CN1311165C - 横流风扇及横流风扇的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的横流风扇为在圆筒状叶轮的中心轴方向连接两个以上叶轮的横流风扇，所述叶轮由环状隔板和以圆筒状配置于隔板上的多个叶片构成。在叶轮的隔板的外周面上具有外周台阶部，在与叶片槽结合的叶片的前端面上的外周部分，具有沿外周台阶部的形状设置的第一缺口。在一个叶轮的叶片插入邻接的叶轮的叶片槽的状态下，通过向外周台阶部内注入树脂来结合。根据上述构造，因为不需要超声波熔接和退火处理，多个叶轮通过向外周台阶部内注入树脂结合，故可提供低成本的横流风扇。

Description

横流风扇及横流风扇的制造方法

技术领域

本发明涉及横流风扇及横流风扇的制造方法，更详细地说是涉及在叶轮的结合构造及结合方法上具有特征的横流风扇。

背景技术

关于现有的空气调节器的横流风扇，采用图14、图15及图16A、B进行说明。

如图14所示，空气调节器的室内单元33的送风回路(送风装置部分)由吸入部34、空气过滤器35、热交换器36、横流风扇1及吹出部37构成，分别相当于空气通过的空气流通路。另外，横流风扇1连接在马达38的驱动轴39上，进行旋转驱动。

下面，关于横流风扇的构成采用图15、图16A、B进行说明。

如图15所示，横流风扇1具备作为基本构成部件的、具有轴7的侧板6、多个叶轮2及具有轮毂9的马达侧端部的叶轮单元8。

另外，图16A表示后述的现有的横流风扇的组装制造方法的一个过程，图16B说明叶轮2相互结合的构造。

叶轮2为环状，具有相对于旋转方向以等间隔或者不等间隔安装的多个叶片(blade)3。如图16B所示，叶片3的一端3x与隔板4形成一体，另一端3y与设置在隔板4上的叶片槽2a嵌合固定。

另一方面，在叶片槽2a内预先设置好熔接用肋(未图示)，叶片3的一端3y与叶片槽2a嵌合之后，通过热熔接或者超声波熔接，做成在旋转轴方向结合多个叶轮2的横流风扇。

更具体地说，比如，如果将传送超声波熔接机的振动的喇叭体(horn，未图示)放在隔板4上，进行加压，施加振动，那么就在叶片3的轴方向的端面部产生传导振动。其结果，在熔接用肋(未图示)和叶片3之间引起发热，通过熔接用肋熔化，叶片3的一端3y和叶片槽2a被传导熔接结合在一起。之后，在将多个叶轮2在轴方向通过多次超声波熔接而传导熔接结合之后，使叶轮单元8的叶片3和叶轮2的叶片槽2a结合，通过超声波熔接使其传导熔接结合在一起，这样，横流风扇1被组装起来。

另外，在特开昭55-160198号公报中公开了这样的制造方法：作为轴方向的轴振动的对策，如图16A所示，用按压围绕部材40将至少两个以上的叶轮2围住，进行轴方向的轴振动的矫正。

可是，在上述现有的构造的横流风扇及其制造方法中，需要多次对多个叶轮2依次组合，需要多次超声波熔接的工序，所以存在组装工数多的问题。另外，用按压围绕部材40做成和叶轮2不存在缝隙的状态，或者，将叶轮2做成押入的状态，则在进行超声波熔接时，超声波能量被按压围绕部材40吸收。这样，在叶片3的轴方向的端面部和熔接用肋之间，没有传导足够的超声波能量，产生传导熔接不充分、结合力不均衡的问题或者熔接时间变长的问题。

作为其对策，如果在按压围绕部材40和叶轮2之间设置缝隙，则产生通过该缝隙引起轴方向的轴振动这样的别的问题。

发明内容

本发明的横流风扇，作为采用树脂能够将各叶轮结合的构造，在叶片的轴方向的端面和叶片槽之间注入树脂。通过将横流风扇做成这样的构造，能够将叶片坚固地结合在一起。另外，因为能够去除轴方向的轴振动，故旋转时的平衡变好，能够实现顺畅的旋转。并且，因为不需要超声波熔接工序及平衡矫正工序，故能够提供成本低廉的横流风扇。而且，由于不需要退火工序，故电费的大副削减也变得可能。

