JP5949750B2 - クロスフローファン - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1実施形態に係るクロスフローファンについて、空気調和装置の室内機に設置されるクロスフローファンを例に挙げて説明する。
図1は、空気調和装置の室内機1の断面の概略を示す図である。室内機1は、本体ケーシング2とエアフィルタ3と室内熱交換器4とクロスフローファン10と垂直フラップ5及び水平フラップ6とを備えている。図1に示されているように、本体ケーシング2の天面の吸込口2aの下流側には、吸込口2aに対向してエアフィルタ3が配置されている。エアフィルタ3のさらに下流側には室内熱交換器4が配置されている。室内熱交換器4は、前面側熱交換器4aと背面側熱交換器4bとが側面視において逆V字状になるように連結されて構成される。前面側熱交換器4aも背面側熱交換器4bも、多数のプレートフィンを室内機1の幅方向に互いに平行に並べて伝熱管に取り付けることにより構成されている。吸込口2aを通過して室内熱交換器4に到達する室内空気は、全てエアフィルタ3を通過して塵埃を除去される。そして、吸込口2aから吸込まれ、エアフィルタ3を通過した室内空気が前面側熱交換器4a及び背面側熱交換器4bのプレートフィンの間を通り抜ける際に熱交換が生じて空気調和が行われる。
図2には、クロスフローファン10の羽根車20の概略構造が示されている。羽根車20は、例えば、エンドプレート21,24と複数のファンブロック30とが接合されて構成される。この例では7つのファンブロック30が接合されている。羽根車20の一端にエンドプレート21が配置され、軸心O上に金属製の回転軸22を有している。なお、以下の説明においては、図2に矢印で示されているように、回転軸22が延びる方向を縦方向、エンドプレート21,24が含まれる平面の延びる方向つまり縦方向に直交する方向を幅方向という。
本実施形態に係るファンブロック30の詳細な構成について図5乃至図9を用いて説明する。図5の側面図には、図2に示されている羽根車20を構成する複数のファンブロック30のうちエンドプレート24に溶着されているファンブロック30が示されている。なお、図5及び図6においては、図を見やすくするために奥にある羽根40の外形線を省略している。例えば、特許文献1に記載されている従来の方法で構成したときのファンブロック130の側面図が図6になるが、ネジ126の外周P1よりも少し直径d1が大きな円形の作業用開口131ができるように隣接する羽根141,142に切り欠き141a,142aが形成される。ネジ126を回転させるための、作業用開口131は例えば円形であることが好ましく、例えば方形に形成するとしても無駄を省くために縦横が同じ長さになるように形成される。特に、従来はアルミニウムなどの金属で羽根141,142が形成されていたため、作業用開口131を円形及び正方形に形成されていた。なお、ファンブロック130において、羽根141,142以外の切り欠き141a,142aの形成されていない羽根140及び支持プレート150の形状は、ファンブロック30の羽根40及び支持プレート150と同じ形状である。
(4)ファンブロックの詳細構成
本発明の第2実施形態に係るクロスフローファンについて、図10及び図11を用いて説明する。第2実施形態に係るクロスフローファン10Aは、エンドプレート24に溶着されるファンブロック30Aの羽根41A,42Aの配置が、第1実施形態のファンブロック30の羽根41,42の配置と異なる。そして、第2実施形態のクロスフローファン10Aは、第1実施形態の羽根車20のエンドプレート24に溶着されているファンブロック30がファンブロック30Aに置き換わった構成である。ただし、第1実施形態の作業用開口31と第2実施形態の作業用開口31Aは形状及び大きさが同じである。
(5)ファンブロックの詳細構成
本発明の第3実施形態に係るクロスフローファンについて、図12及び図13を用いて説明する。第3実施形態に係るクロスフローファン10Bは、エンドプレート24に溶着されるファンブロック30Bの羽根41B,42Bの翼厚が、第2実施形態のファンブロック30Aの羽根41A,42Aに比べて厚肉化されている。ただし、第2実施形態の作業用開口31Aと第3実施形態の作業用開口31Bは形状及び大きさが同じである。また、厚肉化されているのは、ファンブロック30Bの羽根40Bのうちの2枚の羽根41B,42Bだけであり、複数の羽根40Bのうちの残りは、翼厚も配置もファンブロック30Aの羽根40Aのうちの羽根41A,42Aを除くものと同じである。
