特許 6488925 遠心ファン、およびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6488925

(24)【登録日】2019年3月8日

(45)【発行日】2019年3月27日

(54)【発明の名称】遠心ファン、およびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   F04D 29/30 20060101AFI20190318BHJP

   F04D 29/28 20060101ALI20190318BHJP

   B29D 99/00 20100101ALI20190318BHJP

【ＦＩ】

   F04D29/30 C

   F04D29/28 R

   F04D29/30 F

   B29D99/00

【請求項の数】3

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2015-138448(P2015-138448)

(22)【出願日】2015年7月10日

(65)【公開番号】特開2017-20409(P2017-20409A)

(43)【公開日】2017年1月26日

【審査請求日】2017年11月8日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004695

【氏名又は名称】株式会社ＳＯＫＥＮ

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】特許業務法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】安田 真範

(72)【発明者】

【氏名】石井 文也

(72)【発明者】

【氏名】小田 修三

【審査官】 原田 愛子

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１１−０８２３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−１５９０９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０７４３５２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０４Ｄ ２９／３０

Ｂ２９Ｄ ９９／００

Ｆ０４Ｄ ２９／２８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

軸線（Ｓ）を中心として円周方向に並べられている複数枚の翼（７１）と、
前記軸線を中心とする径方向内側に形成されている開口部（７２ａ）を有して前記軸線を中心とするリング状に形成されて、前記複数枚の翼のそれぞれの軸線方向一方側を支持する側板（７２）と、
前記複数枚の翼のそれぞれの軸線方向他方側を支持する主板（７０）と、を備え、
前記複数枚の翼、前記側板、および前記主板が、前記回転軸の回転方向一方側に前記軸線を中心として回転することにより、前記開口部を通して吸入した空気を前記複数枚の翼のうち隣り合う２枚の翼の間を通して前記軸線を中心とする径方向外側に吹き出す遠心ファンであって、
前記複数枚の翼は、前記回転方向の一方側に設けられて、かつ前記軸線に平行に形成されている第１翼面（８０）と、前記回転方向の他方側に設けられている第２翼面（８１）とをそれぞれ備え、
前記第２翼面のうち前記径方向内側は、前記翼毎に、前記第２翼面のうち前記側板に結合される第１結合部（８２ａ）が前記第２翼面のうち前記主板に結合される第２結合部（８２ｂ）に対して前記第１翼面側にオフセットしていることにより、前記第１翼面に平行で、かつ前記第２翼面に交差する仮想面（８３）と前記第２翼面との間に所定角度（θ）を成しており、
前記第２翼面のうち前記軸線を中心とする径方向外側は、前記翼毎に、前記第１結合部および前記第２結合部を結ぶ線（Ｌｓ）が前記第１翼面に対して平行になっており、
前記所定角度（θ）が前記翼毎に前記径方向内側から前記径方向外側に向かうほど徐々に小さくなっていることにより、前記第１、第２の翼面の間の厚み寸法の最大値（Ｌａ）が前記翼毎に前記径方向内側から前記径方向外側に向かうほど徐々に小さくなっていることを特徴とする遠心ファン。

【請求項2】

前記主板のうち径方向外側には、前記軸線に対して直交する方向に延出する外径部（７３）が設けられており、
前記複数枚の翼のそれぞれは、主に前記外径部によって支持されていることを特徴とする請求項１に記載の遠心ファン。

【請求項3】

請求項１または２に記載の遠心ファンの製造方法であって、
前記複数枚の翼および前記主板を金型を用いた射出成形により一体に成形する第１工程（Ｓ１００）と、
前記側板を成形する第２工程（Ｓ１０１）と、
前記第１工程により成形された第１成形品と前記第２工程により成形された第２成形品とを結合して前記遠心ファンを成形する第３工程（Ｓ１０３）と、を備え、
前記第１工程は、前記主板のうち前記軸線方向一方側と前記複数枚の翼とを成形するための第１型部材と前記主板のうち前記軸線方向他方側を成形するための第２型部材とを前記金型として用意し、前記第１型部材を前記軸線方向一方側に配置し、前記第２型部材を前記軸線方向他方側に配置し、前記第１型部材および前記第２型部材の間に溶融した材料を注入し、この注入したものを冷却して固定してから、前記第１型部材および前記第２型部材を前記第１成形品から分離することを特徴とする遠心ファンの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、遠心ファン、およびその製造方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来の遠心ファンでは、軸線方向一方側に配置されている側板と、軸線方向他方側に配置されている主板と、主板と側板の外周部の間に跨る複数枚の羽根とを有し、側板の中央部に空気吸込口とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

