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JP7641536B2 - Crossflow fan and method of manufacturing same - Google Patents

Crossflow fan and method of manufacturing same Download PDF

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JP7641536B2
JP7641536B2 JP2021048979A JP2021048979A JP7641536B2 JP 7641536 B2 JP7641536 B2 JP 7641536B2 JP 2021048979 A JP2021048979 A JP 2021048979A JP 2021048979 A JP2021048979 A JP 2021048979A JP 7641536 B2 JP7641536 B2 JP 7641536B2
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修平 土川
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Description

本発明は、クロスフローファンおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a cross-flow fan and a method for manufacturing the same.

特許文献1には、空気調和機に搭載されるクロスフローファンが開示されている。このクロスフローファンは、支持プレートと支持プレートから延在する複数の羽根とを備える複数のファンブロックを直列に連結することによって構成されている。具体的には、ファンブロックの複数の羽根が隣接するファンブロックの支持プレートに超音波接合されている。 Patent Document 1 discloses a crossflow fan that is installed in an air conditioner. This crossflow fan is constructed by connecting multiple fan blocks in series, each of which has a support plate and multiple blades extending from the support plate. Specifically, the multiple blades of a fan block are ultrasonically bonded to the support plate of an adjacent fan block.

特許第5590081号公報Patent No. 5590081

しかしながら、特許文献1に記載されたクロスフローファンの場合、複数の羽根を支持プレートに超音波接合するときの羽根の変形や破損等を抑制するために、羽根が高い剛性を備える必要がある。その結果、羽根の長さ(クロスフローファンの回転中心線の延在方向の長さ)に上限があるとともに、羽根の肉厚が大きくなる。すなわち、超音波接合により、クロスフローファンの設計の自由度が低下している。 However, in the case of the crossflow fan described in Patent Document 1, the blades need to have high rigidity in order to prevent deformation and damage of the blades when ultrasonically bonding the multiple blades to the support plate. As a result, there is an upper limit to the length of the blades (the length in the direction of extension of the rotation center line of the crossflow fan), and the thickness of the blades becomes large. In other words, ultrasonic bonding reduces the degree of freedom in designing the crossflow fan.

そこで、本発明は、クロスフローファンの設計の自由度を向上させることを課題とする。 The objective of the present invention is to improve the design freedom of crossflow fans.

上述の課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
第1の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える複数の第1のファンセグメントと、
前記第1の樹脂材料に比べて高い光透過率を備える第2の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える複数の第2のファンセグメントと、を有し、
前記第1のファンセグメントの支持板と前記第2のファンセグメントのリングとが面接触し、面接触部分がレーザ溶接され、
前記第1のファンセグメントのリングと前記第2のファンセグメントの支持板とが面接触し、面接触部分がレーザ溶接されている、クロスフローファンが提供される。
In order to solve the above-mentioned problems, according to one aspect of the present invention,
a plurality of first fan segments made from a first resin material, the first fan segments including an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring;
a plurality of second fan segments made of a second resin material having a higher light transmittance than the first resin material, the second fan segments comprising an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring;
a support plate of the first fan segment and a ring of the second fan segment are in surface contact with each other, and a surface contact portion is laser welded;
A crossflow fan is provided, wherein a ring of the first fan segment and a support plate of the second fan segment are in face-to-face contact, and the face-to-face contact portion is laser welded.

また、本発明の別態様によれば、
クロスフローファンの製造方法であって、
第1の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える第1のファンセグメントを用意し、
前記第1の樹脂材料に比べて高い光透過率を備える第2の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える第2のファンセグメントを用意し、
前記第1のファンセグメントの支持板と前記第2のファンセグメントのリングとが面接触しつつ、前記第1のファンセグメントのリングと前記第2のファンセグメントの支持板とが面接触するように、前記第1のファンセグメントと前記第2のファンセグメントを交互に配置し、
第1のレーザ光を、前記第2のファンセグメントを透過させ、前記第1のファンセグメントの支持板と前記第2のファンセグメントのリングの面接触部分に照射し、
第2のレーザ光を、前記第2のファンセグメントを透過させ、前記第1のファンセグメントのリングと前記第2のファンセグメントの支持板の面接触部分に照射する、クロスフローファンの製造方法が提供される。
According to another aspect of the present invention,
A method for manufacturing a cross flow fan, comprising:
providing a first fan segment made of a first resin material, the first fan segment including an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring;
providing a second fan segment made of a second resin material having a higher light transmittance than the first resin material, the second fan segment including an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring;
the first fan segment and the second fan segment are alternately arranged such that a support plate of the first fan segment is in surface contact with a ring of the second fan segment, and a ring of the first fan segment is in surface contact with a support plate of the second fan segment;
a first laser beam is transmitted through the second fan segment and irradiated onto a surface contact portion between a support plate of the first fan segment and a ring of the second fan segment;
A method for manufacturing a crossflow fan is provided, in which a second laser light is transmitted through the second fan segment and irradiated onto a surface contact portion between a ring of the first fan segment and a support plate of the second fan segment.

