JP2000257592A - 送風機用羽根車とその製造方法 - Google Patents

送風機用羽根車とその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、大口径になっても軽量かつ高性能
な送風機用羽根車とその製造方法を提供するものであ
る。 【解決手段】 翼形状部が二層構造からなり、一層が発
泡成形体で構成される送風機用羽根車である。回転方向
に対して大気剥離面側が発泡成形体で構成される。発泡
成形体の発泡倍率が１．５〜４である。薄肉で羽根車を
射出成形した後、翼形状部に発泡成形する送風機用羽根
車の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軽量で高性能を有
する送風機用羽根車とその製造方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の送風機は金属プレス加工
によるものが用いられていたが、特に近年では樹脂成形
によるものが多用されるようになってきている。この種
の送風機においては性能を向上させるために羽根車の翼
形状部断面形状を翼理論に準じた形状とするものが求め
られている。例えば家庭用空気調和機の室外機には３０
０φで翼形状部の最大肉厚１５ｍｍ程度のものが使用さ
れている。
【０００３】ところが、この厚さのものを射出成形すれ
ば樹脂の熱収縮によるヒケやソリによる翼の表面に凹凸
を生じ、羽根表面に沿った層流の流れに乱れが生じて騒
音が高くなる。なお前記のヒケやソリを防止するために
冷却時間を長くして徐冷することも行われているが、こ
れでは成形サイクルタイムが上がり、生産性の低下をき
たすことになる。
【０００４】また近年では中空成形法、２工程による多
層成形法も採用検討されつつある。中空成形法は樹脂を
金型キャビティに射出した後、前記キャビティに圧縮窒
素などの不活性ガスを圧入して複数の羽根内部に中空部
を成形する羽根車の成形方法である。また、多層成形法
では二回に分けて羽根車を成形する方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記中空成形
方法では樹脂の肉厚を射出成形方法と同等の完成度は期
待できない。翼形状部の中空部分はガス圧と樹脂流動性
との相関で制御する事はできない。羽根車は回転体であ
るため、このようなもののバランスをとるのは困難であ
った。また一般的な多層成形方法では厚肉部を中実でし
か成形することができないため、さらに高性能化を図る
ために大口径の羽根車とすると厚肉部の最大肉厚は厚く
なり、モータの起動トルク等で負荷が大きくなる。
【０００６】本発明は、このような問題点を鑑みてなさ
れたものであり、送風機用羽根車の翼形状部が二層構造
で、一方が発泡成形体で構成されることにより軽量で高
性能な羽根車を生産性良く提供することを目的とする。
【０００７】
【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、翼形状部が二層構造からなり、一方が発泡
成形体で構成される送風機用羽根車である。
【０００８】上記構成によって、かなりな大口径でも軽
量かつ高性能な羽根車が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】上記課題を解決するための請求項
１記載の発明は、翼形状部が多層構造からなり、少なく
とも一層が発泡成形体で構成される送風機用羽根車であ
る。これによって、高性能化のためにより大口径の羽根
車が求められた場合にも発泡成形体で翼の厚肉化を図る
ために軽量体で提供することができる。
【００１０】また、請求項２記載の発明は、翼形状部が
二層構造からなり、一方が発泡成形体で構成される送風
機用羽根車である。これによって、高性能化のためによ
り大口径の羽根車が求められた場合にも発泡成形体で翼
の厚肉化を図るために軽量体で提供することができる。
【００１１】また、請求項３記載の発明は、回転方向に
対して大気剥離面となる側が発泡成形体で構成される送
風機用羽根車である。空気剥離面となる側を発泡成形体
で構成することによって高速で回転した時にも風圧は剛
性を有する側で受けるため問題はなく、空気剥離となる
