WO2018220808A1 - 遠心送風機、空気調和機、及び遠心送風機の製造方法 - Google Patents

Abstract

翼と主板、及び翼とシュラウドの溶着部の強度低下を抑制し、遠心送風機に過大な外力が加わっても翼の溶着部の強度を維持する。遠心送風機は、ファンモーターにより回転駆動される主板と、主板に対向して配置されたシュラウドと、主板と前記シュラウドとの間に設置された複数の翼と、を備える。翼は、主板及びシュラウドのうち少なくとも一方に形成された溶着面に当接する端面を有し、端面は、翼の前縁部から後縁部にわたって直線状又は曲線状に延伸した突起が形成されており、突起は、翼の前縁側に位置する第１突起と、翼の後縁側に位置する第２突起と、第１突起と第２突起との間に位置する第３突起と、から構成される。

Description

遠心送風機、空気調和機、及び遠心送風機の製造方法

　本発明は、遠心送風機、空気調和機、及び遠心送風機の製造方法に関するものである。

　遠心送風機は、ファンモーターにより回転駆動される主板と、空気吸込口を有するシュラウドと、主板とシュラウドとの間に設けられた複数の翼と、を備えている。近年、遠心送風機の低騒音化や低消費電力化のため、回転軸方向にねじれ形状を有する３次元翼を用いることが必要となってきている。

　特許文献１には、樹脂製の主板と、複数の中空羽根と、樹脂製のシュラウドとを備えた遠心送風機の羽根車が記載されている。翼、主板、シュラウドの３部品は、レーザー光により溶着される。レーザー溶着は、主板とシュラウドの間で加圧した翼に、主板側とシュラウド側からレーザー光を照射することにより、透過材から成る主板とシュラウドを透過したレーザー光が翼に照射され、発熱し、翼と主板と、及び翼とシュラウドとが溶着する。

特許第４４３２４７４号公報

　特許文献１の中空羽根は、側板にレーザー溶着により固定されている。複数の部材をレーザー溶着により安定した溶着強度で固定するためには、レーザー溶着を行う際に各部材の溶着面同士を均一に加圧して密着させて溶着させる。しかし、溶着部に過大な外力が加わった場合には、溶着部の端部に応力が集中し、溶着部に亀裂が生じる場合がある。溶着部に発生した亀裂は、その後さらに外力が加わると拡がり、翼の溶着部全体の強度が低下するという課題があった。

　本発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、翼と主板、及び翼とシュラウドの溶着部の強度低下を抑制し、遠心送風機に過大な外力が加わっても翼の溶着部の強度を維持することを目的とする。

　本発明に係る遠心送風機は、ファンモーターにより回転駆動される主板と、前記主板に対向して配置されたシュラウドと、前記主板と前記シュラウドとの間に設置された複数の翼と、を備え、前記主板及び前記シュラウドは、前記翼との間に溶着部が形成される溶着面を備え、前記翼は、前記溶着面に対向し前記溶着部が形成される端面を有し、前記端面は、前記翼の前縁部から後縁部にわたって直線状又は曲線状に延伸した突起が形成されており、前記突起は、前記翼の前縁側に位置する第１突起と、前記翼の後縁側に位置する第２突起と、前記第１突起と前記第２突起との間に位置する第３突起と、から構成される。

　本発明によれば、上記の構成により、翼と主板との溶着部、及び翼とシュラウドとの溶着部が分割されており、溶着部に発生した亀裂の進展を溶着部の端部の付近で止め、溶着部全体の強度の低下を抑制する効果が得られる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る遠心送風機の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る遠心送風機の翼を正圧面側から見た構成を示す斜視図である。 図２の遠心送風機１の断面図である。 図４のｙ部の拡大図である。 図４のｚ部の拡大図である。 図３の翼をＡ方向から見た図である。 翼の端面の構造を説明する模式図である。 図３の翼をＢ方向から見た図である。 図２の遠心送風機１の断面図である。 本発明の実施の形態１に係る遠心送風機の翼と主板との溶着部の模式図である。

　実施の形態１．
　本発明の実施の形態１に係る遠心送風機及びその製造方法について説明する。図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機１００の斜視図である。図２は、本発明の実施の形態に係る遠心送風機１の概略構成を示す斜視図である。図３は、図２の遠心送風機１の翼３０の斜視図である。なお、図１～図３を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係や形状等が実際のものとは異なる場合がある。

