JP2015175304A - 送風機および室外機 - Google Patents

Abstract

【課題】ファンの下流側に静翼を設けた送風機において、静圧効率を向上させることを目的とする。
【解決手段】送風機は、回転軸Ｃを中心として所定の方向に回転するファンと、ファンの回転により発生する気流の進行方向下流側に、回転軸Ｃを中心として放射状に設けられ、内周部から外周部に向かうに従いファンの回転方向とは反対側に湾曲した複数の静翼６０とを備え、静翼６０は、気流が流入する入口縁６０１と回転軸Ｃとがなす入口角θ１、および、気流が排出される出口縁６０２と入口縁６０１とを結んだ翼弦と回転軸Ｃとがなす翼弦角が、半径方向中央部と比較して内周部および外周部で大きいことを特徴とする。
【選択図】図７

Description

本発明は、送風機および室外機に関する。

空気調和機の室外機に用いられる送風機として、複数枚の動翼を有し回転するファンと、ファンの下流側に設けられる複数の静翼とを備えたものが存在する。
例えば、特許文献１には、回転するプロペラファンと、プロペラファンの下流側に設けられる複数の放射状桟とを備える空気調和機の室外ユニットが記載されている。この室外ユニットでは、放射状桟が、プロペラファンの軸方向に円弧状に傾斜して延びる形状となっており、これにより、プロペラファンから流入する旋回流の有する動圧エネルギーを静圧エネルギーに変換して回収する機能を有している。

特開２００１−２８９４６６号公報

ところで、複数の動翼を有するファンの回転により生じる気流は、通常、ファンの半径方向位置により吹き出し方向が異なっている。そして、ファンの下流側に設ける静翼の形状の違いによっては、ファンの回転により生じる気流の動圧を効果的に回収できず、送風機の静圧効率が低下する場合がある。
本発明は、ファンの下流側に静翼を設けた送風機において、静圧効率を向上させることを目的とする。

上記の目的を達成する本発明は、回転軸を中心として所定の方向に回転するファンと、前記ファンの回転により発生する気流の進行方向下流側に、前記回転軸を中心として放射状に設けられ、内周部から外周部に向かうに従い当該ファンの回転方向とは反対側に湾曲した複数の静翼とを備え、前記静翼は、前記気流が流入する入口縁と前記回転軸とがなす入口角、および、当該気流が排出される出口縁と当該入口縁とを結んだ翼弦と当該回転軸とがなす翼弦角が、半径方向中央部と比較して内周部および外周部で大きいことを特徴とする送風機である。
ここで、前記静翼は、内周部および外周部における前記翼弦の長さが、半径方向中央部における当該翼弦の長さと比較して長いことを特徴とすることができる。
また、前記静翼は、内周部および外周部における前記出口縁と前記回転軸とがなす出口角が、半径方向中央部における当該出口角と比較して大きいことを特徴とすることができる。
さらに、複数の前記静翼を内周部と外周部との間で連結し支持する支持部材をさらに備えることを特徴とすることができる。
さらにまた、前記支持部材の外周側に設けられる前記静翼の数を、当該支持部材の内周側に設けられる当該静翼の数と比較して多くすることを特徴とすることができる。

また、他の観点から捉えると、本発明は、回転軸を中心として所定の方向に回転するファンと、前記ファンの回転により発生する気流の進行方向下流側に、前記回転軸を中心として放射状に設けられ、内周部から外周部に向かうに従い当該ファンの回転方向とは反対側に湾曲した複数の静翼とを備え、前記静翼は、前記気流が流入する入口縁と前記回転軸とがなす入口角が半径方向中央部と比較して内周部および外周部で大きく、且つ、当該気流が排出される出口縁と当該入口縁とを結んだ翼弦の長さが半径方向中央部と比較して内周部および外周部で長いことを特徴とする送風機である。

