JP2017129024A - 遠心ファンの羽根車 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を備え、ブレードの回転軸線方向一方側のブレード軸端部とシュラウドとの相互間が溶着されてなる遠心ファンの羽根車において、送風性能の向上や送風音の低下を図る。【解決手段】シュラウド（８０）は、曲板状のシュラウド曲板部（８１）と、シュラウド側ブレード軸端部（７２）に対向する部分の一部分だけに対応する平板状のシュラウド平板部（８２）と、を有する。ブレード軸端部（７２）には、シュラウド平板部（８２）に沿うブレード平坦面（７２ａ）と、シュラウド曲板部（８１）に沿うブレード湾曲面（７２ｂ、７２ｃ）と、が形成されている。ブレード軸端部（７２）とシュラウド（８０）との相互間には、ブレード平坦面（７２ａ）とシュラウド平板部（８２）とが溶着されてなる溶着部（８ｂ）が形成されている。【選択図】図６

Description

本発明は、遠心ファンの羽根車、特に、回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を備えており、ブレードの回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部とシュラウドとの相互間が溶着されてなる遠心ファンの羽根車に関する。

空気調和装置や空気清浄機等においては、空気の吸入や供給、排出のために遠心ファンが使用されることがある。遠心ファンを構成する羽根車は、主として、回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を有している。

そして、このような遠心ファンの羽根車として、特許文献１、２（特開２００５−１５５５１０号公報、特開２０１５−８６８２７号公報）に示すように、ブレードの回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部とシュラウドとの相互間を溶着させてなるものがある。これらの遠心ファンの羽根車では、ブレード軸端部の翼長方向全体及びそのシュラウドの対応部分を階段形状にし、階段形状の平坦面同士を溶着させている。

特許文献１、２においては、ブレード及びシュラウドに形成された階段形状によって、シュラウド付近における空気流れが阻害されやすく、送風性能の低下や送風音の増加の発生を招くことがある。

本発明の課題は、回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を備えており、ブレードの回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部とシュラウドとの相互間が溶着されてなる遠心ファンの羽根車において、送風性能の向上や送風音の低下を図ることにある。

第１の観点にかかる遠心ファンの羽根車は、回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を有しており、ブレードの回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部とシュラウドとの相互間が溶着されてなる。そして、ここでは、シュラウドが、ブレードに対して回転軸線方向に遠ざかるにつれて径が小さくなるように湾曲した曲板状のシュラウド曲板部と、ブレード軸端部に対向する部分の一部分だけに対応して形成された平板状のシュラウド平板部と、を有している。ブレード軸端部には、シュラウド平板部に沿う平坦面からなるブレード平坦面と、シュラウド曲板部に沿う湾曲面からなるブレード湾曲面と、が形成されている。ブレード軸端部とシュラウドとの相互間には、ブレード平坦面とシュラウド平板部とが溶着されてなる溶着部が形成されている。

ここでは、上記のように、ブレードとシュラウドとが対向する部分の大部分は曲板部（シュラウド曲板部）及び湾曲面（ブレード湾曲面）のままにし、ブレードとシュラウドとが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部）及び平坦面（ブレード平坦面）を形成して溶着する構造を採用している。このため、ここでは、従来のようなブレード及びシュラウドに階段形状を形成して溶着する構造を採用する場合に比べて、シュラウド付近における空気流れが阻害されにくくなっている。

これにより、ここでは、シュラウド付近における空気流れを改善して、送風性能の向上や送風音の低下を図ることができる。

第２の観点にかかる遠心ファンの羽根車は、第１の観点にかかる遠心ファンの羽根車において、ブレード平坦面が、ブレード軸端部の翼長方向の中央付近に配置されている。

ここでは、上記のように、ブレードとシュラウドとが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部）及び平坦面（ブレード平坦面）を形成して溶着する構造を採用するにあたり、ブレードとシュラウドとの溶着をブレード軸端部の翼長方向の中央付近の部分で行うようにしているため、ブレードとシュラウドとの溶着をブレード軸端部の翼前縁寄りの部分や翼後縁寄りの部分で行う場合に比べて、強固な溶着が可能になる。

これにより、ここでは、溶着に必要なブレード平坦面の面積、及び、これに対応するシュラウド平板部の面積を小さくすることができる。

第３の観点にかかる遠心ファンの羽根車は、第２の観点にかかる遠心ファンの羽根車において、シュラウドには、ブレード軸端部の翼前縁寄りの部分を挿入可能な前縁側凹部がブレード湾曲面に沿うように形成されている。

上記のように、ブレードとシュラウドとが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部）及び平坦面（ブレード平坦面）を形成して溶着する構造を採用するにあたり、ブレードとシュラウドとの溶着をブレード軸端部の翼長方向の中央付近の部分で行うと、ブレードやシュラウドの成形時のひずみ等によって、ブレード軸端部の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部との間に隙間が発生するおそれがある。このようなブレード軸端部の翼前縁寄りの部分の隙間は、シュラウドの中央部の開口を通じてブレードの翼前縁に向かう空気流れを乱す原因になるため、送風音を増加させるおそれがある。

そこで、ここでは、上記のように、シュラウドに、ブレード軸端部の翼前縁寄りの部分を挿入可能な前縁側凹部を形成している。このため、ブレード軸端部の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部との隙間による空気流れの乱れを抑えることができる。ここで、シュラウドに前縁側凹部を形成すると、送風性能や送風音への悪影響が発生するところ、ここでは、上記のように、前縁側凹部をブレード湾曲面に沿うように形成することによって、前縁側凹部による送風性能や送風音への悪影響を抑えるようにしている。

これにより、ここでは、ブレード軸端部の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部との隙間による空気流れの乱れを抑えて、この隙間による送風音の増加を抑えることができる。

第４の観点にかかる遠心ファンの羽根車は、第３の観点にかかる遠心ファンの羽根車において、前縁側凹部が、シュラウド曲板部に平行な曲板部をなすようにシュラウド曲板部から突出している。

ここでは、前縁側凹部による送風性能や送風音への悪影響を効果的に抑えることができる。

第５の観点にかかる遠心ファンの羽根車は、第２〜第４の観点のいずれかにかかる遠心ファンの羽根車において、シュラウドには、ブレード軸端部の翼後縁寄りの部分を縁取るように後縁側凸部が形成されている。