(6)ファンブロックの詳細構成
本発明の第4実施形態に係るクロスフローファンについて、図14及び図15を用いて説明する。第4実施形態に係るクロスフローファン10Cは、エンドプレート24に溶着されるファンブロック30Cに図14及び図15に示されている補助結合部材60が設けられている点が第1実施形態に係るクロスフローファン10と異なり、それ以外の構成がクロスフローファン10と同じになっている。
(7−1)
以上説明したように、クロスフローファン10,10A,10B,10Cのファンブロック30,30A,30B,30Cには、複数の羽根40,40A,40Bが、回転軸Oの周りに回転軸Oに沿って縦に延びるように配置されている。また、クロスフローファン10,10A,10B,10Cにおいては、エンドプレート24(第1支持板の例)が、複数の羽根40,40A,40Bに取り囲まれた内部空間IS1(図3参照)に突出するとともに内部空間IS1から締結ネジ26がねじ込まれるネジ穴が形成されているボス部25を有する。
羽根41,42、羽根41A,42Aまたは羽根41B,42Bは、締結工具用開口部31bの横幅d2よりも第1延長開口部31aの横幅d3が狭くなるように形成されている。第1延長開口部31aの横幅を狭くすること(d3<d2)によって、横幅を狭くしない場合に比べて第1延長開口部31aにおいては隙間が狭く指などが入るのが抑制される。このような幅の狭い第1延長開口部31aによって締結工具先端及び締結ネジの視認性を確保しながら、電気的な面からの安全性の向上を図ることが出来る。
ファンブロック30,30A,30B,30Cは、複数の羽根40,40A,40Bを挟んでエンドプレート24(第1支持板の例)とは反対側に設けられる支持プレート50(第2支持板の例)を備えている。複数の羽根40,40A,40Bは、射出成形によって支持プレート50と一体的に成形され、羽根41,42、羽根41A,42Aまたは羽根41B,42B(所定の2枚の羽根の例)は、第2延長開口部31cが締結工具用開口部31bと同じ横幅d2でエンドプレート24にまで延長されている。一体成形されている支持プレート50とは反対側のエンドプレート24の方に第2延長開口部31cが延ばされるので、支持プレート50と羽根40,40A,40Bとの一体成形のための金型においてスライド機構を省くことができるなど金型が簡素化される。その結果、安価な金型を用いることができ、さらに成形サイクルを短くでき、クロスフローファン10,10A,10B,10Cを安価に提供できる。
羽根41,42、羽根41A,42Aまたは羽根41B,42Bは、第1延長開口部31aの端部からエンドプレート24までの距離L3(図5参照)がボス部25から外周端までの距離L5(図7参照)以下になるように形成されている。
ファンブロック30A(第1ファンブロックの例)の羽根41A,42Aまたはファンブロック30B(第1ファンブロックの例)の羽根41B,42Bは、ピッチ角Pt13が他のファンブロック30(第2ファンブロックの例)の羽根のピッチ角Pt3よりも大きくなるように配置されている。このようにピッチ角Pt13を大きくすることで、作業用開口31つまり第1延長開口部31a、締結工具用開口部31b及び第2延長開口部31cを形成するために羽根41A,42Aまたは羽根41B,42Bから削り取られる領域が小さくなるため、羽根41A,42Aまたは羽根41B,42Bの断面積S41A,S42A,S41B,S42Bの減少を抑制して、羽根41A,42Aまたは羽根41B,42Bの剛性が低下するのを抑制することができる。その結果、作業用開口31つまり第1延長開口部31a、締結工具用開口部31b及び第2延長開口部31cを形成したために羽根41A,42Aまたは羽根41B,42Bの剛性が低下して指などが入り易くなることに起因する電気的な面からの安全性の低下を防止することができる。
羽根41B,42Bは、締結工具用開口部31bにおける断面積S41B,S42Bの和(S41B+S42B)が、他の羽根40の断面積の2枚分に相当するように他の羽根よりも厚肉に形成されている。羽根41B,42Bを厚肉に形成することで、作業用開口31つまり第1延長開口部31a、締結工具用開口部31b及び第2延長開口部31cを形成することによる羽根41B,42Bの断面積を増加して、羽根41B,42Bの強度が低下するのを抑制することができる。
