JP6281714B2 - 遠心ファン及び遠心ファンを備えた空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、遠心ファン及び遠心ファンを備えた空気調和機に関する。

従来、例えば特許文献１（特開２０１０−２１６４８６号公報）に開示されるように、空気調和機等において、空気流を生成するための送風機として遠心ファンが用いられている。遠心ファンを構成する羽根車は、主として、回転軸線周りに環状に配置される複数の翼と、翼の回転軸線方向側の両端部である２つの翼軸端部を挟んで対向して配置される主板及びシュラウドと、を有している。

特許文献１では、主板と翼とが樹脂で一体成形されており、成形時に樹脂が注入される樹脂注入口及び樹脂注入口から注入された樹脂の流路であるフローリーダが、主板に形成されている。フローリーダは、他の部分よりも肉厚が大きいリブとして成形されるため、主板の強度向上の役割も担っている。

ここで、遠心ファンの運転時には、モータに連動して回転する翼に遠心力が作用するため、主板において翼との接続部分と連続する部分において応力が生じ、係る部分に亀裂等が生じ破損することが想定される。また、輸送時等に、回転軸に平行な方向に対する衝撃が付加された場合にも、係る部分において破損が生じることも考えられる。

この点、特許文献１の遠心ファンでは、中空構造の翼が主板と一体成形されており、回転軸線方向から見た場合、主板の強度向上の役割を担うフローリーダが翼の外郭部分を囲うように形成されている。すなわち、主板において、回転軸線方向から見て翼の中央部分と重畳する部分の肉厚は、他の部分と比較して特に大きく構成されていない。つまり、特許文献１では、主板において、運転時等に応力が大きく生じると想定される部分の強度が十分に確保されないことが考えられる。

このことから、特許文献１の遠心ファンでは、運転時や運搬時等に荷重がかかった場合に、係る部分が破損する事態が生じうる。つまり、主板の強度が十分に確保されておらず信頼性が十分に確保されていない。

一方で、強度を向上させるために主板の大部分において肉厚を大きくすると、成形時に使用される樹脂量が増大し、製造に係るコスト増大を招く。

そこで、本発明の課題は、コスト増大を抑制しつつ信頼性に優れる遠心ファン、又は係る遠心ファンを備えた空気調和機を提供することである。

本発明の第１観点に係る遠心ファンは、主板と、複数の翼と、を備える。主板は、成形型を用いて樹脂により成形される。主板は、回転軸線方向から見て環状である。複数の翼は、主板の主面に連結される。複数の翼は、回転軸線周りに環状に配置される。主板は、複数のゲートと、複数のフローリーダと、を含む。ゲートは、成形時に樹脂を注入される部分である。フローリーダは、対応するゲートに注入された樹脂の流路として機能する部分である。各フローリーダは、回転軸線方向から見て、対応するゲートから最も近い翼の中央部分まで延びる。

本発明の第１観点に係る遠心ファンでは、各フローリーダは、回転軸線方向から見て、対応するゲートから最も近い翼の中央部分まで延びる。これにより、主板において、回転軸線方向から見て翼の中央部分と重畳する部分の肉厚が他の部分と比較して大きく構成される。その結果、主板において、運転時等に応力が大きく生じると想定される、回転軸線方向から見て翼の中央部分と重畳する部分の強度が向上する。このことから、運転時や運搬時等に荷重がかかった場合に、係る部分の破損が抑制される。

また、主板において、運転時等に応力が大きく生じると想定される部分に限って、強度を高めることが可能となる。すなわち、強度向上の観点から肉厚を大きく構成する必要のない部分に関しては肉厚を小さく構成することが可能である。よって、成形時に使用される樹脂量を抑制しコスト増加を抑制することが可能となる。

したがって、コスト増大が抑制されつつ、主板の強度が向上し信頼性が向上する。

なお、ここでの「翼の中央部分」は、回転軸線方向から見て翼の外郭より内側と重畳する部分、特に翼の重心と重畳する部分又は翼の重心の周囲の部分を指す。

また、ここでの「遠心ファン」には、例えばターボファンやシロッコファンが含まれる。

本発明の第２観点に係る遠心ファンは、第１観点に係る遠心ファンであって、各フローリーダは、他のフローリーダとともに放射状を呈するように、主板の内側から外側に向かって延びる。ゲートは、回転軸線方向から見て、対応するフローリーダの中央付近に位置する。

これにより、ゲートがフローリーダの中央付近外に配置される場合と比較して、樹脂がフローリーダ全体に均一に流れやすくなり、成形性が向上する。

なお、ここでの「フローリーダの中央付近」は、回転軸線方向から見て、フローリーダの内側端部及び外側端部よりも、両端部間の中間位置に近い部分を指す。

本発明の第３観点に係る遠心ファンは、第１観点又は第２観点に係る遠心ファンであって、翼の中央部分は、回転軸線方向から見て、翼の重心と重畳する部分である。

これにより、主板において、回転軸線方向から見て翼の重心と重畳する部分の肉厚が他の部分と比較して大きく構成される。その結果、主板において、運転時等に応力が特に大きく生じると想定される、回転軸線方向から見て翼の重心と重畳する部分の強度が向上する。このことから、運転時や運搬時等に荷重がかかった場合に、係る部分の破損が抑制される。

また、主板において、運転時等に応力が特に大きく生じると想定される部分に限って、強度を高めることが可能となる。よって、成形時に使用される樹脂量をさらに抑制することが可能である。

よって、コスト増加がさらに抑制され主板の強度がさらに向上し信頼性がさらに向上する。

本発明の第４観点に係る遠心ファンは、第１観点から第３観点のいずれかに係る遠心ファンであって、ターボファンである。

これにより、空気調和機等において一般的に使用されるターボファンにおいて、コスト増大が抑制されつつ、主板の強度が向上し信頼性が向上する。

本発明の第５観点に係る空気調和機は、第１観点から第４観点のいずれかに係る遠心ファンを備える。これにより、空気調和機において、コスト増大が抑制されつつ信頼性が向上する。