上記のように、ブレードとシュラウドとが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部）及び平坦面（ブレード平坦面）を形成して溶着する構造を採用するにあたり、ブレードとシュラウドとの溶着をブレード軸端部の翼長方向の中央付近の部分で行うと、ブレードやシュラウドの成形時のひずみ等によって、ブレード軸端部の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部との間に隙間が発生するおそれがある。このようなブレード軸端部の翼後縁寄りの部分の隙間は、ブレードの正圧面に沿って翼前縁から翼後縁に向かう空気流れの一部を途中で正圧面側から負圧面側に漏らす原因になるため、送風性能を低下させるおそれがある。

そこで、ここでは、上記のように、シュラウドに、ブレード軸端部の翼後縁寄りの部分を縁取るように後縁側凸部を形成している。このため、ブレード軸端部の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部との隙間による空気流れの漏れを抑えることができる。

これにより、ここでは、ブレード軸端部の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部との隙間による空気流れの漏れを抑えて、この隙間による送風性能の低下を抑えることができる。

第６の観点にかかる遠心ファンの羽根車は、第５の観点にかかる遠心ファンの羽根車において、後縁側凸部が、ブレード軸端部の正圧面側だけに対応して配置されている。

ここでは、ブレード軸端部の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部との隙間による空気流れの漏れを効果的に抑えることができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を備えており、ブレードの回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部とシュラウドとの相互間が溶着されてなる遠心ファンの羽根車において、シュラウド付近における空気流れを改善して、送風性能の向上や送風音の低下を図ることができる。

本発明の一実施形態にかかる羽根車を備えた遠心ファンが採用された空気調和装置の外観斜視図である。 空気調和装置の概略側面断面図である。 羽根車の外観斜視図である。 図３のＡ矢視図（シュラウドの一部を除いて図示）である。 図３のＢ矢視図（主板の一部を除いて図示）である。 図４のＣ部を拡大した図である。 図５のＤ部を拡大した図である。 図７のＩＶ−ＩＶ断面を示す図である。 図６のＩ−Ｉ断面を示す図である。 図６のＩＩ−ＩＩ断面を示す図である。 図６のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。 変形例にかかる羽根車の外観斜視図である。 図１２のＡ矢視図（シュラウドの一部を除いて図示）である。 図１３のＣ部を拡大した図である。 図１４のＩＩ−ＩＩ断面を示す図である。 図１４のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。

以下、本発明にかかる遠心ファンの羽根車の実施形態について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる遠心ファンの羽根車の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

（１）空気調和装置の全体構成
図１に本発明の一実施形態にかかる羽根車８を備えた遠心ファン４が採用された空気調和装置１の外観斜視図（天井は省略）を示す。空気調和装置１は、ここでは、天井設置型の空気調和装置であり、主として、内部に各種構成機器を収納するケーシング２と、ケーシング２の下側に配置された化粧パネル３と、を有している。

空気調和装置１のケーシング２は、下面が開口した箱状の部材であり、図２（空気調和装置１の概略側面断面図）に示されるように、空調室の天井に形成された開口に挿入されて配置されている。そして、化粧パネル３は、空調室の空気をケーシング２に吸入するために略中央に配置された吸入口３ａと、ケーシング２から空調室に空気を吹き出すために吸入口３ａの外周を囲むように配置された吹出口３ｂと、を有しており、天井の開口に嵌め込まれるように配置されている。

ケーシング２内には、主として、化粧パネル３の吸入口３ａを通じて空調室の空気をケーシング２内に吸入して外周方向に吹き出す遠心ファン４と、遠心ファン４の外周を囲む熱交換器５と、吸入口３ａから吸入される空気を遠心ファン４に案内するためのベルマウス６と、が配置されている。遠心ファン４は、ケーシング２の天板２ａの略中央に設けられたファンモータ７と、ファンモータ７に連結されて回転駆動される羽根車８と、を有している。

尚、遠心ファン４が設けられる空気調和装置１は、天井設置型のものに限定されるものではなく、他の型式であってもよい。また、羽根車８の構成については、後述する。

（２）羽根車の構成
次に、羽根車８の構成について、図３〜図１１を用いて説明する。ここで、図３は、羽根車８の外観斜視図である。図４は、図３のＡ矢視図（シュラウド８０の一部を除いて図示）である。図５は、図３のＢ矢視図（主板６０の一部を除いて図示）である。図６は、図４のＣ部を拡大した図である。図７は、図５のＤ部を拡大した図である。図８は、図７のＩＶ−ＩＶ断面を示す図である。図９は、図６のＩ−Ｉ断面を示す図である。図１０は、図６のＩＩ−ＩＩ断面を示す図である。図１１は、図６のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。

羽根車８は、主として、ファンモータ７に連結される円板状の主板６０と、主板６０の回転軸線Ｏ周りに主板６０の反ファンモータ７側に環状に配置された複数（ここでは、７枚）のブレード７０と、複数のブレード７０を主板６０との回転軸線Ｏ方向間に挟むように配置された環状のシュラウド８０と、を有している。ここで、羽根車８の回転方向をＲとする。

主板６０は、その中央部に、略円錐台形状のハブ部６１が吸入口３ａ側に向かって突出するように形成された樹脂製の部材である。ハブ部６１には、主板６０の同心円上に並んで形成された長孔からなる複数（ここでは、３個）の冷却用空気孔６２等が形成されている。また、主板６０のハブ部６１よりも外周側の部分は、環状平板形状の平板部６３を形成している。

シュラウド８０は、その外周部から中央部の開口に向かうにつれて吸入口３ａ側に湾曲しながら突出するベル形状の樹脂製の部材である。ここで、シュラウド８０のうち、ブレード７０に対して回転軸線Ｏ方向に遠ざかるにつれて（すなわち、吸入口３ａ側に近づくにつれて）径が小さくなるように湾曲した曲板状の部分をシュラウド曲板部８１とする。

ブレード７０は、ここでは、主板６０及びシュラウド８０とは別に成形された樹脂製の部材である。ブレード７０の回転軸線Ｏ方向側の一端部は、主板６０に対向して配置される主板側ブレード軸端部７１であり、主板６０に固定されている。ブレード７０の回転軸線Ｏ方向側の他端部は、シュラウド８０に対向して配置されるシュラウド側ブレード軸端部７２であり、シュラウド８０に固定されている。ブレード７０は、ここでは、羽根車８を回転軸線Ｏ方向に沿って見た際に、主板側ブレード軸端部７１がシュラウド側ブレード軸端部７２よりも後傾した翼形状を有している。また、ブレード７０は、主として、ブレード本体７３と、ブレード本体７３に嵌め込みにより装着されブレード本体７３との間に中空の空間Ｓを形成するブレード蓋体７４と、を有する中空ブレードであり、これにより、ブレード７０の軽量化が図られている。尚、ブレード７０の中空化は、２つの部材７３、７４の嵌め込み構造によるものではなく、ブロー成形等によるものであってもよい。また、ここでは、ブレード７０の翼後縁部に遠心ファン４の性能を向上させるための凹凸形状が形成されているが、凹凸形状を形成しなくても十分な性能が得られる場合には必ずしも形成しなくてもよい。また、ここでは、ブレード７０が主板６０及びシュラウド８０と別部材であるが、これに限定されるものではなく、ブレード７０が主板６０と一体に成形されていてもよい。この場合には、ブレード７０をシュラウド８０に固定するだけでよいことになる。

