JP3595183B2

JP3595183B2 - Axial fan

Info

Publication number: JP3595183B2
Application number: JP5679499A
Authority: JP
Inventors: 仁渡辺; 剛史大橋; 輝夫沢田
Original assignee: 日本高分子株式会社
Priority date: 1999-03-04
Filing date: 1999-03-04
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2019-03-04
Also published as: JP2000257593A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機等の送風手段として使用される軸流ファンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気調和機等に使用される軸流ファンでは、送風効率を向上させるためファン翼部を肉厚とすることが行われているが、ファン翼部形状を肉厚とする場合には射出成形時の冷却サイクルが長くなり、その結果製造コスト上に不利になってしまうという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような肉厚翼部を有する軸流ファンにおいては、射出成形時の製造サイクルに数分を要し、製造サイクルを短縮するために冷却速度を大きくして冷却時間を短縮しようとすると、肉厚部分で発泡が起こったり、ひけが発生するという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するため、ひけ対策として発泡材入りの材料を使用したり、金型からの冷却伝達効率を上げるため材料に発泡材を添加して金型に密着させる等の方法の他、特開平１０−４７２９８、特開平１０−１８４５９２等の貼合わせによる方法、特開平７−１４８７６８、特開平７−１８９９９１等の中空射出成形による方法が知られている。しかしながら、前者の方法では外部からの衝撃や回転中に翼部にかかる応力、結露等により溶着部が外れ易く、また後者の方法では中高部が各翼部ごとに安定化せず、ファンのアンバランス重量が増大し、後工程でバランスを補正する必要性があったり、あるいは中空部表面の樹脂層が薄くなる等の問題点が指摘されていた。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解消するためになされたものであり、比較的廉価に製造することが可能な肉厚翼部を供えた軸流ファンを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の軸流ファンは、ハブ部とハブ部の外周面から半径方向外側に延びかつ回転により軸流を発生させるように配列させた複数の肉厚翼部とからなり、各肉厚翼部が翼部送風面方向に積層された複数の翼部層からなり、少なくとも１つの翼部層が中空構造を有し、残余の翼部層よりも嵩比重が小さいことを特徴とする。「各肉厚翼部が翼部送風面方向に積層された複数の翼部層からなる」とは、各翼部層は肉厚翼部の送風を行う幅広面と略平行に延び、該複数の翼部層が互いに翼部の幅広面と略平行に積層された状態を言う。
【０００７】
【実施の態様】
本発明の軸流ファンの好ましい実施態様としては、以下のものが挙げられる。
（１）各肉厚翼部が、内方に位置させた第１の内側翼部層と該第１の翼部層の略全体を囲んで積層された第２の外側翼部層とからなる。
この場合、表面に翼部３ａがほとんど出ず、３ｂの材料で表皮を形成するため、３ａの製造方法、材質の選定が比較的自由であり、３ａの材料や製造方法により製造コストを安く抑える事が可能となる。
（２）各肉厚翼部が、翼部の一方の面を形成する第１の翼部層と該第１の翼部層に積層され翼部の他の面を形成する第２の翼部層とからなる。
この場合、３ａの材料として、発泡倍率の高い材料を使用する場合、（１）の様な樹脂射出圧力で３ｃが折れてしまうが、３ａの片側の表面を３ｂに密着させる方法であれば、成形が可能となる。
【０００８】
（３）少なくとも１つの翼部層が発泡材料で形成されて、残余の翼部層よりも比重が小さい。このような構成を採ることによって翼部、ひいては軸流ファンを軽量化することができ、駆動モーターに対する負荷も低減できるという効果がある。
（４）少なくとも１つの翼部層が中空構造を有し、残余の翼部層よりも嵩比重が小さい。このような構成を採ることによっても翼部、ひいては軸流ファンを軽量化でき、駆動モーターに対する負荷も低減できるという効果がある。
（５）少なくとも１つの翼部層が金属材料で形成されている。このような構成を採ることによっても翼部、ひいては軸流ファンの機械的強度を増加できるという効果がある。
【０００９】
（６）少なくとも１つの翼部層の基端部がハブ部と一体となっている。
【００１０】
３ｂの肉厚は、３ａの表面を樹脂が流動する時に、３ｂに加わる圧力値に多大な影響を持ち、肉厚を薄くした場合、３ａに大きな力が加わり、３ｃが折れて３ａが金型内で移動してしまう。又、肉厚を厚くした場合、３ｂ表面にヒケが発生し易く、冷却時間を長くする必要があり、製造コストが高くなってしまう。この為、３ｂの肉厚は、１．５ｍｍ〜６ｍｍとする事が好ましい。
【００１１】
次に、本発明の軸流ファンは、以下の方法によって製造することが可能である。
（１）少なくとも１つの翼部層を予め成形し、その一方の側に樹脂を射出成型して他の翼部層を積層する。あるいは当該少なくとも１つの翼部層の両側、あるいは周囲に樹脂を射出成形して両側に翼部層を積層するか、あるいは当該当該少なくとも１つの翼部層を包み込むように周囲に射出成形した翼部層で積層する。このような方法によると、射出成形後の冷却サイクルを短縮でき、従来の肉厚翼部の成形の場合に生じていたひけや発泡現象を回避することができる。また、予め成形した少なくとも１つの翼部層の一方の側に樹脂を射出成型して他の翼部層を積層する場合には、射出成形金型に予め成形した少なくとも１つの翼部層をインサート設置するのが容易であり、製造時間の短縮及び製造コストの低減が可能となる。
【００１２】
（２）翼部送風面方向に積層することによって各肉厚翼部を構成する複数の翼部層を予め別体として成形し、それぞれ積層して超音波、高周波溶着等で張り合わせ一体化する。
【００１３】
【実施例】
以下に、本発明の軸流ファンの好ましい実施態様を図面に基づいて説明する。図面を通して、１は軸流ファンを示し、２はハブ部を示し、３は翼部を示し、３ａ、３ｂは各翼部層を示す。また、３ｃは翼部３ａを金型内に設置する際に位置決めする脚部であり、また４は中空部を示す。
図１は、軸流ファンの平面図を示し、図２は本発明にかかる軸流ファンの一参考態様を示す。ファン１はハブ２の周囲に設けられ半径外側方向に延びる３個の肉厚翼部から構成され、各肉厚翼部３は、予め成形された翼部層３ａとその周囲に射出成形により一体成形された翼部層３ｂとからなる。本参考例では翼部層３ｂの厚さは上下とも約１．５‐６ｍｍとなっている。
【００１４】
図３及び４に本発明にかかる軸流ファンの更に別の参考態様を示す。本参考態様では、翼部層３ａを予めハブ部２と一体に成形し、その後翼部層３ａの周囲に射出成形により一体成形されて翼部層３ｂを形成している。
【００１５】
図５は、本発明にかかる軸流ファンの更に別の参考態様を示す。本参考態様では、翼部層３ａを予め成形し、その上側に射出成形により翼部層３ｂを一体成形・積層している。
【００１６】
図６は、本発明にかかる軸流ファンの更に別の参考態様を示す。本参考態様では、翼部層３ａを発泡材料で形成している以外は、図２に示す参考態様と変わるところはない。
【００１７】
図７は、本発明の軸流ファンの実施態様を示す。本実施態様では、翼部層３ａを中空部４を備えた中空部材で形成している以外は、図２に示す参考態様と変わるところはない。
【００１８】
図８は、本発明の軸流ファンの更に別の実施態様を示す。本実施態様では、翼部層３ａを２枚の板状部材３ｄを超音波や高周波等での溶着部３ｅで連結し中央部に中空部４を備えた中空部材で形成している以外は、図２に示す参考態様と変わるところはない。
【００１９】
図９は、本発明の軸流ファンの更に別の実施態様を示す。本実施態様では、翼部層３ａを中空部４を備えた金属板製等の中空部材で形成している以外は、図２に示す参考態様と変わるところはない。
【００２０】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の軸流ファンによれば、ハブ部とハブ部の外周面から半径方向外側に延びかつ回転により軸流を発生させるように配列させた複数の肉厚翼部とからなり、各肉厚翼部が翼部送風面方向に積層された複数の翼部層から構成したので、軸流ファン製造時間を短縮でき、また製造時に肉厚部に引けが生じたりあるいは発泡が起こる現象を回避できる。また、冷却時間ひいては製造時間を短縮できるので、製造コストを低減できる。また、少なくとも１つの翼部層を中空体とすることによって軸流ファンの重量を低減できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】軸流ファンの平面図を示す。
【図２】本発明にかかる軸流ファンの一参考態様を示す。
【図３】本発明にかかる軸流ファンの別の一参考態様を示す斜視図である。
【図４】図３に示す本発明にかかる軸流ファンの透視図である。
【図５】本発明にかかる軸流ファンの更に別の一参考態様を示す斜視図である。
