WO2007040236A1

WO2007040236A1 - ターボファン、空気調和機

Info

Publication number: WO2007040236A1
Application number: PCT/JP2006/319832
Authority: WO
Inventors: Takashi Ikeda; Atsushi Edayoshi; Kazutaka Suzuki; Katsumi Shibayama; Hiroshi Nakashima
Original assignee: Mitsubishi Electric Corporation
Priority date: 2005-10-06
Filing date: 2006-10-04
Publication date: 2007-04-12
Also published as: ES2589903T3; JPWO2007040236A1; EP1933040B1; EP1933040A1; CN100559031C; EP2980414B1; EP2980414A1; ES2800055T3; EP1933040A4; CN101099044A; JP2010216486A; JP5121887B2; JP4559472B2

Abstract

　主板と翼とが熱硬化性樹脂により一体成形されるターボファンにおいて、強度的に信頼性が高く、騒音の低減を図ることができるターボファンを得る。　円盤状の主板２と、主板２の中央部を回転軸方向に突出させて成る空間にモータを設置するためのハブ２ａと、主板２の外周側平板部を基部としハブ２ａの突出方向に立設する複数の翼３と、ハブ２ａに設けられモータを配置する空間に連通する複数のモータ冷却穴５と、を備え、ハブ２ａに放射状に設けた複数のハブ用湯道９ａに熱可塑性樹脂を流入させてハブ２ａを成形すると共に、隣り合うハブ用湯道９ａ間に形成される樹脂合流部Ａを避けるようにモータ冷却穴５を配置する。

Description

明細書

ターボファン、空気調和機

技術分野

[0001] この発明は、熱可塑性榭脂にて成形されるターボファン及びターボファンを搭載した空気調和機に関するものである。

背景技術

[0002] 従来の熱可塑性榭脂にて成形されるターボファンは、注入した榭脂の湯道で構成されるリブによってターボファンの剛性を確保することで、肉厚を薄くして軽量ィ匕を図るものがあった (例えば、特許文献 1参照)。

また、翼と主板の交差部に凹所を設けることで材料を低減し、コスト低減を図るものもあった (例えば、特許文献 2参照)。

また、複数の翼の断面形状をシユラウドから主板へ向け徐々に肉厚が厚く拡大される相似形状とし、各翼の隣接距離をシユラウドから主板へ向け徐々に狭くすることで、ターボファンの吹出口にてシュラウドから主板で吹出流れの放出渦に時間差を生じさせ、騒音共振等を防止し低騒音化を図るものもあった (例えば、特許文献 3参照)。また、羽根を中空で翼厚の大きな翼形として、成形時の冷却硬化時間の短縮と冷却硬化時の変形歪み防止し、且つ、プラスチック材料の削減を図るものもあった (例えば、特許文献 4参照)。

[0003] 特許文献 1 :特許第 3131625号公報 (第 3、 4頁、図 1、図 3)

特許文献 2 :実開平 4 116698号公報 (第 1頁、図 1)

特許文献 3 :特許第 3544325号公報 (第 7〜9頁、図 5、図 6)

特許文献 4:実開平 4 116699号公報 (第 1頁、図 1)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 従来の特許文献 1によるターボファンでは、主板の薄肉化のための補強と榭脂の湯道を兼ねて成形性を向上するリブを設けているのであるが、成形時にリブ力も流れ出た榭脂が合流する榭脂合流部の強度は弱くなる。即ち、隣り合うリブからほぼ同じ距離のところが榭脂合流部となり、この部分で強度が弱い。この従来装置では、ブレードの先端部の近傍を通り径方向に伸びるブレード先端側リブと、ブレードの後端部の近傍を通り径方向に伸びるブレード後端側リブと、ブレード先端側リブとブレード後端側リブとを連結する連結リブと、ブレード補強リブを設け、これらのリブに対して 1つの榭脂注入口力も榭脂を注入する構成である。

榭脂注入口カゝら注入された榭脂が各リブに流れる際、ブレード先端側リブ及びブレード後端側リブでは回転中心側と外周側の径方向で 2方向に流れ、連結リブでは径方向成分と周方向成分とを有する方向に流れ、ブレード補強リブでは連結リブと反対の方向に流れる。即ち、 1つの注入口から注入された榭脂は、径方向に伸びる複数のリブを流れ、このリブ力流れ出た榭脂が互いに当接して榭脂合流部を形成することになる。榭脂合流部は、隣接する榭脂注入ロカゝら流れ出た榭脂との間にも形成されるため、ターボファン全体として榭脂合流部が数多くできてしまい、ターボファンの強度の向上に限界があった。また、通常、回転軸近くの主板の凸部に複数のモータ冷却用の穴が設けられるのであるが、榭脂合流部が強度の低い開口部であるモータ冷却穴を通る場合には、さらに強度が低くなつてしまう。例えば、輸送時などにターボファンに対して回転軸に平行な方向の衝撃が付加されるとモータ冷却穴やその周辺の榭脂合流部で亀裂を生じ、この強度の低い部分が連結していると、生じた亀裂が広がるという問題点があった。また、この湯道の構成では榭脂合流部がファンの外周端にまで伸びる部分もあり、榭脂合流部で生じた亀裂が外周端にまで伸びて破断しやすぐ製品品質が低下するという問題点があった。

[0005] また、翼と主板の交差部に凹所を設けた特許文献 2に示された構成では、ターボフアンが回転する際に主板表面に沿った流れが生じ、この主板表面の流れが凹所の上流側端のコーナ Rを離脱後、下流側端のコーナ Rに衝突し、圧力変動より異音を発生するという問題点があった。

[0006] また、特許文献 3に示されたターボファンでは、翼が中空構造ではなぐさらに翼の各所で大幅に厚さの差があるので、成形時に翼各所で温度差が生じてしまう。このため、湯回りムラによって空洞発生や肉厚の局所的な薄肉ィ匕 (以下、ヒケと称する）が発生し、成形性が悪ィ匕するという問題点があった。また、翼全体が榭脂で形成されるので、中空形状の翼と比較すると多くの榭脂が必要でありファン重量及びコストが高くなる。さらに、これにつれて搭載される空気調和機も重くなり、作業者の運搬性が悪いという問題点があった。

[0007] また、特許文献 4に掲載された遠心ファンは、翼厚の大きい中空羽根としているが、翼厚が厚すぎるとファンの空気の通過面積が縮小するため、通過風速の増加により騒音が大きくなる可能性がある。また、回転軸に垂直な翼断面がすべて同じであり、射出成形する際の成形型から翼を抜く場合に抜き勾配がなぐ樹脂が成形型に着いて割れてしまう恐れがあるという問題点があった。

[0008] この発明は上述のような問題点を解消するためになされたもので、熱可塑性榭脂にて成形するターボファンの成形性の向上と強度向上を図ることで、運搬時などの破断を防止でき、信頼性の高!ヽターボファン及びターボファンを搭載した空気調和機を得ることを目的とする。

また、低騒音化を図ることのできるターボファン及びターボファンを搭載した空気調和機を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

[0009] この発明に係るターボファンは、円盤状の主板と、前記主板の中央部を回転軸方向に突出させて成る凸状のハブと、前記主板の外周側平板部を基部とし前記ハブの突出方向に立設する複数の翼と、前記ハブに複数設けられ、前記ハブが囲む凸状の空間に配置されるモータを冷却するモータ冷却穴と、前記ハブに放射状に設けられ成形時に熱可塑性榭脂を流入させることで前記ハブを形成する複数のハブ用湯道と、前記成形時に隣り合う前記ハブ用湯道から流れ出た前記熱可塑性榭脂が当接して形成される榭脂合流部と、を備え、前記モータ冷却穴は前記榭脂合流部を避けるように配置されたことを特徴とするものである。

発明の効果

[0010] この発明によれば、榭脂合流部がモータ冷却穴に連結しないので、衝撃に対してファンが破断するのを防ぐことができる。このため強度を向上でき、信頼性の高いターボファンが得られる効果がある。

図面の簡単な説明 [図 1]この発明の実施の形態 1に係るターボファンを示す平面図（図 1 (a) )、及び側面から見た説明図（図 1 (b) )である。

圆 2]この発明の実施の形態 1に係るターボファンを示す斜視図である。

圆 3]この発明の実施の形態 1に係るターボファンを示す説明図である。

圆 4]この発明の実施の形態 1に係るターボファンを拡大して示す説明図である。圆 5]この発明の実施の形態 1に係り、図 4の HI— H2線断面を示す説明図である。

[図 6]この発明の実施の形態 1に係り、図 1 (b)の O— Ol— 02— 03での断面を拡大して示す説明図である。

[図 7]この発明の実施の形態 1に係り、ファンの成形工程を示すフローチャートである

[図 8]この発明の実施の形態 1に係り、ハブ用湯道 9aの最大肉厚 tlと主板 2の他の部分の最小肉厚 toとの比率 tlZtOに対する成形時間（榭脂注入力冷却し取出しまでの時間）を示すグラフである。

[図 9]この発明の実施の形態 1に係り、翼用湯道 9bの最大肉厚 t2と主板 2の他の部分の最小肉厚 tOとの比率 t2ZtOに対する成形時間（榭脂注入力冷却し取出しまでの時間）を示すグラフである。

圆 10]この発明の実施の形態 1に係る翼を示す説明図であり、ファンの翼 1枚を示す側面（図 10 (a) )、図 10 (a)の Z— Z線における横断面（図 10 (b) )を示す。

圆 11]この発明の実施の形態 1に係る翼を示す説明図であり、図 10 (b)の Y—Y線における縦断面を示す。

[図 12]翼の外側と中空内側の立設面を中空内側に回転軸に対して傾斜角度 Θで傾斜させ、傾斜角度 Θを変化させたときのファンの成形時間（sec)と騒音値 (dB)を示すグラフである。

[図 13]この発明の実施の形態 1によるターボファンに係り、他の湯道構成で成形されたターボファンを示す下面図である。

[図 14]この発明の実施の形態 1によるターボファンに係り、さらに他の湯道構成で成形されたターボファンを示す下面図である。

圆 15]この発明の実施の形態 1に係り、別の構成例のターボファンを下面から見た斜視図である。

[図 16]この発明の実施の形態 1に係り、ターボファンの一部を拡大して示す部分斜視図である。

[図 17]この発明の実施の形態 1に係る翼を示す説明図であり、ファンの翼 1枚を示す側面（図 17 (a) )、図 17 (a)の Z— Z線における横断面（図 17 (b) )を示す。

[図 18]この発明の実施の形態 1に係る翼を示す説明図であり、図 17 (b)の Y—Y線における縦断面（図 18 (a) )及び図 18 (a)の一部を拡大して示す説明図（図 18 (b) )である。

[図 19]この発明の実施の形態 1に係り、ターボファンの下面の一部を示す説明図である。

[図 20]この発明の実施の形態 1に係り、中空構造の翼開口部 3bの最大開口幅直径 F に対する翼前方湯道 9baと翼後方湯道 9bbとの高さの差 Atの比と同一風量における騒音値の関係を示したグラフである。

[図 21]この発明の実施の形態 1に係り、設置した部屋力見た空気調和機の斜視図である。

[図 22]この発明の実施の形態 1に係り、空気調和機を示す縦断面図である。

[図 23]この発明の実施の形態 1に係り、空気調和機を示す水平断面図である。

符号の説明

[0012] 1 ターボファン、 2 主板、 2a ハブ、 2b ファン内周側側面、 2c ボス、 2d ハブ上部厚肉部、 3 翼、 5 モータ冷却穴、 8 モータ、 9 湯道、 9a ハブ用湯道、 9b 翼用湯道、 9ba 翼前方湯道、 9bb 翼後方湯道、 9c 連結湯道、 9d 冷却穴用湯道、 10 榭脂注入口、 12 空気調和機本体、 15 熱交換器、 A 榭脂合流部、 B 成形時の榭脂流動方向、 C 翼開口部近傍での気流、 D ファン回転方向、 El, E2 気流、 F 翼開口部 3bの最大開口幅（主板面における開口の内接円の直径）、 G ハブ用湯道によりモータ冷却穴へ向け導風される気流、 O 回転中心。

発明を実施するための最良の形態

[0013] 実施の形態 1.

