KR102206818B1

KR102206818B1 - 프로펠러 팬, 실외기 및 냉동 사이클 장치

Info

Publication number: KR102206818B1
Application number: KR1020197007586A
Authority: KR
Inventors: 타쿠야 테라모토; 타카시 이케다; 유스케 아다치
Original assignee: 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date: 2016-10-27
Filing date: 2016-10-27
Publication date: 2021-01-25
Also published as: WO2018078757A1; US20200018321A1; EP3534015A1; KR20190039776A; EP3534015A4; US11635089B2; JPWO2018078757A1; JP6615379B2; AU2016427676A1; AU2016427676B2; EP3534015B1; CN109891101A; CN109891101B

Abstract

본 발명에 관한 프로펠러 팬은, 회전 중심이 되는 회전축부와, 그 회전축부의 외주측에 마련된 복수의 날개를 구비하고, 상기 복수의 날개는, 인접하는 날개가 전연부와 후연부에서 접속되는 프로펠러 팬으로서, 상기 복수의 날개의 압력면에, 상기 회전축부를 둘러싸도록 상기 회전축부의 회전 중심 방향에 따라 돌출한 제1 리브와, 상기 회전축부로부터 상기 제1 리브를 향하여 늘어나도록, 상기 회전 중심 방향에 따라 돌출한 제2 리브를 가지며, 상기 제2 리브에서의 상기 회전 중심 방향의 단부 중의 상기 압력면과는 반대측의 단부가, 상기 제1 리브에서의 상기 회전 중심 방향의 단부 중의 상기 압력면과는 반대측의 단부보다도, 상기 압력면으로부터 떨어지는 방향으로 돌출하고 있는 것이다.

Description

프로펠러 팬, 실외기 및 냉동 사이클 장치

본 발명은, 인접하는 날개가 전연부와 후연부에서 접속되는 이른바 날개 일체형의 프로펠러 팬, 및, 그 프로펠러 팬을 구비한 실외기 및 냉동 사이클 장치에 관한 것이다.

냉동 사이클 장치는, 냉매 회로에 냉매를 순환시켜서, 대상 공간 등의 가열 및 냉각 등을 행한다. 이 냉동 사이클 장치는, 실내기(실내 유닛)와 실외기(실외 유닛)를 구비하고 있는 것이 많다. 이 실외기는, 송풍기로서, 날개(프로펠러)를 갖는 프로펠러 팬을 구비하고 있다. 그리고, 프로펠러 팬을 회전시켜서 공기의 흐름을 발생시킴에 의해, 송풍(냉각, 배열 등)을 행한다.

상술한 프로펠러 팬은, 일반적으로, 모터 등의 구동원의 회전축에 접속되는 원통형상의 보스부의 외주측에, 복수의 날개가 접속된 구성으로 되어 있다. 이와 같은 보스부를 구비한 프로펠러 팬에서는, 보스부의 중량이 늘어나기 때문에 경량화가 어렵고, 자원 절약화(환경 부하 저감)를 진행하기가 곤란하다. 더하여, 보스부는 송풍 기능을 갖지 않기 때문에, 팬의 송풍 효율을 향상시키기가 어렵다는 과제가 있다.

그래서, 종래, 모터 등의 구동원의 회전축에 접속되는 회전축부(회전 중심)와, 그 회전축부의 외주측에 마련된 복수의 날개를 구비하고, 인접하는 날개가 전연부(前緣部)와 후연부에서 접속된 이른바 날개 일체형의 프로펠러 팬도 제안되어 있다. 이 날개 일체형의 프로펠러 팬은, 인접하는 날개를 보스부를 통하지 않고서 연속면으로 접속하는 구성이 된다. 이 때문에, 날개 일체형의 프로펠러 팬은, 회전축부(회전 중심)를 중심으로 하는 날개 사이의 연속면의 최소 반경이, 회전축부의 반경보다 큰 치수로 되어 있다. 따라서 날개 일체형의 프로펠러 팬은, 보스부를 구비한 프로펠러 팬이 갖는 상기 과제를 해결할 수 있다.

그렇지만, 날개 일체형의 프로펠러 팬은, 날개의 강도 부족에 의해 회전시에 날개의 변형량이 많아져 버리고, 송풍 기능이 저하되는 등의 과제가 있다. 이 때문에, 종래의 날개 일체형의 프로펠러 팬에는, 회전축부의 주위에 날개의 강도 부족을 보완하는 리브를 구비한 것도 제안되어 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에 기재된 날개 일체형의 프로펠러 팬은, 회전축부가 날개의 압력면측으로 돌출한 구성으로 되어 있다. 그리고, 날개의 압력면에, 회전축부로부터 방사형상으로 늘어나는 리브가 형성되어 있다. 특허 문헌 1에 의하면, 방사형상으로 늘어나는 리브가 터보 팬으로서도 기능하여, 날개 일체형의 프로펠러 팬의 송풍 성능의 향상도 도모할 수 있다고 하고 있다.

국제 공개 제2016/021555호

날개 일체형의 프로펠러 팬이 회전한 때에 발생하는 기류의 주류(主流)는, 날개의 외주측을 흐른다. 이 때문에, 회전축부의 하류측에서는 공기가 그다지 흐르지 않고 정체되어, 회전축부의 하류측에 큰 박리역(剝離域, separation area)이 발생한다. 여기서, 특허 문헌 1에 기재된 프로펠러 팬은, 회전시, 압력면(壓力面)에 형성된 방사형상 리브의 외주측 단부 근방에서, 그 외주측 단부 근방의 공기를 확산할 수 있다. 이 때문에, 특허 문헌 1에 기재된 프로펠러 팬은, 이 확산된 공기가 주류로 유인(誘引)됨에 의해, 주류를 약간 내주측(회전축부측)에 까지 흘리는 것이 가능해진다. 그렇지만, 특허 문헌 1에 기재된 프로펠러 팬도, 회전축부의 하류측에 충분한 기류를 발생시킬 수가 없어서, 회전축부의 하류측에 발생하는 박리역을 작게 할 수가 없다는 과제가 있다.

본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 회전축부의 하류측에 발생하는 박리역을 종래보다도 작게 할 수 있는 날개 일체형의 프로펠러 팬을 제공하는 것을 제1의 목적으로 한다. 또한, 당해 프로펠러 팬을 구비한 실외기 및 냉동 사이클 장치를 제공하는 것을 제2의 목적으로 한다.

본 발명에 관한 프로펠러 팬은, 회전 중심이 되는 회전축부와, 그 회전축부의 외주측에 마련된 복수의 날개를 구비하고, 상기 복수의 날개는, 인접하는 날개가 전연부와 후연부에서 접속된 프로펠러 팬으로서, 상기 복수의 날개의 압력면에, 상기 회전축부를 둘러싸도록 상기 회전축부의 회전 중심 방향에 따라 돌출한 제1 리브와, 상기 회전축부로부터 상기 제1 리브를 향하여 늘어나도록, 상기 회전 중심 방향에 따라 돌출한 제2 리브를 가지며, 상기 제2 리브에서의 상기 회전 중심 방향의 단부 중의 상기 압력면과는 반대측의 단부가, 상기 제1 리브에서의 상기 회전 중심 방향의 단부 중의 상기 압력면과는 반대측의 단부보다도, 상기 압력면으로부터 떨어지는 방향으로 돌출하고 있는 것이다.

