JP2002188594A - 送風ファンおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転方向を異にする少なくとも２種のタイプ
の羽根車（ターボファン）を簡単かつ低コストに製作で
きるようにする。 【解決手段】 回転駆動される主板１４と、空気吸込
口を有するシュラウド６と、上記主板１４とシュラウド
６との間に設けられた複数枚の羽根２６ａ，２６ａ・・
・、２６ｂ，２６ｂ・・・とからなる送風ファンにおい
て、上記羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・
・・を回転軸方向の羽根中心高さについて対称な形状と
して共通に成形し、その高さ方向の端部の何れかの側に
おいて上記主板２４又はシュラウド６と接合できるよう
にしたことを特徴としている。このような構成による
と、その上下方向の接合関係を逆にするだけで容易に回
転方向を異にする２種類の羽根車１１を形成することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、ターボファン等
の送風ファンの羽根車の構造およびその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は、例えば従来一般の天井埋込型空
気調和機１の構造を、また図９および図１０は同天井埋
込型空気調和機に適用される従来の送風ファンの一例で
あるターボファンの回転方向が異なる２種の羽根車の構
造を併せて示している。

【０００３】先ず図８中、符号２は、当該天井埋込型空
気調和機１のカセット型の本体ケーシングである。該本
体ケーシング２は、その吸気・吹出パネル（下面パネル
部）４が天井３と略同一平面状に連続するようにして、
天井３内に埋設されている。

【０００４】そして、上記本体ケーシング２の上記吸気
・吹出パネル４には、中央部に方形の空気吸込グリル５
が設けられ、さらに、その内側にターボファン羽根車１
１用のベルマウス１５が連設されている。また、上記本
体ケーシング２の吸気・吹出パネル４の上記空気吸込グ
リル５の外周部４方には、所定の幅の空気吹出口９，９
・・が設けられている。

【０００５】一方、上記本体ケーシング２内には上記空
気吸込グリル５からベルマウス１５を経て上記空気吹出
口９，９・・方向に到る全周方向の通風路１０が形成さ
れており、該通風路１０の上記ベルマウス１５の背後
（図示上方部）中央に位置して、その空気吸込側（後述
するシュラウド６側）が上記ベルマウス１５に対応する
ターボファン羽根車１１が、その主板１４中央部に一体
成形されたボス部１４ａ部分をファンモータ１３の回転
駆動軸１３ａおよびファンモータ１３を介して上記本体
ケーシング２の天井パネル２ａに固定することにより吊
設されている。

【０００６】また、同通風路１０には、当該ターボファ
ン羽根車１１を囲む状態で空気熱交換器１２が設けられ
ている。

【０００７】他方、該ターボファン羽根車１１は、上記
ファンモータ１３の回転駆動軸１３ａに固定された中央
部のボス部１４ａ付近が空気吸込方向に高くて外周に所
定幅の縁部１４ｂを有する断面逆ハット形の主板（ハ
ブ）１４と、当該ターボファン羽根車１１内遠心方向へ
の空気吸込口を形成する中央部側開口縁６ａが小径で外
周縁６ｂ側にかけて次第に径が拡大した漏斗形状のシュ
ラウド６とを備え、それらの間に多数枚の動翼羽根１
６，１６・・・を回転方向に応じた所定の翼角、所定の
翼間隔で周方向に並設して構成されている。また、その
シュラウド６の空気吸込側端部６ａ内には、上記ベルマ
ウス１５の下流側空気流出口側端部１５ｂが所定の隙間
を保って相対回転可能に所定寸法遊嵌されている。