本発明によれば、クロスフローファンの設計の自由度を向上させることができる。 The present invention allows for greater freedom in the design of crossflow fans.

本発明の一実施の形態に係るクロスフローファンを搭載した空気調和機の概略図1 is a schematic diagram of an air conditioner equipped with a crossflow fan according to one embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態に係るクロスフローファンの斜視図1 is a perspective view of a crossflow fan according to an embodiment of the present invention; 一方の端面側から見た、第1および第2のファンセグメントの斜視図FIG. 2 is a perspective view of the first and second fan segments as viewed from one end side; 他方の端面側から見た、第1および第2のファンセグメントの斜視図FIG. 4 is a perspective view of the first and second fan segments as viewed from the other end face side; 第1のファンセグメントと第2のファンセグメントとの係合状態を示す図FIG. 1 illustrates an engagement between a first fan segment and a second fan segment. 第1のファンセグメントと第2のファンセグメントの固定方法を説明するための図FIG. 1 is a diagram for explaining a method of fixing a first fan segment and a second fan segment;

本発明の一態様のクロスフローファンは、第1の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える複数の第1のファンセグメントと、前記第1の樹脂材料に比べて高い光透過率を備える第2の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える複数の第2のファンセグメントと、を有し、前記第1のファンセグメントの支持板と前記第2のファンセグメントのリングとが面接触し、面接触部分がレーザ溶接され、前記第1のファンセグメントのリングと前記第2のファンセグメントの支持板とが面接触し、面接触部分がレーザ溶接されている。 A crossflow fan according to one embodiment of the present invention has a plurality of first fan segments made of a first resin material and including an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring, and a plurality of second fan segments made of a second resin material having a higher light transmittance than the first resin material and including an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring, the support plate of the first fan segment and the ring of the second fan segment are in surface contact with each other, and the surface contact portion is laser welded, and the ring of the first fan segment and the support plate of the second fan segment are in surface contact with each other, and the surface contact portion is laser welded.

このような一態様によれば、クロスフローファンの設計の自由度を向上させることができる。 This aspect allows for greater freedom in designing the crossflow fan.

例えば、前記第1のファンセグメントの支持板に、前記第2のファンセグメントのリングと係合するリブが設けられ、前記第2のファンセグメントの支持板に、前記第1のファンセグメントのリングと係合するリブが設けられてもよい。これにより、第1および第2のファンセグメントを互いに位置決めすることができる。 For example, the support plate of the first fan segment may be provided with ribs that engage with the ring of the second fan segment, and the support plate of the second fan segment may be provided with ribs that engage with the ring of the first fan segment. This allows the first and second fan segments to be positioned relative to each other.

例えば、前記第1のファンセグメントと前記第2のファンセグメントとが、同一形状を備えてもよい。これにより、同一の金型で、第1のファンセグメントと第2のファンセグメントを成型することができる。 For example, the first fan segment and the second fan segment may have the same shape. This allows the first fan segment and the second fan segment to be molded using the same mold.

例えば、前記第1および第2の樹脂材料は、同一の透過性樹脂材料であって、前記第1の樹脂材料が、前記第2の樹脂材料に比べて高い含有率で染料または顔料を含有してもよい。これにより、第1および第2のファンセグメントは、異なる光透過率を備えることができる。 For example, the first and second resin materials may be the same transparent resin material, with the first resin material containing a higher content of dye or pigment than the second resin material. This allows the first and second fan segments to have different light transmittances.

本発明の別態様のクロスフローファンの製造方法は、第1の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える第1のファンセグメントを用意し、前記第1の樹脂材料に比べて高い光透過率を備える第2の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える第2のファンセグメントを用意し、前記第1のファンセグメントの支持板と前記第2のファンセグメントのリングとが面接触しつつ、前記第1のファンセグメントのリングと前記第2のファンセグメントの支持板とが面接触するように、前記第1のファンセグメントと前記第2のファンセグメントを交互に配置し、第1のレーザ光を、前記第2のファンセグメントを透過させ、前記第1のファンセグメントの支持板と前記第2のファンセグメントのリングの面接触部分に照射し、第2のレーザ光を、前記第2のファンセグメントを透過させ、前記第1のファンセグメントのリングと前記第2のファンセグメントの支持板の面接触部分に照射する。 A method for manufacturing a crossflow fan according to another aspect of the present invention includes: preparing a first fan segment made from a first resin material and comprising an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring; preparing a second fan segment made from a second resin material having a higher light transmittance than the first resin material and comprising an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring; arranging the first fan segment and the second fan segment alternately such that the support plate of the first fan segment is in surface contact with the ring of the second fan segment and the ring of the first fan segment is in surface contact with the support plate of the second fan segment; allowing a first laser beam to pass through the second fan segment and irradiating the surface contact portion between the support plate of the first fan segment and the ring of the second fan segment; and allowing a second laser beam to pass through the second fan segment and irradiate the surface contact portion between the ring of the first fan segment and the support plate of the second fan segment.

