KR20080022224A - 수지제 크로스 플로우 팬 및 그 제조 방법 - Google Patents

수지제 크로스 플로우 팬 및 그 제조 방법 Download PDF

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히사노리 니시노
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다이킨 고교 가부시키가이샤
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Abstract

어닐링(annealing) 공정의 생략이나 원판의 수량의 저감을 가능하게 하는 것과 함께, 팬 강도나 송풍 성능이 뛰어난 수지제(樹脂製) 크로스 플로우 팬(cross flow fan) 및 그 제조 방법을 제공한다. 수지제 크로스 플로우 팬(1)은 복수의 날개(2)와 복수의 플레이트(plate, 3, 4, 5)를 구비하고 있다. 복수의 날개(2)는 회전축을 중심으로 환상(環狀)으로 배치되어 있다. 복수의 플레이트(3, 4, 5)는, 각각, 각 날개(2)가 삽입되는 구멍 또는 홈으로 이루어지는 삽입부(33, 43, 53)와, 삽입부(33, 43, 53)의 주연부(周緣部)로부터 회전축 방향으로 돌출하는 돌출부(34, 44, 54)가 형성되어 있고, 회전축 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 그리고, 각 날개(2)는 돌출부(34, 44, 54)에 레이저 용착에 의하여 고정되어 있다.
Figure P1020087002328
크로스 플로우 팬, 플레이트, 날개, 돌출부

Description

수지제 크로스 플로우 팬 및 그 제조 방법{CROSS-FLOW FAN MADE OF RESIN AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 수지제(樹脂製) 크로스 플로우 팬(cross flow fan) 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래의 수지제 크로스 플로우 팬으로서, 도 1에 도시되는 바와 같이, 원판(211a)과 다수의 날개(211b)를 금형에 의하여 일체 성형되는 수지 성형체(211)를 준비하고(수지 성형 공정), 그 후, 팬의 회전축 방향으로 포개어 맞추고, 이러한 수지 성형체(211)의 집합체를 회전축 방향으로 가압(加壓)하면서 초음파 진동을 더하는 것으로 수지 성형체(211)끼리를 용착(鎔着)시키는(초음파 용착 공정), 이른바 초음파 용착에 의하여 제조되어 있는 것이 잘 알려져 있다. 여기서, 도 1에 도시되는 수지 성형체(211)의 집합체(도 1에서는, 수지 성형체(211)가 9개 포개어져 있다)의 회전축 방향 양단에 배치된 부재는, 초음파에 의한 진동 에너지를 수지 성형체(211)에 전달하기 위한 콘(cone, 221, 222)으로 불리는 공명체이며, 콘(221)에 접하도록 배치된 부재는, 발진기(도시하지 않음)로부터의 전기 신호를 초음파에 의한 진동 에너지로 변환하기 위한 실린더(223)로 불리는 진동자이다.
또한, 상술한 수지제 크로스 플로우 팬과 달리, 팬의 전장(全長)에 이르는, 길이가 긴 날개를 이용하여 제조되는 수지제 크로스 플로우 팬도 여러개 고안되어 있다. 이와 같은 수지제 크로스 플로우 팬으로서 복수의 날개 삽입홈이 형성된 원판에, 팬의 전장에 이르는, 길이가 긴 날개를, 원판의 외주 측으로부터 용제가 도포된 날개 삽입홈에 압입(壓入) 용착하는 것에 의하여 제조되는 것이 있다 (특허 문헌 1 참조).
[특허 문헌 1]
일본국 공개특허공보 특개평10－196584호
상술한 원판(211a)과 날개(211b)의 일체 성형품인 수지 성형체(211)를 포개어 맞춘 후에 초음파 용착에 의하여 제조하는 것에서는, 도 1에 도시되는 바와 같이, 초음파 용착 공정 후에 있어서의 집합체에 뒤틀림이 생겨 버리기 때문에(도 1의 2점 쇄선(A)을 참조), 초음파 용착 후의 집합체의 전체를 어닐링(annealing)하는 것으로, 이와 같은 뒤틀림을 제거할 필요가 있다(어닐링 공정, 도 1의 2점 쇄선(B)을 참조). 이 어닐링 공정은, 매우 장시간을 걸려 행하여지기 때문에, 제조 코스트(cost)가 높아진다고 하는 문제가 있다. 또한, 수지 성형체(211)는, 금형에 의하여 사출 성형되기 때문에, 금형의 빼기 구배(勾配) 등의 제약을 고려하면, 날개(211b)의 길이를 길게 할 수 없고, 원판(211a)의 수량이 많아진다고 하는 문제가 생기거나, 또한, 날개(211b)를 회전축에 대하여 경사진 상태로 배치하는 등과 같이, 송풍 성능의 향상을 도모하는데 적절한 구조로 할 수 없다고 하는 문제도 있다.
상술한 복수의 날개 삽입홈이 형성된 원판에 길이가 긴 날개를 원판의 외주 측으로부터 용제가 도포된 날개 삽입홈에 압입 용착하는 것에 의하여 제조하는 것에서는, 초음파 용착 공정을 생략할 수 있기 때문에, 초음파 용착에 의하여 생기는 뒤틀림을 제거하는 것을 목적으로 한 어닐링 공정을 생략할 수 있는 것과 함께, 도 1에 도시되는 원판(211a)의 수량을 줄일 수 있게 되지만, 날개 삽입홈으로의 압입 및 용제에 의한 용착에 의하여 날개를 원판에 고정하는 것이기 때문에, 원판에 날개 삽입홈을 높은 치수 정밀도를 가지고 형성하지 않으면 안되고, 충분한 치수 정밀도를 얻을 수 없는 경우에는, 날개와 날개 삽입홈의 사이에 간극(間隙)이 생겨 압입 용착이 불충분하게 되거나, 혹은, 날개나 원판의 변형이 생기거나 하는 것으로, 팬 강도나 송풍 성능에 악영향을 준다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 과제는, 어닐링 공정의 생략이나 원판의 수량의 저감을 가능하게 하는 것과 함께, 팬 강도나 송풍 성능이 뛰어난 수지제 크로스 플로우 팬 및 그 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
제1의 발명에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬은 복수의 날개와 복수의 원판을 구비하고 있다. 복수의 날개는 회전축을 중심으로 환상(環狀)으로 배치되어 있다. 복수의 원판은 각 날개가 삽입되는 구멍 또는 홈으로 이루어지는 삽입부와, 삽입부의 주연부(周緣部)로부터 회전축 방향으로 돌출하는 돌출부가 형성되어 있고, 회전축 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 그리고, 각 날개는 돌출부에 레이저 용착에 의하여 고정되어 있다.
이 수지제 크로스 플로우 팬에서는, 원판의 삽입부의 주연부에 돌출부를 설치하는 것에 의하여, 원판의 외주 측으로부터 날개의 원주(圓周) 방향 사이를 본 때에, 원판의 일부인 돌출부와 날개가 포개어진 상태가 되는 부분이 형성되어 있다. 즉, 이 수지제 크로스 플로우 팬은, 날개를 삽입부에 삽입한 상태에서 돌출부에 레이저 조사를 행할 수 있는 구조를 가지고 있다. 그리고, 이 수지제 크로스 플로우 팬은, 날개를 삽입부에 삽입한 후에, 날개를 돌출부에 레이저 용착하는 것에 의하여 제조되어 있기 때문에, 길이가 긴 날개를 사용할 수 있게 되는 것으로 원판의 수량의 저감이 가능하게 되고, 또한, 용착 시의 뒤틀림이 적게 되는 것으로 어닐링 공정의 생략이 가능하게 된다. 게다가, 날개를 원판의 삽입부에 압입 용착하는 것에 의하여 제조되는 것과는 달리, 날개나 원판의 변형도 생기기 어려워지기 때문에, 팬 강도나 송풍 성능이 뛰어난 것을 얻을 수 있다.
제2의 발명에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬은, 제1의 발명에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬에 있어서, 원판에는, 날개가 삽입부에 삽입된 상태에 있어서, 날개를 돌출부 측으로 압압(押壓, 압력을 가하여 누름)하는 압압부가 더 형성되어 있다.
