JPS63297798A - 軸流フアン用フアン羽根およびその成形法 - Google Patents

軸流フアン用フアン羽根およびその成形法

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JPS63297798A
JPS63297798A JP63007105A JP710588A JPS63297798A JP S63297798 A JPS63297798 A JP S63297798A JP 63007105 A JP63007105 A JP 63007105A JP 710588 A JP710588 A JP 710588A JP S63297798 A JPS63297798 A JP S63297798A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野〕 本発明は、−Ｍに、細流ファン用ファン羽根およびその
成形法に関するものである。さらに詳記すると、本発明
は、熱交換器、および特にファンを通る気流に水の粒子
が流入される冷却塔または他の環境に使用されるファン
用の中空で一体成形された強化プラスチック・ファン羽
根本体、およびこのファン羽根の本体の成形法に関する
ものであり、この成形法では、軟質バッグとファン羽根
本体の外形と同じ形状をもつ硬質外部金型との間の密閉
空間内に熱硬化性樹脂が加圧注入され、上記密閉空間内
に準備された強化材を含浸させるようにしており、上記
軟質バッグ内に加圧流体が供給され、上記樹脂がこれを
硬化する温度に保たれることにより一体成形として上記
ファン羽根本体を成形するのである。
〔従来の技術〕
この−船形式のファンは、本出願の譲受人により多年に
わたり作られ、直径が３０ｆｔ（９ｍ）にもできる、上
記記載の環境において、羽根の先端は１’　３５ｍｐｈ
　（２１６ｋｍ／ｈ）の高速度で回転できる。上記ファ
ン羽根の中空の強化プラスチック構造は、重量を軽くし
かつ耐蝕性があるが、にもかかわらず事実上強度がある
ので、ファン羽根を流過する空気によってファン羽根に
加えられる重負荷を支持することができる。また勿論、
ファン羽根は、内端部から外端部までおよび前縁と後縁
間の変化する曲率の複雑な形状に容易に成形される。
この形式の初期の羽根は、羽根のハブに接続するための
羽根内端部に縮小した管状ネックを含み、薄肉で前縁と
復縁を有し、かつ内端部から外端部へ先細りの広幅本体
の一体成形体として成形される。上記ファン羽根は、軟
質バッグと成形すべき羽根の外形と同形状をもつ硬質外
部金型との間の空間内にガラス繊維クロスを入れて、ま
た上記金型はそのネクク最上部で保持されるのでガラス
繊維の含浸については、上記金型の開放上端部を通して
上記密閉空間にエポキシ樹脂を加えることによって成形
される。圧力流体が上記バッグに供給されて密閉空間内
のガラス繊維内にエポキシ樹脂を流れさせた後、この樹
脂は制御された温度条件下で、上記金型の加熱によって
硬化される。
〔発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような方法では、ネック部分と羽
根の広幅部分との間の急激な温度変化により、この部分
の樹脂が濃くなり、また前縁と後縁付近の羽根本体領域
の樹脂が濃くなる欠点があった。
また従来の方法では、エポキシ樹脂は取扱いがむつかし
く、時間を要するうえ、硬化中は精密なＩｌｌ　＜ｎを
必要とするために大量生産には通さないものであった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明は上記問題点に着目したもので、その主目的は、
樹脂にシリカ粒子を付加することにより、耐摩耗性の高
い前縁を有するファン羽根とその成形法を提供すること
にある。
本発明の他の目的は、短時間かつ安価に成形され、小型
化、軽量化されるファン羽根とその成形法を提供するこ
とにある。
〔実　施　例〕