このものにおいて、側板、主板、および複数枚の羽根が同時に軸線を中心として回転することにより、空気吸込口を通して吸い込んだ空気流を複数枚の羽根のうち隣り合う合う２枚の羽根の間を通して径方向外側に吹き出す。

【0004】

ここで、複数枚の羽根のうち径方向外側である後縁部における側板側結合部の位置が主板側結合部の位置よりも羽根車の反回転方向（回転方向他方側）にオフセットしている。このことにより、羽根車の出口側の空気流を整流することができる。

【0005】

複数枚の羽根のうち径方向内側である前縁部における側板側結合部の位置が主板側結合部の位置よりも羽根車の回転方向（回転方向一方側）にオフセットしている。このことにより、羽根の吸入口側における剥離流の発生を防止することができる。

【0006】

このように複数枚の羽根は、それぞれ、後縁部と前縁部とが異なる方向に傾斜していることになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開平５−３９９３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

本発明者は、特許文献１の遠心ファンを射出成形により製造する製造方法について鋭意検討した。

【0009】

本発明者が検討した遠心ファンの製造方法は、複数枚の羽根および主板を射出成形により一体に成形する第１工程と、側板を成形する第２工程と、第１工程により成形された第１成形品と第２工程により成形された第２成形品とを結合して遠心ファンを成形する第３工程とを備える。

【0010】

具体的には、第１工程は、複数枚の羽根と主板のうち軸線方向一方側とを成形する雄型と、主板のうち軸線方向他方側を成形する雌型とを用意する。そして、雄型を軸線方向一方側に配置し、雌型を軸線方向他方側に配置し、雄型および雌型の間に溶融した樹脂材料を注入し、この注入したものを冷却して固定してから、雄型を第１成形品に対して軸線方向一方側に移動させることにより、第１成形品から雄型を分離することが考えられる。

【0011】

しかし、複数枚の羽根は、上述の如く、それぞれの後縁部と前縁部とが異なる方向に傾斜している。このため、第１成形品から雄型を軸線方向一方側に移動させる際に、第１成形品が妨げとなり、第１成形品から雄型を分離することが難しく、射出成形による成形が困難になると考えられる。

【0012】

本発明は上記点に鑑みて、羽根に相当する翼から剥離して流れる空気の剥離流の発生を抑制しつつ、射出成形を容易に行うことができる遠心ファン、および遠心ファンの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0018】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、軸線（Ｓ）を中心として円周方向に並べられている複数枚の翼（７１）と、
軸線を中心とする径方向内側に形成されている開口部（７２ａ）を有して軸線を中心とするリング状に形成されて、複数枚の翼のそれぞれの軸線方向一方側を支持する側板（７２）と、
複数枚の翼のそれぞれの軸線方向他方側を支持する主板（７０）と、を備え、
複数枚の翼、側板、および主板が、回転軸の回転方向一方側に軸線を中心として回転することにより、開口部を通して吸入した空気を複数枚の翼のうち隣り合う２枚の翼の間を通して軸線を中心とする径方向外側に吹き出す遠心ファンであって、
複数枚の翼は、回転方向の一方側に設けられて、かつ軸線に平行に形成されている第１翼面（８０）と、回転方向の他方側に設けられている第２翼面（８１）とをそれぞれ備え、
第２翼面のうち径方向内側は、翼毎に、第２翼面のうち側板に結合される第１結合部（８２ａ）が第２翼面のうち主板に結合される第２結合部（８２ｂ）に対して第１翼面側にオフセットしていることにより、第１翼面に平行で、かつ第２翼面に交差する仮想面（８３）と第２翼面との間に所定角度（θ）を成しており、
第２翼面のうち軸線を中心とする径方向外側は、翼毎に、第１結合部および第２結合部を結ぶ線（Ｌｓ）が第１翼面に対して平行になっており、
所定角度（θ）が翼毎に径方向内側から径方向外側に向かうほど徐々に小さくなっていることにより、第１、第２の翼面の間の厚み寸法の最大値（Ｌａ）が翼毎に径方向内側から径方向外側に向かうほど徐々に小さくなっていることを特徴とする。

