JP2015001192A - 遠心送風機、空気調和機、及び遠心送風機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】翼に形成された当接面と、主板及びシュラウドのうち少なくとも一方に形成された被当接面との間において、安定した溶着強度が得られる遠心送風機、空気調和機、及び遠心送風機の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】遠心送風機１は、主板１０と、シュラウド２０と、主板１０とシュラウド２０との間に設置された複数の翼３０と、を備え、翼３０は、主板１０及びシュラウド２０のうち少なくとも一方に形成された被当接面１２ａ、２２ａ等に当接する当接面３４、３５ａ、３５ｂを有し、当接面３４、３５ａ、３５ｂには、直線状又は曲線状に延伸した突起３６、３７ａ、３７ｂが形成されており、当接面３４、３５ａ、３５ｂ及び被当接面１２ａ、２２ａ等は、突起３６、３７ａ、３７ｂ上に照射され突起３６、３７ａ、３７ｂに沿って走査されたレーザー光４０、４１によって互いに溶着されている。【選択図】図６

Description

本発明は、遠心送風機、空気調和機、及び遠心送風機の製造方法に関するものである。

遠心送風機は、ファンモーターにより回転駆動される主板と、空気吸込口を有するシュラウドと、主板とシュラウドとの間に設けられた複数の翼と、を備えている。従来、遠心送風機の翼としては、回転軸方向でねじれのない２次元翼を用いるのが主流であった。このため、主板と翼とは樹脂により一体成形することが可能であった。ところが、近年、遠心送風機のさらなる低騒音化や低消費電力化のため、回転軸方向にねじれ形状を有する３次元翼を用いることが必要となってきている。

特許文献１には、樹脂製の主板と、複数の中空羽根と、樹脂製の側板とを備えた遠心送風機の羽根車が記載されている。中空羽根は、主板に固定された樹脂製の第１面部と、第１面部に装着され第１面部との間に中空の空間を形成する樹脂製の第２面部と、からなっている。この遠心送風機の羽根車では、中空羽根を第１面部と第２面部とから構成しているため、中空羽根が主板と側板との間をねじれながら軸方向に延びる３次元翼であっても、羽根の中空化を促進し、羽根車の軽量化を図ることができる。

特許第４４３２４７４号公報

特許文献１の中空羽根は、側板にレーザー溶着により固定されている。複数の部材をレーザー溶着により安定した溶着強度で固定するためには、レーザー溶着を行う際に各部材の溶着面同士を均一に加圧して密着させる必要がある。しかしながら、溶着面同士を均一に加圧して密着させることは困難な場合があるため、部材同士の安定した溶着強度を得るのが困難な場合があるという問題点があった。

本発明は、上述のような問題点を解決するためになされたものであり、翼に形成された当接面と、主板及びシュラウドのうち少なくとも一方に形成された被当接面との間において、安定した溶着強度が得られる遠心送風機、空気調和機、及び遠心送風機の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る遠心送風機は、ファンモーターにより回転駆動される主板と、前記主板に対向して配置されたシュラウドと、前記主板と前記シュラウドとの間に設置された複数の翼と、を備え、回転軸方向から吸入した気体を当該回転軸に交差する方向に吹き出す遠心送風機であって、前記翼は、前記主板及び前記シュラウドのうち少なくとも一方に形成された被当接面に当接する当接面を有し、前記当接面には、直線状又は曲線状に延伸した突起が形成されており、前記当接面及び前記被当接面は、前記突起上に照射され前記突起に沿って走査されたレーザー光によって互いに溶着されていることを特徴とするものである。

本発明によれば、当接面に形成された突起と被当接面とを高い面圧で密着させることができるため、レーザー光を突起上に照射し突起に沿って走査することにより当接面と被当接面との間において安定した溶着強度を得ることができる。

本発明の実施の形態１に係る遠心送風機１の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る遠心送風機１を軸方向に切断した概略の断面構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る遠心送風機１の翼３０の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る遠心送風機１の翼３０の概略の断面構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係る遠心送風機１の製造工程のうち組立体作製工程を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態１に係る遠心送風機１の製造工程のうちレーザー溶着工程を説明するための説明図である。 本発明の実施の形態２に係る遠心送風機の翼５０の概略の断面構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る遠心送風機の翼６０の概略の断面構成を示す断面図である。 本発明の実施の形態３に係る遠心送風機における突起３６、３７ａ、３７ｂの位置と溶着強度との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態４に係る遠心送風機における突起３６、３７ａ、３７ｂの幅と溶着強度との関係を示すグラフである。 本発明の実施の形態５に係る空気調和機の概略構成を示す部分断面図である。

実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る遠心送風機及びその製造方法について説明する。図１は、本実施の形態に係る遠心送風機１の概略構成を示す斜視図である。図２は、本実施の形態に係る遠心送風機１を軸方向に切断した概略の断面構成を示す模式図である。なお、図１及び図２を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。