側は軽量化を図ることが可能となる。その結果羽根車全
体としても軽量なものが得られる。
【００１２】また、請求項４記載の発明は、発泡成形体
の方を厚肉構造としものである。これにより、より軽量
なものが得られる。
【００１３】また、請求項５記載の発明は、羽根車を射
出成形した後、翼形状部に発泡成形する送風機用羽根車
の製造方法である。射出成形した直後に発泡成形で厚肉
構造を構成するので、連続的な工程で羽根車を完成させ
ることができる。
【００１４】また、請求項６記載の発明は、翼形状部に
おいて、発泡成形体の回転方向に対して大気剥離面とな
る側の表面粗さをＲａ ５０〜５００μｍとするもので
ある。薄肉で射出成形された羽根車の回転方向に対して
大気剥離面となる側の表面粗さを適度に粗面化すること
によって翼形状部に発泡成形で厚肉部を形成した構造体
の接合強度を十分に保つことができる。
【００１５】また、請求項７記載の発明は、発泡成形体
の発泡倍率が１．５〜４倍とするものである。前記のよ
うな発泡倍率とすることによって、実用に供しても不具
合を生じない羽根車を提供できる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参考
に詳細な説明を行う。
【００１７】図１において室外機本体１の中心部に送風
機用羽根車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、熱交換器（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。
【００１８】（実施例１）図２において、２は送風機羽
根車、５はハブ、６は翼形状部を示す。
【００１９】図３は図２Ａ―Ａの断面を示す。射出成形
ＡＥＳ７と発泡成形ＡＥＳ８から厚肉状態の翼形状部６
は構成される。
【００２０】ガラスファイバーを２０ｗｔ％含むＡＥＳ
（アクリル／ＥＰＤＭ／スチレン）外寸４００φ、均一
肉厚２ｍｍの羽根車を射出成形により製造した。この
時、羽根車２は中心に位置するハブ５と遠心回転する３
個の翼形状部６から構成され、翼形状部６の大気剥離面
となる側表面粗さＲａ５０μｍである。熱膨張性のマイ
クロカプセル膨張剤を１ｗｔ％添加したＡＥＳ（アクリ
ル／ＥＰＤＭ／スチレン）を発泡倍率１．５に発泡成形
した発泡成形ＡＥＳ８を射出成形ＡＥＳ７に直接接合さ
せ、厚肉化した。発泡成形はシリンダー温度２３０℃、
金型キャビティー温度５℃で行い、発泡材料をキャビテ
ィー内に射出した後、直ちにわずかだけ型開きを行って
翼形状物と金型との接触面に急激な冷却でスキン層を形
成するとともに型開きした時の発泡状態の安定化を図っ
た。この時形成されたスキン層とは１００μｍ程度であ
った。得られた羽根車の重量は約７６０ｇであり、最大
厚肉部の厚みは２０ｍｍであった。
【００２１】なお、図２における大気剥離面とは、矢印
方向を回転方向とすると羽根車６の上部面となる。
【００２２】（実施例２）ガラスファイバーを２０ｗｔ
％含むＡＥＳ（アクリル／ＥＰＤＭ／スチレン）外寸４
００φ、均一肉厚２ｍｍの羽根車を射出成形により製造
した。この時、翼形状部の大気剥離側表面粗さＲａ１０
０μｍである。熱膨張性のマイクロカプセル膨張剤を
２．５ｗｔ％添加したＡＥＳ（アクリル／ＥＰＤＭ／ス
チレン）を発泡倍率２に発泡成形した発泡成形ＡＥＳ８
を射出成形ＡＥＳ７に直接接合させ、厚肉化した。得ら
れた羽根車の重量は約６７０ｇであり、最大厚肉部の厚
みは２０ｍｍであった。
【００２３】（実施例３）ガラスファイバーを２０ｗｔ
％含むＡＥＳ（アクリル／ＥＰＤＭ／スチレン）外寸４
００φ、均一肉厚２ｍｍの羽根車を射出成形により製造
した。この時、翼形状部の大気剥離側表面粗さＲａ３０
０μｍである。熱膨張性のマイクロカプセル膨張剤を４
ｗｔ％添加したＡＥＳ（アクリル／ＥＰＤＭ／スチレ
ン）を発泡倍率２に発泡成形した発泡成形ＡＥＳ８を射
出成形ＡＥＳ７に直接接合させ、厚肉化した。得られた
羽根車の重量は約６２０ｇであり、最大厚肉部の厚みは
２０ｍｍであった。
【００２４】（実施例４）ガラスファイバーを２０ｗｔ
％含むＡＥＳ（アクリル／ＥＰＤＭ／スチレン）外寸４
００φ、均一肉厚２ｍｍの羽根車を射出成形により製造
した。この時、翼形状部の大気剥離側表面粗さＲａ５０
