KR102553475B1 - 공기조화기의 실외기 - Google Patents

Abstract

팬의 하류측에 고정 날개를 설치한 송풍기에 있어서, 정압 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
송풍기는, 회전축을 중심으로 미리 정한 방향으로 회전하는 팬과, 팬의 회전에 의해 발생하는 기류의 진행 방향 하류측에, 회전축을 중심으로 방사 형상으로 설치되어, 내주부로부터 외주부를 향함에 따라 팬의 회전 방향과는 반대측으로 만곡한 복수의 고정 날개를 구비하고, 고정 날개는, 기류가 유입되는 유입단과 회전축이 이루는 유입각, 및 기류가 배출되는 토출단과 유입단을 연결한 익현과 회전축이 이루는 익현각이, 반경방향 중앙부에 비해 내주부 및 외주부에서 크며, 토출단과 회전축이 이루는 토출각이 0°보다 크고 50° 이하인 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기의 실외기

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송풍기 및 실외기에 관한 것이다.

공기 조화기의 실외기에 이용되는 송풍기로서, 복수 개의 회전 날개를 갖고 회전하는 팬과, 팬의 하류측에 설치되는 복수의 고정 날개를 구비한 것이 존재한다.

예를 들면, 회전하는 프로펠러 팬과, 프로펠러 팬의 하류측에 설치되는 복수의 방사 형상의 가로대를 구비하는 공기 조화기의 실외 유닛이 기재되어 있다. 이 실외 유닛에서는, 방사 형상의 가로대가, 프로펠러 팬의 축방향으로 원호 형상으로 경사져 뻗어 있는 형상으로 되어 있고, 이로 인하여, 프로펠러 팬으로부터 유입되는 선회류가 갖는 동압 에너지를 정압 에너지로 변환하여 회수하는 기능을 갖고 있다.

그런데 복수의 회전 날개를 갖는 팬의 회전에 의해 발생하는 기류는, 통상, 팬의 반경방향 위치에 따라 분출 방향이 다르다. 그리고 팬의 하류측에 설치하는 고정 날개의 형상의 차이에 따라서는, 팬의 회전에 의해 발생하는 기류의 동압을 효과적으로 회수할 수 없어, 송풍기의 정압 효율이 저하되는 경우가 있다.

본 발명은, 팬의 하류측에 고정 날개를 설치한 송풍기에 있어서, 정압 효율을 향상시키는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하는 본 발명은, 회전축을 중심으로 미리 정한 방향으로 회전하는 팬과, 상기 팬의 회전에 의해 발생하는 기류의 진행 방향 하류측에, 상기 회전축을 중심으로 방사 형상으로 설치되어, 내주부로부터 외주부를 향함에 따라 상기 팬의 회전 방향과는 반대측으로 만곡한 복수의 고정 날개를 구비하고, 상기 고정 날개는, 상기 기류가 유입되는 유입단과 상기 회전축이 이루는 유입각, 및 상기 기류가 배출되는 토출단과 상기 유입단을 연결한 익현(翼弦)과 상기 회전축이 이루는 익현각이, 반경방향 중앙부에 비해 내주부 및 외주부에서 크며, 상기 토출단과 상기 회전축이 이루는 토출각이 0°보다 크고 50° 이하인 것을 특징으로 하는 송풍기이다.

여기에서, 상기 고정 날개는, 내주부 및 외주부에 있어서의 상기 토출각이, 반경방향 중앙부에 있어서의 상기 토출각에 비해 큰 것을 특징으로 할 수 있다.

또, 상기 고정 날개는, 내주부로부터 외주부에 걸쳐, 상기 토출각이 대략 일정한 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 고정 날개는, 내주부 및 외주부에 있어서의 상기 익현의 길이가, 반경방향 중앙부에 있어서의 상기 익현의 길이에 비해 긴 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 팬의 회전 방향에 인접한 상기 고정 날개의 외주단을 서로 연결하는 외주 연결 부재를 더욱 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 팬에 의해 발생하는 기류의 진행 방향 하류측으로부터 진행 방향 상류측을 향함에 따라 단면적이 커지는 벨 마우스 형상을 갖고, 상기 팬을 수용하는 제1 수용 부재와, 상기 제1 수용 부재의 상기 진행 방향 하류측에 있어서의 내경과 동일한 내경 또는 큰 내경의 원통 형상을 갖고 상기 제1 수용 부재의 상기 진행 방향 하류측에 접속되어, 내주면으로 복수의 상기 고정 날개의 외주부를 지지하는 제2 수용 부재를 더욱 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또, 다른 관점에서 파악하면, 본 발명은, 회전축을 중심으로 미리 정한 방향으로 회전하는 팬과, 상기 팬의 회전에 의해 발생하는 기류의 진행 방향 하류측에, 상기 회전축을 중심으로 방사 형상으로 설치되어, 내주부로부터 외주부를 향함에 따라 상기 팬의 회전 방향과는 반대측으로 만곡한 복수의 고정 날개를 구비하고, 상기 고정 날개는, 상기 기류가 유입되는 유입단과 상기 회전축이 이루는 유입각, 및 상기 기류가 배출되는 토출단과 상기 유입단을 연결한 익현과 상기 회전축이 이루는 익현각이, 반경방향 중앙부에 비해 내주부 및 외주부에서 크며, 상기 토출단과 상기 회전축이 이루는 토출각이 내주부로부터 외주부에 걸쳐 대략 일정한 것을 특징으로 하는 송풍기이다.

또한, 다른 관점에서 파악하면, 본 발명은, 냉매를 압축하는 압축기와, 냉매의 열의 이동을 행하는 열교환기와, 상기 열교환기와 공기 사이에서 열의 전달을 행하기 위한 송풍을 행하는 송풍기를 구비하고, 상기 송풍기는, 회전축을 중심으로 미리 정한 방향으로 회전하는 팬과, 상기 팬의 회전에 의해 발생하는 기류의 진행 방향 하류측에, 상기 회전축을 중심으로 방사 형상으로 설치되어, 내주부로부터 외주부를 향함에 따라 상기 팬의 회전 방향과는 반대측으로 만곡한 복수의 고정 날개를 구비하고, 상기 고정 날개는, 상기 기류가 유입되는 유입단과 상기 회전축이 이루는 유입각, 및 상기 기류가 배출되는 토출단과 상기 유입단을 연결한 익현과 상기 회전축이 이루는 익현각이, 반경방향 중앙부에 비해 내주부 및 외주부에서 크며, 상기 토출단과 상기 회전축이 이루는 토출각이 0°보다 크고 50° 이하인 것을 특징으로 하는 실외기이다.