本发明的横流风扇中，一叶轮的叶片与邻接的叶轮的隔板上的叶片槽结合。在隔板的外周面上设置有外周台阶部。在结合后的叶片的轴方向的端面的外周部上具有沿外周台阶部的形状而形成的第一缺口。该横流风扇具有这样的特征：一叶轮的叶片和邻接的叶轮的叶片槽通过向外周台阶部注入树脂而结合。

根据上述构造，由于多个叶轮是通过向外周台阶部注入树脂结合起来的，所以，可除去超声波熔接工序及退火处理工序，能够获得价格低廉的横流风扇。

其次，本发明的风扇具有如下特征：一叶轮的叶片的轴方向的端面和邻接的叶轮的叶片槽的底面之间设置有缝隙；在叶片的轴方向的端面上设置有第二缺口；并且，在隔板上设置有与第二缺口结合的肋。

根据上述构造，通过叶片的第二缺口和隔板的肋结合，可在轴方向定位，所以可获得轴方向的长度精度良好的横流风扇；另外，多个叶轮通过向外周台阶部及叶片的轴方向的端面和叶片槽之间注入树脂而结合，以获得强固的结合力，并且可去除超声波熔接工序及退火处理工序，故能够获得价格低廉且坚固的横流风扇。

再有，本发明的横流风扇，具有如下特征：通过向由叶片的轴方向的前端面、叶片槽的壁和设置在叶片槽内周侧的开口部的阻挡壁形成的缝隙内注入树脂而结合起来。

根据上述构造，能够得到这样的横流风扇：向叶片的轴方向的端面和叶片槽之间注入树脂由壁阻断，因此不会向轴方向的中央侧流出，多个叶轮可稳定地结合起来。

还有，本发明的横流风扇具有这样的特征：在叶片的前端面设置增加结合面积的异形形状。

根据上述构造，由于多个叶轮是在叶片的轴方向的端面和叶片槽之间及增加叶片的轴方向的端面的结合面积的形状内填充树脂，故注入的树脂的接触面积被较多地结合，可获得强固结合力的横流风扇。

另外，本发明的横流风扇具有这样的特征：构成叶轮的叶片的内周侧的内径比隔板的内径小，并且，在叶片的前端面的内周侧的端部设置有与隔板的内周边能够结合的突起部。

根据上述构造，在将叶轮的叶片和叶片槽结合时，成为抑制向法线方向错位的向导，故能获得可轻易使叶片和叶片槽结合的横流风扇。

另外，本发明的横流风扇具有这样的特征：至少在一个叶片槽内设置比外周台阶部外径小的外周壁，在与其结合的叶片的轴方向的端面的外周部设置比外周部的内径小的第三缺口。

根据上述构造，能够防止从外周侧向与叶轮单元的除去的叶片相对应的叶轮的叶片槽内流入树脂。

本发明的横流风扇的制造方法具有这样的特征：其具有如下工序：喷射成型叶轮的工序、结合叶片和叶片槽的工序及向外周台阶部注入树脂的工序。

根据本发明的横流风扇及横流风扇的制造方法，多个叶轮通过向外周台阶部或者叶片的轴方向的端面和叶片槽之间注入树脂而结合，能够去除超声波熔接工序和退火处理工序，故横流风扇组装工序中的电费可大副削减，不需要对应新机种时的设备投资或者改造，很经济。

另外，不需要叶轮的熔接工序，并且，没有熔接时产生的轴方向的轴振动，故不需要平衡矫正工序，可大副削减组装工数，可获得成本低廉的横流风扇。

而且，由于不需要用于除去熔接时产生的变形的退火工序，故横流风扇组装工序中的电费可大副削减，并且，由于几乎没有熔接时产生的轴方向的轴振动，故可提高性能。

再有，因为向叶片的轴方向的端面和叶片槽之间注入树脂，所以可获得坚固结合的横流风扇，并且，因为不需要熔接及退火工序，所以就不需要新机种对应时的横流风扇组装中的设备投资或者改造，具有经济性的效果。