次に図面により本発明の実施例について説明すると、第
１図に示されるように、ファン羽根全体が参照数字２０
で示され、上記ファン羽根は、前縁２２と後縁２３を有
し、かつ広幅内端部２４から比較的狭い外端部２５に向
かって先細りとなって゛い４’Ｎ肉の本体２１を含む、
上記のように羽根本体２１は中空でしかもその内端部２
４で開放し、軸流ファンのハブに羽根を取り付けるため
に、連結用ネック部分２６の外端部を嵌合するようにな
っている。詳記すると、第１図に示されるように、上記
ネック部分２６はハブに締付固定されるようになってい
る内部管状端部２７、および羽根本体の薄い開放内端部
２４内に密に嵌合する薄い外端部を有する。上記ネック
部分２６は、ガラス繊維コアをその中に含浸させるため
、内部金型と硬質外部金型との間の空間内に樹脂射出に
より成形した成形強化プラスチック本体が好ましく、多
くの場合従来の羽根本体の成形に関して上記同様である
。
第２図から第６図までに見られるように、羽根の部分が
成形される外部金型は、成形工程に伴う熱と圧力に耐え
つる任意の適当な硬質材料で作られた上方部分２８と下
方部分２９を含む、上記外部金型部分の内部凹面は、成
形する羽根本体の外部形状と同じ形状を有し、かつ金型
側面に沿う扁平面およびこの外部金型が閉鎖される時に
相互に係合かつシールされるようになっている外端部を
有している。理解されるように、この外部金型部材は任
意の適当な手段により組立位置に保持されることができ
、この目的のために適当な連結部品を受けるアイを上方
、下方の部分の両側につけることもできる。
第２図に示されるように、成形羽根本体を金型から取り
出せるように、金型の内端部は開けられる。しかし成形
サイクル中、および金型閉鎖後は、ガラス繊維補強材と
シリカ粒子の周りに、記載されたように、外部金型を閉
鎖するために（第６図）、ガラス繊維が置かれている周
りに軟質バッグ３６の外端部内で密接に嵌合する。カバ
ーはファスナ３１等により、金型を完全に閉鎖するため
に、開放できるように密閉位置で保持されるようになっ
ている。
上記軟質バッグは、外部金型内に配置できるような寸法
の、任意の適当なプラスチック材料で作られ、ガラス繊
維のコアおよびシリカ粒子がその間に受は入れられるよ
うな空間を形成する。詳記すれば、上記軟質バッグは外
端部で閉鎖され、かつ金属または他の比較的硬質の材料
で作られたスプレダ３３によりその側縁に沿って外方向
に保持される。第３．４および５図に示されるように、
上記スプレダは、成形羽根本体の内側の所望幅に近い幅
を有しているので、軟質バッグ内に配置されるときには
、その両端縁部は、外部金型の内面の両側面に密接して
軟質バッグの側面を保持する。
詳記すると、上記スプレダは外部金型内のバッグの一端
部から他端部へ、従って成形する羽根本体だけ延び出す
、カバープレート３０が第６図に示され、バッグ内に成
形の外端部を閉鎖するために、バッグの開放端部内に移
動されるので、ファスナ３１により適性位置に保持され
る時には、カバープレート３０がバッグと外部金型間の
空間の内端部を形成する。
金型の上方部分２８は１個以上のボートすなわち口３２
を育し、外部金型とバッグとの間で空間に通じ、従って
上記空間に樹脂が射出される。第６図に示されるように
、上方部分２８の他のボート３３は樹脂の射出中、環状
空間から押し出される空気のガス抜きとなる。第６図に
は、また成形工程中に空気または他の流体がバッグ加圧
供給されるために、カバープレート３０内に設けられて
いる。
羽根の成形において、ガラス繊維クロスがスプレダ３５
とともに軟質バッグの周りに、全体として均一の厚さに
置かれる０本発明の好適実施例では、シリカ粒子がガラ
ス繊維の補強材の前縁部だけに沿って前縁部をおおい包
むようにフェルト状材料の形で配置される。詳記すれば
、上記フェルトはカオウール［ウルトラフェルトＪ　　
（Ｋａｏｗｏｏｌ“υ１ｔｒａｆｅｌｔ　”）として知