【０００８】上記ベルマウス１５の空気導入口は、上記
ターボファンの羽根車１１の空気吸込口を形成している
シュラウド６の空気吸込側端部６ａに対して上記本体ケ
ーシング２側空気吸込グリル５からの空気をターボファ
ン羽根車１１内遠心方向にスムーズに流入させるため
に、図示のように吸気・吹出パネル４への取付縁部１５
ａから内方に延び、その空気流上流側から空気流下流側
にかけて次第に開口径が縮小した所定曲率半径の空気流
入口部を経て空気流出口部１５ｂに到る気流ガイド面を
有して構成されている。そして、その形状により上記タ
ーボファン羽根車１１のシュラウド６に対応して、上記
ターボファン羽根車１１の吸込側の空気を当該吸込側に
おいて吹出側遠心方向に可及的にスムーズにガイドする
ことによって、送風時に生じる空力騒音を可能な限り低
減するようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
送風ファンの羽根車１１の場合は、一般に上記主板１４
と動翼羽根１６，１６・・・が一体で、その内の羽根１
６，１６・・・に対して別途形成したシュラウド６を接
合して形成されるようになっている。そして、主板１４
および羽根１６，１６・・・は、例えばＡＳ樹脂又はＡ
ＢＳ樹脂等の合成樹脂を採用して射出成形により一体に
形成されている。

【００１０】そのため、種々の必要性から、例えば図９
と図１０に示すような互いに回転方向の異なる２種類の
羽根車１１を製造する場合、上記主板１４と回転方向が
異なる２種類の羽根１６ａ，１６ａ・・・、１６ｂ，１
６ｂ・・・とが一体となるような成型金型をそれぞれ別
々に２種類製作して個別に成形し、さらに、これらとは
別に成形したそれぞれ異なるシュラウド６，６を接合し
て別々に製造しなければならない。したがって、主板お
よび動翼羽根製造用の複雑な構造の成型金型が２種類必
要であり、そのために必然的に製造コストが高くなる問
題があった。

【００１１】本願発明は、このような問題を解決するた
めになされたもので、上記送風ファン羽根車の羽根の形
状を回転軸方向の中心高さについて対称な形状として共
通に成形し、その上下方向を逆にして、主板又はシュラ
ウドと接合一体化することにより翼方向の異なる２種類
の送風ファン羽根車を実現できるように構成し、またそ
のように製造することによって、少なくとも主板、動翼
羽根、シュラウド各単体の簡単な構造の３種類の金型で
低コストに回転方向の異なる２種類の送風ファンの羽根
車を同時に提供し得るようにすることを目的とするもの
である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本願各発明は、上記の目
的を達成するために、それぞれ次のような課題解決手段
を備えて構成されている。

【００１３】（１） 請求項１の発明 この発明の送風ファンは、回転駆動される主板１４と、
空気吸込口を有するシュラウド６と、上記主板１４とシ
ュラウド６との間に設けられた複数枚の羽根２６ａ，２
６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・とからなる送風ファ
ン１１において、上記羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６
ｂ，２６ｂ・・・を、その回転軸方向の羽根中心高さに
ついて対称な形状として共通に成形し、その高さ方向の
両端部の何れかの側において上記主板２４又はシュラウ
ド６と接合一体化したことを特徴としている。

【００１４】このような構成によると、羽根２６ａ，２
６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・を、その回転軸方向
の羽根中心高さについて対称な形状として共通に成形
し、その高さ方向の両端部の何れかの側において上記主
板２４又はシュラウド６と接合することができるように
構成し、当該接合時の上下関係を逆にするだけで回転方
向を異にする２種類の送風ファンの羽根車を同時に形成
することができる。したがって、回転方向の異なる２種
類の送風ファンの羽根車１１を成形するための金型が、
同一形状の羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ
・・・、主板２４、シュラウド６各単体の簡単な構造の
もの３つのみとなり、従来のように主板および羽根が一
体となった複雑な構造の成形金型２種類を用いて製造す
る構成の場合に比べると、きわめて低コストに回転方向
を異にする２種類の送風ファンの羽根車１１を形成する
ことができるようになる。

