JP2022051212A - 遠心ファン - Google Patents
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Abstract
Description
発明者らが本開示に想到するに至った当時、空気調和機の室内ユニット等に搭載され、主板と、シュラウドと、複数の翼とを備えたターボファンである遠心ファンが知られている。
この遠心ファンは、シュラウドと複数の羽根部材とが熱可塑性樹脂で別々に成形されている。シュラウドは、複数の羽根部材との係合部を有し、羽根部材がシュラウドの係合部に係合される接合部を有している。そして、遠心ファンは、シュラウドの複数の係合部に複数の羽根部材の接合部が係合され、超音波溶着で一体に接合されることで形成されている。
そこで本開示は、羽根部材とシュラウドとの溶着を目視で確認できる遠心ファンを提供する。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。
以下、図1~図9を用いて、実施の形態を説明する。
[1-1.構成]
[1-1-1.室内ユニットの構成]
図1は、本実施の形態における遠心ファン23を適用した空気調和装置1の室内ユニット10の斜視図である。図2は、室内ユニット10の縦断面図である。
空気調和装置1は、室内ユニット10に収められた室内熱交換器30と、室外機に収められた圧縮機や減圧装置、室外熱交換器等と、膨張弁や切換え弁等とで形成された冷凍サイクルを備え、この冷凍サイクルに冷媒を流通させることで、室内ユニット10が設けられた室内空間の空調を行うものである。
室内ユニット10は、下面が開放された箱型に形成された室内機本体14を備えており、室内機本体14の外側角部には、吊り用金具18が取り付けられている。室内機本体14は、吊り用金具18に連結された吊りボルト15で天井11から吊り下げられた状態で設置される。この室内機本体14の内側には、発泡スチロール製の断熱部材16が設けられている。この断熱部材16は、室内機本体14の側板17の内面に接した状態で配置され、側板17における結露を防止している。
モータ収容部25には、ファンモータ21が収容されており、ファンモータ21の回転シャフト22は、下方に延在しモータ収容部25の底面に連結されている。そして、ファンモータ21が回転駆動することで、回転シャフト22を介して遠心ファン23が回転動作する。
モータ収容部25の外周には、外方に延びることで主板24の外周縁を形成する平板状の主板延在部29が設けられている。
シュラウド26の下方には、オリフィス28が配置されており、オリフィス28は、周面が弧状に形成された環状に形成されている。
室内熱交換器30は、冷房運転時には、冷媒の蒸発器として機能し、暖房運転時、冷媒の凝縮器として機能する室内熱交換器30である。室内熱交換器30は、室内機本体14の内部に吸い込まれる室内の空気と冷媒との熱交換を行って、冷房運転時には、空調室内の空気を冷却し、暖房運転時には、室内の空気を加熱することができるように構成されている。
化粧パネル33の中央部分には、ドレンパン31の吸い込み口32に連通する吸い込み口34が形成されており、化粧パネル33の吸い込み口34部分には、吸い込み口34を覆う吸い込みグリル35が着脱可能に取り付けられている。吸い込みグリル35の室内機本体14側には、空気中の塵などを除去するためのフィルタ36が設けられている。
次に、遠心ファン23について、詳細に説明する。
図3は、遠心ファン23の分解斜視図である。図4は、遠心ファン23をドレンパン31側(下方)から見た平面図である。
図3、図4に示すように、遠心ファン23は、所謂ターボファンであり、当該遠心ファン23は、主板24と、シュラウド26と、複数の羽根部材27とから形成されている。遠心ファン23は、これらがそれぞれ別個に製造された後に、組み立てられることで形成される。本実施の形態では、主板24と、シュラウド26と、複数の羽根部材27とは、いずれも熱可塑性樹脂で形成されている。
主板24と、シュラウド26と、複数の羽根部材27とは、いずれも熱可塑性を有した樹脂材で形成されている。シュラウド26と、複数の羽根部材27とは、互いに異なる色を有した材料が用いられている。
図5に示すように、各羽根部材27は、平板状に形成された部材である。各羽根部材27は、主板24に一体に形成されている。各羽根部材27は、モータ収容部25に対抗して配置され、遠心ファン23の正圧側に位置する正圧面40と、室内熱交換器30に対向して配置され、遠心ファン23の負圧側に位置する負圧面41とを備えている。各羽根部材27は、遠心ファン23の回転方向において、前方側に位置する前縁48と、後方側に位置する後縁49とを備えている。