이 수지제 크로스 플로우 팬에서는, 원판에 압압부가 형성되어 있기 때문에, 날개를 삽입부에 삽입하는 것만으로 날개를 돌출부에 밀착시킬 수 있다. 이 때문에, 레이저 용착을 행하는 때에, 날개를 돌출부로 압압하기 위한 치구가 불필요하게 되는 것과 함께, 각 날개를 확실히 용착할 수 있다.
제3의 발명에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬은, 제2의 발명에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬에 있어서, 압압부는, 날개와 접촉하는 부분이 돌출부에 대하여 접근 또는 이반하는 방향으로 이동 가능하게 되도록 탄성변형하는 톱니멈춤쇠부이다.
이 수지제 크로스 플로우 팬에서는, 압압부가 탄성변형 가능한 톱니멈춤쇠부이기 때문에, 날개와 접촉하는 부분이 돌출부에 대하여 이반하는 것으로, 날개가 삽입부에 삽입되는 동작이 방해되기 어렵게 되어 있다. 이 때문에, 날개를 삽입부에 삽입하는 작업을 부드럽게 행할 수 있다.
제4의 발명에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬은, 제1 ~ 3의 발명 중 어느 하나에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬에 있어서, 원판을 구성하는 재료는 날개를 구성하는 재료보다도 광 투과율이 높다.
이 수지제 크로스 플로우 팬에서는, 원판을 구성하는 재료가 날개를 구성하는 재료보다도 광 투과율이 높기 때문에, 날개와 돌출부의 레이저 용착 작업을 돌출부 측으로부터 용이하게 행할 수 있다.
제5의 발명에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬은, 제1 ~ 4의 발명 중 어느 하나에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬에 있어서, 돌출부는 날개의 편면(片面)을 따르도록 형성되어 있다.
이 수지제 크로스 플로우 팬에서는, 돌출부가 날개의 편면을 따르도록 형성되어 있기 때문에, 레이저 용착을 행하는 개소(個所)를 줄일 수 있다.
제6의 발명에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 제조 방법은 준비 공정과, 조립 공정과, 용착 공정을 구비하고 있다. 준비 공정은 복수의 날개와, 각 날개가 삽입되는 구멍 또는 홈으로 이루어지는 삽입부와, 삽입부의 주연부로부터 판 두께 방향으로 돌출하는 돌출부가 형성된 복수의 원판을 준비한다. 조립 공정은 날개를 삽입부에 삽입하는 것에 의하여 복수의 날개를 복수의 원판에 조립한다. 용착 공정은 날개를 돌출부에 레이저 용착에 의하여 고정한다.
이 수지제 크로스 플로우 팬의 제조 방법에서는, 원판의 삽입부의 주연부에 돌출부를 설치하고 있기 때문에, 조립 공정에 있어서, 원판의 외주 측으로부터 날개의 원주 방향 사이를 본 때에, 원판의 일부인 돌출부와 날개가 포개어진 상태가 되는 부분이 형성된다. 즉, 이 제조 방법에서는, 날개를 삽입부에 삽입한 상태에서 돌출부에 레이저 조사를 행할 수 있다. 그리고, 이 제조 방법에 의하여 제조된 수지제 크로스 플로우 팬은, 길이가 긴 날개를 사용할 수 있게 되는 것으로 원판의 수량의 저감이 가능하게 되고, 또한, 용착 시의 뒤틀림이 적게 되는 것으로 어닐링 공정의 생략이 가능하게 된다. 게다가, 날개를 원판의 삽입부에 압입 용착하는 것에 의하여 제조되는 것과는 달리, 날개나 원판의 변형도 생기기 어려워지기 때문에, 팬 강도나 송풍 성능이 뛰어난 것을 얻을 수 있다.
제7의 발명에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 제조 방법은, 제6의 발명에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 제조 방법에 있어서, 원판에는, 날개가 삽입부에 삽입된 상태에 있어서, 날개를 돌출부 측으로 압압하는 압압부가 더 형성되어 있다. 그리고, 조립 공정에서는, 날개를 삽입부에 삽입하는 것에 의하여, 날개가 돌출부 측으로 압압된다.
이 수지제 크로스 플로우 팬의 제조 방법에서는, 원판에 압압부가 형성되어 있기 때문에, 조립 공정에 있어서, 날개를 삽입부에 삽입하는 것만으로 날개를 돌출부에 밀착시킬 수 있다. 이 때문에, 용착 공정에 있어서, 날개를 돌출부로 압압하기 위한 치구가 불필요하게 되는 것과 함께, 각 날개를 확실히 용착할 수 있다.
제8의 발명에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 제조 방법은, 제6 또는 7에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 제조 방법에 있어서, 돌출부는, 날개의 편면을 따르도록 형성되어 있다. 그리고, 용착 공정에서는, 날개의 편면을 레이저 용착한다.
이 수지제 크로스 플로우 팬의 제조 방법에서는, 돌출부가 날개의 편면을 따르도록 형성되어 있어 용착 공정에 있어서, 날개의 편면만이 원판에 용착되는 것 뿐이기 때문에, 레이저 용착을 행하는 개소를 줄일 수 있다.
도 1은 종래 예의 수지제 크로스 플로우 팬의 조립 공정을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 외관 사시도이다.
도 3은 도 2의 C－C 단면도이고, 제1 실시예에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 제1 엔드 플레이트(plate)의 일부만을 확대한 도면이다.
도 4는 도 3의 E－E 단면도이다.
도 5는 도 2의 D 방향으로부터 본 도면이고, 제1 실시예에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 제2 엔드 플레이트의 일부만을 확대한 도면이다.
도 6은 도 5의 E－E 단면도이다.
도 7은 도 2의 C－C 단면도이고, 제1 실시예에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 지지 플레이트의 일부만을 확대한 도면이다.
도 8은 도 7의 E－E 단면도이다.
도 9는 제1 실시예에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 제조 공정을 도시하는 도면이다.
도 10은 용착 공정에 있어서 사용되는 압압용 치구를 도시하는 도면이다.
도 11은 용착 공정에 있어서 사용되는 압압용 치구를 도시하는 도면이다.
도 12는 제1 실시예의 변형예 1에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬을 설명하는 도면이며, 도 8에 상당하는 도면이다.
도 13은 제1 실시예의 변형예 2에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬을 설명하는 도면이며, 도 7에 상당하는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 외관 사시도이다.
도 15는 도 14의 C－C 단면도이고, 제2 실시예에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 제1 엔드 플레이트의 일부만을 확대한 도면이다.
도 16은 도 15의 E－E 단면도이다.
도 17은 도 14의 D 방향으로부터 본 도면이고, 제2 실시예에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 제2 엔드 플레이트의 일부만을 확대한 도면이다.
도 18은 도 17의 E－E 단면도이다.
도 19는 도 14의 C－C 단면도이고, 제2 실시예에 관련되는 수지제 크로스 플 로우 팬의 지지 플레이트의 일부만을 확대한 도면이다.
도 20은 도 19의 E－E 단면도이다.
도 21은 제2 실시예에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬의 제조 공정을 도시하는 도면이다.
도 22는 제2 실시예의 변형예 1에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬을 설명하는 도이며, 도 20에 상당하는 도면이다.
도 23은 제2 실시예의 변형예 2에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬을 설명하는 도이며, 도 20에 상당하는 도면이다.
도 24는 제2 실시예의 변형예 3에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬을 설명하는 도이며, 도 20에 상당하는 도면이다.
도 25는 제2 실시예의 변형예 4에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬을 설명하는 도이며, 도 19에 상당하는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
101 :　수지제 크로스 플로우 팬
2 :　날개
3, 103 : 제1 엔드 플레이트(원판)
4, 104 : 제2 엔드 플레이트(원판)
5, 105 : 지지 플레이트(원판)
33, 43, 53 : 삽입부
34, 44, 54 : 돌출부
35, 45, 55 : 압압부
이하, 본 발명에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬 및 그 제조 방법의 실시예에 관하여, 도면에 기초하여 설명한다.
＜제1 실시예＞
(1) 수지제 크로스 플로우 팬의 구조
도 2에 본 발명의 제1 실시예에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 외관 사시도를 도시한다. 덧붙여, O－O는, 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 회전축 선이다(이하, O－O를 회전축이라고 부른다).
수지제 크로스 플로우 팬(1)은, 주로, 복수의 날개(2)와 제1 엔드 플레이트(3)와 제2 엔드 플레이트(4)와 지지 플레이트(5)로 구성되어 있다.