なお、ここでの「空気調和機」には、エアコンの室内ユニット、室外ユニット、空気清浄機、換気装置、及び除湿機等、対象空間に設置され空気調和を行う各種装置が含まれる。

本発明の第１観点に係る遠心ファンでは、主板において、運転時等に応力が大きく生じると想定される、回転軸線方向から見て翼の中央部分と重畳する部分の強度が向上する。このことから、運転時や運搬時等に荷重がかかった場合に、係る部分の破損が抑制される。また、強度向上の観点から肉厚を大きく構成する必要のない部分に関しては肉厚を小さく構成することが可能である。よって、成形時に使用される樹脂量を抑制しコスト増加を抑制することが可能となる。したがって、コスト増大が抑制されつつ、主板の強度が向上し信頼性が向上する。

本発明の第２観点に係る遠心ファンでは、ゲートがフローリーダの中央付近外に配置される場合と比較して、樹脂がフローリーダ全体に均一に流れやすくなり、成形性が向上する。

本発明の第３観点に係る遠心ファンでは、主板において、運転時等に応力が特に大きく生じると想定される、回転軸線方向から見て翼の重心と重畳する部分の強度が向上する。このことから、運転時や運搬時等に荷重がかかった場合に、係る部分の破損が抑制される。また、主板において、運転時等に応力が特に大きく生じると想定される部分に限って、強度を高めることが可能となる。よって、成形時に使用される樹脂量をさらに抑制することが可能である。

本発明の第４観点に係る遠心ファンでは、空気調和機等において一般的に使用されるターボファンにおいて、コスト増大が抑制されつつ、主板の強度が向上し信頼性が向上する。

本発明の第５観点に係る空気調和機では、空気調和機において、コスト増大が抑制されつつ信頼性が向上する。

本発明の一実施形態に係る空調室内機の外観斜視図（天井については図示省略）。 空調室内機の側面断面を示した概略図。 本発明の一実施形態に係る遠心ファンの羽根車の外観斜視図。 図３のＡ矢視図。 図３のＢ矢視図。 図４の一点鎖線で囲われた部分Ｃを拡大した図。 図５の一点鎖線で囲われた部分Ｄを拡大した図。 図６及び図７のVIII−VIII線断面を示す図。 図７のIX−IX線断面及びIX´−IX´線断面を示す図。 図７のX−X線断面及びX´−X´線断面を示す図。 図７の一点鎖線で囲われた部分Ｅを正圧面側から見た拡大断面図。 図６のXII−XII線断面を示す図。 ブレード内の空間において流入した空気が旋回する様子を示した模式図。 図３の二点鎖線XIV部分の拡大図。 図１４の二点鎖線XV部分の拡大図。

以下、本発明の一実施形態に係る遠心ファン４及び空調室内機１（空気調和機）について説明する。なお、以下の実施形態は、本発明の具体例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

（１）空調室内機１
図１は、本発明の一実施形態に係る空調室内機１の外観斜視図である（天井Ｃ１については図示省略）。図２は、空調室内機１の側面断面を示した概略図である。

空調室内機１は、ここでは、天井埋込型の空気調和装置であり、主として、内部に各種構成機器を収納するケーシング２と、ケーシング２の下側に配置された化粧パネル３と、を有している。なお、空調室内機１は、天井設置型のものに限定されず他の型式であってもよく、例えば、天井Ｃ１に埋め込まれずに吊り下げられる天吊型、床面上に載置して設置される床置型、又は内壁に固定されて設置される壁掛型等であってもよい。

空調室内機１のケーシング２は、下面が開口した箱状の部材である。ケーシング２は、図２に示されるように、空調室内機１が設置される対象空間ＳＰ１の天井Ｃ１に形成された開口に挿入されて設置されている。

化粧パネル３は、天井Ｃ１の開口に嵌め込まれるように設置されている。化粧パネル３には、対象空間ＳＰ１の空気をケーシング２に吸入するための吸入口３ａが中央部分に形成され、ケーシング２から対象空間ＳＰ１に空気を吹き出すための吹出口３ｂが吸入口３ａの外周を囲むように形成されている。

空調室内機１は、ケーシング２内に、主として、化粧パネル３の吸入口３ａを通じて対象空間ＳＰ１の空気をケーシング２内に吸入して外周方向に吹き出す遠心ファン４と、遠心ファン４の外周を囲む熱交換器５と、吸入口３ａから吸入される空気を遠心ファン４に案内するためのベルマウス６と、を有している。

本実施形態において、遠心ファン４は、回転軸線方向から見た主板の径に対する翼の翼長の割合がシロッコファンよりも大きいターボファンである。遠心ファン４は、ケーシング２の天板２ａの略中央に設けられたファンモータ７と、ファンモータ７に連結されて回転駆動される羽根車８と、を有している。

（２）遠心ファン４の羽根車８の構成
図３は、本発明の一実施形態に係る遠心ファン４の羽根車８の外観斜視図である。図４は、図３のＡ矢視図である。図５は、図３のＢ矢視図である。図６は、図４の一点鎖線で囲われた部分Ｃを拡大した図である。図７は、図５の一点鎖線で囲われた部分Ｄを拡大した図である。図８は、図６及び図７のVIII−VIII線断面を示す図である。図９は、図７のIX−IX線断面及びIX´−IX´線断面を示す図である。図１０は、図７のX−X線断面及びX´−X´線断面を示す図である。図１１は、図７の一点鎖線で囲われた部分Ｅを正圧面側から見た拡大断面図である。図１２は、図６のXII−XII線断面を示す図である。なお、図４及び図５における矢印「Ｒ」は、羽根車８の回転方向を示している。また、図４から図７においてハッチング部分「７０ａ」は、ブレード７０の重心を示している。