또한, 다른 관점에서 파악하면, 본 발명은, 냉매를 압축하는 압축기와, 냉매의 열의 이동을 행하는 열교환기와, 상기 열교환기와 공기 사이에서 열의 전달을 행하기 위한 송풍을 행하는 송풍기를 구비하고, 상기 송풍기는, 회전축을 중심으로 미리 정한 방향으로 회전하는 팬과, 상기 팬의 회전에 의해 발생하는 기류의 진행 방향 하류측에, 상기 회전축을 중심으로 방사 형상으로 설치되어, 내주부로부터 외주부를 향함에 따라 상기 팬의 회전 방향과는 반대측으로 만곡한 복수의 고정 날개를 구비하고, 상기 고정 날개는, 상기 기류가 유입되는 유입단과 상기 회전축이 이루는 유입각, 및 상기 기류가 배출되는 토출단과 상기 유입단을 연결한 익현과 상기 회전축이 이루는 익현각이, 반경방향 중앙부에 비해 내주부 및 외주부에서 크며, 상기 토출단과 상기 회전축이 이루는 토출각이 내주부로부터 외주부에 걸쳐 대략 일정한 것을 특징으로 하는 실외기이다.

본 발명에 의하면, 팬의 하류측에 고정 날개를 설치한 송풍기에 있어서, 정압 효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

도 1은 본 실시형태가 적용되는 공기 조화기의 개략 구성도이다.
도 2는 본 실시형태가 적용되는 송풍기의 구성을 나타낸 개략 단면도이다.
도 3은 본 실시형태가 적용되는 송풍기의 구성을 나타낸 개략 상면도이다.
도 4는 실시형태 1이 적용되는 고정 날개와 팬의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 실시형태 1의 팬의 회전에 의해 발생하는 기류의 속도에 대한 반경방향 분포를 나타낸 도면이다.
도 6은 실시형태 1이 적용되는 고정 날개에 있어서의 유입각 및 토출각의, 반경방향 위치에 따른 변화를 나타낸 도면이다.
도 7A 내지 도 7C는, 실시형태 1이 적용되는 고정 날개의 단면 형상을 나타낸 도면이다.
도 8A 내지 도 8C는, 실시형태 1이 적용되는 고정 날개의 단면 형상을 나타낸 도면이다.
도 9는 실시형태 1의 고정 날개와 제2 하우징에 있어서의 내벽면의 관계를 나타낸 도면이며, 도 3을 IX방향에서부터 본 도면이다.
도 10은 실시형태 1의 변형예 1이 적용되는 고정 날개의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 11A 내지 도 11C는, 실시형태 1의 변형예 2가 적용되는 고정 날개의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 실시형태 2가 적용되는 고정 날개에 있어서의 유입각 및 토출각의, 반경방향 위치에 따른 변화를 나타낸 도면이다.
도 13A 내지 도 13C는, 실시형태 2가 적용되는 고정 날개의 단면 형상을 나타낸 도면이다.
도 14A 내지 도 14C는, 실시형태 2가 적용되는 고정 날개의 단면 형상을 나타낸 도면이다.

(실시형태 1)

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명한다.

도 1은, 실시형태 1이 적용되는 공기 조화기(1)의 개략 구성도이다.

공기 조화기(1)는, 예를 들면 건물의 옥상 등에 설치되는 실외기(10)와, 건물 내의 각 부에 설치되는 복수의 실내기(20)와, 실외기(10)와 실내기(20)의 사이에 접속되어 이들 실외기(10) 및 실내기(20)를 순환하는 냉매가 유통하는 배관(30)을 구비하고 있다.

실외기(10)는, 냉매를 압축하는 압축기(11)와, 냉매의 유로를 전환하는 4로 전환 밸브(12)와, 온도가 높은 물체로부터 낮은 물체로 열을 이동시키는 기기인 실외 열교환기(13)와, 응축된 냉매액을 팽창 기화시켜 저압·저온으로 하는 실외 팽창 밸브(14)와, 증발되지 않고 남은 냉매액을 분리하는 어큐뮬레이터(15)를 구비하고 있다. 또, 실외기(10)는, 실외 열교환기(13)에 공기를 분사하여 냉매와 공기의 열교환을 촉진시키는 송풍기(50)를 구비하고 있다. 4로 전환 밸브(12)는, 압축기(11), 실외 열교환기(13) 및 어큐뮬레이터(15)와 각각 배관으로 접속되어 있다. 또, 압축기(11)와 어큐뮬레이터(15)는 배관으로 접속되고, 실외 열교환기(13)와 실외 팽창 밸브(14)는 배관으로 접속되어 있다. 또한, 도 1에서는, 4로 전환 밸브(12)의 전환 접속 상태로서, 난방 운전을 행하는 경우의 상태를 나타내고 있다.

또, 실외기(10)는, 압축기(11), 실외 팽창 밸브(14), 송풍기(50) 등의 작동이나, 4로 전환 밸브(12)의 전환 등을 제어하는 제어장치(18)를 구비하고 있다.

실내기(20)는, 도 1에 나타내는 바와 같이, 내부에, 온도가 높은 물체로부터 낮은 물체로 열을 이동시키는 기기인 실내 열교환기(21)와, 실내 열교환기(21)에 공기를 분사하여 냉매와 공기의 열교환을 촉진시키는 송풍기(22)와, 응축된 냉매액을 팽창 기화시켜 저압·저온으로 하는 실내 팽창 밸브(24)를 구비하고 있다.

또한, 도 1에 나타내는 예에서는, 1대의 실외기(10)에 대해서 2대의 실내기(20)가 접속되어 있지만, 실내기(20)가 1대 또는 3대 이상이어도 되고, 실외기(10)가 복수대여도 된다.

배관(30)은, 액화된 냉매가 유통하는 액냉매 배관(31)과, 가스 냉매가 유통하는 가스 냉매 배관(32)을 갖고 있다. 액냉매 배관(31)은, 실내기(20)의 실내 팽창 밸브(24)와 실외 팽창 밸브(14)의 사이를 냉매가 유통하도록 배치된다. 가스 냉매 배관(32)은, 실외기(10)의 4로 전환 밸브(12)와, 실내기(20)의 실내 열교환기(21)의 가스측의 사이를 냉매가 통과하도록 배치된다.

계속해서, 본 실시형태의 송풍기(50)에 대해 설명한다. 도 2는, 실시형태 1이 적용되는 송풍기(50)의 구성을 나타낸 개략 단면도이다. 또, 도 3은, 실시형태 1이 적용되는 송풍기(50)의 구성을 나타낸 개략 상면도이며, 도 2의 송풍기(50)를 III 방향에서부터 본 도면에 대응한다.

본 실시형태의 송풍기(50)는, 회전축(P)을 중심으로 화살표(X) 방향으로 회전하여 실외 열교환기(13)(도 1 참조)를 냉각하기 위한 기류를 발생시키는 팬(51)과, 팬(51)을 회전 구동하는 전동기(52)와, 팬(51) 및 전동기(52)를 수용하는 제1 수용 부재의 일례로서의 제1 하우징(53)과, 제1 하우징(53)에 대해서 팬(51)에 의한 기류의 진행 방향 하류측에 접속되는 제2 수용 부재의 일례로서의 제2 하우징(54)을 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 팬(51)은, 3개의 회전 날개(51a)를 갖고 있다.