복수의 날개(2)는 회전축을 중심으로 환상으로 배치된, 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 전장에 이르는, 길이가 긴 수지제의 부재이다. 각 날개(2)는, 대략 원호상(圓弧狀)의 단면을 가지고 있다. 또한, 각 날개(2)는, 소음의 저하 등의 송풍 성능의 향상을 목적으로 하여, 회전축에 대하여 평행이 아니고, 소정 각도 경사지게 한 상태로 배치되어 있다. 또한, 날개(2)를 구성하는 재료로서는, ABS 수지 등을 사용할 수 있다.
제1 엔드 플레이트(3)는, 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 긴쪽 방향의 일단을 구성하는 부재이며, 주로, 원판상(圓板狀)의 수지제의 플레이트부(31)와 플레이트부(31)의 중심에 설치된 축부(32)를 가지고 있다. 플레이트부(31)에는, 도 3 및 도 4에 도시되는 바와 같이, 복수의 날개(2)가 각각 삽입되는 복수의 삽입부(33)가 형성되어 있어 복수의 날개(2)의 긴쪽 방향의 일단을 지지하고 있다. 삽입부(33)는 각 날개(2)에 대응하는 형상을 가지는 관통 구멍이다. 삽입부(33)는 날개(2)의 단면 형상에 비하여 조금 큰 구멍 사이즈를 가지고 있다. 또한, 플레이트부(31)에는, 각 삽입부(33)의 주연부로부터 회전축 방향(구체적으로는, 지지 플레이트(5) 측)으로 돌출하는 돌출부(34)가 형성되어 있다. 이 돌출부(34)는, 원호상의 날개(2)의 주연부의 볼록면 부분 및 원주 방향 양단 부분을 둘러싸도록 형성되어 있다. 그리고, 돌출부(34)는, 날개(2)의 주연부 중 돌출부(34) 측의 면인 볼록면 부분(이하, 용착면(2a)으로 한다)을 따르는 용착면(34a)을 가지고 있다. 이와 같은 돌출부(34)가 형성되는 것에 의하여, 제1 엔드 플레이트(3)의 일부인 돌출부(34)와 날개(2)는, 제1 엔드 플레이트(3)의 외주 측으로부터 날개(2)의 원주 방향 사이를 본 때에, 제1 엔드 플레이트(3)의 일부인 돌출부(34)와 날개(2)가 포개어진 상태가 되어 있다(도 3 및 도 4의 화살표(F) 참조). 그리고, 복수의 날개(2, 구체적으로는, 용착면(2a))는, 이러한 돌출부(34, 구체적으로는, 용착면(34a))에 레이저 용착에 의하여 고정되어 있다. 보다 구체적으로는, 날개(2)의 원주 방향 사이를 본 때에 돌출부(34)와 날개(2)가 포개어진 부분에 대하여, 제1 엔드 플레이트(3)의 외주 측으로부터 돌출부(34)를 향하여 레이저를 조사하는 것에 의하여, 돌출부(34)의 용착면(34a)과 날개(2)의 용착면(2a)이 용착되어 있다(도 3 및 도 4의 화살표(F) 참조). 그리고, 용착 방법으로서 레이저 용착을 이용하는 경우에는, 제1 엔드 플레이트(3)를 구성하는 재료로서 날개(2)를 구성하는 재료보다도 광 투과율이 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제1 엔드 플레이트(3)를 투명, 백색 또는 내추럴(natural) 색(예를 들어, 유백색)으로 하고, 날개(2)의 색을 흑색으로 하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 제1 엔드 플레이트(3)를 구성하는 재료로서는, ABS 수지 등을 사용할 수 있다. 덧붙여, 도 3은, 도 2의 C－C 단면도이고, 제1 엔드 플레이트(3)의 일부만을 확대한 도면이다. 도 4는 도 3의 E－E 단면도이다.
제2 엔드 플레이트(4)는, 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 긴쪽 방향의 타단(제1 엔드 플레이트(3)와는 반대 측의 단부)을 구성하는 부재이며, 주로, 원판상의 수지제의 플레이트부(41)를 가지고 있다. 플레이트부(41)에는, 복수의 날개(2)의 내주 측에 원형의 개구(42)가 형성되어 있다. 플레이트부(41)에는, 개구(42)를 막도록, 축부(61)를 가지는 보스(boss, 6)가 고정되어 있다. 또한, 플레이트부(41)에는, 제1 엔드 플레이트(3)의 플레이트부(31)와 마찬가지로, 도 5 및 도 6에 도시되는 바와 같이, 복수의 날개(2)가 각각 삽입되는 복수의 삽입부(43)가 형성되어 있어 복수의 날개(2)의 긴쪽 방향의 타단을 지지하고 있다. 삽입부(43)는, 각 날개(2)에 대응하는 형상을 가지는 관통 구멍이다. 삽입부(43)는 날개(2)의 단면 형상에 비하여 조금 큰 구멍 사이즈를 가지고 있다. 또한, 플레이트부(41)에는, 각 삽입부(43)의 주연부로부터 회전축 방향(구체적으로는, 축부(61) 측)으로 돌출하는 돌출부(44)가 형성되어 있다. 이 돌출부(44)는, 제1 엔드 플레이트(3)의 돌출부(34)와 마찬가지로, 원호상의 날개(2)의 주연부의 볼록면 부분 및 원주 방향 양단 부분을 둘러싸도록 형성되어 있다. 그리고, 돌출부(44)는, 날개(2)의 용착면(2a)을 따르는 용착면(44a)을 가지고 있다. 이와 같은 돌출부(44)가 형성되는 것 에 의하여, 제2 엔드 플레이트(4)의 일부인 돌출부(44)와 날개(2)는, 제2 엔드 플레이트(4)의 외주 측으로부터 날개(2)의 원주 방향 사이를 본 때에, 제2 엔드 플레이트(4)의 일부인 돌출부(44)와 날개(2)가 포개어진 상태가 되어 있다(도 5 및 도 6의 화살표(F) 참조). 그리고, 복수의 날개(2, 구체적으로는, 용착면(2a))는, 이러한 돌출부(44, 구체적으로는, 용착면(44a))에 레이저 용착에 의하여 고정되어 있다. 보다 구체적으로는, 날개(2)의 원주 방향 사이를 본 때에 돌출부(44)와 날개(2)가 포개어진 부분에 대하여, 제2 엔드 플레이트(4)의 외주 측으로부터 돌출부(44)를 향하여 레이저를 조사하는 것에 의하여, 돌출부(44)의 용착면(44a)과 날개(2)의 용착면(2a)이 용착되어 있다(도 5 및 도 6의 화살표(F) 참조). 그리고, 용착 방법으로서 레이저 용착을 이용하는 경우에는, 제2 엔드 플레이트(4)를 구성하는 재료로서 제1 엔드 플레이트(3)와 마찬가지로, 날개(2)를 구성하는 재료보다도 광 투과율이 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 제2 엔드 플레이트(4)를 투명, 백색 또는 내츄럴 색(예를 들어, 유백색)으로 하고, 날개(2)의 색을 흑색으로 하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 제2 엔드 플레이트(4)를 구성하는 재료로서는, ABS 수지 등을 사용할 수 있다. 덧붙여, 도 5는 도 2의 D 방향으로부터 본 도면이며, 제2 엔드 플레이트(4)의 일부만을 확대한 도면이다. 도 6은 도 5의 E－E 단면도이다.