　図１及び図２に示すように、遠心送風機１は、図示されていないファンモーターにより回転駆動される主板１０と、主板１０に対向して配置されたシュラウド２０と、主板１０とシュラウド２０との間に設置され、かつ回転軸を中心として環状に配置された複数（本例では７つ）の翼３０と、を有している。遠心送風機１は、回転軸方向から気体（例えば、空気）を吸入し、吸入した気体を当該回転軸に交差する外周方向に吹き出すものである。

　主板１０は、レーザー光に対する透過率が比較的高く、当該レーザー光に対する吸収率が比較的低い樹脂材料により形成されている。樹脂材料は、例えば、透明又は白色の樹脂材料が用いられる。主板１０は、略円板状の形状を有している。主板１０の中心部には、遠心送風機１の回転軸となるボス１１が取り付けられている。ボス１１は、ファンモーターの出力軸に固定されている。

　シュラウド２０は、主板１０と同様に、レーザー光に対する透過率が比較的高く、当該レーザー光に対する吸収率が比較的低い樹脂材料により形成されている。樹脂材料は、例えば、透明又は白色の樹脂材料が用いられる。シュラウド２０は、回転軸方向の外側から気体を吸入する空気吸込口２１を中央部に有している。シュラウド２０は、外周部から空気吸込口２１に向かうほど空気吸込口２１側、すなわち主板１０とは逆側に突出するベル形状を有している。

　翼３０は、低騒音化や低消費電力化のため、主板１０とシュラウド２０との間でねじれた３次元翼形状を有している。３次元翼形状を有する翼３０は主板１０又はシュラウド２０と一体成形するのが困難であることから、翼３０は、主板１０及びシュラウド２０とは別体として形成されている。翼３０は、レーザー光に対する透過率が主板１０及びシュラウド２０を形成する樹脂材料よりも低く、当該レーザー光に対する吸収率が主板１０及びシュラウド２０を形成する樹脂材料よりも高い樹脂材料（例えば、黒色の樹脂材料）により形成されている。これにより、主板１０側又はシュラウド２０側からレーザー光を照射することによって、翼３０と主板１０との間、及び翼３０とシュラウド２０との間を溶着することができる。翼３０の下端は主板１０に対してレーザー溶着により固定されており、翼３０の上端はシュラウド２０に対してレーザー溶着により固定されている。翼３０は、回転軸から遠い方の翼面である正圧面３０ａと、回転軸に近い方の翼面である負圧面３０ｂとを有している。

　遠心送風機１の各構成部材の形成材料としては、成形容易性、軽量性、低コストを理由として熱可塑性樹脂材料が用いられている。また、翼３０は、複雑な３次元翼形状を実現するため、複数部品で構成されている。これにより、翼３０の形状が型構造による制約、例えば、型の抜き方向による制約等を受け難くなり、翼３０の内部を中空構造とすることができるため、翼３０の軽量化も実現できる。

　図３は、本発明の実施の形態１に係る遠心送風機１の翼３０を正圧面３０ａ側から見た構成を示す斜視図である。図３に示すように、翼３０は、負圧面３０ｂの全面と正圧面３０ａの一部とを形成する第１部材３１と、正圧面３０ａの他部を形成する第２部材３２と、を含む複数部品が組み合わされた構成を有している。実施の形態１においては、第１部材３１は、正圧面３０ａのうち翼３０の後縁部３８側の一部と負圧面３０ｂの全面とを構成している。

　図４は、図２の遠心送風機１の断面図である。図４は、翼３０、主板１０及びシュラウド２０が組み合わされた状態の図であり、翼３０、主板１０及びシュラウド２０の３部品が溶着される前の状態を表している。翼３０の正圧面である第１部材３１は、第２部材３２に対向して配置され、負圧面３０ｂの全面を形成している。そして、第１部材３１は、ねじれを伴った曲面板状の形状を有する表面部３１ａと、表面部３１ａの端部から第２部材３２の端部に向かって延出した上縁部３１ｂ及び下縁部３１ｃと、を備えている。第１部材３１と第２部材３２との間には、中空空間３３が形成されている。

　図５は、図４のｙ部の拡大図である。第２部材３２は、ねじれを伴った曲面板状の形状を有している。下縁部３１ｃの下面のうち少なくとも一部には、主板１０に形成された溶着面１２ａに対向して配置される端面３４が形成されている。実施の形態１の端面３４は、下縁部３１ｃの下面と第２部材３２の下端面とに跨って形成されている。端面３４は、下縁部３１ｃの長手方向に沿って一方向に長い形状を有している。翼３０と主板１０とは、翼３０の端面３４と主板１０の溶着面１２ａとを対向させて配置されている。端面３４の表面には突起３６が突出しており、突起３６の頂点と溶着面１２ａとが当接している。端面３４及び溶着面１２ａは、翼３０と主板１０とを溶着固定するための溶着部が形成される。