본 발명에 관한 프로펠러 팬은, 날개의 회전에 의해 발생한 기류를 제1 리브에 의해 내주측으로 확대할 수 있다. 또한, 본 발명에 관한 프로펠러 팬은, 제1 리브에 의해 확대된 흐름을, 제2 리브에 의해 더욱 회전축부의 하류측까지 확대할 수 있다. 이 때문에, 본 발명에 관한 프로펠러 팬은, 회전축부의 하류측에 충분한 기류를 발생시킬 수 있고, 회전축부의 하류측에 발생하는 박리역을 종래보다도 작게 할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 실외기를 정면측에서 본 사시도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 실외기에서, 실외기 본체의 상면부를 떼어낸 상태를 도시하는 평면도.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 실외기를 정면측에서 본 사시도로서, 팬 그릴을 떼어낸 상태를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 실외기에서, 실외기 본체의 제1 측면부, 전면부의 일부 및 상면부를 떼어낸 상태를 도시하는 사시도.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬을 정면측(공기 흐름의 하류측)에서 본 사시도.
도 6은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 배면도.
도 7은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 회전축부 주변을 정면측에서 본 사시도.
도 8은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 회전축부 주변의 정면도.
도 9는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 다른 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도.
도 10은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 다른 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도.
도 11은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 다른 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도.
도 12는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 다른 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도.
도 13은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 다른 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도.
도 14는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 다른 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도.
도 15는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 다른 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도.
도 16은 종래의 실외기를 정면측에서 본 사시도로서, 팬 그릴을 떼어낸 상태를 도시하는 도면.
도 17은 종래의 실외기를 측방에서 관찰한 종단면 모식도로서, 그 실외기에서 발생하는 기류를 설명하기 위한 도면.
도 18은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 실외기를 측방에서 관찰한 종단면 모식도로서, 그 실외기에서 발생하는 기류를 설명하기 위한 도면.
도 19는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 프로펠러 팬의 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도.
도 20은 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 프로펠러 팬의 다른 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도.
도 21은 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬의 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도.
도 22는 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 프로펠러 팬의 회전축부 주변을 정면측에서 본 사시도.
도 23은 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 프로펠러 팬의 회전축부 주변을 정면측에서 본 사시도.
도 24는 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 공기 조화 장치의 구성도.

이하, 본 발명의 각 실시의 형태에 관해, 도면에 의거하여 설명한다.

실시의 형태 1.

우선, 본 발명의 실시의 형태 1에서의 실외기의 구성에 관해 설명한다. 본 실시의 형태 1에서는, 실외기의 한 예로서 공기 조화 장치의 실외기에 관해 설명한다. 또한, 본 실시의 형태 1의 실외기는, 예를 들면 급탕기용의 실외기라도 좋고, 공기 조화기의 실외기와 같은 구성으로 할 수가 있다.

도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 실외기를 정면측에서 본 사시도이다. 도 2는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 실외기에서, 실외기 본체의 상면부를 떼어낸 상태를 도시하는 평면도이다. 도 3은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 실외기를 정면측에서 본 사시도로서, 팬 그릴을 떼어낸 상태를 도시하는 도면이다. 또한, 도 4는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 실외기에서, 실외기 본체의 제1 측면부, 전면부의 일부 및 상면부를 떼어낸 상태를 도시하는 사시도이다.

실외기(100)는, 실외기 본체(1)와, 팬 그릴(2)과, 송풍기인 프로펠러 팬(3)과, 팬 모터(4)와, 칸막이판(5)과, 송풍기실(6)과, 기계실(7)과, 열교환기(8)와, 벨 마우스(9)를 주로 갖고 있다.

실외기 본체(1)는, 예를 들면 개략 직방체 형상을 하고 있고, 실외기(100)의 외곽을 구성하는 것이다. 실외기 본체(1)는, 제1 측면부(1a), 전면부(1b), 제2 측면부(1c), 배면부(1d), 상면부(1e) 및 저면부(1f)로 구성되어 있다. 이 실외기 본체(1)의 내부는, 칸막이판(5)에 의해, 송풍기실(6)과 기계실(7)로 구획되어 있다. 그리고, 제1 측면부(1a) 및 배면부(1d)에서의 송풍기실(6)를 구성하는 부분에는, 실외기 본체(1) 내에 공기를 흡입하는 흡입구(1h)가 되는 개구부가 형성되어 있다. 또한, 전면부(1b)에서의 송풍기실(6)를 구성하는 부분에는, 외부에 공기를 취출하는 취출구(1g)가 되는 개구부가 형성되어 있다.

송풍기실(6)에는, 프로펠러 팬(3), 팬 모터(4), 열교환기(8) 및 벨 마우스(9)가 설치되어 있다. 열교환기(8)는, 제1 측면부(1a) 및 배면부(1d)의 흡입구(1h)와 대향하도록 송풍기실(6)에 배치되어 있다. 즉, 열교환기(8)는, 평면시 개략 L자형상으로 형성되어 있다. 이 열교환기(8)는, 프로펠러 팬(3)에 의해 유도된 공기와 열교환을 행하는 것이고, 복수의 핀 및 전열관을 갖는 핀 앤드 튜브형의 열교환기로서 구성되어 있다. 복수의 핀은, 규정의 간격을 띄우고, 제1 측면부(1a) 및 배면부(1d)에 따르도록 횡방향으로 병설되어 있다. 복수의 전열관은, 이들 복수의 핀을 관통하도록 마련되어 있다. 즉, 각 전열관은, 평면시 개략 L자형상으로 형성되어 있다. 그리고, 이들 전열관은, 규정의 간격을 띄우고, 상하 방향으로 병설되어 있다. 각 전열관 내에는, 냉매 회로를 순환하는 냉매가 흐른다.

프로펠러 팬(3)은, 전면부(1b)의 취출구(1g)와 대향하도록 마련되어 있다. 즉, 상술한 열교환기(8)는, 프로펠러 팬(3)의 흡입측에 배치되어 있다. 프로펠러 팬(3)은, 후술하는 바와 같이, 회전 중심이 되는 회전축부(30)를 구비하고 있다(도 5 등 참조). 이 회전축부(30)에, 팬 모터(4)의 회전축(4a)이 접속되어 있다. 즉, 팬 모터(4)의 회전축(4a)이 회전함에 의해, 프로펠러 팬(3)도 회전축부(30)를 회전 중심으로 하여 회전한다. 이와 같이 프로펠러 팬(3)에 회전 구동력을 전달하는 팬 모터(4)는, 실외기 본체(1)의 전후 방향에서, 열교환기(8)와 프로펠러 팬(3)과의 사이에 배치되어 있다.

또한, 프로펠러 팬(3)의 상세에 관해서는 후술한다.

벨 마우스(9)는, 전면부(1b)의 취출구(1g)의 주연부터, 프로펠러 팬(3)측으로 돌출하도록 마련되어 있다. 이 벨 마우스(9)는, 소정의 간격을 띄우고 프로펠러 팬(3)의 외주측을 덮도록 배치되어 있다. 이에 의해, 벨 마우스(9)는, 취출구(1g) 근방의 풍로를, 흡입측과 취출측(吹出側)으로 구획한다. 또한, 전면부(1b)의 취출구(1g)는, 팬 그릴(2)로 덮여 있다. 팬 그릴(2)는, 물체 등과 프로펠러 팬(3)과의 접촉을 방지하여 안전을 도모하기 위한 것이다. 또한, 벨 마우스(9)는, 전면부(1b)와 일체로 형성되어 있어도 좋고, 별체로 형성되어 있어도 좋다.

또한, 기계실(7)에는, 압축기(10), 배관(11) 및 기판상자(基板箱)(12)가 설치되어 있다. 압축기(10)는, 냉매 회로의 일부를 구성하는 것이고, 냉매 회로를 순환하는 냉매를 압축하는 것이다. 배관(11)은, 압축기(10)와 열교환기(8)를 접속하는 배관 등이다. 기판상자(12)는, 제어 기판(13)이 수납되어 있는 것이다. 제어 기판(13)은, 압축기(10) 등, 실외기(100)에 탑재된 기기를 제어하는 것이다.

계속해서 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)의 구성을 더욱 상세히 설명한다.

도 5는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬을 정면측에서 본 사시도이다. 즉, 도 5는, 프로펠러 팬(3)을, 그 프로펠러 팬(3)이 발생시키는 공기 흐름(이하, 단지 공기 흐름이라고도 한다)의 하류측에서 본 사시도이다. 환언하면, 도 5는, 프로펠러 팬(3)을 날개(31)의 압력면(31a)측에서 본 사시도이다. 또한 환언하면, 도 5는, 실외기 본체(1)의 취출구(1g)측에서 프로펠러 팬(3)을 본 사시도이다. 또한, 도 6은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 배면도이다. 즉, 도 6은, 프로펠러 팬(3)을 공기 흐름의 상류측에서 본 도면이다. 또한, 도 7은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 회전축부 주변을 정면측에서 본 사시도이다. 또한, 도 8은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 회전축부 주변의 정면도이다. 또한, 도 5∼도 8에 도시하는 원호형상의 화살표는, 프로펠러 팬(3)의 회전 방향을 나타내고 있다.

