(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシウム系合金からなる送風機羽根車であって、翼型羽根に中空部を有し、前記中空部が大気圧以上に加圧保持されていることを特徴とする送風機羽根車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、低騒音化に効果のある厚さを有する翼型羽根を備えた送風機羽根車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
翼型羽根を備えた送風機羽根車は、昭和３０年代の空気調和機の室外機本体中に大型プロペラファンをして使用されていた時には金属製のものが使用されていた。しかし、時代の流れとともにプラスチック製に置き換わっていった。その理由は低騒音で大風量の得られる送風機羽根車として、プラスチック製が大量生産に適していたためである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年家電製品のリサイクル化が望まれる中ではプラスチック製部品よりも金属製部品のほうが再資源化が容易であり、適した材料と認知されている。したがって、昔のような金属鋼板製に戻せばよいのであるが、近年の技術進歩によって高性能化した送風機羽根車を金属鋼板で同様な性能レベルに達成するのは非常に困難であった。
【０００４】
また、空気調和機の室外機はＰＬ法対応として放火への対策を講じる目的で難燃化も要望されている。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を鑑みて、リサイクル、省資源化、ＰＬ法対応を考慮し、高性能な送風機羽根車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】
上記課題を解決するために本発明は、マグネシウム系合金からなる材質を使用することによってリサイクル化を容易にし、送風機羽根車の難燃化も実現できる。また、構造体内部を中空化することによって省資源化が可能となる。また、翼型羽根の中空部を大気圧以上に保持させることによって、外力による変形に対して充分な反発性を有することでさらに薄肉化が可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
上記の課題を解決するための請求項１記載の発明は、マグネシウム系合金からなる送風機羽根車であって、翼型羽根に中空部を有し、前記中空部が大気圧以上に加圧保持されているものである。そしてこの構成によれば金属合金の中でも軽量なものが得られると共に、翼型羽根の中空部が大気圧以上に加圧保持することで、軽量化を追求して薄肉化を進めた場合に信頼性で問題となる外力による変形に対して充分な反発性を有することができる。
【０００８】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
【０００９】
図１において室外機本体１の中心部に送風機羽根車２は位置し、ファンモータ３のボルトにナット４で固定され、熱交換機（図示せず）に対して大気を供給して熱交換性能向上に貢献している。
【００１０】
（実施例１）
マグネシウム系合金（９０Ｍｇ−１０Ａｌ）のチップ（長軸が５〜６ｍｍ程度の米粒状）を使用してチクソモールディング法によって外寸３５０ｍｍφの送風機羽根車を成形した。チクソモールディング法とはシリンダー内でチップを凝固点〜融点の温度まで加熱し、液相と固相が共存した半溶融状態にして金型に射出注入する成形方法である。実施例では５５０〜５８０℃まで加熱した。マグネシウム系合金（９０Ｍｇ−１０Ａｌ）は比重が１．８２程度で金属としては低比重な材料である。また、コア部は金属化によって機械的強度の向上が図れるので設計肉厚１ｍｍとした。
【００１１】
（比較例１）
難燃性ポリプロピレンを使用して外寸３５０ｍｍφの送風機羽根車を成形した。比重は１．２であり、コア部は設計肉厚２ｍｍとした。
【００１２】
実施例１と比較例１を比べると、比重は金属製のほうがプラスチック製に比べて重いため、形状の変わらない翼型羽根は重くなるが、コア部は金属化によって機械的強度が向上分だけ薄肉化したので差はなかった。したがって、全体では翼型羽根分だけ金属製のほうが重くなった。しかし、プラスチック製には環境負荷の大きな難燃剤が使用されており、リサイクル、環境影響を考慮すると実施例のほうがはるかに適した部品と言える。
【００１３】
（実施例２）
実施例１と同じ材料を使用し、翼型羽根に中空部を有するように分割してチクソモールディング法によって外寸３５０ｍｍφの送風機羽根車を成形した。その後、接合すべき箇所をシアノアクリレート系の接着剤で固定した。図２に接合箇所（点線部および翼端面）がわかるように送風機羽根車の斜視図を示した。この時、翼型羽根の設計肉厚は１．５ｍｍとし、コア部は肉厚１ｍｍとした。
【００１４】