羽根車８は、主として、ファンモータ７に連結される主板６０と、主板６０のファンモータ７とは反対側において回転軸線Ｏ周りに環状に配置された複数（ここでは、７枚）のブレード７０（翼）と、複数のブレード７０を挟むように主板６０と対向して配置された環状のシュラウド８０と、を有している。

（２−１）主板６０
主板６０は、成形型を用いて成形される樹脂製の板状部材である。なお、主板６０を構成する樹脂素材は、例えばＡＢＳやＡＳＧ等の熱可塑性樹脂が用いられるが、その他の樹脂を用いて構成されてもよい。

主板６０は、その中央部に、ハブ部６１が設けられている。ハブ部６１は、吸入口３ａ側に向かって突出する略円錐形状の部位である。主板６０は、回転軸線Ｏに交差する方向から見てハット状を呈しており、回転軸線Ｏ方向から見て環状を呈している。

主板６０のハブ部６１には、ファンモータ７を冷却する空気を取り入れる冷却用空気孔６２が複数（ここでは、３個）形成されている（図５参照）。冷却用空気孔６２は、主板６０の同心円上に並んで配置されている。なお、冷却用空気孔６２の数は設計仕様に応じて適宜変更が可能である。

主板６０は、ブレード７０側の主面（シュラウド８０に対向する面）であるブレード側主板面６３と、ブレード側主板面６３の回転軸線Ｏ方向の反対側の主面である反ブレード側主板面６４と、を有している（図８及び図９参照）。

（２−２）ブレード７０
ブレード７０は、主板６０及びシュラウド８０とは別に成形型を用いて成形された樹脂製の部材である。ブレード７０を構成する樹脂素材は、特に限定されるものではないが、ここでは主板６０やシュラウド８０と同じ樹脂素材が使用されている。ブレード７０の回転軸線Ｏ方向側の一端部は、主板６０に対向して配置される主板側ブレード軸端部７１であり、主板６０に固定（連結）されている。ブレード７０の回転軸線Ｏ方向側の他端部は、シュラウド８０に対向して配置されるシュラウド側ブレード軸端部７２であり、シュラウド８０に固定（連結）されている。

ブレード７０は、羽根車８を回転軸線Ｏ方向に沿って見た際に、主板側ブレード軸端部７１がシュラウド側ブレード軸端部７２よりも後傾した翼形状を有しており、主板側ブレード軸端部７１及びシュラウド側ブレード軸端部７２同士が交差するように成形されている。つまり、ブレード７０は、主板６０とシュラウド８０との間をねじれながら回転軸線Ｏ方向に延びる三次元翼形状を呈している。

ブレード７０は、中空構造を有している。より詳細には、ブレード７０は、ブレード本体７３と、ブレード蓋体７４と、が合体されることにより構成されており、内部に中空の空間Ｓを形成されている（図８及び図９参照）。このように中空に構成されることで、ブレード７０は軽量化が図られている。なお、ブレード７０の中空化は、２つの部材（ブレード本体７３及びブレード蓋体７４）の嵌め込み構造によるものではなく、ブロー成形等によるものであってもよい。

（２−３）シュラウド８０
シュラウド８０は、その外周部から中央部の開口に向かうにつれて吸入口３ａ側に湾曲しながら突出するベル形状の樹脂製の部材である。シュラウド８０を構成する樹脂素材は、特に限定されるものではないが、ここでは、主板６０と同じ樹脂素材が使用されている。ここでは、シュラウド８０のベル形状をなす部分をシュラウド曲板部８１と称する。

シュラウド８０は、ブレード７０側の面（すなわち主板６０に対向する面）であるブレード側シュラウド面８４と、ブレード側シュラウド面８４の回転軸線Ｏ方向の反対側の面である反ブレード側シュラウド面８５と、を有している（図８及び図１２参照）。

（２−４）主板６０とブレード７０の接続態様
ブレード７０の主板側ブレード軸端部７１の主板６０への固定（連結）は、主板側ブレード軸端部７１と主板６０との相互間を溶着させることによって行われる。

主板６０及びブレード７０には、主板６０と主板側ブレード軸端部７１との溶着部分である第１主板側溶着部８ａ及び第２主板側溶着部８ｂが設けられている（図７参照）。第１主板側溶着部８ａは、主板側ブレード軸端部７１の翼長方向の翼後縁寄りの部分に対応して配置されている。第２主板側溶着部８ｂは、主板側ブレード軸端部７１の翼長方向の翼前縁寄りの部分に対応して配置されている。

第１主板側溶着部８ａ及び第２主板側溶着部８ｂにはそれぞれ、主板６０を貫通して主板側ブレード軸端部７１の一部まで達する凹みである主板側溶着穴８ｄが形成されている（図７参照）。主板側溶着穴８ｄは、第１主板側溶着部８ａ及び第２主板側溶着部８ｂのそれぞれに対して、主板側ブレード軸端部７１の翼長方向に沿って複数個（ここでは、３個）ずつ形成されている。なお、主板６０及びブレード７０には、第１主板側溶着部８ａ及び第２主板側溶着部８ｂ以外にも主板側ブレード軸端部７１と主板６０との溶着部分が構成されてもよい。また、主板側溶着穴８ｄの個数は、３個に限定されるものではなく、設計仕様に応じて適宜変更が可能である。

主板６０の反ブレード側主板面６４には、主板側ブレード軸端部７１に対応して凸状のリブ６５１が形成されている（図８−図１０参照）。主板６０において、リブ６５１（すなわち、主板６０の主板側ブレード軸端部７１に対応する部分）の厚み（板厚）ｔ１は、その周囲の薄肉部６５２の厚みｔ２よりも大きい。なお、第１主板側溶着部８ａ及び第２主板側溶着部８ｂは、薄肉部６５２に配置されている。