프로펠러 팬(3)은, 그 프로펠러 팬(3)의 회전 중심이 되는 회전축부(30)와, 회전축부(30)의 외주측에 마련된 복수의 날개(31)(프로펠러)를 구비하고 있다. 회전축부(30)는, 예를 들면 원통형상을 하고 있고, 그 회전축부(30)의 회전 중심이 되는 중심부에는, 팬 모터(4)의 회전축(4a)이 삽입되어 고정되는 접속구멍(30a)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시의 형태 1에서는, 회전축부(30)를 날개(31)의 압력면(31a)측으로 돌출시키고 있지만, 회전축부(30)를 날개(31)의 압력면(31a)측으로 돌출시키지 않아도 좋다.

이하, 단지 회전 중심이라고 칭한 경우에는, 프로펠러 팬(3)의 회전 중심, 즉 회전축부(30)의 회전 중심을 나타내는 것으로 한다. 또한, 회전 중심 방향이란, 회전축부(30)의 회전 중심 방향, 환언하면 접속구멍(30a)의 관통 방향을 나타내는 것으로 한다.

복수의 날개(31)는, 회전축부(30)의 둘레 방향으로, 그 회전축부(30)를 중심으로 하여 동각도(同角度) 간격으로 배치되어 있다. 이들 복수의 날개(31)는, 인접하는 날개(31)가 전연부(31b)와 후연부(31c)에서 접속되어 있다. 즉, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 이른바 날개 일체형의 프로펠러 팬이다. 또한, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은 3개의 날개(31)를 구비하고 있지만, 날개(31)의 매수는 3개로 한정되는 것이 아니다. 또한, 각 날개(31)는, 회전축부(30)를 중심으로 하여, 다른 각도 간격으로 배치되어 있어도 좋다.

또한, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 회전축부(30)의 주위에, 제1 리브(32) 및 제2 리브(33)를 구비하고 있다. 회전축부(30), 제1 리브(32) 및 제2 리브(33)는, 프로펠러 팬(3)의 허브를 구성하는 것이다. 또한, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 공기 확산 작용 및 강도 중의 적어도 하나를 더욱 향상시키기 위해, 보강 리브(34) 및 제3 리브(35)도 구비하고 있다. 또한, 보강 리브(34) 및 제3 리브(35)는, 프로펠러 팬(3)에서, 필수의 구성은 아니다.

제1 리브(32)는, 복수의 날개(31)의 압력면(31a)에 마련되어 있다. 또한, 제1 리브(32)는, 회전축부(30)를 둘러싸도록, 회전 중심 방향에 따라 돌출하고 있다. 환언하면, 제1 리브(32)는, 회전축부(30)를 둘러싸도록, 공기 흐름의 하류측으로 돌출하고 있다. 보다 상세하게는, 본 실시의 형태 1에 관한 제1 리브(32)는, 회전 중심 방향으로 관찰한 때에 외주면이 원호형상으로 되어 있는 3개의 리브(32a)를 갖고 있다. 즉, 리브(32a)의 외주면은 곡면(曲面) 형상으로 되어 있다. 이들 리브(32a)는, 회전축부(30)의 둘레 방향으로, 그 회전축부(30)를 중심으로 하여 동각도 간격으로 배치되어 있다. 또한, 인접하는 리브(32a)는, 단부끼리가 접속되어 있다. 이 때문에, 본 실시의 형태 1에 관한 제1 리브(32)는, 회전 중심 방향으로 제1 리브(32)를 관찰한 때, 외주면이 개략 삼각형상이 되도록, 회전축부(30)를 둘러싸고 있다. 또한, 제1 리브(32)를 구성하는 각 리브(32a)는, 회전 중심 방향으로 관찰한 때, 양 단부 사이에서 두께가 개략 일양하게 되어 있다. 즉, 제1 리브(32)는, 전둘레에 걸쳐서, 개략 일양한 두께로 되어 있다. 이 때문에, 회전 중심 방향으로 제1 리브(32)를 관찰한 때, 내주면도 개략 삼각형상으로 되어 있다. 즉, 회전 중심 방향으로 제1 리브(32)를 관찰한 때, 개략 삼각형상이 되도록, 회전축부(30)를 둘러싸고 있다.

프로펠러 팬(3)이 회전한 때, 제1 리브(32)는, 주위의 공기를 확산(擴散)한다. 이 확산된 공기가, 날개(31)의 외주측을 흐르는 프로펠러 팬(3)의 주류에 유인됨에 의해, 프로펠러 팬(3)의 주류를 내주측으로 확대할 수 있다. 즉, 프로펠러 팬(3)의 주류를 제1 리브(32)의 외주부 근방까지 확대할 수 있다.

또한, 제1 리브(32)를 구성하는 리브(32a)의 각각의 일단에는, 그 리브(32a)에 따라 제1 리브(32)의 외주측으로 늘어나도록, 제3 리브(35)가 마련되어 있다. 즉, 제3 리브(35)는 날개(31)의 압력면(31a)에 마련되어 있고, 제3 리브(35)는, 제1 리브(32)로부터 외주측으로 늘어나도록 회전 중심 방향에 따라 돌출하고 있다. 환언하면, 제3 리브(35)는, 제1 리브(32)로부터 외주측으로 늘어나도록 공기 흐름의 하류측으로 돌출하고 있다. 제3 리브(35)를 마련함에 의해, 프로펠러 팬(3)이 회전한 때, 제1 리브(32) 주변의 공기를 보다 확산할 수가 있어서, 프로펠러 팬(3)의 주류를 내주측으로 보다 확대할 수 있다.

여기서, 제1 리브(32)를 구성하는 리브(32a)의 수는, 3개로 한정되는 것이 아니다. 또한, 각 리브(32a)는, 회전축부(30)를 중심으로 하여 다른 각도 간격으로 배치되어 있어도 좋고, 회전축부(30)로부터의 거리를 리브(32a)마다 다르게 하여도 좋다. 또한, 회전 중심 방향으로 제1 리브(32)를 관찰한 때, 리브(32a)마다 길이가 달라도 좋다. 또한, 리브(32a)의 일단에 마련된 제3 리브(35)는 필수의 구성이 아니고, 예를 들면 도 9에 도시하는 바와 같이, 리브(32a)의 일단에 제3 리브(35)를 마련하지 않아도 좋다. 또한, 제1 리브(32)는, 회전축부(30)의 주위를 완전히 둘러싸고 있을 필요는 없다. 예를 들면 도 10에 도시하는 바와 같이, 제1 리브(32)의 일부가 노치되어 있어도 좋다. 본 실시의 형태 1에서는, 제1 리브(32)의 일부가 노치되어 있는 경우에도, 「회전축부(30)를 둘러싼다」고 칭한다.

또한, 도 9 및 도 10은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 다른 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도이다.

제2 리브(33)는, 복수의 날개(31)의 압력면(31a)에 마련되어 있다. 또한, 제2 리브(33)는, 회전축부(30)로부터 제1 리브(32)를 향하여 늘어나도록, 회전 중심 방향에 따라 돌출하고 있다. 환언하면, 제2 리브(33)는, 회전축부(30)로부터 제1 리브(32)를 향하여 늘어나도록, 공기 흐름의 하류측으로 돌출하고 있다. 보다 상세하게는, 본 실시의 형태 1에서는 3개의 제2 리브(33)가 마련되어 있다. 이들 제2 리브(33)는, 회전축부(30)의 둘레 방향으로, 그 회전축부(30)를 중심으로 하여 동각도 간격으로 배치되어 있다. 즉, 이들 제2 리브(33)는, 회전축부(30)로부터 개략 방사형상으로 늘어나 있다.

프로펠러 팬(3)이 회전한 때, 제2 리브(33)는, 주위의 공기를 확산한다. 이 확산된 공기가, 제1 리브(32)에 의해 제1 리브(32)의 외주부 근방까지 확대한 프로펠러 팬(3)의 주류에 유인됨에 의해, 프로펠러 팬(3)의 주류를 회전축부(30)의 하류측까지 확대할 수 있다. 즉, 회전축부(30)의 하류측에 충분한 기류를 발생시킬 수 있다.