実施例２と比較例１を比べると、翼型羽根に中空部を有し、肉厚を１．５ｍｍとすることで全体の重量も実施例２のほうが軽量化された。
【００１５】
実施例２では、短時間で充分な接着強度の得られるシアノアクリレート系接着剤で接合箇所を固定したが、その他エポキシ系、酢酸ビニル系のものでもよい。また、ロウ付けによって固定することも可能であった。
【００１６】
（実施例３）
実施例１と同じ材料を使用し、翼型羽根に中空部を有するように分割してチクソモールディング法によって外寸３５０ｍｍφの送風機羽根車を成形した。その後、翼型羽根の接合箇所は一部をピンホール部（ハブ付近）として残し、その他はシアノアクリレート系の接着剤で固定した。この時、翼型羽根の設計肉厚は０．５ｍｍとし、コア部は設計肉厚１ｍｍとした。次に、３ヶ所のピンホール部から弾性材を介して１．５ｋｇ／ｃｍ2 に内圧がなるように窒素ガスを注入した後、弾性材が実用に際して外れないよう接着剤で補強した。
【００１７】
実施例３と比較例１を比べると、翼型羽根に中空部を有し、肉厚も０．５ｍｍとすることで全体の重量も実施例３のほうがはるかに軽量化された。
【００１８】
また、実施例３では中空部の内圧が１．５ｋｇ／ｃｍ2 になるように設定したが、内圧は翼型羽根部の設計肉厚と相関させる必要があった。すなわち、設計肉厚が薄くなるにしたがって内圧は高めにする。この効果は大気圧以上であれば有効であるが、あまり高くすると内圧バラツキが大きく、作業性も低下してくるので２ｋｇ／ｃｍ2 以下にすることが好ましい。注入に使用するガスは、実施例では窒素ガスを使用したがこれに限定されるわけではなく、その他乾燥空気、二酸化炭素等も使用できた。
【００１９】
また、ガス注入用に設定するピンホール部とは、弾性材に注射針が差し込める程度の大きさであり、約３ｍｍφ以下を意味する。
【００２０】
（実施例４）
実施例１と同じ材料を使用し、翼型羽根の中空部がコア部を介して連続空間となるように分割してチクソモールディング法によって外寸３５０ｍｍφの送風機羽根車を成形した。その後、コア部に配置したピンホール部だけを残して、翼型羽根の接合箇所はシアノアクリレート系の接着剤で固定した。この時、翼型羽根の設計肉厚は０．５ｍｍとし、コア部は設計肉厚１ｍｍとした。次に、コア部のピンホール部から弾性材を介して１．５ｋｇ／ｃｍ2 に内圧がなるように窒素ガスを注入した後、弾性材が実用に際して外れないよう接着剤で補強した。
【００２１】
実施例４と比較例１を比べると、翼型羽根に中空部を有し、肉厚も０．５ｍｍとすることで全体の重量も実施例４のほうがはるかに軽量化された。さらに実施例３と４を比較するとピンホール部を連続空間とすることによって製造する上での作業性ははるかに向上した。
【００２２】
実施例１〜４ではアルミニウムとの合金について示したが、本発明の目的に使用できるものはその他、マンガン、亜鉛等があった。
【００２３】
上記実施例１〜４で作成した送風機羽根車を使用して、実用を踏まえた単体評価試験（苛酷試験と衝撃強度試験）を行った。
【００２４】
苛酷試験は、室温にて１３００ｒｐｍ（使用最高回転数の１．３倍）で運転２５秒間／停止５秒間を１サイクルとして１００００サイクル繰り返した。その後、クラック、変形等の異常の有無を観察した。
【００２５】
衝撃強度試験は、室温にて落錘式衝撃試験装置に送風機羽根車を装着し、鋼球（１００ｇ）を５０ｃｍの高さから各翼羽根に垂直落下させることを１サイクルとして１００サイクル繰り返した。その後、送風機羽根車を起動から１０００ｒｐｍまで回転させた時に異常音の有無を調べた。
【００２６】
その結果、実施例１〜４の送風機羽根車は問題がないことを確認した。
本発明は特に送風機羽根車の材質に対して特徴を有しているが、海岸付近等の塩害が危惧される場所に際しては耐食性強化のために表面への塗膜コート等も必要となる。したがって、送風機羽根車表面への塗膜コートしたものについても本発明の範囲とする。
【００２７】
【発明の効果】
上記実施例から明らかなように、請求項１記載の発明は、マグネシウム系合金からなる送風機羽根車であって、翼型羽根に中空部を有し、前記中空部が大気圧以上に加圧保持されているものである。そしてこの構成によれば、リサイクル化を容易にし、送風機羽根車の難燃化も実現でき、さらに、金属合金の中でも軽量なものが得られると共に、翼型羽根の中空部が大気圧以上に加圧保持することで、軽量化を追求して薄肉化を進めた場合に信頼性で問題となる外力による変形に対して充分な反発性を有することでさらに薄肉化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例が供される室外機本体の一部分解斜視図
【図２】  本発明の実施例２によって得られた送風機羽根車の斜視図
【符号の説明】
１  室外機本体
２  送風機羽根車
３  ファンモータ
４  ナット
【図１】
0003752762.tif 000002
【図２】
0003752762.tif 000003