以下、この発明の実施の形態 1に係るターボファン (以下、単にファンと称する）を図に基づいて説明する。

図 1 (a)はこの実施の形態に係るファンをシユラウド側から見た平面図で、一部シュラウドを切り欠いて翼を示す。図 1 (b)は図 1 (a)の側面力みた説明図であり、図に向かって左半分は側面、右半分は図 1 (a)の O— Ol— 02— 03での縦断面を示す。また、図 2はこの実施の形態に係るファンの下面、即ちシュラウドと反対側力も見た斜視図である。

[0014] 図 1及び図 2に示すように、ファン 1は円盤状の主板 2で構成され、主板 2の中央部は回転軸方向に突出した凸形状を成し、凸部で囲まれた空間にモータ（図示せず）が配置される。この凸部をノヽブ 2aと称する。また、ハブ 2aの中心部、即ち主板 2の中心部にはボス 2cが形成され、この部分にモータのシャフトが固定される。モータが設置される部分を主板 2のファン外部側と称し、これとは反対側のファン内部側の外周側平板部には複数枚、例えば 7枚の翼 3が設けられる。主板 2のボス 2cに接続する部分は強度を確保するためにハブ上部厚肉部 2dを設け、ハブ 2aの傾斜面の肉厚 tOより厚肉とする。

[0015] また、翼 3は主板 2の外周側平板部を基部とし、この基部の翼開口部 3bからハブ 2a の突出方向に立設する袋状の中空形状である。基部において、翼内周側端部 3aと翼外周側端部 3cの間に翼開口部 3bが位置し、翼開口部 3bの中心線 3a— 3cと主板 2の半径とは所定角度、例えば 45° 程度の角度で交わるように配設される。そして、図 1 (a)のように複数の翼 3を、回転軸に対して周方向取付ピッチ角度 σ 1、 σ 2、 σ 3 、… σ 7が少なくとも一部異なる不等ピッチとなるように配置する。図 1 (a)では例えば σ 1 = σ 4^ σ d = σ 6 = σ 7^ σ 2= σ 5とし 7こ。

[0016] ファン 1はモータによって駆動され、回転中心 Οを中心に矢印 D方向に回転する。

シュラウド 4は図 1 (b)に示すようにファン 1の外周に設けられ、図 1 (b)における上方力各翼 3に固着されている。

[0017] ハブ 2a近傍にはシユラウド 4と主板 2に挟まれてファン内部風路 6が形成され、モータが配置される側のハブ 2aにはファン外部側風路 7が構成される。ハブ 2aには回転中心 Oの回りに、回転中心 Oからほぼ等距離の位置に複数の開口力もなるモータ冷却穴 5を有し、ファン内部風路 6とファン外部側風路 7を連通する。図 1 (a)においてモータ冷却穴 5は例えば 7個設け、それぞれ 1つの翼内周側端部 3aと回転中心 Oを結ぶ直線 O— 3a上に配設されている。ここで、複数のモータ冷却穴 5の周方向取付ピッチ角度 γ 1、 γ 2、 γ 3、… γ 7も翼 3と同様、少なくとも一部異なる不等ピッチとなるように形成されている。ここではモータ冷却穴 5の周方向取付ピッチ角度 γ 1、 y 2 、 γ 3、… γ 7を、翼 3の周方向取付ピッチ角度 σと同様、例えば γ 1 = γ 4< γ 3 = γ 6 = γ 7 < γ 2 = γ 5とした。

[0018] 主板 2と翼 3は、例えば ABSや ASGなどの熱可塑性榭脂（以下、単に樹脂と記す）にて一体成形される。図 2において、 10は主板 2及び翼 3を成形する時、榭脂を注入するために用いた榭脂注入口の跡であり、主板 2のハブ 2aと平坦部との間の折り曲げ部近傍で、且つ平坦部の翼内周側端部 3a近傍にあり、ここでは、榭脂注入口 10と称する。また、ファンには成形時に樹脂の通り道となる湯道 9が形成され、成形型では榭脂が通り易、ように主板 2の主な部分よりも厚さ方向に大きな空間となって、る部分であるが、完成品であるファンでは湯道 9の榭脂が固まって残り、主板 2の湯道以外の部分の最小肉厚 toよりも肉厚が厚くなつている。

[0019] 湯道 9の 1つは成形時にハブを形成するハブ用湯道 9aである。このハブ用湯道 9a は、例えばノヽブ 2aに放射状に 7本設けられており、榭脂注入口 10から回転中心 Oへ向かって伸び、ファン半径方向にモータ冷却穴 5近傍まで他の湯道と交差することなく直線状に延出する。ハブ用湯道 9aはハブ 2aの傾斜面での最小肉厚 tOよりも厚くし、所定肉厚 tl ( >tO)とする。また、ハブ用湯道 9aのファン中心側端部近傍にはモータ冷却穴 5を配置し、他方のハブ用湯道 9aのファン外周側端部近傍には翼 3の翼内周側端部 3aが配置されるように構成する。さらに、直線状のハブ用湯道 9aの幅方向中心線 11はモータ冷却穴 5上を通過するように配置し、翼の内周側端部 3a、榭脂注入部 10、ハブ用湯道 9a、及びモータ冷却穴 5が、回転中心 Oを始点とした径方向に延びる略直線上に位置するようにそれぞれ配設する。この実施の形態では翼 3の周方向の取付ピッチ角度 σを不等ピッチとしたので、モータ冷却穴 5、ハブ用湯道 9a、及び榭脂注入口 10も同様に回転中心 Oに対して不等ピッチで構成される。なお、翼 3の取付ピッチ角度 σが等ピッチの場合には、モータ冷却穴 5、ハブ用湯道 9a、及び榭脂注入口 10の周方向取付ピッチ角度も同様に等ピッチとなる。 [0020] また、中空形状の翼 3の基部である主板 2の外周側平板部には、翼開口部 3bの周囲に翼用湯道 9bを形成する。翼用湯道 9bは成形時に榭脂を流入させることで翼 3を形成する湯道であり、ハブ用湯道 9aと同様、主板 2の外周側平板部の肉厚 tOよりも厚くし、所定肉厚 t2 ( >t0)とする。連結湯道 9cはハブ用湯道 9aと翼用湯道 9bとを連結する湯道である。連結湯道 9cは、例えばノヽブ用湯道 9aと同様の肉厚 tlで構成し、幅はハブ用湯道 9a及び翼用湯道 9bよりも小さい湯道とする。

[0021] ファン 1が D方向に回転すると、シュラウド 4によって周囲の空気が翼 3へ誘導されてシュラウド 4の内側に吸込まれ、ファン内部風路 6を通って図 2の矢印 E1に示すようにファン外周の翼 3の間から吹出す。この時、ファン内部風路 6はモータが取り付けられるファン外部風路 7に比べて負圧となる。そこで、図 1 (b)、図 2に示すように、ファン内部風路 6とファン外部風路 7間を連通するモータ冷却穴 5を通って、ファン 1から吹出された流れの一部 E2がハブ 2aとの摩擦により旋回しながらファン外部風路 7に流れ込む。そして、モータ冷却穴 5を通って負圧のファン内部風路 6へ流れる。ハブ 2aに囲まれたファン外部風路 7側にはボス 2cでファン 1と固定されてモータが配設されており、気流 E2によってモータは冷却される。

[0022] このような構成のターボファンを榭脂で一体成形する際、ファン形状の空間を有する成形型に、複数の榭脂注入口 10から榭脂を注入する。榭脂注入口 10から注入された榭脂は、肉厚が厚い部分である湯道 9に導かれ、ファン全体に流れて主板 2及び翼 3は一体に形成される。図 3はファンを下面から見た説明図である。ハブ用湯道 9aは中心側端部 9alからファン外周側端部 9a2間に設けられた湯道であり、モータ冷却穴 5がファン中心側端部 9alの近傍に配置され、翼内周側端部 3aがファン外周側端部 9a2の近傍に配置される。

榭脂の一部はハブ用湯道 9aを流動したのち、主板のハブ 2aに流れてこの部分を形成する。また、他の一部は連結湯道 9cから翼用湯道 9bに流れ、翼 3及び翼 3周辺の主板 2に流れてこの部分を形成する。このときの樹脂の流れを図 3の矢印 Bに示す。それぞれの湯道 9を通って矢印 Bのように榭脂が成形型に流れ出し、隣り合う湯道 9 力も流れ出た榭脂は、湯道 9からほぼ等距離の榭脂合流部で当接して合流する。この榭脂合流部を点線 Aで示す。 [0023] 榭脂注入口 10から注入されてハブ用湯道 9aに導かれる榭脂は、径方向に回転中心 Oに向力つて一方向にスムーズに流れる。さらにハブ用湯道 9aを流れる榭脂は隣り合うハブ用湯道 9aに向力つて流れて、隣り合うハブ用湯道 9aの間に榭脂合流部 A が形成される。モータ冷却穴 5は榭脂合流部 Aを避けるように配置されて、るので、モータ冷却穴 5の近傍にできる榭脂合流部 Aは、モータ冷却穴 5に連結して形成されるのではなぐ隣り合うモータ冷却穴 5の間に形成される。

衝撃に対し強度が低い開口であるモータ冷却穴 5に榭脂合流部 Aが連結して、ないので、モータ冷却穴 5と榭脂合流部 Aに接続した亀裂が生じるのを防止でき、成形されたファン 1の強度を向上することができる。従って、輸送時などにファン 1の回転軸方向、例えば図 1 (b)の上下方向に衝撃が付加されモータ冷却穴 5の周辺に万一亀裂を生じても、生じた亀裂が主板 2の径方向に伸びるのを防止できる。このことで、ファン 1が破断してしまうのを防止でき、ファン 1の衝撃に対する信頼性を向上できる。特に、この実施の形態では、ハブ用湯道 9aの延長線上にモータ冷却穴 5を設けることで、確実にモータ冷却穴 5の近くに榭脂合流部 Aが形成されるのを避けることができる。

[0024] また、湯道 9が複雑に分岐した構成ではなぐ榭脂注入口 10でノヽブ用湯道 9aと連結湯道 9cの 2方向に分岐し、連結湯道 9cと翼用湯道 9bの接続部で 2方向の翼用湯道 9bに分岐する。前述のように榭脂合流部 Aでは強度が弱いので、形成される榭脂合流部 Aの数や長さを極力少なくまた短くするのが好ましい。この実施の形態による湯道 9の構成では、 1つの榭脂注入口 10から注入される榭脂同士で榭脂合流部 Aを形成することはなぐ隣り合う榭脂注入口 10から注入される榭脂と当接する部分で榭脂合流部 Aが形成される。このため、全体として榭脂合流部 Aの数を少なくできる。このように、湯道 9を比較的単純に構成しており、榭脂が湯道 9に沿って流れやすくなり、ヒケの発生を低減して成形性を向上できる。