또한, 제2 리브(33)의 각각의 외주측 단부에는, 제2 리브(33)에 따라 제1 리브(32)의 외주측으로 늘어나도록, 제3 리브(35)가 마련되어 있다. 상술한 바와 같이, 제3 리브(35)를 마련함에 의해, 프로펠러 팬(3)이 회전한 때, 제1 리브(32) 주변의 공기를 보다 확산할 수 있고, 프로펠러 팬(3)의 주류를 내주측으로 보다 확대할 수 있다.

여기서, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제2 리브(33)의 하류측 단부(33a)는, 제1 리브(32)의 하류측 단부(32b)보다도, 공기 흐름의 하류측에 위치하고 있다. 환언하면, 제2 리브(33)에서의 회전 중심 방향(회전축 방향)의 단부 중의 압력면(31a)과는 반대측의 하류측 단부(33a)가, 제1 리브(32)에서의 회전 중심 방향의 단부 중의 압력면(31a)과는 반대측의 하류측 단부(32b)보다도, 압력면(31a)로부터 멀어지는 방향으로 돌출하고 있다. 제2 리브(33)의 하류측 단부(33a)를 이와 같은 위치에 배치함에 의해, 제2 리브(33) 주변의 공기를 보다 확산할 수 있고, 회전축부(30)의 하류측에 보다 충분한 기류를 발생시킬 수 있다.

또한, 제2 리브(33)의 수는, 3개로 한정되는 것이 아니다. 또한, 각 제2 리브(33)는, 회전축부(30)를 중심으로 하여 다른 각도 간격으로 배치되어 있어도 좋다. 또한, 제2 리브(33)의 외주측 단부에 마련된 제3 리브(35)는 필수의 구성이 아니고, 예를 들면 도 11에 도시하는 바와 같이, 제2 리브(33)의 외주측 단부에 제3 리브(35)를 마련하지 않아도 좋다. 또한, 제2 리브(33)의 내주측 단부가 회전축부(30)에 접속되어 있지 않아도 좋다. 또한, 도 12에 도시하는 바와 같이, 제2 리브(33)의 외주측 단부가 제1 리브(32)에 접속되어 있지 않아도 좋다.

또한, 도 11 및 도 12는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 다른 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도이다.

보강 리브(34)는, 필수의 구성이 아니고, 회전축부(30), 제1 리브(32) 및 제2 리브(33)로 구성된 허브의 강도를 더욱 향상시키고 싶은 경우에, 날개(31)의 압력면(31a)에 마련된다. 이때, 예를 들면 도 8에 도시하는 바와 같이, 보강 리브(34)를 형성하여도 좋다. 도 8에 도시하는 보강 리브(34)는, 회전축부(30)로부터 제1 리브(32)를 향하여 늘어나도록, 회전 중심 방향에 따라 돌출하고 있다. 이와 같이 보강 리브(34)를 형성함에 의해, 보강 리브(34)를 제2 리브(33)로서도 기능시킬 수 있다. 환언하면, 제2 리브(33)의 수를 늘려서, 허브의 강도를 향상시켜도 좋다.

또한 예를 들면, 도 13에 도시하는 바와 같이, 보강 리브(34)를 형성하여도 좋다. 도 13에 도시하는 보강 리브(34)는, 제1 리브(32)로부터 외주측으로 늘어나도록 회전 중심 방향에 따라 돌출하고 있다. 이와 같이 보강 리브(34)를 형성함에 의해, 보강 리브(34)를 제3 리브(35)로서도 기능시킬 수 있다. 환언하면, 제3 리브(35)의 수를 늘려서, 허브의 강도를 향상시켜도 좋다. 또한 예를 들면, 도 14에 도시하는 바와 같이, 도 8에서 도시한 보강 리브(34)와 도 13에서 도시한 보강 리브(34)의 쌍방을 형성하여도 좋다. 또한 예를 들면, 보강 리브(34)에 공력적(空力的)인 일을 시킬 필요가 없으면, 보강 리브(34)의 형상은, 상술한 형상으로 한하지 않고, 여러가지의 리브 형상으로 할 수 있다. 예를 들면 도 15에 도시하는 바와 같이, 제1 리브(32)의 내주측에서, 그 제1 리브(32)와 제2 리브(33)를 접속하도록, 보강 리브(34)를 형성하여도 좋다.

또한, 도 13∼도 15는, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬의 다른 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도이다.

다음에, 본 실시의 형태 1에 관한 실외기(100)의 송풍 동작에 관해 설명한다.

도 2에 화살표로 도시하는 바와 같이, 본 실시의 형태 1에 관한 실외기(100)에서, 프로펠러 팬(3)이 회전하면, 실외기 본체(1)의 제1 측면부(1a) 및 배면부(1d)에 형성된 흡입구(1h)를 통하여, 실외기 본체(1)의 외부로부터 공기가 실외기 본체(1) 내에 흡입된다. 실외기 본체(1) 내에 흡입된 공기는, 흡입구(1h)에 따라 배치된 열교환기(8)를 통과한다. 이에 의해, 공기와 열교환기(8) 내의 냉매와의 사이에서 열교환이 행하여진다. 열교환기(8)에서 열교환이 행하여진 공기는, 프로펠러 팬(3) 및 벨 마우스(9)를 통과하여, 취출구(1g)로부터 실외로 취출된다. 이때, 도 2에 도시하는 바와 같이 취출구(1g)로부터 실외로 취출되는 기류(A)가 발생한다.

여기서, 종래의 프로펠러 팬에서는, 그 프로펠러 팬이 회전한 때에 발생하는 기류의 주류는, 날개의 외주측을 흐른다. 이 때문에, 종래의 프로펠러 팬에서는, 실외기의 취출구로부터 실외로 취출되는 기류(A)는, 회전축부의 하류측을 그다지 흐르지 않고, 회전축부의 하류측에 정체가 발생하고, 회전축부의 하류측에 큰 박리역이 발생한다. 한편, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 상술한 제1 리브(32) 및 제2 리브(33)를 구비하고 있다. 이 때문에, 실외기(100)의 취출구(1g)로부터 실외로 취출되는 기류(A)는, 회전축부(30)의 하류측을 흐를 수 있고, 회전축부(30)의 하류측에 발생하는 박리역을 종래보다도 작게 할 수 있다.

이하, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)을 구비한 실외기(100)와, 종래의 프로펠러 팬을 구비한 실외기를 비교하면서, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3) 및 실외기(100)가 갖는 박리역을 작게 할 수 있는 효과에 관해 설명하여 간다. 또한, 이하에서는, 종래의 프로펠러 팬 및 실외기를 설명할 때, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3) 및 실외기(100)와 같은 구성에 관해서는, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3) 및 실외기(100)와 같은 부호를 붙이고, 이들 구성의 설명을 생략한다.

도 16은, 종래의 실외기를 정면측에서 본 사시도로서, 팬 그릴을 떼어낸 상태를 도시하는 도면이다. 또한, 도 17은, 종래의 실외기를 측방에서 관찰한 종단면 모식도로서, 그 실외기에서 발생하는 기류를 설명하기 위한 도면이다.

종래의 실외기(500)가 본 실시의 형태 1에 관한 실외기(100)와 다른 점은, 프로펠러 팬(503)의 구성이다. 상세하게는, 종래의 프로펠러 팬(503)은, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)이 갖고 있는 각 리브(제1 리브(32), 제2 리브(33), 보강 리브(34), 제3 리브(35))를 구비하지 않는다. 종래의 프로펠러 팬(503)은, 이들 리브에 대신하여, 리브(540)를 구비하고 있다. 리브(540)는, 복수의 날개(31)의 압력면(31a)에 마련되어 있고, 회전축부(30)로부터 방사형상으로 늘어나고, 압력면(31a)부터 공기 흐름의 하류측으로 돌출한 형상으로 되어 있다. 종래의 실외기(500) 및 프로펠러 팬(503)의 기타의 구성은, 본 실시의 형태 1에 관한 실외기(100) 및 프로펠러 팬(3)과 같다.