여기에서, 본 실시형태의 송풍기(50)는, 팬(51)의 회전축 방향이 연직 방향이 되도록 설치된다. 또, 도시는 생략하지만, 본 실시형태에서는, 송풍기(50)의 제1 하우징(53)보다 연직 하방측에, 상기 설명한 실외 열교환기(13)가 설치된다. 그리고 본 실시형태의 송풍기(50)에서는, 팬(51)이 회전하는 것에 의해 실외 열교환기(13)의 근방으로부터 공기가 빨려 들여가, 파선 화살표(Y)로 나타내듯이 연직 하방으로부터 연직 상방을 향해 기류가 흐르게 되어 있다.

본 실시형태의 제1 하우징(53)은, 통형의 내벽면(531)을 갖고 있고, 제1 하우징(53)의 내부에는, 내벽면(531)에 의해, 팬(51)에 의해 발생한 기류가 통과하는 유로가 형성되어 있다. 본 실시형태의 제1 하우징(53)에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 내벽면(531)에 의해 형성되는 유로가, 기류의 진행 방향 하류측(도 2에 있어서의 상방)으로부터 기류의 진행 방향 상류측(도 2에 있어서의 하방)을 향함에 따라 단면적이 커지는, 이른바 벨 마우스 형상으로 되어 있다.

또, 본 실시형태의 제2 하우징(54)은, 통형의 내벽면(541)을 갖고 있고, 제2 하우징(54)의 내부에는, 내벽면(541)에 의해, 제1 하우징(53)을 통과한 후의 기류가 통과하는 유로(출구 덕트)가 형성되어 있다. 본 실시형태의 제2 하우징(54)에서는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 내벽면(541)에 의해 형성되는 유로가, 기류의 진행 방향 상류측(도 2에 있어서의 하방)으로부터 기류의 진행 방향 하류측(도 2에 있어서의 상방)을 향함에 따라 단면적이 커지는 확장 형상을 갖고 있다.

본 실시형태에서는, 제2 하우징(54)의 내벽면(541)의 내경이, 제1 하우징(53)의 내벽면(531)에 있어서의 기류의 진행 방향 하류측의 내경과 동일한 직경이거나 또는 크게 형성되어 있다. 이로 인하여, 예를 들면 제2 하우징(54)의 내벽면(541)의 내경이 제1 하우징(53)의 내벽면(531)에 있어서의 기류의 진행 방향 하류측의 내경보다 작은 경우에 비해, 내벽면(541)과 후술하는 고정 날개(60)로 둘러싸이는 공간을 통과해 기류가 흐르기 쉬워진다.

또한, 본 실시형태의 제2 하우징(54)에는, 내벽면(541)으로부터 회전축(P)을 향해 뻗어 있는 복수의 고정 날개(60)와, 회전축(P)의 근방에 설치되어 복수의 고정 날개(60)가 연결되는 내주 연결 부재(65)가 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 본 실시형태의 제2 하우징(54)에는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 내주 연결 부재(65)로부터 내벽면(541)을 향해, 복수의 고정 날개(60)가 방사 형상으로 설치되어 있다. 여기에서, 각각의 고정 날개(60)는, 내주 연결 부재(65)측으로부터 내벽면(541) 측에 걸쳐, 두께가 대략 균일한 판형의 형상을 갖고 있다. 또, 본 실시형태에 있어서 복수의 고정 날개(60)는, 서로 동일한 형상을 갖고 있다. 이하의 설명에서는, 판형의 고정 날개(60) 중, 팬(51)의 회전 방향(X)의 상류측을 향하는 면을 제1 면(60p), 제1 면(60p)과는 반대측의 면을 제2 면(60q)(후술하는 도 7A 참조)이라고 부른다. 본 실시형태에서는, 인접하는 고정 날개(60)의 제1 면(60p)과 제2 면(60q)이, 기류가 통과하기 위한 공간을 개재하여 대향하도록 되어 있다.

또한, 상세에 대해서는 후술하지만, 본 실시형태의 송풍기(50)에서는, 팬(51)의 회전에 의해 발생하여 제1 하우징(53)으로부터 분출되는 기류는, 제2 하우징(54)에 형성된 복수의 고정 날개(60)끼리의 간극을 통과해 송풍기(50)의 외부로 배출된다.

여기에서, 고정 날개(60) 중, 팬(51)에 대향하여 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류가 유입되는 측의 가장자리를 유입단(601), 유입단(601)과는 반대측에 위치하고 기류가 배출되는 측의 가장자리를 토출단(602)라고 부른다. 즉, 기류가 고정 날개(60)를 따라 유동될 시 고정 날개의 기류(60)가 유입되는 입구 가장자리가 유입단(601)이고 기류가 고정 날개(60)를 따라 고정 날개(60)에서 토출되는 출구 가장자리가 토출단(602)이 된다. 또, 고정 날개(60) 중, 제2 하우징(54)의 내벽면(541)에 접속되는 외주측의 가장자리를 외주연(60a), 내주 연결 부재(65)에 접속되는 내주측의 가장자리를 내주연(60b)이라고 부른다.

도 4는, 실시형태 1이 적용되는 고정 날개(60)와 팬(51)의 관계를 설명하기 위한 도면으로서, 고정 날개(60) 및 팬(51)을, 팬(51)의 회전축 방향 하류측에서부터 본 도면에 대응한다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 각각의 고정 날개(60)는, 회전축 방향 하류측에서부터 본 경우에, 반경방향 중앙부가 볼록해지도록, 내주 연결 부재(65)에 연결되는 내주부로부터 내벽면(541)에 접속되는 외주부를 향함에 따라 팬(51)의 회전 방향(X)과는 반대측으로 만곡한 형상으로 되어 있다. 즉, 도 4에 나타내는 바와 같이, 각각의 고정 날개(60)는, 팬(51)의 회전 중심(회전축(P)) 및 고정 날개(60)와 내주 연결 부재(65)의 연결부를 통과해 내벽면(541)으로 뻗어 있는 직선(도 4의 일점 쇄선)보다, 팬(51)의 회전 방향(X)과는 반대측으로 만곡한 형상으로 되어 있다.

또, 도 4에 나타내는 바와 같이, 각각의 고정 날개(60)는, 회전축 방향 하류측에서부터 본 경우에, 토출단(602)이, 유입단(601)에 대해서 회전 방향(X)으로 어긋나게 설치되어 있다. 즉, 각각의 고정 날개(60)는, 유입단(601)으로부터 토출단(602)를 향함에 따라, 회전 방향(X)으로 경사진 형상을 갖고 있다.

또한, 본 명세서의 설명에 있어서, 팬(51)의 회전축(P)을 따른 방향으로서 도 2에 있어서 하방으로부터 상방을 향하는 방향을, 간단히 회전축 방향이라고 부르는 경우가 있다. 또, 회전축 방향에 수직인 방향으로서, 회전축(P)으로부터 내벽면(531) 또는 내벽면(541)측을 향하는 방향을, 반경방향이라고 부르는 경우가 있다. 또한, 팬(51)이나 고정 날개(60) 등의 반경방향 내측(회전축(P)측)을 내주측(내주부)이라고 부르고, 반경방향 외측(내벽면(531, 541)측)을 외주측(외주부)이라고 부르는 경우가 있다.

