JPH04272499A - 送風機およびその羽根車の製造方法 - Google Patents
送風機およびその羽根車の製造方法Info
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- JPH04272499A JPH04272499A JP3031138A JP3113891A JPH04272499A JP H04272499 A JPH04272499 A JP H04272499A JP 3031138 A JP3031138 A JP 3031138A JP 3113891 A JP3113891 A JP 3113891A JP H04272499 A JPH04272499 A JP H04272499A
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- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
- F04D29/00—Details, component parts, or accessories
- F04D29/26—Rotors specially for elastic fluids
- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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- F04D29/32—Rotors specially for elastic fluids for axial flow pumps
- F04D29/38—Blades
- F04D29/388—Blades characterised by construction
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04D—NON-POSITIVE-DISPLACEMENT PUMPS
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- F04D29/02—Selection of particular materials
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- F04D29/66—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing
- F04D29/661—Combating cavitation, whirls, noise, vibration or the like; Balancing especially adapted for elastic fluid pumps
- F04D29/663—Sound attenuation
- F04D29/664—Sound attenuation by means of sound absorbing material
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/50—Intrinsic material properties or characteristics
- F05D2300/514—Porosity
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空調機器などに使用す
る送風機および送風機用羽根車の製造方法に関するもの
である。
る送風機および送風機用羽根車の製造方法に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】低騒音化技術の一つとして、従来より羽
根車の翼材料に多孔質材料を利用する方法が知られてい
る。シロッコファンを例に取ったその一例（特開昭６３
−３２１９６号公報）を図９に示す。図９において、送
風機の羽根車１では、上部固定フレーム２と下部ディス
ク３の間に翼４が接着または羽目合いまたは溶接などに
より配設されている。この翼４は全体を、金属、合成樹
脂またはセラミックなどの多孔質材料で構成している。
根車の翼材料に多孔質材料を利用する方法が知られてい
る。シロッコファンを例に取ったその一例（特開昭６３
−３２１９６号公報）を図９に示す。図９において、送
風機の羽根車１では、上部固定フレーム２と下部ディス
ク３の間に翼４が接着または羽目合いまたは溶接などに
より配設されている。この翼４は全体を、金属、合成樹
脂またはセラミックなどの多孔質材料で構成している。
【０００３】次に、図１０に図９における翼４の断面を
示している。図１０において、翼４の断面４ａには翼４
の下面より上面に連通する無数の孔が形成されており、