【図６】本発明にかかる軸流ファンの更に別の一参考態様を示す斜視図である。
【図７】本発明の軸流ファンの一実施態様を示す斜視図である。
【図８】本発明の軸流ファンの別の一実施態様を示す斜視図である。
【図９】本発明の軸流ファンの更に別の一実施態様を示す斜視図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an axial fan used as a blower of an air conditioner or the like.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the case of an axial fan used in an air conditioner, etc., the thickness of the fan blade is increased to improve the blowing efficiency. There has been a problem that the cooling cycle during molding is lengthened, which is disadvantageous in manufacturing cost.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the axial flow fan having the thick wing portion as described above, it takes several minutes to perform a production cycle during injection molding, and if an attempt is made to shorten the cooling time by increasing the cooling rate in order to shorten the production cycle, There has been a problem that foaming occurs at the thick part and sink occurs.
[0004]
In order to solve this problem, there are other methods such as using a material containing a foaming material as a measure against sinking, adding a foaming material to the material to increase the cooling transfer efficiency from the mold and making it close to the mold, etc. A method by lamination such as Kaihei 10-47298 and JP-A-10-184592, and a method by hollow injection molding such as JP-A-7-148768 and JP-A-7-189991 are known. However, in the former method, the welded portion is likely to come off due to external impact, stress applied to the wings during rotation, dew condensation, and the like.In the latter method, the middle and high portions are not stabilized for each wing, and the fan Problems have been pointed out, such as an increase in the balance weight, the necessity of correcting the balance in a later step, and the thinning of the resin layer on the surface of the hollow portion.
[0005]
The present invention has been made in order to solve the above problems, and has as its object to provide an axial fan having a thick wing portion that can be manufactured at a relatively low cost.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An axial fan according to the present invention comprises a hub portion and a plurality of thick wing portions that extend radially outward from an outer peripheral surface of the hub portion and are arranged so as to generate an axial flow by rotation. There Ri Do a plurality of wings layer laminated on wings blast plane direction, has at least one wing portion layer hollow structure, than wings layer residual, wherein the bulk density is small. "Each thick wing portion is composed of a plurality of wing layers stacked in the wing portion blowing surface direction" means that each wing portion layer extends substantially parallel to a wide surface for blowing the thick wing portion. In a state in which the wing portions are stacked substantially in parallel with the wide surface of the wing portion.
[0007]
Embodiment
Preferred embodiments of the axial flow fan of the present invention include the following.
(1) Each thick wing portion includes a first inner wing portion layer positioned inward and a second outer wing portion layer that is stacked so as to surround substantially the entire first wing portion layer. .
In this case, since the wing portion 3a hardly appears on the surface and the skin is formed with the material 3b, the manufacturing method and material selection of the 3a are relatively free, and the manufacturing cost is reduced by the material and the manufacturing method of the 3a. Things become possible.
(2) a first wing portion layer in which each thick wing portion forms one surface of the wing portion, and a second wing portion stacked on the first wing portion layer to form another surface of the wing portion And layers.
In this case, when a material having a high expansion ratio is used as the material 3a, 3c is broken by the resin injection pressure as in (1). However, if a method is used in which one surface of 3a is brought into close contact with 3b, Molding becomes possible.
[0008]