　図６は、図４のｚ部の拡大図である。実施の形態１の翼３０の上縁部３１ｂには、互いに高さが異なる段違いの端面３５ａ、３５ｂが形成されている。シュラウド２０側にも端面３５ａ、３５ｂにそれぞれ当接する段違いの２つの溶着面２２ａ、２２ｂが形成されている。翼３０とシュラウド２０とは、端面３５ａと溶着面２２ａとを対向させて配置され、また端面３５ｂと溶着面２２ｂとを対向させて配置されている。なお、図６においては端面３５ａと溶着面２２ａとを対向させている部分を代表的に表しているが、端面３５ｂと溶着面２２ｂとを対向させている部分についても同様に構成されている。上縁部３１ｂの上面のうち少なくとも一部には、シュラウド２０に形成された２つの溶着面２２ａ、２２ｂにそれぞれ実質的に当接する端面３５ａ、３５ｂが形成されている。翼３０とシュラウド２０とは、溶着後に、端面３５ａ、３５ｂ及びシュラウド２０の２つの溶着面２２ａ、２２ｂの間で溶着部が形成される。これらの端面３５ａ、３５ｂ及び溶着面２２ａは、翼３０とシュラウド２０とを溶着固定するための溶着面となるものである。

　図７は、図３の翼３０をＡ方向から見た図である。端面３４には、当該端面３４の長手方向に沿って直線状又は曲線状に延伸した突起３６が形成されている。なお、以下突起３６と称する場合は、図７に示されている第１突起３６ａ、第２突起３６ｄ、及び第３突起３６ｂ、３６ｃの全てを含むものとする。突起３６は、下縁部３１ｃの延出方向、つまり第１部材３１から第２部材３２に向かう方向において、負圧面３０ｂ側に寄って配置されている。突起３６は、円弧状の断面形状を有している。翼３０の端面３４と主板１０の溶着面１２ａとは、突起３６上に照射されかつ突起３６に沿って走査されたレーザー光によって互いに溶着されている。

　図８は、翼３０の端面３４の構造を説明する模式図である。図８は、翼３０の前縁部３９から後縁部３８に向かう方向に沿って端面３４、及び端面３５ａ、３５ｂに垂直な断面を表している。端面３４において、突起３６は、翼３０の前縁部３９側に位置する第１突起３６ａ、翼３０の後縁部３８側に位置する第２突起３６ｄ、及び第３突起３６ｂ、３６ｃから構成されている。第３突起３６ｂ、３６ｃは、翼３０の前縁部３９から後縁部３８に向かう方向において、第１突起３６ａと第２突起３６ｄとの間に位置する。第１突起３６ａは、翼３０の前縁部３９の近傍のみに形成されている。第１突起３６ａと第３突起３６ｂとは、溶着分割溝３６ｅにより隔てられている。第２突起３６ｄは、翼３０の後縁部３８の近傍のみに形成されている。第２突起３６ｄと第３突起３６ｃとは、溶着分割溝３６ｆにより隔てられている。溶着分割溝３６ｅ及び溶着分割溝３６ｆは、端面３４から凹んでいる。

　第３突起３６ｂと第３突起３６ｃとの間には、端面３４に基準孔３１ｄが設けられている。基準孔３１ｄは、翼３０が主板１０に設置された際に位置決めピン１４が挿入され、翼３０の位置を決めをするためのものである。実施の形態１においては、基準孔３１ｄは、翼３０の前縁部３９寄りの位置に設置されているが、位置を適宜変更することができる。

　図９は、図３の翼３０をＢ方向から見た図である。図９に示されるように、端面３５ａ、３５ｂのそれぞれには、当該端面３５ａ、３５ｂの長手方向に沿って直線状又は曲線状に延伸した突起３７が形成されている。なお、以下突起３７と称する場合は、図７に示されている第１突起３７ａ、第２突起３７ｄ、及び第３突起３７ｂ、３７ｃの全てを含むものとする。図８に示されているように、突起３７も、突起３６と同様な構成になっている。突起３７は、上縁部３１ｂの延出方向つまり第１部材３１から第２部材３２に向かう方向において、負圧面３０ｂ側に寄って配置されている。突起３７は、円弧状の断面形状を有している。翼３０の端面３５ａとシュラウド２０の溶着面２２ａとは、突起３７上に照射されかつ突起３７に沿って走査されたレーザー光によって互いに溶着されている。また、翼３０の端面３５ｂとシュラウド２０の対応する溶着面とは、突起３７上に照射されかつ突起３７に沿って走査されたレーザー光によって互いに溶着されている。