翼４の下面の空気流Ａ１ の一部を空気流Ａ２ に示す
ようにこれら無数の孔を介して翼４上面に導き、翼４の
表面境界層の比較的低速な空気流を加速する。この空気
流Ａ２ の効果により、翼４の上面部の空気速度分布Ｂ
１ は均一な分布となる。これにより、翼４の表面から
の剥離は防止され、空気流Ａ３ の乱れによる騒音を低
減するとされている。
示している。図１０において、翼４の断面４ａには翼４
の下面より上面に連通する無数の孔が形成されており、
翼４の下面の空気流Ａ１ の一部を空気流Ａ２ に示す
ようにこれら無数の孔を介して翼４上面に導き、翼４の
表面境界層の比較的低速な空気流を加速する。この空気
流Ａ２ の効果により、翼４の上面部の空気速度分布Ｂ
１ は均一な分布となる。これにより、翼４の表面から
の剥離は防止され、空気流Ａ３ の乱れによる騒音を低
減するとされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、翼４の上下面が連通している多孔質材料は
、通常の非多孔質材料に比べて成形が困難で、強度不足
である。このような材料で送風機の翼４を構成すれば、
翼４の面形状の寸法精度が悪く所定性能が得られないば
かりか、組み立てに時間がかかり著しく高価なものにな
るほか、完成しても強度不足は解消されず実用化には多
くの問題を残していた。
の構成では、翼４の上下面が連通している多孔質材料は
、通常の非多孔質材料に比べて成形が困難で、強度不足
である。このような材料で送風機の翼４を構成すれば、
翼４の面形状の寸法精度が悪く所定性能が得られないば
かりか、組み立てに時間がかかり著しく高価なものにな
るほか、完成しても強度不足は解消されず実用化には多
くの問題を残していた。
【０００５】本発明は上記従来の問題を解決するもので
、低騒音化を図るために多孔質材料によって翼を構成し
ながら、製造が容易で生産性が高く、しかも強度上問題
のない送風機およびその羽根車の製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
、低騒音化を図るために多孔質材料によって翼を構成し
ながら、製造が容易で生産性が高く、しかも強度上問題
のない送風機およびその羽根車の製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の送風機は、翼の一部に外部と連通可能な多孔
質材料を用い、前記翼の一部以外に非多孔質な中実樹脂
を用いて両者を一体成形した羽根車を有するものである
。
に本発明の送風機は、翼の一部に外部と連通可能な多孔
質材料を用い、前記翼の一部以外に非多孔質な中実樹脂
を用いて両者を一体成形した羽根車を有するものである
。
【０００７】また、本発明の送風機の羽根車に用いる多
孔質材料と非多孔質な中実樹脂のベース材質を同一材質
に構成したものである。さらに、本発明の送風機用羽根
車の製造方法は、多孔質部材を加圧する可動金型と非多
孔質な中実樹脂を成形する部分の金型とを分割し、前記
多孔質部材部分の圧力を中実樹脂を成形する圧力より強
くするかまたは同等にして請求項１または２記載の羽根
車を一体成形するものである。
孔質材料と非多孔質な中実樹脂のベース材質を同一材質
に構成したものである。さらに、本発明の送風機用羽根
車の製造方法は、多孔質部材を加圧する可動金型と非多
孔質な中実樹脂を成形する部分の金型とを分割し、前記
多孔質部材部分の圧力を中実樹脂を成形する圧力より強
くするかまたは同等にして請求項１または２記載の羽根
車を一体成形するものである。
【０００８】さらには、本発明の送風機用羽根車の製造
方法は、翼の多孔質部材を加圧する可動金型を前記多孔
質部材の外周近傍に配置したものである。
方法は、翼の多孔質部材を加圧する可動金型を前記多孔
質部材の外周近傍に配置したものである。
【０００９】
【作用】上記構成により、翼部の一部に多孔質材料を用
い、その他の部分、たとえば、翼部の外周縁部に非多孔
質な中実樹脂を用いるなどして両者を一体成形したので
、空気の流れが多孔質部材の面上を通過する際に、多孔
質材料の翼圧力面側と翼負圧力面側とが外部と連通可能
で空気が出入りするために、翼面上で発生する圧力変動
は抑制されることになり、これにより、この圧力変動に
基づく騒音は低減されるとともに、翼部の多孔質材料以
外の部分、たとえば、翼外周縁部の中実樹脂で強度不足
の多孔質材料の欠点が補われて強度上の問題が解消され
る。
い、その他の部分、たとえば、翼部の外周縁部に非多孔
質な中実樹脂を用いるなどして両者を一体成形したので
、空気の流れが多孔質部材の面上を通過する際に、多孔
質材料の翼圧力面側と翼負圧力面側とが外部と連通可能
で空気が出入りするために、翼面上で発生する圧力変動
は抑制されることになり、これにより、この圧力変動に