지지 플레이트(5)는, 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 긴쪽 방향의 중간 부분을 구성하는 부재이며, 여기에서는, 제1 엔드 플레이트(3)와 제2 엔드 플레이트(4)의 사이에 간격을 두고 4개 배치되어 있다. 각 지지 플레이트(5)는, 주로, 원판상 의 수지제의 플레이트부(51)를 가지고 있다. 플레이트부(51)에는, 복수의 날개(2)의 내주 측에 원형의 개구(52)가 형성되어 있다. 또한, 플레이트부(51)에는, 제1 엔드 플레이트(3)의 플레이트부(31)와 마찬가지로, 도 7 및 도 8에 도시되는 바와 같이, 복수의 날개(2)가 각각 삽입되는 복수의 삽입부(53)가 형성되어 있어 복수의 날개(2)의 긴쪽 방향의 타단을 지지하고 있다. 삽입부(53)는, 각 날개(2)에 대응하는 형상을 가지는 관통 구멍이다. 삽입부(53)는, 날개(2)의 단면 형상에 비하여 조금 큰 구멍 사이즈를 가지고 있다. 또한, 플레이트부(51)에는, 각 삽입부(53)의 주연부로부터 회전축 방향(구체적으로는, 제2 엔드 플레이트(4) 측)으로 돌출하는 돌출부(44)가 형성되어 있다. 이 돌출부(54)는, 제1 엔드 플레이트(3)의 돌출부(34)와 마찬가지로, 원호상의 날개(2)의 주연부의 볼록면 부분 및 원주 방향 양단 부분을 둘러싸도록 형성되어 있다. 그리고, 돌출부(54)는 날개(2)의 용착면(2a)을 따르는 용착면(54a)을 가지고 있다. 이와 같은 돌출부(54)가 형성되는 것에 의하여, 지지 플레이트(5)의 일부인 돌출부(54)와 날개(2)는, 지지 플레이트(5)의 외주 측으로부터 날개(2)의 원주 방향 사이를 본 때에, 지지 플레이트(5)의 일부인 돌출부(54)와 날개(2)가 포개어진 상태가 되어 있다(도 7 및 도 8의 화살표(F) 참조). 그리고, 복수의 날개(2, 구체적으로는, 용착면(2a))는, 이러한 돌출부(54, 구체적으로는, 용착면(54a))에 레이저 용착에 의하여 고정되어 있다. 보다 구체적으로는, 날개(2)의 원주 방향 사이를 본 때에 돌출부(54)와 날개(2)가 포개어진 부분에 대하여, 지지 플레이트(5)의 외주 측으로부터 돌출부(54)를 향하여 레이저를 조사하는 것에 의하여, 돌출부(54)의 용착면(54a)과 날개(2)의 용착면(2a)이 용착되어 있 다(도 7 및 도 8의 화살표(F) 참조). 그리고, 용착 방법으로서 레이저 용착을 이용하는 경우에는, 지지 플레이트(5)를 구성하는 재료로서,제1 엔드 플레이트(3)와 마찬가지로, 날개(2)를 구성하는 재료보다도 광 투과율의 높은 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 지지 플레이트(5)를 투명, 백색 또는 내츄럴 색(예를 들어, 유백색)으로 하고, 날개(2)의 색을 흑색으로 하는 것을 생각할 수 있다. 또한, 지지 플레이트(5)를 구성하는 재료로서는, ABS 수지 등을 사용할 수 있다. 덧붙여, 도 7은 도 2의 C－C 단면도이고, 지지 플레이트(5)의 일부만을 확대한 도면이다. 도 8은 도 7의 E－E 단면도이다.
이상과 같이, 수지제 크로스 플로우 팬(1)은, 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 전장에 이르는, 길이가 긴 복수의 날개(2)를 이용한 것이고, 복수의 원판으로서의 플레이트(3, 4, 5)를 회전축 방향으로 간격을 두고 배치하고, 이러한 플레이트(3, 4, 5)에 형성된 구멍으로 이루어지는 삽입부(33, 43, 53)에 날개(2)를 삽입하고, 나아가, 삽입부(33, 43, 53)의 주연부로부터 회전축 방향으로 돌출하도록 플레이트(3, 4, 5)에 형성된 돌출부(34, 44, 54)에 플레이트(3, 4, 5)의 외주 측으로부터 레이저를 조사하는 것에 의하여, 날개(2)를 돌출부(34, 44, 54)에 용착 고정한 구조를 가지고 있다.
(2) 수지제 크로스 플로우 팬의 제조 방법
다음으로, 상술한 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 제조 방법에 관하여, 도 2 ~ 도 11을 이용하여 설명한다. 여기서, 도 9는 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 제조 공정을 도시하는 도면이다. 도 10 및 도 11은 용착 공정에 있어서 사용되는 압 압용 치구(7)를 도시하는 도면이다.
수지제 크로스 플로우 팬(1)의 제조 방법은, 주로, 준비 공정과 조립 공정과 용착 공정으로 구성되어 있다.
준비 공정은 복수의 날개(2)와 복수의 원판으로서의 플레이트(3, 4, 5)를 준비하는 공정이다. 구체적으로는, 복수의 날개(2)는, 압출 성형기에 의하여 연속적으로 압출하고, 이 압출된 것을 소정의 길이로 절단하는 것에 의하여 얻어진다. 또한, 플레이트(3, 4, 5)는, 금형에 의하여 사출 성형하는 것에 의하여 얻어진다.
조립 공정은, 복수의 날개(2)를 플레이트(3, 4, 5)의 삽입부(33, 43, 53)에 삽입하는 것에 의하여, 복수의 날개(2)를 복수의 원판으로서의 플레이트(3, 4, 5)에 조립하고, 레이저 용착전의 조립 집합체(1a)를 얻는 공정이다. 구체적으로는, 복수의 날개(2)를 제2 엔드 플레이트(4), 복수의 지지 플레이트(5), 제1 엔드 플레이트(3)의 순으로 삽입하고, 각 플레이트(3, 4, 5)를 회전축 방향으로 소정의 간격을 두고 배치하는 것에 의하여 조립 집합체(1a)를 얻을 수 있다. 그리고, 이와 같은 조립 집합체(1a)를 얻는 것에 의하여, 플레이트(3, 4, 5)의 외주 측으로부터 날개(2)의 원주 방향 사이를 본 때에, 플레이트(3, 4, 5)의 일부인 돌출부(34, 44, 54)와 날개(2)가 포개어진 상태가 되는 부분이 형성된다. 여기서, 삽입부(33)는 날개(2)의 단면 형상에 비하여 조금 큰 구멍 사이즈를 가지고 있기 때문에, 날개(2)를 플레이트(3, 4, 5)에 부드럽게 조립하는 것이 가능하고, 또한, 날개(2)나 플레이트(3, 4, 5)의 변형이 생기는 일도 없다.
용착 공정은, 날개(2)를 플레이트(3, 4, 5)의 돌출부(34, 44, 54)에 레이저 용착에 의하여 고정하는 공정이다. 구체적으로는, 플레이트(3, 4, 5)의 외주 측으로부터 조립 집합체(1a)의 돌출부(34, 44, 54)를 향하여 레이저 조사를 행하는 것으로, 날개(2)의 용착면(2a)과 돌출부(34, 44, 54)의 용착면(34a, 44a, 54a)을 용착한다. 이 때, 날개(2)와 돌출부(34, 44, 54)의 용착 상태를 양호한 것으로 하기 위하여, 레이저 조사를 행하는 때에, 날개(2)의 용착면(2a)과 돌출부(34, 44, 54)의 용착면(34a, 44a, 54a)을 밀착시킨 상태로 하여, 레이저 용착을 행하도록 하고 있다. 그리고, 이 제조 방법에서는, 삽입부(33, 43, 53)에 삽입된 날개(2)를 돌출부(34, 44, 54) 측으로 압압하기 위한 압압용 치구를 이용하여, 날개(2)의 용착면(2a)과 돌출부(34, 44, 54)의 용착면(34a, 44a, 54a)을 밀착시킨 상태를 실현하고 있다.
이와 같은 압압용 치구로서는, 제2 엔드 플레이트(4)의 개구(42)로부터 조립 집합체(1a)의 내부로 삽입 가능하고, 조립 집합체(1a)에 삽입된 상태로, 날개(2) 및 돌출부(34, 44, 54)의 지름 방향 위치까지 연장되어 날개(2)를 돌출부(34, 44, 54) 측으로 압압하는 부재를 갖춘 구조를 가지는 것을 사용할 수 있다. 여기에서는, 도 9 ~ 도 11에 도시되는 압압용 치구(7)가 사용된다. 압압용 치구(7)는 주로 원통형의 실린더(71)와 날개(2) 및 돌출부(34, 44, 54)의 지름 방향 위치까지 연장되는 압압 톱니멈춤쇠(72)를 가지고 있다. 실린더(71)는 조립 집합체(1a)와 같은 정도의 축 방향 길이를 가지고, 또한, 플레이트(4, 5)의 개구(42, 52)의 지름보다도 작은 외경을 가지는 중공(中空) 원통상(円筒狀)의 부재이며, 그 외주면에는, 복수의 구멍(71a)이 형성되어 있다. 구멍(71a)은, 조립 집합체(1a)의 각 플레이트(3, 4, 5)의 축 방향 위치에 대응하도록, 또한, 날개(2)의 원주 방향 사이에 대응하도록 형성되어 있다. 압압 톱니멈춤쇠(72)는, 구멍(71a)에 대응하여 설치되어 있고 실린더(71)의 축 방향 일단에 설치된 축부(73)를 화살표(R) 방향으로 회전시키는 것에 의하여, 구멍(71a)로부터 실린더(71)의 외주 측을 향하여 연장되도록 되어 있다.