主板側ブレード軸端部７１には、第１主板側溶着部８ａよりもブレード７０の翼後縁側の部分に、主板側ブレード軸端部７１と主板６０との間に隙間を確保するための非溶着部８ｆが形成されている（図１１参照）。

また、主板６０の主板側ブレード軸端部７１に対向する部分には、主板６０のブレード側主板面６３からシュラウド８０側に向かって突出する主板突起６７が形成されている（図６、図７及び図９参照）。ブレード７０の主板側ブレード軸端部７１には、主板突起６７に挿入可能な主板側ブレード孔７５が形成されている。

ここでは、主板突起６７及び主板側ブレード孔７５は２組あり、一方は第２主板側溶着部８ｂよりもブレード７０の翼前縁側の部分に配置され、他方は第１主板側溶着部８ａと第２主板側溶着部８ｂとの翼長方向間の部分に配置されている。すなわち、主板突起６７及び主板側ブレード孔７５によって、主板６０の所定位置にブレード７０が位置決めされるようになっている。なお、主板突起６７及び主板側ブレード孔７５の組数は２組に限定されるものではない。

（２−５）シュラウド８０とブレード７０の接続態様
ブレード７０のシュラウド側ブレード軸端部７２のシュラウド８０への固定（連結）は、主板側ブレード軸端部７１の主板６０への固定と同様に、シュラウド側ブレード軸端部７２とシュラウド８０との相互間を溶着させることによって行われ、その溶着部分がシュラウド側溶着部８ｃを構成している。シュラウド側溶着部８ｃには、第１主板側溶着部８ａ及び第２主板側溶着部８ｂと同様に、シュラウド８０を貫通してシュラウド側ブレード軸端部７２まで達する凹みであるシュラウド側溶着穴８ｅが形成されている（図６及び図１２参照）。

シュラウド側溶着穴８ｅは、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼長方向に沿って複数個（ここでは、３個）形成されている。なお、ブレード７０及びシュラウド８０には、シュラウド側溶着部８ｃ以外にもシュラウド８０との溶着部分が構成されてもよい。また、シュラウド側溶着穴８ｅの個数は、３個に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。

シュラウド８０には、シュラウド側ブレード軸端部７２に対応して平板状のシュラウド平板部８２が構成されており、シュラウド側溶着部８ｃがシュラウド平板部８２に配置されている。すなわち、シュラウド８０の大部分は、ベル形状をなすシュラウド曲板部８１によって構成されているところ、シュラウド曲板部８１のうちシュラウド側ブレード軸端部７２に対応する部分に回転軸線Ｏ方向に垂直な平板形状のシュラウド平板部８２が形成されている。

ブレード７０のシュラウド側ブレード軸端部７２には、シュラウド平板部８２に対応して回転軸線Ｏ方向に垂直なシュラウド側ブレード平板部７６が形成されている。係るシュラウド側ブレード平板部７６とシュラウド平板部８２とが回転軸線Ｏ方向に重なるとともに、この重なり部分において、シュラウド側溶着穴８ｅがシュラウド平板部８２を貫通してシュラウド側ブレード平板部７６まで達するように形成されている。

ここでは、シュラウド平板部８２は、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼長方向の中央付近に対応するように配置されている。このため、シュラウド側ブレード平板部７６もシュラウド側ブレード軸端部７２の翼長方向の中央付近に配置されている。

また、シュラウド平板部８２は、第１主板側溶着部８ａの回転軸線Ｏ方向に対向して配置されている。すなわち、シュラウド平板部８２は、第１主板側溶着部８ａを回転軸線Ｏ方向に沿って見た際に、シュラウド平板部８２のシュラウド側ブレード軸端部７２と回転軸線Ｏ方向に重なる部分のうち、第１主板側溶着部８ａに最も近い位置、ここでは、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼長方向の中央付近に対応する位置に配置されている。

なお、ここでは、シュラウド平板部８２を第１主板側溶着部８ａの回転軸線Ｏ方向に対向して配置しているが、これに限定されず、第１主板側溶着部８ａ及び第２主板側溶着部８ｂの配置に応じて、第２主板側溶着部８ｂの回転軸線Ｏ方向に対向して配置してもよい。

シュラウド８０の反ブレード側シュラウド面８５には、第２主板側溶着部８ｂの回転軸線Ｏ方向に対向して平坦面からなるシュラウド平坦面８６ａが形成されている（図６参照）。シュラウド平坦面８６ａは、第２主板側溶着部８ｂを回転軸線Ｏ方向に沿って見た際に、シュラウド８０のシュラウド側ブレード軸端部７２と回転軸線Ｏ方向に重なる部分のうち、第２主板側溶着部８ｂに最も近い位置、ここでは、シュラウド側ブレード軸端部７２の翼長方向の翼前縁部に対応する位置に配置されている。シュラウド平坦面８６ａは、シュラウド曲板部８１のうちシュラウド側ブレード軸端部７２の翼長方向の翼前縁部に対応する位置から回転軸線Ｏ方向に突出するシュラウド突起８６の回転軸線Ｏ方向の端面であり、回転軸線Ｏ方向に垂直な平坦面をなしている。

なお、シュラウド平坦面８６ａは、第２主板側溶着部８ｂの回転軸線Ｏ方向に対向して配置されているが、これに限定されず、第１主板側溶着部８ａ及び第２主板側溶着部８ｂの配置に応じて、第１主板側溶着部８ａの回転軸線Ｏ方向に対向して配置してもよい。