계속해서, 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류에 대해 설명한다. 도 5는, 실시형태 1의 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류의 속도에 대한 반경방향 분포를 나타낸 도면이다. 구체적으로는, 도 5는, 실시형태 1의 송풍기(50)에 있어서, 팬(51)의 회전에 의해 발생하여 제1 하우징(53)으로부터 분출되는 기류의 축방향 속도 및 둘레방향 속도의 반경방향 분포를 나타내고 있다.

본 실시형태에서는, 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류는, 제1 하우징(53)으로부터 나선형으로 분출되고 있다. 즉, 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류는, 회전축 방향 하류측을 향하는 축방향 성분에 더해, 회전 방향(X)을 향하는 둘레방향 성분을 갖고 있다. 도 5에 있어서는, 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류 중, 축방향 성분의 속도를 축방향 속도로 하고, 둘레방향 성분의 속도를 둘레방향 속도로 하고 있다.

도 5에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 있어서, 송풍기(50)의 내주부 및 외주부에서는, 내주부와 외주부의 사이에 위치하는 반경방향 중앙부에 비해, 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류의 축방향 속도가 느리게 되어 있다. 또, 송풍기(50)의 내주부 및 외주부에서는, 반경방향 중앙부에 비해, 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류의 둘레방향 속도가 빠르게 되어 있다.

즉, 제1 하우징(53)의 내주부 및 외주부로부터 분출되는 기류에서는, 제1 하우징(53)의 반경방향 중앙부로부터 분출되는 기류에 비해, 둘레방향 성분이 많다. 그리고 본 실시형태의 송풍기(50)에서는, 제1 하우징(53)의 내주부 및 외주부로부터 분출되는 기류가, 제1 하우징(53)의 반경방향 중앙부로부터 분출되는 기류에 비해, 팬(51)의 회전 방향(X)(둘레방향)으로 경사진 상태로 되어 있다.

계속해서, 본 실시형태의 고정 날개(60)의 형상에 대해서, 보다 상세하게 설명한다.

도 6은, 실시형태 1이 적용되는 고정 날개(60)에 있어서의 유입각(θ1) 및 토출각(θ2)의, 반경방향 위치에 따른 변화를 나타낸 도면이다. 또, 도 7A 내지 도 8C 는, 실시형태 1이 적용되는 고정 날개(60)의 단면 형상을 나타낸 도면이며, 팬(51)의 회전 방향(X)을 따른 고정 날개(60)의 단면 형상을 나타내고 있다. 여기에서, 도 7A 및 도 8A는, 도 4에 있어서의 A-A단면도에 대응하고, 고정 날개(60)의 외주부에 있어서의 단면 형상을 나타내고 있다. 또, 도 7B 및 도 8B는, 도 4에 있어서의 B-B단면도에 대응하고, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 있어서의 단면 형상을 나타내고 있다. 또한, 도 7C 및 도 8C는, 도 4에 있어서의 C-C단면도에 대응하고, 고정 날개(60)의 내주부에 있어서의 단면 형상을 나타내고 있다.

본 실시형태에 있어서, 고정 날개(60)의 유입각(θ1)이란, 고정 날개(60)에 있어서의 유입단(601)과 팬(51)의 회전축(P)이 이루는 각을 말하고, 고정 날개(60)의 토출각(θ2)이란, 고정 날개(60)에 있어서의 토출단(602)과 팬(51)의 회전축(P)이 이루는 각을 말한다.

구체적으로 설명하면, 도 7A에 나타내는 바와 같이, 고정 날개(60)의 단면에 있어서, 유입단(601)으로부터 토출단(602)에 걸쳐 고정 날개(60)의 두께 중심을 통과하는 중심선(L1)을 긋는다. 상기 설명한 바와 같이, 고정 날개(60)는, 두께가 대략 균일한 판형이며, 유입단(601)으로부터 토출단(602)에 걸쳐 만곡한 형상을 갖고 있다. 이에 대응하여, 중심선(L1)은, 도 7A에 나타내는 바와 같이 만곡한 곡선이 된다.

본 실시형태에서는, 고정 날개(60)의 단면에 있어서, 유입단(601)에 있어서의 중심선(L1)의 접선(T1)과 회전축(P)이 이루는 각을 유입각(θ1)으로 하고 있다. 마찬가지로 고정 날개(60)의 단면에 있어서, 토출단(602)에 있어서의 중심선(L1)의 접선(T2)과 회전축(P)이 이루는 각을 토출각(θ2)으로 하고 있다.

상세에 대해서는 후술하지만, 본 실시형태의 고정 날개(60)에서는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 토출각(θ2)이, 유입각(θ1)에 비해 작고, 회전축 방향에 가까운 각도로 되어 있다.

고정 날개(60)가 이러한 형상을 갖는 것에 의해, 본 실시형태의 송풍기(50)에서는, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류가 고정 날개(60)의 유입단(601)측으로부터 유입되어 토출단(602)측으로부터 배출되는 과정에서, 기류의 진행 방향을 회전축 방향측으로 변화시켜, 동압을 회수하고 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 고정 날개(60)의 유입각(θ1)이, 팬(51)에 의해 발생하는 기류의 속도 분포(축방향 속도, 둘레방향 속도의 분포; 도 5 참조)에 대응하도록, 반경방향 위치에 따라 연속적으로 변화하고 있다.

구체적으로는, 팬(51)에 의해 발생하는 기류의 축방향 속도가 낮고, 기류의 분출 방향이 회전 방향(X)(둘레방향)으로 경사진 외주부 및 내주부에서는, 반경방향 중앙부에 비해, 고정 날개(60)의 유입각(θ1)이 크다. 이에 대해, 팬(51)에 의해 발생하는 기류의 축방향 속도가 크며, 기류의 분출 방향이 회전축 방향에 가까운 반경방향 중앙부에서는, 외주부 및 내주부에 비해, 고정 날개(60)의 유입각(θ1)이 작다.

바꾸어 말하면, 도 6 내지 도 7C에 나타내는 바와 같이, 고정 날개(60)의 외주부에 있어서의 유입각(θ1a), 및 고정 날개(60)의 내주부에 있어서의 유입각(θ1c)이, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 있어서의 유입각(θ1b)에 비해 크다(θ1a＞θ1b, θ1c＞θ1b). 또한, 본 실시형태의 고정 날개(60)에 있어서의 유입각(θ1)은 0°보다 크다.

이와 같이, 본 실시형태의 송풍기(50)에서는, 고정 날개(60)의 유입각(θ1)과 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류의 분출 방향이 대응하는 관계를 갖는 것에 의해, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류가 유입단(601)으로부터 고정 날개(60)를 따라 유입되기 쉬워진다. 이로 인하여, 본 실시형태에서는, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류가 고정 날개(60)에 유입될 때의 유입 저항이 저감되어, 고정 날개(60)에 의해 기류의 방향을 변화시키기 쉬워진다. 이 결과, 본 구성을 채용하지 않는 경우에 비해, 송풍기(50)에 있어서의 정압 효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

여기에서, 본 실시형태에서는, 고정 날개(60) 중 내주 연결 부재(65)에 연결되는 최내주부(내주연(60b))를 0, 내벽면(541)에 연결되는 최외주부(외주연(60a))를 100으로 하여, 고정 날개(60)의 반경방향 위치를 상대적으로 나타낸 경우에, 도 6에 나타내는 바와 같이, 반경방향 위치(상대치)가 50~60인 부분에서 유입각(θ1)이 최소치를 취하게 되어 있다.