基づく騒音は低減されるとともに、翼部の多孔質材料以
外の部分、たとえば、翼外周縁部の中実樹脂で強度不足
の多孔質材料の欠点が補われて強度上の問題が解消され
る。
【００１０】また、多孔質材料と非多孔質な中実樹脂の
ベース材質を同一材質としたので、翼を構成する多孔質
部材と中実樹脂とが良好に馴染み強固に接着して強度上
有利なものとなる。
ベース材質を同一材質としたので、翼を構成する多孔質
部材と中実樹脂とが良好に馴染み強固に接着して強度上
有利なものとなる。
【００１１】さらに、多孔質材料と非多孔質な中実樹脂
部分の金型を分割して両者を一体成形するので、大きな
金型に比べて各構造部が製作し易く金型価格が低減され
、また、一体成形時の作業性もよく低騒音の送風機用羽
根車が短時間で安価に得られる。また、多孔質部材部分
の圧力を中実樹脂の成形圧力より強くするかまたは同等
にして両者を一体成形するので、成形の際、非多孔質な
中実樹脂が多孔質材料側へ多く侵入することが防止され
る。
部分の金型を分割して両者を一体成形するので、大きな
金型に比べて各構造部が製作し易く金型価格が低減され
、また、一体成形時の作業性もよく低騒音の送風機用羽
根車が短時間で安価に得られる。また、多孔質部材部分
の圧力を中実樹脂の成形圧力より強くするかまたは同等
にして両者を一体成形するので、成形の際、非多孔質な
中実樹脂が多孔質材料側へ多く侵入することが防止され
る。
【００１２】さらには、翼の多孔質部材を加圧する可動
金型を多孔質部材の外周近傍に配置したので、翼の各構
造部が製作し易く金型価格がより低減可能であり、一体
成形時の作業性も良くなる。
金型を多孔質部材の外周近傍に配置したので、翼の各構
造部が製作し易く金型価格がより低減可能であり、一体
成形時の作業性も良くなる。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。なお、ここでは斜流ファンを例に取
って説明する。
しながら説明する。なお、ここでは斜流ファンを例に取
って説明する。
【００１４】図１は本発明の一実施例の送風機用羽根車
の斜視図であり、また、図２は図１の羽根車の翼断面図
である。図１および図２において、羽根車１１は、円錐
台状のハブ部１２と、このハブ部１２の外周部に取りつ
けられている翼１３と、羽根車ボス１４とにより一体に
構成されている。また、この翼１３は、翼前縁部１５ａ
および翼後縁部１５ｂなどの外周縁部分１５を除く中央
部分の範囲に、翼１３の圧力面側Ｄ１ と負圧力面側Ｄ
２ を貫通する多数の連通気孔を持つ多孔質部材１６を
使用し、外周縁部分１５を含む残りの部分にはハブ部１
２などを形成しているのと同じ非多孔質の合成樹脂、た
とえば、ポリプロピレンなどを使用し、両者は一体に成
形されている。
の斜視図であり、また、図２は図１の羽根車の翼断面図
である。図１および図２において、羽根車１１は、円錐
台状のハブ部１２と、このハブ部１２の外周部に取りつ
けられている翼１３と、羽根車ボス１４とにより一体に
構成されている。また、この翼１３は、翼前縁部１５ａ
および翼後縁部１５ｂなどの外周縁部分１５を除く中央
部分の範囲に、翼１３の圧力面側Ｄ１ と負圧力面側Ｄ
２ を貫通する多数の連通気孔を持つ多孔質部材１６を
使用し、外周縁部分１５を含む残りの部分にはハブ部１
２などを形成しているのと同じ非多孔質の合成樹脂、た
とえば、ポリプロピレンなどを使用し、両者は一体に成
形されている。
【００１５】ここで、多孔質材料としては、合成樹脂の
粉末を集積加熱して粉末どうしを部分的に容着させて連
続気孔を形成した材料（以下樹脂焼結材料という）を使
用している。その微細構造の模式図を図３に示し、多数
の連通気孔１７により多孔質材料外部、たとえば、圧力
面側Ｄ１ と負圧力面側Ｄ２ に対して連通している。
粉末を集積加熱して粉末どうしを部分的に容着させて連
続気孔を形成した材料（以下樹脂焼結材料という）を使
用している。その微細構造の模式図を図３に示し、多数
の連通気孔１７により多孔質材料外部、たとえば、圧力
面側Ｄ１ と負圧力面側Ｄ２ に対して連通している。
【００１６】図４は図１の羽根車１１を用いた送風機の
断面図である。図４において、羽根車１１は、電動機１
８に対して回転自在に支持され、かつ、エアーガイダー
１９に対し所定位置にくるように設置されている。また
、電動機１８は電動機支持台２０に取付け固定されてい
る。この電動機１８により、所定の回転方向に羽根車１
１が駆動されると、空気はＥ１ 側から吸い込まれてＥ
２ 側の方向に吹き出されて送風機として作動する。
断面図である。図４において、羽根車１１は、電動機１
８に対して回転自在に支持され、かつ、エアーガイダー
１９に対し所定位置にくるように設置されている。また