附图说明

图1为表示本发明实施方式1的分解立体图。

图2为从表示本发明实施方式1的叶轮隔板观看的立体图。

图3为从与表示本发明实施方式1的叶轮隔板相对一侧观看的立体图。

图4为表示组合本发明实施方式1叶轮的部位的部分截面立体图。

图5为表示组合本发明实施方式1的叶轮，注入树脂部分的部分截面立体图。

图6为本发明实施方式1的用喷射成型用模具成型的立体图。

图7A为表示组合叶轮和叶轮单元及侧板工序的立体图。

图7B为与注入本发明的树脂的模具的横流风扇轴方向平行的截面图。

图7C为图7B中Z部位的主要部分放大模式图。

图8为表示本发明实施方式2的叶轮的部分立体图。

图9A为注入本发明实施方式2所示的树脂之前的横流风扇的截面图。

图9B表示注入本发明实施方式2的树脂之后的横流风扇的截面图。

图10A为从本发明实施方式3的叶轮的隔板一侧观看的立体图。

图10B为从与本发明实施方式3的叶轮的隔板相反侧观看的立体图。

图10C为表示本发明第三实施方式的叶轮的叶片的放大截面图

图11A为表示本发明实施方式3的叶片与叶片槽结合之前的截面立体图。

图11B为表示本发明实施方式3的叶片和叶片槽结合之后的截面立体图。

图12为表示本发明实施方式4的叶片和叶片槽结合，注入树脂状态的部分截面立体图。

图13为表示本发明实施方式5的叶片和叶片槽结合的部分截面立体图。

图14为空气调节器的室内单元的构造模式图。

图15为横流风扇的构造模式图。

图16A、B为表示现有的横流风扇的轴振动对策的构造模式图。

具体实施方式

下面，关于本发明的实施方式，参照图纸进行说明。另外，关于本发明的实施方式，虽然对用于空气调节器的室内单元的横流风扇进行了说明，但是本发明的适用方式不局限于此，只要多个叶轮通过熔接或者接合而构成，即可起到同样的效果。

另外，关于与图14～图16A、B中所示的横流风扇的结构同样的构成部件，赋予相同的符号而省略其详细的说明和与其他构成部件的结合关系。

实施方式1

首先，采用图1～图6就实施方式1进行说明。

如图1所示，本发明实施方式1的横流风扇1具备：具有轴7的侧板6、多个叶轮2和具有轮毂9的叶轮单元8。

图2为从隔板4一侧观看叶轮2的立体图；图3为从隔板4相反侧观看的立体图。在隔板4上设置有与叶片3的一端3c嵌合的叶片槽5。

在隔板4的外周面上设置有外周台阶部10，与叶片槽5的底面大致处于同一平面上。图4更详细地表示外周台阶部10。外周台阶部10在环状的隔板4处形成在叶片3的一端3c插入侧的外周边上设置台阶部的形状，称做从外周向半径方向后退的环状凹处。即，外周台阶部10为形成于隔板4的最外周上的环状的薄台阶形状部。叶片槽5由彼此相对的壁面和底面构成。因此，外周台阶部10的形状，具有与叶片槽5大致相同的高度的壁高，具有与叶片槽5的底面大致相同高度的平坦部。这里，外周台阶部10的壁为与叶轮的轴处于平行方向的部分，所谓壁高表示轴方向的距离。另外，所谓外周台阶部10的平坦部，指与叶轮的轴处于垂直方向的部分。

叶片槽5设置到该外周台阶部10。即，叶片槽5的一端面面对着外周台阶部10地构成。在叶片的一端部3c和叶片槽5结合时的叶片3的轴方向的外周部，沿外周台阶部10形成为：在轴方向上设置有长形的第一缺口11及在叶片3的轴方向的端面设置有第二缺口12，与第二缺口12结合的肋13设置在隔板4上。这里，如图3及图4所示，所谓肋13，指在隔板4的内周侧形成的环状的内周台阶部13。

图4为表示叶片3邻接的叶轮2的叶片槽5及第二缺口12和肋13结合，在叶片3的轴方向的端面和叶片槽5之间设置有缝隙14的状态的截面立体图；图5为表示在图4状态的横流风扇1的外周台阶部10及缝隙14之间注入树脂15，在隔板4的外周部形成有环状的树脂15的状态的部分截面立体图。