【００１５】（２） 請求項２の発明 この発明の送風ファンは、上記請求項１の発明の構成に
おいて、上記羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６
ｂ・・・と主板１４又はシュラウド６との接合部には、
相互に嵌合一体化し得る又は凹凸係合部２７，２８、２
７，２８・・・が設けられている。

【００１６】このような構成によれば、当該凹凸係合部
２７，２８、２７，２８・・・を相互に係合させて、例
えば後述のごとく最終的に超音波溶着するようにすれ
ば、容易に接合一体化することが可能となる。

【００１７】（３） 請求項３の発明 この発明の送風ファンの製造方法は、回転駆動される主
板１４と、空気吸込口を有するシュラウド６と、上記主
板１４とシュラウド６との間に設けられた複数枚の羽根
２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・とからな
る送風ファンを製造するに際し、先ず上記羽根２６ａ，
２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・を、その回転軸方
向の羽根中心高さについて対称な形状として共通に成形
し、その後、その高さ方向の両端部の何れかの側におい
て上記主板２４又はシュラウド６と接合一体化するよう
にして、回転方向の異なる２種類の送風ファンの羽根車
１１を同時に製造するようにしたことを特徴としてい
る。

【００１８】このような構成によると、羽根２６ａ，２
６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・を、その回転軸方向
の羽根中心高さについて対称な形状として共通に成形
し、その高さ方向の両端部の何れかの側において上記主
板２４又はシュラウド６と接合することができるように
構成し、当該接合時の上下関係を逆にするだけで回転方
向を異にする２種類の送風ファンの羽根車を同時に形成
することができる。したがって、回転方向の異なる２種
類の送風ファンの羽根車１１を成形するための金型が、
同一形状の羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ
・・・、主板２４、シュラウド６各単体の簡単な構造の
もの３つのみとなり、従来のように主板および羽根が一
体となった複雑な構造の成形金型２種類を用いて製造す
る場合に比べると、きわめて低コストに回転方向を異に
する２種類の送風ファンの羽根車１１を形成することが
できるようになる。

【００１９】（４） 請求項４の発明 この発明の送風ファンの製造方法は、上記請求項３の発
明の構成において、上記羽根２６ａ，２６ａ・・・、２
６ｂ，２６ｂ・・・と主板１４又はシュラウド６との接
合部には、相互に嵌合一体化し得る凹凸係合部２７，２
８、２７，２８・・・を設け、それら凹凸係合部２７，
２８、２７，２８・・・を相互に係合させて一体化する
ようにしている。

【００２０】このような構成によれば、当該凹凸係合部
２７，２８、２７，２８・・・を係合させて、その後、
例えば後述のごとく最終的に超音波溶着するなどの方法
により、容易に接合一体化することが可能となる。

【００２１】（５） 請求項５の発明 この発明の送風ファンの製造方法は、上記請求項４の発
明の構成において、その凹凸係合部２７，２８，２７，
２８は、係合後に超音波溶着されることにより、相互に
一体化されるようになっていることを特徴としている。

【００２２】このような構成によれば、上記凹凸係合部
２７，２８、２７，２８・・・を相互に係合させて、そ
の後、超音波溶着することにより、容易に接合一体化す
ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上の結果、本願発明の送風ファンの構
造およびその製造方法によると、複雑な成形金型の数を
減らすことができ、低コストに回転方向の異なる２種類
の送風ファンを提供することが可能となる。

【００２４】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１〜図５は、
一例として例えば前述の従来例と同様の天井埋込型空気
調和機用のターボファンの羽根車として構成した本願発
明の実施の形態１に係る送風ファンの構造およびその製
造方法を示している。

【００２５】（送風ファンの構造）先ず図１〜図３は、
前述した図８に示すような天井埋込型空気調和機のカセ
ット型の本体ケーシング内の通風路中に設置される当該
ターボファン羽根車１１の組付前の状態を、また図４
は、その後の組付後の状態を、さらに図５は同羽根車１
１の動翼羽根単体の全体構造を、それぞれ示している。