[0025] さらに、この実施の形態に係るファンでは、榭脂合流部 Aは点線で示すように、一端はボス 2cに当接し、隣り合うモータ冷却穴 5の間を通って径方向に伸び、他端は翼 3 の中央に当接している。従来のように榭脂合流部 Aがそのまま外周端に伸びる構成では、榭脂合流部 Aに沿って亀裂が生じた場合に、亀裂はファン 1の外周端まで伸び、分割切断される可能性もあった。これに対し、この実施の形態では主板 2に形成される榭脂合流部 Aの外周側端部が翼用湯道 9bに当接するように構成される。このため、主板 2に形成される榭脂合流部 Aを短くでき、強度の弱い個所を短くできることで、強度的に信頼性の高いファン 1が得られる。また、輸送時などに、榭脂合流部 A 付近に亀裂を生じ、万一榭脂合流部 Aに沿って亀裂が拡大したとしても、榭脂合流部 Aの外周側端部が肉厚の厚い翼用湯道 9bに当接しているので、この部分で亀裂が止まる。さらには翼用湯道 9bで亀裂が止まらなカゝつた場合、翼用湯道 9bに接続して軸方向に高さを有する翼 3全体が強度部材になる。このため、ファン 1が完全に分割切断されてしまうのを防止でき、衝撃に対する信頼性を向上できる。

[0026] 榭脂合流部 Aと湯道 9の構成について、以下にさらに詳しく述べる。翼 3の枚数'形状'半径に対する角度、湯道 9の形状'構成、榭脂注入口 10の位置、モータ冷却穴 5 の形状'位置などを、上記のように、榭脂合流部 Aの一端をボス 2cに当接し、隣り合うモータ冷却穴 5の間を通って径方向に伸び、他端は翼 3の中央に当接するように構成すれば、衝撃に対して信頼性の高いファン 1が得られる。

図 4は図 3の一部を拡大して示す説明図、図 5は図 4の HI— H2線断面図を示す説明図である。榭脂注入口 10は、例えばノ、ブ用湯道 9aの連結湯道 9cに近い位置に設けられており、ここで、例えば 2つの隣り合う榭脂注入口 10m、 10ηについて述ベる。榭脂注入口 10mはハブ用湯道 9am、翼用湯道 9bm、連結湯道 9cmに接続し、ここ力ゝら榭脂を注入して翼 3m及びこの周辺の主板 2を成形する。一方、榭脂注入口 10ηはハブ用湯道 9an、翼用湯道 9bn、連結湯道 9cnに接続し、ここ力ゝら榭脂を注入して翼 3n及びこの周辺の主板 2を成形する。主板 2に立設する翼 3の肉厚は所定肉厚 t3 ( >t0)とし、翼 3の全体でほぼ均等とする。

[0027] 翼 3mは翼 3nよりもファン回転方向（矢印 D方向）の前方に位置するとした場合、 2 つの翼 3m、 3nの間にできる榭脂合流部 Aがファン外周端に接続しな、ようにするには、領域 Lの部分を形成する榭脂を榭脂注入口 10ηから注入された榭脂で成形するように構成すればよい。特に、翼 3mの翼外周側端部の平板部 3cmt付近を形成する榭脂を榭脂注入口 10mで注入された榭脂ではなく榭脂注入口 10ηで注入された榭脂とすれば、ハブ用湯道 9an、 9am間に形成される榭脂合流部 Aは確実に翼 3mに当接する。そのためには、翼外周側端部の平板部 3cmtに流れてくる樹脂の流路長さにおいて、榭脂注入口 10mからの距離よりも榭脂注入口 10ηからの距離の方が短くなるように、湯道 9を構成すればよい。

[0028] 具体的には、翼 3の枚数'形状、湯道 9の形状'構成、榭脂注入口 10の位置、モータ冷却穴 5の形状'位置、榭脂注入速度などを設定して、例えばシミュレーションすることで、成形する際にファンのどの部分に榭脂合流部 Aができるかを検討できる。そして、シミュレーションで得られた榭脂合流部 Aが、一端はボス 2cに当接し、隣合うモータ冷却穴 5間のハブ 2aを通り、他端は翼用湯道 9bに当接するように構成すればよい

[0029] 上記のように、円盤状の主板 2と、主板 2の中央部を回転軸方向に突出させて成る凸状のハブ 2aと、主板 2の外周側平板部を基部としノ、ブ 2aの突出方向に立設する複数の翼 3と、ハブ 2aに複数設けられ、ハブ 2aが囲む凸状の空間に配置されるモータを冷却するモータ冷却穴 5と、ハブ 2aに放射状に設けられ成形時に榭脂を流入させることでハブ 2aを形成する複数のハブ用湯道 9aと、成形時に隣り合うハブ用湯道 9aから流れ出た榭脂が当接して形成される榭脂合流部 Aと、を備え、モータ冷却穴 5 は榭脂合流部 Aを避けるように配置されたことにより、衝撃に対して信頼性の高いターボファンが得られる効果がある。

[0030] また、ハブ 2aに複数設けられるモータ冷却穴 5は、ハブ用湯道 9aを回転中心 O側へ延長した部分に配置されたことで、衝撃に対し強度が低いモータ冷却穴 5と榭脂合流部 Aとが連結することが確実にな、ように構成でき、衝撃に対する信頼性の高、ファンが得られる。

[0031] また、ハブ用湯道 9aを回転中心 Oの回りに放射状に直線で形成したことで、回転中心周辺のボス 2cまで榭脂を流れやすくでき、成形性を向上できる。

[0032] また、榭脂の通り道となる湯道 9を、ハブ用湯道 9aと翼用湯道 9bに分離して形成し、この湯道 9a、 9bを連結する連結湯道 9cを設け、さらに湯道 9a、 9b、 9cのいずれか 1箇所に設けた榭脂注入口 10から榭脂を注入する構成である。即ち、ハブ用湯道 9a と翼用湯道 9bに流入する榭脂の少なくとも一方は連結湯道 9cを介して流れること〖こなる。このため、連結湯道 9cの幅や肉厚の設定に応じて、ハブ用湯道 9aに流れる榭脂の量と翼用湯道 9bに流れる榭脂の量のバランスを調整できる。このハブ用湯道 9a と翼用湯道 9bに流れる榭脂の注入量をうまく調整することで、湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止しでき、強度悪ィ匕を防止できる。

この実施の形態では、榭脂注入口 10をノヽブ用湯道 9aに直接設けている力翼用湯道 9bに榭脂注入口 10を設けてもよい。また、連結湯道 9cに設けてもよい。連結湯道 9cに榭脂注入口 10を設ける場合には、榭脂注入口 10とハブ用湯道 9aの間の湯道の肉厚や幅と、榭脂注入口 10と翼用湯道 9bの間の湯道の肉厚や幅とを必要とする榭脂の流量に応じて差をつけることにより、榭脂の量のノ《ランスを調整できる。

[0033] また、翼 3を中空形状とし、開口 3bの周囲に翼用湯道 9bを設けたので、中空形状によって軽量化できると共に、翼 3を成形する際に樹脂が成形型全体に回りやすくなることで翼 3の薄肉ィ匕も可能となり、さらに軽量ィ匕できる。軽量ィ匕によりファン 1の回転中心に対しファン外周部での重量が軽量ィ匕されることから、回転時の遠心力が軽減され翼 3の基部である主板付け根に付加される応力が低減される。この結果、ファン 1 の強度向上が可能であり、回転時の破損を防止できる。また、翼用湯道 9bの部分は榭脂として成形体に残るので、応力集中する翼 3と主板 2の接合部の肉厚が翼用湯道 9bによって増加できる。このように、翼用湯道 9bによって榭脂流動性を向上して成形性を向上でき、且つターボファンの強度を向上できる。

[0034] また、上記のように、ハブ 2aに放射状に複数設けられ、成形時に榭脂を流入してハブ 2aを形成するハブ用湯道 9aと、翼 3各々の基部の周囲に設けられ、成形時に榭脂を流入して翼 3を形成する翼用湯道 9bと、ハブ用湯道 9a各々とその近くに位置する翼用湯道 9bを連結する連結湯道 9cと、を備えたことで、湯道 9が、回転中心側から径方向に主板 2の外周まで連結して形成される。このため、榭脂注入口 10から注入された榭脂の主な流動方向において、回転中心に向力ぅ榭脂と外周側に向力ぅ榭脂とに分かれた後は、逆方向に流れることなぐ湯道 9を流れながら周辺の主板 2に流れていく。

このように、榭脂の流れ方向が比較的単純になるので、榭脂合流部 Aが形成される部分を明確に予測できる。また、スムーズに榭脂を流すことができ、成形性を向上でき信頼性の高いファン 1が得られる効果がある。さらに、榭脂合流部 Aの距離を短くでき、ターボファンの強度悪ィ匕を防止できる。

[0035] また、従来のように一つの榭脂注入口カゝら注入した榭脂によっても榭脂合流部が形成される構成に比べ、この実施の形態では榭脂合流部 Aの数を少なくでき型設計が簡易化できるとともに、湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止できる。

[0036] 図 6は図 1 (b)の一部を拡大して示す説明図である。図に示すように、この実施の形態に係るファンでは、ファン外部風路 7のハブ 2aを構成する壁面には、肉厚 tlであるハブ用湯道 9aが肉厚 tOであるハブ 2aから、ファン外部風路 7側へ肉厚差 (tl tO) だけ突出している。そして、ハブ用湯道 9aの回転中心側の延長線上にモータ冷却穴 5が配置されている。このため、ハブ用湯道 9aが導風板として働き、モータ冷却穴 5 へ向力気流 Gを誘起する。ハブ用湯道 9aが気流 Gに対して導風板となることで、ハブ 2aで囲まれた部分に配設されるモータの表面に流れる空気流を増加させ、モータの冷却を促進する。通常、モータの温度上昇に対し、ある温度以上になるとモータへの通電を停止するという温度保護制御がなされているが、モータの冷却を促進することで温度保護制御が実行されることなく効率よく運転できる。さらにモータが高温になること〖こよるモータの破損ち防止でさる。

[0037] このように、ハブ用湯道 9aは、ハブ 2aの主板 2の面力もモータ配置側であるファン外部風路 7側に突出していることにより、モータの表面に流れる空気流を増加してモータの冷却を促進でき、信頼性の高!、ターボファンが得られる効果がある。

[0038] また、この実施の形態に係るファンの形状は、翼 3と翼用湯道 9bとハブ用湯道 9aと連結湯道 9cとモータ冷却穴 5で構成した組を回転軸 Oを中心として放射状に複数組設けている。即ち、一つの翼 3に対して、榭脂注入口 10、ハブ用湯道 9a、翼用湯道 9 b、連結湯道 9c、モータ冷却穴 5の配置力ファン 1を構成する全ての翼 3に対してほぼ同等である。従って、複数の榭脂注入口 10からほぼ同量の榭脂を注入すれば、円盤状のファン 1全体にわたって同様の方向に榭脂が流れて同様の成形条件で成形できる。このため、成形によって完成したファンは、全体として湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止でき、強度的に信頼性の高いターボファンが得られる効果がある。また、例えば周方向ピッチを変化させたりしたことで、翼 3と翼用湯道 9bとハブ用湯道 9aと連結湯道 9cとモータ冷却穴 5で構成した組ごとに必要な榭脂の量が異なる場合には、その量に応じて榭脂注入口 10から注入する榭脂の量を変化させれば、同様の成形条件で成形でき、上記と同様の効果を奏する。