図１及び図２に示すように、遠心送風機１は、ファンモーター８５（図１１参照）により回転駆動される主板１０と、主板１０に対向して配置されたシュラウド２０と、主板１０とシュラウド２０との間に設置され、かつ回転軸を中心として環状に配置された複数（本例では７つ）の翼３０と、を有している。遠心送風機１は、回転軸方向から気体（例えば、空気）を吸入し、吸入した気体を当該回転軸に交差する外周方向に吹き出すものである。

主板１０は、レーザー光に対する透過率が比較的高く、当該レーザー光に対する吸収率が比較的低い樹脂材料（例えば、透明又は白色の樹脂材料）により形成されている。主板１０は、略円板状の形状を有している。主板１０の中心部には、遠心送風機１の回転軸となるボス１１が取り付けられている。ボス１１は、ファンモーター８５の出力軸に対して固定されている。

シュラウド２０は、主板１０と同様に、レーザー光に対する透過率が比較的高く、当該レーザー光に対する吸収率が比較的低い樹脂材料（例えば、透明又は白色の樹脂材料）により形成されている。シュラウド２０は、回転軸方向の外側から気体を吸入する空気吸込口２１を中央部に有している。シュラウド２０は、外周部から空気吸込口２１に向かうほど空気吸込口２１側（主板１０とは逆側）に突出するベル形状を有している。

翼３０は、低騒音化や低消費電力化のため、主板１０とシュラウド２０との間でねじれた３次元翼形状を有している。３次元翼形状を有する翼３０は主板１０又はシュラウド２０と一体成形するのが困難であることから、翼３０は、主板１０及びシュラウド２０とは別体として形成されている。翼３０は、レーザー光に対する透過率が主板１０及びシュラウド２０を形成する樹脂材料よりも低く、当該レーザー光に対する吸収率が主板１０及びシュラウド２０を形成する樹脂材料よりも高い樹脂材料（例えば、黒色の樹脂材料）により形成されている。これにより、主板１０側又はシュラウド２０側からレーザー光を照射することによって、翼３０と主板１０との間、及び翼３０とシュラウド２０との間を溶着することができる。翼３０の下端は主板１０に対してレーザー溶着により固定されており、翼３０の上端はシュラウド２０に対してレーザー溶着により固定されている。翼３０は、回転軸から遠い方の翼面である正圧面３０ａと、回転軸に近い方の翼面である負圧面３０ｂとを有している。

遠心送風機１の各構成部材の形成材料としては、成形容易性、軽量性、低コストを理由として熱可塑性樹脂材料が用いられている。また、翼３０は、複雑な３次元翼形状を実現するため、複数部品で構成されている。これにより、翼３０の形状が型構造による制約（例えば、型の抜き方向による制約）を受け難くなり、翼３０の内部を中空構造とすることができるため、翼３０の軽量化も実現できる。

図３は、翼３０を正圧面３０ａ側から見た構成を示す斜視図である。図４は、翼３０を回転軸に平行な平面で切断した概略の断面構成を示す断面図である。なお、図４及び後述する図５〜図８では、翼３０の構造を容易に理解できるように単純化した長方形状の断面を示しているが、翼３０は複雑な３次元翼形状を有しているため、実際には図４等に示すような長方形状の断面が存在しない場合がある。図３及び図４に示すように、翼３０は、負圧面３０ｂの全面と正圧面３０ａの一部（本例では、正圧面３０ａのうち翼３０の後縁部側の一部）とを形成する主翼３１（第２部材の一例）と、正圧面３０ａの他部を形成する翼カバー３２（第１部材の一例）と、を含む複数部品が組み合わされた構成を有している。

翼カバー３２は、ねじれを伴った曲面板状の形状を有している（図４では、平板状の翼カバー３２を示している）。主翼３１は、翼カバー３２に対向して配置され、負圧面３０ｂの全面を形成し、ねじれを伴った曲面板状の形状を有する表面部３１ａ（図４では、平板状の表面部３１ａを示している）と、表面部３１ａの端部から翼カバー３２の端部に向かって延出した周縁部（図４では、周縁部の一部として上縁部３１ｂ及び下縁部３１ｃを示している）と、を備えている。主翼３１と翼カバー３２との間には、中空空間３３が形成されている。

下縁部３１ｃの下面のうち少なくとも一部には、主板１０に形成された被当接面１２ａ（後述する図５等参照）に実質的に当接する当接面３４が形成されている。本例の当接面３４は、下縁部３１ｃの下面と翼カバー３２の下端面とに跨って形成されている。当接面３４は、下縁部３１ｃの長手方向に沿って一方向に長い形状を有している。翼３０と主板１０とは、当接面３４及び被当接面１２ａを介して当接している。当接面３４及び被当接面１２ａは、翼３０と主板１０とを溶着固定するための溶着面となるものである。