そして、ブレード７０の主板側ブレード軸端部７１の主板６０への固定は、主板側ブレード軸端部７１と主板６０との相互間を溶着させることによって行われており、その溶着部分が主板側溶着部８ａを形成している。ここで、ブレード７０を主板６０に溶着する手法としては、主板６０の平板部６３及びブレード７０の主板側ブレード軸端部７１の平坦面７１ａに超音波を付与して溶着させる手法（超音波溶着）が採用されている。但し、ブレード７０を主板６０に溶着する手法としては、平板部６３及び平坦面７１ａを溶着する手法であれば超音波溶着に限定されるものではなく、例えば、平板部６３及び平坦面７１ａにレーザーを照射して溶着させる手法（レーザー溶着）を採用する等のように、別の溶着手法を採用してもよい。

また、ブレード７０のシュラウド側ブレード軸端部７２のシュラウド８０への固定は、シュラウド側ブレード軸端部７２とシュラウド８０との相互間を溶着させることによって行われており、その溶着部分がシュラウド側溶着部８ｂを形成している。ここで、シュラウド８０には、シュラウド側ブレード軸端部７２に対向する部分の一部分だけに対応して平板状のシュラウド平板部８２が形成されており、シュラウド側溶着部８ｂが、シュラウド平板部８２に配置されている。すなわち、シュラウド８０の大部分は、ブレード７０に対して回転軸線Ｏ方向に遠ざかるにつれて径が小さくなるように湾曲した曲板状のシュラウド曲板部８１によって構成されているところ、シュラウド曲板部８１のうちシュラウド側ブレード軸端部７２に対応する部分の一部分だけに回転軸線Ｏ方向に垂直な平板状のシュラウド平板部８２が形成されている。そして、ブレード７０のシュラウド側ブレード軸端部７２には、シュラウド平板部８２に沿う平坦面からなるブレード平坦面７２ａと、シュラウド曲板部８１に沿う湾曲面からなるブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃと、が形成されている。ブレード平坦面７２ａは、シュラウド平板部８２に対向しており、シュラウド平板部８２と同様に、回転軸線Ｏ方向に垂直な面をなしている。したがって、シュラウド側ブレード軸端部７２は、ブレード平坦面７２ａがシュラウド平板部８２に対向し、かつ、ブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃがシュラウド曲板部８１に対向することで、全体がシュラウド８０に沿った状態になっており、そのうち、ブレード平坦面７２ａとシュラウド平板部８２とが溶着されることによって、シュラウド側溶着部８ｂが形成されている。ここで、ブレード７０をシュラウド８０に溶着する手法としては、シュラウド８０のシュラウド平板部８２及びブレード７０のシュラウド側ブレード軸端部７２のブレード平坦面７２ａに超音波を付与して溶着させる手法（超音波溶着）が採用されている。但し、ブレード７０をシュラウド８０に溶着する手法としては、シュラウド平板部８２及びブレード平坦面７２ａを溶着する手法であれば超音波溶着に限定されるものではなく、例えば、シュラウド平板部８２及びブレード平坦面７２ａにレーザーを照射して溶着させる手法（レーザー溶着）を採用する等のように、別の溶着手法を採用してもよい。

ここでは、ブレード平坦面７２ａは、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼長方向の中央付近に対応するように配置されている。このため、シュラウド平板部８２もシュラウド側ブレード軸端部７２の翼長方向の中央付近に配置されている。そして、ブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃのうち翼前縁寄りの部分、すなわち、ブレード平坦面７２ａよりも翼前縁寄りの湾曲面が、前縁側ブレード湾曲面７２ｂをなしており、ブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃのうち翼後縁寄りの部分、すなわち、ブレード平坦面７２ａよりも翼後縁寄りの湾曲面が、後縁側ブレード湾曲面７２ｃをなしている。

また、シュラウド８０には、シュラウド平板部８２の周囲部分にシュラウド曲板部８１との間を繋ぐシュラウド段差部８３が形成されており、シュラウド側ブレード軸端部７２には、ブレード平坦面７２ａの周囲部分にブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃとの間を繋ぐシュラウド段差部８３に嵌合可能なブレード段差部７２ｄが形成されている。そして、シュラウド平板部８２とブレード平板部７２ａとが回転軸線Ｏ方向に重なった状態で、ブレード段差部７７がシュラウド段差部８３に嵌り合うようになっている。すなわち、シュラウド段差部８３及びブレード段差部７２ｄによって、シュラウド８０の所定位置にブレード７０が位置決めされるようになっている。

（３）遠心ファンの羽根車の特徴
遠心ファン４の羽根車８には、ブレード７０のシュラウド側ブレード軸端部７２とシュラウド８０との相互間に形成されるシュラウド側溶着部８ｂ付近の構造に関して、以下のような特徴がある。

＜Ａ＞
ここでは、上記のように、シュラウド８０が、曲板状のシュラウド曲板部８１と、ブレード軸端部７２に対向する部分の一部分だけに対応して形成された平板状のシュラウド平板部８２と、を有している。ブレード軸端部７２には、シュラウド平板部８２に沿う平坦面からなるブレード平坦面７２ａと、シュラウド曲板部８１に沿う湾曲面からなるブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃと、が形成されている。ブレード軸端部７２とシュラウド８０との相互間には、ブレード平坦面７２ａとシュラウド平板部８２とが溶着されてなる溶着部８ｂが形成されている。すなわち、ここでは、ブレード７０とシュラウド８０とが対向する部分の大部分は曲板部（シュラウド曲板部８１）及び湾曲面（ブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃ）のままにし、ブレード７０とシュラウド８０とが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部８２）及び平坦面（ブレード平坦面７２ａ）を形成して溶着する構造を採用している。このため、ここでは、従来のようなブレード及びシュラウドに階段形状を形成して溶着する構造を採用する場合に比べて、シュラウド８０付近における空気流れが阻害されにくくなっている。