그리고, 이 제조 방법에서는, 압압용 치구(7)를 제2 엔드 플레이트(4)의 개구(42)로부터 조립 집합체(1a)의 내부로 삽입하고, 축부(73)를 화살표(R) 방향으로 회전시키고, 압압 톱니멈춤쇠(72)를 날개(2) 및 돌출부(34, 44, 54)의 지름 방향 위치까지 연장하고, 압압 톱니멈춤쇠(72)를 날개(2)의 오목면 부분(즉, 용착면(2a)의 반대 측의 면)을 돌출부(34, 44, 54) 측으로 압압하는 것으로, 날개(2)의 용착면(2a)과 돌출부(34, 44, 54)의 용착면(34a, 44a, 54a)을 밀착시킨 상태로 한 후에, 플레이트(3, 4, 5)의 외주 측으로부터 조립 집합체(1a)의 돌출부(34, 44, 54)를 향하여 레이저 조사를 행하도록 하고 있다. 여기서, 플레이트(3, 4, 5)를 구성하는 재료로서 날개(2)를 구성하는 재료보다도 광 투과율이 높은 것을 사용하고 있기 때문에, 날개(2)와 돌출부(34, 44, 54)의 레이저 용착 작업을 돌출부(34, 44, 54) 측으로부터 용이하게 행할 수 있다. 또한, 이 제조 방법에서는, 돌출부(34, 44, 54)가 날개(2)의 편면(즉, 날개(2)의 볼록면 부분인 용착면(2a))만이 원판에 용착되는 것뿐이기 때문에, 레이저 용착을 행하는 개소를 줄일 수 있다. 나아가, 조립 집합체(1a)를 회전시키는 것에 의하여, 플레이트(3, 4, 5)의 원주 방향으로 늘어놓아 배치된 돌출부(34, 44, 54)에 순차 레이저 조사를 행할 수 있기 때문에, 레이저 용착의 작업 효율도 향상시킬 수 있다.
그리고, 용착 공정 후에, 보스(6)를 제2 엔드 플레이트(4)에 고정하고, 축심의 편차나 밸런스를 검사하여, 수지성 크로스 플로우 팬(1)이 완성된다.
(3) 수지제 크로스 플로우 팬 및 그 제조 방법의 특징
본 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1) 및 그 제조 방법에는, 이하와 같은 특징이 있다.
(A)
본 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1)에서는, 원판으로서의 플레이트(3, 4, 5)의 삽입부(33, 43, 53)의 주연부에 돌출부(34, 44, 54)를 설치하는 것에 의하여, 플레이트(3, 4, 5)의 외주 측으로부터 날개(2)의 원주 방향 사이를 본 때에, 플레이트(3, 4, 5)의 일부인 돌출부(34, 44, 54)와 날개(2)가 포개어진 상태가 되는 부분이 형성되어 있다. 즉, 이 수지제 크로스 플로우 팬(1)은, 날개(2)를 삽입부(33, 43, 53)에 삽입한 상태에서 돌출부(34, 44, 54)에 레이저 조사를 행할 수 있는 구조를 가지고 있다. 그리고, 이 수지제 크로스 플로우 팬(1)은, 조립 공정에 있어서, 날개(2)를 삽입부(33, 43, 53)에 삽입한 후에, 용착 공정에 있어서, 날개(2)를 돌출부(34, 44, 54)에 레이저 용착하는 것에 의하여 제조되어 있기 때문에, 길이가 긴 날개를 사용할 수 있게 되는 것으로 지지 플레이트(5)의 수량의 저감(이것에 의하여, 중량도 저감)이 가능하게 되고, 또한, 용착 시의 뒤틀림이 적게 되는 것으로 어닐링 공정의 생략이 가능하게 된다. 게다가, 날개(2)를 플레이트(3, 4, 5)의 삽입부(33, 43, 53)에 압입 용착하는 것에 의하여 제조되는 것과는 달리, 날개(2)나 플레이트(3, 4, 5)의 변형도 생기기 어려워지기 때문에, 팬 강도나 송풍 성능이 뛰어난 것을 얻을 수 있다.
(B)
또한, 본 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1)에서는, 플레이트(3, 4, 5)를 구성하는 재료가 날개(2)를 구성하는 재료보다도 광 투과율이 높기 때문에, 날개(2)와 돌출부(34, 44, 54)의 레이저 용착 작업을 돌출부(34, 44, 54) 측으로부터 용이하게 행할 수 있다.
(C)
또한, 본 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1)에서는, 돌출부(34, 44, 54)가 날개(2)의 편면을 따르도록 형성되어 있기 때문에, 레이저 용착을 행하는 개소를 줄일 수 있다.
(D)
또한, 날개(2)의 플레이트(3, 4, 5)에의 고정에 레이저 용착을 채용하고 있기 때문에, 플레이트(3, 4, 5)의 삽입부(33, 43, 53)는, 날개(2)의 단면 형상에 비하여 조금 큰 구멍 사이즈를 가지고 있어도 무방하고, 이것에 의하여, 조립 공정에 있어서, 날개(2)를 플레이트(3, 4, 5)에 부드럽게 조립하는 것이 가능하게 되고, 또한, 날개(2)나 플레이트(3, 4, 5)의 변형이 생기는 일도 없다.
(E)
또한, 조립 집합체(1a)를 회전시키는 것에 의하여, 플레이트(3, 4, 5)의 원주 방향으로 늘어놓아 배치된 돌출부(34, 44, 54)에 순차 레이저 조사를 행할 수 있기 때문에, 레이저 용착의 작업 효율도 향상시킬 수 있다.
(4) 변형예 1
상술한 수지제 크로스 플로우 팬(1)에서는, 도 4, 6 및 8에 도시되는 바와 같이, 돌출부(34, 44, 54)가 플레이트(3, 4, 5)의 회전축 방향의 일방(즉, 편면 측)을 향하여 돌출하고 있지만, 돌출부(34, 44, 54)가 플레이트(3, 4, 5)의 회전축 방향의 양방(즉, 양면 측)을 향하여 돌출하고 있어도 무방하다. 보다 구체적으로는, 지지 플레이트(5)를 예로 하여 설명하면(플레이트(3, 4)에 관하여는 설명을 생략), 도 12에 도시되는 바와 같이, 돌출부(54)를 지지 플레이트(5)의 제2 엔드 플레이트(4) 측 뿐만 아니라, 제1 엔드 플레이트(3) 측에도 형성하고, 지지 플레이트(5)의 양면 측에 있어서, 날개(2)를 레이저 용착하는 것이다. 이것에 의하여, 용착 개소는 증가하지만, 날개(2)와 돌출부(34, 44, 54)의 고정이 한층 더 강고한 것이 된다.
(5) 변형예 2
상술한 수지제 크로스 플로우 팬(1)에서는, 도 3, 도 5 및 도 7에 도시되는 바와 같이, 삽입부(33, 43, 53)가 관통 구멍이지만, 삽입부(33, 43, 53)가 플레이트부(31, 41, 51)의 외주연(外周緣)까지 노치(notch)된 홈이라도 무방하다. 보다 구체적으로는, 지지 플레이트(5)를 예로 하여 설명 하면(플레이트(3, 4)에 관하여는 설명을 생략), 도 13에 도시되는 바와 같이, 삽입부(53)를, 플레이트부(51)의 외주연까지 노치된 홈으로 하는 것이다. 이것에 의하여, 날개(2)를 삽입부(33, 43, 53)에 삽입하는 작업을 플레이트(3, 4, 5)의 외주연으로부터 행할 수 있게 된다.