　また、端面３５ａ、３５ｂにおいて、突起３６は、翼３０の前縁部３９側に位置する第１突起３７ａ、翼３０の後縁部３８側に位置する第２突起３７ｄ、第１突起３７ａと第２突起３７ｄとの間に位置する第３突起３７ｂ、３７ｃとから構成されている。第１突起３７ａは、翼３０の前縁部３９の近傍のみに形成されている。第１突起３７ａと第３突起３７ｂとは、溶着分割溝３７ｅにより隔てられている。第２突起３７ｄは、翼３０の後縁部３８の近傍のみに形成されている。第２突起３７ｄと第３突起３７ｃとは、溶着分割溝３７ｆにより隔てられている。溶着分割溝３７ｅ及び溶着分割溝３７ｆは、端面３５ａ、３５ｂから凹んでいる。

　次に、本実施の形態に係る遠心送風機１の製造方法について説明する。

　遠心送風機１を製造する工程では、まず、熱可塑性樹脂を用いた射出成形等により、主板１０、シュラウド２０、翼３０の第１部材３１及び第２部材３２等を成形する。この工程を部品成形工程と呼ぶ。このとき、端面３４となる第１部材３１の下縁部３１ｃ下面には、円弧状の断面形状を有する突起３６が形成され、端面３５ａ、３５ｂとなる第１部材３１の上縁部３１ｂ上面には、円弧状の断面形状を有する突起３７が形成される。主板１０及びシュラウド２０は、レーザー光に対して透過率の高い熱可塑性樹脂を用いて形成され、翼３０の第１部材３１及び第２部材３２は、レーザー光に対して吸収率の高い熱可塑性樹脂を用いて形成される。

　次に、第１部材３１と第２部材３２とを組み合わせ、翼３０を作製する。この工程を翼作製工程と呼ぶ。第１部材３１と第２部材３２との間は、嵌合のみによって固定してもよいし、必要に応じて接着剤等を用いて接着固定してもよい。作製された翼３０の下縁部３１ｃ、すなわち端面３４には、端面３４の長手方向に沿って直線状又は曲線状に延伸した線状の突起３６が形成される。また、翼３０の上縁部３１ｂ、すなわち端面３５ａ、３５ｂには、端面３５ａ、３５ｂのそれぞれ長手方向に沿って直線状又は曲線状に延伸した線状の突起３７が形成される。

　次に、作製した翼３０と主板１０及びシュラウド２０とを組み合わせ、遠心送風機１の組立体を作製する。この工程を組立体作製工程と呼ぶ。図４に示されるように、主板１０の上面には、翼３０の下縁部３１ｃが嵌入される凹部１２が形成されている。凹部１２の底面部には、翼３０の端面３４に当接される溶着面１２ａが形成されている。また、シュラウド２０の下面には、翼３０の上縁部３１ｂが嵌入される凹部２２が形成されている。凹部２２の底面部には、翼３０の端面３５ａに当接される溶着面２２ａが形成されている。なお、図示を省略しているが、凹部２２の底面部には、翼３０の端面３５ｂに当接される、溶着面２２ａとは段違いの溶着面も形成されている。組立体作製工程では、主板１０の凹部１２内に翼３０の下縁部３１ｃが嵌入されるとともに、シュラウド２０の凹部２２内に翼３０の上縁部３１ｂが嵌入される。これにより、翼３０の端面３４に形成された突起３７は、主板１０の溶着面１２ａに当接する。翼３０の端面３５ａに形成された第１突起３７ａ及び第３突起３７ｂは、シュラウド２０の溶着面２２ａに当接する。翼３０の端面３５ｂに形成された第３突起３７ｃ及び第２突起３７ｄは、シュラウド２０の対応する溶着面２２ｂに当接する。この組立体作製工程によって、主板１０、シュラウド２０及び複数の翼３０が互いに位置決めされるようになっている。

　図１０は、図２の遠心送風機１の断面図である。組立体作成工程において、主板１０の上面に翼３０を設置する際に、翼３０の下縁部３１ｃに設けられた基準孔３１ｄに主板１０の溶着面１２ａに設けられた基準ピン１３を挿入する。この構造により、翼３０と主板１０との位置関係を精度良く組み立てることが可能となる。

　次に、遠心送風機１の組立体において、レーザー溶着を行う。この工程をレーザー溶着工程と呼ぶ。レーザー溶着工程では、翼３０の端面３４と主板１０の溶着面１２ａとの間、翼３０の端面３５ａとシュラウド２０の溶着面２２ａとの間、及び、翼３０の端面３５ｂとシュラウド２０の対応する溶着面との間、が順次又は同時に溶着される。レーザー溶着工程においてレーザー溶着を行う際には、翼３０を挟んで主板１０とシュラウド２０とを互いに押し付け合う方向に加圧する。この加圧により、翼３０と主板１０との間、及び翼３０とシュラウド２０との間、がそれぞれ密着される。