これにより、ここでは、シュラウド８０付近における空気流れを改善して、送風性能の向上や送風音の低下を図ることができる。

＜Ｂ＞
ここでは、上記のように、ブレード７０とシュラウド８０とが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部８２）及び平坦面（ブレード平坦面７２ａ）を形成して溶着する構造を採用するにあたり、ブレード７０とシュラウド８０との溶着をブレード軸端部７２の翼長方向の中央付近の部分で行うようにしている。このため、ブレード７０とシュラウド８０との溶着をブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分や翼後縁寄りの部分で行う場合に比べて、強固な溶着が可能になる。

これにより、ここでは、溶着に必要なブレード平坦面７２ａの面積、及び、これに対応するシュラウド平板部８２の面積を小さくすることができる。

（４）変形例
上記のように、ブレード７０とシュラウド８０とが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部８２）及び平坦面（ブレード平坦面７２ａ）を形成して溶着する構造を採用するにあたり、ブレード７０とシュラウド８０との溶着をブレード軸端部の翼長方向の中央付近の部分で行うと（図９参照）、ブレード７０やシュラウド８０の成形時のひずみ等によって、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との間に隙間が発生するおそれがある（図１０参照）。そして、このようなシュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分の隙間は、シュラウド８０の中央部の開口を通じてブレード７０の翼前縁に向かう空気流れを乱す原因になるため、送風音を増加させるおそれがある。

そこで、ここでは、図１２〜図１５に示すように、シュラウド８０に、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分を挿入可能な前縁側凹部８４を形成している。このため、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との隙間による空気流れの乱れを抑えることができる。ここで、シュラウド８０に前縁側凹部８４を形成すると、送風性能や送風音への悪影響が発生するところ、ここでは、前縁側凹部８４をブレード湾曲面７２ｂに沿うように形成することによって、前縁側凹部８４による送風性能や送風音への悪影響を抑えるようにしている。

これにより、ここでは、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との隙間による空気流れの乱れを抑えて、この隙間による送風音の増加を抑えることができる。

特に、ここでは、図１５に示すように、前縁側凹部８４を、シュラウド曲板部８１に平行な曲板部をなすようにシュラウド曲板部８１から回転軸線Ｏ方向反ブレード７０側に突出させている。

これにより、ここでは、前縁側凹部８４による送風性能や送風音への悪影響を効果的に抑えることができる。

尚、ここでは採用していないが、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との隙間による空気流れの乱れを抑える効果をさらに向上させるために、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分と前縁側凹部８４との間にシール材を設けるようにしてもよい。また、前縁側凹部８４を形成することなく、羽根車８に要求される送風性能や送風音を満たすことが可能な場合には、前縁側凹部８４を形成しなくてもよい。

また、ブレード７０とシュラウド８０との溶着をブレード軸端部の翼長方向の中央付近の部分で行うと（図９参照）、ブレード７０やシュラウド８０の成形時のひずみ等によって、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との間にも隙間が発生するおそれがある。そして、このようなシュラウド側ブレード軸端部７２の翼後縁寄りの部分の隙間は、ブレード７０の正圧面に沿って翼前縁から翼後縁に向かう空気流れの一部を途中で正圧面側から負圧面側に漏らす原因になるため、送風性能を低下させるおそれがある。

そこで、ここでは、図１２〜図１４及び図１６に示すように、シュラウド８０に、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼後縁寄りの部分を縁取るように後縁側凸部８５を形成している。このため、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との隙間による空気流れの漏れを抑えることができる。

これにより、ここでは、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との隙間による空気流れの漏れを抑えて、この隙間による送風性能の低下を抑えることができる。

特に、ここでは、図１６に示すように、後縁側凸部８５を、シュラウド側ブレード軸端部７２の正圧面側だけに対応して配置している。

これにより、ここでは、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との隙間による空気流れの漏れを効果的に抑えることができる。

尚、後縁側凸部８５を形成することなく、羽根車８に要求される送風性能や送風音を満たすことが可能な場合には、後縁側凸部８５を形成しなくてもよい。

本発明は、回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を備えており、ブレードの回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部とシュラウドとの相互間が溶着されてなる遠心ファンの羽根車に対して、広く適用可能である。

４ 遠心ファン
８ 羽根車
８ｂ シュラウド側溶着部
６０ 主板
７０ ブレード
７２ シュラウド側ブレード軸端部
７２ａ ブレード平坦面
７２ｂ、７２ｃ ブレード湾曲面
８０ シュラウド
８１ シュラウド曲板部
８２ シュラウド平板部
８４ 前縁側凹部
８５ 後縁側凸部

特開２００５−１５５５１０号公報 特開２０１５−８６８２７号公報

本発明は、遠心ファンの羽根車、特に、回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を備えており、ブレードの回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部とシュラウドとの相互間が溶着されてなる遠心ファンの羽根車に関する。

空気調和装置や空気清浄機等においては、空気の吸入や供給、排出のために遠心ファンが使用されることがある。遠心ファンを構成する羽根車は、主として、回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を有している。

そして、このような遠心ファンの羽根車として、特許文献１、２（特開２００５−１５５５１０号公報、特開２０１５−８６８２７号公報）に示すように、ブレードの回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部とシュラウドとの相互間を溶着させてなるものがある。これらの遠心ファンの羽根車では、ブレード軸端部の翼長方向全体及びそのシュラウドの対応部分を階段形状にし、階段形状の平坦面同士を溶着させている。

特許文献１、２においては、ブレード及びシュラウドに形成された階段形状によって、シュラウド付近における空気流れが阻害されやすく、送風性能の低下や送風音の増加の発生を招くことがある。

本発明の課題は、回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を備えており、ブレードの回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部とシュラウドとの相互間が溶着されてなる遠心ファンの羽根車において、送風性能の向上や送風音の低下を図ることにある。

第１の観点にかかる遠心ファンの羽根車は、回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を有しており、ブレードの回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部とシュラウドとの相互間が溶着されてなる。そして、ここでは、シュラウドが、ブレードに対して回転軸線方向に遠ざかるにつれて径が小さくなるように湾曲した曲板状のシュラウド曲板部と、ブレード軸端部に対向する部分の一部分だけに対応して形成された平板状のシュラウド平板部と、を有している。ブレード軸端部には、シュラウド平板部に沿う平坦面からなるブレード平坦面と、シュラウド曲板部に沿う湾曲面からなるブレード湾曲面と、が形成されている。ブレード軸端部とシュラウドとの相互間には、ブレード平坦面とシュラウド平板部とが溶着されてなる溶着部が形成されている。