さらに、他の観点から捉えると、本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒の熱の移動を行う熱交換器と、前記熱交換器を冷却するための送風を行う送風機と、を備え、前記送風機は、回転軸を中心として所定の方向に回転するファンと、前記ファンの回転により発生する気流の進行方向下流側に、前記回転軸を中心として放射状に設けられ、内周部から外周部に向かうに従い当該ファンの回転方向とは反対側に湾曲した複数の静翼とを備え、前記静翼は、前記気流が流入する入口縁と前記回転軸とがなす入口角、および、当該気流が排出される出口縁と当該入口縁とを結んだ翼弦と当該回転軸とがなす翼弦角が、半径方向中央部と比較して内周部および外周部で大きいことを特徴とする室外機である。
さらにまた、他の観点から捉えると、本発明は、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒の熱の移動を行う熱交換器と、前記熱交換器を冷却するための送風を行う送風機と、を備え、前記送風機は、回転軸を中心として所定の方向に回転するファンと、前記ファンの回転により発生する気流の進行方向下流側に、前記回転軸を中心として放射状に設けられ、内周部から外周部に向かうに従い当該ファンの回転方向とは反対側に湾曲した複数の静翼とを備え、前記静翼は、前記気流が流入する入口縁と前記回転軸とがなす入口角が半径方向中央部と比較して内周部および外周部で大きく、且つ、当該気流が排出される出口縁と当該入口縁とを結んだ翼弦の長さが半径方向中央部と比較して内周部および外周部で長いことを特徴とする室外機である。

本発明によれば、ファンの下流側に静翼を設けた送風機の静圧効率を向上させることが可能になる。

本実施の形態が適用される空気調和機の概略構成図である。 本実施の形態が適用される送風機の構成を示した概略断面図である。 本実施の形態が適用される送風機の構成を示した概略上面図である。 本実施の形態が適用される静翼とファンとの関係を説明するための図である。 本実施の形態のファンの回転により発生する気流の速度についての半径方向分布を示した図である。 本実施の形態が適用される静翼における入口角および出口角の、半径方向位置による変化を示した図である。 （ａ）〜（ｃ）は、静翼の断面形状を示した図である。 （ａ）〜（ｃ）は、静翼の断面形状を示した図である。 他の実施の形態が適用される静翼の構成を説明するための図であり、静翼を回転軸方向に見た図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は、本実施の形態が適用される空気調和機１の概略構成図である。
空気調和機１は、例えば建物の屋上などに設置される室外機１０と、建物内の各部に設置される複数の室内機２０と、室外機１０と室内機２０との間に接続されてこれら室外機１０および室内機２０に循環する冷媒が流通する配管３０と、を備えている。

室外機１０は、冷媒を圧縮する圧縮機１１と、冷媒の流路を切り換える四路切換弁１２と、温度の高い物体から低い物体へ熱を移動させる機器である室外熱交換器１３と、凝縮された冷媒液を膨張気化させて低圧・低温にする室外膨張弁１４と、蒸発し切れなかった冷媒液を分離するアキュームレータ１５と、備えている。また、室外機１０は、室外熱交換器１３に空気を当てて冷媒と空気との熱交換を促進させる送風機５０を備えている。四路切換弁１２は、圧縮機１１、室外熱交換器１３およびアキュームレータ１５とそれぞれ配管で接続されている。また、圧縮機１１とアキュームレータ１５とは配管で接続され、室外熱交換器１３と室外膨張弁１４とは配管で接続されている。なお、図１では、四路切換弁１２の切換接続状態として、暖房運転を行う場合の状態を示している。
また、室外機１０は、圧縮機１１、室外膨張弁１４、送風機５０などの作動や、四路切換弁１２の切り換えなどを制御する制御装置１８を備えている。

室内機２０は、図１に示すように、内部に、温度の高い物体から低い物体へ熱を移動させる機器である室内熱交換器２１と、室内熱交換器２１に空気を当てて冷媒と空気との熱交換を促進させる送風機２２と、凝縮された冷媒液を膨張気化させて低圧・低温にする室内膨張弁２４と、を備えている。
なお、図１に示す例では、１台の室外機１０に対して２台の室内機２０が接続されているが、室内機２０が１台または３台以上であってもよく、室外機１０が複数台であってもよい。

配管３０は、液化した冷媒が流通する液冷媒配管３１と、ガス冷媒が流通するガス冷媒配管３２と、を有している。液冷媒配管３１は、室内機２０の室内膨張弁２４と室外膨張弁１４との間を冷媒が流通するように配置される。ガス冷媒配管３２は、室外機１０の四路切換弁１２と、室内機２０の室内熱交換器２１のガス側との間を冷媒が通過するように配置される。