このような別態様によれば、クロスフローファンの設計の自由度を向上させることができる。 This alternative embodiment allows for greater freedom in designing the crossflow fan.

以下、本発明の実施の形態について説明する。 The following describes an embodiment of the present invention.

図1は、本発明の一実施の形態に係るクロスフローファンを搭載した空気調和機の概略図である。なお、図に示すX-Y-Z直交座標系は、発明の理解を容易にするためのものであって、発明を限定するものではない。X軸はクロスフローファンの回転中心線の延在方向を示し、Y軸およびZ軸はクロスフローファンの径方向を示している。 Figure 1 is a schematic diagram of an air conditioner equipped with a crossflow fan according to one embodiment of the present invention. Note that the X-Y-Z orthogonal coordinate system shown in the figure is intended to facilitate understanding of the invention and does not limit the invention. The X-axis indicates the extension direction of the rotation centerline of the crossflow fan, and the Y-axis and Z-axis indicate the radial directions of the crossflow fan.

図1に示すように、クロスフローファン10は、例えば空気調和機50に搭載されている。空気調和機50は、筺体52を有し、その筺体52内に、クロスフローファン10と、冷媒と空気との間の熱交換を行う熱交換器54とを備える。クロスフローファン10が回転すると、空気A1が筺体52に吸い込まれ、熱交換器54を通過する。熱交換器54で冷媒と熱交換した空気A2は、クロスフローファン10によって筺体52の外部に吹き出される。 As shown in FIG. 1, the crossflow fan 10 is mounted on, for example, an air conditioner 50. The air conditioner 50 has a housing 52, and within the housing 52, the crossflow fan 10 and a heat exchanger 54 that exchanges heat between the refrigerant and the air are provided. When the crossflow fan 10 rotates, air A1 is sucked into the housing 52 and passes through the heat exchanger 54. Air A2 that has exchanged heat with the refrigerant in the heat exchanger 54 is blown out of the housing 52 by the crossflow fan 10.

図2は、クロスフローファンの斜視図である。 Figure 2 is a perspective view of a crossflow fan.

図2に示すように、クロスフローファン10は、円筒形状のファンであって、その径方向に空気を取り込み、取り込んだ空気を異なる径方向に吹き出すように構成されている。 As shown in FIG. 2, the crossflow fan 10 is a cylindrical fan that takes in air in a radial direction and blows the air out in a different radial direction.

本実施の形態に係るクロスフローファン10は、複数の第1のファンセグメント12と、複数の第2のファンセグメント14と、エンドプレート16と、エンドプレート18とを含んでいる。なお、本実施の形態の場合、第1のファンセグメント12と第2のファンセグメント14は、同一形状である。これにより、同一の金型で、第1のファンセグメント12と第2のファンセグメント14を成型することができる。エンドプレート16、18それぞれは、隣接する第1および第2のファンセグメント12、14に溶着などによって固定される。 The crossflow fan 10 according to this embodiment includes a plurality of first fan segments 12, a plurality of second fan segments 14, an end plate 16, and an end plate 18. In this embodiment, the first fan segment 12 and the second fan segment 14 have the same shape. This allows the first fan segment 12 and the second fan segment 14 to be molded using the same mold. The end plates 16, 18 are fixed to the adjacent first and second fan segments 12, 14, respectively, by welding or the like.

図3Aは、一方の端面側から見た、第1および第2のファンセグメントの斜視図である。また、図3Bは、他方の端面側から見た、第1および第2のファンセグメントの斜視図である。 Figure 3A is a perspective view of the first and second fan segments as viewed from one end face side. Figure 3B is a perspective view of the first and second fan segments as viewed from the other end face side.

図3Aおよび図3Bに示すように、第1および第2のファンセグメント12、14それぞれは、円環板状の支持板12a、14a、円環状のリング12b、14b、および支持板12a、14aとリング12b、14bとに支持された複数の羽根12c、14cを有する。複数の羽根12c、14cそれぞれは、湾曲した矩形状であって、一端が支持板12a、14aに固定され、他端がリング12b、14bに固定されている。また、複数の羽根12c、14cは、回転中心線Cの周方向に間隔をあけて並んでいる。 As shown in Figures 3A and 3B, the first and second fan segments 12, 14 each have an annular support plate 12a, 14a, an annular ring 12b, 14b, and a plurality of blades 12c, 14c supported by the support plate 12a, 14a and the ring 12b, 14b. Each of the blades 12c, 14c has a curved rectangular shape, with one end fixed to the support plate 12a, 14a and the other end fixed to the ring 12b, 14b. The blades 12c, 14c are arranged at intervals in the circumferential direction of the rotation center line C.