단, 고정 날개(60)의 유입각(θ1)은, 도 6에 나타낸 예로 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 팬(51)의 형상이나 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류의 분출 방향 등에 따라 선택할 수 있다.

또, 본 실시형태에서는, 고정 날개(60)의 토출각(θ2)이, 고정 날개(60)의 유입각(θ1) 및 팬(51)에 의해 발생하는 기류의 속도 분포에 대응하도록, 반경방향 위치에 따라 연속적으로 변화하고 있다.

구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 고정 날개(60)는, 내주부 및 외주부의 토출각(θ2)이, 반경방향 중앙부의 토출각(θ2)에 비해 커지도록, 토출각(θ2)이 연속적으로 변화하고 있다. 바꾸어 말하면, 본 실시형태에서는, 도 6 및 도 7A 내지 도7C에 나타내는 바와 같이, 고정 날개(60)의 외주부에 있어서의 토출각(θ2a), 및 고정 날개(60)의 내주부에 있어서의 토출각(θ2c)이, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 있어서의 토출각(θ2b)에 비해 크다(θ2a＞θ2b, θ2c＞θ2b).

또한, 본 실시형태의 고정 날개(60)는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 내주부로부터 외주부에 걸쳐, 토출각(θ2)이, 0°보다 크고 또한 50° 이하의 범위로 되어 있다.

또, 본 실시형태에서는, 유입각(θ1)과 토출각(θ2)의 차분(θ1-θ2)이, 고정 날개(60)의 외주부 및 내주부에서, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 비해 크다. 구체적으로는, 도 6에 나타내는 바와 같이, 고정 날개(60)의 외주부에 있어서의 차분(Da)(=θ1a-θ2a) 및 내주부에 있어서의 차분(Dc)(=θ1c-θ2c)이, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 있어서의 차분(Db)(=θ1b-θ2b)에 비해 크다(Da＞Db, Dc＞Db).

본 실시형태에서는, 예를 들면, 고정 날개(60)의 외주부에 있어서의 차분(Da) 및 내주부에 있어서의 차분(Dc)을 20°보다 크게 하고, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 있어서의 차분(Db)을 20° 미만으로 할 수 있다.

또한, 도 6 내지 도 7C에 나타내는 예에서는, 고정 날개(60)의 외주부에 있어서의 차분(Da)이, 고정 날개(60)의 내주부에 있어서의 차분(Dc)보다 크다(Da＞Dc).

계속해서, 도 8A에 나타내는 바와 같이, 고정 날개(60)를 팬(51)의 회전 방향(X)으로 자른 단면에 있어서, 유입단(601)과 토출단(602)를 연결한 직선을 익현(S)으로 한다.

본 실시형태의 고정 날개(60)에서는, 익현(S)과 회전축(P)이 이루는 익현각(θ3)이, 고정 날개(60)의 유입각(θ1) 및 팬(51)에 의해 발생하는 기류의 속도 분포에 대응하도록, 반경방향 위치에 따라 연속적으로 변화하고 있다. 구체적으로는, 도 8A 내지 도 8C에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에서는, 고정 날개(60)의 외주부에 있어서의 익현각(θ3a), 및 고정 날개(60)의 내주부에 있어서의 익현각(θ3c)이, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 있어서의 익현각(θ3b)에 비해 크다(θ3a＞θ3b, θ3c＞θ3b). 또한, 본 실시형태의 고정 날개(60)에 있어서의 익현각(θ3)은 0°보다 크다.

또, 본 실시형태의 고정 날개(60)에서는, 익현(S)의 길이가, 고정 날개(60)의 유입각(θ1) 및 팬(51)에 의해 발생하는 기류의 속도 분포에 대응하도록, 반경방향 위치에 따라 연속적으로 변화하고 있다. 구체적으로는, 도 8A 내지 도 8C에 나타내는 바와 같이, 고정 날개(60)의 외주부에 있어서의 익현(Sa)의 길이(La), 및 고정 날개(60)의 내주부에 있어서의 익현(Sc)의 길이(Lc)가, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 있어서의 익현(Sb)의 길이(Lb)에 비해 길다(La＞Lb, Lc＞Lb).

그런데 팬(51)에 의한 기류의 분출 방향의 하류측에 고정 날개(60)를 갖는 송풍기(50)에서는, 고정 날개(60)가, 유입단(601)으로부터 토출단(602)에 걸쳐 급격하게 만곡한 형상을 갖고 있는 경우, 고정 날개(60)에 의해 동압을 효과적으로 회수하는 것이 어려워지는 경향이 있다. 즉, 고정 날개(60)가 급격하게 만곡한 형상을 갖고 있는 경우, 고정 날개(60)의 유입단(601)측으로부터 유입된 기류가 토출단(602)측으로 이동하는 과정에서, 기류가 고정 날개(60)의 표면으로부터 박리되기 쉬워진다. 기류가 고정 날개(60)로부터 박리된 경우, 고정 날개(60)에 의해 기류의 분출 방향을 변화시키기 어려워져, 기류의 동압을 효과적으로 회수하는 것이 어려워진다.

상기 설명한 바와 같이, 고정 날개(60)에서는, 유입단(601)측으로부터 유입된 기류의 분출 방향을 변경하기 위해서, 토출각(θ2)이 유입각(θ1)에 비해 작다. 또, 고정 날개(60)로의 기류의 유입 저항을 저감시키기 위해, 고정 날개(60)의 내주부 및 외주부에서는, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 비해, 유입각(θ1)을 크게 하고 있다. 따라서, 예를 들면 고정 날개(60)의 토출각(θ2), 익현각(θ3) 및 익현(S)의 길이가 반경방향 위치에 관계없이 일정한 경우에는, 반경방향 중앙부에 비해 유입각(θ1)이 큰 고정 날개(60)의 내주측 및 외주측에 있어서, 고정 날개(60)가 급격하게 만곡하기 쉬워진다.

이에 대해, 본 실시형태의 고정 날개(60)에서는, 상기 설명한 바와 같이, 토출각(θ2), 익현각(θ3) 및 익현(S)의 길이를, 유입각(θ1) 및 팬(51)에 의해 발생하는 기류의 속도 분포에 대응하도록, 반경방향 위치에 따라 변화시키고 있다.

보다 구체적으로는, 본 실시형태에서는, 고정 날개(60)의 내주부 및 외주부에 있어서의 토출각(θ2) 및 익현각(θ3)을, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 있어서의 토출각(θ2) 및 익현각(θ3)에 비해 크게 하고, 고정 날개(60)의 내주부 및 외주부에 있어서의 익현(S)의 길이를, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 있어서의 익현(S)의 길이에 비해 길게 하고 있다.

고정 날개(60)가 이러한 구성을 갖는 것에 의해, 본 실시형태의 송풍기(50)에서는, 유입각(θ1)이 큰 고정 날개(60)의 내주부 및 외주부에 있어서도, 고정 날개(60)가 유입단(601)으로부터 토출단(602)에 걸쳐 급격하게 만곡하는 것이 억제된다.