続いて、本実施の形態の送風機５０について説明する。図２は、本実施の形態が適用される送風機５０の構成を示した概略断面図である。また、図３は、本実施の形態が適用される送風機５０の構成を示した概略上面図であり、図２の送風機５０をＩＩＩ方向から見た図に対応する。
本実施の形態の送風機５０は、回転軸Ｃを中心として矢印Ａ方向に回転し室外熱交換器１３（図１参照）を冷却するための気流を発生させるファン５１と、ファン５１を回転駆動する電動機５２と、ファン５１および電動機５２を収容する第１ハウジング５３と、第１ハウジング５３に対してファン５１による気流の進行方向下流側に接続される第２ハウジング５４と、を備えている。本実施の形態では、図３に示すように、ファン５１は、３枚の動翼５１ａを有している。

ここで、本実施の形態の送風機５０は、ファン５１の回転軸方向が鉛直方向となるように設置される。また、図示は省略するが、本実施の形態では、送風機５０の第１ハウジング５３よりも鉛直下方側に、上述した室外熱交換器１３が設けられる。そして、本実施の形態の送風機５０では、ファン５１が回転することにより室外熱交換器１３の近傍から空気が吸い込まれ、破線矢印Ｂで示すように鉛直下方から鉛直上方に向けて気流が流れるようになっている。

本実施の形態の第１ハウジング５３は、筒状の内壁面５３１を有しており、第１ハウジング５３の内部には、内壁面５３１によって、ファン５１により発生した気流が通過する流路が形成されている。本実施の形態の第１ハウジング５３では、図２に示すように、内壁面５３１により形成される流路が、気流の進行方向下流側（図２における上方）から気流の進行方向上流側（図２における下方）に向かうに従い断面積が大きくなるような、所謂ベルマウス形状となっている。

また、本実施の形態の第２ハウジング５４は、筒状の内壁面５４１を有しており、第２ハウジング５４の内部には、内壁面５４１によって、第１ハウジング５３を通過した後の気流が通過する流路が形成されている。本実施の形態の第２ハウジング５４では、図２に示すように、内壁面５４１により形成される流路が、気流の進行方向上流側（図２における下方）から気流の進行方向下流側（図２における上方）に向かうに従い断面積が大きくなる拡開形状を有している。

さらに、本実施の形態の第２ハウジング５４には、内壁面５４１から回転軸Ｃに向かって延びる複数の静翼６０と、回転軸Ｃの近傍に設けられ複数の静翼６０が連結される連結部材６５と、が形成されている。言い換えると、本実施の形態の第２ハウジング５４には、図２に示すように、連結部材６５から内壁面５４１に向けて、複数の静翼６０が放射状に設けられている。ここで、それぞれの静翼６０は、連結部材６５側から内壁面５４１側にかけて、厚さが略均一な板状の形状を有している。また、本実施の形態において複数の静翼６０は、互いに等しい形状を有している。

なお、詳細については後述するが、本実施の形態の送風機５０では、ファン５１の回転により発生し第１ハウジング５３から吹き出された気流は、第２ハウジング５４に形成された複数の静翼６０同士の間隙を通過して送風機５０の外部に排出される。
ここで、静翼６０のうち、ファン５１に対向しファン５１の回転により生じた気流が流入される側の縁を入口縁６０１、入口縁６０１とは反対側に位置し気流が排出される側の縁を出口縁６０２と呼ぶ。

図４は、本実施の形態が適用される静翼６０とファン５１との関係を説明するための図であって、静翼６０およびファン５１を、ファン５１の回転軸方向下流側から見た図に対応する。
図４に示すように、それぞれの静翼６０は、回転軸方向下流側から見た場合に、半径方向中央部が凸となるように、連結部材６５に連結される内周部から内壁面５４１に接続される外周部に向かうに従いファン５１の回転方向Ａとは反対側に湾曲した形状となっている。すなわち、図４に示すように、それぞれの静翼６０は、ファン５１の回転中心（回転軸Ｃ）および静翼６０と連結部材６５との連結部を通過し内壁面５４１に延びる直線（図４の一点鎖線）よりも、ファン５１の回転方向Ａとは反対側に湾曲した形状となっている。

また、図４に示すように、それぞれの静翼６０は、回転軸方向下流側から見た場合に、出口縁６０２が、入口縁６０１に対して回転方向Ａにずれて設けられている。すなわち、それぞれの静翼６０は、入口縁６０１から出口縁６０２に向かうに従い、回転方向Ａに傾斜した形状を有している。