図2に示すように、第1のファンセグメント12と第2のファンセグメント14は、クロスフローファン10の回転中心線Cの延在方向(X軸方向)に交互に並んだ状態で配置される。第1のファンセグメント1の支持板12aが第2のファンセグメント14のリング14bに固定され、第2のファンセグメント14の支持板14aが第1のファンセグメント12のリング12bに固定される。なお、固定方法の詳細については後述する。 As shown in FIG. 2, the first fan segment 12 and the second fan segment 14 are arranged alternately in the extension direction (X-axis direction) of the rotation center line C of the crossflow fan 10. The support plate 12a of the first fan segment 1 is fixed to the ring 14b of the second fan segment 14, and the support plate 14a of the second fan segment 14 is fixed to the ring 12b of the first fan segment 12. The fixing method will be described in detail later.

本実施の形態の場合、図3Aに示すように、第1ファンセグメント12と第2のファンセグメント14は、それぞれの支持板12a、14aに、リング12b、14bと係合するためのリブ12d、14dを備えている。 In this embodiment, as shown in FIG. 3A, the first fan segment 12 and the second fan segment 14 have ribs 12d and 14d on their respective support plates 12a and 14a for engaging with the rings 12b and 14b.

図4は、第1のファンセグメントと第2のファンセグメントとの係合状態を示している。 Figure 4 shows the engagement state between the first and second fan segments.

図4に示すように、第1のファンセグメント12のリング12bが、第2のファンセグメント14の支持板14aに面接触しつつ、その支持板14aに形成されたリブ14dに係合する。同様に、第2のファンセグメント14のリング14bが、第1のファンセグメント12の支持板12aに接触しつつ、その支持板12aに形成されたリブ12dに係合する。なお、本実施の形態の場合、図3Bに示すように、リング12b、14bは、概略、内歯歯車形状である。そのため、図3Aに示すように、リブ12d、14dは、概略歯車状である。これにより、第1のファンセグメント12と第2のファンセグメント14が互いに位置決めされる。 As shown in FIG. 4, the ring 12b of the first fan segment 12 is in surface contact with the support plate 14a of the second fan segment 14 and engages with the rib 14d formed on the support plate 14a. Similarly, the ring 14b of the second fan segment 14 is in contact with the support plate 12a of the first fan segment 12 and engages with the rib 12d formed on the support plate 12a. In this embodiment, as shown in FIG. 3B, the rings 12b and 14b are generally in the shape of an internal gear. Therefore, as shown in FIG. 3A, the ribs 12d and 14d are generally in the shape of a gear. This positions the first fan segment 12 and the second fan segment 14 relative to each other.

図2に戻り、回転中心線Cの延在方向(X軸方向)の一方の端に位置する第2のファンセグメント14の支持板14aには、エンドプレート16が取り付けられる。また、他方の端に位置する第1のファンセグメント12のリング12bには、エンドプレート18が取り付けられる。エンドプレート16、18それぞれには、クロスフローファン10が空気調和機50の筺体52に回転可能に支持されるための支持シャフト20が設けられている。なお、空気調和機50の仕様によっては、具体的にはクロスフローファン10の大きさによっては、その2つの端の両方に第1のファンセグメント12が配置される場合、またはその2つの端の両方に第2のファンセグメントが配置される場合もある。 Returning to FIG. 2, an end plate 16 is attached to the support plate 14a of the second fan segment 14 located at one end in the extension direction of the rotation center line C (X-axis direction). An end plate 18 is attached to the ring 12b of the first fan segment 12 located at the other end. Each of the end plates 16 and 18 is provided with a support shaft 20 for rotatably supporting the crossflow fan 10 on the housing 52 of the air conditioner 50. Depending on the specifications of the air conditioner 50, specifically the size of the crossflow fan 10, the first fan segment 12 may be placed at both ends, or the second fan segment may be placed at both ends.

ここからは、第1のファンセグメント12と第2のファンセグメント14の相互の固定方法について説明する。 From here on, we will explain how to fix the first fan segment 12 and the second fan segment 14 to each other.

図5は、第1のファンセグメントと第2のファンセグメントの固定方法を説明するための図である。 Figure 5 is a diagram to explain how the first fan segment and the second fan segment are fixed.