、電動機１８は電動機支持台２０に取付け固定されてい
る。この電動機１８により、所定の回転方向に羽根車１
１が駆動されると、空気はＥ１ 側から吸い込まれてＥ
２ 側の方向に吹き出されて送風機として作動する。
【００１７】多孔質材料を翼の一部に使用することによ
って低騒音化が可能になる。すなわち、まず、羽根車１
１が回転すると、空気は羽根車１１の翼前縁部１５ａか
ら流入し、図５に示すように、翼の圧力面側Ｄ１ と負
圧力面側Ｄ２ に沿って流れて空気流Ｆ１ およびＦ２
を形成し、翼後縁部１５ｂから流出して所定方向へ吹
き出される。このとき、翼面上では流れの境界面の圧力
変動、層流から乱流に移行する際に発生する圧力変動が
生じるとともに、翼の動作条件によっては翼からの流れ
の剥離に伴う圧力変動が励起されるが、翼の外周縁部分
を除く一部の範囲を多孔質部材１６にて構成しているた
めに、空気の流れが多孔質部材１６の面上を通過する際
に翼面上で発生する圧力変動は、以下のような機構で緩
和される。つまり、図５に示すように、連通気孔１７の
微細な穴を介して翼圧力面側Ｄ１ と翼負圧力面側Ｄ２
とが連通して空気流Ｆ３ として空気が出入りするた
めに、翼圧力面側Ｄ１ の圧力が高くなった場合には、
翼負圧力面側Ｄ２ に空気が流出して圧力変動が抑制さ
れ、また逆に、翼負圧力面側Ｄ２ の圧力が高くなった
場合には、翼圧力面側Ｄ１ に空気が流出して圧力変動
が抑制される機構になっている。この結果、翼面上で発
生する圧力変動に基づく騒音は、圧力変動が小さくなる
ために低減される。
って低騒音化が可能になる。すなわち、まず、羽根車１
１が回転すると、空気は羽根車１１の翼前縁部１５ａか
ら流入し、図５に示すように、翼の圧力面側Ｄ１ と負
圧力面側Ｄ２ に沿って流れて空気流Ｆ１ およびＦ２
を形成し、翼後縁部１５ｂから流出して所定方向へ吹
き出される。このとき、翼面上では流れの境界面の圧力
変動、層流から乱流に移行する際に発生する圧力変動が
生じるとともに、翼の動作条件によっては翼からの流れ
の剥離に伴う圧力変動が励起されるが、翼の外周縁部分
を除く一部の範囲を多孔質部材１６にて構成しているた
めに、空気の流れが多孔質部材１６の面上を通過する際
に翼面上で発生する圧力変動は、以下のような機構で緩
和される。つまり、図５に示すように、連通気孔１７の
微細な穴を介して翼圧力面側Ｄ１ と翼負圧力面側Ｄ２
とが連通して空気流Ｆ３ として空気が出入りするた
めに、翼圧力面側Ｄ１ の圧力が高くなった場合には、
翼負圧力面側Ｄ２ に空気が流出して圧力変動が抑制さ
れ、また逆に、翼負圧力面側Ｄ２ の圧力が高くなった
場合には、翼圧力面側Ｄ１ に空気が流出して圧力変動
が抑制される機構になっている。この結果、翼面上で発
生する圧力変動に基づく騒音は、圧力変動が小さくなる
ために低減される。
【００１８】一方、図６に示すように、樹脂焼結材料よ
りなる多孔質部材１６は略半円弧状の切り欠き部２１を
複数個有しており、この部分にはハブ部１２などを形成
しているのと同じ非多孔質の合成樹脂で充填されること
になる。このような羽根車１１の製造方法について以下
説明する。まず、図６に示す、切り欠き部２１を有する
樹脂焼結材料よる多孔質部材１６を製作する。この場合
、樹脂焼結材の焼結時に同様な形状の金型により成形し
てもよいし、定尺の焼結材から打抜きなどの方法により
型取りしてもよい。次に、このようにして得られた樹脂
焼結材の多孔質部材１６は、図７に示すように、射出成
形用の金型２２に装着される。このとき、金型２２内に
は多孔質部材１６の仮固定用ピン２３が出ており、この
仮固定用ピン２３に、多孔質部材１６に設けた切り欠き
部２１を嵌め込んで仮固定する。
りなる多孔質部材１６は略半円弧状の切り欠き部２１を
複数個有しており、この部分にはハブ部１２などを形成
しているのと同じ非多孔質の合成樹脂で充填されること
になる。このような羽根車１１の製造方法について以下
説明する。まず、図６に示す、切り欠き部２１を有する
樹脂焼結材料よる多孔質部材１６を製作する。この場合
、樹脂焼結材の焼結時に同様な形状の金型により成形し
てもよいし、定尺の焼結材から打抜きなどの方法により
型取りしてもよい。次に、このようにして得られた樹脂
焼結材の多孔質部材１６は、図７に示すように、射出成
形用の金型２２に装着される。このとき、金型２２内に
は多孔質部材１６の仮固定用ピン２３が出ており、この
仮固定用ピン２３に、多孔質部材１６に設けた切り欠き
部２１を嵌め込んで仮固定する。
【００１９】さらに、金型２２を閉じるが、このとき、
図８のＡに示すように、多孔質部材１６の部分を成形加
工する部分の金型２２ａと非多孔質部材の中実樹脂を成
形する部分の金型２２ｂを分割して完全に金型面に沿っ
て固定する。さらに、図８のＢに示すように、仮固定用