采用图6、图7A、B、C说明本发明的制造方法。首先，采用叶轮喷射成型模具16、叶轮单元喷射成型用模具17和侧板喷射成型用模具18，分别喷射成型叶轮2、叶轮单元8及侧板6。然后，如图7A所示，将各个叶片3和叶片槽5结合起来，进行横流风扇的组装。

图7B是为了注入用于叶轮接合的树脂而使用的模具19a、19b的横流风扇1的轴方向平行方向上的截面图。通过外周台阶部10和模具19a或模具19b构成树脂的流路22。流路22的宽度为比在隔板4上形成的外周台阶部10的壁部高度还窄的宽度。在轴方向的两端具有在轴方向上按压横流风扇1的第一滑块20和第二滑块21。

图7C为图7B的虚线围住的Z部分的主要部位放大图。表示用于向外周台阶部10注入树脂的模具19a和外周台阶部10与叶轮2之间的关系。在模具19a的与外周台阶部10相对的部分形成了流路22，树脂注入该流路22，流入从而掩埋外周台阶部10。其结果，如图5所示，通过环状的树脂15，在旋转轴方向邻接的叶轮2被熔接固定住。

通过上述这种横流风扇1的结合构造，在叶片3和叶片槽5结合时，在隔板4的外周部配置叶片3的第一缺口11，构成外周台阶部10的一部分壁。另外，设置在内周侧的第二缺口12和肋13结合，在叶片3的轴方向的端面和叶片槽5之间形成缝隙14。因为叶片槽5和外周台阶部10连接着，所以外周台阶部10和缝隙14连接起来。另外，缩小树脂流路22的宽度，使其窄于外周台阶部10的壁高，通过使第二缺口12和肋13结合，缝隙14即使注入树脂，也不会发生泄漏。通过向树脂的流路22注入树脂15，一个叶轮2的叶片3和邻接的其他叶轮2的隔板4可以结合起来，所以不使用超声波熔接，能将多个叶轮2连接起来。

再者，在采用第一滑块20和第二滑块21，在轴方向上按压叶轮的状态下，通过流路22向缝隙14注入树脂15。因此，不会发生因不堪注入压力引起树脂15泄漏的不良情况，通过叶片3的轴方向上的端面和叶片槽5结合，可以获得坚固的横流风扇。另外，由于不需要超声波熔接工序，清除超声波熔接时产生的残留应力的退火处理工序也就不需要了。而且，由于没有超声波熔接时产生的轴方向上的轴振动，所以，不需要矫正横流风扇1旋转时产生的不平衡工序。

如上所述，因为从横流风扇1的组装工序可以省略超声波熔接工序、退火处理工序、平衡矫正工序，故能够提供低成本的横流风扇。而且，因为省略了退火工序，故可大幅度削减横流风扇组装工序中的电费。另外，叶片3的第二缺口12和隔板4的肋13由第一滑块20和第二滑块21在轴方向上按压着结合起来，所以，可在轴方向上定位，能够获得轴方向上的长度精度良好的横流风扇。

另外，代替第二缺口12设置突起，将与其结合的槽设置在隔板4上，也可以获得同样的效果。

实施方式2

接下来，关于本发明的实施方式2，参照图8、图9A、B进行说明。但是，关于与实施方式1同样的构成部件则赋予同一图号而省略其详细说明。

如图8所示，本发明的实施方式2的叶轮2在隔板4的外周面具有外周台阶部10。沿叶片槽5的壁面形成具有比叶片的轴方向的前端面宽度小的宽度的阶梯部23，在叶片槽5内周侧的开口端，跨整个槽宽设置有与阶梯部23相同高度的阻挡壁(sheathing wall)24。图8中表示在叶片槽5的两侧槽的壁面上分别设置阶梯部23的例子。图9A、B为与叶片3和叶片槽5结合后的轴方向平行的截面图。图9A为注入树脂15之前的截面图；图9B为注入树脂15之后的截面图。