프로펠러 팬(503)이 회전한 때에 발생하는 주류는, 날개(31)의 외주측을 흐른다. 이때, 프로펠러 팬(503)은 회전축부(30)로부터 방사형상으로 늘어나는 리브(540)를 갖고 있기 때문에, 리브(540)의 외주측 단부 근방의 공기가 확산된다. 이 때문에, 이 확산된 공기가 주류에 유인됨에 의해, 주류는, 리브(540)의 외주측 단부 근방에 까지 확대한다. 즉, 기류(A)를 리브(540)의 외주측 단부 근방까지 흘릴 수 있다. 그렇지만, 기류(A)는, 회전축부(30)의 하류측까지는 확대하지 않는다. 이 때문에, 프로펠러 팬(503)에서는, 회전축부(30)의 하류측에 큰 박리역(20)이 발생하여 버린다.

도 18은, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 실외기를 측방에서 관찰한 종단면 모식도로서, 그 실외기에서 발생하는 기류를 설명하기 위한 도면이다.

한편, 프로펠러 팬(3)이 회전한 때에 발생하는 주류도, 날개(31)의 외주측을 흐른다. 이때, 프로펠러 팬(3)의 제1 리브(32)가 주위의 공기를 확산한다. 이 때문에, 이 확산된 공기가 주류에 유인됨에 의해, 프로펠러 팬(3)의 주류를 내주측으로 확대할 수 있다. 즉, 기류(A)를 제1 리브(32)의 외주부 근방까지 확대할 수 있다. 또한, 프로펠러 팬(3)이 회전한 때, 제2 리브(33)도 주위의 공기를 확산한다. 이 확산된 공기가, 제1 리브(32)에 의해 제1 리브(32)의 외주부 근방까지 확대한 기류(A)에 유인됨에 의해, 기류(A)를 회전축부(30)의 하류측까지 확대할 수 있다. 즉, 회전축부(30)의 하류측에 충분한 양의 기류(A)를 발생시킬 수 있다. 따라서 프로펠러 팬(3)은, 회전축부(30)의 하류측에 발생하는 박리역(20)을 충분히 작게 할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 상술한 바와 같은 제1 리브(32) 및 제2 리브(33)를 갖고 있기 때문에, 회전축부(30)의 하류측에 발생하는 박리역(20)을 충분히 작게 할 수 있다. 이 때문에, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 회전축부(30)의 하류측에서 소용돌이(渦)의 발생을 억제할 수 있다. 이에 의해, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 소용돌이의 발생에 의한 압력 유량 특성의 손실을 저감시킬 수 있다. 또한, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 소용돌이의 발생에 의한 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 제1 리브(32)의 외주측으로 늘어나는 제3 리브(35)가 마련되어 있다. 이 때문에, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 프로펠러 팬(3)의 기류(A)를 내주측으로 보다 확대할 수 있다. 이에 의해, 본 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 소용돌이의 발생에 의한 압력 유량 특성의 손실을 보다 저감시킬 수 있고, 소용돌이의 발생에 의한 소음을 보다 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시의 형태 1에 관한 실외기(100)는, 상기한 프로펠러 팬(3)과, 열교환기(8)를 구비하고 있다. 따라서 본 실시의 형태 1에 관한 실외기(100)는, 프로펠러 팬(3)의 회전축부(30)의 하류측에 발생하는 박리역(20)을 충분히 작게 할 수 있다. 이 때문에, 본 실시의 형태 1에 관한 실외기(100)는, 회전축부(30)의 하류측에서 소용돌이의 발생을 억제할 수 있다. 이에 의해, 소용돌이의 발생에 의한 압력 유량 특성의 손실을 저감시킬 수 있는 실외기(100)를 얻을 수 있다. 또한, 소용돌이의 발생에 의한 소음을 저감시킬 수 있는 실외기(100)를 얻을 수 있다.

실시의 형태 2.

실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 외주면이 곡면 형상으로 형성되고, 개략 일양한 두께를 갖는 복수의 리브(32a)에 의해, 제1 리브(32)를 구성하고 있다. 그리고, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)에서는, 회전 중심 방향으로 제1 리브(32)를 관찰한 때, 제1 리브(32)는, 개략 다각형상이 되도록 회전축부(30)를 둘러싸고 있다. 그렇지만, 회전축부(30)를 둘러싸는 제1 리브(32)의 형상은, 실시의 형태 1에서 나타낸 형상으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 제1 리브(32)는, 이하와 같이 회전축부(30)를 둘러싸고 있어도 좋다. 또한, 본 실시의 형태 2에서, 특히 기술하지 않은 항목에 관해서는 실시의 형태 1과 마찬가지로 하고, 동일한 기능이나 구성에 관해서는 동일한 부호를 이용하여 기술하는 것으로 한다.

도 19는, 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 프로펠러 팬의 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도이다. 예를 들면 도 19에 도시하는 바와 같이, 회전 중심 방향으로 회전축부(30)를 둘러싸는 제1 리브(32)를 관찰한 때, 그 제1 리브(32)의 외주면이 원형상(圓形狀)으로 되어 있어도 좋다. 환언하면, 도 19에 도시하는 제1 리브(32)는, 회전 중심 방향으로 관찰한 때에 외주면이 원호형상으로 되어 있는 2개의 리브를 가지며, 이들 리브로 회전축부(30)를 둘러싸고 있다고도 말할 수 있다. 또한, 도 19에 도시하는 제1 리브(32)는, 회전 중심 방향으로 관찰한 때, 실시의 형태 1에서 도시한 제1 리브(32)와 마찬가지로, 두께가 개략 일양하게 되어 있다.

도 19와 같이 제1 리브(32)가 구성된 프로펠러 팬(3)에서도, 프로펠러 팬(3)의 회전에 의해, 제1 리브(32)가 주위의 공기를 확산한다. 이 때문에, 기류(A)를 제1 리브(32)의 외주부 근방까지 확대할 수 있다. 또한, 제2 리브(33)도 주위의 공기를 확산함에 의해, 기류(A)를 회전축부(30)의 하류측까지 확대할 수 있다. 따라서 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)에서도, 회전축부(30)의 하류측에 충분한 양의 기류(A)를 발생시킬 수 있고, 회전축부(30)의 하류측에 발생하는 박리역(20)을 충분히 작게 할 수 있다.

이 때문에, 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)도, 실시의 형태 1과 마찬가지로, 회전축부(30)의 하류측에서 소용돌이의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)도, 실시의 형태 1과 마찬가지로, 소용돌이의 발생에 의한 압력 유량 특성의 손실을 저감시킬 수 있고, 소용돌이의 발생에 의한 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)과 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)을 비교한 경우, 실시의 형태 1에서 나타낸 제1 리브(32)의 구성의 쪽이, 프로펠러 팬(3)의 강도를 향상시킬 수 있다. 환언하면, 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)과 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)을 동일한 강도로 제작한 경우, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)의 쪽이, 경량화할 수 있다.

또한, 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)과 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)을 비교한 경우, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)의 제1 리브(32)의 외주면의 쪽이, 프로펠러 팬(3)의 회전 방향에 대해 큰 각도를 갖는다. 이 때문에, 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)과 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)을 비교한 경우, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)의 제1 리브(32)의 쪽이, 주위의 공기를 확산할 수 있다. 따라서 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)과 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)을 비교한 경우, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)의 쪽이, 일률(仕事率)이 향상하고, 공력(空力) 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)에 비하여, 소음을 저감할 수 있다는 효과도 얻어진다. 상세하게는, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 제1 리브(32)의 외주면이 개략 다각형상으로 되어 있다. 이 다각형상의 변(邊)(환언하면 각(角))의 수를 n으로 한 경우, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)이 회전하면, 그 프로펠러 팬(3)의 회전 주파수의 n배의 주파수로 피크가 발생하는 소음이 생기게 된다. 즉, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)이 발생하는 소음은, n차(次)의 소음이 된다. 이 때문에, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)은, 프로펠러 팬(3)의 소음에 의해 그 프로펠러 팬(3)의 주위의 부품이 공명 및 공진을 일으키지 않도록 다각형상의 변(환언하면 각)의 수(n)를 결정함에 의해, 소음을 저감할 수도 있다.