【0019】

請求項１に記載の発明によれば、第２翼面のうち径方向内側は、翼毎に、第１結合部が第２結合部に対して第１翼面側にオフセットしている。このため、開口部を通して吸入した空気流を第２翼面に沿わせて流すことにより、空気流が第２翼面から剥離して流れることを低減することができる。

【0020】

請求項１に記載の発明によれば、複数枚の翼のそれぞれにおいて、第１翼面が軸線に平行に形成されている。このため、複数枚の翼のそれぞれの第１翼面側では、空気流の流速の均一化を図ることができる。

【0021】

請求項１に記載の発明によれば、第１、第２の翼面間の厚み寸法の最大値（Ｌａ）が径方向内側から径方向外側に向かうほど徐々に小さくなっているので、複数枚の翼の径方向外側で空気流の渦の発生を抑えることができる。このため、騒音の低減を図ることができる。

【0022】

請求項１に記載の発明によれば、第１翼面は、翼毎に、軸線に平行に形成されている。第２翼面のうち径方向内側は、翼毎に、第１結合部（８２ａ）が第２結合部（８２ｂ）に対して第１翼面側にオフセットしている。第２翼面のうち軸線を中心とする径方向外側は、翼毎に、第１結合部および第２結合部を結ぶ線（Ｌｓ）が第１翼面に対して平行になっている。第２翼面と仮想面との間に形成される傾斜角（θ）が翼毎に径方向内側から径方向外側に向かうほど徐々に小さくなっている。

【0023】

したがって、複数枚の翼および主板を一体化した第１成形品を射出成形する際に、後述する如く、第１成形品から金型を離脱させる型抜きを容易に行うことができるので、遠心ファンの成形が容易になる。

【0024】

具体的には、請求項１または２に記載の遠心ファンの製造方法であって、
複数枚の翼および主板を金型を用いた射出成形により一体に成形する第１工程（Ｓ１００）と、
側板を成形する第２工程（Ｓ１０１）と、
第１工程により成形された第１成形品と第２工程により成形された第２成形品とを結合して遠心ファンを成形する第３工程（Ｓ１０３）と、を備え、
第１工程は、主板のうち軸線方向一方側と複数枚の翼とを成形するための第１型部材と主板のうち軸線方向他方側を成形するための第２型部材とを金型として用意し、第１型部材を軸線方向一方側に配置し、第２型部材を軸線方向他方側に配置し、第１型部材および第２型部材の間に溶融した材料を注入し、この注入したものを冷却して固定してから、第１型部材および第２型部材を第１成形品から分離することを特徴とする。

【0025】

以上により、第１成形品から第１型部材を軸線方向一方側を移動させるだけで、第１成形品が第１型部材の移動の妨げになることなく、第１成形品から第１型部材を分離することができる。このため、第１成形品から金型を分離させる型抜きを容易に行うことができる。

【0026】

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の第１実施形態における遠心送風機の断面構成を示す図である。

【図2】図１中II−II断面図である。

【図3】図２（或いは、図１１）中Ｂ矢視図である。

【図4】図１の遠心ファンの製造工程を示すフローチャートである。

【図5】第１比較例としての遠心ファンを示す図である。

【図6】図５中Ｄ矢視図である。

【図7】第１実施形態の遠心ファンの騒音低減を示すグラフである。

【図8】第２比較例としての遠心ファンを示す図である。

【図9】第１実施形態の遠心ファンの騒音低減と傾斜角の関係を示すグラフである。

【図10】本発明の第２実施形態における遠心送風機の翼の構造を示す断面図である。

【図11】本発明の第３実施形態における遠心送風機の断面構成を示す図である。

【図12】図１１中Ｃ矢視図である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、説明の簡略化を図るべく、図中、同一符号を付してある。