クロスフローファン10Cは、羽根41,42,43,44の外周端を連結する補助結合部材60によって連結されているため、目視の邪魔にはならずに羽根41,42の補強を行って羽根41,42の間隔が広がり難くなっている。その結果、クロスフローファン10Cにおいては、指などが入り易くなって電気的な面からの安全性が低下するのを防止することができ、また、補助結合部材60の重さによって作業用開口31つまり第1延長開口部31a、締結工具用開口部31b及び第2延長開口部31cの形成により崩れたバランスを補う効果が期待できる。
(8−1)
上記各実施形態では、2枚の羽根41,42、羽根41A,42Aまたは羽根41B,42Bの両方を切欠くことによって、第1延長開口部31a及び/又は第2延長開口部31cを形成する場合について説明したが、切欠く羽根の枚数は2枚の場合に限られず、いずれか一方の羽根を切欠くことによって第1延長開口部31a及び/又は第2延長開口部31cを形成してもよい。
上記各実施形態では、締結ネジ26が六角形の頭を持つボルトであったが、ネジの形状は六角形の頭を持つボルトに限られず、ドライバー又はレンチなどで回転できる他のタイプのネジであってもよい。
上記各実施形態では、第2延長開口部31cの横幅がd2で、締結工具用開口部31bの横幅と同じである場合について説明したが、第2延長開口部31cの横幅を締結工具用開口部31bの横幅d2よりも小さくしてもよい。ただし、その場合には、金型がスライド機構を持つなどファンブロックの製造コストが高くなるが、第2延長開口部31cの横幅を締結工具用開口部31bの横幅d2よりも小さくしたファンブロックの製造は可能である。
20 羽根車
21,24 エンドプレート
25 ボス部
26 締結ネジ
30,30A,30B,30C ファンブロック
31,31A,31B 作業用開口
31a 第1延長開口部
31b 締結工具用開口部
31c 第2延長開口部
40,40A,40B 複数の羽根
41,42,41A,42A,41B,42B 羽根
50 支持プレート
60 補助結合部材
Claims (8)
- 回転軸の周りに前記回転軸に沿って縦に延びるように配置されている複数の羽根(40,40A,40B)と、
複数の前記羽根に取り囲まれた内部空間に突出するとともに前記内部空間から締結ネジがねじ込まれるネジ穴が形成されているボス部(25)を有する第1支持板(24)と、
を備え、
横方向に隣接する所定の2枚の前記羽根(41,42,41A,42A,41B,42B)は、前記ネジ穴の中心軸の延長線上に設けられた縦横が等しい第1開口部(31b)と、前記第1開口部から縦に延びるように延長されている延長開口部(31a,31c)とを有する、クロスフローファン。 - 前記所定の2枚の羽根は、前記第1開口部の横幅よりも前記延長開口部の横幅が狭くなるように形成されている、
請求項1に記載のクロスフローファン。 - 複数の前記羽根を挟んで前記第1支持板とは反対側に設けられる第2支持板(50)をさらに備え、
複数の前記羽根は、前記第2支持板と一体的に成形され、
前記所定の2枚の羽根は、前記延長開口部(31c)が前記第1開口部と同じ幅か又はそれよりも広い幅で前記第1支持板にまで延長されている、
請求項1に記載のクロスフローファン。 - 前記所定の2枚の羽根は、前記延長開口部が少なくとも前記第1開口部から前記第1支持板とは反対の側に延長され、前記延長開口部の端部から前記第1支持板までの距離が前記ボス部から前記所定の2枚の羽根の外周端までの距離以下になるように形成されている、
請求項1から3のいずれか一項に記載のクロスフローファン。 - 前記所定の2枚の羽根(41A,42A,41B,42B)が形成されている第1ファンブロック(30A,30B)と、前記所定の2枚の羽根が形成されていない第2ファンブロック(30)を含み、
前記所定の2枚の羽根(41A,42A,41B,42B)は、ピッチ角が前記第2ファンブロックの前記羽根のピッチ角よりも大きくなるように配置されている、
請求項1から4のいずれか一項に記載のクロスフローファン。 - 前記所定の2枚の羽根(41B,42B)は、前記第1開口部における断面積の和が、他の前記羽根の断面積の1.5枚分以上2.5枚分以下に相当するように他の前記羽根よりも厚肉に形成されている、
請求項1から5のいずれか一項に記載のクロスフローファン。 - 前記所定の2枚の羽根の外周端を連結する補助結合部材(60)をさらに備える、
請求項1から6のいずれか一項に記載のクロスフローファン。 - 前記所定の2枚の羽根は、前記延長開口部が縦の2方向に向かって前記第1開口部の両側から延長されている、
請求項1から7のいずれか一項に記載のクロスフローファン。
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