上段部52と下段部54との上面には、いずれも接合ピン47が設けられている。接合ピン47は、接合部46の幅寸法と略同一の径寸法を有した円筒形状に形成され、上段部52と下段部54との各上面から下方に向かって突出している。
なお、本実施の形態では、上段部52の前縁48側の正圧面40側では、溶着リブ56が省略されている。
図6に示すように、シュラウド26には、各羽根部材27の接合部46がそれぞれ係合される複数の溶着用係合部70が設けられている。各溶着用係合部70は、シュラウド26の内側面側から見て凹状に形成されており、各溶着用係合部70は、シュラウド26の内側面側から外側面側に膨出するように形成されている。
図7、図8に示すように、各溶着用係合部70の内周面形状は、接合部46の外形と略同一となるように形成されている。溶着用係合部70に羽根部材27の接合部46が挿通されて係合されると、羽根部材27とシュラウド26とは、互いに安定して支持される。
溶着用係合部70に接合部46が挿通されて係合されると、図7に示すように、溶着リブ76は、接合部46の長手方向に直行する方向において、一対の溶着リブ56の間に配置される。
これらの確認用孔78は、溶着用係合部70に接合部46が挿通されて係合された状態において、溶着リブ56の高さ方向から見て、当該溶着リブ56の少なくともいずれか一つに重なる位置に設けられている。すなわち、これらの確認用孔78は、溶着用係合部70に接合部46が挿通されて係合された状態において、溶着リブ56の高さ方向から見て、当該溶着リブ56の少なくともいずれか一つの投影面内に設けられている。
この内、上段当接面72に設けられた2つの確認用孔78は、接合部46の長手方向に直行する方向に沿って、所定の間隔を空けて設けられている。このため、上段当接面72に設けられた2つの確認用孔78は、正圧面40側の縁部に近接した位置に設けられた溶着リブ56と、負圧面41側の縁部に近接した位置に設けられた溶着リブ56とに重なる位置にそれぞれが設けられている。本実施の形態では、上段当接面72に設けられた2つの確認用孔78の間に位置する箇所には、溶着リブ76が配置されている。
また、各確認用孔78は、挿通孔71の近傍に配置されている。
各確認用孔78の径寸法は、溶着リブ56の幅寸法よりも大きく形成されている。これによって、溶着用係合部70に接合部46が挿通されて係合された状態において、ドレンパン31側から各確認用孔78を介して、当該確認用孔78に重なる位置に設けられた溶着リブ56の幅方向における全体を視認することができる。
次に、遠心ファン23の組み立て手順について説明する。
本実施の形態では、主板24と各羽根部材27とを所定の金型内に収めて固定したうえで、インサート成型することによって、当該主板24と各羽根部材27とを一体に形成する。これによって、主板24の主板延在部29の上面に各羽根部材27が設けられる。
具体的には、各羽根部材27の接合部46が着用係合部70に挿通されて係合される。このとき、各接合部46の各接合ピン47は、溶着用係合部70の挿通孔71に挿通され、シュラウド26の外側面側に突出する。
また、この状態において、各溶着リブ76の上端は、接合部46の上段部52の上面、または下段部54の上面に当接している。また、溶着用係合部70に接合部46が挿通されて係合された状態において、各溶着リブ56の上端は、上段当接面72、または下段当接面74に当接している。
上述の通り、溶着用係合部70と接合部46とは、各溶着リブ56と各溶着リブ76を介して接触している。また、各溶着リブ56と各溶着リブ76とは、横断面が三角形状に形成されている。このため、溶着用係合部70と接合部46とに超音波振動が付与されると、各溶着リブ56と各溶着リブ76とは、集中的な伸縮運動が生じる所謂エネルギーダイレクタとして機能する。これによって、各溶着リブ56と各溶着リブ76とは、振動による摩擦熱により、短時間で発熱して所定の樹脂溶融温度に達し、溶融する。
これによって、上段部52の上面と上段当接面72とが溶着し、下段部54の上面と下段当接面74とが溶着し、溶着用係合部70と接合部46とが接合される。このため、各羽根部材27の下端にシュラウド26が固定される。
これによって、作業者は、羽根部材27とシュラウド26とが溶着して接合されたか否かを容易に確認することができる。
このため、例えば、溶着用係合部70と接合部46との接合箇所を試験的に破壊して確認することが抑制される。具体的には、作業者は、羽根部材とシュラウドとの溶着を破壊試験しなくても目視で良品判定できる。すなわち、本実施の形態では、遠心ファン23の製造コストを低減することができる。