【0029】

（第１実施形態）
図１は、本発明の遠心ファンが適用される遠心送風機１０の第１実施形態の断面図である。

【0030】

遠心送風機１０は、全周吹出しタイプの遠心式送風機であり、詳細に言えば、後退翼を有するターボファンである。遠心送風機１０は、ファンケース２０、回転軸３０、電動モータ４０、および遠心ファン５０を備える。

【0031】

ファンケース２０は、回転軸３０および遠心ファン５０を収容しており、上側ケース２１、下側ケース２２、および支持ケース２３から構成されている。上側ケース２１は、回転軸３０の軸線方向一方側に配置され、下側ケース２２は、回転軸３０の軸線方向他方側に配置されている。上側ケース２１および下側ケース２２は、互いにビス等により締結されて一体になっている。

【0032】

例えば、上側ケース２１には、下側ケース２２側へ突き出た筒状の支柱２１ａ（図２参照）を周縁部分に複数有し、上側ケース２１および下側ケース２２は、その複数の支柱２１ａそれぞれに挿通された螺旋等によって互いに締結されている。

【0033】

上側ケース２１には、遠心ファン５０が空気を吸い込むが形成されている。吸気口３０ａは、回転軸３０の軸線Ｓを中心とする円形状を成している。

【0034】

上側ケース２１の周縁６０ａと下側ケース２２の周縁６０ｂとが軸線方向に互いに離れて設けられており、その周縁６０ａ、６０ｂの間は遠心ファン５０が空気を吹き出す吹出口６１となっている。吹出口６１は、軸線Ｓを中心としたファンケース２０の全周に亘って形成されている。

【0035】

したがって、遠心ファン５０は、軸線Ｓを中心としたファンケース２０の全周から空気を吹き出す。支持ケース２３は、軸線Ｓを中心とする円筒状に形成されている。

【0036】

支持ケース２３は、下側ケース２２のうち軸線Ｓを中心とする径方向内側に配置されている。支持ケース２３は、下側ケース２２によって固定されている。回転軸３０は、円柱形状の棒材であって、支持ケース２３内に配置されている。回転軸３０は、支持ケース２３に対してベアリング６２ａ、６２ｂを介して支持されている。

【0037】

ベアリング６２ａ、６２ｂは、それぞれ、支持ケース２３の内側に軸線方向に並べられている。ベアリング６２ａ、６２ｂは、それぞれ、支持ケース２３の内周面に支持されている。このため、回転軸３０は、下側ケース２２に対し、軸線Ｓを中心として回転自在になっている。

【0038】

回転軸３０は、支持ケース２３から軸線方向一方側へ突出しており、その突出した部分には遠心ファン５０の主板７０の中央部７５が相対回転不能に連結されている。これによって、回転軸３０は、軸線Ｓを中心として遠心ファン５０と一体的に回転する。

【0039】

電動モータ４０は、アウターロータ型の三相交流同期モータであり、軸線方向において遠心ファン５０の主板７０と下側ケース２２との間に配置されている。下側ケース２２は、回転軸３０のモータハウジングとしても機能するように構成されている。電動モータ４０は、回転軸３０を介して軸線Ｓを中心として遠心ファン５０を回転させる。

【0040】

電動モータ４０は、ロータ４１、ステータ４２、およびモータケース４３を備えている。

【0041】

ロータ４１は、主板７０の筒部７６の内側に配置されている。ロータ４１は、複数の永久磁石を含んで構成され、軸線Ｓを中心としてリング状に形成されている。ロータ４１は、モータケース４３を介して、主板７０の筒部７６および内径部７４に固定されている。モータケース４３は、軸線Ｓを中心として円筒状に形成されている。ステータ４２は、三相のステータコイル４２ａがコア４２ｂに巻かれて構成され、ロータ４１に対して、軸線Ｓを中心とする径方向内側に設けられている。ステータ４２は、支持ケース２３に対して固定されている。