이 결과, 본 실시형태의 송풍기(50)에서는, 고정 날개(60)에 의해, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류의 동압을 효과적으로 회수할 수 있어, 본 구성을 채용하지 않는 경우에 비해, 송풍기(50)의 정압 효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 실시형태의 고정 날개(60)에서는, 상기 설명한 바와 같이, 토출각(θ2)을, 내주부로부터 외주부에 걸쳐, 0°보다 크고 또한 50° 이하의 범위로 하고 있다(0°<θ2≤≤50°).

여기에서, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류의 제1 하우징(53)으로부터의 분출 각도는, 팬(51)의 형상 등에 따라 다르지만, 통상 60°~70° 정도이다. 따라서, 토출각(θ2)이 50°보다 큰 경우에는, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류의 분출 각도와 토출각(θ2)의 차이가 작기 때문에, 기류를 회전축 방향측으로 충분히 편향시키는 것이 어려워진다.

또, 고정 날개(60)의 토출각(θ2)이 0° 미만인 경우, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류의 분출 각도와 토출각(θ2)이, 축방향에 대해서 반대 방향을 향하게 된다. 이 때문에, 토출각(θ2)이 0° 미만인 경우에는, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류가 고정 날개(60)에 충돌함으로써 로스가 발생하여, 동압의 회수 효율이 저하되기 쉽다. 또, 소음이 발생하는 경우가 있다. 또한, 고정 날개(60)의 토출각(θ2)이 0° 미만인 경우, 고정 날개(60)를 수지 성형으로 제조하는 경우에 언더 컷 처리를 행할 필요가 있어, 고정 날개(60)의 제조 코스트가 상승하는 경우가 있다.

이에 대해, 본 실시형태에서는, 토출각(θ2)을 0°보다 크고 또한 50° 이하의 범위로 함으로써, 예를 들면 토출각(θ2)이 50°보다 큰 경우에 비해, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류를 회전축 방향측으로 편향시키기 쉬워진다. 이로 인하여, 본 실시형태의 송풍기(50)에서는, 본 구성을 채용하지 않는 경우에 비해, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류의 동압 회수 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

또, 본 실시형태의 고정 날개(60)에서는, 외주부 및 내주부에 있어서의 익현(S)의 길이가 반경방향 중앙부에 비해 길게 형성됨으로써, 고정 날개(60)의 외주부 및 내주부에 있어서, 고정 날개(60)의 제1 면(60p)에 있어서의 유입단(601)으로부터 토출단(602)까지의 길이가 길다. 즉, 고정 날개(60)의 외주부 및 내주부에서는, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 비해, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류가 고정 날개(60)에 의해 안내되는 경로가 길다.

이로 인하여, 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류에 있어서 둘레방향 성분이 높은 외주부 및 내주부에 있어서도, 본 구성을 채용하지 않는 경우에 비해, 기류의 분출 방향을 효과적으로 변화시키는 것이 가능하게 되어, 기류의 동압을 보다 효과적으로 회수할 수 있다.

한편, 상기 설명한 바와 같이, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에서는, 내주부 및 외주부에 비해 유입각(θ1)이 작다. 이 때문에, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에서는, 내주부 및 외주부에 비해 토출각(θ2) 및 익현각(θ3)을 작게 하고 있다. 이로 인하여, 익현(S)의 길이를 짧게 한 경우이더라도, 고정 날개(60)가 유입단(601)으로부터 토출단(602)에 걸쳐 급격하게 만곡하기 어려워, 고정 날개(60)가 급격하게 만곡하는 것에 의한 문제는 발생하기 어렵다.

또, 상기 설명한 바와 같이, 반경방향 중앙부에서는, 내주부 및 외주부에 비해, 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류에 있어서의 축방향 성분의 비율이 높다. 본 실시형태에서는, 고정 날개(60)의 내주부 및 외주부에 비해, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부의 토출각(θ2) 및 익현각(θ3)을 작게 하고, 익현(S)의 길이를 짧게 함으로써, 본 구성을 채용하지 않는 경우에 비해, 반경방향 중앙부에 있어서의 기류의 분출 방향을, 보다 회전축 방향측으로 변화시킬 수 있다. 이 결과, 본 구성을 채용하지 않는 경우에 비해, 동압을 보다 효과적으로 회수할 수 있어, 송풍기(50)의 정압 효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

계속해서, 본 실시형태의 송풍기(50)에 있어서의 고정 날개(60)와 제2 하우징(54)의 내벽면(541)의 관계에 대해 설명한다. 도 9는, 실시형태 1의 고정 날개(60)와 제2 하우징(54)에 있어서의 내벽면(541)의 관계를 나타낸 도면이며, 도 3을 IX방향에서부터 본 도면이다.

도 9에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 송풍기(50)에서는, 각각의 고정 날개(60)의 외주연(60a)이, 제2 하우징(54)의 내벽면(541)에 내측으로 접하고 있다. 보다 구체적으로는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 고정 날개(60)의 외주연(60a)이, 유입단(601)측으로부터 토출단(602)측에 걸쳐, 제2 하우징(54)의 내벽면(541)에 내측으로 접하고 있다.

이로 인하여, 본 실시형태의 송풍기(50)에서는, 각각의 고정 날개(60)가, 제2 하우징(54)의 내벽면(541)에 의해 지지된 상태로 되어 있다.

그리고 본 실시형태의 송풍기(50)에서는, 상기 설명한 도 2에 나타내는 바와 같이, 고정 날개(60)가 지지되는 제2 하우징(54)이, 제1 하우징(53)에 장착되어 있다. 바꾸어 말하면, 고정 날개(60)가 지지되는 제2 하우징(54)의 내벽면(541)이, 제1 하우징(53)의 벨 마우스 형상의 내벽면(531)에 있어서의 기류의 진행 방향 하류측에 접속되어 있다.

또, 상기 설명한 바와 같이, 제2 하우징(54)의 내벽면(541)의 내경은, 내벽면(531)에 있어서의 기류의 진행 방향 하류측의 내경과 동일한 직경이거나 또는 크다.

본 실시형태의 송풍기(50)는, 제2 하우징(54)의 내벽면(541)으로 복수의 고정 날개(60)를 지지하는 구성으로 함으로써, 예를 들면 고정 날개(60)에 외부로부터 힘이 가해진 경우이더라도, 고정 날개(60)의 변형이나 파손이 억제된다. 그리고 예를 들면 수지 성형 등의 저렴한 제조 방법을 이용하여 고정 날개(60)를 제조한 경우여도 고정 날개(60)의 변형이나 파손을 억제할 수 있기 때문에, 송풍기(50)의 코스트를 저감할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 송풍기(50)는, 제2 하우징(54)의 내벽면(541)에 고정 날개(60)의 외주연(60a)이 내측으로 접하고, 또한 내벽면(541)이 제1 하우징(53)의 내벽면(531)에 접속되는 구성으로 함으로써, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류가 고정 날개(60)의 외주측으로 새는 것이 억제된다. 이로 인하여, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류의 분출 방향을 고정 날개(60)에 의해 효과적으로 변화시킬 수 있어, 본 구성을 채용하지 않는 경우에 비해, 송풍기(50)의 정압 효율을 향상시키는 것이 가능해진다.