【００２６】該ターボファン羽根車１１は、中央部にフ
ァンモータの回転駆動軸に固定されるボス部２４ａを備
え、該ボス部２４ａ部分がシュラウド６側空気吸込方向
に高くて、外周側所定幅の扁平部に回転方向を異にする
複数枚の動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・（図１参照）、
２６ｂ，２６ｂ・・・（図２参照）の上方側又は下方側
の相互に異なる端部が接合一体化される所定幅の外周縁
部２４ｂを有する断面逆ハット形の主板（ハブ）２４
と、該主板２４の上記外周縁部２４ｂの扁平な一側面に
対して、その回転方向に応じた設置角度（羽根角度）で
各々接合一体化される複数枚の動翼羽根２６ａ，２６ａ
・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・と、該複数枚の動翼羽根
２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の反主板
側端部（他端側下部）にターボファン羽根車１１内遠心
方向への空気吸込口を形成する中央部側開口縁部６ｂが
小径で、その外周側縁部６ａ側にかけて次第に口径が拡
大した漏斗形状のシュラウド６とを備え、これらの各々
を図４に示すように相互に一体に接合固定することによ
って構成されている。

【００２７】上記主板２４、複数枚の動翼羽根２６ａ，
２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・、シュラウド６の
３つのものは、例えばＡＢＳ樹脂材により各々個別の成
形金型で別々に成形することにより、それぞれ図１およ
び図２に示すように相互に別体に形成されている。そし
て、上記同一の成形金型で成形された上記複数枚の動翼
羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の上
下両端側の半径方向内外両端位置には、例えば図３に詳
細に示すように、各々嵌合用の凸部２７，２７、２７，
２７が、またそれに対応する上記主板２４およびシュラ
ウド６各々の対向部位には、同凸部２７，２７、２７，
２７が嵌合される凹部２８，２８、２８，２８が各々設
けられている。

【００２８】そして、これら凸部２７，２７、２７，２
７と凹部２８，２８、２８，２８を、上記複数枚の動翼
羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の各
々を、例えば図１又は図２に対比して示すように、その
上下関係を相互に逆にして上記主板２４およびシュラウ
ド６と嵌合一体化すると、同一の成形金型で成形された
単体としては図５のような全く同一形状のものでありな
がら相互に異なる（逆の）回転方向に適した羽根角度を
もった２種類の動翼羽根２６ａ，２６ａ・・・と２６
ｂ，２６ｂ・・・とが設置されることになり、結局図
１、図２に示す回転方向を異にする２種類のターボファ
ン羽根車１１，１１を簡単に構成することができること
になる。

【００２９】このように、本実施の形態の送風ファン羽
根車の構成によると、羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６
ｂ，２６ｂ・・・を、その回転軸方向の羽根中心高さに
ついて対称な形状として共通に成形し、その高さ方向の
両端部の何れかの側において上記主板２４又はシュラウ
ド６と接合することができるように構成し、当該接合時
の上下関係を逆にするだけで回転方向を異にする２種類
の送風ファンの羽根車を同時に形成することができる。
したがって、回転方向の異なる２種類の送風ファンの羽
根車１１を成形するための金型が、同一形状の羽根２６
ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・、主板２４、
シュラウド６各単体の簡単な構造のもの３つのみとな
り、従来のように主板および羽根が一体となった複雑な
構造の成形金型２種類を用いて製造する構成の場合に比
べると、きわめて低コストに回転方向を異にする２種類
の送風ファンの羽根車１１を形成することができるよう
になる。

【００３０】また、同送風ファン羽根車では、上記の構
成において、上記羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，
２６ｂ・・・と主板１４又はシュラウド６との接合部に
は、相互に嵌合一体化し得る又は凹凸係合部２７，２
８、２７，２８・・・が設けられ、同部分が超音波溶着
により一体化されるようになっている。