なお、本明細書の説明において、ファン５１の回転軸Ｃに沿った方向であって図２において下方から上方に向かう方向を、単に回転軸方向と呼ぶことがある。また、回転軸方向に垂直な方向であって、回転軸Ｃから内壁面５３１または内壁面５４１側に向かう方向を、半径方向と呼ぶことがある。さらに、ファン５１や静翼６０等の半径方向内側（回転軸Ｃ側）を内周側（内周部）と呼び、半径方向外側（内壁面５３１、５４１側）を外周側（外周部）と呼ぶことがある。

続いて、ファン５１の回転により発生する気流について説明する。図５は、本実施の形態のファン５１の回転により発生する気流の速度についての半径方向分布を示した図である。具体的には、図５は、本実施の形態の送風機５０において、ファン５１の回転により発生し第１ハウジング５３から吹き出される気流の軸方向速度および周方向速度の半径方向分布を示している。

本実施の形態では、ファン５１の回転により発生する気流は、第１ハウジング５３から螺旋状に吹き出している。すなわち、ファン５１の回転により発生する気流は、回転軸方向下流側に向かう軸方向成分に加えて、回転方向Ａに向かう周方向成分を有している。図５においては、ファン５１の回転により発生する気流のうち、軸方向成分の速度を軸方向速度とし、周方向成分の速度を周方向速度としている。

図５に示すように、本実施の形態において、送風機５０の内周部および外周部では、内周部と外周部との間に位置する半径方向中央部と比較して、ファン５１の回転により発生する気流の軸方向速度が小さくなっている。また、送風機５０の内周部および外周部では、半径方向中央部と比較して、ファン５１の回転により発生する気流の周方向速度が大きくなっている。
すなわち、第１ハウジング５３の内周部および外周部から吹き出される気流では、第１ハウジング５３の半径方向中央部から吹き出される気流と比較して、周方向成分が多くなっている。そして、本実施の形態の送風機５０では、第１ハウジング５３の内周部および外周部から吹き出される気流が、第１ハウジング５３の半径方向中央部から吹き出される気流と比較して、ファン５１の回転方向Ａ（周方向）に傾斜した状態となっている。

続いて、本実施の形態の静翼６０の形状について、より詳細に説明する。
図６は、本実施の形態が適用される静翼６０における入口角θ１および出口角θ２の、半径方向位置による変化を示した図である。また、図７（ａ）〜（ｃ）および図８（ａ）〜（ｃ）は、静翼６０の断面形状を示した図であり、ファン５１の回転方向Ａに沿った静翼６０の断面形状を示している。ここで、図７（ａ）および図８（ａ）は、図４におけるＡ−Ａ断面図に対応し、静翼６０の外周部における断面形状を示している。また、図７（ｂ）および図８（ｂ）は、図４におけるＢ−Ｂ断面図に対応し、静翼６０の半径方向中央部における断面形状を示している。さらに、図７（ｃ）および図８（ｃ）は、図４におけるＣ−Ｃ断面図に対応し、静翼６０の内周部における断面形状を示している。

本実施の形態において、静翼６０の入口角θ１とは、静翼６０における入口縁６０１とファン５１の回転軸Ｃとがなす角をいい、静翼６０の出口角θ２とは、静翼６０における出口縁６０２とファン５１の回転軸Ｃとがなす角をいう。

具体的に説明すると、図７（ａ）に示すように、静翼６０の断面において、入口縁６０１から出口縁６０２に亘って静翼６０の厚さ中心を通る中心線Ｌ１を引く。上述したように、静翼６０は、厚さが略均一な板状であり、入口縁６０１から出口縁６０２にかけて湾曲した形状を有している。これに対応して、中心線Ｌ１は、図７（ａ）に示すように湾曲した曲線となる。
本実施の形態では、静翼６０の断面において、入口縁６０１における中心線Ｌ１の接線Ｔ１と回転軸Ｃとがなす角を入口角θ１としている。同様に、静翼６０の断面において、出口縁６０２における中心線Ｌ１の接線Ｔ２と回転軸Ｃとがなす角を出口角θ２としている。

詳細については後述するが、本実施の形態の静翼６０では、図６に示すように、出口角θ２が、入口角θ１と比較して小さく、回転軸方向に近い角度となっている。
静翼６０がこのような形状を有することにより、本実施の形態の送風機５０では、ファン５１の回転により発生した気流が静翼６０の入口縁６０１側から流入し出口縁６０２側から排出される過程で、気流の進行方向を回転軸方向側に変化させ、動圧を回収している。