【0042】

遠心ファン５０は、遠心式多翼ファンを構成する羽根車である。遠心ファン５０は、主板７０、複数枚の翼７１、および側板７２を備える。

【0043】

主板７０は、複数枚の翼７１に対して軸線方向他方側に配置されている。主板７０は、複数枚の翼７１のそれぞれの軸線方向他方側を支持する。

【0044】

主板７０は、略円板状に形成されたものであって、外径部７３、内径部７４、中央部７５、および筒部７６を備える。

【0045】

外径部７３は、軸線Ｓを中心とする径方向外側に設けられている。外径部７３は、軸線方向に直交する方向に板状に延出するリング状に形成されている。中央部７５は、軸線Ｓを中心とする径方向内側に配置されている。

【0046】

中央部７５は、軸線方向に直交する方向に延出する延出する板状に形成されている。中央部７５は、外径部７３に対して軸線方向一方側に配置されている。

【0047】

内径部７４は、外径部７３および中央部７５の間において、軸線Ｓを中心とするリング状に形成されている。内径部７４は、外径部７３から中央部７５に向かうほど軸線方向一方側に変位する板状に形成されている。

【0048】

このように構成される主板７０のうち主に外径部７３が複数枚の翼７１のそれぞれの軸線方向他方側を支持する。

【0049】

筒部７６は、軸線Ｓを中心とする円筒状に形成されている。筒部７６は、外径部７３のうち径方向内側から軸線方向他方側に突出している。

【0050】

側板７２は、複数枚の翼７１に対して軸線方向一方側に配置されている。側板７２は、軸線Ｓを中心とするリング状に形成されたもので、軸線Ｓを中心とする径方向内側に開口部７２ａを有する。開口部７２ａは、軸線方向一方に開口している。側板７２は、複数枚の翼７１のそれぞれの軸線方向一方側を支持する。

【0051】

側板７２は、径方向内側から径方向外側に向かうほど軸線方向他方側に変位するように湾曲している。このことにより、側板７２は、吸気口３０ａから開口部７２ａを通して吸い込んだ空気を径方向外側に導くことになる。側板７２および上側ケース２１の間には、ラビリンス構造７７が形成されている。ラビリンス構造７７は、側板７２および上側ケース２１の間の隙間７８に空気が流れることを抑制する。

【0052】

複数枚の翼７１は、図２に示すように、軸線Ｓを中心とする円周方向に等間隔に並べている。図２中に１４枚の翼７１が示されている。複数枚の翼７１は、それぞれ、径方向内側から径方向外側に向かうほど、回転方向他方側に向かうように形成されている。複数枚の翼７１は、それぞれ、翼面８０、８１を備える。

【0053】

ここで、翼面８０は、翼７１のうち回転方向一方側に形成される第１翼面である。翼面８０は、軸線Ｓに平行に形成されている。このため、翼面８０は、外径部７３に対して直交することになる。

【0054】

翼面８１は、翼７１のうち回転方向他方側に設けられている第２翼面である。翼面８１は、径方向内側から径方向外側に亘って、図３に示すように、翼面８１のうち側板７２に結合される結合部８２ａが翼面８１のうち主板７０に結合される結合部８２ｂに対して翼面８０側にオフセットしている。

【0055】

このため、翼面８１は、図３に示すように、仮想面８３に対して傾斜している。図３に図２中Ｂ矢視図を示す。仮想面８３は、翼面８０に平行で、かつ翼面８１に交差する仮想面である。翼面８１と仮想面８３との間で時計回りに形成される傾斜角θとしては、角度５°〜角度２５°の範囲のうちいずれかの所定角度が設定される。

【0056】

次に、本実施形態の遠心ファン５０の製造方法について図４を参照して説明する。

【0057】

本実施形態の遠心ファン５０は、樹脂材料を用いた射出成形により一体に成形される。

【0058】

具体的には、第１工程（ステップ１００）では、複数枚の翼７１および主板７０を射出成形により一体に成形する。

【0059】

具体的には、第１工程は、主板７０のうち軸線方向一方側と複数枚の翼７１とを成形するための雄型（コア）と、主板７０のうち軸線方向他方側を成形するための雌型（キャビティ）とを用意する。