図5に示すように、まず、第1のファンセグメント12と第2のファンセグメント14は、クロスフローファン10の回転中心線Cの延在方向に交互に配置される。すなわち、第1のファンセグメント12の支持板12aに第2のファンセグメント14のリング14bが面接触する。また、第2のファンセグメント14の支持板14aに第1のファンセグメント12のリング12bが面接触する。 As shown in FIG. 5, first, the first fan segment 12 and the second fan segment 14 are arranged alternately in the extension direction of the rotation centerline C of the crossflow fan 10. That is, the ring 14b of the second fan segment 14 is in surface contact with the support plate 12a of the first fan segment 12. Also, the ring 12b of the first fan segment 12 is in surface contact with the support plate 14a of the second fan segment 14.

次に、第1のファンセグメント12の支持板12aに第2のファンセグメント14のリング14bを固定するために、レーザ装置100のレーザ光L1によるレーザ溶接が実行される。具体的には、レーザ装置100は、第1のファンセグメント12の支持板12aと第2のファンセグメント14のリング14bの面接触部分にレーザ装置100はレーザ光L1を走査する。そのために、レーザ装置100のレーザ光L1は第2のファンセグメント14を透過する。 Next, laser welding is performed using laser light L1 from the laser device 100 to fix the ring 14b of the second fan segment 14 to the support plate 12a of the first fan segment 12. Specifically, the laser device 100 scans the laser light L1 over the surface contact portion between the support plate 12a of the first fan segment 12 and the ring 14b of the second fan segment 14. To achieve this, the laser light L1 from the laser device 100 passes through the second fan segment 14.

このようなレーザ溶接を可能にするために、第2のファンセグメント14は、第1のファンセグメント12に比べて高い光透過率を備える。 To enable such laser welding, the second fan segment 14 has a higher light transmittance than the first fan segment 12.

具体的には、第1のファンセグメント12が第1の樹脂材料から作製され、第2のファンセグメント14が第1の樹脂材料に比べて高い光透過率を備える第2の樹脂材料から作製されている。本実施の形態の場合、第1の樹脂材料および第2の樹脂材料は、例えば同一の透過性樹脂材料(例えば、ABS樹脂、AS樹脂など)であって、第1の樹脂材料が第2の樹脂材料に比べて高い含有率で染料または顔料を含有する。含有物として、例えばカーボンが挙げられる。なお、レーザ光の波長によって異なるが、第1の樹脂材料が10%以下の光透過率を備え、第2の樹脂材料が30%以上の光透過率を備えるのが好ましい。一例として、第1の樹脂材料の光透過率は約0%であって、第2の樹脂材料の光透過率は47%である。 Specifically, the first fan segment 12 is made of a first resin material, and the second fan segment 14 is made of a second resin material having a higher light transmittance than the first resin material. In the present embodiment, the first resin material and the second resin material are, for example, the same transparent resin material (e.g., ABS resin, AS resin, etc.), and the first resin material contains a higher content of dye or pigment than the second resin material. An example of the content is carbon. Note that, although it varies depending on the wavelength of the laser light, it is preferable that the first resin material has a light transmittance of 10% or less, and the second resin material has a light transmittance of 30% or more. As an example, the light transmittance of the first resin material is about 0%, and the light transmittance of the second resin material is 47%.

したがって、第2のファンセグメント14を透過して第1のファンセグメント12の支持板12aと第2のファンセグメント14のリング14bの面接触部分にレーザ光L1が照射されると、第2のファンセグメント14のリング14bに面接触する第1のファンセグメント12の支持板12aの部分が高温になり、そして溶融する。それにより、第1のファンセグメント12の支持板12aと第2のファンセグメント14のリング14bの面接触部分が接合する。一方、第2のファンセグメント14は、レーザ光L1を透過するので、第1のファンセグメント12に比べて溶融しない(そのために、第1および第2の樹脂材料の光透過率が決定されている)。 Therefore, when the laser light L1 passes through the second fan segment 14 and is irradiated onto the surface contact portion between the support plate 12a of the first fan segment 12 and the ring 14b of the second fan segment 14, the portion of the support plate 12a of the first fan segment 12 that is in surface contact with the ring 14b of the second fan segment 14 becomes hot and melts. This bonds the surface contact portion between the support plate 12a of the first fan segment 12 and the ring 14b of the second fan segment 14. On the other hand, the second fan segment 14 does not melt as much as the first fan segment 12 because it transmits the laser light L1 (the light transmittance of the first and second resin materials is therefore determined).