【００３１】このような構成によれば、当該凹凸係合部
２７，２８、２７，２８・・・を相互に係合させて、後
述のごとく最終的に超音波溶着するようにすれば、容易
に接合一体化することができ、製造効率が高くなる。な
お、この凹凸係合部の形状や個数は、図示のものに限ら
ず、長手形状等種々の変形が可能である。

【００３２】（送風ファンの製造方法）上記構成のター
ボファン羽根車１１は、例えば次のようにして製造され
る。

【００３３】（１） 第１工程 回転軸方向の羽根中心高さについて対称な形状の動翼羽
根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・を成形
するための共通の（１種類の）成形金型を製作する。

【００３４】（２） 第２工程 上記成形金型を使用して複数枚の動翼羽根２６ａ，２６
ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・を全く共通に射出成形
する。

【００３５】（３） 第３工程 主板２４、シュラウド６を各々別途成形する。

【００３６】（４） 第４工程 以上のようにして各々成形された動翼羽根２６ａ，２６
ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・、主板２４、シュラウ
ド６を、例えば図１と図２に別々に示されるように、動
翼羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の
上下方向の関係を逆にした状態で対応させる。

【００３７】（５） 第５工程 図１又は図２の状態から、上記動翼羽根２６ａ，２６ａ
・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の上下各端の凸部２７，
２７・・・、２７，２７・・・を対応する主板２４又は
シュラウド６の対応する凹部２８，２８・・・、２８，
２８・・・に嵌合させて凹凸係合させる。

【００３８】（６） 第６工程 最後に、上記凹凸係合部２７，２８・・・、２７，２８
・・・を超音波で溶着することによって、確実に一体化
する。

【００３９】このような送風ファン羽根車の製造方法に
よると、羽根２６ａ，２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・
・・を、その回転軸方向の羽根中心高さについて対称な
形状として共通に成形し、その高さ方向の両端部の何れ
かの側において上記主板２４又はシュラウド６と接合す
ることができるように構成し、当該接合時の上下関係を
逆にするだけで回転方向を異にする２種類の送風ファン
の羽根車を同時に形成することができる。したがって、
回転方向の異なる２種類の送風ファンの羽根車１１を成
形するための金型が、同一形状の羽根２６ａ，２６ａ・
・・、２６ｂ，２６ｂ・・・、主板２４、シュラウド６
各単体の簡単な構造のもの３つのみとなり、従来のよう
に主板および羽根が一体となった複雑な構造の成形金型
２種類を用いて製造する場合に比べると、きわめて低コ
ストに回転方向を異にする２種類の送風ファンの羽根車
１１を形成することができるようになる。

【００４０】（実施の形態２）次に、図６および図７
は、本願発明の実施の形態２に係る実施の形態１のもの
と同様の空気調和機用送風ファン（ターボファン）羽根
車１１の構成を示している。

【００４１】この実施の形態のものは、上記実施の形態
１の送風ファンの羽根車１１の構成において、特に主板
２４の中間部の傾斜部を半径方向外端側に所定幅延長す
る一方、組付後において回転方向に応じた２種類の動翼
羽根を形成する同一形状の複数枚の動翼羽根２６ａ，２
６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の半径方向内端側
（前縁側）の上下両端（図８のような組付後の上下両
端）２９，３０を図７のようなテーパー形状とし、図６
のごとく、主板２４の方も同じように中心軸方向にテー
パー形状で延長したことを特徴とするものである。

【００４２】このような構成によれば、上記実施の形態
１のものと同様の作用効果に加えて、動翼羽根２６ａ，
２６ａ・・・、２６ｂ，２６ｂ・・・の翼長さを前縁方
向に長く、シャープにすることができることから、さら
に送風性能を向上させることができる。

【００４３】（他の実施の形態）以上の各実施の形態に
おける送風ファンは、何も上記ターボファンに限られる
ものではなく、ラジアルファンを含む各種遠心ファンへ
の適用が可能である。また、成形材料は、必ずしも合成
樹脂に限られるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態１に係る送風ファンの所
定の回転方向の第１のタイプの構成例を示す組付前の状
態の斜視図である。