図６に示すように、本実施の形態では、静翼６０の入口角θ１が、ファン５１により発生する気流の速度分布（軸方向速度、周方向速度の分布；図５参照）に対応するように、半径方向位置に応じて連続的に変化している。
具体的には、ファン５１により発生する気流の軸方向速度が低く、気流の吹き出し方向が回転方向Ａ（周方向）に傾斜した外周部および内周部では、半径方向中央部と比較して、静翼６０の入口角θ１が大きくなっている。これに対し、ファン５１により発生する気流の軸方向速度が大きく、気流の吹き出し方向が回転軸方向に近い半径方向中央部では、外周部および内周部と比較して、静翼６０の入口角θ１が小さくなっている。
言い換えると、図６および図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、静翼６０の外周部における入口角θ１ａ、および静翼６０の内周部における入口角θ１ｃが、静翼６０の半径方向中央部における入口角θ１ｂと比較して大きくなっている（θ１ａ＞θ１ｂ、θ１ｃ＞θ１ｂ）。

このように、本実施の形態の送風機５０では、静翼６０の入口角θ１とファン５１の回転により発生した気流の吹き出し方向とが対応した関係を有することで、ファン５１の回転により発生した気流が入口縁６０１から静翼６０に沿って流入しやすくなる。これにより、本実施の形態では、ファン５１の回転により発生した気流が静翼６０に流入する際の流入抵抗が低減され、静翼６０によって気流の向きを変化させやすくなる。この結果、本構成を採用しない場合と比較して、送風機５０における静圧効率を向上させることが可能になる。

ここで、本実施の形態では、静翼６０のうち連結部材６５に連結される最内周部を０、内壁面５４１に連結される最外周部１００として、静翼６０の半径方向位置を相対的に表した場合に、図６に示すように、半径方向位置（相対値）が５０〜６０の部分で入口角θ１が最小値をとるようになっている。
ただし、静翼６０の入口角θ１は、図６に示した例に限られるものではなく、例えばファン５１の形状やファン５１の回転により発生する気流の吹き出し方向等に応じて選択することができる。

また、本実施の形態では、静翼６０の出口角θ２が、静翼６０の入口角θ１およびファン５１により発生する気流の速度分布に対応するように、半径方向位置に応じて連続的に変化している。
具体的には、図６に示すように、本実施の形態の静翼６０は、内周部および外周部の出口角θ２が、半径方向中央部の出口角θ２と比較して大きくなるように、出口角θ２が連続的に変化している。言い換えると、本実施の形態では、図６および図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、静翼６０の外周部における出口角θ２ａ、および静翼６０の内周部における出口角θ２ｃが、静翼６０の半径方向中央部における出口角θ２ｂと比較して大きくなっている（θ２ａ＞θ２ｂ、θ２ｃ＞θ２ｂ）。

また、本実施の形態では、入口角θ１と出口角θ２との差分（θ１−θ２）が、静翼６０の外周部および内周部で、静翼６０の半径方向中央部と比較して大きくなっている。具体的には、図６に示すように、静翼６０の外周部における差分Ｄａ（＝θ１ａ−θ２ａ）および内周部における差分Ｄｃ（＝θ１ｃ−θ２ｃ）が、静翼６０の半径方向中央部における差分Ｄｂ（＝θ１ｂ−θ２ｂ）と比較して大きくなっている（Ｄａ＞Ｄｂ、Ｄｃ＞Ｄｂ）。
本実施の形態では、例えば、静翼６０の外周部における差分Ｄａおよび内周部における差分Ｄｃを２０°より大きくし、静翼６０の半径方向中央部における差分Ｄｂを２０°未満とすることができる。
なお、図６および図７（ａ）〜（ｃ）に示す例では、静翼６０の外周部における差分Ｄａが、静翼６０の内周部における差分Ｄｃよりも大きくなっている（Ｄａ＞Ｄｃ）。