[0039] また、モータ冷却穴 5とハブ用湯道 9aを同数設けたことで、モータ冷却穴 5に対する翼 3の配置関係を、ファン 1を構成するモータ冷却穴 5に対してほぼ同様にできる。このため、ファン外部風路 7からファン内部風路 6へモータ冷却穴 5を通り流出する乱れた流れ E2が、そのモータ冷却穴 5に最も近いハブ用湯道 9aと連結している翼用湯道 9bで形成される翼 3の後方に流れていく。即ち、モータ冷却穴 5から流出する乱れた流れ E2のそれぞれは、翼 3と翼 3の間に流れ、互いに直接衝突することがないので、圧力変動を大きく受けることなぐ低騒音化可能なターボファンが得られる。なお、ここでは、モータ冷却穴 5とハブ用湯道 9aを同数設けている力モータ冷却穴 5の数がハブ用湯道 9aより少なくてもよい。例えば全てのハブ用湯道 9aの回転中心 O側にモーター冷却穴 5を設けていなくてもよい。モータ冷却穴 5をノヽブ 2aの榭脂合流部 Aを避ける位置で、かつ回転中心 Oに対して均等な位置に設けることで、強度的に信頼性が高ぐ且つ、ある程度均等な成形条件で成形でき、全体として湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止できるターボファンが得られる。もちろん、モータ冷却穴 5とハブ用湯道 9aを同数設けたことで、さらに均等な成形条件で成形できることにより、信頼性の高いターボファンが得られる。

[0040] また、このファンの形状は図 1に示したように、翼 3と翼用湯道 9bとハブ用湯道 9aと連結湯道 9cとモータ冷却穴 5で構成した組を回転軸 Oを中心として放射状に複数組設け、隣り合う組との成す角度のうち少なくとも 1つの角度を他の角度と異なるように構成している。これにより、モータ冷却穴 5から外部へ放出される乱れ E2及び翼 3から吹出される流れ E1が周期性を持つことを防ぐ。このためファンの回転数に起因する騒音を防止でき、聴感上静粛が保たれる。

[0041] このように、翼 3と翼用湯道 9bとハブ用湯道 9aと連結湯道 9cとモータ冷却穴 5で構成した組を回転軸を中心として放射状に複数組設けたことにより、一つの翼 3に対して、榭脂注入口 10、ハブ用湯道 9a、翼用湯道 9b、モータ冷却穴 5の配置がほぼ同等であるので、成形条件が同等にでき、湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止でき、強度的に信頼性の高いターボファンが得られる。

また、翼 3と翼用湯道 9bとハブ用湯道 9aと連結湯道 9cとモータ冷却穴 5で構成した組において、隣り合う組との成す角度のうち少なくとも 1つの角度を他の角度と異なるように構成したことにより、騒音を低減できる効果が得られる。

[0042] また、モータ冷却穴 5をノヽブ用湯道 9aと同じ数だけ設ければ、モータ冷却穴 5と翼 3 の配置関係を同等にでき、ファン外部風路 7からファン内部風路 6へモータ冷却穴 5 を通って流出する流れ E2を、スムーズに翼間を通って外部に流すことができ、騒音を低減でき、さらに成形性力いという効果を奏する。

[0043] ここで、図 7に基づいてファンの成形工程について説明する。図 7はファンの成形ェ程を示すフローチャートである。図 1〜図 6に示す形状のファン 1を成形する成形型を固定し (ST1)、熱可塑性榭脂を榭脂注入口 10から注入する（ST2)。注入された榭脂は、ハブ用湯道 9a、連結湯道 9c、翼用湯道 9bを流れ、さらに湯道 9から主板 2や翼 3に広がって流れる。榭脂はほぼ数 msecでファン全体に充填される。次に冷却して熱可塑性榭脂を硬化させ (ST3)、完全に硬化した後、離型して成形したファン 1を取り出す (ST4)。この後、ファン 1の吸込み側にシュラウド 4を固着する（ST5)。さらにこの後モータのシャフトを取り付けるなどの工程に進む。

[0044] 次にファン 1を構成する榭脂の各部の肉厚について説明する。

図 5、図 6に示すように、主板 2の湯道 9を除く部分の最小肉厚を tO、ハブ用湯道 9a の肉厚を tl、中空形状の翼開口部 3bの周囲に形成した翼用湯道 9bの肉厚を t2、中空形状の翼 3の肉厚を t3とする。少なくとも肉厚 tl、 t2、 t3を肉厚 tOよりも厚くする。湯道 9は、成形時の誤差や角部分が Rを有する形状になったりする場合もあるが、肉厚が最大の部分を湯道 9の肉厚とする。また、湯道 9の肉厚は図に示すように主板 2 の肉厚と主板面力突出した部分を含んだ部分とする。

図 8はハブ用湯道 9aの肉厚 tlと主板 2の湯道以外の部分の最小肉厚 tOの比率 tl ZtOに対する成形時間を示すグラフであり、横軸に tlZtO、縦軸に成形時間（sec) を示す。ここで、形成時間とは図 7に示すフローチャートにおける ST2〜ST4にかかつた時間を示し、榭脂注入から冷却後、取り出しまでの時間である。 [0045] 図 8のグラフに示すように、 tlZtOが 1. 0以下、即ちハブ用湯道 9aの肉厚 tlが主板 2の湯道以外の部分の最小肉厚 tOと同等以下の場合には、湯道 9aの方が薄肉で榭脂の回りが悪ぐ樹脂が成形型全体に回るのに時間が力かり成形時間が増カロしてしまう。また、 tl/tOが 2. 0より大きぐ即ちハブ用湯道 9aの肉厚 tlを主板 2の湯道以外の部分の最小肉厚 tOの 2倍よりも厚くした場合には、榭脂の冷却に時間がかかり取出しまでの時間が長くなる。その結果、 1. l≤tlZtO≤2の範囲であれば、少なくとも同一肉厚 (tlZtO= l. 0)の場合に比べて成形時間を短縮することができる。成形時間を短縮することで、生産量を増加でき、さらに成形機で力かる電気代の低減も可能となり、省エネルギー化を図ることができる。

[0046] 図 9は翼用湯道 9bの肉厚 t2と主板 2の湯道以外の部分の最小肉厚 tOの比率 t2Z tOに対する成形時間を示すグラフであり、横軸に t2ZtO、縦軸に成形時間（sec)を示す。ここで、形成時間とは図 7に示すフローチャートにおける ST2〜ST4にかかつた時間を示し、榭脂注入から冷却後、取り出しまでの時間である。

図 9のグラフに示すように、 t2ZtOが 1. 0以下、即ち翼用湯道 9bの肉厚 t2が主板 2 の湯道以外の部分の最小肉厚 tOと同等以下の場合には、湯道 9bの方が薄肉で榭脂の回りが悪ぐ樹脂が成形型全体に回るのに時間が力かり成形時間が増カロしてしまう。また、 t2ZtOが 2. 0より大きぐ即ち翼用湯道 9bの肉厚 t2を主板 2の湯道以外の部分の最小肉厚 tOの 2倍よりも厚くした場合には、榭脂の冷却に時間が力かり取り出しまでの時間が長くなる。その結果、 1. l≤t2ZtO≤2の範囲であれば、少なくとも同一肉厚 (t2ZtO= l. 0)の場合に比べて成形時間を短縮することができる。成形時間を短縮することで、生産量を増加でき、さらに成形機で力かる電気代の低減も可能となり、省エネルギー化を図ることができる。

[0047] 従って、ハブ用湯道 9aの肉厚 tlと主板 2の湯道 9を除く部分の最小肉厚 tOとの比率 tlZtOを 1. l≤tlZtO≤2の範囲とすれば、同一肉厚（tlZtO = l)で構成した場合に比べ、成形時間を短縮できる効果がある。また、翼用湯道 9bの肉厚 t2と主板 2の湯道 9を除く部分の最小肉厚 tOとの比率 t2ZtOを 1. l≤t2ZtO≤2の範囲とすれば、同一肉厚 (t2ZtO= l)で構成した場合に比べ、成形時間が短縮できる効果がある。特に、湯道 9の肉厚 tl、 t2を主板 2の最小肉厚 tOの 2倍以下として湯道 9の肉厚に上限を設けることで、成形時間を短くできると共に、榭脂の量を少なくできファン 1の軽量ィ匕及びコストダウンも図ることができる。

ここでは、ハブ用湯道 9aの肉厚 tlと翼用湯道 9bの肉厚 t2について別々に記載したが、どちらか一方を満足するように構成にしてもいいし、共に満足する構成としてもよい。共に満足する構成にすれば、成形時間を多く短縮でき、効果的である。

[0048] このように、ハブ用湯道 9aの肉厚及び翼用湯道 9bの肉厚のうちの少なくとも一方の肉厚を tとし、主板 2の湯道 9を除く部分の最小の肉厚を tOとしたとき、比率 tZtOを 1

. i≤tZto≤2の範囲とすれば、同一の肉厚 (tZto= i)で構成した場合に比べ、成形時間が短縮できる効果がある。

[0049] 以下、翼 3の形状について記述する。

1枚の翼 3の構成を図 10及び図 11に示す。図 10及び図 11はこの実施の形態に係る翼 3を示す説明図であり、図 10 (a)は翼 1枚の側面、図 10 (b)は図 10 (a)の Z— Z 線における横断面を示し、図 11は図 10 (b)の Y—Y線における縦断面を示す。図 10 (a)に示すように、翼中空部 3dの翼内周側中空部 3dc、翼外周側中空部 3dd は回転軸に平行な直線 Xに対し、任意角度 Θ 1、 Θ 2で主板 2に設けられた翼開口部 3bを基部として翼吸込側端部 3eに向力つて中空形状の内側に傾斜する構成である。翼 3の肉厚はほぼ均等としているので、翼内周側端部 3aと翼外周側端部 3cも回転軸に平行な直線 Xに対して任意角度 0 1、 Θ 2で翼開口部 3bから翼吸込側端部 3e に向力つて中空形状の内側に傾斜している。

また、図 11に示すように、翼 3の回転方向 Dに対して翼前方中空部 3daと翼 3の反回転方向側面の翼後方中空部 3dbは回転軸に平行な直線 Xに対し、任意角度 Θ 3、 Θ 4で翼開口部 3bから翼吸込側端部 3eに向力つて中空形状の内側に傾斜する構成である。翼 3の肉厚はほぼ均等としているので、翼前方側部 3fと翼後方側部 3gも回転軸に平行な直線 Xに対して任意角度 Θ 3、 Θ 4で翼開口部 3bから翼吸込側端部 3eに向力つて中空形状の内側に傾斜している。

[0050] 即ち、翼 3及び翼中空部 3dが主板 2からシュラウド 4に向けて、所定角度 0 1、 0 2、

Θ 3、 Θ 4で中空内側に傾斜した勾配を有する先細り形状で構成している。このため、成形型をファン成形体から回転軸方向に抜く際に、傾斜によってスムーズに榭脂と成形型とを離型することができ、翼 3が成形型に付着して翼 3が破損するのを防止でき、成形性を向上できる。榭脂の冷却硬化終了時には成形型は、中空形状の翼 3の外側の立設面 3a、 3c、 3f、 3gでファン成形体に密着していると共に、中空内側の立設面 3dc、 3dd、 3da、 3dbでファン成形体に密着している。ここでは外側と中空内側のどちらの立設面も基部から立設方向に向力つて先細り形状としている。このため、翼 3の外側で容易に離型できると共に翼 3の中空内側で容易に離型できる。

これにカ卩えて、翼 3を中空形状としたことで、中空形状ではないものと比較して軽量化できる。また、翼 3の肉厚が不均等の場合には、榭脂の冷却硬化時間ムラによる成形不具合が発生し、成形性が悪いという問題があつたが、翼 3の肉厚を略均等としたので、榭脂の冷却硬化時間をほぼ均等にでき、成形不具合を防止でき、成形性を向上できる。