또한, 도 2~도 9에 나타낸 예에서는, 고정 날개(60)의 유입각(θ1)을, 반경방향 위치에 따라 연속적으로 변화시키는 것으로 했다. 그러나, 고정 날개(60)의 내주부 및 외주부에 있어서의 유입각(θ1)이 반경방향 중앙부에 있어서의 유입각(θ1)에 비해 크다는 관계를 충족시키고 있으면, 유입각(θ1)의 크기는, 고정 날개(60)의 반경방향 위치에 따라 단계적으로 변화시켜도 된다. 마찬가지로 고정 날개(60)의 토출각(θ2), 익현각(θ3), 익현(S)의 길이(L) 등에 대해서도, 고정 날개(60)의 반경방향 위치에 따라 단계적으로 변화시켜도 된다.

계속해서, 본 발명의 변형예 1에 대해 설명한다.

도 10은, 실시형태 1의 변형예 1이 적용되는 고정 날개(60)의 구성을 설명하기 위한 도면이며, 고정 날개(60)를 회전축 방향에서 본 도면이다.

도 10에 나타내는 예에서는, 반경방향 중앙부에, 복수의 고정 날개(60)가 연결되고, 복수의 고정 날개(60)를 지지하는 원환형의 지지부재(68)를 갖고 있다. 그리고 본 실시형태에서는, 고정 날개(60)는, 지지부재(68)에 의해, 내주 연결 부재(65)로부터 지지부재(68)로 뻗어 있는 복수의 내주 고정 날개(61)와, 지지부재(68)로부터 내벽면(541)으로 뻗어 있는 복수의 외주 고정 날개(62)로 나누어져 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 각각의 내주 고정 날개(61)는 서로 동일한 형상을 갖고 있고, 각각의 외주 고정 날개(62)는 서로 동일한 형상을 갖고 있다.

변형예 1의 송풍기(50)에서는, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 지지부재(68)를 설치함으로써, 본 구성을 채용하지 않는 경우에 비해, 고정 날개(60)의 강도가 향상된다. 그리고 예를 들면 수지 성형 등의 저렴한 제조 방법을 이용하여 고정 날개(60)를 제조한 경우여도 고정 날개(60)의 강도를 유지하는 것이 가능하게 되기 때문에, 송풍기(50)의 코스트를 저감할 수 있다.

여기에서, 본 실시형태의 고정 날개(60)도, 도 4 등에 나타낸 예와 마찬가지로, 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류의 속도에 대한 반경방향 분포에 대응하도록, 내주 고정 날개(61) 및 외주 고정 날개(62)의 형상이 반경방향으로 연속적으로 변화하고 있다. 즉, 본 실시형태에서는, 내주 고정 날개(61)와 외주 고정 날개(62)를 접속한 형상이, 도 4 등에 나타낸 고정 날개(60)와 동일한 형상으로 되어 있다.

구체적으로는, 내주 고정 날개(61)는, 지지부재(68)측에 비해 내주 연결 부재(65)측에서, 유입각(θ1)(도 5 참조), 토출각(θ2)(도 5 참조) 및 익현각(θ3)(도 8A 참조)이 크고, 익현(S)이 길다. 또, 외주 고정 날개(62)는, 지지부재(68)측에 비해 내벽면(541)측에서, 유입각(θ1), 토출각(θ2) 및 익현각(θ3)이 크고, 익현(S)이 길다.

또, 변형예 1의 고정 날개(60)에서는, 도 10에 나타내는 바와 같이, 내주 고정 날개(61)에 비해 외주 고정 날개(62)의 수를 많게 설치하고 있다. 이로 인하여, 예를 들면 내주 고정 날개(61)와 외주 고정 날개(62)의 수가 동일한 경우에 비해, 외주 고정 날개(62)끼리의 간격이 너무 넓어지는 것이 억제된다. 이 결과, 고정 날개(60)의 외주측(외주 고정 날개(62))에 있어서도, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류의 분출 방향을 효과적으로 변화시키는 것이 가능하게 되어, 본 구성을 채용하지 않는 경우에 비해, 동압을 보다 효과적으로 회수할 수 있다.

또한, 도 10에 나타낸 예에서는, 1개의 지지부재(68)에 의해 고정 날개(60)를 2개의 영역(내주 고정 날개(61) 및 외주 고정 날개(62))으로 나누는 구성으로 했지만, 예를 들면 지지부재(68)를 반경방향으로 복수 설치하여, 고정 날개(60)를 3개 이상의 영역으로 나누는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 3개 이상의 영역의 각각에 있어서, 고정 날개(60)의 수나 고정 날개(60)끼리의 간격을 변경해도 된다.

계속해서, 본 발명의 변형예 2에 대해 설명한다.

도 11A 및 도 11B는, 실시형태 1의 변형예 2가 적용되는 고정 날개(60)의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 여기에서, 도 11A는, 고정 날개(60)를 회전축 방향에 대해서 경사 방향에서부터 본 도면이며, 도 11B는, 도 11A에 있어서의 XIB-XIB 단면도면이다.

도 11A 및 도 11B에 나타내는 예에서는, 복수의 고정 날개(60)의 외주연(60a)이, 링형의 외주 연결 부재(66)에 의해 연결된 구조를 갖고 있다. 구체적으로는, 도 11A에 나타내는 바와 같이, 판형의 고정 날개(60)의 제2 면(60q)에 있어서의 외주연(60a)과, 이 고정 날개(60)와 팬(51)의 회전 방향(X)에 인접하는 고정 날개(60)의 제1 면(60p)에 있어서의 외주연(60a)이, 외주 연결 부재(66)에 의해 연결되어 있다.

그리고 도시는 생략하지만, 변형예 2의 고정 날개(60)가 적용되는 송풍기(50)(도 2 참조)에서는, 복수의 고정 날개(60)를 연결하는 외주 연결 부재(66)가, 제1 하우징(53)(도 2 참조)에 있어서의 기류의 진행 방향 하류측에 장착된다.

변형예 2에서는, 복수의 고정 날개(60)의 외주연(60a)을 외주 연결 부재(66)로 연결하는 구성을 채용함으로써, 예를 들면 고정 날개(60)에 외부로부터 힘이 가해진 경우이더라도, 고정 날개(60)의 변형이나 파손을 억제할 수 있다. 그리고 예를 들면 수지 성형 등의 저렴한 제조 방법을 이용하여 고정 날개(60)를 제조한 경우여도 고정 날개(60)의 변형이나 파손을 억제할 수 있기 때문에, 송풍기(50)의 코스트를 저감할 수 있다.