　このとき、翼３０と主板１０との間における接触部分は突起３６の先端部分にほぼ限定されるため、突起３６と主板１０の溶着面１２ａとの間は高い面圧で密着する。この状態を維持したまま、主板１０側から溶着面１２ａを介してレーザー光を突起３６上に照射し、当該レーザー光を突起３６に沿って走査する。これにより、翼３０の端面３４のうち突起３６及びその周囲が発熱して溶融し、翼３０の端面３４と主板１０の溶着面１２ａとが溶着される。実施の形態１では、レーザー光が照射される領域において突起３６と溶着面１２ａとが高い面圧で密着しているため、溶着面同士の密着性が向上し、翼３０の端面３４と主板１０の溶着面１２ａとの間で安定した溶着強度が得られる。

　図１１は、本発明の実施の形態１に係る遠心送風機１の翼３０と主板１０との溶着部の模式図である。図１１は、翼３０の翼面に垂直な方向に沿った図であり、翼３０の前縁部周辺を示している。実施の形態１においては、突起３６は、第１突起３６ａと第３突起３６ｂとが溶着分割溝３６ｅにより隔てられている。第１突起３６ａは、レーザー光により溶融され、端面３４と溶着面１２ａとの間に溶着部６０ａが形成されている。また、第３突起３６ｂもレーザー光により溶融され、端面３４と溶着面１２ａとの間に溶着部６０ｂが形成されている。しかし、溶着分割溝３６ｅの部分には突起が設置されておらず、溶着分割溝３６ｅは端面３４から凹んでいるため、溶着面１２ａと端面３４との間の溶着部は形成されず、隙間６０ｅが形成されている。また、同様に、突起３６は、第２突起３６ｄと第３突起３６ｃとが溶着分割溝３６ｆにより隔てられている。そのため、溶着分割溝３６ｅの部分には、溶着面１２ａと端面３４との溶着部が形成されない。なお、図１１において、溶着部６０ａ、６０ｂの厚みは実際よりも拡大して表してある。実際には、主板１０、翼３０、及びシュラウド２０は、加圧されてレーザー溶着工程が行われているため、端面３４と溶着面１２ａとの間隔は０又はきわめて小さくなっている。

　同様に、翼３０とシュラウド２０との間における接触部分は突起３７の先端部分にほぼ限定されるため、突起３７とシュラウド２０の各溶着面である溶着面２２ａ及び突起３７に対応する溶着面２２ｂとの間は高い面圧で密着する。この状態を維持したまま、シュラウド２０側から溶着面２２ａ、２２ｂを介してレーザー光を突起３７上に照射し、当該レーザー光を突起３７のそれぞれに沿って走査する。これにより、翼３０の端面３５ａのうち突起３７及びその周囲が発熱して溶融し、翼３０の端面３５ａとシュラウド２０の溶着面２２ａとが溶着される。また、翼３０の端面３５ｂのうち突起３７及びその周囲が発熱して溶融し、翼３０の端面３５ｂとシュラウド２０の対応する溶着面２２ｂとが溶着される。本例では、レーザー光が照射される領域において突起３７とシュラウド２０の各溶着面２２ａ、２２ｂとが高い面圧で密着しているため密着性が向上し、翼３０の端面３５ａ、３５ｂとシュラウド２０の各溶着面２２ａ、２２ｂとの間で安定した溶着強度が得られる。実施の形態１においては、突起３７は、第１突起３７ａと第３突起３７ｂとが溶着分割溝３７ｅにより隔てられている。そのため、溶着分割溝３７ｅの部分には、溶着面２２ａと端面３５ａとの溶着部が形成されない。また、同様に、突起３７は、第２突起３７ｄと第３突起３７ｃとが溶着分割溝３７ｆにより隔てられている。そのため、溶着分割溝３７ｅの部分には、溶着面２２ｂと端面３５ｂとの溶着部が形成されない。