シュラウド８０には、シュラウド平板部８２の周囲部分にシュラウド曲板部８１との間を繋ぐシュラウド段差部８３が形成されており、シュラウド側ブレード軸端部７２には、シュラウド側ブレード平板部７６の周囲部分にシュラウド段差部８３に嵌合可能なブレード段差部７７が形成されている（図８及び図１２参照）。ブレード段差部７７は、シュラウド平板部８２とシュラウド側ブレード平板部７６とが回転軸線Ｏ方向に重なった状態で、シュラウド段差部８３に嵌り合っている。すなわち、シュラウド段差部８３及びブレード段差部７７によって、シュラウド８０の所定位置にブレード７０が位置決めされるようになっている。

（３）羽根車８の製造工程
まず、樹脂成形されたブレード本体７３及びブレード蓋体７４を嵌め込みにより合体してブレード７０を組み立てる。樹脂成形された主板６０及びシュラウド８０と、複数のブレード７０と、の仮組みを行う。ここでは、ブレード７０の主板側ブレード軸端部７１の主板側ブレード孔７５に主板６０の主板突起６７を挿入することによって、ブレード７０を主板６０の所定位置に配置する。また、ブレード７０のシュラウド側ブレード軸端部７２のブレード段差部７７をシュラウド８０のシュラウド段差部８３に嵌合することによって、ブレード７０をシュラウド８０の所定位置に配置する。

次に、仮組みされた複数のブレード７０、主板６０及びシュラウド８０（ワーク）を羽根車支持装置（図示省略）の回転テーブル上に配置する。

次に、複数のブレード７０の２つのブレード軸端部（すなわち主板側ブレード軸端部７１及びシュラウド側ブレード軸端部７２）と、主板６０及びシュラウド８０と、の相互間を溶着させる。ここでは、主板側ブレード軸端部７１と主板６０との相互間、及び、シュラウド側ブレード軸端部７２とシュラウド８０との相互間の溶着を、複数のブレード７０の１つずつに対して順次行う。

例えば、超音波ホーン（図示省略）により、ブレード７０及び主板６０に対して超音波振動を付与することで、主板側溶着穴８ｄを含む第１主板側溶着部８ａ、及び主板側溶着穴８ｄを有する第２主板側溶着部８ｂが形成される。また、超音波ホーンにより、ブレード７０及びシュラウド８０に対して超音波振動を付与することで、シュラウド側溶着穴８ｅを含むシュラウド側溶着部８ｃが形成される。なお、この際（すなわち、複数のブレード７０のいずれか１つと主板６０及びシュラウド８０との相互間の溶着を行う際）には、シュラウド８０を主板６０側に押圧する複数の押圧ピンを有するシュラウド押圧装置を用いて、シュラウド８０のシュラウド平板部８２及びシュラウド平坦面８６ａ（シュラウド突起８６）を主板６０方向（回転軸線Ｏ方向）に押圧する。

次に、すべてのブレード７０と主板６０及びシュラウド８０との相互間の溶着が完了していない場合には、羽根車支持装置の回転テーブルを回転させて、周方向に隣り合うブレード７０に対応する位置まで移動させる。そして、すべてのブレード７０と主板６０及びシュラウド８０との相互間の溶着が完了するまで、上記工程を繰り返す。

（４）主板６０の成形性向上及び強度向上について
遠心ファン４では、従来の遠心ファンと比較して主板６０の成形性及び強度が向上している。以下、これに関して説明する。

主板６０は、成形型に樹脂を注入されることにより成形される。主板６０の反ブレード側主板面６４には、成形型に樹脂を注入された際の注入口（注入口跡）に相当する部分（すなわち、成形時に樹脂を注入される部分）であるゲート６８が複数含まれている（図５及び図７参照）。また、主板６０の反ブレード側主板面６４には、いずれかのゲート６８に注入された樹脂の流路として機能する部分であるフローリーダ６９が複数含まれている（図５、図７参照）。本実施形態において、反ブレード側主板面６４に含まれるゲート６８及びフローリーダ６９の数は、ブレード７０の数と同数（すなわち、７個）である。

各フローリーダ６９は、いずれかのゲート６８と１対１に対応しており、対応するゲート６８に注入された樹脂の流路として機能する部位である。各フローリーダ６９は、回転軸線Ｏ方向から見て、他のフローリーダ６９とともに放射状を呈するように、主板６０の内側から外側に向かって延びている。ここでは、各フローリーダ６９の内側の端部（回転軸線Ｏ側の端部）を内側端部６９１と称し、外側の端部（外周側の端部）を外側端部６９２と称する（図５及び図７参照）
内側端部６９１は、回転軸線Ｏ方向から見て、ハブ部６１において冷却用空気孔６２の外側（主板６０の外周側）に位置している。外側端部６９２は、回転軸線Ｏ方向から見て、ブレード７０の主板側ブレード軸端部７１と重畳する部分（より詳細にはブレード７０の重心７０ａよりも外周側の部分）に位置している。

ゲート６８は、回転軸線Ｏ方向から見た場合に、対応するフローリーダ６９の内側端部６９１と外側端部６９２の中間部分に位置している。より詳細には、ゲート６８は、対応するフローリーダ６９の中央部分（具体的には、回転軸線Ｏ方向から見て、フローリーダ６９の内側端部６９１及び外側端部６９２よりも、両端部間の中間位置に近い部分）に位置している。

ゲート６８及びフローリーダ６９が上述のような態様で配置されることで、ゲート６８に注入された樹脂が、主板６０全体に均等に流れるようになっており、成形性が向上している。

ここで、フローリーダ６９は、厚みｔ１を有するリブ６５１として成形される部位である。すなわち、フローリーダ６９は、他の部分（薄肉部６５２）の厚みｔ２よりも肉厚が大きいリブ６５１として成形される部分であり、主板６０の強度向上の役割も担っている。