[0051] このように、円盤状の主板 2と、主板 2の中央部を回転軸方向に突出させて成る凸状のハブ 2aと、主板 2の外周側平板部を基部としノヽブ 2aの突出方向に立設すると共に基部に開口 3bを有する中空形状の複数の翼 3と、を備え、中空形状の翼 3の外側の立設面 3a、 3g、 3c、 3fと中空内側の立設面 3da、 3db、 3dc、 3ddを中空内側に傾斜させ、翼 3の外側と中空内側を基部力先細り形状としたことにより、成形型を容易に離型でき、成形型に翼 3が付着することによる翼 3の破損を防止できる。

さらに、翼 3の肉厚をほぼ均等としたことにより、榭脂の冷却硬化時間を均等にでき、成形性がよいターボファンが得られる。

さらにまた、翼 3を中空形状としたので、ファン 1全体を軽量ィ匕できる。

[0052] 図 12は、翼内周側端部 3aの回転軸に対する角度 θ 1と、翼外周側端部 3cの回転軸に対する角度 Θ 2と、翼翼前方中空部 3daの回転軸に対する傾斜角度 Θ 3と、翼後方中空部 3dbの回転軸に対する傾斜角度 Θ 4の全てを同一の角度 Θで傾斜させ、傾斜角度 Θを変化させたときのファンの成形時間（sec)と騒音値 (dB)を示すグラフであり、横軸に傾斜角度 Θ、縦軸に成形時間 (sec)と騒音値 (dB)を示す。この騒音値 (dB)はファンから 2m直下に離れた地点で計測したものである。また、成形時間は、図 7に示す成形工程を示すフローチャートでは ST2〜ST4の時間である。

[0053] 図 12に示すグラフに基づいて成形時間について説明する。傾斜角度 θ < 0° の場合、翼 3は主板 2側力シュラウド 4側に向かって広がった形状になるので、成形型が離型できず不可能な構成となる。 0 =0° の場合、即ち回転軸に対して傾斜していない場合には、翼 3と成形型との摩擦が大きぐゆっくりと離型しないと成形型に翼 3が付着して破損してしまうため、長い成形時間が必要となる。これに対して傾斜角度 Θをつけることで、離型が容易になって離型時間を短縮でき、さらに翼 3の表面積が大きくなつて冷却面積が大きくなるので、冷却時間が短縮化される。このため、傾斜角度 Θをつけることで成形時間を短くできる。傾斜角度 Θは 1° であれば、成形時間は傾斜角度 0° の場合と比較して 1Z2程度になる。従って、傾斜角度 Θは少なくとも 1° 以上であれば、成形時間が短くなつて成形性が高い。

[0054] 次に、図 12に示すグラフに基づいて騒音値について説明する。

傾斜角度 Θと騒音値の関係において、傾斜角度 Θが大きすぎると隣り合う翼 3と翼 3の間の流路が狭くなり、通過風速が上昇することから騒音が増加してしまう。図 12の計測結果によれば、傾斜角度 Θが 3° よりも大きく傾斜させると、騒音が大きくなつている。このため、傾斜角度 0を 1° ≤ Θ≤3° の範囲に構成すれば、良好な騒音値を保持できる。

以上の結果より、傾斜角度 0を 1° ≤ Θ≤3° の範囲とすることで、騒音変化が小さぐ且つ成形性の高いターボファンが得られる。

[0055] このように、中空形状の翼 3の外側の立設面 3a、 3g、 3c、 3fと中空内側の立設面 3 da、 3db、 3dc、 3ddを中空内側に傾斜させ、所定の傾斜角度 Θのそれぞれを 1° ≤ Θ≤3° の範囲としたことにより、騒音変化が小さぐ成形性の高いターボファンが得られる効果がある。

[0056] なお、ここでは翼の翼内周側中空部 3dc、翼外周側中空部 3dd、翼前方中空部 3d a、及び翼後方中空部 3dbのすベてを回転軸に対し同一の傾斜角度 Θで中空内側に傾斜させているが、それぞれを互いに異なる角度で傾斜させても、同様の効果を奏する。

また、翼内周側端部 3a、翼外周側端部 3c、翼吸込側端部 3e、翼の回転方向に対し前方の翼前方側部 3f、後方の翼後方側部 3gの各肉厚は翼 3全体でほぼ均等な肉厚とした力これに限るものではなぐ成形誤差などによって多少異なっていてもよい。翼内周側端部 3aや翼外周側端部 3cでは、回転方向の幅が小さくこの部分で肉厚を同一に構成するのは困難である。ある程度の変動を有する範囲で翼 3の肉厚をほぼ均等にすればよい。肉厚を均等に構成することで、榭脂が均等に注入されると共に均等に冷却されるので、良好な成形体を得ることができる。

[0057] また、この実施の形態では、翼 3の中心部が主板 2の基部力もハブ 2aの突出方向に垂直に立設した構成とし、翼 3の外側と中空内側の立設面を中空内側に傾斜させることで、上記のような効果を得るものである。この構成では、成形型を回転軸方向で、且つ回転軸に平行に離すことで離形される。これに対し、例えば成形型を回転軸方向で、且つ回転軸を中心として多少回転させながら離すことで離型する様に構成してもよい。回転して離形する場合には、翼 3の中心部が主板 2の基部力もハブ 2aの突出方向に垂直に立設した構成ではなぐ翼 3の中心部が主板 2の基部力翼吸込側端部 3eに向力つて回転離型方向に所定角度傾、た形状となる。このように翼 3が傾いた構成とした場合でも、翼 3の外側と中空内側の立設面を中空内側に傾斜させることで、離型を容易にでき、上記と同様の効果を奏する。

[0058] 次に、湯道 9を別の構成として成形されたターボファン 1について記載する。図 13 は他の湯道構成で成形されたターボファン 1を示す下面図である。図中、図 3と同一符号は同一、又は相当部分を示す。

図にお、て、モータ冷却穴 5の周囲を囲むように形成された冷却穴用湯道 9dを設け、この冷却穴用湯道 9dとハブ用湯道 9aとを連結して一体の湯道として構成してヽる。

[0059] このように構成されたターボファンにぉ、て、成形時に榭脂注入口 10から注入された榭脂の一部は、ハブ用湯道 9aから冷却穴用湯道 9dへ向力つて流れ、さらにハブ 2 aやボス 2cへ向力つて流れる。この時、ハブ用湯道 9aを流れる榭脂は、冷却穴用湯道 9dで 2方向に分かれ、モータ冷却穴 5の周囲に設けられた冷却穴用湯道 9dを流れる。そしてモータ冷却穴 5の周囲を流れた後、即ちモータ冷却穴 5のボス 2c側で確実に再合流し、ボス 2cへ向カゝつて流れる。このように、冷却穴用湯道 9dを設けることで、モータ冷却穴 5の周辺の榭脂流動性向上により、成形性を向上できる。

また、モータ冷却穴 5の外周に冷却穴用湯道 9dを設けたことで、開口であるモータ冷却穴 5の周囲は冷却穴用湯道 9dが固まって残り、肉厚に構成される。このため、開口で強度低下しやすいモータ冷却穴 5周囲の強度を向上でき、衝撃がかかっても破断に対して耐久性を有するターボファンが得られる。

[0060] 図 14はさらに他の湯道の構成で成形されたターボファン 1を示す下面図である。図中、図 3と同一符号は同一、又は相当部分を示す。

図にお、て、直線状のハブ用湯道 9aはモータ冷却穴 5の周囲の冷却穴用湯道 9d に接続し、さらにハブ上部厚肉部 2dに連結する。モータ冷却穴 5の回転中心側はハブ上部厚肉部 2dとなっており、主板 2の湯道以外の主な部分の肉厚よりも肉厚が厚い部分である。

[0061] このように構成されたターボファンにぉ、て、成形時に榭脂注入口 10から流入した榭脂の一部は、ハブ用湯道 9aから冷却穴用湯道 9dへ向力つて流れ、さらにハブ上部肉厚部 2dを流れてこの部分を形作る。図 13に示した構成と同様、ハブ用湯道 9a を流れる榭脂は、冷却穴用湯道 9dで 2方向に分かれ、モータ冷却穴 5の周囲に設けられた冷却穴用湯道 9dを流れる。そして、モータ冷却穴 5の周囲を流れた後、これに接続するハブ上部肉厚部 2dへ向力つて流れ、この部分を成形する。

[0062] 図 13の構成と同様、モータ冷却穴 5の外周に冷却穴用湯道 9dを設けたことで、開口であるモータ冷却穴 5の周囲は冷却穴用湯道 9dが固まって残り、肉厚に構成され、開口で強度低下しやすいモータ冷却穴 5周囲の強度を向上できる。このように、冷却穴用湯道 9dを設けることで、モータ冷却穴 5の周辺の榭脂流動性向上による成形性の向上と強度向上を図ることができ、衝撃が力かっても破断に対して耐久性を有するターボファンが得られる。

さらにこの構成では、冷却穴用湯道 9dがそのままノヽブ傾斜面の肉厚より厚いボス近傍のハブ上部厚肉部 2dに連結している。このため、榭脂がハブ上部厚肉部 2dまでスムーズに流れ、冷却穴用湯道 9dを流れる榭脂は、モータ冷却穴 5の榭脂流動方向前方、即ちモータ冷却穴 5のボス 2c側でさらに確実に再合流してハブ上部厚肉部 2dへ流れる。従って、開口であるモータ冷却穴 5の周囲に確実に冷却穴用湯道 9d の肉厚分で榭脂を注入でき、開口で強度低下しやすいモータ冷却穴 5周囲の強度向上を図ることができる。 [0063] このように、ハブ用湯道 9aに連結され、モータ冷却穴 5の周囲を囲むように形成された冷却穴用湯道 9dを備えたことにより、モータ冷却穴 5の周辺の榭脂流動性向上による成形性を向上できると共に強度を向上できるターボファンが得られる。

[0064] 次に、翼用湯道 9bについて詳しく説明する。図 15はこの実施の形態に係り、別の構成例によるターボファンを下面力見た斜視図、図 16は図 15の一部を拡大して示す部分斜視図、図 17、図 18は 1枚の翼 3を示す説明図であり、図 17 (a)は翼 3の側面を示し、図 17 (b)は図 17 (a)の Z—Z線での横断面を示す。また、図 18 (a)は図 17 (b)の Y—Y線での断面を示し、図 18 (b)は図 18 (a)の丸 Mの部分を拡大して示す。図 19はターボファン 1の下面の一部を示す説明図である。

[0065] ここで示すターボファンの構成は、翼 3の基部に形成される翼開口部 3bの周囲に設けた翼用湯道 9bに関する別の構成例を示すものである。

例えば、図 15〜図 18に示すように中空形状の翼 3の開口の周囲に翼用湯道 9bを設け、翼回転方向前方側の翼用湯道 9bを翼前方湯道 9ba、翼回転方向後方側の翼用湯道 9bを翼後方湯道 9bbとする。そして、翼前方湯道 9baの主板 2の面からの突出高さと翼後方湯道 9bbの主板 2の面力もの突出高さに差を付け、翼前方湯道 9ba の回転軸方向の突出高さを翼後方湯道 9bbの突出高さよりも所定高さだけ高くして、ファン外部側へ突出させる。