ここでは、上記のように、ブレードとシュラウドとが対向する部分の大部分は曲板部（シュラウド曲板部）及び湾曲面（ブレード湾曲面）のままにし、ブレードとシュラウドとが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部）及び平坦面（ブレード平坦面）を形成して溶着する構造を採用している。このため、ここでは、従来のようなブレード及びシュラウドに階段形状を形成して溶着する構造を採用する場合に比べて、シュラウド付近における空気流れが阻害されにくくなっている。

これにより、ここでは、シュラウド付近における空気流れを改善して、送風性能の向上や送風音の低下を図ることができる。

また、ここでは、ブレード平坦面が、ブレード軸端部の翼長方向の中央付近に配置されている。

ここでは、上記のように、ブレードとシュラウドとが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部）及び平坦面（ブレード平坦面）を形成して溶着する構造を採用するにあたり、ブレードとシュラウドとの溶着をブレード軸端部の翼長方向の中央付近の部分で行うようにしているため、ブレードとシュラウドとの溶着をブレード軸端部の翼前縁寄りの部分や翼後縁寄りの部分で行う場合に比べて、強固な溶着が可能になる。

これにより、ここでは、溶着に必要なブレード平坦面の面積、及び、これに対応するシュラウド平板部の面積を小さくすることができる。

さらに、ここでは、シュラウドには、ブレード軸端部の翼後縁寄りの部分を縁取るように後縁側凸部が形成されている。

上記のように、ブレードとシュラウドとが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部）及び平坦面（ブレード平坦面）を形成して溶着する構造を採用するにあたり、ブレードとシュラウドとの溶着をブレード軸端部の翼長方向の中央付近の部分で行うと、ブレードやシュラウドの成形時のひずみ等によって、ブレード軸端部の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部との間に隙間が発生するおそれがある。このようなブレード軸端部の翼後縁寄りの部分の隙間は、ブレードの正圧面に沿って翼前縁から翼後縁に向かう空気流れの一部を途中で正圧面側から負圧面側に漏らす原因になるため、送風性能を低下させるおそれがある。

そこで、ここでは、上記のように、シュラウドに、ブレード軸端部の翼後縁寄りの部分を縁取るように後縁側凸部を形成している。このため、ブレード軸端部の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部との隙間による空気流れの漏れを抑えることができる。

これにより、ここでは、ブレード軸端部の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部との隙間による空気流れの漏れを抑えて、この隙間による送風性能の低下を抑えることができる。

しかも、ここでは、後縁側凸部が、ブレード軸端部の正圧面側だけに対応して配置されている。

ここでは、ブレード軸端部の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部との隙間による空気流れの漏れを効果的に抑えることができる。

第２の観点にかかる遠心ファンの羽根車は、第１の観点にかかる遠心ファンの羽根車において、後縁側凸部が、ブレード軸端部の正圧面から離れて配置されている。

第３の観点にかかる遠心ファンの羽根車は、回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を有しており、ブレードの回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部とシュラウドとの相互間が溶着されてなる。そして、ここでは、シュラウドが、ブレードに対して回転軸線方向に遠ざかるにつれて径が小さくなるように湾曲した曲板状のシュラウド曲板部と、ブレード軸端部に対向する部分の一部分だけに対応して形成された平板状のシュラウド平板部と、を有している。ブレード軸端部には、シュラウド平板部に沿う平坦面からなるブレード平坦面と、シュラウド曲板部に沿う湾曲面からなるブレード湾曲面と、が形成されている。ブレード軸端部とシュラウドとの相互間には、ブレード平坦面とシュラウド平板部とが溶着されてなる溶着部が形成されている。

ここでは、上記のように、ブレードとシュラウドとが対向する部分の大部分は曲板部（シュラウド曲板部）及び湾曲面（ブレード湾曲面）のままにし、ブレードとシュラウドとが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部）及び平坦面（ブレード平坦面）を形成して溶着する構造を採用している。このため、ここでは、従来のようなブレード及びシュラウドに階段形状を形成して溶着する構造を採用する場合に比べて、シュラウド付近における空気流れが阻害されにくくなっている。

これにより、ここでは、シュラウド付近における空気流れを改善して、送風性能の向上や送風音の低下を図ることができる。

しかも、ここでは、シュラウドが、シュラウド平板部の周囲部分にシュラウド曲板部との間を繋ぐシュラウド段差部を有している。そして、シュラウド段差部は、シュラウド曲板部からシュラウド平面部の内周寄りの周囲部分まで回転軸線方向主板側に向かって延びる部分と、シュラウド平面部の外周寄りの周囲部分からシュラウド曲板部まで回転軸線方向主板側に向かって延びる部分と、を有している。

第４の観点にかかる遠心ファンの羽根車は、第３の観点にかかる遠心ファンの羽根車において、ブレード平坦面が、ブレード軸端部の翼長方向の中央付近に配置されている。

ここでは、上記のように、ブレードとシュラウドとが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部）及び平坦面（ブレード平坦面）を形成して溶着する構造を採用するにあたり、ブレードとシュラウドとの溶着をブレード軸端部の翼長方向の中央付近の部分で行うようにしているため、ブレードとシュラウドとの溶着をブレード軸端部の翼前縁寄りの部分や翼後縁寄りの部分で行う場合に比べて、強固な溶着が可能になる。

これにより、ここでは、溶着に必要なブレード平坦面の面積、及び、これに対応するシュラウド平板部の面積を小さくすることができる。

第５の観点にかかる遠心ファンの羽根車は、第１、第２又は第４の観点にかかる遠心ファンの羽根車において、シュラウドには、ブレード軸端部の翼前縁寄りの部分を挿入可能な前縁側凹部がブレード湾曲面に沿うように形成されている。

上記のように、ブレードとシュラウドとが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部）及び平坦面（ブレード平坦面）を形成して溶着する構造を採用するにあたり、ブレードとシュラウドとの溶着をブレード軸端部の翼長方向の中央付近の部分で行うと、ブレードやシュラウドの成形時のひずみ等によって、ブレード軸端部の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部との間に隙間が発生するおそれがある。このようなブレード軸端部の翼前縁寄りの部分の隙間は、シュラウドの中央部の開口を通じてブレードの翼前縁に向かう空気流れを乱す原因になるため、送風音を増加させるおそれがある。

そこで、ここでは、上記のように、シュラウドに、ブレード軸端部の翼前縁寄りの部分を挿入可能な前縁側凹部を形成している。このため、ブレード軸端部の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部との隙間による空気流れの乱れを抑えることができる。ここで、シュラウドに前縁側凹部を形成すると、送風性能や送風音への悪影響が発生するところ、ここでは、上記のように、前縁側凹部をブレード湾曲面に沿うように形成することによって、前縁側凹部による送風性能や送風音への悪影響を抑えるようにしている。