在叶片3和叶片槽5结合的状态下，第一滑块20和第二滑块21在轴方向按压邻接的叶轮2。其结果，通过阶梯部23和阻挡壁24，叶片3在轴方向上的位置确定下来。同时，通过叶片3的轴方向上的前端面和叶片槽5及槽内台阶部23、阻挡壁24形成空间25。因为叶片槽5和外周台阶部10连接着，所以，外周台阶部10和空间25连接起来。

上述这种横流风扇的结合构造中，向流路22内注入树脂15，则树脂15从外周台阶部10流入空间25，被在阶梯部23和隔板4的内周侧相对于叶片槽的底面竖立设置的阻挡壁24阻断流动。其结果，叶片3的轴方向上的端面和叶片槽5结合，可以获得坚固的结合构造的横流风扇1。另外，由于不需要超声波熔接工序，清除超声波熔接时产生的残留应力的退火处理工序也就不需要了。而且，由于没有超声波熔接时产生的轴方向上的轴振动，所以，不需要矫正横流风扇1旋转时产生的不平衡工序。

因此，由于不需要作为横流风扇1的组装工序的超声波熔接工序、退火处理工序、平衡矫正工序，故能够提供低成本的横流风扇。

另外，阻挡壁24不是设置在叶片槽5，即使设置在叶片3上也可以获得同样的效果。而且，代替叶片槽5的阶梯部23，即使在叶片3的轴方向上的前端部设置阶梯部，也能够获得同样的效果。

实施方式3

下面，关于本发明的实施方式3，参照从隔板4观看叶轮2的立体图10A和从隔板4的相反一侧观看叶轮2的立体图10B进行说明。

本实施方式3中，与实施方式1不同之处是：将叶片的内周面26形成为小于隔板4的内周端27、在叶片3的轴方向的端面，以从内周面26到隔板4的内周端27的宽度在叶片的轴方向设置突起部28。这里，所谓突起部28指在叶片3的内周部设置的引导肋。

另外，图11A为叶片3和叶片槽5结合前的状态的截面立体图；图11B为结合后的截面立体图。

根据实施方式3，在使叶片3和叶片槽5结合时，至少使一个叶轮2旋转。此时，通过突起部28一边抵住隔板的内周端27的面一边旋转，旋转时的叶轮2之间不会在直径方向错位，可以进行顺畅的旋转，所以，可轻松地使叶片3和叶片槽5结合，由于降低了组装工数，故能获得低成本的横流风扇1。

另外，代替突起部28，通过在叶片3轴方向的前端面的内径一侧设置缺口和在隔板上设置引导它的引导环，能够获得同样的效果。

实施方式4

下面，关于本发明的实施方式4，参照图12进行说明。图12为在叶片3和叶片槽5结合的状态下，说明注入树脂15的状态的图。本实施方式中与实施方式1不同之处为：在叶片3的轴方向的端面设置增加与树脂15的结合面积的凹陷29。

根据实施方式4，由于叶片3的轴方向的端面和树脂15接触的面增多，所以可获得叶片3和叶片槽5之间的结合力更坚固的横流风扇1。

另外，凹陷29不局限于矩形。即，也可以是R形状、三角形状、锯齿形状、凹凸形状等的异形形状。通过设置异形形状，叶片3和树脂15的结合面积增加，能够获得更加坚固的结合力。

实施方式5

接下来，关于本发明的实施方式5，参照图13进行说明。图13为叶轮单元8的叶片3和邻接的叶轮2的叶片槽5结合状态的部分截面立体图。图13是为了能够轻松地进行采用螺钉将叶轮单元8的轮毂部和马达的驱动轴39拧在一起的操作而设想除去叶轮单元8的多个叶片3中至少一片时进行说明的图。在与被取下的叶片3a(用点线表示)结合的叶轮2的叶片槽上，设置具有外周台阶部10的外径以下外径尺寸的外周壁30。根据该构造，叶片3a不存在的叶片槽5的外周侧的开口被外周壁30所遮蔽。通过由外周壁30遮蔽叶片槽5，即使树脂注入外周台阶部10，也可以防止树脂流入没有叶片3a的叶片槽5。另外，代替设置外周壁30，即使成型为掩埋住与叶轮单元8中去除的叶片3a结合的叶片槽，也可以获得同样的效果。