도 20은, 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 프로펠러 팬의 다른 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도이다. 예를 들면 도 20에 도시하는 바와 같이, 제1 리브(32)는 회전 중심 방향으로 관찰한 때에 외주면이 원호형상으로 되어 있는 4개 이상의 리브(32a)를 갖고 있다. 그리고, 이들 리브(32a)가 접속되어, 회전축부(30)를 둘러싸고 있다.

도 20과 같이 제1 리브(32)가 구성된 프로펠러 팬(3)에서도, 프로펠러 팬(3)의 회전에 의해, 제1 리브(32)가 주위의 공기를 확산한다. 이 때문에, 기류(A)를 제1 리브(32)의 외주부 근방까지 확대할 수 있다. 또한, 제2 리브(33)도 주위의 공기를 확산함에 의해, 기류(A)를 회전축부(30)의 하류측까지 확대할 수 있다. 따라서 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)에서도, 회전축부(30)의 하류측에 충분한 양의 기류(A)를 발생시킬 수 있고, 회전축부(30)의 하류측에 발생하는 박리역(20)을 충분히 작게 할 수 있다.

이 때문에, 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)도, 실시의 형태 1과 마찬가지로, 회전축부(30)의 하류측에서 소용돌이의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)도, 실시의 형태 1과 마찬가지로, 소용돌이의 발생에 의한 압력 유량 특성의 손실을 저감시킬 수 있고, 소용돌이의 발생에 의한 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)과 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)을 비교한 경우, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)과 마찬가지로, 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)의 제1 리브(32)의 외주면의 쪽이, 프로펠러 팬(3)의 회전 방향에 대해 큰 각도를 갖는다. 이 때문에, 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)과 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)을 비교한 경우, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)과 마찬가지로, 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)의 제1 리브(32)의 쪽이, 주위의 공기를 확산할 수 있다. 따라서 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)과 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)을 비교한 경우, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)과 마찬가지로, 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)의 쪽이, 일률이 향상하고, 공력 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)은, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)과 마찬가지로, 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)에 비하여, 소음을 저감할 수 있다는 효과도 얻어진다. 상세하게는, 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)에서, 제1 리브(32)의 외주면의 원호수를 n으로 정의한다. 이 경우, 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)이 회전하면, 그 프로펠러 팬(3)의 회전 주파수의 n배의 주파수로 피크가 발생하는 소음이 생기게 된다. 즉, 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)이 발생하는 소음은, n차 소음이 된다. 이 때문에, 도 20에 도시하는 프로펠러 팬(3)은, 프로펠러 팬(3)의 소음에 의해 그 프로펠러 팬(3)의 주위의 부품이 공명 및 공진을 일으키지 않도록 원호수(n)를 결정함에 의해, 소음을 저감할 수도 있다.

실시의 형태 3.

실시의 형태 1 및 실시의 형태 2에 관한 프로펠러 팬(3)의 제1 리브(32)는, 곡면 형상의 외주면을 갖는 리브(32a)를 이용하여 형성되어 있다. 이것으로 한하지 않고, 제1 리브(32)를 구성하는 리브(32a)의 외주면을 평면 형상으로 형성하여도, 본 발명을 실시할 수 있다. 또한, 본 실시의 형태 3에서, 특히 기술하지 않는 항목에 관해서는 실시의 형태 1 또는 실시의 형태 2와 마찬가지로 하고, 동일한 기능이나 구성에 관해서는 동일한 부호를 이용하여 기술하는 것으로 한다.

도 21은, 본 발명의 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬의 한 예의 회전축부 주변을 도시하는 정면도이다.

본 실시의 형태 3에 관한 제1 리브(32)는, 회전 중심 방향으로 관찰한 때에 외주면이 직선 형상으로 되어 있는 복수의 리브(32a)를 갖고 있다. 즉, 리브(32a)의 외주면은 평면 형상으로 되어 있다. 또한, 인접하는 리브(32a)는, 단부끼리가 접속되어 있다. 이 때문에, 본 실시의 형태 3에 관한 제1 리브(32)는, 회전 중심 방향으로 제1 리브(32)를 관찰한 때, 외주면이 다각형상이 되도록, 회전축부(30)를 둘러싸고 있다.

본 실시의 형태 3과 같이 제1 리브(32)가 구성된 프로펠러 팬(3)에서도, 프로펠러 팬(3)의 회전에 의해, 제1 리브(32)가 주위의 공기를 확산한다. 이 때문에, 기류(A)를 제1 리브(32)의 외주부 근방까지 확대할 수 있다. 또한, 제2 리브(33)도 주위의 공기를 확산함에 의해, 기류(A)를 회전축부(30)의 하류측까지 확대할 수 있다. 따라서 본 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬(3)에서도, 회전축부(30)의 하류측에 충분한 양의 기류(A)를 발생시킬 수 있고, 회전축부(30)의 하류측에 발생하는 박리역(20)을 충분히 작게 할 수 있다.

이 때문에, 본 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬(3)도, 실시의 형태 1 및 실시의 형태 2와 마찬가지로, 회전축부(30)의 하류측에서 소용돌이의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 본 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬(3)도, 실시의 형태 1 및 실시의 형태 2와 마찬가지로, 소용돌이의 발생에 의한 압력 유량 특성의 손실을 저감시킬 수 있고, 소용돌이의 발생에 의한 소음을 저감시킬 수 있다.

또한, 본 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬(3)도, 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)과 비교한 경우, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)과 마찬가지로, 프로펠러 팬(3)의 제1 리브(32)의 외주면이 프로펠러 팬(3)의 회전 방향에 대해 큰 각도를 갖는다. 이 때문에, 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)과 본 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬(3)을 비교한 경우, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)과 마찬가지로, 본 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬(3)의 제1 리브(32)의 쪽이, 주위의 공기를 확산할 수 있다. 따라서 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)과 본 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬(3)을 비교한 경우, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)과 마찬가지로, 본 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬(3)의 쪽이, 일률이 향상하고, 공력 특성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬(3)은, 실시의 형태 1에 관한 프로펠러 팬(3)과 마찬가지로, 도 19에 도시하는 프로펠러 팬(3)에 비하여, 소음을 저감할 수 있다는 효과도 얻어진다. 상세하게는, 본 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬(3)에서, 제1 리브(32)의 외주면이 형성한 다각형의 변수(邊數)를 n으로 정의한다. 이 경우, 본 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬(3)이 회전하면, 그 프로펠러 팬(3)의 회전 주파수의 n배의 주파수로 피크가 발생하는 소음이 생기게 된다. 즉, 본 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬(3)이 발생하는 소음은, n차 소음이 된다. 이 때문에, 본 실시의 형태 3에 관한 프로펠러 팬(3)은, 프로펠러 팬(3)의 소음에 의해 그 프로펠러 팬(3)의 주위의 부품이 공명 및 공진을 일으키지 않도록 변수(n)를 결정함에 의해, 소음을 저감할 수도 있다.

실시의 형태 4.

열교환기(8)의 핀 사이가 먼지 등으로 채워져 온 때 등, 프로펠러 팬(3)이 회전한 때에 프로펠러 팬(3)의 공기 흐름의 상류측 또는 하류측에서 발생하는 압력이 상승한 경우, 기류(A)의 흐름 방향에서 회전축부(30)의 하류측이 되는 범위에는, 기류(A)와는 역방향의 흐름이 발생한다. 환언하면, 도 17 및 도 18에서 박리역(20)으로서 나타낸 범위의 공기가 회전축부(30)의 쪽으로 역류하는 흐름이 발생한다. 이와 같은 역류가 발생한 경우, 기류(A)는, 프로펠러 팬(3)의 외주측으로 넓어지는 흐름이 되여, 기류(A)의 흐름 방향에서 회전축부(30)의 하류측이 되는 범위에 소용돌이가 발생하여 버린다. 이 때문에, 소용돌이의 발생에 의한 압력 유량 특성의 손실이 커지고, 소용돌이의 발생에 의한 소음도 커져 버린다.