上縁部３１ｂの上面のうち少なくとも一部には、シュラウド２０に形成された２つの被当接面２２ａ等（後述する図５等参照。なお、図５等では２つの被当接面のうち被当接面２２ａのみを示しており、もう１つの被当接面の図示は省略している）にそれぞれ実質的に当接する当接面３５ａ、３５ｂが形成されている。本例の当接面３５ａ、３５ｂのそれぞれは、上縁部３１ｂの上面と翼カバー３２の上端面とに跨って形成されている。当接面３５ａ、３５ｂのそれぞれは、上縁部３１ｂの長手方向に沿って一方向に長い形状を有している。翼３０とシュラウド２０とは、当接面３５ａ、３５ｂ及びシュラウド２０の２つの被当接面２２ａ等を介して当接している。これらの当接面３５ａ、３５ｂ及び被当接面２２ａ等は、翼３０とシュラウド２０とを溶着固定するための溶着面となるものである。本例の翼３０（主翼３１）の上縁部３１ｂには、互いに高さが異なる段違いの当接面３５ａ、３５ｂが形成されており、シュラウド２０側にも当接面３５ａ、３５ｂにそれぞれ当接する段違いの２つの被当接面２２ａ等が形成されている。

当接面３４には、当該当接面３４の長手方向に沿って直線状又は曲線状（本例では、ほぼ直線状）に延伸した線状の突起３６が形成されている。突起３６は、下縁部３１ｃの延出方向（短手方向。図４中の左右方向）において、当接面３４の中心部近傍に形成されている。突起３６は、円弧状（本例では、半円状）の断面形状を有している。翼３０の当接面３４と主板１０の被当接面１２ａとは、突起３６上に照射されかつ突起３６に沿って走査されたレーザー光によって互いに溶着されている。

同様に、当接面３５ａ、３５ｂのそれぞれには、当該当接面３５ａ、３５ｂの長手方向に沿って直線状又は曲線状（本例では、ほぼ直線状）に延伸した線状の突起３７ａ、３７ｂが形成されている。突起３７ａ、３７ｂは、上縁部３１ｂの延出方向（短手方向。図４中の左右方向）において、当接面３５ａ、３５ｂのそれぞれ中心部近傍に形成されている。突起３７ａ、３７ｂは、円弧状（本例では、半円状）の断面形状を有している。翼３０の当接面３５ａとシュラウド２０の被当接面２２ａとは、突起３７ａ上に照射されかつ突起３７ａに沿って走査されたレーザー光によって互いに溶着されている。また、翼３０の当接面３５ｂとシュラウド２０の対応する被当接面とは、突起３７ｂ上に照射されかつ突起３７ｂに沿って走査されたレーザー光によって互いに溶着されている。

次に、本実施の形態に係る遠心送風機１の製造方法について説明する。

遠心送風機１を製造する工程では、まず、熱可塑性樹脂を用いた射出成形等により、主板１０、シュラウド２０、翼３０の主翼３１及び翼カバー３２等を成形する（部品成形工程）。このとき、当接面３４となる主翼３１の下縁部３１ｃ下面には、円弧状の断面形状を有する突起３６が形成され、当接面３５ａ、３５ｂとなる主翼３１の上縁部３１ｂ上面には、円弧状の断面形状を有する突起３７ａ、３７ｂが形成される。主板１０及びシュラウド２０は、レーザー光に対して透過率の高い熱可塑性樹脂を用いて形成され、翼３０の主翼３１及び翼カバー３２は、レーザー光に対して吸収率の高い熱可塑性樹脂を用いて形成される。

次に、主翼３１と翼カバー３２とを組み合わせ、翼３０を作製する（翼作製工程）。主翼３１と翼カバー３２との間は、嵌合のみによって固定してもよいし、必要に応じて接着剤等を用いて接着固定してもよい。作製された翼３０の下縁部３１ｃ（当接面３４）には、当接面３４の長手方向に沿って直線状又は曲線状に延伸した線状の突起３６が形成される。また、翼３０の上縁部３１ｂ（当接面３５ａ、３５ｂ）には、当接面３５ａ、３５ｂのそれぞれ長手方向に沿って直線状又は曲線状に延伸した線状の突起３７ａ、３７ｂが形成される。