＜제2 실시예＞
(2) 수지제 크로스 플로우 팬의 구조
도 14에 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 외관 사시도를 도시한다. 본 발명의 제2 실시예에 관련되는 수지제 크로스 플로우 팬(101)은, 제1 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1)과 마찬가지로, 수지제 크로스 플로우 팬(101)의 전장에 이르는, 길이가 긴 복수의 날개(2)를 이용한 것이고, 주로, 복수의 날개(2)와, 제1 엔드 플레이트(3)와, 제2 엔드 플레이트(4)와, 지지 플레이트(5)로 구성되어 있다. 덧붙여, 수지제 크로스 플로우 팬(101)은, 플레이트(103, 104, 105)가 제1 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 플레이트(3, 4, 5)와 다른 점을 제외하고 같은 구조를 가지고 있기 때문에, 이하에서는, 플레이트(103, 104, 105)의 구조에 관하여 설명을 행한다.
제1 엔드 플레이트(103)는, 도 15 및 도 16에 도시되는 바와 같이, 제1 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 제1 엔드 플레이트(3)와 마찬가지로, 복수의 날개(2)의 긴쪽 방향의 일단을 지지하는 부재이며, 원판상의 수지제의 플레이트부(31)와, 플레이트부(31)의 중심에 설치된 축부(32)와, 복수의 날개(2)가 각각 삽입되는 복수의 삽입부(33)와, 각 삽입부(33)의 주연부로부터 회전축 방향(구체적으로는, 지지 플레이트(5) 측)으로 돌출하는 돌출부(34)를 가지고 있다.
나아가, 제1 엔드 플레이트(103)에는, 날개(2)가 삽입부(33)에 삽입된 상태에 있어서, 날개(2)를 돌출부(34) 측으로 압압하는 압압부(35)가 형성되어 있다. 압압부(35)는, 날개(2)와 접촉하는 부분(35a)이 돌출부(34)에 대하여 접근 또는 이 반(離反)하는 방향으로 이동 가능하게 되도록 탄성변형하는 톱니멈춤쇠부이다. 보다 구체적으로는, 압압부(35)는 날개(2)의 주연부의 오목면 부분을 돌출부(34) 측으로 압압하도록, 삽입부(33)의 주연부 중 날개(2)의 오목면 측의 위치에 형성되어 있다. 압압부(35)는, 날개(2)의 오목면 측으로 경사지면서 삽입부(33)의 주연부로부터 회전축 방향(구체적으로는, 지지 플레이트(5) 측)으로 돌출하고 있다. 그리고, 복수의 날개(2, 구체적으로는, 용착면(2a))는, 이러한 돌출부(34, 구체적으로는, 용착면(34a))에 레이저 용착에 의하여 고정되어 있다. 보다 구체적으로는, 날개(2)의 원주 방향 사이를 본 때에 돌출부(34)와 날개(2)가 포개어진 부분에 대하여, 제1 엔드 플레이트(103)의 외주 측으로부터 돌출부(34)를 향하여 레이저를 조사하는 것에 의하여, 돌출부(34)의 용착면(34a)과 날개(2)의 용착면(2a)이 용착되어 있다(도 15 및 도 16의 화살표(F) 참조). 이 때, 압압부(35)는, 날개(2, 구체적으로는, 용착면(2a))를 돌출부(34, 구체적으로는, 용착면(34a)) 측으로 압압하여, 날개(2)와 돌출부(34)를 밀착시키고 있다. 제1 엔드 플레이트(103)를 구성하는 재료로서 제1 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 제1 엔드 플레이트(3)와 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다. 덧붙여, 도 15는 도 14의 C－C 단면도이고, 제1 엔드 플레이트(103)의 일부만을 확대한 도면이다. 도 16은 도 15의 E－E 단면도이다.
제2 엔드 플레이트(104)는, 도 17 및 도 18에 도시되는 바와 같이, 제1 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 제2 엔드 플레이트(4)와 마찬가지로, 복수의 날개(2)의 긴쪽 방향의 타단(제1 엔드 플레이트(103)와는 반대측의 단부)을 지지하는 부재이며, 원판상의 수지제의 플레이트부(41)와, 플레이트부(41)의 중심에 설치 된 축부(42)와, 복수의 날개(2)가 각각 삽입되는 복수의 삽입부(43)와, 각 삽입부(43)의 주연부로부터 회전축 방향(구체적으로는, 축부(61) 측)으로 돌출하는 돌출부(44)를 가지고 있다.
나아가, 제2 엔드 플레이트(104)에는, 제1 엔드 플레이트(103)와 마찬가지로, 날개(2)가 삽입부(43)에 삽입된 상태에 있어서, 날개(2)를 돌출부(44) 측으로 압압하는 압압부(45)가 형성되어 있다. 압압부(45)는, 날개(2)와 접촉하는 부분(45a)이 돌출부(44)에 대하여 접근 또는 이반하는 방향으로 이동 가능하게 되도록 탄성변형하는 톱니멈춤쇠부이다. 보다 구체적으로는, 압압부(45)는, 날개(2)의 주연부의 오목면 부분을 돌출부(44) 측으로 압압하도록, 삽입부(43)의 주연부 중 날개(2)의 오목면 측의 위치에 형성되어 있다. 압압부(45)는, 날개(2)의 오목면 측으로 경사지면서 삽입부(43)의 주연부로부터 회전축 방향(구체적으로는, 축부(42) 측)으로 돌출하고 있다. 그리고, 복수의 날개(2, 구체적으로는, 용착면(2a))는, 이러한 돌출부(44, 구체적으로는, 용착면(44a))에 레이저 용착에 의하여 고정되어 있다. 보다 구체적으로는, 날개(2)의 원주 방향 사이를 본 때에 돌출부(44)와 날개(2)가 포개어진 부분에 대하여, 제2 엔드 플레이트(104)의 외주 측으로부터 돌출부(44)를 향하여 레이저를 조사하는 것에 의하여, 돌출부(44)의 용착면(44a)과 날개(2)의 용착면(2a)이 용착되어 있다(도 17 및 도 18의 화살표(F) 참조). 이 때, 압압부(45)는, 날개(2, 구체적으로는, 용착면(2a))를 돌출부(44, 구체적으로는, 용착면(44a)) 측으로 압압하여, 날개(2)와 돌출부(44)를 밀착시키고 있다. 제2 엔드 플레이트(104)를 구성하는 재료로서 제1 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 제2 엔드 플레이트(4)와 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다. 덧붙여, 도 17은 도 14의 D 방향으로부터 본 도면이며, 제2 엔드 플레이트(104)의 일부만을 확대한 도면이다. 도 18은 도 17의 E－E 단면도이다.
지지 플레이트(105)는, 수지제 크로스 플로우 팬(101)의 긴쪽 방향의 중간 부분을 구성하는 부재이며, 여기에서는, 제1 엔드 플레이트(103)와 제2 엔드 플레이트(104)의 사이에 간격을 두고 4개 배치되어 있다(도 14 참조). 각 지지 플레이트(105)는, 도 19 및 도 20에 도시되는 바와 같이, 제1 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 지지 플레이트(5)와 마찬가지로, 원판상의 수지제의 플레이트부(51)와, 플레이트부(51)의 복수의 날개(2)의 내주 측의 위치에 형성된 원형의 개구(52)와, 복수의 날개(2)가 각각 삽입되는 복수의 삽입부(53)와, 각 삽입부(53)의 주연부로부터 회전축 방향(구체적으로는, 제2 엔드 플레이트(104) 측)으로 돌출하는 돌출부(54)를 가지고 있다.