【0060】

雄型を軸線方向一方側に配置し、雌型を軸線方向他方側に配置する。雄型および雌型の間に加熱溶融した樹脂材料を注入し、この注入したものを冷却して固定する。その後、雄型を第１成形品から軸線方向一方に移動して雌型を第１成形品から軸線方向他方に移動する。このため、雄型および雌型を第１成形品から分離することができる。これにより、第１成形品の成形が完了する。

【0061】

一方、第２工程（ステップ１１０）では、側板７２を射出成形により成形する。その後、第１工程により成形された第１成形品と第２工程により成形された第２成形品とを溶着等により結合して遠心ファン５０の成形が完了する。

【0062】

次に、本実施形態の遠心送風機１０の作動について説明する。

【0063】

まず、図示しないインバータ回路から三相交流電流をステータコイル４２ａに出力する。これに伴い、ステータコイル４２ａは、三相交流電流に基づいて回転磁界を発生する。このため、ロータ４１が回転軸３０とともに回転磁界に同期して回転する。これにより、遠心ファン５０が軸線Ｓを中心として回転する。このとき、軸線方向一方側から空気が吸気口３０ａを通して開口部７２ａ内に吸入される。

【0064】

ここで、翼面８１は、上述の如く、仮想面８３に対して傾斜している。このため、吸気口３０ａを通して開口部７２ａ内に吸い込まれる空気流は、翼７１の前縁側（すなわち、径方向内側）において、吸気口３０ａから開口部７２ａを通過した空気流を図３中矢印Ｋａの如く、翼面８１に沿って流すことができる。

【0065】

このように開口部７２ａ内に吸入された空気は、複数枚の翼７１のうち隣り合う合う２枚の翼７１の間に流れる。この隣り合う合う２枚の翼７１の間に流れる空気流は、前記隣り合う合う２枚の翼７１のうち回転方向他方側（すなわち、反回転方向）の翼７１の翼面８１によって押されて、回転する。

【0066】

この回転に伴って生じる遠心力によって、空気流は、径方向外側に吹き出される。この吹き出された空気流は、吹出口６１から径方向外側に吹き出される。

【0067】

以上説明した本実施形態によれば、遠心ファン５０は、軸線Ｓを中心として円周方向に並べられている複数枚の翼７１と、径方向内側に開口部７２ａを有して軸線Ｓを中心とするリング状に形成されて、かつ複数枚の翼７１のそれぞれの軸線方向一方側を支持する側板７２と、複数枚の翼７１のそれぞれの軸線方向他方側を支持する主板７０とを備える。

【0068】

複数枚の翼７１は、回転方向一方側に設けられて、かつ軸線Ｓに平行に形成されている翼面８０と、回転方向他方側に設けられている翼面８１とをそれぞれ備える。

【0069】

複数枚の翼７１のそれぞれの翼面８１は、径方向内側から径方向外側に亘って、翼面８１のうち側板７２に結合される結合部８２ａが翼面８１のうち主板７０に結合される結合部８２ｂに対して翼面８０側にオフセットすることにより、翼面８１が仮想面８３に対して傾斜している。

【0070】

ここで、翼面８１と側板７２とによって形成される角部では、吸気口３０ａから開口部７２ａを通過した空気流が、軸線方向に傾斜して流入する。このため、翼面８１が軸線方向に平行に形成されている場合には、翼面８１と側板７２とによって形成される角部では、翼面８１から空気流が剥離する剥離域が発生し易い。このため、剥離域で発生した渦などによる空気流の変動が翼面８１に衝突し、騒音増加の原因になる。

【0071】

これに対して、本実施形態では、翼面８１を仮想面８３に対して傾斜させることで、翼７１の前縁側（すなわち、径方向内側）において、吸気口３０ａから開口部７２ａを通過した空気流を図３中矢印Ｋａの如く、翼面８１に沿って流すことができる。

【0072】

したがって、吸気口３０ａから開口部７２ａを通過した空気流の方向（図３中矢印Ｋａ参照）と翼面８１の傾斜方向を一致させ、剥離域を低減して騒音を低減することができる。

【0073】

一方、特許文献１の遠心ファン５０Ａは、複数枚の羽根１のうち径方向内側である前縁部３における側板側結合部３ａの位置が主板側結合部３ｂの位置よりも羽根車の回転方向一方側にオフセットしている（図５、図６参照）。このため、羽根１の前縁部３において吸い込んだ空気流を主板側に向けて流すため、空気流の流速が偏るという問題がある。