그렇지만, 실시의 형태 1∼실시의 형태 3에서 나타낸 프로펠러 팬(3)은, 제2 리브(33)의 하류측 단부(33a)를, 제1 리브(32)의 하류측 단부(32b)보다도, 기류(A)의 흐름 방향에서 하류측에 위치시키고 있다. 이 때문에, 프로펠러 팬(3)이 회전한 때, 제2 리브(33)에서의 제1 리브(32)보다도 기류(A)의 흐름 방향의 하류측으로 돌출한 부분에서, 회전축부(30)를 향하여 역류하여 온 공기를 외주측으로 송출할 수 있다. 그리고, 이 송출된 공기가 기류(A)에 유인됨에 의해, 기류(A)를 내주측으로 확대할 수 있다. 즉, 실시의 형태 1∼실시의 형태 3에서 나타낸 프로펠러 팬(3)은, 프로펠러 팬(3)이 회전한 때에 프로펠러 팬(3)의 공기 흐름의 상류측 또는 하류측에서 발생하는 압력이 상승한 경우에도, 회전축부(30)의 하류측에서 소용돌이의 발생을 억제할 수 있다. 즉, 실시의 형태 1∼실시의 형태 3에서 나타낸 프로펠러 팬(3)은, 프로펠러 팬(3)이 회전한 때에 프로펠러 팬(3)의 공기 흐름의 상류측 또는 하류측에서 발생하는 압력이 상승한 경우에도, 소용돌이의 발생에 의한 압력 유량 특성의 손실을 저감시킬 수 있고, 소용돌이의 발생에 의한 소음을 저감시킬 수 있다.

이와 같이, 프로펠러 팬(3)의 공기 흐름의 상류측 또는 하류측에서 발생하는 압력이 상승한 때에 소용돌이의 발생을 억제하려고 하는 경우, 이하와 같은 폐색 리브(36)를 구비함에 의해, 소용돌이의 발생을 보다 억제할 수 있다. 또한, 본 실시의 형태 4에서, 특히 기술하지 않는 항목에 관해서는 실시의 형태 1∼실시의 형태 3의 어느 하나와 마찬가지로 하고, 동일한 기능이나 구성에 관해서는 동일한 부호를 이용하여 기술하는 것으로 한다.

도 22 및 도 23은, 본 발명의 실시의 형태 4에 관한 프로펠러 팬의 회전축부 주변을 정면측에서 본 사시도이다. 즉, 도 22 및 도 23은, 기류(A)의 흐름 방향의 하류측에서, 프로펠러 팬(3)의 회전축부(30) 주변을 본 도면이다.

본 실시의 형태 4에 관한 프로펠러 팬(3)에서는, 제2 리브(33)의 하류측 단부(33a)는, 제1 리브(32)의 하류측 단부(32b)보다도, 기류(A)의 흐름 방향의 하류측에 위치하고 있다. 환언하면, 제2 리브(33)에서의 회전 중심 방향의 단부 중의 압력면(31a)과는 반대측의 하류측 단부(33a)가, 제1 리브(32)에서의 회전 중심 방향의 단부 중의 압력면(31a)과는 반대측의 하류측 단부(32b)보다도, 압력면(31a)로부터 떨어지는 방향으로 돌출하고 있다.

또한, 본 실시의 형태 4에 관한 프로펠러 팬(3)은, 제1 리브(32)와 제2 리브(33)의 사이에 형성된 간극의 적어도 일부를 폐색하는 폐색 리브(36)를 구비하고 있다. 폐색 리브(36)는, 예를 들면, 제1 리브(32)의 하류측 단부(32b)로부터 회전 중심과 개략 수직한 방향으로 늘어나는 면상(面上)에 배치되어 있다. 또한, 도 22는, 제1 리브(32)와 제2 리브(33)의 사이에 형성된 간극의 일부를 폐색 리브(36)로 폐색한 예를 도시하고 있다. 상세하게는, 도 22에 도시하는 프로펠러 팬(3)은, 제1 리브(32)의 하류측 단부(32b)로부터 제2 리브(33)의 측면을 향하여 늘어나는 폐색 리브(36)와, 제2 리브(33)의 측면에 따라 형성되고, 제1 리브(32)에 향하여 돌출하는 폐색 리브(36)를 구비하고 있다. 또한, 도 23은, 제1 리브(32)와 제2 리브(33)와의 사이에 형성된 간극의 전부를 폐색 리브(36)로 폐색한 예를 도시하고 있다.

폐색 리브(36)를 갖는 본 실시의 형태 4에 관한 프로펠러 팬(3)에서는, 프로펠러 팬(3)의 공기 흐름의 상류측 또는 하류측에서 발생하는 압력이 상승하고, 회전축부(30)를 향하여 역류하여 온 공기를 제2 리브(33)로 외주측에 송출하려고 한 때, 그 송출하려고 한 공기가 제1 리브(32)의 내주면에 충돌하는 것을 억제할 수 있고, 그 송출하려고 한 공기를 제1 리브(32)의 외주측까지 송출할 수 없는 것을 억제할 수 있다. 따라서 본 실시의 형태 4에 관한 프로펠러 팬(3)은, 프로펠러 팬(3)의 공기 흐름의 상류측 또는 하류측에서 발생하는 압력이 상승한 때에 소용돌이의 발생을 억제하려고 할 때, 폐색 리브(36)를 구비하지 않은 경우에 비하여, 소용돌이의 발생을 더욱 억제할 수 있다.

실시의 형태 5.

본 실시의 형태 5에서는, 실시의 형태 1∼실시의 형태 4에서 나타낸 프로펠러 팬(3)을 갖는 냉동 사이클 장치의 한 예에 관해 설명한다. 또한, 본 실시의 형태 5에서는, 당해 냉동 사이클 장치를 공기 조화 장치로서 이용한 예에 관해 설명한다. 또한, 본 실시의 형태 5에서, 특히 기술하지 않는 항목에 관해서는 실시의 형태 1∼실시의 형태 4의 어느 하나와 마찬가지로 하고, 동일한 기능이나 구성에 관해서는 동일한 부호를 이용하여 기술하는 것으로 한다.

도 24는, 본 발명의 실시의 형태 5에 관한 공기 조화 장치의 구성도이다.

공기 조화 장치(400)는, 실외기(100)와, 실내기(200)를 구비하고 있다. 그리고, 실외기(100) 및 실내기(200)의 각 구성이 냉매 배관으로 접속되어, 냉매가 순환하는 냉매 회로가 구성되어 있다. 또한, 실외기(100)의 구성과 실내기(200)의 구성을 접속하는 냉매 배관 중, 기체의 냉매(가스 냉매)가 흐르는 배관을 가스 배관(301)으로 하고, 액체의 냉매(액냉매. 기액 2상 냉매인 경우도 있다)가 흐르는 배관을 액 배관(302)이라고 한다.

실외기(100)는, 예를 들면, 압축기(10), 4방밸브(102), 실외 열교환기인 열교환기(8), 프로펠러 팬(3), 및, 예를 들면 팽창 밸브인 조임장치(105)를 갖고 있다.

압축기(10)는, 흡입한 냉매를 압축하여 토출하는 것이다. 여기서, 압축기(10)는, 인버터 장치 등을 구비하고, 운전 주파수를 임의로 변화시킴에 의해, 압축기(10)의 용량(단위시간당의 냉매를 송출하는 양)를 미세하게 변화시킬 수 있는 것이 바람직하다. 4방밸브(102)는, 제어 기판(13)로부터의 지시에 의거하여, 냉방 운전시와 난방 운전시에 따라 냉매의 흐름을 전환하는 것이다. 또한, 공기 조화 장치(400)가 냉방 운전 또는 난방 운전의 일방만을 행하는 것인 경우, 4방밸브(102)는 불필요하다.