나아가, 지지 플레이트(105)에는, 제1 엔드 플레이트(103)와 마찬가지로, 날개(2)가 삽입부(53)에 삽입된 상태에 있어서, 날개(2)를 돌출부(54) 측으로 압압하는 압압부(55)가 형성되어 있다. 압압부(55)는, 날개(2)와 접촉하는 부분(55a)이 돌출부(54)에 대하여 접근 또는 이반하는 방향으로 이동 가능하게 되도록 탄성변형하는 톱니멈춤쇠부이다. 보다 구체적으로는, 압압부(55)는, 날개(2)의 주연부의 오목면 부분을 돌출부(54) 측으로 압압하도록, 삽입부(53)의 주연부 중 날개(2)의 오목면 측의 위치에 형성되어 있다. 압압부(55)는, 날개(2)의 오목면 측으로 경사지면서 삽입부(53)의 주연부로부터 회전축 방향(구체적으로는, 제2 엔드 플레이 트(104) 측)으로 돌출하고 있다. 그리고, 복수의 날개(2, 구체적으로는, 용착면(2a))는, 이러한 돌출부(54, 구체적으로는, 용착면(54a))에 레이저 용착에 의하여 고정되어 있다. 보다 구체적으로는, 날개(2)의 원주 방향 사이를 본 때에 돌출부(54)와 날개(2)가 포개어진 부분에 대하여, 지지 플레이트(105)의 외주 측으로부터 돌출부(54)를 향하여 레이저를 조사하는 것에 의하여, 돌출부(54)의 용착면(54a)과 날개(2)의 용착면(2a)이 용착되어 있다(도 19 및 도 20의 화살표(F) 참조). 이 때, 압압부(55)는, 날개(2, 구체적으로는, 용착면(2a))를 돌출부(54, 구체적으로는, 용착면(54a)) 측으로 압압하고, 날개(2)와 돌출부(54)를 밀착시키고 있다. 지지 플레이트(105)를 구성하는 재료로서 제1 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1)의 지지 플레이트(5)와 마찬가지의 재료를 사용할 수 있다. 덧붙여, 도 19는 도 14의 C－C 단면도이고, 지지 플레이트(105)의 일부만을 확대한 도면이다. 도 20은 도 19의 E－E 단면도이다.
(2) 수지제 크로스 플로우 팬의 제조 방법
다음으로, 상술한 수지제 크로스 플로우 팬(101)의 제조 방법에 관하여, 도 14, 도 15 ~ 도 21을 이용하여 설명한다. 여기서, 도 21은 수지제 크로스 플로우 팬(101)의 제조 공정을 도시하는 도면이다.
수지제 크로스 플로우 팬(101)의 제조 방법은, 주로, 준비 공정과 조립 공정과 용착 공정으로 구성되어 있다.
준비 공정은, 복수의 날개(2)와, 복수의 원판으로서의 플레이트(103, 104, 105)를 준비하는 공정이다. 구체적으로는, 복수의 날개(2)는 압출 성형기에 의하여 연속적으로 압출하고, 이 압출된 것을 소정의 길이로 절단하는 것에 의하여 얻어진다. 또한, 플레이트(103, 104, 105)는, 금형에 의하여 사출 성형하는 것에 의하여 얻어진다.
조립 공정은, 복수의 날개(2)를 플레이트(103, 104, 105)의 삽입부(33, 43, 53)에 삽입하는 것에 의하여, 복수의 날개(2)를 복수의 원판으로서의 플레이트(103, 104, 105)에 조립하고, 레이저 용착 전의 조립 집합체(101a)를 얻는 공정이다. 구체적으로는, 복수의 날개(2)를, 제2 엔드 플레이트(104), 복수의 지지 플레이트(105), 제1 엔드 플레이트(103)의 순으로 삽입하고, 각 플레이트(103, 104, 105)를 회전축 방향으로 소정의 간격을 두고 배치하는 것에 의하여 조립 집합체(101a)가 얻어진다. 그리고, 이와 같은 조립 집합체(101a)를 얻는 것에 의하여, 플레이트(103, 104, 105)의 외주 측으로부터 날개(2)의 원주 방향 사이를 본 때에, 플레이트(103, 104, 105)의 일부인 돌출부(34, 44, 54)와 날개(2)가 포개어진 상태가 되는 부분이 형성된다. 여기서, 플레이트(103, 104, 105)에는, 압압부(35, 45, 55)가 형성되어 있고, 날개(2)가 삽입부(33, 43, 53)에 삽입된 상태에 있어서, 날개(2)를 돌출부(34, 44, 54) 측으로 압압하도록 되어 있다. 즉, 날개(2)를 삽입부(33, 43, 53)에 삽입하는 것만으로 날개(2)를 돌출부(34, 44, 54)에 밀착시킬 수 있다. 이 때문에, 후술의 용착 공정에 있어서, 제1 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1)을 제조하는 때에 사용되고 있는 압압용 치구(7)가 불필요하게 된다. 나아가, 삽입부(33)는, 날개(2)의 단면 형상에 비하여 조금 큰 구멍 사이즈를 가지고 있기 때문에, 날개(2)를 플레이트(103, 104, 105)에 부드럽게 조립하는 것이 가능하고, 또한, 날개(2)나 플레이트(103, 104, 105)의 변형이 생기는 일도 없다. 게다가, 압압부(35, 45, 55)는, 날개(2)와 접촉하는 부분(35a, 45a, 55a)이 돌출부(34, 44, 54)에 대하여 접근 또는 이반하는 방향으로 이동 가능하게 되도록 탄성변형하는 톱니멈춤쇠부이기 때문에, 날개(2)를 삽입부(33, 43, 53)에 삽입하는 동작이 방해되기 어렵게 되어 있다.
용착 공정은, 날개(2)를 플레이트(103, 104, 105)의 돌출부(34, 44, 54)에 레이저 용착에 의하여 고정하는 공정이다. 구체적으로는, 플레이트(103, 104, 105)의 외주 측으로부터 조립 집합체(101a)의 돌출부(34, 44, 54)를 향하여 레이저 조사를 행하는 것으로, 날개(2)의 용착면(2a)과 돌출부(34, 44, 54)의 용착면(34a, 44a, 54a)을 용착시킨다. 이 때, 상술한 바와 같이, 플레이트(103, 104, 105)에 압압부(35, 45, 55)가 형성되어 있기 때문에, 조립 공정에 있어서 이미 날개(2)와 돌출부(34, 44, 54)가 밀착한 상태가 실현되어 있다. 이 때문에, 제1 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1)을 제조하는 때에 사용되고 있는 압압용 치구(7)를 사용하는 일 없이, 레이저 용착을 행할 수 있다. 여기서, 플레이트(103, 104, 105)를 구성하는 재료로서 날개(2)를 구성하는 재료보다도 광 투과율이 높은 것을 사용하고 있기 때문에, 날개(2)와 돌출부(34, 44, 54)의 레이저 용착 작업을 돌출부(34, 44, 54) 측으로부터 용이하게 행할 수 있다. 또한, 이 제조 방법에서는, 돌출부(34, 44, 54)가 날개(2)의 편면(즉, 날개(2)의 볼록면 부분인 용착면(2a))만이 원판에 용착되는 것뿐이기 때문에, 레이저 용착을 행하는 개소를 줄일 수 있다. 나아가, 조립 집합체(101a)를 회전시키는 것에 의하여, 플레이트(103, 104, 105)의 원주 방 향으로 늘어놓아 배치된 돌출부(34, 44, 54)에 순차 레이저 조사를 행할 수 있기 때문에, 레이저 용착의 작업 효율도 향상시킬 수 있다.
그리고, 용착 공정 후에, 축심의 흔들림이나 밸런스를 검사하여, 수지성 크로스 플로우 팬(101)이 완성된다.
(3) 수지제 크로스 플로우 팬 및 그 제조 방법의 특징
본 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(101) 및 그 제조 방법에는, 제1 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(1) 및 그 제조 방법의 특징에 더하여, 이하와 같은 특징이 있다.
(A)
본 실시예의 수지제 크로스 플로우 팬(101)에서는, 원판으로서의 플레이트(103, 104, 105)에 압압부(35, 45, 55)가 형성되어 있기 때문에, 날개(2)를 삽입부(33, 43, 53)에 삽입하는 것만으로 날개(2)를 돌출부(34, 44, 54)에 밀착시킬 수 있다. 이 때문에, 용착 공정에 있어서 레이저 용착을 행하는 때에, 날개(2)를 돌출부(34, 44, 54)로 압압하기 위한 치구(예를 들어, 제1 실시예의 압압용 치구(7))가 불필요하게 되는 것과 함께, 각 날개(2)를 확실히 용착할 수 있다.