(3) At least one wing layer is formed of a foam material and has a lower specific gravity than the remaining wing layers. By adopting such a configuration, it is possible to reduce the weight of the wing portion, and thus the axial fan, and to reduce the load on the drive motor.
(4) At least one wing layer has a hollow structure, and has a lower bulk specific gravity than the remaining wing layers. By adopting such a configuration, it is possible to reduce the weight of the wing portion, and thus the axial fan, and to reduce the load on the drive motor.
(5) At least one wing layer is formed of a metal material. By adopting such a configuration, there is an effect that the mechanical strength of the wings and, consequently, the axial fan can be increased.
[0009]
(6) The base end of at least one wing layer is integral with the hub.
[0010]
The thickness of 3b has a great effect on the pressure value applied to 3b when the resin flows on the surface of 3a. When the thickness is reduced, a large force is applied to 3a, 3c is broken, and 3a is a mold. Move inside. In addition, when the thickness is increased, sink marks are liable to occur on the surface 3b, and it is necessary to lengthen the cooling time, which increases the manufacturing cost. For this reason, it is preferable that the thickness of 3b be 1.5 mm to 6 mm.
[0011]
Next, the axial fan of the present invention can be manufactured by the following method.
(1) At least one wing layer is formed in advance, and resin is injection-molded on one side to laminate another wing layer. Alternatively, a resin is injection-molded on both sides of or around the at least one wing layer, and the wing layers are laminated on both sides, or the wing is formed around the at least one wing layer by injection molding. Laminate in layers. According to such a method, the cooling cycle after injection molding can be shortened, and sink and foaming phenomena that occur in the case of the conventional molding of a thick wing can be avoided. When resin is injection-molded on one side of at least one preformed wing layer to laminate another wing layer, at least one preformed wing layer is inserted into an injection mold. It is easy to install, and the manufacturing time and the manufacturing cost can be reduced.
[0012]
(2) A plurality of wing layers constituting each thick wing part are formed in advance as separate bodies by laminating the wing parts in the direction of the air-blowing surface, and are laminated and bonded together by ultrasonic wave, high frequency welding or the like.
[0013]
【Example】
Hereinafter, preferred embodiments of the axial fan according to the present invention will be described with reference to the drawings. Throughout the drawings, 1 indicates an axial fan, 2 indicates a hub, 3 indicates a wing, and 3a and 3b indicate respective wing layers. Reference numeral 3c denotes a leg for positioning the wing portion 3a in the mold, and reference numeral 4 denotes a hollow portion.
Figure 1 shows a plan view of the axial fan, FIG. 2 shows one reference aspect of the axial-flow fan according to the present invention. The fan 1 includes three thick wing portions provided around the hub 2 and extending in a radially outward direction. Each thick wing portion 3 is integrated with a preformed wing layer 3a around the wing portion layer 3a by injection molding. And a molded wing layer 3b. In the present reference example, the thickness of the wing portion layer 3b is about 1.5-6 mm both in the upper and lower directions.
[0014]
Shows yet another reference aspect of the axial fan according to the present invention in FIGS. In this reference embodiment, molded integrally with the previously hub portion 2 wings layer 3a, to form the wings layer 3b are integrally molded by a subsequent injection molding around the wings layer 3a.
[0015]
FIG. 5 shows another reference embodiment of the axial fan according to the present invention. In this reference embodiment, preformed wings layer 3a, are integrally molded, laminated wings layer 3b by injection molding on its upper side.
[0016]
FIG. 6 shows still another reference embodiment of the axial fan according to the present invention. In this reference embodiment, except forming the wings layer 3a in the foam material, is not where changes the reference embodiment shown in FIG.