図５及び図７に示すように、各フローリーダ６９は、回転軸線Ｏ方向から見て、内側端部６９１から、対応するゲート６８から最も近いブレード７０の翼長方向の中央部分全体（具体的には、重心７０ａと重畳する部分、及びその周囲の第１主板側溶着部８ａと第２主板側溶着部８ｂの外周部分）に延びている。見方を変えると、フローリーダ６９は、主板６０において、複数のブレード７０のそれぞれに対応して放射状に構成されており、フローリーダ６９の外側端部６９２が主板６０のブレード７０が配置される部分の翼長方向の中央部分（又は、その延長線上の部分）に達するように配置されている、ともいえる。

各フローリーダ６９（リブ６５１）が係る態様で構成されることで、ハブ部６１の外周付近からブレード７０の重心７０ａまでの肉厚が厚みｔ１に構成され、主板６０の他の部分（薄肉部６５２）の肉厚（厚みｔ２）よりも大きく構成されるようになっている。

その結果、主板６０全体の強度が向上している。特に、遠心ファン４の運転時には、ファンモータ７に連動して回転するブレード７０に遠心力が作用するため、主板６０においてブレード７０との接続部分と連続する部分において応力が生じ、係る部分に亀裂等が生じ破損することが想定される。また、輸送時等に、回転軸線Ｏに平行な方向に対する衝撃が付加された場合にも、係る部分において破損が生じることも考えられる。

この点、主板６０においては、運転時等に応力が大きく生じると想定される、回転軸線Ｏ方向から見てブレード７０の中央部分全体と重畳する部分（特に重心７０ａと重畳する部分）の肉厚が他の部分と比較して大きく構成されており、係る部分の強度が向上している。このことから、運転時や運搬時等に荷重がかかった場合に、係る部分の破損が抑制されるようになっており強度が向上している。

また、主板６０においては、強度確保が必要な最低限の部分（運転時等に応力が大きく生じると想定される部分）に限って、強度が高められている。すなわち、強度向上の観点から肉厚を大きく構成する必要のない部分に関しては肉厚が小さく構成されており、成形時に使用される樹脂量が抑制されている。すなわち、成形に要する樹脂使用量が抑制されつつも主板６０の強度が向上されている。

（５）特徴
（５−１）
上記実施形態に係る遠心ファン４では、コスト増大が抑制されつつ、主板６０の強度が向上し信頼性が向上している。

すなわち、一般的に、遠心ファンの運転時には、モータに連動して回転する翼（ブレード）に遠心力が作用するため、主板において翼との接続部分と連続する部分において応力が生じ、係る部分に亀裂等が生じ破損することが想定される。また、輸送時等に、回転軸に平行な方向に対する衝撃が付加された場合にも、係る部分において破損が生じることも考えられる。

この点、従来の遠心ファンでは、主板において、回転軸線方向から見て翼の中央部分と重畳する部分の肉厚は、他の部分と比較して特に大きく構成されておらず、主板において、運転時等に応力が大きく生じると想定される部分の強度が十分に確保されない。このことから、運転時や運搬時等に荷重がかかった場合に、係る部分が破損する事態が生じうる。つまり、従来の遠心ファンによると、主板の強度が十分に確保されず信頼性が十分に確保されない。

一方で、強度向上のために主板の大部分において肉厚を大きくすると、成形時に使用される樹脂量が増大し、遠心ファンの製造に係るコスト増大を招く。

上記実施形態に係る遠心ファン４では、各フローリーダ６９は、回転軸線Ｏ方向から見て、対応するゲート６８から最も近いブレード７０の中央部分全体（具体的には回転軸線Ｏ方向から見てブレード７０の外郭より内側と重畳する部分、特にブレード７０の重心７０ａと重畳する部分及びブレード７０の重心７０ａの周囲の部分）に延びるように構成されている。これにより、主板６０において、回転軸線Ｏ方向から見てブレード７０の中央部分と重畳する部分の肉厚（厚みｔ１）が他の部分の肉厚（厚みｔ２）と比較して大きく構成されるようになっている。その結果、主板６０において、運転時等に応力が大きく生じると想定される、回転軸線Ｏ方向から見てブレード７０の中央部分と重畳する部分の強度が向上している。このことから、運転時や運搬時等に荷重がかかった場合に、係る部分の破損が抑制されるようになっている。

また、主板６０において、運転時等に応力が大きく生じると想定される部分に限って、強度が高められている。すなわち、強度向上の観点から肉厚を大きく構成する必要のない部分に関しては肉厚を小さく構成されている。よって、成形時に使用される樹脂量が抑制されコスト増加が抑制されている。

このように、上記実施形態に係る遠心ファン４では、コスト増大が抑制されつつ、主板６０の強度が向上し信頼性が向上している。

（５−２）
上記実施形態に係る遠心ファン４では、各フローリーダ６９は、他のフローリーダ６９とともに放射状を呈するように、主板６０の内側から外側に向かって延びている。また、ゲート６８は、回転軸線Ｏ方向から見て、対応するフローリーダ６９の中央付近（具体的には、回転軸線Ｏ方向から見て、フローリーダ６９の内側端部６９１及び外側端部６９２よりも内側端部６９１及び外側端部６９２間の中間位置に近い部分）に位置している。

これにより、ゲート６８がフローリーダ６９の中央付近外に配置される場合と比較して、ゲート６８に注入された樹脂がフローリーダ６９全体に均一に流れやすくなっている。その結果、成形時に、注入された樹脂が主板６０にまんべんなく行き渡るようになっており、成形性が向上している。