次に、作製した翼３０と主板１０及びシュラウド２０とを組み合わせ、遠心送風機１の組立体を作製する（組立体作製工程）。図５は、組立体作製工程を説明するための説明図である。図５に示すように、主板１０の上面には、翼３０の下縁部３１ｃが嵌入される凹部１２が形成されている。凹部１２の底面部には、翼３０の当接面３４に当接される被当接面１２ａが形成されている。また、シュラウド２０の下面には、翼３０の上縁部３１ｂが嵌入される凹部２２が形成されている。凹部２２の底面部には、翼３０の当接面３５ａに当接される被当接面２２ａが形成されている。なお、図示を省略しているが、凹部２２の底面部には、翼３０の当接面３５ｂに当接される、被当接面２２ａとは段違いの被当接面も形成されている。組立体作製工程では、主板１０の凹部１２内に翼３０の下縁部３１ｃが嵌入されるとともに、シュラウド２０の凹部２２内に翼３０の上縁部３１ｂが嵌入される。これにより、翼３０の当接面３４に形成された突起３６は、主板１０の被当接面１２ａに当接し、翼３０の当接面３５ａに形成された突起３７ａは、シュラウド２０の被当接面２２ａに当接し、翼３０の当接面３５ｂに形成された突起３７ｂは、シュラウド２０の対応する被当接面に当接する。この組立体作製工程によって、主板１０、シュラウド２０及び複数の翼３０が互いに位置決めされるようになっている。

次に、遠心送風機１の組立体において、レーザー溶着を行う（レーザー溶着工程）。レーザー溶着工程では、翼３０の当接面３４と主板１０の被当接面１２ａとの間、翼３０の当接面３５ａとシュラウド２０の被当接面２２ａとの間、及び、翼３０の当接面３５ｂとシュラウド２０の対応する被当接面との間、が順次又は同時に溶着される。図６は、レーザー溶着工程を説明するための説明図である。図６に示すように、レーザー溶着工程においてレーザー溶着を行う際には、翼３０を挟んで主板１０とシュラウド２０とを互いに押し付け合う方向に加圧する（図６中の太矢印は加圧方向を表している）。この加圧により、翼３０と主板１０との間、及び翼３０とシュラウド２０との間、がそれぞれ密着される。

このとき、翼３０と主板１０との間における接触部分は突起３６の先端部分にほぼ限定されるため、突起３６と主板１０の被当接面１２ａとの間は高い面圧で密着する。この状態を維持したまま、主板１０側から被当接面１２ａを介してレーザー光４０を突起３６上に照射し、当該レーザー光４０を突起３６に沿って走査する。これにより、翼３０の当接面３４のうち突起３６及びその周囲が発熱して溶融し、翼３０の当接面３４と主板１０の被当接面１２ａとが溶着される。本例では、レーザー光４０が照射される領域において突起３６と被当接面１２ａとが高い面圧で密着しているため、溶着面同士の密着性が向上し、翼３０の当接面３４と主板１０の被当接面１２ａとの間で安定した溶着強度が得られる。

同様に、翼３０とシュラウド２０との間における接触部分は突起３７ａ、３７ｂの先端部分にほぼ限定されるため、突起３７ａ、３７ｂとシュラウド２０の各被当接面（被当接面２２ａ及び突起３７ｂに対応する被当接面）との間は高い面圧で密着する。この状態を維持したまま、シュラウド２０側から各被当接面２２ａ等を介してレーザー光４１を突起３７ａ、３７ｂ上に照射し、当該レーザー光４１を突起３７ａ、３７ｂのそれぞれに沿って走査する。これにより、翼３０の当接面３５ａのうち突起３７ａ及びその周囲が発熱して溶融し、翼３０の当接面３５ａとシュラウド２０の被当接面２２ａとが溶着される。また、翼３０の当接面３５ｂのうち突起３７ｂ及びその周囲が発熱して溶融し、翼３０の当接面３５ｂとシュラウド２０の対応する被当接面とが溶着される。本例では、レーザー光４１が照射される領域において突起３７ａ、３７ｂとシュラウド２０の各被当接面２２ａ等とが高い面圧で密着しているため、溶着面同士の密着性が向上し、翼３０の当接面３５ａ、３５ｂとシュラウド２０の各被当接面２２ａ等との間で安定した溶着強度が得られる。

以上説明したように、本実施の形態に係る遠心送風機１は、ファンモーター８５により回転駆動される主板１０と、主板１０に対向して配置されたシュラウド２０と、主板１０とシュラウド２０との間に設置された複数の翼３０と、を備え、回転軸方向から吸入した気体を当該回転軸に交差する方向に吹き出す遠心送風機であって、翼３０は、主板１０及びシュラウド２０のうち少なくとも一方に形成された被当接面１２ａ、２２ａ等に当接する当接面３４、３５ａ、３５ｂを有し、当接面３４、３５ａ、３５ｂには、直線状又は曲線状に延伸した突起３６、３７ａ、３７ｂが形成されており、当接面３４、３５ａ、３５ｂ及び被当接面１２ａ、２２ａ等は、突起３６、３７ａ、３７ｂ上に照射され突起３６、３７ａ、３７ｂに沿って走査されたレーザー光４０、４１によって互いに溶着されていることを特徴とするものである。