これにより、ここでは、ブレード軸端部の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部との隙間による空気流れの乱れを抑えて、この隙間による送風音の増加を抑えることができる。

第６の観点にかかる遠心ファンの羽根車は、第５の観点にかかる遠心ファンの羽根車において、前縁側凹部が、シュラウド曲板部に平行な曲板部をなすようにシュラウド曲板部から突出している。

ここでは、前縁側凹部による送風性能や送風音への悪影響を効果的に抑えることができる。

以上の説明に述べたように、本発明によれば、回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を備えており、ブレードの回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部とシュラウドとの相互間が溶着されてなる遠心ファンの羽根車において、シュラウド付近における空気流れを改善して、送風性能の向上や送風音の低下を図ることができる。

本発明の一実施形態にかかる羽根車を備えた遠心ファンが採用された空気調和装置の外観斜視図である。 空気調和装置の概略側面断面図である。 羽根車の外観斜視図である。 図３のＡ矢視図（シュラウドの一部を除いて図示）である。 図３のＢ矢視図（主板の一部を除いて図示）である。 図４のＣ部を拡大した図である。 図５のＤ部を拡大した図である。 図７のＩＶ−ＩＶ断面を示す図である。 図６のＩ−Ｉ断面を示す図である。 図６のＩＩ−ＩＩ断面を示す図である。 図６のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。 変形例にかかる羽根車の外観斜視図である。 図１２のＡ矢視図（シュラウドの一部を除いて図示）である。 図１３のＣ部を拡大した図である。 図１４のＩＩ−ＩＩ断面を示す図である。 図１４のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。

以下、本発明にかかる遠心ファンの羽根車の実施形態について、図面に基づいて説明する。尚、本発明にかかる遠心ファンの羽根車の具体的な構成は、下記の実施形態及びその変形例に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

（１）空気調和装置の全体構成
図１に本発明の一実施形態にかかる羽根車８を備えた遠心ファン４が採用された空気調和装置１の外観斜視図（天井は省略）を示す。空気調和装置１は、ここでは、天井設置型の空気調和装置であり、主として、内部に各種構成機器を収納するケーシング２と、ケーシング２の下側に配置された化粧パネル３と、を有している。

空気調和装置１のケーシング２は、下面が開口した箱状の部材であり、図２（空気調和装置１の概略側面断面図）に示されるように、空調室の天井に形成された開口に挿入されて配置されている。そして、化粧パネル３は、空調室の空気をケーシング２に吸入するために略中央に配置された吸入口３ａと、ケーシング２から空調室に空気を吹き出すために吸入口３ａの外周を囲むように配置された吹出口３ｂと、を有しており、天井の開口に嵌め込まれるように配置されている。

ケーシング２内には、主として、化粧パネル３の吸入口３ａを通じて空調室の空気をケーシング２内に吸入して外周方向に吹き出す遠心ファン４と、遠心ファン４の外周を囲む熱交換器５と、吸入口３ａから吸入される空気を遠心ファン４に案内するためのベルマウス６と、が配置されている。遠心ファン４は、ケーシング２の天板２ａの略中央に設けられたファンモータ７と、ファンモータ７に連結されて回転駆動される羽根車８と、を有している。

尚、遠心ファン４が設けられる空気調和装置１は、天井設置型のものに限定されるものではなく、他の型式であってもよい。また、羽根車８の構成については、後述する。

（２）羽根車の構成
次に、羽根車８の構成について、図３〜図１１を用いて説明する。ここで、図３は、羽根車８の外観斜視図である。図４は、図３のＡ矢視図（シュラウド８０の一部を除いて図示）である。図５は、図３のＢ矢視図（主板６０の一部を除いて図示）である。図６は、図４のＣ部を拡大した図である。図７は、図５のＤ部を拡大した図である。図８は、図７のＩＶ−ＩＶ断面を示す図である。図９は、図６のＩ−Ｉ断面を示す図である。図１０は、図６のＩＩ−ＩＩ断面を示す図である。図１１は、図６のＩＩＩ−ＩＩＩ断面を示す図である。

羽根車８は、主として、ファンモータ７に連結される円板状の主板６０と、主板６０の回転軸線Ｏ周りに主板６０の反ファンモータ７側に環状に配置された複数（ここでは、７枚）のブレード７０と、複数のブレード７０を主板６０との回転軸線Ｏ方向間に挟むように配置された環状のシュラウド８０と、を有している。ここで、羽根車８の回転方向をＲとする。

主板６０は、その中央部に、略円錐台形状のハブ部６１が吸入口３ａ側に向かって突出するように形成された樹脂製の部材である。ハブ部６１には、主板６０の同心円上に並んで形成された長孔からなる複数（ここでは、３個）の冷却用空気孔６２等が形成されている。また、主板６０のハブ部６１よりも外周側の部分は、環状平板形状の平板部６３を形成している。

シュラウド８０は、その外周部から中央部の開口に向かうにつれて吸入口３ａ側に湾曲しながら突出するベル形状の樹脂製の部材である。ここで、シュラウド８０のうち、ブレード７０に対して回転軸線Ｏ方向に遠ざかるにつれて（すなわち、吸入口３ａ側に近づくにつれて）径が小さくなるように湾曲した曲板状の部分をシュラウド曲板部８１とする。

ブレード７０は、ここでは、主板６０及びシュラウド８０とは別に成形された樹脂製の部材である。ブレード７０の回転軸線Ｏ方向側の一端部は、主板６０に対向して配置される主板側ブレード軸端部７１であり、主板６０に固定されている。ブレード７０の回転軸線Ｏ方向側の他端部は、シュラウド８０に対向して配置されるシュラウド側ブレード軸端部７２であり、シュラウド８０に固定されている。ブレード７０は、ここでは、羽根車８を回転軸線Ｏ方向に沿って見た際に、主板側ブレード軸端部７１がシュラウド側ブレード軸端部７２よりも後傾した翼形状を有している。また、ブレード７０は、主として、ブレード本体７３と、ブレード本体７３に嵌め込みにより装着されブレード本体７３との間に中空の空間Ｓを形成するブレード蓋体７４と、を有する中空ブレードであり、これにより、ブレード７０の軽量化が図られている。尚、ブレード７０の中空化は、２つの部材７３、７４の嵌め込み構造によるものではなく、ブロー成形等によるものであってもよい。また、ここでは、ブレード７０の翼後縁部に遠心ファン４の性能を向上させるための凹凸形状が形成されているが、凹凸形状を形成しなくても十分な性能が得られる場合には必ずしも形成しなくてもよい。また、ここでは、ブレード７０が主板６０及びシュラウド８０と別部材であるが、これに限定されるものではなく、ブレード７０が主板６０と一体に成形されていてもよい。この場合には、ブレード７０をシュラウド８０に固定するだけでよいことになる。