（５−３）
上記実施形態に係る遠心ファン４では、各フローリーダ６９は、回転軸線Ｏ方向から見てブレード７０の重心７０ａと重畳する部分まで延びている。これにより、主板６０において、回転軸線Ｏ方向から見てブレード７０の重心７０ａと重畳する部分の肉厚が他の部分と比較して大きく構成されている。その結果、主板６０において、運転時等に応力が特に大きく生じると想定される、回転軸線Ｏ方向から見てブレード７０の重心７０ａと重畳する部分の強度が向上している。このことから、運転時や運搬時等に荷重がかかった場合に、係る部分の破損が抑制されるようになっている。

また、主板６０において、運転時等に応力が特に大きく生じると想定される部分に限って、強度を高められている。よって、成形時に使用される樹脂量が特に抑制されている。

（５−４）
上記実施形態に係る遠心ファン４は、回転軸線Ｏ方向から見た主板６０の径に対するブレード７０の翼長の割合が、シロッコファンよりも大きいターボファンである。これにより、空気調和機等において一般的に使用されるターボファンにおいて、コスト増大が抑制されつつ、主板６０の強度が向上し信頼性が向上している。

（５−５）
上記実施形態に係る遠心ファン４は、空調室内機１に採用されている。これにより、空調室内機１において、コスト増大が抑制されつつ信頼性が向上している。

（６）変形例
上記実施形態は、以下の変形例に示すように適宜変形が可能である。なお、各変形例は、矛盾が生じない範囲で他の変形例と組み合わせて適用されてもよい。

（６−１）変形例Ａ
上記実施形態では、フローリーダ６９は、ブレード７０の中央部分全体（具体的には回転軸線Ｏ方向から見てブレード７０の外郭より内側と重畳する部分、特にブレード７０の重心７０ａと重畳する部分及びブレード７０の重心７０ａの周囲の部分）に延びるように構成されていた。この点、主板６０において、運転時等に応力が大きく生じると想定される、回転軸線Ｏ方向から見てブレード７０の中央部分と重畳する部分全体の強度を向上する、という観点によれば、係る態様でフローリーダ６９が配置されるのが好ましい。

しかし、主板６０において運転時等に応力が特に大きく生じると想定される部分に限って強度を高めるという観点によれば、フローリーダ６９は、必ずしもブレード７０の中央部分全体に延びるように構成される必要はない。すなわち、フローリーダ６９がブレード７０の中央部分全体に延びていなくても、回転軸線Ｏ方向から見てブレード７０の重心７０ａと重畳する部分まで延びるように構成されていれば、主板６０において運転時等に応力が特に大きく生じると想定される、回転軸線Ｏ方向から見てブレード７０の重心７０ａと重畳する部分の肉厚が他の部分と比較して大きく構成され、係る部分の強度が向上する。係る場合、主板６０において、運転時等に応力が特に大きく生じると想定される部分に限って強度を高めることが可能となるため、成形時に使用される樹脂量を特に抑制することが可能となる。

（６−２）変形例Ｂ
上記実施形態では、ゲート６８は、フローリーダ６９の中央部分（すなわち、対応するフローリーダ６９の中央付近（具体的には、回転軸線Ｏ方向から見て、フローリーダ６９の内側端部６９１及び外側端部６９２よりも内側端部６９１及び外側端部６９２間の中間位置に近い部分）に位置していた。この点、ゲート６８に注入された樹脂がフローリーダ６９全体に均一に流れやすくさせる、という観点によれば、ゲート６８は、フローリーダ６９の中央付近に配置されるのが好ましい。しかし、設計仕様に応じて、成形性に著しい支障がない限り、ゲート６８は必ずしもフローリーダ６９の中央付近に配置される必要はなく、他の位置に配置されてもよい。特に、ゲート６８は、回転軸線Ｏ方向から見てフローリーダ６９と重畳する位置に必ずしも配置される必要はなく、回転軸線Ｏ方向から見てフローリーダ６９から外れる位置に配置されてもよい。

（６−３）変形例Ｃ
上記実施形態では、遠心ファン４としてターボファンが採用されていた。しかし、本発明に係る技術的思想を適用可能な遠心ファンは、必ずしもターボファンに限定されない。例えば、本発明に係る技術的思想は、シロッコファンにも適用可能である。

（６−４）変形例Ｄ
上記実施形態では、ゲート６８及びフローリーダ６９の数は、ブレード７０の数と同数であった。観点を変えると、上記実施形態においては、対応する一組のゲート６８及びフローリーダ６９は、いずれかのブレード７０と１対１に対応していた。しかし、ゲート６８及びフローリーダ６９の数は、強度向上の点において支障がない限り、必ずしもブレード７０の数と同数である必要はなく、対応する一組のゲート６８及びフローリーダ６９が、いずれかのブレード７０と１対多に対応するように構成されてもよい。特に本発明に係る技術的思想が、ターボファンと比較してブレードの数が多いシロッコファンにおいて適用される場合には、実現可能性という点において係る態様で構成されることが好ましい。

（６−５）変形例Ｅ
上記実施形態では、主板６０とブレード７０、又はブレード７０とシュラウド８０は、別体に成形され、溶着されることによって互いに連結されることで遠心ファン４の羽根車８が構成されていた。しかし、羽根車８は、必ずしも係る態様で構成される必要はなく、主板６０とブレード７０、又はブレード７０とシュラウド８０は、成形時に一体に構成されてもよい。係る場合、フローリーダ６９については、成形性の観点から、回転軸線Ｏ方向から見て主板側ブレード軸端部７１に重畳する部分において幅広に構成されることが好ましい。

（６−６）変形例Ｆ
上記実施形態では、ブレード７０は、内部に空間Ｓが形成されるように、中空構造を有していた。この点、軽量化の観点からはブレード７０は、係る態様で構成されることが好ましい。しかし、強度向上の観点上、ブレード７０は、必ずしも中空に構成される必要はなく、中実構造を有するように構成されてもよい。