また、本実施の形態に係る遠心送風機１の製造方法は、ファンモーター８５により回転駆動される主板１０と、主板１０に対向して配置されたシュラウド２０と、主板１０とシュラウド２０との間に設置された複数の翼３０と、を備え、回転軸方向から吸入した気体を当該回転軸に交差する方向に吹き出す遠心送風機を製造する方法であって、翼３０のうち、主板１０及びシュラウド２０のうち少なくとも一方に形成された被当接面１２ａ、２２ａ等に当接する当接面３４、３５ａ、３５ｂに、直線状又は曲線状に延伸した突起３６、３７ａ、３７ｂを形成し、当接面３４、３５ａ、３５ｂに形成された突起３６、３７ａ、３７ｂと被当接面１２ａ、２２ａ等とを当接させ、レーザー光４０、４１を突起３６、３７ａ、３７ｂ上に照射するとともに突起３６、３７ａ、３７ｂに沿って走査して、当接面３４、３５ａ、３５ｂと被当接面１２ａ、２２ａ等とを溶着することを特徴とするものである。

一般に、部材同士をレーザー溶着する際、各部材の溶着面の一方又は双方が樹脂成形により低い平面度に形成されていたり、溶着面同士の加圧が不均一になっていたりすると、各部材の溶着面同士が、レーザー光の照射されない領域で密着してしまい、レーザー光の照射される領域では密着しなくなってしまう場合がある。各部材の溶着面同士がレーザー光の照射される領域で十分に密着しないことは、溶着面同士の溶着を阻害する大きな要因となる。

また、通常、翼３０が２次元翼形状を有する場合、上縁部３１ｂに形成された当接面３５ａ、３５ｂと、下縁部３１ｃに形成された当接面３４とは、加圧方向に平行な一直線上に配置されることが多い。このため、翼３０を挟んで主板１０とシュラウド２０とを加圧する際に、翼３０の上縁部３１ｂ側に作用する力の作用線と、翼３０の下縁部３１ｃ側に作用する力の作用線とを一直線上に位置させることができる。これに対し、翼３０が３次元翼形状を有する場合、当接面３５ａ、３５ｂと当接面３４とが加圧方向においてずれて配置されることが多い。このため、翼３０を挟んで主板１０とシュラウド２０とを加圧する際に、翼３０の上縁部３１ｂ側に作用する力の作用線と、翼３０の下縁部３１ｃ側に作用する力の作用線とを、一直線上に位置させるのが困難な場合がある。これらの作用線同士が一直線上にない場合、主板１０とシュラウド２０とが強い加圧力で加圧されると、翼３０には回転力が作用してしまう。したがって、特に翼３０が３次元翼形状を有する場合には、各部材の溶着面同士を均一に加圧するのが困難であるため、溶着面同士の間で安定した溶着強度を得るのが困難であった。

これに対し、本実施の形態では、翼３０の当接面３４、３５ａ、３５ｂのそれぞれに突起３６、３７ａ、３７ｂが設けられていることにより、溶着面同士（当接面３４と被当接面１２ａ、当接面３５ａと被当接面２２ａ、当接面３５ｂとそれに対応する被当接面）が加圧によって密着する位置は、突起３６、３７ａ、３７ｂ上にほぼ限定される。このため、溶着面同士の接触面積を小さくすることができるため、主板１０とシュラウド２０とを比較的弱い加圧力で加圧しても、溶着面同士を高い面圧で密着させることができる。また、溶着面同士が密着する位置を突起３６、３７ａ、３７ｂ上に固定することができる。したがって、レーザー光４０、４１を突起３６、３７ａ、３７ｂ上に照射し、突起３６、３７ａ、３７ｂに沿って走査することにより、溶着面同士の間で安定した溶着強度を得ることができる。これにより、溶着面同士を均一に加圧して密着させることが困難な場合（例えば、３次元翼形状を有する翼３０を用いた場合）であっても、溶着面同士を安定して強固に溶着することができる。このため、本実施の形態によれば、３次元翼形状を有する翼３０を用いることによって低騒音で低消費電力の遠心送風機１を得ることができることに加え、溶着面同士が安定して強固に溶着された高強度の遠心送風機１を得ることができる。

また、本実施の形態では、突起３６、３７ａ、３７ｂがいずれも円弧状の断面形状を有している。これにより、当接面３４、３５ａ、３５ｂと被当接面１２ａ、２２ａ等とが突起３６、３７ａ、３７ｂの延伸方向に平行でない方向に相対的に若干傾いたとしても、突起３６、３７ａ、３７ｂと被当接面１２ａ、２２ａ等との接触面積をほぼ一定にすることができる。したがって、突起３６、３７ａ、３７ｂと被当接面１２ａ、２２ａ等との間をほぼ一定の面圧で加圧することができ、溶着面同士を一定の溶着強度で溶着することができる。