【図２】同送風ファンの第１のタイプとは回転方向を異
にする第２のタイプの構成例を示す組付前の状態の斜視
図である。

【図３】同送風ファンの構成を示す組付前の状態の断面
図である。

【図４】同送風ファンの構成を示す組付一体化後の状態
（完成状態）の断面図である。

【図５】同送風ファンの動翼羽根単体の構成を示す斜視
図である。

【図６】本願発明の実施の形態２に係る送風ファンの構
成を示す組付一体化状態（完成状態）の断面図である。

【図７】同送風ファンの動翼羽根単体の構成を示す斜視
図である。

【図８】送風ファンを有する天井設置型空気調和機の構
成を示す断面図である。

【図９】同空気調和機の送風ファンの所定の回転方向の
第１のタイプの構成例を示す組付前の状態の斜視図であ
る。

【図１０】同送風ファンの図９に示す第１のタイプとは
回転方向を異にする第２のタイプの構成例を示す組付前
の状態の斜視図である。

【符号の説明】

６はシュラウド、１１は送風ファンの羽根車、２４は主
板、２６ａ，２６ｂは回転方向を異にする動翼羽根、２
７は凸部、２８は凹部である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動される主板（１４）と、空気吸
   込口を有するシュラウド（６）と、上記主板（１４）と
   シュラウド（６）との間に設けられた複数枚の羽根（２
   ６ａ），（２６ａ）・・・、（２６ｂ），（２６ｂ）・
   ・・とからなる送風ファン（１１）において、上記羽根
   （２６ａ），（２６ａ）・・・、（２６ｂ），（２６
   ｂ）・・・を、その回転軸方向の羽根中心高さについて
   対称な形状として共通に成形し、その高さ方向の両端部
   の何れかの側において上記主板（２４）又はシュラウド
   （６）と接合一体化したことを特徴とする送風ファン。
2. 【請求項２】 上記羽根（２６ａ），（２６ａ）・・
   ・、（２６ｂ），（２６ｂ）・・・と主板（１４）又は
   シュラウド（６）との接合部には、相互に嵌合一体化し
   得る又は凹凸係合部（２７，２８），（２７，２８）・
   ・・が設けられていることを特徴とする請求項１記載の
   送風ファン。
3. 【請求項３】 回転駆動される主板（１４）と、空気吸
   込口を有するシュラウド（６）と、上記主板（１４）と
   シュラウド（６）との間に設けられた複数枚の羽根（２
   ６ａ），（２６ａ）・・・、（２６ｂ），（２６ｂ）・
   ・・とからなる送風ファンを製造するに際し、先ず上記
   羽根（２６ａ），（２６ａ）・・・、（２６ｂ），（２
   ６ｂ）・・・を、その回転軸方向の羽根中心高さについ
   て対称な形状として共通に成形し、その後、その高さ方
   向の両端部の何れかの側において上記主板（２４）又は
   シュラウド（６）と接合一体化するようにしたことを特
   徴とする送風ファンの製造方法。
4. 【請求項４】 上記羽根（２６ａ），（２６ａ）・・
   ・、（２６ｂ），（２６ｂ）・・・と主板（１４）又は
   シュラウド（６）との接合部には、相互に嵌合一体化し
   得る又は凹凸係合部（２７，２８），（２７，２８）・
   ・・を設け、該凹凸係合部（２７，２８），（２７，２
   ８）・・・を係合させることにより一体化するようにし
   たことを特徴とする請求項３記載の送風ファンの製造方
   法。
5. 【請求項５】 凹凸係合部（２７，２８），（２７，２
   ８）は、係合後に超音波溶着されることにより、相互に
   一体化されるようになっていることを特徴とする請求項
   ４記載の送風ファンの製造方法。