なお、第2のファンセグメント14を透過させることなくクロスフローファン10の径方向にレーザ光を照射し、第1のファンセグメント12の支持板12aと第2のファンセグメント14のリング14bをレーザ溶接することが考えられる。しかしながら、この場合、支持板12aの外周側部分とリング14bの外周側部分のみが接合し、それぞれの中心側部分が十分に接合しない可能性がある。これに対して、図5に示すように、レーザ光L1が第2のファンセグメント14を透過する場合、第1のファンセグメント12の支持板12aと第2のファンセグメント14のリング14bの面接触部分全体を接合することができる。その結果、第1のファンセグメント12と第2のファンセグメント14を強固に接合することができる。 It is also possible to irradiate the laser beam in the radial direction of the crossflow fan 10 without passing through the second fan segment 14, and laser weld the support plate 12a of the first fan segment 12 and the ring 14b of the second fan segment 14. However, in this case, only the outer peripheral portion of the support plate 12a and the outer peripheral portion of the ring 14b may be joined, and the central portions of each may not be sufficiently joined. In contrast, as shown in FIG. 5, when the laser beam L1 passes through the second fan segment 14, the entire surface contact portion of the support plate 12a of the first fan segment 12 and the ring 14b of the second fan segment 14 can be joined. As a result, the first fan segment 12 and the second fan segment 14 can be firmly joined.

また、このような本実施の形態のレーザ溶接によれば、超音波接合を用いる場合に比べてクロスフローファンの設計の自由度が向上する。 In addition, the laser welding of this embodiment allows greater freedom in designing the crossflow fan compared to when ultrasonic bonding is used.

超音波接合する場合、ファンセグメントは、円環状の支持板とその支持板から延在する複数の羽根を備える。ファンセグメントの羽根は、隣接するファンセグメントの支持板に超音波接合される。超音波接合は、2つのファンセグメントが互いに向かって所定の加圧力で押圧された状態で実行される。この加圧力によって座屈しないように、羽根は、その長さに上限があるとともに、肉厚が大きくされている。したがって、超音波接合によってファンセグメントを接合する場合、クロスフローファンの設計の自由度が低下する。 When ultrasonically bonding, a fan segment comprises an annular support plate and a number of blades extending from the support plate. The blades of a fan segment are ultrasonically bonded to the support plate of an adjacent fan segment. Ultrasonic bonding is performed with the two fan segments pressed toward each other with a predetermined pressure. To prevent buckling due to this pressure, the blades have an upper limit on their length and are made thick. Therefore, when joining fan segments by ultrasonic bonding, the design freedom of the crossflow fan is reduced.

一方、本実施の形態によれば、第1のファンセグメント12と第2のファンセグメント14は、互いに向かって押圧されることなく、レーザ溶接される。その結果、長い羽根が可能になり、羽根の肉厚も薄くできる。その結果、クロスフローファンの設計の自由度が、超音波接合を採用する場合に比べて向上する。 On the other hand, according to the present embodiment, the first fan segment 12 and the second fan segment 14 are laser welded without being pressed against each other. As a result, longer blades are possible, and the blade thickness can be reduced. As a result, the design freedom of the crossflow fan is improved compared to when ultrasonic bonding is used.

図5に示すように、同様に、第2のファンセグメント14を透過して第1のファンセグメント12のリング12bと第2のファンセグメント14の支持板14aの面接触部分に、レーザ装置102のレーザ光L2が照射される。それにより、第2のファンセグメント14の支持板14aに面接触する第1のファンセグメント12のリング12bの部分が高温になり、そして溶融する。その結果、第1のファンセグメント12のリング12bと第2のファンセグメント14の支持板14aの面接触部分が接合する。 As shown in FIG. 5, similarly, the laser light L2 from the laser device 102 is irradiated through the second fan segment 14 to the surface contact portion between the ring 12b of the first fan segment 12 and the support plate 14a of the second fan segment 14. This causes the portion of the ring 12b of the first fan segment 12 that is in surface contact with the support plate 14a of the second fan segment 14 to become hot and melt. As a result, the surface contact portion between the ring 12b of the first fan segment 12 and the support plate 14a of the second fan segment 14 is joined.

以上のような本実施の形態によれば、クロスフローファンの設計の自由度を向上させることができる。 This embodiment as described above allows for greater freedom in the design of crossflow fans.

以上、上述の実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されない。 The present invention has been described above using the above-mentioned embodiments, but the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments.

例えば、上述の実施の形態の場合、第1のファンセグメント12の第1の樹脂材料と第2のファンセグメント14の第2の樹脂材料は、同一の樹脂材料であって、カーボンの含有率が異なる。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。光透過率が異なるのであれば、第1および第2の樹脂材料は異なる樹脂材料であってもよい。 For example, in the above embodiment, the first resin material of the first fan segment 12 and the second resin material of the second fan segment 14 are the same resin material but have different carbon contents. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. The first and second resin materials may be different resin materials as long as they have different light transmittances.