実施の形態２．
本発明の実施の形態２に係る遠心送風機について説明する。図７（ａ）、（ｂ）は、本実施の形態に係る遠心送風機の翼５０の概略の断面構成を示す断面図であり、実施の形態１の図４に対応する図である。本実施の形態は、実施の形態１と比較すると、突起５１、５２ａ等の断面形状が異なっている点に特徴を有している。なお、実施の形態１に係る翼３０と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図７（ａ）に示す構成では、翼５０の当接面３４に形成された突起５１、及び翼５０の当接面３５ａに形成された突起５２ａは、いずれも四角形状（本例では、横長長方形状）の断面形状を有している。図示していないが、当接面３５ｂ（図３参照）に形成された突起も、突起５１、５２ａと同様に四角形状の断面形状を有している。

また、図７（ｂ）に示す構成では、突起５１、５２ａは三角形状（本例では、先端に位置する頂角が鈍角である二等辺三角形状）の断面形状を有している。図示していないが、当接面３５ｂに形成された突起も、突起５１、５２ａと同様に三角形状の断面形状を有している。

本実施の形態によれば、実施の形態１と概ね同様の効果が得られる。また、本実施の形態では、溶着面の形状、レーザー光の直径（スポット径）や、溶着面同士を加圧する際に用いられる治具等に基づき、突起５１、５２ａ等の最適な形状を選択することができる。

実施の形態３．
本発明の実施の形態３に係る遠心送風機について説明する。図８は、本実施の形態に係る遠心送風機の翼６０の概略の断面構成を示す断面図であり、実施の形態１の図４に対応する図である。本実施の形態は、実施の形態１と比較すると、突起３６、３７ａ等の配置位置に特徴を有している。なお、実施の形態１に係る翼３０と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図８に示すように、本実施の形態では、翼６０の当接面３４に形成された突起３６は、下縁部３１ｃの延出方向（短手方向。図８中の左右方向）において、当接面３４の中心部よりも表面部３１ａ寄り（すなわち、表面部３１ａと下縁部３１ｃとの間の角部寄り）に形成されている。例えば、突起３６の全体は、当接面３４の中心部よりも表面部３１ａ寄りの領域のみに配置されている。また、翼６０の当接面３５ａに形成された突起３７ａは、上縁部３１ｂの延出方向（短手方向。図８中の左右方向）において、当接面３５ａの中心部よりも表面部３１ａ寄り（表面部３１ａと上縁部３１ｂとの間の角部寄り）に形成されている。例えば、突起３７ａの全体は、当接面３５ａの中心部よりも表面部３１ａ寄りの領域のみに配置されている。図示を省略しているが、翼６０の当接面３５ｂ（図３参照）に形成された突起３７ｂも同様に、上縁部３１ｂの延出方向において、当接面３５ｂの中心部よりも表面部３１ａ寄りに形成されている。すなわち、突起３６、３７ａ、３７ｂはそれぞれ、各当接面３４、３５ａ、３５ｂの中心部よりも翼カバー３２の反対側（反翼カバー側）に寄った位置に配置されている。

以上説明したように、本実施の形態に係る遠心送風機は、翼３０は、翼３０の一方の翼面（本例では、正圧面３０ａ）の少なくとも一部を構成する翼カバー３２（第１部材の一例）と、翼カバー３２に対向して配置され翼３０の他方の翼面（本例では、負圧面３０ｂ）の少なくとも一部を構成する表面部３１ａと、表面部３１ａの端部から第１部材の端部に向かって延出した上縁部３１ｂ及び下縁部３１ｃ（周縁部の一例）とを備え、翼カバー３２との間に中空空間３３を形成する主翼３１（第２部材の一例）と、を有し、当接面３４、３５ａ、３５ｂは、上縁部３１ｂ及び下縁部３１ｃに形成されており、突起３６、３７ａ、３７ｂは、上縁部３１ｂ及び下縁部３１ｃの延出方向において、当接面３４、３５ａ、３５ｂの中心部よりも表面部３１ａ寄り（反翼カバー側）に形成されていることを特徴とするものである。

この構成によれば、突起３６、３７ａ、３７ｂを反翼カバー側に配置することによって、レーザー溶着を行う際に上下から加えられる荷重が突起３６、３７ａ、３７ｂにかかりやすくなる。これにより、レーザー溶着を行う際の溶着面同士の密着性が向上するため、翼６０と主板１０及びシュラウド２０との間の溶着強度をより向上させることができる。