そして、ブレード７０の主板側ブレード軸端部７１の主板６０への固定は、主板側ブレード軸端部７１と主板６０との相互間を溶着させることによって行われており、その溶着部分が主板側溶着部８ａを形成している。ここで、ブレード７０を主板６０に溶着する手法としては、主板６０の平板部６３及びブレード７０の主板側ブレード軸端部７１の平坦面７１ａに超音波を付与して溶着させる手法（超音波溶着）が採用されている。但し、ブレード７０を主板６０に溶着する手法としては、平板部６３及び平坦面７１ａを溶着する手法であれば超音波溶着に限定されるものではなく、例えば、平板部６３及び平坦面７１ａにレーザーを照射して溶着させる手法（レーザー溶着）を採用する等のように、別の溶着手法を採用してもよい。

また、ブレード７０のシュラウド側ブレード軸端部７２のシュラウド８０への固定は、シュラウド側ブレード軸端部７２とシュラウド８０との相互間を溶着させることによって行われており、その溶着部分がシュラウド側溶着部８ｂを形成している。ここで、シュラウド８０には、シュラウド側ブレード軸端部７２に対向する部分の一部分だけに対応して平板状のシュラウド平板部８２が形成されており、シュラウド側溶着部８ｂが、シュラウド平板部８２に配置されている。すなわち、シュラウド８０の大部分は、ブレード７０に対して回転軸線Ｏ方向に遠ざかるにつれて径が小さくなるように湾曲した曲板状のシュラウド曲板部８１によって構成されているところ、シュラウド曲板部８１のうちシュラウド側ブレード軸端部７２に対応する部分の一部分だけに回転軸線Ｏ方向に垂直な平板状のシュラウド平板部８２が形成されている。そして、ブレード７０のシュラウド側ブレード軸端部７２には、シュラウド平板部８２に沿う平坦面からなるブレード平坦面７２ａと、シュラウド曲板部８１に沿う湾曲面からなるブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃと、が形成されている。ブレード平坦面７２ａは、シュラウド平板部８２に対向しており、シュラウド平板部８２と同様に、回転軸線Ｏ方向に垂直な面をなしている。したがって、シュラウド側ブレード軸端部７２は、ブレード平坦面７２ａがシュラウド平板部８２に対向し、かつ、ブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃがシュラウド曲板部８１に対向することで、全体がシュラウド８０に沿った状態になっており、そのうち、ブレード平坦面７２ａとシュラウド平板部８２とが溶着されることによって、シュラウド側溶着部８ｂが形成されている。ここで、ブレード７０をシュラウド８０に溶着する手法としては、シュラウド８０のシュラウド平板部８２及びブレード７０のシュラウド側ブレード軸端部７２のブレード平坦面７２ａに超音波を付与して溶着させる手法（超音波溶着）が採用されている。但し、ブレード７０をシュラウド８０に溶着する手法としては、シュラウド平板部８２及びブレード平坦面７２ａを溶着する手法であれば超音波溶着に限定されるものではなく、例えば、シュラウド平板部８２及びブレード平坦面７２ａにレーザーを照射して溶着させる手法（レーザー溶着）を採用する等のように、別の溶着手法を採用してもよい。

ここでは、ブレード平坦面７２ａは、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼長方向の中央付近に対応するように配置されている。このため、シュラウド平板部８２もシュラウド側ブレード軸端部７２の翼長方向の中央付近に配置されている。そして、ブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃのうち翼前縁寄りの部分、すなわち、ブレード平坦面７２ａよりも翼前縁寄りの湾曲面が、前縁側ブレード湾曲面７２ｂをなしており、ブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃのうち翼後縁寄りの部分、すなわち、ブレード平坦面７２ａよりも翼後縁寄りの湾曲面が、後縁側ブレード湾曲面７２ｃをなしている。

また、シュラウド８０には、シュラウド平板部８２の周囲部分にシュラウド曲板部８１との間を繋ぐシュラウド段差部８３が形成されており、シュラウド側ブレード軸端部７２には、ブレード平坦面７２ａの周囲部分にブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃとの間を繋ぐシュラウド段差部８３に嵌合可能なブレード段差部７２ｄが形成されている。そして、シュラウド平板部８２とブレード平板部７２ａとが回転軸線Ｏ方向に重なった状態で、ブレード段差部７７がシュラウド段差部８３に嵌り合うようになっている。すなわち、シュラウド段差部８３及びブレード段差部７２ｄによって、シュラウド８０の所定位置にブレード７０が位置決めされるようになっている。

（３）遠心ファンの羽根車の特徴
遠心ファン４の羽根車８には、ブレード７０のシュラウド側ブレード軸端部７２とシュラウド８０との相互間に形成されるシュラウド側溶着部８ｂ付近の構造に関して、以下のような特徴がある。

＜Ａ＞
ここでは、上記のように、シュラウド８０が、曲板状のシュラウド曲板部８１と、ブレード軸端部７２に対向する部分の一部分だけに対応して形成された平板状のシュラウド平板部８２と、を有している。ブレード軸端部７２には、シュラウド平板部８２に沿う平坦面からなるブレード平坦面７２ａと、シュラウド曲板部８１に沿う湾曲面からなるブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃと、が形成されている。ブレード軸端部７２とシュラウド８０との相互間には、ブレード平坦面７２ａとシュラウド平板部８２とが溶着されてなる溶着部８ｂが形成されている。すなわち、ここでは、ブレード７０とシュラウド８０とが対向する部分の大部分は曲板部（シュラウド曲板部８１）及び湾曲面（ブレード湾曲面７２ｂ、７２ｃ）のままにし、ブレード７０とシュラウド８０とが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部８２）及び平坦面（ブレード平坦面７２ａ）を形成して溶着する構造を採用している。このため、ここでは、従来のようなブレード及びシュラウドに階段形状を形成して溶着する構造を採用する場合に比べて、シュラウド８０付近における空気流れが阻害されにくくなっている。

これにより、ここでは、シュラウド８０付近における空気流れを改善して、送風性能の向上や送風音の低下を図ることができる。

＜Ｂ＞
ここでは、上記のように、ブレード７０とシュラウド８０とが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部８２）及び平坦面（ブレード平坦面７２ａ）を形成して溶着する構造を採用するにあたり、ブレード７０とシュラウド８０との溶着をブレード軸端部７２の翼長方向の中央付近の部分で行うようにしている。このため、ブレード７０とシュラウド８０との溶着をブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分や翼後縁寄りの部分で行う場合に比べて、強固な溶着が可能になる。