以上のように、本実施の形態において、遠心ファン23は、主板24と、シュラウド26と、複数の羽根部材27とを備える。各羽根部材27には、シュラウド26の溶着用係合部70に接合される接合部46が設けられ、当該接合部46には、複数の溶着リブ56が設けられている。各接合部46は、溶着リブ56がシュラウド26に溶着されることでシュラウド26に接合される。そして、シュラウド26には、溶着リブ56の高さ方向から見て、当該溶着リブ56に重なる位置に確認用孔78が設けられている。
これにより、作業者は、接合部46の長手方向に沿った少なくとも2か所において、確認用孔78を介して溶着リブ76を視認できる。そのため、作業者は、羽根部材27とシュラウド26とを接合するときに、接合部46の長手方向における当該接合部46と溶着用係合部70との位置ずれや、超音波溶着機のホーンによる押圧の偏りの有無を確認することができる。
これにより、作業者は、接合部46の長手方向に直行する方向に沿った少なくとも2か所において、確認用孔78を介して溶着リブ76を視認できる。そのため、作業者は、羽根部材27とシュラウド26とを接合するときに、接合部46の長手方向に直行する方向における当該接合部46と溶着用係合部70との位置ずれや、超音波溶着機のホーンによる押圧の偏りの有無を確認することができる。
これにより、溶着用係合部70に接合部46が挿通されて係合された状態において、ドレンパン31側から各確認用孔78を介して、当該確認用孔78に重なる位置に設けられた溶着リブ56の幅方向における全体を視認することができる。そのため、溶着用係合部70と接合部46とが溶着されていないときには、作業者は、各確認用孔78を介して溶着リブ56の幅方向における外縁を視認することができる。このため、作業者は、溶着用係合部70と接合部46とが溶着されているか否かを確認することができる。
これにより、作業者は、各確認用孔78を介した溶着リブ56の視認性を向上させることができる。そのため、溶着用係合部70と接合部46とが適切に係合されているか否か、あるいは溶着用係合部70と接合部46とが溶着されているか否かをより確実に確認することができる。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
これにより、作業者は、接合部46の長手方向における両端の近傍において、確認用孔78を介して溶着リブ76を視認できる。そのため、作業者は、羽根部材27とシュラウド26とを接合するときに、接合部46の長手方向に直行する方向における当該接合部46と溶着用係合部70との位置ずれや、超音波溶着機のホーンによる押圧の偏りの有無をより確実に確認することができる。
10 室内ユニット
20 送風機
21 ファンモータ
22 回転シャフト
23 遠心ファン
24 主板
25 モータ収容部
26 シュラウド
27 羽根部材
30 室内熱交換器
31 ドレンパン
46 接合部
56、76 溶着リブ
70 溶着用係合部
78 確認用孔(貫通孔)
Claims (6)
- 主板と、シュラウドと、複数の羽根部材とを備えた遠心ファンにおいて、
前記羽根部材には、前記シュラウドに接合される接合部が設けられ、
前記接合部には、リブが設けられ、
前記接合部は、前記リブが前記シュラウドに溶着されることで前記シュラウドに接合され、
前記シュラウドには、前記リブの高さ方向から見て、前記リブに重なる位置に貫通孔が設けられている
ことを特徴とする遠心ファン。 - 前記貫通孔は、前記接合部の長手方向に沿って少なくとも2つが設けられている
ことを特徴とする請求項1に記載の遠心ファン。 - 前記貫通孔は、前記接合部の長手方向の両端のそれぞれに接近した位置に設けられている
ことを特徴とする請求項2に記載の遠心ファン。 - 前記貫通孔は、前記接合部の長手方向に直行する方向に沿って、少なくとも2つが設けられている
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の遠心ファン。 - 前記貫通孔の径寸法は、前記リブの幅寸法よりも大きく形成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の遠心ファン。 - 前記リブは、前記シュラウドを形成する部材とは異なる色を有する部材で形成されている
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の遠心ファン。
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