另外，也可以不除去叶片3a，设置外周壁30。在该情况下，在叶片3a上设置第三缺口31。第三缺口31加工成能够装入外周壁30的内周部的形状。通过这样构造，被注入的树脂15被外周壁30阻断，树脂不会流入装入叶片3a的叶片槽5内。

Claims (12)

1.一种横流风扇，其由沿圆筒状叶轮的环状的中心轴方向连接的两个以上叶轮构成，所述叶轮由环状隔板和以圆筒状配置于所述环状隔板上的多个叶片构成，其特征在于，

所述隔板具有：邻接的所述叶轮所具有的所述多个叶片被单个地插入的多个叶片槽，和以规定的宽度呈环状形成在外周部的外周台阶部，

所述多个叶片具有作为与所述叶片槽连接的端部的、形成在所述叶轮的外周侧部分的第一缺口，

而且，在所述外周台阶部具有固定所述叶片和插入所述叶片的叶片槽的树脂。

2.如权利要求1所述的横流风扇，其特征在于，

所述隔板还具有以规定的宽度形成在内周部的环状的内周台阶部，所述多个叶片还在所述叶轮的内周侧具有与所述内周台阶部的外边缘相接的第二缺口。

3.如权利要求1所述的横流风扇，其特征在于，

所述隔板还具有以规定的高度形成在所述叶片槽的内周侧的开口部的阻挡壁，所述树脂填充由所述壁、所述叶片的前端部和所述叶片槽形成的空间。

4.如权利要求3所述的横流风扇，其特征在于，

所述隔板还具有在构成所述叶片槽的槽壁上形成的槽内台阶部，所述槽内台阶部与所述叶片的前端部接触。

5.如权利要求1所述的横流风扇，其特征在于，

所述叶片在前端部具有异形的形状。

6.如权利要求1所述的横流风扇，其特征在于，

所述叶轮的内周径比所述隔板的内径小，所述叶片还在所述叶片的内周部具有突起部，所述突起部配置于所述隔板的内周。

7.如权利要求1所述的横流风扇，其特征在于，

所述叶轮为除去了一个或者邻接的两个以上的所述叶片的叶轮，

所述叶轮和邻接的叶轮，在与所述除去的叶片对应的所述叶片槽的外周侧端部，具有与所述叶片槽的槽宽同等宽度的外周壁。

8.一种横流风扇的制造方法，所述横流风扇是在所述圆筒的中心轴方向连接两个以上叶轮所构成的，所述叶轮由环状的隔板和以圆筒状配置于所述隔板上的多个叶片构成，其特征在于，具有：

将与所述叶轮邻接的其他叶轮的多个叶片插入所述叶轮的隔板所具有的多个叶片槽的连接工序；

将树脂注入以规定宽度呈环状形成在所述隔板的外周部的外周台阶部的工序；以及

通过用树脂固定所述叶片和插入所述叶片的叶片槽，将所述叶轮和所述邻接的其他叶轮结合起来。

9.如权利要求8所述的横流风扇的制造方法，其特征在于，

还具有将所述叶轮喷射成型的工序。

10.如权利要求8所述的横流风扇的制造方法，其特征在于，

所述连接工序包括如下工序：在将形成于所述叶片的内周侧的缺口，与和所述缺口的形状相同形状的、形成在所述隔板内周侧的环状的内周台阶部嵌合之后，在所述叶片的前端部和所述叶片槽的底面之间形成空间。

11.如权利要求8所述的横流风扇的制造方法，其特征在于，

预先在所述隔板的所述叶片槽的内周侧形成规定高度的阻挡壁，所述树脂的注入工序就是在由所述阻挡壁、所述叶片的前端部和所述叶片槽形成的空间内填充所述树脂的工序。

12.如权利要求8所述的横流风扇的制造方法，其特征在于，

预先将所述叶轮的内周径形成为比所述隔板的内径小，且在位于所述叶片的所述内周侧的端部形成突起部，所述连接工序是通过将所述隔板的内周作为所述突起部的引导部使用，在所述叶轮的叶片槽中插入邻接的其他叶轮的多个叶片的工序。

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