これにより、ここでは、溶着に必要なブレード平坦面７２ａの面積、及び、これに対応するシュラウド平板部８２の面積を小さくすることができる。

（４）変形例
上記のように、ブレード７０とシュラウド８０とが対向する部分の一部分だけに平板部（シュラウド平板部８２）及び平坦面（ブレード平坦面７２ａ）を形成して溶着する構造を採用するにあたり、ブレード７０とシュラウド８０との溶着をブレード軸端部の翼長方向の中央付近の部分で行うと（図９参照）、ブレード７０やシュラウド８０の成形時のひずみ等によって、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との間に隙間が発生するおそれがある（図１０参照）。そして、このようなシュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分の隙間は、シュラウド８０の中央部の開口を通じてブレード７０の翼前縁に向かう空気流れを乱す原因になるため、送風音を増加させるおそれがある。

そこで、ここでは、図１２〜図１５に示すように、シュラウド８０に、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分を挿入可能な前縁側凹部８４を形成している。このため、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との隙間による空気流れの乱れを抑えることができる。ここで、シュラウド８０に前縁側凹部８４を形成すると、送風性能や送風音への悪影響が発生するところ、ここでは、前縁側凹部８４をブレード湾曲面７２ｂに沿うように形成することによって、前縁側凹部８４による送風性能や送風音への悪影響を抑えるようにしている。

これにより、ここでは、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との隙間による空気流れの乱れを抑えて、この隙間による送風音の増加を抑えることができる。

特に、ここでは、図１５に示すように、前縁側凹部８４を、シュラウド曲板部８１に平行な曲板部をなすようにシュラウド曲板部８１から回転軸線Ｏ方向反ブレード７０側に突出させている。

これにより、ここでは、前縁側凹部８４による送風性能や送風音への悪影響を効果的に抑えることができる。

尚、ここでは採用していないが、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との隙間による空気流れの乱れを抑える効果をさらに向上させるために、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼前縁寄りの部分と前縁側凹部８４との間にシール材を設けるようにしてもよい。また、前縁側凹部８４を形成することなく、羽根車８に要求される送風性能や送風音を満たすことが可能な場合には、前縁側凹部８４を形成しなくてもよい。

また、ブレード７０とシュラウド８０との溶着をブレード軸端部の翼長方向の中央付近の部分で行うと（図９参照）、ブレード７０やシュラウド８０の成形時のひずみ等によって、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との間にも隙間が発生するおそれがある。そして、このようなシュラウド側ブレード軸端部７２の翼後縁寄りの部分の隙間は、ブレード７０の正圧面に沿って翼前縁から翼後縁に向かう空気流れの一部を途中で正圧面側から負圧面側に漏らす原因になるため、送風性能を低下させるおそれがある。

そこで、ここでは、図１２〜図１４及び図１６に示すように、シュラウド８０に、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼後縁寄りの部分を縁取るように後縁側凸部８５を形成している。このため、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との隙間による空気流れの漏れを抑えることができる。

これにより、ここでは、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との隙間による空気流れの漏れを抑えて、この隙間による送風性能の低下を抑えることができる。

特に、ここでは、図１６に示すように、後縁側凸部８５を、シュラウド側ブレード軸端部７２の正圧面側だけに対応して配置している。

これにより、ここでは、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼後縁寄りの部分とシュラウド曲板部８１との隙間による空気流れの漏れを効果的に抑えることができる。

尚、後縁側凸部８５を形成することなく、羽根車８に要求される送風性能や送風音を満たすことが可能な場合には、後縁側凸部８５を形成しなくてもよい。

本発明は、回転軸線周りに環状に配置される複数のブレードと、ブレードの回転軸線方向側を挟むように配置される主板及びシュラウドと、を備えており、ブレードの回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部とシュラウドとの相互間が溶着されてなる遠心ファンの羽根車に対して、広く適用可能である。

４ 遠心ファン
８ 羽根車
８ｂ シュラウド側溶着部
６０ 主板
７０ ブレード
７２ シュラウド側ブレード軸端部
７２ａ ブレード平坦面
７２ｂ、７２ｃ ブレード湾曲面
８０ シュラウド
８１ シュラウド曲板部
８２ シュラウド平板部
８４ 前縁側凹部
８５ 後縁側凸部

特開２００５−１５５５１０号公報 特開２０１５−８６８２７号公報

Claims (6)

1. 回転軸線周りに環状に配置される複数のブレード（７０）と、前記ブレードの前記回転軸線方向側を挟むように配置される主板（６０）及びシュラウド（８０）と、を備えており、前記ブレードの前記回転軸線方向一方側の端部であるブレード軸端部（７２）と前記シュラウドとの相互間が溶着されてなる遠心ファンの羽根車において、
   前記シュラウドは、前記ブレードに対して前記回転軸線方向に遠ざかるにつれて径が小さくなるように湾曲した曲板状のシュラウド曲板部（８１）と、前記ブレード軸端部に対向する部分の一部分だけに対応して形成された平板状のシュラウド平板部（８２）と、を有しており、
   前記ブレード軸端部には、前記シュラウド平板部に沿う平坦面からなるブレード平坦面（７２ａ）と、前記シュラウド曲板部に沿う湾曲面からなるブレード湾曲面（７２ｂ、７２ｃ）と、が形成されており、
   前記ブレード軸端部と前記シュラウドとの相互間には、前記ブレード平坦面と前記シュラウド平板部とが溶着されてなる溶着部（８ｂ）が形成されている、
   遠心ファン（４）の羽根車（８）。
2. 前記ブレード平坦面は、前記ブレード軸端部の翼長方向の中央付近に配置されている、
   請求項１に記載の遠心ファンの羽根車。
3. 前記シュラウドには、前記ブレード軸端部の翼前縁寄りの部分を挿入可能な前縁側凹部（８４）が前記ブレード湾曲面に沿うように形成されている、
   請求項２に記載の遠心ファンの羽根車。
4. 前記前縁側凹部は、前記シュラウド曲板部に平行な曲板部をなすように前記シュラウド曲板部から突出している、
   請求項３に記載の遠心ファンの羽根車。
5. 前記シュラウドには、前記ブレード軸端部の翼後縁寄りの部分を縁取るように後縁側凸部（８５）が形成されている、
   請求項２〜４のいずれか１項に記載の遠心ファンの羽根車。
6. 前記後縁側凸部は、前記ブレード軸端部の正圧面側だけに対応して配置されている、
   請求項５に記載の遠心ファンの羽根車。

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