続いて、図８（ａ）に示すように、静翼６０をファン５１の回転方向で切った断面において、入口縁６０１と出口縁６０２とを結んだ直線を翼弦Ｓとする。
本実施の形態の静翼６０では、翼弦Ｓと回転軸Ｃとがなす翼弦角θ３が、静翼６０の入口角θ１およびファン５１により発生する気流の速度分布に対応するように、半径方向位置に応じて連続的に変化している。具体的には、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態では、静翼６０の外周部における翼弦角θ３ａ、および静翼６０の内周部における翼弦角θ３ｃが、静翼６０の半径方向中央部における翼弦角θ３ｂと比較して大きくなっている（θ３ａ＞θ３ｂ、θ３ｃ＞θ３ｂ）。

また、本実施の形態の静翼６０では、翼弦Ｓの長さが、静翼６０の入口角θ１およびファン５１により発生する気流の速度分布に対応するように、半径方向位置に応じて連続的に変化している。具体的には、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、静翼６０の外周部における翼弦Ｓａの長さＬａ、および静翼６０の内周部における翼弦Ｓｃの長さＬｃが、静翼６０の半径方向中央部における翼弦Ｓｂの長さＬｂと比較して長くなっている（Ｌａ＞Ｌｂ、Ｌｃ＞Ｌｂ）。

ところで、ファン５１による気流の吹き出し方向の下流側に静翼６０を有する送風機５０では、静翼６０が、入口縁６０１から出口縁６０２にかけて急激に湾曲した形状を有している場合、静翼６０によって動圧を効果的に回収することが困難になる傾向がある。すなわち、静翼６０が急激に湾曲した形状を有している場合、静翼６０の入口縁６０１側から流入した気流が出口縁６０２側へ移動する過程で、気流が静翼６０の表面から剥離しやすくなる。気流が静翼６０から剥離した場合、静翼６０により気流の吹き出し方向を変化させにくくなり、気流の動圧を効果的に回収することが困難になる。

上述したように、静翼６０では、入口縁６０１側から流入した気流の吹き出し方向を変えるために、出口角θ２が入口角θ１と比較して小さくなっている。また、静翼６０への気流の流入抵抗を低減させるため、静翼６０の内周部および外周部では、静翼６０の半径方向中央部と比較して、入口角θ１を大きくしている。したがって、例えば静翼６０の出口角θ２、翼弦角θ３および翼弦Ｓの長さが半径方向位置にかかわらず一定であるような場合には、半径方向中央部と比較して入口角θ１が大きい静翼６０の内周側および外周側において、静翼６０が急激に湾曲しやすくなる。

これに対し、本実施の形態の静翼６０では、上述したように、出口角θ２、翼弦角θ３および翼弦Ｓの長さを、入口角θ１およびファン５１により発生する気流の速度分布に対応するように、半径方向位置に応じて変化させている。
より具体的には、本実施の形態では、静翼６０の内周部および外周部における出口角θ２および翼弦角θ３を、静翼６０の半径方向中央部における出口角θ２および翼弦角θ３と比較して大きくし、静翼６０の内周部および外周部における翼弦Ｓの長さを、静翼６０の半径方向中央部における翼弦Ｓの長さと比較して長くしている。

静翼６０がこのような構成を有することで、本実施の形態の送風機５０では、入口角θ１が大きい静翼６０の内周部および外周部においても、静翼６０が入口縁６０１から出口縁６０２にかけて急激に湾曲することが抑制される。
この結果、本実施の形態の送風機５０では、静翼６０により、ファン５１の回転によって発生した気流の動圧を効果的に回収することができ、本構成を採用しない場合と比較して、送風機５０の静圧効率を向上させることが可能になる。

また、本実施の形態の静翼６０では、外周部および内周部における翼弦Ｓの長さが半径方向中央部と比較して長く形成されることで、静翼６０の外周部および内周部において、静翼６０の表面における入口縁６０１から出口縁６０２までの長さが長くなっている。すなわち、静翼６０の外周部および内周部では、静翼６０の半径方向中央部と比較して、ファン５１の回転により発生した気流が静翼６０により案内される経路が長くなっている。
これにより、ファン５１の回転により生じる気流において周方向成分が高い外周部および内周部においても、本構成を採用しない場合と比較して、気流の吹き出し方向を効果的に変化させることが可能になり、気流の動圧をより効果的に回収することができる。

一方、上述したように、静翼６０の半径方向中央部では、内周部および外周部と比較して入口角θ１が小さい。このため、静翼６０の半径方向中央部では、内周部および外周部と比較して出口角θ２および翼弦角θ３を小さくし、翼弦Ｓの長さを短くした場合であっても、静翼６０が入口縁６０１から出口縁６０２にかけて急激に湾曲しにくく、静翼６０が急激に湾曲することによる問題は生じにくい。