ピン２３を矢印Ｇの方向に動かして金型２２ｂ内から抜
く。続いて、図８のＣに示すように、金型２２ｂ内に中
実樹脂２４を射出して翼１３の外周縁部分１５を成形す
るとともに、多孔質部材１６の切り欠き部２１内に中実
樹脂２４を充填して、翼１３を構成する外周縁部分１５
と多孔質部材１６を一体成形する。
図８のＡに示すように、多孔質部材１６の部分を成形加
工する部分の金型２２ａと非多孔質部材の中実樹脂を成
形する部分の金型２２ｂを分割して完全に金型面に沿っ
て固定する。さらに、図８のＢに示すように、仮固定用
ピン２３を矢印Ｇの方向に動かして金型２２ｂ内から抜
く。続いて、図８のＣに示すように、金型２２ｂ内に中
実樹脂２４を射出して翼１３の外周縁部分１５を成形す
るとともに、多孔質部材１６の切り欠き部２１内に中実
樹脂２４を充填して、翼１３を構成する外周縁部分１５
と多孔質部材１６を一体成形する。
【００２０】なお、金型を分割して多孔質部材１６の部
分に相当する金型の可動部を多孔質部材１６の外周近傍
のみにすることで、翼の各構造部が製作し易く金型コス
トが低減され、一体成形時の作業性も良くなる。また、
成形をする際、多孔質部材１６中における圧力を中実樹
脂２４部分中の圧力より同等または強くしておくことで
、中実樹脂２４の多孔質部材１６への侵入を防ぐことが
できる。さらに、多孔質材料と中実材料のベースになる
原料の材質は同一のものが望ましく、これにより、翼を
構成する多孔質部材１６と中実樹脂２４とが良好に馴染
み強固に接着して強度上有利なものになる。
分に相当する金型の可動部を多孔質部材１６の外周近傍
のみにすることで、翼の各構造部が製作し易く金型コス
トが低減され、一体成形時の作業性も良くなる。また、
成形をする際、多孔質部材１６中における圧力を中実樹
脂２４部分中の圧力より同等または強くしておくことで
、中実樹脂２４の多孔質部材１６への侵入を防ぐことが
できる。さらに、多孔質材料と中実材料のベースになる
原料の材質は同一のものが望ましく、これにより、翼を
構成する多孔質部材１６と中実樹脂２４とが良好に馴染
み強固に接着して強度上有利なものになる。
【００２１】なお、本実施例において羽根車を斜流ファ
ンで説明したが、シロッコファンなど他のものであって
も同様の効果を得ることができる。
ンで説明したが、シロッコファンなど他のものであって
も同様の効果を得ることができる。
【００２２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、低騒音化
を図るために多孔質材料によって翼を構成しながら、製
造が容易で生産性が高く、しかも強度上問題のない羽根
車を有する送風機を得ることができるものである。
を図るために多孔質材料によって翼を構成しながら、製
造が容易で生産性が高く、しかも強度上問題のない羽根
車を有する送風機を得ることができるものである。
【図１】本発明の一実施例を示す送風機の羽根車の斜視
図である。
図である。
【図２】図１の羽根車の翼断面図である。
【図３】図１の多孔質部材における樹脂焼結材料の微細
構造の模式図である。
構造の模式図である。
【図４】図１の羽根車を用いた送風機の断面図である。
【図５】図１の羽根車の翼における圧力変動の緩衝原理
を説明する模式図である。
を説明する模式図である。
【図６】図１の多孔質部材の形状を示す斜視図である。
【図７】図１の羽根車の製作方法を示す金型の一部斜視
図である。
図である。
【図８】図１の羽根車の製作方法を示す各成形時点にお
ける概略金型断面図である。
ける概略金型断面図である。
【図９】従来の送風機の羽根車の斜視図である。
【図１０】図９の羽根車の翼断面図である。
１１ 羽根車
１３ 翼
１５ 外周縁部分
１５ａ 翼前縁部
１５ｂ 翼後縁部
１６ 多孔質部材
２２ 金型
Claims (4)
- 【請求項１】翼の一部に外部と連通可能な多孔質材料を
用い、前記翼の一部以外に非多孔質な中実樹脂を用いて
両者を一体成形した羽根車を有する送風機。 - 【請求項２】多孔質材料と非多孔質な中実樹脂のベース
材質を同一材質に構成した請求項１記載の送風機。 - 【請求項３】多孔質部材を加圧する可動金型と非多孔質
な中実樹脂を成形する部分の金型とを分割し、前記多孔
質部材部分の圧力を中実樹脂を成形する圧力より強くす
るかまたは同等にして請求項１または２記載の羽根車を
一体成形する羽根車の製造方法。 - 【請求項４】翼の多孔質部材を加圧する可動金型を前記
多孔質部材の外周近傍に配置した請求項３記載の羽根車
の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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