られ市場で入手される材料で、バブコックおよびウィル
コックス（Ｂａｂ−ｃｏｃｋ　ａｎｄ　Ｗｉｌｃｏｘ）
のインシュレイティング・プロダクツ・デイヴイジョン
（Ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ　ＰｒｏｄｕｃｔｓＤｉｖｉｓ
ｉｏｎ）で製造、販売され、主として断熱を目的として
、約５２％のシリカと４８％のアルミナ繊維のランダム
配列を有するものである。この特定材料がシリカ粒子の
優れた支持体とすることは解ったが、シリカ粒子は記載
のように準備が全く不要な他の形で与えられたり、また
乾燥形式でガラス繊維の補強材の前縁をおおい包むよう
にもできることが理解されよう。
前記記載のように、外部金型の開放端部上のカバープレ
ー）３０の処理につづき、ガラス繊維補強材がポート３
２を通ってポンプで送られる。ビニルエステルかポリエ
ステル樹脂かで含浸される。
上記樹脂が空間内にポンプで送られるにつれ、シリカ粒
子を適正位置に保持する支持体もまた含浸されてガラス
繊維補強材を含浸するので、シリカ粒子はガラス繊維と
樹脂でできたコアの部分として成形される。シリカ粒子
は樹脂によりよく湿潤され、従ってファン羽根本体の前
縁の滑らかな外面を与え、またそれらのランダム配列は
摩耗のために前縁に形成が心配される開口部またはビッ
トのみぞが作られる可能性を最小限にするものと信じら
れる。
樹脂が射出されてガラス繊維およびシリカ粒子を十分に
含浸させた後、補強材を圧縮して補強材全体に樹脂を一
層均一に分配するために、空気または他の流体が上記バ
ッグの内側に加圧供給される。この間に、勿論、樹脂中
に混入した空気は金型上方部分にあるボート３３を通り
自由に逃げる。
成形すべきファン羽根本体の内面に、圧力が印加されか
つ保持されつつ、成形体は硬化のために適当な温度にま
で上げられる。勿論、樹脂に適当な触媒を付加すること
によって、硬化は加速される。
上記のように、本発明の別法であるが余り好適ではない
実施例によると、細粉形式のシリカ粒子が他の樹脂と混
合されて、ガラス繊維補強材の前縁に、液状で塗布され
る。詳記すると、上記樹脂は適当な触媒の使用を通じて
ビニルエステルまたはポリエステルと共に硬化され、従
ってコアに成形され、さらに羽根の成形における羽根本
体の前縁に成形される。エポキシ樹脂はこの特性を有す
ることが解ったので、その靭性と耐摩耗性がら羽根の成
形に使用するのに十分適している。
しかし、好適には、上記シリカ粒子は、ガラス繊維補強
材の前縁をおおい包むことのできる、不活性材料の予め
含浸したテープによって支持される。詳記すると、上記
樹脂はまず部分的に硬化されるのが好ましいので、ガラ
ス繊維のように置く間は乾燥状態にある。取扱い上の見
地がらは、湿潤状態で置くのが好ましいが、上記予め含
浸したテープは、それにもかかわらず自己硬化を防ぐ特
別な注意を必要とするので、前記記載のごとくフェルト
状材料のように容易に使用することはできない。
上記記載から本発明は、軸流ファン用ファン羽根および
その成形性本来の、明白な他の利点と共に、上記説明の
全目的を十分に達成するのに通していることが理解され
よう。
ある特徴および副組合せが有用で、他の特徴と副組合せ
に関連なしに使用されることが理解されよう、これは特
許請求の範囲によってまた範囲の内において予測される
。
本発明の多くの実施例がその範囲から逸脱することなし
に実施できるので、本明細書に説明されまたは添付図面
に示された全要旨は、説明のためのものであり、これに
限定されるものでないことを理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、ハブに取り付けるネック部分に連結された羽
根本体を含み、かつその前縁にだけ沿って羽根本体内に
成形されたシリカ粒子の高濃度部を有するファン羽根の
上面図である。 第２図は、外部金型の上方部分と下方部分との間から取