(B)
또한, 압압부(35, 45, 55)는, 날개(2)와 접촉하는 부분(35a, 45a, 55a)이 돌출부(34, 44, 54)에 대하여 접근 또는 이반하는 방향으로 이동 가능하게 되도록 탄성변형하는 톱니멈춤쇠부이기 때문에, 날개(2)와 접촉하는 부분이 돌출부(34, 44, 54)에 대하여 이반하는 것으로, 날개(2)가 삽입부(33, 43, 53)에 삽입되는 동작이 방해되기 어렵게 되어 있다. 이 때문에, 날개(2)를 삽입부(33, 43, 53)에 삽입하는 작업을 부드럽게 행할 수 있다.
(4) 변형예 1
상술한 수지제 크로스 플로우 팬(101)에서는, 도 16, 18 및 20에 도시되는 바와 같이, 압압부(35, 45, 55)의 날개(2)의 오목면에 접촉하는 부분(35a, 45a, 55a)이 약간 날카로워진 형상을 가지고 있어 선접촉에 가까운 상태가 되어 있지만, 날개(2)의 오목면을 따르는 형상으로서 면접촉이 되도록 하여도 무방하다. 보다 구체적으로는, 지지 플레이트(105)를 예로 하여 설명하면(플레이트(103, 104)에 관하여는 설명을 생략), 도 22에 도시되는 바와 같이, 압압부(55)의 부분(55a)을 날개(2)의 오목면을 따르는 평탄한 형상으로 하는 것이다. 이것에 의하여, 압압부(35, 45, 55)에 의한 날개(2)와 돌출부(34, 44, 54)의 밀착 상태를 한층 더 양호한 것으로 할 수 있다.
(5) 변형예 2
상술한 수지제 크로스 플로우 팬(101)에서는, 도 16, 18, 20 및 22에 도시되는 바와 같이, 압압부(35, 45, 55)가 플레이트(103, 104, 105)의 회전축 방향의 일방(즉, 편면 측)에 형성되어 있지만, 압압부(35, 45, 55)가 플레이트(103, 104, 105)의 회전축 방향의 양방(즉, 양면 측)에 형성되어 있어도 무방하다. 보다 구체적으로는, 지지 플레이트(105)를 예로 하여 설명하면(플레이트(103, 104)에 관하여는 설명을 생략), 도 23에 도시되는 바와 같이, 압압부(55)를 지지 플레이트(105)의 제2 엔드 플레이트(104) 측 뿐만이 아니라, 제1 엔드 플레이트(103) 측에도 형 성하고, 지지 플레이트(105)의 양면 측으로부터, 날개(2)를 돌출부(34)로 압압하는 것이다. 이것에 의하여, 압압부(35, 45, 55)에 의한 날개(2)와 돌출부(34, 44, 54)의 밀착 상태를 한층 더 양호한 것으로 할 수 있다.
(6) 변형예 3
상술한 도 22에 도시되는 수지제 크로스 플로우 팬(101)에서는, 압압부(35, 45, 55)가 플레이트(103, 104, 105)의 회전축 방향의 양방(즉, 양면측)에 형성되고, 또한, 돌출부(34, 44, 54)가 플레이트(103, 104, 105)의 회전축 방향의 일방(즉, 편면 측)을 향하여 돌출하고 있지만, 나아가, 도 24에 도시되는 바와 같이, 돌출부(34, 44, 54)가 플레이트(103, 104, 105)의 회전축 방향의 양방(즉, 양면 측)을 향하여 돌출하고 있어도 무방다. 이것에 의하여, 압압부(35, 45, 55)에 의한 날개(2)와 돌출부(34, 44, 54)의 밀착 상태를 한층 더 양호한 것으로 할 수 있는 것과 함께, 날개(2)와 돌출부(34, 44, 54)의 고정이 한층 더 강고한 것이 된다.
(7) 변형예 4
상술한 수지제 크로스 플로우 팬(101)에서는, 도 15, 도 17 및 도 19에 도시되는 바와 같이, 삽입부(33, 43, 53)가 관통 구멍이지만, 삽입부(33, 43, 53)가 플레이트부(31, 41, 51)의 외주연까지 노치된 홈이라도 무방하다. 보다 구체적으로는, 지지 플레이트(105)를 예로 하여 설명하면(플레이트(103, 104)에 관하여는 설명을 생략), 도 25에 도시되는 바와 같이, 삽입부(53)를, 플레이트부(51)의 외주연까지 노치된 홈으로 하는 것이다. 이것에 의하여, 날개(2)를 삽입부(33, 43, 53)에 삽입하는 작업을 플레이트(103, 104, 105)의 외주연으로부터 행할 수 있게 된다.
＜다른 실시예＞
이상, 본 발명의 실시예에 관하여 도면에 기초하여 설명하였지만, 구체적인 구성은, 이러한 실시예에 한하여 지는 것은 아니고, 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 변경 가능하다.
예를 들어, 상술한 실시예에 있어서, 돌출부(34, 44, 54)는, 날개(2)의 볼록면 부분의 거의 전체를 따르는 형상을 가지고 있지만, 그 일부 뿐이라도 무방하다.
본 발명을 이용하면, 어닐링 공정의 생략이나 원판의 수량의 저감을 가능하게 하는 것과 함께, 팬 강도나 송풍 성능이 뛰어난 수지제 크로스 플로우 팬 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다.

Claims (8)

  1. 회전축을 중심으로 환상(環狀)으로 배치되는 복수의 날개(2)와,
    상기 각 날개가 삽입되는 구멍 또는 홈으로 이루어지는 삽입부(33, 43, 53)와, 상기 삽입부의 주연부(周緣部)로부터 회전축 방향으로 돌출하는 돌출부(34, 44, 54)가 형성되어 있고, 회전축 방향으로 간격을 두고 배치되는 복수의 원판(3 ~ 5, 103 ~ 105)을 구비하고,
    상기 각 날개는 상기 돌출부에 레이저 용착에 의하여 고정되어 있는,
    수지제(樹脂製) 크로스 플로우 팬(cross flow fan)(1, 101).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 원판(103 ~ 105)에는, 상기 날개(2)가 상기 삽입부(33, 43, 53)에 삽입된 상태에 있어서, 상기 날개를 상기 돌출부(34, 44, 54) 측으로 압압(押壓)하는 압압부(35, 45, 55)가 더 형성되어 있는, 수지제 크로스 플로우 팬(101).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 압압부(35, 45, 55)는, 상기 날개(2)와 접촉하는 부분(35a, 45a, 55a)이 상기 돌출부(34, 44, 54)에 대하여 접근 또는 이반(離反)하는 방향으로 이동 가능하게 되도록 탄성변형하는 톱니멈춤쇠부인, 수지제 크로스 플로우 팬(101).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 원판(3 ~ 5, 103 ~ 105)을 구성하는 재료는 상기 날개(2)를 구성하는 재료보다도 광 투과율이 높은, 수지제 크로스 플로우 팬(1, 101).
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌출부(34, 44, 54)는 상기 날개(2)의 편면(片面)을 따르도록 형성되어 있는, 수지제 크로스 플로우 팬(1, 101).
  6. 복수의 날개(2)와, 상기 각 날개가 삽입되는 구멍 또는 홈으로 이루어지는 삽입부(33, 43, 53)와, 상기 삽입부의 주연부로부터 판 두께 방향으로 돌출하는 돌출부(34, 44, 54)가 형성된 복수의 원판(3 ~ 5, 103 ~ 105)을 준비하는 준비 공정과,
    상기 날개를 상기 삽입부에 삽입하는 것에 의하여 상기 복수의 날개를 상기 복수의 원판에 조립하는 조립 공정과,
    상기 날개를 상기 돌출부에 레이저 용착에 의하여 고정하는 용착 공정
    을 구비한 수지제 크로스 플로우 팬의 제조 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 원판(3 ~ 5, 103 ~ 105)에는, 상기 날개(2)가 상기 삽입부(33, 43, 53)에 삽입된 상태에 있어서, 상기 날개를 상기 돌출부(34, 44, 54) 측으로 압압하는 압압부(35, 45, 55)가 더 형성되어 있고,
    상기 조립 공정에서는, 상기 날개를 상기 삽입부에 삽입하는 것에 의하여, 상기 날개가 상기 돌출부 측으로 압압되는,
    수지제 크로스 플로우 팬의 제조 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 돌출부(34, 44, 54)는, 상기 날개(2)의 편면을 따르도록 형성되어 있고,
    상기 용착 공정에서는, 상기 날개의 편면을 레이저 용착하는,
    수지제 크로스 플로우 팬의 제조 방법.
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