　（実施の形態１の効果）
　（１）以上説明したように、本発明の実施の形態１に係る遠心送風機１によれば、ファンモーターにより回転駆動される主板１０と、主板１０に対向して配置されたシュラウド２０と、主板１０とシュラウド２０との間に設置された複数の翼３０と、を備える。主板１０及びシュラウド２０は、翼３０との間に溶着部６０が形成される溶着面１２ａ、２２ａ、２２ｂを備える。翼３０は、主板１０及びシュラウド２０のうち少なくとも一方に形成された溶着面１２ａ、２２ａ、２２ｂに当接する端面３４、３５ａ、３５ｂを有する。端面３４、３５ａ、３５ｂは、翼３０の前縁部２９から後縁部２８にわたって直線状又は曲線状に延伸した突起３６、３７が形成されている。突起３６、３７は、翼３０の前縁部３９側に位置する第１突起３６ａ、３７ａと、翼３０の後縁部３８側に位置する第２突起３６ｄ、３７ｄと、第１突起３６ａ、３７ａと第２突起３６ｄ、３７ｄとの間に位置する第３突起３６ｂ、３６ｃ、３７ｂ、３７ｃとから構成される。

　（２）また、本発明の実施の形態１に係る遠心送風機１の製造方法によれば、主板１０と主板１０に対向するシュラウド２０との間に翼３０を設置する。翼３０の端面３４、３５ａ、３５ｂに設けられた突起３６、３７と、主板１０及びシュラウド２０の少なくとも一方に形成された溶着面１２ａ、２２ａ、２２ｂと、を接触させ、主板１０又は前記シュラウド２０を透過させて端面３４、３５ａ、３５ｂにレーザーを照射する。突起３６、３７を構成する翼３０の前縁部３９側に位置する第１突起３６ａ、３７ａと、翼３０の後縁部３８側に位置する第２突起３６ｄ、３７ｄと、第１突起３６ａ、３７ａと第２突起３６ｄ、３７ｄ、との間に位置する第３突起３６ｂ、３６ｃ、３７ｂ、３７ｃとを溶融させることにより、端面３４、３５ａ、３５ｂと溶着面１２ａ、２２ａ、２２ｂとを溶着させる。

　（３）さらに、本発明の実施の形態１に係る遠心送風機１の製造方法によれば、端面３４、３５ａ、３５ｂと溶着面１２ａ、２２ａ、２２ｂとを溶着する際には、翼３０を挟んで主板１０とシュラウド２０とを互いに押し付け合う方向に加圧し、端面３４、３５ａ、３５ｂと溶着面１２ａ、２２ａ、２２ｂとを密着させることを特徴とする。

　一般に、部材同士をレーザー溶着する際、各部材の溶着面の一方又は双方が樹脂成形により低い平面度に形成されていたり、溶着面同士の加圧が不均一になっていたりすると、各部材の溶着面同士が、レーザー光の照射されない領域で密着してしまい、レーザー光の照射される領域では密着しなくなってしまう場合がある。各部材の溶着面同士がレーザー光の照射される領域で十分に密着しないことは、溶着面同士の溶着を阻害する大きな要因となる。

　また、通常、翼３０が２次元翼形状を有する場合、上縁部３１ｂに形成された端面３５ａ、３５ｂと、下縁部３１ｃに形成された端面３４とは、加圧方向に平行な一直線上に配置されることが多い。このため、翼３０を挟んで主板１０とシュラウド２０とを加圧する際に、翼３０の上縁部３１ｂ側に作用する力の作用線と、翼３０の下縁部３１ｃ側に作用する力の作用線とを一直線上に位置させることができる。これに対し、翼３０が３次元翼形状を有する場合、端面３５ａ、３５ｂと端面３４とが加圧方向においてずれて配置されることが多い。このため、翼３０を挟んで主板１０とシュラウド２０とを加圧する際に、翼３０の上縁部３１ｂ側に作用する力の作用線と、翼３０の下縁部３１ｃ側に作用する力の作用線とを、一直線上に位置させるのが困難な場合がある。これらの作用線同士が一直線上にない場合、主板１０とシュラウド２０とが強い加圧力で加圧されると、翼３０には回転力が作用してしまう。したがって、特に翼３０が３次元翼形状を有する場合には、各部材の溶着面同士を均一に加圧するのが困難であるため、溶着面同士の間で安定した溶着強度を得るのが困難であった。

