１’は前述のように切り起こし突起３の溝４’への嵌合によって確実に位置決めされているため、外側の羽根板１’が周方向に伸ばされることによって両羽根板１，１’の半径の板厚分の差に伴う周方向の長さの差が吸収され、羽根２，２’のピッチは（Ｐ／２）の等間隔に保たれる。尚、二重巻きされた各羽根板１，１’のフランジ部１ａ，１ａ’の端部同士の接合をカシメ、その他の手段によって行っても良い。
【００２８】
その後、内側の羽根板１に形成された切り起こし突起３が外側の羽根板１’に形成された溝４’から突出する部分を図９に示すように外側に折り曲げて内外の羽根板１，１’をその両端部で連結する。尚、この切り起こし突起３の折り曲げは両羽根板１，１’を二重巻きする前の重ね合わせ段階（図５に示す状態）で行っても良く、又、切り起こし突起３を内側へ折り曲げても良い。
【００２９】
而して、円筒状に二重巻きされた内外２枚の羽根板１，１’の軸方向両端部（フランジ部１ａ，１ａ’の端縁）が図９に詳細に示すようにカール成形によって外側に丸く曲げられて接合一体化されて端部処理がなされ、図７に示すような円筒状の羽根車本体６が得られる。そして、この羽根車本体６の内周側には羽根２，２’が周方向に等間隔ピッチ（（Ｐ／２）ピッチ）で交互に配列されることになる。
【００３０】
以上の工程を経て得られた図７に示す円筒状の羽根車本体６の内部の軸方向中央部に図８に示すように円板状のバックプレート７を固定することによって本発明に係るシロッコファン用羽根車１０が得られ、該羽根車１０はバックプレート７の中心部に固着されたボス８に挿通する不図示の回転軸に固定ボルト９によって固定される。
【００３１】
而して、シロッコファンにおいては上記羽根車１０が不図示のケーシング内に収容され、該羽根車１０が不図示の電動モータによって所定速度で回転駆動されることによってケーシングの吸入口から吸引された空気が羽根車１０の両端開口部から軸方向（図８の左右方向）に吸い込まれて昇圧され、昇圧された空気は半径方向に排出されてケーシングの吐出口から吐出される。
【００３２】
以上において、本発明に係るシロッコファン用羽根車１０においては、同一寸法及び同一形状の内外２枚の羽根板１，１’を長さ方向にずらせて重ね合わせることによって羽根板１，１’の形状や加工寸法を変えることなく羽根２，２’の総数を従来の２倍にすることができ、しかも、重ね合わされた内外２枚の羽根板１，１’は切り起こし突起３の溝４’への嵌合によって確実に位置決めされているため、外側の羽根板１’が周方向に伸ばされることによって両羽根板１，１’の半径の板厚分の差に伴う周方向長さの差が吸収されて羽根２，２’のピッチは等間隔（（Ｐ／２）ピッチ）に保たれ、この結果、羽根車１０の静圧能力が高められる。
【００３３】
又、本発明においては、切り起こし突起３の溝４’から突出する部分を折り曲げて内外の羽根板１，１’を連結したため、羽根車１０に高い剛性が確保されてその回転破壊強度が高められ、該羽根車１０の許容回転速度を上げてその性能向上を図ることができる。更に、本発明においては、羽根車本体６の軸方向両端をカール成形によって端部処理し、円筒状に二重巻きされた内外２枚の羽根板１，１’の端部同士を接合一体化したため、従来必要であった固定用リングが不要となって部品点数が削減され、羽根車１０の軽量化とコストダウンが図られる。
【００３４】
尚、以上の実施の形態では、同一寸法及び同一形状の内外２枚の羽根板１，１’を長さ方向にずらせて重ね合わせ、これらを円筒状に二重巻きすることによって羽根車本体６を構成するようにしたが、図１０に示すように１枚の長い羽根板１を所定ピッチ（（Ｐ／２）ピッチ）だけずらせてて連続的に二重巻きして羽根車本体を構成するようにしても良く、この方法によれば製造の自動化が容易化するというメリットが得られる。
【００３５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１記載の発明によれば、複数の羽根を等間隔に突設して成る同一寸法及び同一形状の別体の２枚の羽根板を二重巻きすることによって、又、請求項２記載の発明によれば、１枚の羽根板を連続的に二重巻きすることによって羽根板の形状や加工寸法を変えることなく羽根の枚数を２倍にすることができ、しかも、重ね合わされた内外の羽根板は切り起こし突起の溝への嵌合によって確実に位置決めされ、外側の羽根板の周方向の伸びによって両羽根板の半径の板厚分の差に伴う周方向長さの差が吸収されて羽根のピッチが等間隔に保たれるため、羽根車の静圧能力を高めることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】羽根板の部分平面図である。
【図２】羽根板の部分側面図（図１の矢視Ａ方向の図）である。
【図３】羽根板の正面図（図１の矢視Ｂ方向の図）である。
【図４】内外２枚の羽根板の部分斜視図である。
【図５】内外２枚の羽根板を重ね合わせた状態を示す部分側断面図である。
【図６】内外２枚の羽根板を二重巻きした状態を示す斜視図である。
【図７】羽根車本体の斜視図である。
【図８】本発明に係るシロッコファン用羽根車の縦断面図である。
【図９】図８のＣ部拡大詳細図である。
【図１０】本発明に係るシロッコファン用羽根車の別の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
１，１’    羽根板
２，２’    羽根
３，３’    切り起こし突起
４，４’    溝
５，５’    切欠溝
６          羽根車本体
７          バックプレート
８          ボス
９          固定ボルト
１０        シロッコファン用羽根車
【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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