（６−７）変形例Ｇ
上記実施形態では、本発明の技術的思想は、空調室内機１（エアコンの室内ユニット）に適用されていたが、これに限定されず、他の「空気調和機」にも適用可能である。例えば、本発明の技術的思想は、エアコンの室外ユニット、空気清浄機、換気装置、又は除湿機等に適用されてもよい。

（６−８）変形例Ｈ
上記実施形態では、シュラウド突起８６及びシュラウド平坦面８６ａは、反ブレード側シュラウド面８５において、シュラウド平板部８２を外れる位置に設けられていた。しかし、シュラウド突起８６及びシュラウド平坦面８６ａは、シュラウド平板部８２内においてシュラウド側溶着部８ｃ及びシュラウド側溶着穴８ｅを外れる位置に設けられても良い。

（６−９）変形例Ｉ
上記実施形態では、主板６０に関して成形性向上及び強度向上の効果が実現されたが、運転時の騒音対策、特に中空のブレード７０に関連して生じる騒音については特に明記していなかった。ここで、遠心ファン４においては、ブレード７０が中空構造を有していることに関連して、運転時に、例えば非溶着部８ｆとブレード側主板面６３との間に形成される隙間等を介してブレード７０内の空間Ｓに空気が流入し、ブレード７０内の空間Ｓに流入した空気が、例えば図１３の二点鎖線ＡＦに示すように、空間Ｓにおいて旋回することが想定される。そして、係る場合には、ブレード本体７３又はブレード蓋体７４が旋回する空気の流れに共鳴して騒音が生じうる。

この点、係る事態が生じることを抑制する方法として、ブレード本体７３又はブレード蓋体７４において、空間Ｓに流入した空気の抜き穴を形成することが考えられる。例えば、図１４及び図１５に示すように、シュラウド突起８６においてブレード７０を貫通する貫通口８６ｂを形成することが考えられる。なお、図１４は図３の二点鎖線XIV部分の拡大図、図１５は図１４の二点鎖線XV部分の拡大図である。

係る態様で貫通口８６ｂが形成されることで、ブレード７０内の空間Ｓに流入した空気が貫通口８６ｂから流出する。すなわち、貫通口８６ｂが、空間Ｓに流入した空気の抜き穴として機能する。これにより、空間Ｓにおいて空気が旋回することが抑制され、ブレード本体７３又はブレード蓋体７４が旋回する空気の流れに共鳴することも抑制される。その結果、遠心ファン４において、主板６０の成形性向上及び強度向上の効果に加えて、騒音抑制の効果も実現される。

なお、空間Ｓに流入した空気の抜き穴については、貫通口８６ｂ以外にも形成されてもよい。すなわち、羽根車８において、貫通口８６ｂに代えて又は貫通口８６ｂに加えて、係る抜き穴を形成してもよい。また、係る抜き穴は必ずしもシュラウド突起８６において形成される必要はなく、他の位置（例えばシュラウド平板部８２内においてシュラウド側溶着部８ｃ及びシュラウド側溶着穴８ｅを外れる位置）において形成されてもよい。

本発明は、遠心ファン及び遠心ファンを備えた空気調和機に適用可能である。

１ ：空調室内機（空気調和機）
２ ：ケーシング
４ ：遠心ファン
７ ：ファンモータ
８ ：羽根車
８ａ ：第１主板側溶着部
８ｂ ：第２主板側溶着部
８ｃ ：シュラウド側溶着部
８ｄ ：主板側溶着穴
８ｅ ：シュラウド側溶着穴
８ｆ ：非溶着部
６０ ：主板
６１ ：ハブ部
６２ ：冷却用空気孔
６３ ：ブレード側主板面（主面）
６４ ：反ブレード側主板面
６７ ：主板突起
６８ ：ゲート
６９ ：フローリーダ
７０ ：ブレード（翼）
７０ａ ：重心
７１ ：主板側ブレード軸端部
７２ ：シュラウド側ブレード軸端部
７３ ：ブレード本体
７４ ：ブレード蓋体
７５ ：主板側ブレード孔
７６ ：シュラウド側ブレード平板部
７７ ：ブレード段差部
８０ ：シュラウド
８１ ：シュラウド曲板部
８２ ：シュラウド平板部
８３ ：シュラウド段差部
８４ ：ブレード側シュラウド面
８５ ：反ブレード側シュラウド面
８６ ：シュラウド突起
８６ａ ：シュラウド平坦面
６５１ ：リブ
６５２ ：薄肉部
６９１ ：内側端部
６９２ ：外側端部
Ｃ１ ：天井
Ｏ ：回転軸線
ＳＰ１ ：対象空間

特開２０１０−２１６４８６号公報

Claims (5)

1. 成形型を用いて樹脂により成形され、回転軸線（Ｏ）方向から見て環状の主板（６０）と、
   前記主板の主面（６３）に連結され、前記回転軸線周りに環状に配置される複数の翼（７０）と、
   を備え、
   前記主板は、成形時に樹脂を注入される部分である複数のゲート（６８）と、対応する前記ゲートに注入された樹脂の流路として機能する部分である複数のフローリーダ（６９）と、を含み、
   各前記フローリーダは、前記回転軸線方向から見て、対応する前記ゲートから最も近い前記翼の中央部分（７０ａ）まで延びる、
   遠心ファン（４）。
2. 各前記フローリーダは、他の前記フローリーダとともに放射状を呈するように前記主板の内側から外側に向かって延び、
   前記ゲートは、前記回転軸線方向から見て、対応する前記フローリーダの中央付近に位置する、
   請求項１に記載の遠心ファン（４）。
3. 前記翼の前記中央部分は、前記回転軸線方向から見て、前記翼の重心と重畳する部分である、
   請求項１又は２に記載の遠心ファン（４）。
4. ターボファンである、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の遠心ファン（４）。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の遠心ファン（４）を備えた、
   空気調和機（１）。

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