[0066] 翼開口部 3bにおける主板 2近傍において、ファン 1が D方向に回転する際に生じる気流 Cは、翼前方湯道 9baにぶつ力つて外側に湾曲し、放物線を描いて翼後方湯道 9b側で再び主板 2に近づくように流れる。この様子を図 16に拡大して示す。ここで、翼前方湯道 9baと翼後方湯道 9bbとを同じ高さとした場合には、ファン回転時に主板 2近傍の流れが翼前方湯道 9ba離脱後、翼後方湯道 9bbの角に衝突し、圧力変動を生じ狭帯域での騒音発生するという問題点があった。

[0067] これに対し、図 18 (b)に示すように翼前方湯道 9baを翼後方湯道 9bbに比べ所定高さだけ高くすると、翼開口部 3b近傍での流れは図 18 (a)における矢印 Cのように流れる。即ち、翼前方湯道 9baを離脱後の流れは主板 2の外側に湾曲する放物線を描き、翼後方湯道 9bbの回転方向後方で再び主板 2に近づく。翼前方湯道 9baを高くすると、気流 Cが主板 2の表面力も外側に湾曲する際の主板 2からの距離が大きくなる。この結果、気流 Cの再付着点が翼後方開口部 3bの後方に移動する。このように気流 Cを翼後方開口部 3bの後方に滑らかに再付着させることで、気流 Cが翼後方湯道 9bbの角に衝突するのを防止でき、低騒音化を図ることができる。

また、翼用前方湯道 9baの肉厚が厚くなるので、翼 3へ榭脂がさらに流れやすくなりヒケの防止が可能で、しかも翼前方湯道 9baでの強度も向上するので、ファンの強度も向上する。

[0068] このように、翼前方湯道 9baを翼後方湯道 9bbに比べ、所定高さだけ高く構成してファン外部側へ突出するように構成することで、軽量で強度が高く回転時および輸送時でもファンの破損が防止でき、高信頼性で低騒音なターボファンを得られる。

[0069] ここで、図 19に示す中空構造の翼開口部 3bの最大開口直径 Fに対し、翼 3の周囲を囲むように形成された翼用湯道 9bの翼前方湯道 9baと翼後方湯道 9bbとの高さの差 Δ t (図 18 (b)に示す）につ、てさらに説明する。ここで、最大開口幅 Fは開口の主板 2の面における内接円の直径とし、 Atを翼前方湯道 9baの高さと翼後方湯道 9bb の高さの差とする。

高さの差 Δ tが小さ、と、翼前方湯道 9baを離れる流れは充分な高さのある放物線にはならずに、翼後方湯道 9bbの角に衝突することになる。このため、翼開口部 3bでの圧力変動による騒音が発生する。逆に翼前方湯道 9baが高すぎる、即ち差 Atが大きすぎると、翼前方湯道 9baで流れが剥離し、回転数に起因するピーク音が発生してしまう。このように翼前方湯道 9baと翼後方湯道 9bbとの高さの差 Atには、望ましい範囲が存在する。

[0070] ただし、翼開口部 3bを横切る流れは、翼前方湯道 9baと翼後方湯道 9bbとの高さの差 Atのみではなぐ翼開口部 3bの最大開口直径 Fにも関係する。そこで、翼開口部 3bの最大開口直径 Fに対する翼前方湯道 9baと翼後方湯道 9bbとの高さの差 Δ t の比率（ AtZF)を計算する。図 20は比率（ AtZF) %と同一風量における騒音値（ dB)の関係を示すグラフであり、横軸に比率 AtZF(%)、縦軸に騒音値 (dB)を示す。この騒音値は、ファンの直下で、ファンから 2m程度離れたところで測定した。

[0071] 図 20に示す計測結果から、少なくとも 4%≤AtZF≤ 22%の範囲になるように構成することで、翼前方湯道 9baと翼後方湯道 9bbの主板 2の面からの突出高さが同じ、即ち At = 0 (At/F = 0)のときに比べ低騒音であるターボファンが得られる。

A tZF< 4%の場合には、最大開口直径 Fに対して湯道の差 A tが小さぐ翼前方湯道 9baを離れた流れが翼後方湯道 9bbの角に衝突する可能性が高くなつて、圧力変動を生じ狭帯域で騒音を発生する。一方、 22%く A tZFの場合には、最大開口直径 Fに対して湯道の突出高さの差 A tが大きぐ翼前方湯道 9baを離れた流れが剥離して、回転数に起因するピーク音によって騒音が大きくなる。

[0072] このように、翼開口部 3bの最大開口直径 Fに対する翼前方湯道 9baと翼後方湯道 9bbとの突出高さの差を、 4%≤AtZF≤22%の範囲になる様に構成すれば、ファン回転時に、主板 2近傍の流れが翼前方湯道 9ba離脱後、翼後方湯道 9bbの角にて衝突し圧力変動を生じ狭帯域で騒音を発生することを抑制できる。そして、翼前方湯道 9ba離脱後の流れが翼後方湯道 9bbの回転方向後方への再付着点を、翼後方開口部 3gの後方に移動させて、滑らかに再付着させることができる。また、翼前方湯道 9baの突出高さが高すぎて、翼前方湯道 9baにて流れが剥離することなぐ回転数に起因するピーク音の発生を抑制し騒音悪ィ匕防止が図れる。これらのことから、低騒音化が図れる。

[0073] 従って、ターボファンは中空構造の翼開口部 3bの最大開口直径 Fに対する翼前方湯道 9baと翼後方湯道 9bbとの突出高さの差 Atの比率 AtZFで、 4%≤ AtZF≤ 22%の範囲になるように構成することにより、低騒音化が図れる。

[0074] もちろんこの翼開口部 3bと翼用湯道 9bの構成に加え、上記のファンの構成を兼ね備えることで、更なる効果を得ることができる、

例えば、榭脂合流部を避けてモータ冷却穴 5を設けることで、強度的に信頼性の高いターボファンが得られる。また、ハブ用湯道 9aを設けたことで、榭脂が主板 2の頂上付近のボス 2cまで流れやすぐ主板全体での榭脂流動性を向上できる。また、翼 3 が中空構造のためターボファン全体で軽量ィ匕できる。さらに、翼中空部 3dが主板 2からシユラウド 4に向け所定角度 Θで傾斜した成形抜き勾配を有する先細り形状のため、成形型の離型がしゃすく型に翼 3が付着し翼の破損を防止でき成形性が高い。また、翼 3の肉厚を略均等としたため、冷却硬化時間が均等にできるので、冷却硬化時間の不均一であることで生じるムラによる成形不具合の発生をある程度防止できる。 [0075] なお、この実施の形態では、複数の翼 3を 7枚で構成し、これに合わせて、湯道 9及びモータ冷却穴 5を 7個設けたファンについて記載した力翼 3の枚数、湯道 9の数、モータ冷却穴 5の数はこれに限るものではなぐ V、くつでもよ、。

また、モータ冷却穴 5の数をノヽブ用湯道 9aの数と同じに構成した力前述したようにモータ冷却穴 5の数をノヽブ用湯道 9aの数よりも少なくしてもよい。ただし、モータ冷却穴 5をノ、ブ用湯道 9aの延長線上に配置すれば、モータ冷却穴 5と榭脂合流部とが連結することなく強度の高いものが得られる。このため、モータ冷却穴 5の数をハブ用湯道 9aの数よりも少なくした場合でも、モータ冷却穴 5をノヽブ用湯道 9aの延長線上に配置するのが好ましい。モータ冷却穴 5の数を少なくすれば、モータを冷却する機能は低下する力ファンのハブ 2aの強度を高くすることができる。

[0076] 図 21〜図 23は、この実施の形態で記載したターボファン 1のいずれかを空気調和機に搭載した構成例を示すもので、図 21は空気調和機を天井に設置した状態で、部屋から見た空気調和機を示す斜視図、図 22は空気調和機を示す縦断面図、図 2 3は空気調和機を示す水平断面図である。ここではターボファン 1を例えば天井埋込型空気調和機に搭載した例を示す。

[0077] 図 21に示す空気調和機は天井の上側に埋め込まれ、略四角形状の化粧パネル 1 3で部屋 19に面している。化粧パネル 13の中央付近には、空気調和機本体への空気の吸込口である吸込グリル 13aと吸込グリル 13a通過後の空気を除塵するフィルタ 20が配設されている。また、化粧パネル 13の各辺に沿って形成されたパネル吹出口 13bを有し、さらに各パネル吹出口 13bには風向べーン 13cを備えている。

[0078] また、図 22に示すように、空気調和機本体 12は部屋 19に対し上方に天板 12cとなる向きに設置され、天板 12cの周りには側板 12dが取り付けられ部屋 19に向けて下側が開口するように設置される。空気調和機本体 12の下面中央部に配置した本体吸込口 12aは、化粧パネル 13の吸込グリル 13aに連通するように配置される。また、本体吸込口 12aの周囲に配置した本体吹出口 12bは、パネル吹出口 13bに連通するように配置される。空気調和機本体 12の内部にはファン 1、ターボファンの吸込風路を形成するベルマウス 14、ファン 1を回転駆動するモータ 8を有する。

[0079] また、ファン 1の気流吹出し部分である翼間からパネル吹出口 13bまでの吹出風路には熱交^^ 15を配置する。熱交^^ 15はアルミフィン 15aと伝熱管 15bとを有し、空気調和機本体 12の高さ方向即ち垂直方向に伸びた長方形形状のアルミフィン 15 aを複数枚所定間隔で積層し、これに積層方向から伝熱管 15bを複数段、貫通させた構成である。

そして、図 23に示すように、熱交換器 15はターボファン 1の外周側を囲むように略 C字形状に形成される。この略 C字形状の熱交換器 15の 2つの端部の一方の伝熱管 15bには各伝熱管 15bへの冷媒量を調整するヘッダー 16や分配器 17と室外機との接続配管 18が取り付けられている。伝熱管 15b内には例えば二酸ィ匕炭素などの冷媒を循環させる。

[0080] このように構成された空気調和機により、ターボファン 1が回転方向 Dで回転すると部屋 19の空気が化粧パネル 13の吸込グリル 13a、フィルタ 20を通過して除塵され、本体吸込口 12a、ベルマウス 14を通過後ターボファン 1に吸込まれる。そして、その後ターボファン 1の翼 3の間を通り、熱交へ向けて吹出される。室内空気は、熱交翻15を通過する際に伝熱管 15b内を流れる冷媒と熱交換することで、暖房、冷房等の熱交換や除湿される。その後、本体吹出口 12b、パネル吹出口 13bから部屋 19へ向けて吹出される際に、風向べーン 13cにより風向制御される。

[0081] この空気調和機を輸送する時は、通常、ターボファン 1の回転軸方向が垂直、つまりファンモータ 8の回転軸が垂直となるように保持される。即ち、本体天板 12cが下面または空気調和機本体 12のベルマウス 14側が下面となる状態で空気調和機本体 1 2がトラック等へ積込まれ運搬される。

[0082] この実施の形態に係るターボファン 1を、図 21〜図 23に示した天井埋込型空気調和機に搭載することで、以下のような効果を奏する。

即ち、ターボファン 1の成形性の向上により、薄肉化して軽量ィ匕でき、製品全体の重量を軽量化できる。また、強度信頼性を向上できたので、ターボファン 1が輸送時の振動等の衝撃によって破壊するのを防止でき、空気調和機としても製品信頼性を向上できる。

また、モータ冷却穴 5や翼 3を不等ピッチとしたターボファン 1では、モータ冷却穴 5 力ターボファン 1の外部へ放出される気流の乱れ及び翼 3から吹出される気流に周期性を持たないので、ファンの回転数に起因する騒音を低減でき、低騒音化を図ることができた。このファン 1を空気調和機に搭載することで、ファン 1から流出してパネル吹出口 13bに流れる気流の乱れも低減されるので、ファン 1の騒音低減にカ卩え、空気調和機としてさらに騒音を低くでき、静粛な空気調和機が得られる。また、気流の乱れが低減された状態で熱交 l5で冷媒と熱交換するので、効率の良い空気調和機が得られる。