０μｍである。熱膨張性のマイクロカプセル膨張剤を６
ｗｔ％添加したＡＥＳ（アクリル／ＥＰＤＭ／スチレ
ン）を発泡倍率２に発泡成形した発泡成形ＡＥＳ８を射
出成形ＡＥＳ７に直接接合させ、厚肉化した。得られた
羽根車の重量は約５８０ｇであり、最大厚肉部の厚みは
２０ｍｍであった。
【００２５】（比較例１）ガラスファイバーを２０ｗｔ
％含むＡＥＳ（アクリル／ＥＰＤＭ／スチレン）外寸４
００φ、均一肉厚２ｍｍの羽根車を射出成形により製造
した。この時翼形状部の大気剥離側表面粗さＲａ８００
μｍである。熱膨張性のマイクロカプセル膨張剤を８ｗ
ｔ％添加したＡＥＳ（アクリル／ＥＰＤＭ／スチレン）
を発泡倍率５に発泡成形した発泡成形ＡＥＳ８を射出成
形ＡＥＳ７に直接接合させ、厚肉化した。得られた羽根
車の重量は約５５０ｇであり、最大厚肉部の厚みは２０
ｍｍであった。
【００２６】（比較例２）ガラスファイバーを２０ｗｔ
％含むＡＥＳ（アクリル／ＥＰＤＭ／スチレン）外寸４
００φで実施例１の最終羽根車と同一形状を有するもの
を射出成形により製造した。得られた羽根車の重量は１
１５０ｇであった。
【００２７】実施例では、羽根車翼形状部における大気
剥離となる側の表面粗さについて、その後に接合させる
発泡成形体の発泡倍率が大きいほど表面粗さを大きくし
た。これは剛性の弱い発泡体を射出成形体に接合させる
時、その接合強度を十分に保つためであった。
【００２８】発泡成形体の発泡倍率については、１．５
倍以下では本発明の目的とする軽量化に大きな効果を発
揮できない。また、４倍よりも大きいと発泡部における
個々の発泡セルは大きくなることから、発泡状態のバラ
ツキも大きくなり回転バランスを保つことが困難となっ
た。さらに機械的強度も少し弱く、実用上で不具合を生
じた。
【００２９】本実施例ではＡＥＳ（アクリル／ＥＰＤＭ
／スチレン）を使用したが、耐候性に優れた樹脂であれ
ば他のポリプロピレン等でも問題ない。
【００３０】本実施例では射出成形の後、直ちに発泡成
形体を形成させることで接合させたが、射出成形体に別
途成形した発泡成形体を接着剤等によって接合すること
も可能である。
【００３１】
【発明の効果】上記実施例から明らかなように、高性能
化のためにより大口径の羽根車が求められた場合にも発
泡成形体で翼の厚肉化を図るために軽量体で達成するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す室外機本体の一部分解
斜視図
【図２】本発明の一実施例を示す送風機用羽根車の外観
斜視図
【図３】図２における送風機用羽根車の翼形状部Ａ−Ａ
断面図
【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 ５ ハブ ６ 翼形状部 ７ 射出成形ＡＥＳ ８ 発泡成形ＡＥＳ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】翼形状部が多層構造からなり、少なくとも
    一層が発泡成形体で構成されることを特徴とする送風機
    用羽根車。
  2. 【請求項２】翼形状部が二層構造からなり、どちらか一
    層が発泡成形体で構成されることを特徴とする送風機用
    羽根車。
  3. 【請求項３】 回転方向に対して大気剥離面となる側の
    層が発泡成形体で構成されることを特徴とする請求項２
    記載の送風機用羽根車。
  4. 【請求項４】 発泡成形体の方が、もう一方の層より厚
    肉構造としたことを特徴とする請求項２または３いずれ
    か１項記載の送風機用羽根車。
  5. 【請求項５】 射出成形した後、発泡成形することを特
    徴とする送風機用羽根車の製造方法。
  6. 【請求項６】 発泡成形体の回転方向に対して大気剥離
    面となる側の表面粗さをＲａ５０〜５００μｍとするこ
    とを特徴とする請求項２〜５いずれか１項記載の送風機
    用羽根車及びその製造方法。
  7. 【請求項７】 発泡成形体の発泡倍率が１．５〜４倍で
    あることを特徴とする請求項２〜６いずれか１項記載の
    送風機用羽根車とその製造方法。
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