また、上述したように、半径方向中央部では、内周部および外周部と比較して、ファン５１の回転により生じる気流における軸方向成分の割合が高くなっている。本実施の形態では、静翼６０の内周部および外周部と比較して、静翼６０の半径方向中央部の出口角θ２および翼弦角θ３を小さくし、翼弦Ｓの長さを短くすることで、本構成を採用しない場合と比較して、半径方向中央部における気流の吹き出し方向を、より回転軸方向側に変化させることができる。この結果、本構成を採用しない場合と比較して、動圧をより効果的に回収することができ、送風機５０の静圧効率を向上させることが可能になる。

続いて、本発明の静翼６０の他の実施の形態について説明する。
図９は、他の実施の形態が適用される静翼６０の構成を説明するための図であり、静翼６０を回転軸方向に見た図である。
図９に示すように、本実施の形態では、半径方向中央部に、複数の静翼６０が連結され、複数の静翼６０を支持する円環状の支持部材６８を有している。そして、本実施の形態では、静翼６０は、支持部材６８によって、連結部材６５から支持部材６８に延びる複数の内周静翼６１と、支持部材６８から内壁面５４１に延びる複数の外周静翼６２とに分かれている。なお、本実施の形態では、それぞれの内周静翼６１は互いに等しい形状を有しており、それぞれの外周静翼６２は互いに等しい形状を有している。

本実施の形態の送風機５０では、静翼６０の半径方向中央部に支持部材６８を設けることで、本構成を採用しない場合と比較して、静翼６０の強度が向上する。そして、例えば樹脂成形等の安価な製造方法を用いて静翼６０を製造した場合でも静翼６０の強度を維持することが可能になるため、送風機５０のコストを低減することができる。

ここで、本実施の形態の静翼６０も、図４等に示した例と同様に、ファン５１の回転により生じる気流の速度についての半径方向分布に対応するように、内周静翼６１および外周静翼６２の形状が半径方向に連続的に変化している。すなわち、本実施の形態では、内周静翼６１と外周静翼６２とを接続した形状が、図４等に示した静翼６０と同様の形状となっている。
具体的には、内周静翼６１は、支持部材６８側と比較して連結部材６５側で、入口角θ１（図５参照）、出口角θ２（図５参照）および翼弦角θ３（図８（ａ）参照）が大きくなっており、翼弦Ｓが長くなっている。また、外周静翼６２は、支持部材６８側と比較して内壁面５４１側で、入口角θ１、出口角θ２および翼弦角θ３が大きくなっており、翼弦Ｓが長くなっている。

また、本実施の形態の静翼６０では、図９に示すように、内周静翼６１と比較して外周静翼６２の本数を多く設けている。これにより、例えば内周静翼６１と外周静翼６２との本数が等しい場合と比較して、外周静翼６２同士の間隔が広くなりすぎることが抑制される。この結果、静翼６０の外周側（外周静翼６２）においても、ファン５１の回転により生じた気流の吹き出し方向を効果的に変化させることが可能になり、本構成を採用しない場合と比較して、動圧をより効果的に回収することができる。

なお、図９に示した例では、１つの支持部材６８により静翼６０を２つの領域（内周静翼６１および外周静翼６２）に分ける構成としたが、例えば支持部材６８を半径方向に複数設け、静翼６０を３つ以上の領域に分ける構成としてもよい。この場合、３つ以上の領域のそれぞれにおいて、静翼６０の本数や静翼６０同士の間隔を変更してもよい。

また、図２〜図９に示した例では、静翼６０の入口角θ１を、半径方向位置に応じて連続的に変化させるものとした。しかし、静翼６０の内周部および外周部における入口角θ１が半径方向中央部における入口角θ１と比較して大きいという関係を満たしていれば、入口角θ１の大きさは、静翼６０の半径方向位置に応じて段階的に変化させてもよい。同様に、静翼６０の出口角θ２、翼弦角θ３、翼弦Ｓの長さＬ等についても、静翼６０の半径方向位置に応じて段階的に変化させてもよい。