[0083] なお、図 21〜図 23に示した天井埋込型空気調和機に限るものではない。ここでは天井の 4方向にパネル吹出口 13bのあるものを示した力 2つのパネル吹出口 13bが向かい合うように 2方向に設けられていてもよい。また、天井に空気調和機本体をすベて埋め込む構成ではなぐ天井力突出した状態で設置されていてもよい。また、天井に設置するものに限らず、壁面に設置するものでもよい。ターボファンを搭載した他の構成の空気調和機にこの実施の形態によるターボファンを適用することで、上記と同様、製品輸送時のファン破断防止ができ、低騒音で製品品質が高く静粛で軽量で運搬性も高ヽ空気調和機が得られる。

[0084] このように、この実施の形態で記載した少なくともいずれ力 1つによって構成されたターボファンと、熱交^^とを備え、前記ターボファンによって吸込口から吸込んだ空気を前記熱交^^で冷媒と熱交換して吹出口力も吹出すように構成したことにより、強度的に信頼性が高ぐ軽量で騒音を低減できる空気調和機が得られる。

また、空気調和機に限るものではなぐターボファンを搭載した換気扇や空気清浄器に適用することもでき、上記と同様の効果を得ることができる。

[0085] また、この発明によれば、以下のような効果が得られる。

即ち、榭脂注入口 10に連続し主板のハブ 2aの斜め傾斜面の肉厚より厚くファン半径方向に直線状に延出した複数のハブ用湯道 9aを主板 2のモータ側側面に所定間隔で有し、前記ハブ用湯道 9aから成形時ノヽブ傾斜面の肉厚より厚、ボス近傍のハブ上部肉厚部 2dへ向け樹脂が流動した際、榭脂合流部 Aが衝撃に対し強度が低い開口であるモータ冷却穴 5に連結せずモータ冷却穴 5の間に形成されるので、ボス 2 cまで流れやすく成形性が向上するとともに、主板 2に生成される榭脂合流部を短くできるので、輸送時などターボファン 1の軸方向（図 1 (b)の上下方向）に衝撃が付カロされ万一亀裂を生じても、ターボファンが破断しづらぐ成形性の向上とターボファンの衝撃に対する信頼性を高くできる。

[0086] また、ハブ用湯道 9aのファン中心側端部 9al近傍それぞれにモータ冷却穴 5を配設し、少なくともモータ冷却穴 5とハブ用湯道 9aの数が同じで、さらに前記ハブ用湯道 9aのファン外周側端部 9a2近傍には翼内周側端部 3aが配設され、前記ハブ用湯道 9aと翼 3の開口部 3bの周囲を囲むように形成された翼用湯道 9bとが連結湯道 9c により連結されて、るので、ハブ用湯道 9aから流れ出た榭脂の樹脂合流部 Aが確実にモータ冷却穴 5同士の間に生成される。その結果、輸送時などターボファン 1の軸方向（図 1 (b)の上下方向）に衝撃が付加され万一亀裂を生じてもターボファンが破断しづらぐ成形性の向上とターボファンの衝撃に対する信頼性を高くできる。またハブ用湯道 9aと翼用湯道 9bを一体で形成してヽな、ので、ハブ用湯道 9aと翼用湯道 9bとの榭脂注入口 10から注入され流れる榭脂の注入量を調整でき、湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止しでき、強度悪ィ匕を防止できる。さらに翼用湯道 9bにより、榭脂が周りやすくなるため翼 3の薄肉ィ匕も可能となるとともに、応力集中する翼 3と主板 2の接合部の肉厚が増加でき、榭脂流動性向上による成形性向上とターボファンの強度向上の両立が可能である。

[0087] また、隣り合う直線状のハブ用湯道 9a同士はお互い重ならないように形成されているので、従来のように一つの榭脂注入口 10に対し湯道を形成するリブが多岐にわたる場合に比べ、榭脂の主流方向が半径方向となり流動方向が複雑にならず榭脂合流部 Aが明確にでき、かつ榭脂合流部 Aの数を少なくでき型設計が簡易化できるとともに、湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止でき、ターボファンの強度悪化を防止できる。

[0088] また、ハブ用湯道 9aは主板のファン外部風路 7側へ突出して形成されているので、ハブ用湯道 9aによりモータ冷却穴 5へ向力う流れ Gを誘起する導風板を兼ねることができる。これによりハブ 2aのファン外部風路 7側へ配設されボス 2cにてターボファン 1 と固定されるファンモータ 8の表面に流れる空気が増加しモータ冷却がしゃすくなる。よって、モータ温度上昇のため温度保護制御が係らなくでき、さらに高温によるモータの破損も抑制できる。 [0089] また、翼内周側端部近傍に設けられた榭脂注入口と中空構造の翼の主板外部側開口部の周囲を囲むように形成された翼用湯道と連結湯道により連結され、翼中空部の翼内周側中空部および翼外周側中空部および翼前方中空部表面、翼後方中空部表面は回転軸に対し共に任意角度 Θの傾斜面で、翼内周側端部、翼外周側端部、翼吸込側端部、翼の回転方向に対し前方の翼前方側部、後方の翼後方側部の各肉厚は翼全体でほぼ同一肉厚となるように形成され、主板力シュラウド側へ向け翼および翼中空部は先細り形状となるように形成したものであるので、翼が中空構造のため翼が軽量ィ匕でき、肉厚が略均一のため翼の肉厚が不均一の場合に発生しうる榭脂の冷却硬化時間ムラによる成形不具合が発生しづらく成形性が良い。また翼および翼中空部が主板力シュラウドに向け所定角度傾斜した成形抜き勾配を有する先細り形状のため、成形型の離型がしゃすく型に翼が付着し翼の破損を防止でき成形性が高い。

[0090] また、中央部にモータを覆うように形成された凸状のハブにモータとファン内部を連通する複数のモータ冷却穴を有し、かつ前記ハブの中央部にモータの回転軸との固定部であるボスを有する円盤状の主板と、複数枚の翼と前記複数枚の翼を連結し吸込み導風壁を形成するシユラウドを有する熱可塑性榭脂で成形されるターボファンにおいて、翼内周側端部近傍の主板平坦部に設けられた榭脂注入口に連続し主板の斜め傾斜面の肉厚より厚くファン半径方向に直線状に延出した複数のハブ用湯道を主板のモータ側側面に所定間隔で有し、隣り合うハブ用湯道の間に生成される榭脂合流部は少なくともモータ冷却穴に連結しな、ように湯道を形成し、翼中空部の翼内周側中空部および翼外周側中空部および翼前方中空部表面、翼後方中空部表面は回転軸に対し共に任意角度 Θの傾斜面で、翼内周側端部、翼外周側端部、翼吸込側端部、翼の回転方向に対し前方の翼前方側部、後方の翼後方側部の各肉厚は翼全体でほぼ同一肉厚となるように形成され、主板からシュラウド側へ向け翼および翼中空部は先細り形状となるように形成したものであるので、ハブ用湯道によりハブ、主板での榭脂流動性が高く成形性が高ぐまた榭脂合流部が少なくともモータ冷却穴に連通しな、ようにハブ用湯道を形成して、るので輸送時の衝撃等によるファンの破損を防止し、翼が中空構造のためターボファン全体で軽量ィ匕でき、肉厚が略均一のため翼の肉厚が不均一の場合発生しうる樹脂の冷却硬化時間ムラによる成形不具合が発生しづらく成形性が良い。また翼および翼中空部が主板カもシユラウドに向け所定角度傾斜した成形抜き勾配を有する先細り形状のため、成形型の離型がしゃすく型に翼が付着し翼の破損を防止でき成形性が高い。

さらに、翼の軽量ィ匕によりターボファンの回転中心に対しターボファン外周部での重量が軽量ィ匕されることから回転時の遠心力が軽減され翼の主板付け根に付加される応力が低減され強度向上が可能で、回転時のターボファンの破損を防止できる。以上の結果、軽量で成形性および強度が高く高信頼性のターボファンを得られる。

[0091] また、翼中空部の翼内周側中空部および翼外周側中空部および翼前方中空部表面、翼後方中空部表面は回転軸に対し共に傾斜角度 Θ = 1〜3° の間の傾斜面で、翼内周側端部、翼外周側端部、翼吸込側端部、翼の回転方向に対し前方の翼前方側部、後方の翼後方側部の各肉厚は翼全体でほぼ同一肉厚となるように形成され、主板力シュラウド側へ向け翼および翼中空部は先細り形状となるように形成したものであるので、翼が中空構造のため軽量ィ匕でき、肉厚が略均一のため翼の肉厚が不均一の場合発生しうる樹脂の冷却硬化時間ムラによる成形不具合が発生しづらく成形性が良い。また翼および翼中空部が主板からシュラウドに向け所定角度傾斜した成形抜き勾配を有する先細り形状のため、成形型の離型がしゃすく型に翼が付着し翼の破損を防止でき成形性が高い。また、少なくとも騒音変化が小さく悪ィ匕しない。以上の結果より、少なくとも傾斜角度 0が 1° 〜3° であれば騒音変化が小さぐ成形性の高ヽターボファンを得られる。

[0092] また、翼 3の周方向取付ピッチ角度 σが不等ピッチで配設されると同時にモータ冷却穴 5の周方向ピッチ角度 γは翼 3と相対して不等ピッチ角度で、かつファン回転中心 Οから半径方向へ直線状に延びるハブ用湯道 9aも翼 3、モータ冷却穴 5と相対して不等ピッチで一つの榭脂注入口 10、ハブ用湯道 9a、翼用湯道 9b、モータ冷却穴 5の配置がほぼ同等であるので、成形条件が変化しづらく湯回りムラによる空洞発生や肉厚の局所的な薄肉化を防止しでき、ターボファンの強度悪ィ匕を防止できる。またモータ冷却穴 5と翼 3の配置関係が同じなのでファン外部風路 7からファン内部風路 6へモータ冷却穴 5を通り流出する乱れた流れ E2が翼 3と直接衝突しないため、圧力変動を大きく受けず低騒音化可能なターボファンを得られる。

[0093] また、榭脂注入口 10から流れ出た榭脂がハブ用湯道 9aから冷却穴用湯道 9dへ向かいボス 2cへ向け流れる。その際モータ冷却穴 5外周に冷却穴用湯道 9dがあり、榭脂流入後モータ冷却穴の榭脂流動方向後方で確実に再合流しボス 2cへ向かい流れるため、従来のように冷却穴の周囲に冷却穴用湯道がなく冷却穴の榭脂流動方向後方で再合流しづらくなる可能性が低ぐ開口で強度低下しやすいモータ冷却穴 5 周囲の強度向上が図れる。その結果、モータ冷却穴周辺の榭脂流動性向上による成形性の向上と強度向上を図り、衝撃が力かっても破断しづらいターボファンを得られる。

[0094] また、ハブ用湯道 9aと翼用湯道 9bそれぞれの最大肉厚 tl、 t2と主板 2の他の部分の最小肉厚 tOとの比率 tlZt2= l. 1〜2、 t2/t0= l. 1〜2の範囲であれば少なくとも同一肉厚 (tlZtO、 t2ZtO = )の場合に比べ成形時間が短縮でき、同一時間で生産量が増加できるとともに成形機で力かる電気代の低減も可能で省エネである。