また、上述の実施の形態の場合、図3Aに示すように、第1および第2のファンセグメント12、14は、互いに位置決めするためのリブ12d、14dを備える。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。例えば、第1および第2のファンセグメント12、14の支持板12a、14aまたはリング12b、14bの一方に、複数の位置決めピンを設け、他方に位置決めピンと係合する位置決め穴を設けてもよい。 In the above-described embodiment, as shown in FIG. 3A, the first and second fan segments 12, 14 are provided with ribs 12d, 14d for positioning them relative to each other. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, one of the support plates 12a, 14a or rings 12b, 14b of the first and second fan segments 12, 14 may be provided with multiple positioning pins, and the other may be provided with positioning holes that engage with the positioning pins.

さらに、上述の実施の形態の場合、第1および第2のファンセグメント12、14は同一の形状を備える。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。第1および第2のファンセグメントは、羽根の長さが異なるなど、異なる形状を備えてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the first and second fan segments 12, 14 have the same shape. However, this is not a limiting embodiment of the present invention. The first and second fan segments may have different shapes, such as different blade lengths.

さらにまた、上述の実施の形態の場合、図1に示すように、クロスフローファン10は空気調和機50に搭載されている。しかしながら、本発明の実施の形態はこれに限らない。クロスフローファンは、送風機に使用されてもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 1, the crossflow fan 10 is mounted on the air conditioner 50. However, the embodiment of the present invention is not limited to this. The crossflow fan may also be used in a blower.

すなわち、本発明の実施の形態に係るクロスフローファンは、広義には、第1の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える複数の第1のファンセグメントと、前記第1の樹脂材料に比べて高い光透過率を備える第2の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える複数の第2のファンセグメントと、を有し、前記第1のファンセグメントの支持板と前記第2のファンセグメントのリングとが面接触し、面接触部分がレーザ溶接され、前記第1のファンセグメントのリングと前記第2のファンセグメントの支持板とが面接触し、面接触部分がレーザ溶接されている。 That is, in a broad sense, a crossflow fan according to an embodiment of the present invention comprises a plurality of first fan segments made of a first resin material and including an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring; and a plurality of second fan segments made of a second resin material having a higher light transmittance than the first resin material and including an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring, where the support plate of the first fan segment and the ring of the second fan segment are in surface contact with each other and the surface contact portion is laser welded, and the ring of the first fan segment and the support plate of the second fan segment are in surface contact with each other and the surface contact portion is laser welded.

また、本発明の実施の形態に係るクロスフローファンの製造方法は、広義には、第1の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える第1のファンセグメントを用意し、前記第1の樹脂材料に比べて高い光透過率を備える第2の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える第2のファンセグメントを用意し、前記第1のファンセグメントの支持板と前記第2のファンセグメントのリングとが面接触しつつ、前記第1のファンセグメントのリングと前記第2のファンセグメントの支持板とが面接触するように、前記第1のファンセグメントと前記第2のファンセグメントを交互に配置し、第1のレーザ光を、前記第2のファンセグメントを透過させ、前記第1のファンセグメントの支持板と前記第2のファンセグメントのリングの面接触部分に照射し、第2のレーザ光を、前記第2のファンセグメントを透過させ、前記第1のファンセグメントのリングと前記第2のファンセグメントの支持板の面接触部分に照射する。 In addition, a method of manufacturing a crossflow fan according to an embodiment of the present invention includes, in a broad sense, preparing a first fan segment made of a first resin material and including an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring; preparing a second fan segment made of a second resin material having a higher light transmittance than the first resin material and including an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring; and combining the support plate of the first fan segment with the second fan segment. The first fan segment and the second fan segment are arranged alternately so that the ring of the first fan segment and the support plate of the second fan segment are in surface contact, and the ring of the first fan segment and the support plate of the second fan segment are in surface contact, a first laser light is transmitted through the second fan segment and irradiated onto the surface contact portion between the support plate of the first fan segment and the ring of the second fan segment, and a second laser light is transmitted through the second fan segment and irradiated onto the surface contact portion between the ring of the first fan segment and the support plate of the second fan segment.

本発明は、クロスフローファンであれば適用可能である。 This invention can be applied to any crossflow fan.

10 クロスフローファン
12 第1のファンセグメント
12a 支持板
12b リング
12c 羽根
14 第2のファンセグメント
14a 支持板
14b リング
14c 羽根
REFERENCE SIGNS LIST 10 Cross-flow fan 12 First fan segment 12a Support plate 12b Ring 12c Blade 14 Second fan segment 14a Support plate 14b Ring 14c Blade

Claims (8)