【0074】

これに対して、本実施形態では、翼面８０は軸線方向に平行に形成されているので、翼面８０が空気を回転方向一方側に押すため、翼７１の前縁側において軸線方向の流速分布を均一にすることができる。

【0075】

特許文献１の遠心ファン５０Ａは、複数枚の羽根１のうち径方向外側である後縁部２における側板側結合部２ａの位置が主板側結合部２ｂの位置よりも羽根車の回転方向他方側にオフセットしている（図５、図６参照）。このため、複数枚の羽根１は、それぞれ、後縁部と前縁部とが異なる方向に傾斜している。

【0076】

したがって、複数枚の羽根１と主板４とを一体に成形する際に、本実施形態と同様に、上型および下型のうち複数枚の翼７１のそれぞれを成形する上型を第１成形品から分離させる際に、第１成形品が妨げとなり、第１成形品から上型を分離することが難しくなると考えられる。

【0077】

これに対して、本実施形態では、複数枚の翼７１は、翼面８０が軸線Ｓに平行に形成されている。翼面８１は、翼面８１の結合部８２ａが結合部８２ｂに対して翼面８０側にオフセットしている。このため、複数枚の翼７１および主板７０を射出成形により一体に成形する際に、第１成形品が妨げることなく、上型および下型のうち複数枚の翼７１を成形する上型を容易に軸線方向に移動できる。

【0078】

以上により、第１成形品から金型を離脱させる型抜きを容易に行うことができるので、遠心ファン５０の成形が容易になる。

【0079】

次に、本実施形態の遠心ファン５０の効果について遠心ファン５０と従来の遠心ファン５０Ｂとを比較することにより説明する。

【0080】

図７に、遠心ファン５０、５０Ｂにおいて、縦軸を比騒音ｋｓ［ｄＢＡ］として、横軸を流量係数Φとするグラフを示す。遠心ファン５０Ｂは、複数枚の翼７１のそれぞれの翼面８０、８１が軸線Ｓに平行に形成されている。図８は、従来の遠心ファン５０Ｂの断面図であって、図３に相当する断面図である。遠心ファン５０Ｂの複数枚の翼７１のそれぞれにおいて、翼面８０、８１は、軸線Ｓに平行に形成されている。

【0081】

図７から分かるように、遠心ファン５０の比騒音の最低値が遠心ファン５０Ｂの比騒音の最低値に対して０．８ｄＢほど低くなっている。このため、本実施形態の遠心ファン５０は、従来の遠心ファン５０Ｂに比べて騒音を低くなることが明らかである。

【0082】

但し、比騒音ｋｓは、遠心ファン５０（５０Ｂ）に仕事によって発生する騒音である。遠心ファン５０（５０Ｂ）の出口周速［ｍ／ｓ］をＵとし、開口部７２ａを通過する空気の平均流速［ｍ／ｓ］をＶとしたときに、流量係数Φは、Φ＝Ｖ／Ｕが成立する係数である。

【0083】

次に、本実施形態の遠心ファン５０の翼面８１の傾斜角θの範囲について図９を参照して説明する。

【0084】

図９に遠心ファン５０において縦軸を最低比騒音ｋｓ［ｄＢＡ］とし、横軸を傾斜角θ［ｄｅｇ］としたグラフを示す。最低比騒音ｋｓとは、遠心ファン５０において比騒音ｋｓの最低値である。

【0085】

図９から分かるように、傾斜角θが角度５°〜角度２５°の範囲内に入っているときには、最低比騒音ｋｓが低くなり、騒音が低くなっていることが明らかである。このため、遠心ファン５０の翼面８１の傾斜角θとしては、角度５°〜角度２５°の範囲内のいずれかの所定角度に設定することが望ましい。