[0095] また、中空構造の翼の主板外部側開口部の周囲を囲むように形成された翼用湯道の翼回転方向側面相当部の翼前方湯道は翼回転方向逆側面相当部の翼後方湯道に比べ高ぐファン外部へ突出するように形成されたものであるので、回転時主板近傍の流れが翼前方湯道離脱後、翼後方湯道の角にて衝突し圧力変動を生じ狭帯域で騒音発生することを抑制し、翼前方湯道離脱後の流れの翼後方湯道の回転方向後方への再付着点を翼開口部後方に移動させなめらかに付着させることから低騒音化が図れる。

[0096] また、中央部にモータを覆うように形成された凸状のハブにモータとファン内部を連通する複数のモータ冷却穴を有し、かつ前記ハブの中央部にモータの回転軸との固定部であるボスを有する円盤状の主板と、複数枚の翼と前記複数枚の翼を連結し吸込み導風壁を形成するシユラウドを有する熱可塑性榭脂で成形されるターボファンにおいて、翼内周側端部近傍の主板平坦部に設けられた榭脂注入口に連続し主板の斜め傾斜面の肉厚より厚くファン半径方向に直線状に延出した複数のハブ用湯道を主板のモータ側側面に所定間隔で有し、隣り合うハブ用湯道の間に生成される榭脂合流部は少なくともモータ冷却穴に連結しな、ように湯道を形成し、翼中空部の翼内周側中空部および翼外周側中空部および翼前方中空部表面、翼後方中空部表面は回転軸に対し共に任意角度 Θの傾斜面で、翼内周側端部、翼外周側端部、翼吸込側端部、翼の回転方向に対し前方の翼前方側部、後方の翼後方側部の各肉厚は翼全体でほぼ同一肉厚となるように形成され、主板からシュラウド側へ向け翼および翼中空部は先細り形状となるように形成し、前記中空構造の翼の主板外部側開口部の周囲を囲むように形成された翼用湯道と連結湯道にて連結され、前記翼用湯道の翼回転方向側面相当部の翼前方湯道は翼回転方向逆側面相当部の翼後方湯道に比べ高ぐファン外部へ突出するように形成されたものであるので、ハブ用湯道によりハブ、主板での榭脂流動性が高く成形性が高く榭脂合流部が少なくともモータ冷却穴に連通しな、ようにハブ用湯道を形成して、るので輸送時の衝撃等によるファンの破損を防止しできる。また翼が中空構造のためターボファン全体で軽量ィ匕でき、肉厚が略均一のため翼の肉厚が不均一の場合発生しうる樹脂の冷却硬化時間ムラによる成形不具合が発生しづらく成形性が良い。また翼および翼中空部が主板力シユラウドに向け所定角度傾斜した成形抜き勾配を有する先細り形状のため、成形型の離型がしゃすく型に翼が付着し翼の破損を防止でき成形性が高い。そして回転時主板近傍の流れが翼前方湯道離脱後、翼後方湯道の角にて衝突し圧力変動を生じ狭帯域で騒音発生することを抑制し、翼前方湯道離脱後の流れの翼後方湯道の回転方向後方への再付着点を翼後方開口部後方に移動させなめらかに再付着させることから低騒音化が図れる。また、翼用前方湯道の肉厚が厚くなるので、成形時翼へ榭脂がさらに流れやすくなりヒケの防止が可能で、し力も翼前方湯道での強度も向上しさらにターボファンの強度も向上する。以上の結果より、軽量で強度が高く回転時および輸送時でもファンの破損が防止でき、低騒音なターボファンを得られる。

また、ターボファンは中空構造の翼開口部 3bの最大開口直径 Fと翼前方湯道 9ba と翼後方湯道 9bbとの高さの差 Atの比率 AtZF=4〜22%であるように形成されたもので、回転時主板近傍の流れが翼前方湯道離脱後、翼後方湯道の角にて衝突し圧力変動を生じ狭帯域で騒音発生することを抑制し、翼前方湯道離脱後の流れの翼後方湯道の回転方向後方への再付着点を翼後方開口部後方に移動させなめらかに再付着させることから低騒音化が図れる。また、翼前方湯道の厚さが高すぎ翼前方湯道にて流れが剥離し回転数に起因するピーク音の発生を抑制し騒音悪ィヒ防止が図れ低騒音化可能である。

[0098] また、実施の形態 1で記載したいずれか 1つの構成のターボファン 1を搭載し熱交換器をターボファンの吸込側または吹出側に配設した空気調和機で、ターボファン 1 の成形性向上により薄肉化可能なため軽量ィ匕でき、さらに強度信頼性が高いので、輸送後設置する際ターボファン 1が輸送時の振動等の衝撃により破壊しているようなことがなく製品信頼性が高い。またターボファン 1が軽量になった分、製品重量も軽量化できる。

[0099] また、空気調和機本体の側板、天板は板金部材で形成され、かつ側板および少なくとも天板の一部の空気調和機本体内側は断熱材により風路壁面を構成し、前記空気調和機本体の内部中央付近にモータと、実施の形態 1で記載したいずれか 1つの構成のターボファン 1を搭載し、前記空気調和機本体の下面中央部には前記ターボファンの吸込口でかつ本体吸込口を構成するベルマウスが配設され、また前記ターボファン外周を囲むように熱交換器を立設し、前記熱交換器の下部には発泡材で形成されたドレンパンを配設し、前記本体吸込口の周囲で空気調和機本体側板に略沿う位置に本体吹出口を有し、前記本体吸込口と前記本体吹出口とそれぞれ連通するパネル吸込口、パネル吹出口を有する化粧パネルが本体下面に取り付けられた天井埋込型空気調和機としたことにより、ターボファン 1の成形性向上により薄肉化可能なため軽量ィ匕でき、さらに強度信頼性が高いので、輸送後設置する際ターボフアン 1が輸送時の振動等の衝撃により破壊しているようなことがなく製品信頼性が高い。またターボファン 1が軽量になった分、製品重量も軽量化できる。

Claims

請求の範囲

[1] 円盤状の主板と、前記主板の中央部を回転軸方向に突出させて成る凸状のハブと

、前記主板の外周側平板部を基部とし前記ハブの突出方向に立設する複数の翼と、前記ハブに複数設けられ、前記ハブが囲む凸状の空間に配置されるモータを冷却するモータ冷却穴と、前記ハブに放射状に設けられ成形時に熱可塑性榭脂を流入させることで前記ハブを形成する複数のハブ用湯道と、前記成形時に隣り合う前記ハブ用湯道から流れ出た前記熱可塑性榭脂が当接して形成される榭脂合流部と、を備え、前記モータ冷却穴は前記榭脂合流部を避けるように配置されたことを特徴とするターボファン。

[2] 前記翼は前記基部に開口を有する中空形状とし前記翼各々の前記基部の周囲に設けられ、前記翼を形成する翼用湯道と、前記ハブ用湯道各々とその近くに位置する前記翼用湯道を連結する連結湯道と、を備え、前記ハブ用湯道及び前記連結湯道及び前記翼用湯道のいずれか 1つの湯道に設けた注入ロカゝら前記熱可塑性榭脂を注入し前記湯道のすべてに流入させて成形したことを特徴とする請求項 1記載のターボファン。

[3] 円盤状の主板と、前記主板の中央部を回転軸方向に突出させて成る凸状のハブと、前記主板の外周側平板部を基部とし前記ハブの突出方向に立設すると共に前記基部に開口を有する中空形状の複数の翼と、前記ハブに放射状に複数設けられ、成形時に熱可塑性榭脂を流入して前記ハブを形成するハブ用湯道と、前記翼各々の前記基部の周囲に設けられ、前記成形時に前記熱可塑性榭脂を流入して前記翼を形成する翼用湯道と、前記ハブ用湯道各々とその近くに位置する前記翼用湯道を連結する連結湯道と、を備えたことを特徴とするターボファン。

[4] 前記ハブに複数設けられるモータ冷却穴は、前記ハブ用湯道を回転中心側へ延長した部分に配置されたことを特徴とする請求項 1または請求項 2または請求項 3記載のターボファン。

[5] 前記モータ冷却穴と前記ハブ用湯道を同数設けたことを特徴とする請求項 4記載のターボファン。

[6] 前記ハブ用湯道は、前記ハブの前記主板の面力前記モータ配置側に突出することを特徴とする請求項 1乃至請求項 5のいずれか 1項に記載のターボファン。

[7] 前記翼と前記翼用湯道と前記ハブ用湯道と前記連結湯道と前記モータ冷却穴で構成した組を回転軸を中心として放射状に複数組設けたことを特徴とする請求項 2 及び請求項 4乃至請求項 6のいずれ力 1項に記載のターボファン。

[8] 隣り合う前記組との成す角度のうち少なくとも 1つの角度を他の角度と異なるように構成したことを特徴とする請求項 7記載のターボファン。

[9] 前記ハブ用湯道に連結され、前記モータ冷却穴の周囲を囲むように形成された冷却穴用湯道を備えたことを特徴とする請求項 1及び請求項 2及び請求項 4乃至請求項 8の!、ずれ力 1項に記載のターボファン。

[10] 前記ハブ用湯道の肉厚及び前記翼用湯道の肉厚のうちの少なくとも一方の肉厚を tとし、前記主板の前記湯道を除く部分の最小の肉厚を toとしたとき、比率 tZtOを 1.

1≤tZtO≤ 2の範囲としたことを特徴とする請求項 2乃至請求項 9のいずれか 1項に記載のターボファン。

[11] 円盤状の主板と、前記主板の中央部を回転軸方向に突出させて成る凸状のハブと、前記主板の外周側平板部を基部とし前記ハブの突出方向に立設すると共に前記基部に開口を有する中空形状の複数の翼と、前記開口の周囲に前記主板から前記翼の立設方向と反対の方向に突出するように設けた翼用湯道と、を備え、前記開口の回転方向前方の周囲に位置する前記翼用湯道の突出高さを、前記開口の回転方向後方の周隨こ位置する前記翼用湯道の突出高さよりも高くしたことを特徴とするターボファン。

[12] 前記開口の前記主板の面における内接円の直径を最大開口幅 Fとし、 Atを前記開口の回転方向前方の周囲に位置する前記翼用湯道の突出高さと前記開口の回転方向後方の周隨こ位置する前記翼用湯道の突出高さとの差とした時、 AtZFを、 0. 04≤At/F≤0. 22の範囲としたことを特徴とする請求項 11記載のターボファン

[13] 円盤状の主板と、前記主板の中央部を回転軸方向に突出させて成る凸状のハブと、前記主板の外周側平板部を基部とし前記ハブの突出方向に立設すると共に前記基部に開口を有する中空形状の複数の翼と、を備え、前記中空形状の翼の外側と中空内側の立設面を中空内側に傾斜させ、前記翼の外側と前記中空内側を前記基部力も先細り形状としたことを特徴とするターボファン。

[14] 前記翼の肉厚をほぼ均等としたことを特徴とする請求項 13記載のターボファン。

[15] 前記中空形状の翼の外側と中空内側の立設面を回転軸に対し所定の傾斜角度 Θ で中空内側に傾斜させるとし、前記所定の傾斜角度 Θのそれぞれを 1° ≤ Θ≤3° の範囲としたことを特徴とする請求項 13または請求項 14記載のターボファン。

[16] 請求項 1乃至請求項 15のいずれか 1項に記載のターボファンと、熱交^^とを備え、前記ターボファンによって吸込口から吸込んだ空気を前記熱交^^で冷媒と熱交換して吹出口から吹出すように構成したことを特徴とする空気調和機。