또한, 실외 열교환기인 열교환기(8)는, 냉매와 실외 공기와의 열교환을 행하는 것이다. 예를 들면, 열교환기(8)는, 난방 운전시에서는 증발기로서 기능하여, 액 배관(302)로부터 실외기(100)에 유입하여 조임장치(105)에 의해 감압된 저압의 냉매와 실외 공기와의 열교환을 행하고, 냉매를 증발시켜, 기화시킨다. 또한, 열교환기(8)는, 냉방 운전시에서는 응축기로서 기능하여, 4방밸브(102)측부터 유입한 압축기(10)에서 압축된 냉매와 실외 공기와의 열교환을 행하여, 냉매를 응축하여 액화시킨다. 열교환기(8)의 근방에는, 열교환기(8)에 실외 공기를 유도하기 위해, 상술한 실시의 형태 1∼실시의 형태 4에서 설명한 프로펠러 팬(3)이 마련되어 있다. 이 프로펠러 팬(3)에는, 실시의 형태 1에서 설명한 바와 같이, 그 프로펠러 팬(3)을 회전 구동시키는 팬 모터(4)가 접속되어 있다. 팬 모터(4)에 대해서도, 인버터 장치에 의해 팬 모터(4)의 운전 주파수를 임의로 변화시켜서 프로펠러 팬(3)의 회전 속도를 미세하게 변화시키도록 하여도 좋다. 조임장치(105)는, 개방도를 변화시킴으로써, 냉매의 압력 등을 조정하기 위해 마련한다.

한편, 실내기(200)는, 부하측 열교환기(201) 및 부하측 송풍기(202)를 갖고 있다. 부하측 열교환기(201)는, 냉매와 실내 공기와의 열교환을 행하는 것이다. 예를 들면, 부하측 열교환기(201)는, 난방 운전시에서는 응축기로서 기능하여, 가스 배관(301)으로부터 유입한 냉매와 실내 공기와의 열교환을 행하여, 냉매를 응축시켜서 액화(또는 기액 2상화)시켜, 액 배관(302)측에 유출시킨다. 한편, 부하측 열교환기(201)는, 냉방 운전시에서는 증발기로서 기능하여, 예를 들면 조임장치(105)에 의해 저압 상태가 된 냉매와 실내 공기와의 열교환을 행하여, 냉매에 공기의 열을 빼앗게 하여 증발시켜서 기화시켜, 가스 배관(301)측에 유출시킨다. 또한, 실내기(200)에는, 부하측 열교환기(201)에 실내 공기를 유도하는 부하측 송풍기(202)가 마련되어 있다. 이 부하측 송풍기(202)의 운전 속도는, 예를 들면 이용자의 설정에 의해 결정된다. 또한, 부하측 송풍기(202)로서, 실시의 형태 1∼실시의 형태 4에서 설명한 프로펠러 팬(3)을 이용하여도 물론 좋다.

즉, 본 실시의 형태 5에 관한 공기 조화 장치(400)는, 응축기(열교환기(8) 또는 부하측 열교환기(201)의 일방) 및 증발기(열교환기(8) 또는 부하측 열교환기(201)의 타방)를 갖는 냉매 회로를 구비하고 있다. 상세하게는, 본 실시의 형태 5에 관한 냉매 회로는, 압축기(10), 응축기(열교환기(8) 또는 부하측 열교환기(201)의 일방), 조임장치(105) 및 증발기(열교환기(8) 또는 부하측 열교환기(201)의 타방)를 구비하고 있다. 그리고, 본 실시의 형태 5에 관한 공기 조화 장치(400)는, 응축기 또는 증발기에 공기를 유도하는 송풍기로서, 실시의 형태 1∼실시의 형태 4에서 설명한 프로펠러 팬(3)을 구비하고 있다. 따라서 본 실시의 형태 5에 관한 공기 조화 장치(400)는, 프로펠러 팬(3)의 회전축부(30)의 하류측에 발생하는 박리역(20)을 충분히 작게 할 수 있다. 이 때문에, 본 실시의 형태 5에 관한 공기 조화 장치(400)는, 프로펠러 팬(3)의 회전축부(30)의 하류측에서 소용돌이의 발생을 억제할 수 있다. 이에 의해, 소용돌이의 발생에 의한 압력 유량 특성의 손실을 저감시킬 수 있는 공기 조화 장치(400)를 얻을 수 있다. 또한, 소용돌이의 발생에 의한 소음을 저감시킬 수 있는 공기 조화 장치(400)를 얻을 수 있다.

여기서, 실시의 형태 1∼실시의 형태 4에서 나타낸 프로펠러 팬(3)을 갖는 냉동 사이클 장치의 사용례는, 공기 조화 장치(400)로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 급탕기 등, 냉매 회로와, 그 냉매 회로의 열교환기에 공기를 공급하는 송풍기를 갖는 각종 장치 및 설비로서, 실시의 형태 1∼실시의 형태 4에서 나타낸 프로펠러 팬(3)을 갖는 냉동 사이클 장치를 이용할 수 있다.

또한, 금회 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각하여야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구의 범위에 의해 나타나고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

1 : 실외기 본체
1a : 제1 측면부
1b : 전면부
1c : 제2 측면부
1d : 배면부
1e : 상면부
1f : 저면부
1g : 취출구
1h : 흡입구
2 : 팬 그릴
3 : 프로펠러 팬
4 : 팬 모터
4a : 회전축
5 : 칸막이판
6 : 송풍기실
7 : 기계실
8 : 열교환기
9 : 벨 마우스
10 : 압축기
11 : 배관
12 : 기판상자
13 : 제어 기판
20 : 박리역
30 : 회전축부
30a : 접속구멍
31 : 날개
31a : 압력면
31b : 전연부
31c : 후연부
32 : 제1 리브
32a : 리브
32b : 하류측 단부
33 : 제2 리브
33a : 하류측 단부
34 : 보강 리브
35 : 제3 리브
36 : 폐색 리브
100 : 실외기
102 : 4방밸브
105 : 조임장치
200 : 실내기
201 : 부하측 열교환기
202 : 부하측 송풍기
301 : 가스 배관
302 : 액 배관
400 : 공기 조화 장치
500 : 실외기(종래)
503 : 프로펠러 팬(종래)
540 : 리브(종래)
A : 기류

Claims

회전 중심이 되는 회전축부와,
그 회전축부의 외주측에 마련된 복수의 날개를 구비하고,
상기 복수의 날개는, 인접하는 날개가 전연부와 후연부에서 접속되는 프로펠러 팬으로서,
상기 복수의 날개의 압력면에,
상기 회전축부를 둘러싸도록 상기 회전축부의 회전 중심 방향(회전축 방향)에 따라 돌출한 제1 리브와,
상기 회전축부로부터 상기 제1 리브를 향하여 늘어나도록, 상기 회전 중심 방향에 따라 돌출한 제2 리브를 가지며,
상기 제2 리브에서의 상기 회전 중심 방향의 단부 중의 상기 압력면과는 반대측의 단부가, 상기 제1 리브에서의 상기 회전 중심 방향의 단부 중의 상기 압력면과는 반대측의 단부보다도, 상기 압력면으로부터 멀어지는 방향으로 돌출하고 있는 것을 특징으로 하는 프로펠러 팬.
제1항에 있어서,
상기 제1 리브와 상기 제2 리브와의 사이에 형성된 간극의 적어도 일부를 폐색하는 폐색 리브를 구비한 것을 특징으로 하는 프로펠러 팬.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 압력면에,
상기 제1 리브로부터 외주측으로 늘어나도록 상기 회전 중심 방향에 따라 돌출한 제3 리브를 구비한 것을 특징으로 하는 프로펠러 팬.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 회전 중심 방향으로 상기 제1 리브를 관찰한 때,
그 제1 리브의 외주면이 원형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 프로펠러 팬.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 리브는,
상기 회전 중심 방향으로 관찰한 때에 외주면이 원호형상으로 되어 있는 복수의 리브를 가지며,
상기 복수의 리브로 상기 회전축부를 둘러싸도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 프로펠러 팬.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 회전 중심 방향으로 상기 제1 리브를 관찰한 때,
그 제1 리브의 외주면이 다각형상으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 프로펠러 팬.
제1항 또는 제2항에 기재된 프로펠러 팬과,
그 프로펠러 팬에 의해 유도된 공기와 열교환을 행하는 열교환기를 구비한 것을 특징으로 하는 실외기.
응축기 및 증발기를 갖는 냉매 회로를 구비하고,
상기 응축기 또는 상기 증발기에 공기를 유도하는 송풍기로서, 제1항 또는 제2항에 기재된 프로펠러 팬을 구비한 것을 특징으로 하는 냉동 사이클 장치.