以上説明したように、本実施の形態の送風機５０では、ファン５１の回転により発生する気流の吹き出し方向に対応するように、複数の静翼６０が、半径方向位置に応じて変化した形状を有している。これにより、ファン５１の回転により発生する気流の周方向エネルギー（動圧）を、複数の静翼６０により効果的に回収することができる。この結果、本実施の形態では、本構成を採用しない場合と比較して、送風機５０における静圧効率を向上させることができる。さらに、本実施の形態では、本構成を採用しない場合と比較して、送風機５０において気流により発生する騒音を低減させることができる。

１…空気調和機、１０…室外機、２０…室内機、５０…送風機、５１…ファン、５２…電動機、５３…第１ハウジング、５４…第２ハウジング、６０…静翼、６１…内周静翼、６２…外周静翼、６５…連結部材、６８…支持部材、６０１…入口縁、６０２…出口縁、θ１…入口角、θ２…出口角、θ３…翼弦角、Ｃ…回転軸、Ｓ…翼弦

Claims (8)

1. 回転軸を中心として所定の方向に回転するファンと、
   前記ファンの回転により発生する気流の進行方向下流側に、前記回転軸を中心として放射状に設けられ、内周部から外周部に向かうに従い当該ファンの回転方向とは反対側に湾曲した複数の静翼とを備え、
   前記静翼は、前記気流が流入する入口縁と前記回転軸とがなす入口角、および、当該気流が排出される出口縁と当該入口縁とを結んだ翼弦と当該回転軸とがなす翼弦角が、半径方向中央部と比較して内周部および外周部で大きいことを特徴とする送風機。
2. 前記静翼は、内周部および外周部における前記翼弦の長さが、半径方向中央部における当該翼弦の長さと比較して長いことを特徴とする請求項１記載の送風機。
3. 前記静翼は、内周部および外周部における前記出口縁と前記回転軸とがなす出口角が、半径方向中央部における当該出口角と比較して大きいことを特徴とする請求項１または２記載の送風機。
4. 複数の前記静翼を内周部と外周部との間で連結し支持する支持部材をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の送風機。
5. 前記支持部材の外周側に設けられる前記静翼の数を、当該支持部材の内周側に設けられる当該静翼の数と比較して多くすることを特徴とする請求項４記載の送風機。
6. 回転軸を中心として所定の方向に回転するファンと、
   前記ファンの回転により発生する気流の進行方向下流側に、前記回転軸を中心として放射状に設けられ、内周部から外周部に向かうに従い当該ファンの回転方向とは反対側に湾曲した複数の静翼とを備え、
   前記静翼は、前記気流が流入する入口縁と前記回転軸とがなす入口角が半径方向中央部と比較して内周部および外周部で大きく、且つ、当該気流が排出される出口縁と当該入口縁とを結んだ翼弦の長さが半径方向中央部と比較して内周部および外周部で長いことを特徴とする送風機。
7. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   冷媒の熱の移動を行う熱交換器と、
   前記熱交換器を冷却するための送風を行う送風機と、を備え、
   前記送風機は、
   回転軸を中心として所定の方向に回転するファンと、
   前記ファンの回転により発生する気流の進行方向下流側に、前記回転軸を中心として放射状に設けられ、内周部から外周部に向かうに従い当該ファンの回転方向とは反対側に湾曲した複数の静翼とを備え、
   前記静翼は、前記気流が流入する入口縁と前記回転軸とがなす入口角、および、当該気流が排出される出口縁と当該入口縁とを結んだ翼弦と当該回転軸とがなす翼弦角が、半径方向中央部と比較して内周部および外周部で大きいことを特徴とする室外機。
8. 冷媒を圧縮する圧縮機と、
   冷媒の熱の移動を行う熱交換器と、
   前記熱交換器を冷却するための送風を行う送風機と、を備え、
   前記送風機は、
   回転軸を中心として所定の方向に回転するファンと、
   前記ファンの回転により発生する気流の進行方向下流側に、前記回転軸を中心として放射状に設けられ、内周部から外周部に向かうに従い当該ファンの回転方向とは反対側に湾曲した複数の静翼とを備え、
   前記静翼は、前記気流が流入する入口縁と前記回転軸とがなす入口角が半径方向中央部と比較して内周部および外周部で大きく、且つ、当該気流が排出される出口縁と当該入口縁とを結んだ翼弦の長さが半径方向中央部と比較して内周部および外周部で長いことを特徴とする室外機。

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