り出される工程の、拡大した羽根本体の図である。 第３図は、羽根本体および第２図に示される金型の上方
部分と下方部分の断面図である。 第４図は、シリカ粒子を含むガラス繊維強化材とフェル
ト状材料の層を含有するために、下方部分の上に降ろさ
れた上方部分、およびガラス繊維が周りに置かれる軟質
バッグ内の事実上硬質のスプレッダを示す、外部金型の
断面図である。 第５図は、強化材を含浸するため金型内に樹脂を射出し
、さらに膨張させて含浸したガラス繊維を圧縮するため
、軟質バッグ内に加圧流体を導入している、第４図に類
似の図である。 第６図は、縮小した外部金型で、その内に配置された強
化材とシリカ粒子とを示す縦断面である。 第７図は、羽根本体の前縁の拡大断面図である。 ２６・・−ファン羽根、　２１・−・本体、　２２・−
・前縁、２３・・・後縁、　２４−・・内端部、　２６
・−・ネック部分、２８−・−（金型）上方部分、　２
９　　・・−（金型）下方部分、３５・−スプレダ、　
３６−・・軟質バッグ。 代理人の氏名　　　川原１）−穂 ＦＩＧ、　３

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）前縁と後縁とを有し、かつ強化された、比較的低
    い耐摩耗性を有する熱硬化樹脂のコアと、上記前縁にだ
    け沿つて羽根本体内に成形されたシリカ粒子の高濃度部
    とを含む、中空で、一体成形された本体からなる軸流フ
    ァン用ファン羽根。
  2. （２）上記シリカ粒子が、上記強化材と共に熱硬化性樹
    脂内に成形された特許請求の範囲第１項記載のファン羽
    根。
  3. （３）上記強化材がガラス繊維クロスの形式であり、ま
    た上記シリカ粒子が、上記ファン羽根本体の前縁に沿つ
    てガラス繊維クロスをおおい包むフエルトの層内に支持
    される特許請求の範囲第２項記載のファン羽根。
  4. （４）上記シリカ粒子が、比較的高い耐摩耗性を有しコ
    アの熱硬化性樹脂に付着される他の熱硬化性樹脂内に含
    まれる特許請求の範囲第１項記載のファン羽根。
  5. （５）上記シリカ粒子が、他の樹脂が含浸されたクロス
    状材料内に支持される特許請求の範囲第４項記載のファ
    ン羽根。
  6. （６）前縁と後縁とを有し、かつ軸流ファンに使用する
    ようになつている中空で、一体成形強化プラスチックフ
    ァン羽根本体を成形する方法において、 羽根本体の前縁を形成すべきコアの部分に沿つてシリカ
    粒子の高濃度部を配列する工程、 軟質バッグと、羽根本体の外部形状と同じ形状を有する
    硬質外部金型との間の密閉空間内に、上記強化材とシリ
    カ粒子とを含有する工程、 上記強化材を含浸させるため、上記密閉空間内に比較的
    低い耐摩耗性を有する熱硬化性樹脂を射出する工程、お
    よび 樹脂を硬化する温度に上記樹脂を維持し、かつ羽根本体
    の前縁にシリカ粒子を成形すると同時に、上記軟質バッ
    グの内側に流体圧を印加する工程、からなることを特徴
    とする軸流ファン用ファン羽根の成形法。
  7. （７）さらに、上記強化材と共に上記樹脂内にシリカ粒
    子を成形する工程からなる特許請求の範囲第６項記載の
    成形法。
  8. （８）さらに、強化材をクロスの形式にたくわえる工程
    、および上記クロスの前縁に沿つて上記粒子を含有する
    クロス状材料の層を配置する工程からなる特許請求の範
    囲第７項記載の成形法。
  9. （９）さらに、強化材と最初に挙げた樹脂のコアに成形
    される他の熱硬化性樹脂内にシリカ粒子を含有する工程
    からなる特許請求の範囲第６項記載の成形法。
  10. （１０）他の樹脂で含浸されるクロス状材料内にシリカ
    粒子を支持する特許請求の範囲第９項記載の成形法。
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