【0086】

（第２実施形態）
本第２実施形態では、上記第１実施形態の遠心ファン５０において、複数の翼７１のそれぞれを中空状に形成した例について説明する。

【0087】

図１０に本実施形態の遠心ファン５０の複数の翼７１の断面図を示す。複数の翼７１には、軸方向他方側に開口する中空部８５がそれぞれ形成されている。

【0088】

（第３実施形態）
上記第１実施形態では、遠心ファン５０の複数の翼７１において、翼面８１の傾斜角θを、径方向内側から径方向外側に亘って、一定にした例について説明したが、これに代えて、仮想面８３と翼面８１との間に形成される傾斜角θを径方向内側から径方向外側に向かうほど小さくするようにした本第３実施形態について説明する。

【0089】

図１１に本実施形態の遠心ファン５０の断面図を示す。図３は、図１１中Ｂ矢視図である。図１２は、図１１中Ｃ矢視図である。

【0090】

遠心ファン５０の複数枚の翼７１のそれぞれにおいて、翼面８１のうち径方向内側は、図３に示すように、結合部８２ａが結合部８２ｂに対して翼面８０側にオフセットしていることにより、翼面８１が仮想面８３に対して傾斜角度θを形成している。

【0091】

本実施形態の傾斜角度θとしては、上記第１実施形態と同様に、角度５°〜角度２５°の範囲のうちいずれかの所定角度が設定される。

【0092】

遠心ファン５０の複数枚の翼７１のそれぞれにおいて、翼面８１の径方向外側は、図１２に示すように、結合部８２ａと結合部８２ｂとを結ぶ線Ｌｓが翼面８０に対して平行に形成されている。

【0093】

さらに、翼面８１および仮想面８３の間に形成される傾斜角θが径方向内側から径方向外側に向かうほど徐々に小さくなっている。このことにより、翼面８０、８１の間の厚み寸法の最大値Ｌａ（図３、図１２参照）が径方向内側から径方向外側に向かうほど徐々に小さくなっている。

【0094】

以上説明した本実施形態によれば、翼面８１のうち径方向内側は、翼７１毎に、翼面８１のうち結合部８２ａが結合部８２ｂに対して翼面８０側にオフセットしていることにより、仮想面８３と翼面８１との間に所定角度θを成している。

【0095】

翼面８１のうち径方向外側は、翼７１毎に、結合部８２ａおよび結合部８２ｂを結ぶ線Ｌｓが翼面８０に対して平行になっている。翼面８１および仮想面８３の間に形成される傾斜角θが径方向内側から径方向外側に向かうほど徐々に小さくなっていることにより、翼面８０、８１の間の厚み寸法の最大値Ｌａ（図３、図１２参照）が径方向内側から径方向外側に向かうほど徐々に小さくなっている。このため、遠心力により空気が複数枚の翼７１の径方向外側に吹き出される際に、複数枚の翼７１のそれぞれの径方向外側で空気流の渦の発生を抑えることができる。このため、騒音の低減を図ることができる。

【0096】

（他の実施形態）
（１）上記各実施形態では、本発明の遠心ファン５０をターボファンとした例について説明したが、これに限らず、本発明の遠心ファン５０をシロッコファンとしてもよい。

【0097】

（２）上記各実施形態では、本発明の遠心ファン５０を樹脂材料を用いて射出成形した例について説明したが、これに代えて、本発明の遠心ファン５０を金属材料を用いて射出成形してもよい。

【0098】

（３）上記第２実施形態では、上記第１実施形態の遠心ファン５０において、複数の翼７１のそれぞれを中空状に形成した例について説明したが、上記第３実施形態の遠心ファン５０において、複数の翼７１のそれぞれを中空状に形成してもよい。

【0099】

（４）なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、位置関係等に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0100】

１０ 遠心送風機
２０ ファンケース
２１ 上側ケース
２２ 下側ケース
２３ 支持ケース
３０ 回転軸
４０ 電動モータ
４１ ロータ
４２ ステータ
４３ モータケース
５０ 遠心ファン
７０ 主板
７１ 翼
７２ 側板
８０ 翼面（第１翼面）
８１ 翼面（第２翼面）
８２ａ 結合部（第１結合部）
８２ｂ 結合部（第２結合部）
８３ 仮想面
８５ 中空部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】