[0017]
FIG. 7 shows an embodiment of the axial flow fan of the present invention. In this embodiment, there is no difference from the reference embodiment shown in FIG. 2 except that the wing portion layer 3a is formed by a hollow member having the hollow portion 4.
[0018]
FIG. 8 shows still another embodiment of the axial fan of the present invention. In the present embodiment, except that the wing portion layer 3a is formed of a hollow member having a hollow portion 4 in the center by connecting two plate-like members 3d by welding portions 3e using ultrasonic waves or high frequency waves. There is no difference from the reference embodiment shown in FIG.
[0019]
FIG. 9 shows still another embodiment of the axial fan of the present invention. In this embodiment, there is no difference from the reference embodiment shown in FIG. 2 except that the wing portion layer 3a is formed of a hollow member made of a metal plate or the like having the hollow portion 4.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, according to the axial flow fan of the present invention, the hub portion and the plurality of thick wing portions extending radially outward from the outer peripheral surface of the hub portion and arranged to generate the axial flow by rotation are provided. , Each thick wing is composed of multiple wing layers stacked in the direction of the air blast surface, so that the axial fan manufacturing time can be shortened, and the thick portion may shrink or foam during manufacturing. Can be avoided. In addition, since the cooling time and hence the manufacturing time can be shortened, the manufacturing cost can be reduced. Further, there is an effect that the weight of the axial fan can be reduced by making at least one wing layer a hollow body.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a plan view of an axial fan.
2 shows an Reference Aspect of such an axial fan in the present invention.
Is a perspective view showing another reference aspect of the axial fan according to the present invention; FIG.
4 is a perspective view of a axial fan in the present invention shown in FIG.
5 is a perspective view showing still another reference embodiment of the axial flow fan according to the present invention.
6 is a perspective view showing still another reference embodiment of the axial flow fan according to the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing an embodiment of the axial fan of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing another embodiment of the axial fan of the present invention.
FIG. 9 is a perspective view showing still another embodiment of the axial fan of the present invention.

Claims

Consists of a hub portion and a plurality of thick wing portions that extend radially outward from the outer peripheral surface of the hub portion and are arranged so as to generate an axial flow by rotation, and each thick wing portion is stacked in the wing portion blowing surface direction. been Ri Do a plurality of wings layer, axial fan, characterized in that at least one of the wings layer hollow structure, bulk density than wings layer residual is small.

Each thick wing portion comprises a first inner wing portion layer located inward and a second outer wing portion layer surrounding substantially the entire first wing portion layer. The axial flow fan according to claim 1, wherein

Each thick wing comprises a first wing layer forming one surface of the wing and a second wing layer laminated to the first wing layer and forming the other surface of the wing. The axial fan according to claim 1, wherein:

The axial flow fan according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one wing layer is formed of a foam material, and has a specific gravity lower than that of the remaining wing layers.

The axial flow fan according to any one of claims 1 to 4 , wherein at least one wing portion layer is formed of a metal material .

The axial fan according to any one of claims 1 to 5 , wherein a base end of at least one wing portion layer is integral with the hub portion .