第1の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える複数の第1のファンセグメントと、
前記第1の樹脂材料に比べて高い光透過率を備える第2の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える複数の第2のファンセグメントと、を有し、
前記第1のファンセグメントの支持板の外周側部分と前記第2のファンセグメントのリングとが面接触し、環状の面接触部分がレーザ溶接され、
前記第1のファンセグメントのリングと前記第2のファンセグメントの支持板の外周側部分とが面接触し、環状の面接触部分がレーザ溶接されている、クロスフローファン。
a plurality of first fan segments made from a first resin material, the first fan segments including an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring;
a plurality of second fan segments made of a second resin material having a higher light transmittance than the first resin material, the second fan segments comprising an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring;
an outer circumferential portion of a support plate of the first fan segment and a ring of the second fan segment are in surface contact with each other, and an annular surface contact portion is laser welded;
a ring of the first fan segment and an outer peripheral portion of a support plate of the second fan segment in surface contact with each other, the annular surface contact portion being laser welded.
前記第1のファンセグメントの支持板に、前記第2のファンセグメントのリングと係合するリブが設けられ、
前記第2のファンセグメントの支持板に、前記第1のファンセグメントのリングと係合するリブが設けられている、請求項1に記載のクロスフローファン。
a support plate of the first fan segment having ribs that engage with a ring of the second fan segment;
2. The crossflow fan of claim 1, wherein a support plate of the second fan segment is provided with ribs that engage a ring of the first fan segment.
前記第1のファンセグメントと前記第2のファンセグメントとが、同一形状を備える、請求項1または2に記載のクロスフローファン。 The crossflow fan of claim 1 or 2, wherein the first fan segment and the second fan segment have the same shape. 前記第1および第2の樹脂材料は、同一の透過性樹脂材料であって、
前記第1の樹脂材料が、前記第2の樹脂材料に比べて高い含有率で染料または顔料を含有する、請求項1から3のいずれか一項に記載のクロスフローファン。
The first and second resin materials are the same transparent resin material,
The cross flow fan according to claim 1 , wherein the first resin material contains a dye or pigment at a content higher than that of the second resin material.
クロスフローファンの製造方法であって、
第1の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える第1のファンセグメントを用意し、
前記第1の樹脂材料に比べて高い光透過率を備える第2の樹脂材料から作製され、円環状の支持板、円環状のリング、および前記支持板と前記リングとに支持された複数の羽根を備える第2のファンセグメントを用意し、
前記第1のファンセグメントの支持板の外周側部分と前記第2のファンセグメントのリングとが面接触しつつ、前記第1のファンセグメントのリングと前記第2のファンセグメントの支持板の外周側部分とが面接触するように、前記第1のファンセグメントと前記第2のファンセグメントを交互に配置し、
第1のレーザ光を、前記第2のファンセグメントを透過させ、前記第1のファンセグメントの支持板と前記第2のファンセグメントのリングの環状の面接触部分に照射し、
第2のレーザ光を、前記第2のファンセグメントを透過させ、前記第1のファンセグメントのリングと前記第2のファンセグメントの支持板の環状の面接触部分に照射する、クロスフローファンの製造方法。
A method for manufacturing a cross flow fan, comprising:
providing a first fan segment made of a first resin material, the first fan segment including an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring;
providing a second fan segment made of a second resin material having a higher light transmittance than the first resin material, the second fan segment including an annular support plate, an annular ring, and a plurality of blades supported by the support plate and the ring;
the first fan segment and the second fan segment are alternately arranged such that an outer circumferential portion of a support plate of the first fan segment is in surface contact with a ring of the second fan segment, and the ring of the first fan segment is in surface contact with an outer circumferential portion of a support plate of the second fan segment;
a first laser beam is transmitted through the second fan segment and irradiated onto an annular surface contact portion between a support plate of the first fan segment and a ring of the second fan segment;
A method for manufacturing a crossflow fan, comprising: transmitting a second laser light through the second fan segment and irradiating the annular surface contact portion between a ring of the first fan segment and a support plate of the second fan segment.
前記第1のファンセグメントの支持板に、前記第2のファンセグメントのリングと係合するリブが設けられ、
前記第2のファンセグメントの支持板に、前記第1のファンセグメントのリングと係合するリブが設けられている、請求項5に記載のクロスフローファンの製造方法。
a support plate of the first fan segment having ribs that engage with a ring of the second fan segment;
6. The method of claim 5, wherein a support plate of the second fan segment is provided with ribs that engage with a ring of the first fan segment.
前記第1のファンセグメントと前記第2のファンセグメントとが、同一形状を備える、請求項5または6に記載のクロスフローファンの製造方法。 The method for manufacturing a crossflow fan according to claim 5 or 6, wherein the first fan segment and the second fan segment have the same shape. 前記第1および第2の樹脂材料は、同一の透過性樹脂材料であって、
前記第1の樹脂材料が、前記第2の樹脂材料に比べて高い含有率で染料または顔料を含有する、請求項5から7のいずれか一項に記載のクロスフローファンの製造方法。
The first and second resin materials are the same transparent resin material,
8. The method for manufacturing a cross flow fan according to claim 5, wherein the first resin material contains a dye or pigment at a content higher than that of the second resin material.
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