ここで、突起３６、３７ａ、３７ｂの位置（当接面３４、３５ａ、３５ｂの中央部又は当接面３４、３５ａ、３５ｂの反翼カバー側）を除いて同一の構成を有する２種類の翼を作製し、各翼のそれぞれを主板１０及びシュラウド２０と組み合わせ、２種類の組立体を作製した。各組立体において、主板１０とシュラウド２０との間をそれぞれ同等の荷重で加圧しながら溶着面同士のレーザー溶着を行い、各翼と主板１０及びシュラウド２０との間の溶着強度をそれぞれ評価した。図９は、突起３６、３７ａ、３７ｂの位置と溶着強度との関係を示すグラフである。図９に示すように、突起３６、３７ａ、３７ｂの位置を反翼カバー側とした構成では、突起３６、３７ａ、３７ｂの位置を中央部とした構成と比較して、約３倍の溶着強度が得られた。

実施の形態４．
本発明の実施の形態４に係る遠心送風機について説明する。本実施の形態は、実施の形態１及び実施の形態２における突起３６、３７ａ、３７ｂ、５１、５２ａ等の幅を最適化したことを特徴としている。本例では、円弧状の断面形状を有する突起３６、３７ａ、３７ｂの幅を除いて同一の構成を有する５種類の翼を作製し、各翼のそれぞれを主板１０及びシュラウド２０と組み合わせ、５種類の組立体を作製した。各翼における突起３６、３７ａ、３７ｂの幅は、それぞれレーザー径（レーザー光のスポット径）の２５％、５０％、１００％、１５０％、１７５％とした。各組立体において、主板１０とシュラウド２０との間をそれぞれ同等の荷重で加圧しながら溶着面同士のレーザー溶着を行い、各翼と主板１０及びシュラウド２０との間の溶着強度をそれぞれ評価した。

図１０は、突起３６、３７ａ、３７ｂの幅と溶着強度との関係を示すグラフである。図１０に示すように、突起３６、３７ａ、３７ｂの幅をレーザー径の１００％とした場合に、最大の溶着強度が得られることが分かった。また、突起３６、３７ａ、３７ｂの幅をレーザー径の５０％よりも小さくした場合には、突起３６、３７ａ、３７ｂの影響が小さくなるため、溶着強度が低下してしまう（溶着強度が最大の溶着強度の９０％未満となってしまう）ことが分かった。一方、突起３６、３７ａ、３７ｂの幅をレーザー径の１５０％よりも大きくした場合には、突起３６、３７ａ、３７ｂが平面に近づき、突起３６、３７ａ、３７ｂの影響が小さくなるため、溶着強度が低下してしまう（溶着強度が最大の溶着強度の９０％未満となってしまう）ことが分かった。また、突起の断面形状を円弧状から四角形状又は三角形状に変えても、突起の幅と溶着強度との関係には同様の傾向が見られることが分かった。以上の結果、突起３６、３７ａ、３７ｂ、５１、５２ａ等の幅は、レーザー径の５０％以上１５０％以下であることが望ましく、レーザー径の１００％であることが最も望ましいことが分かった。

実施の形態５．
本発明の実施の形態５に係る空気調和機について説明する。図１１は、本実施の形態に係る空気調和機の概略構成を示す部分断面図である。本実施の形態に係る空気調和機は、実施の形態１〜４のいずれかに係る遠心送風機（例えば、実施の形態１に係る遠心送風機１）を備えている。本実施の形態では、空気調和機の例として、天井埋込型の室内機１００を例に挙げて説明する。なお、実施の形態１の遠心送風機１と同一の機能及び作用を有する構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１１に示すように、天井埋込型の室内機１００は、天井７０の裏側に埋設設置されている。室内機１００の下面開口部は、天井７０の開口部７１から露出している。本体外郭８０の下面開口部から天井７０の開口部７１の周縁にかけて、吸込口８１及び吹出口８２を有する化粧パネル８３が取り付けられている。吸込口８１の下流側にはフィルター８４が配設されている。

本体外郭８０の天板には、ファンモーター８５が取り付けられている。ファンモーター８５の出力軸には、遠心送風機１のボス１１が固定されている。遠心送風機１は、シュラウド２０の空気吸込口２１が化粧パネル８３の吸込口８１側に位置するように取り付けられている。化粧パネル８３の吸込口８１と、シュラウド２０の空気吸込口２１との間には、ベルマウス８６が設置されている。吸込口８１から吹出口８２に至る風路のうち遠心送風機１の下流側外周には、熱交換器８７が配置されている。

上記のような天井埋込型の室内機１００を有する空気調和機において、運転が開始されるとファンモーター８５が回転駆動され、ファンモーター８５の出力軸に固定された遠心送風機１が回転する。遠心送風機１の回転により室内の空気が吸込口８１から吸込まれてフィルター８４により清浄化され、ベルマウス８６から遠心送風機１に流入し、翼３０の間から外周に向かって流出する。遠心送風機１から流出した空気は、熱交換器８７を通過し、熱交換器８７内を流通する冷媒との熱交換により冷却又は加熱され、空調空気となって吹出口８２から室内に吹き出される。