　これに対し、実施の形態１では、上記（１）～（３）において述べたように、翼３０の端面３４、３５ａ、３５ｂのそれぞれに突起３６、３７が設けられている。そのため、溶着面同士、すなわち端面３４と溶着面１２ａ、端面３５ａと溶着面２２ａ、端面３５ｂと溶着面２２ｂが加圧によって密着する位置は、突起３６、３７上にほぼ限定される。このため、溶着時に、翼３０と主板１０との接触面積、及び翼３０とシュラウド２０との接触面積を小さくすることができるため、主板１０とシュラウド２０とを比較的弱い加圧力で加圧しても、高い面圧で密着させることができる。また、溶着面１２ａ、２２ａ、２２ｂが密着する位置を突起３６、３７上に固定することができる。したがって、レーザー光を突起３６、３７上に照射し、突起３６、３７に沿って走査することにより、３４、３５ａ、３５ｂと溶着面１２ａ、２２ａ、２２ｂとの間で安定した溶着強度を得ることができる。これにより、溶着部を形成しようとする面同士を均一に加圧して密着させることが困難な場合、例えば、３次元翼形状を有する翼３０を用いた場合であっても、溶着部を形成しようとする面同士を安定して強固に溶着することができる。このため、実施の形態１によれば、３次元翼形状を有する翼３０を用いることによって低騒音で低消費電力の遠心送風機１を得ることができることに加え、溶着面同士が安定して強固に溶着された高強度の遠心送風機１を得ることができる。

　また、前述の様に、端面３４には、分割された第１突起３６ａ、第２突起３６ｄ、及び第３突起３６ｂ、３６ｃが形成されている。そして、第１突起３６ａ、第２突起３６ｄ、及び第３突起３６ｂ、３６ｃのそれぞれが溶融し、分割した溶着部を形成している。つまり、翼３０の前縁部３９側から所定の寸法の範囲が主板１０と溶着して溶着部６０ａが形成されており、所定の間隔を隔ててさらに翼３０と主板１０との溶着部６０ｂが形成されている。また、翼３０の後縁部３８側から所定の寸法の範囲が主板１０と溶着しており、所定の間隔を隔ててさらに翼３０と主板１０との溶着部が形成されている。このように、遠心送風機１の翼３０と主板１０との溶着部は、翼３０の前縁部３９側と中央部とが分割され、後縁部３８側と中央部とが分割されている。そのため、遠心送風機１に過大な外力が加わったときに応力が集中しやすい翼３０の前縁部３９及び後縁部３８の溶着部に亀裂が発生しても、その亀裂は、溶着分割溝３６ｅ、３６ｆが設けられている部分から中央部側にある溶着部に進展しない。つまり、第３突起３６ｂ、３６ｃが溶融して形成される溶着部にまで亀裂が進展することがなく、翼３０と主板１０との溶着部の強度の低下が抑制される。以上の効果は、翼３０とシュラウド２０との間においても同様であり、端面３５ａ、３５ｂと溶着面２２ａ、２２ｂとの間においても同様な構成になっているため、翼３０とシュラウド２０との溶着部の強度低下も抑制される。

　（４）また、実施の形態１においては、端面３４、３５ａ、３５ｂは、第１突起３６ａ、３７ａと第３突起３６ｂ、３７ｂとの間及び第２突起３６ｄ、３７ｄと第３突起３６ｃ、３７ｃとの間に溶着分割溝３６ｅ、３７ｅ、３６ｆ、３７ｆを備える。
　（５）さらに溶着分割溝３６ｅ、３７ｅ、３６ｆ、３７ｆは、端面３４、３５ａ、３５ｂから凹んで形成されている。
　以上のように構成されることにより、前述の様に、端面３４と溶着面１２ａとの間には、溶着分割溝３６ｅ、３６ｆが設けられている部分には溶着部が形成されていない。溶着分割溝３６ｅ、３６ｆは、上記のように端面３４から凹んで形成されているため、レーザー光により突起３６が溶融して端面３４と溶着面１２ａとの間に溶融した材料が広がっても、溶着分割溝３６ｅ、３６ｆの上は溶着部が形成されない。したがって、端面３４と溶着面１２ａとの間に、分割した溶着部を確実に形成することができる。以上の効果は、翼３０とシュラウド２０との間においても同様であり、端面３５ａ、３５ｂと溶着面２２ａ、２２ｂとの間においても同様な構成になっているため、翼３０とシュラウド２０との間に形成される溶着部も、溶着分割溝３７ｅ、３７ｆにより分割した溶着部を確実に形成することができる。

　なお、実施の形態１では、突起３６、３７がいずれも円弧状の断面形状を有している。これにより、端面３４、３５ａ、３５ｂと溶着面１２ａ、２２ａ、２２ｂとが突起３６、３７の延伸方向に平行でない方向に相対的に若干傾いたとしても、突起３６、３７と溶着面１２ａ、２２ａ、２２ｂとの接触面積をほぼ一定にすることができる。したがって、突起３６、３７と溶着面１２ａ、２２ａ、２２ｂとの間をほぼ一定の面圧で加圧することができ、溶着面同士を一定の溶着強度で溶着することができる。なお、突起３６、３７の断面形状は、円弧状以外の形状にすることもできる。例えば、突起３６、３７の断面形状を三角及び台形等の形状にしても良い。