本実施の形態の空気調和機は、実施の形態１〜４のいずれかに係る遠心送風機を備えているため、高強度、低騒音かつ低消費電力の空気調和機が得られる。

その他の実施の形態．
本発明は、上記実施の形態に限らず種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態では、３次元翼形状を有する翼３０を例に挙げたが、翼３０は２次元翼形状を有していてもよい。

また、上記実施の形態では、主板１０及びシュラウド２０の双方に溶着される翼３０を例に挙げたが、翼３０は、主板１０又はシュラウド２０のいずれか一方のみに溶着されるものであってもよい。

また、上記実施の形態５では、遠心送風機１を備えた空気調和装置として天井埋込型の室内機１００を例に挙げたが、遠心送風機１を備えた空気調和装置は、他の構造の室内機、空気調和機の室外機、空気清浄器等であってもよい。

また、上記の各実施の形態や変形例は、互いに組み合わせて実施することが可能である。

１ 遠心送風機、１０ 主板、１１ ボス、１２ 凹部、１２ａ 被当接面、２０ シュラウド、２１ 空気吸込口、２２ 凹部、２２ａ 被当接面、３０、５０、６０ 翼、３０ａ 正圧面、３０ｂ 負圧面、３１ 主翼、３１ａ 表面部、３１ｂ 上縁部、３１ｃ 下縁部、３２ 翼カバー、３３ 中空空間、３４、３５ａ、３５ｂ 当接面、３６、３７ａ、３７ｂ、５１、５２ａ 突起、４０、４１ レーザー光、７０ 天井、７１ 開口部、８０ 本体外郭、８１ 吸込口、８２ 吹出口、８３ 化粧パネル、８４ フィルター、８５ ファンモーター、８６ ベルマウス、８７ 熱交換器、１００ 室内機。

Claims (8)

1. ファンモーターにより回転駆動される主板と、前記主板に対向して配置されたシュラウドと、前記主板と前記シュラウドとの間に設置された複数の翼と、を備え、回転軸方向から吸入した気体を当該回転軸に交差する方向に吹き出す遠心送風機であって、
   前記翼は、前記主板及び前記シュラウドのうち少なくとも一方に形成された被当接面に当接する当接面を有し、
   前記当接面には、直線状又は曲線状に延伸した突起が形成されており、
   前記当接面及び前記被当接面は、前記突起上に照射され前記突起に沿って走査されたレーザー光によって互いに溶着されていることを特徴とする遠心送風機。
2. 前記翼は、
   前記翼の一方の翼面の少なくとも一部を構成する第１部材と、
   前記第１部材に対向して配置され前記翼の他方の翼面の少なくとも一部を構成する表面部と、前記表面部の端部から前記第１部材の端部に向かって延出した周縁部とを備え、前記第１部材との間に中空空間を形成する第２部材と、を有し、
   前記当接面は、前記周縁部に形成されており、
   前記突起は、前記周縁部の延出方向において、前記当接面の中心部よりも前記表面部寄りに形成されていることを特徴とする請求項１に記載の遠心送風機。
3. 前記突起の断面形状は、三角形状、四角形状又は円弧状のいずれかであり、
   前記突起の幅は、前記レーザー光のスポット径の５０％以上１５０％以下であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の遠心送風機。
4. 前記翼は、第１の樹脂材料で形成されており、
   前記被当接面が形成された前記主板及び前記シュラウドのうち少なくとも一方は、第２の樹脂材料で形成されており、
   前記第１の樹脂材料の前記レーザー光に対する吸収率は、前記第２の樹脂材料の前記レーザー光に対する吸収率よりも高く、
   前記第２の樹脂材料の前記レーザー光に対する透過率は、前記第１の樹脂材料の前記レーザー光に対する透過率よりも高いことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の遠心送風機。
5. 前記翼は、前記主板と前記シュラウドとの間でねじれた３次元翼形状を有していることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の遠心送風機。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の遠心送風機を備えたことを特徴とする空気調和機。
7. ファンモーターにより回転駆動される主板と、前記主板に対向して配置されたシュラウドと、前記主板と前記シュラウドとの間に設置された複数の翼と、を備え、回転軸方向から吸入した気体を当該回転軸に交差する方向に吹き出す遠心送風機を製造する方法であって、
   前記翼のうち、前記主板及び前記シュラウドのうち少なくとも一方に形成された被当接面に当接する当接面に、直線状又は曲線状に延伸した突起を形成し、
   前記当接面に形成された前記突起と前記被当接面とを当接させ、
   レーザー光を前記突起上に照射するとともに前記突起に沿って走査して、前記当接面と前記被当接面とを溶着することを特徴とする遠心送風機の製造方法。
8. 前記当接面と前記被当接面とを溶着する際には、前記翼を挟んで前記主板と前記シュラウドとを互いに押し付け合う方向に加圧し、前記当接面と前記被当接面とを密着させることを特徴とする請求項７に記載の遠心送風機の製造方法。

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