　（６）また、実施の形態１に係る遠心送風機１によれば、翼３０は、翼３０の一方の翼面の少なくとも一部を構成する第１部材３１と、第１部材３１に対向して配置され第１部材３１との間に中空空間３３を形成する第２部材３２と、を備える。
　このような構成により、翼３０を軽量化しつつ、翼３０と主板１０及び翼３０とシュラウド２０との溶着部に外力がかかっても、強度低下が抑制される遠心送風機１が得られる。

　（７）さらに、実施の形態１に係る遠心送風機１によれば、溶着面１２ａ、２２ａ、２２ｂは、基準ピン１３を更に備え、翼３０は、基準ピン１３が挿入される基準孔３１ｄを備える。
　このような構成により、翼３０は、位置決め精度が向上し、遠心送風機１の製造も容易になる。

　１　遠心送風機、１０　主板、１１　ボス、１２　凹部、１２ａ　溶着面、１３　基準ピン、１４　位置決めピン、２０　シュラウド、２１　空気吸込口、２２　凹部、２２ａ　溶着面、２２ｂ　溶着面、２８　後縁部、２９　前縁部、３０　翼、３０ａ　正圧面、３０ｂ　負圧面、３１　第１部材、３１ａ　表面部、３１ｂ　上縁部、３１ｃ　下縁部、３１ｄ　基準孔、３２　第２部材、３３　中空空間、３４　端面、３５ａ　端面、３５ｂ　端面、３６　突起、３６ａ　第１突起、３６ｂ　第３突起、３６ｃ　第３突起、３６ｄ　第２突起、３６ｅ　溶着分割溝、３６ｆ　溶着分割溝、３７　突起、３７ａ　第１突起、３７ｂ　第３突起、３７ｃ　第３突起、３７ｄ　第２突起、３７ｅ　溶着分割溝、３７ｆ　溶着分割溝、３８　後縁部、３９　前縁部、６０ａ　溶着部、６０ｂ　溶着部、６０ｅ　隙間、１００　空気調和機。

Claims (8)

1. 　ファンモーターにより回転駆動される主板と、
   　前記主板に対向して配置されたシュラウドと、
   　前記主板と前記シュラウドとの間に設置された複数の翼と、を備え、
   　前記主板及び前記シュラウドは、
   　前記翼との間に溶着部が形成される溶着面を備え、
   　前記翼は、
   　前記溶着面に対向し前記溶着部が形成される端面を有し、
   　前記端面は、
   　前記翼の前縁部から後縁部にわたって直線状又は曲線状に延伸した突起が形成されており、
   　前記突起は、
   　前記翼の前縁側に位置する第１突起と、
   　前記翼の後縁側に位置する第２突起と、
   　前記第１突起と前記第２突起との間に位置する第３突起と、から構成される、遠心送風機。
2. 　前記端面は、
   　前記第１突起と前記第３突起との間及び前記第２突起と前記第３突起との間に溶着分割溝を備える、請求項１に記載の遠心送風機。
3. 　前記溶着分割溝は、
   　前記端面から凹んで形成されている、請求項２に記載の遠心送風機。
4. 　前記翼は、
   　前記翼の一方の翼面の少なくとも一部を構成する第１部材と、
   　前記第１部材に対向して配置され前記第１部材との間に中空空間を形成する第２部材と、を備える、請求項１～３の何れか１項に記載の遠心送風機。
5. 　前記溶着面は、
   　当該溶着面から突出して形成された基準ピンを更に備え、
   　前記端面は、
   　前記基準ピンが挿入される基準孔を備える、請求項１～４の何れか１項に記載の遠心送風機。
6. 　請求項１～請求項５の何れか１項に記載された遠心送風機を備える、空気調和機。
7. 　主板と前記主板に対向するシュラウドとの間に翼を設置し、
   　前記翼の端面に突出して設けられた突起と、前記主板及び前記シュラウドの少なくとも一方に形成された溶着面と、を接触させ、
   　前記主板又は前記シュラウドを透過させて前記端面にレーザーを照射し、
   　前記突起を構成する、前記翼の前縁側に位置する第１突起と、前記翼の後縁側に位置する第２突起と、前記第１突起と前記第２突起との間に位置する第３突起とを溶融させることにより、前記端面と前記溶着面とを溶着させる、遠心送風機の製造方法。
8. 　前記端面と前記溶着面とを溶着する際には、前記翼を挟んで前記主板と前記シュラウドとを互いに押し付け合う方向に加圧し、前記端面と前記溶着面とを密着させる、請求項７に記載の遠心送風機の製造方法。

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