또한, 외주 연결 부재(66)는, 고정 날개(60)의 외주연(60a)에 대해서 반경방향의 외주측으로부터 외측으로 접하고 있는 경우이더라도, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(실시형태 2)

계속해서, 본 발명의 실시형태 2에 대해 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 실시형태 1과 동일한 구성에 대해서는 동일한 부호를 이용하여, 여기에서는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 12는, 실시형태 2가 적용되는 고정 날개(60)에 있어서의 유입각(θ1) 및 토출각(θ2)의, 반경방향 위치에 따른 변화를 나타낸 도면이다. 또, 도 13A 내지 도 14C는, 실시형태 2가 적용되는 고정 날개(60)의 단면 형상을 나타낸 도면이며, 팬(51)의 회전 방향(X)을 따른 고정 날개(60)의 단면 형상을 나타내고 있다. 여기에서, 도 13A 및 도 14A는, 고정 날개(60)의 외주부(반경방향 위치 100)에 있어서의 단면도에 대응하고, 도 13B 및 도 14B는, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부(반경방향 위치 50)에 있어서의 단면도에 대응하며, 도 13C 및 도 14C는, 고정 날개(60)의 내주부(반경방향 위치 0)의 단면도에 대응한다.

실시형태 2가 적용되는 고정 날개(60)는, 토출각(θ2)의 반경방향 위치에 따른 크기가, 실시형태 1이 적용되는 고정 날개(60)와는 다르다.

즉, 도 12 내지 도13C에 나타내는 바와 같이, 실시형태 2가 적용되는 고정 날개(60)는, 내주부로부터 외주부에 걸쳐, 토출각(θ2)의 크기가 대략 일정하게 되어 있다. 바꾸어 말하면, 실시형태 2에서는, 고정 날개(60)의 외주부에 있어서의 토출각(θ2a), 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 있어서의 토출각(θ2b) 및 고정 날개(60)의 내주부에 있어서의 토출각(θ2c)이, 대략 동일한 크기로 되어 있다(θ2a≒θ2b≒θ2c).

여기에서, 본 실시형태에 있어서 토출각(θ2)의 크기가 "대략 일정"하다란, 고정 날개(60)의 내주부로부터 외주부에 있어서의 토출각(θ2)의 최대치와 최소치의 차가 10° 미만인 것을 의미한다.

또, 도 12에 나타내는 바와 같이, 실시형태 2가 적용되는 고정 날개(60)는, 내주부로부터 외주부에 걸쳐, 토출각(θ2)의 크기가, 0°보다 크고 또한 50° 이하의 범위로 되어 있다(0°<θ2≤≤50°).

또한, 도 12에 나타내는 바와 같이, 실시형태 2가 적용되는 고정 날개(60)는, 내주부에서 반경방향 중앙부, 외주부에 걸쳐, 토출각(θ2)의 크기가 유입각(θ1)보다 작다.

실시형태 2에서는, 고정 날개(60)의 토출각(θ2)을 내주부로부터 외주부에 걸쳐 대략 일정하게 함으로써, 고정 날개(60)에서 편향되어 배출되는 기류의 분출 방향이, 고정 날개(60)의 내주부로부터 외주부에 걸쳐 대략 일정해진다. 이로 인하여, 예를 들면 토출각(θ2)이 반경방향 위치에 따라 변화하는 경우에 비해, 고정 날개(60)로부터 배출되는 기류의 혼란이 억제된다. 이 결과, 본 실시형태의 고정 날개(60)를 적용한 송풍기(50)에서는, 소음의 발생이 억제된다.

또한, 실시형태 2에서는, 실시형태 1과 마찬가지로, 고정 날개(60)의 외주부에 있어서의 유입각(θ1a), 및 고정 날개(60)의 내주부에 있어서의 유입각(θ1c)이, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 있어서의 유입각(θ1b)에 비해 크다(θ1a＞θ1b, θ1c＞θ1b). 바꾸어 말하면, 실시형태 2에서도, 실시형태 1과 마찬가지로, 고정 날개(60)의 유입각(θ1)이, 팬(51)(도 2 참조)의 회전에 의해 발생한 기류의 분출 방향과 대응하는 관계를 갖고 있다.

따라서, 실시형태 2의 고정 날개(60)를 적용한 송풍기(50)에서는, 실시형태 1과 마찬가지로, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류가 유입단(601)으로부터 고정 날개(60)를 따라 유입되기 쉬워진다. 이로 인하여, 실시형태 1과 마찬가지로, 팬(51)의 회전에 의해 발생한 기류가 고정 날개(60)에 유입될 때의 유입 저항이 저감되어, 고정 날개(60)에 의해 기류의 방향을 변화시키기 쉬워진다. 이 결과, 실시형태 2에 있어서도, 송풍기(50)에 있어서의 정압 효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 실시형태 2에서는, 실시형태 1과 마찬가지로, 고정 날개(60)의 외주부에 있어서의 익현각(θ3a), 및 고정 날개(60)의 내주부에 있어서의 익현각(θ3c)이, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 있어서의 익현각(θ3b)에 비해 크다(θ3a＞θ3b, θ3c＞θ3b).

또한, 실시형태 2에서는, 실시형태 1과 마찬가지로, 고정 날개(60)의 외주부에 있어서의 익현(Sa)의 길이(La), 및 고정 날개(60)의 내주부에 있어서의 익현(Sc)의 길이(Lc)가, 고정 날개(60)의 반경방향 중앙부에 있어서의 익현(Sb)의 길이(Lb)에 비해 길다(La＞Lb, Lc＞Lb).

이로 인하여, 실시형태 2에 있어서도 실시형태 1과 마찬가지로, 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류에 있어서 둘레방향 성분이 높은 외주부 및 내주부에 있어서, 기류의 분출 방향을 효과적으로 변화시키는 것이 가능하게 되어, 기류의 동압을 보다 효과적으로 회수할 수 있다.

또한, 도시는 생략하지만, 실시형태 2의 고정 날개(60)에 대해서도, 실시형태 1과 마찬가지로, 도 10에 나타낸 지지부재(68)나 도 11에 나타낸 외주 연결 부재(66)를 적용할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명이 적용되는 송풍기(50)에서는, 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류의 분출 방향에 대응하도록, 복수의 고정 날개(60)가, 반경방향 위치에 따라 변화된 형상을 갖고 있다. 이로 인하여, 팬(51)의 회전에 의해 발생하는 기류의 둘레방향 속도 에너지(동압)를, 복수의 고정 날개(60)에 의해 효과적으로 회수할 수 있다. 이 결과, 본 실시형태에서는, 본 구성을 채용하지 않는 경우에 비해, 송풍기(50)에 있어서의 정압 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 본 구성을 채용하지 않는 경우에 비해, 송풍기(50)에 있어서 기류에 의해 발생하는 소음을 저감시킬 수 있다.

Claims (15)

1. 회전축을 중심으로 회전하는 송풍팬;
   상기 송풍팬을 커버하는 송풍팬 하우징;
   상기 송풍팬의 상기 회전축 측에서 상기 송풍팬 하우징의 내벽면 측을 향해 방사형으로 연장되고, 상기 송풍팬의 반경 방향을 따라 만곡한 형상을 포함하는 고정 날개;를 포함하고,
   상기 고정 날개는 상기 송풍팬에 의해 형성되는 기류가 유입되는 일 측에 배치되는 유입단과 상기 기류가 상기 고정 날개를 따라 토출되는 타 측에 배치되는 토출단과 상기 회전축 측에 배치되는 내주부와 상기 회전축으로부터 상기 송풍팬 하우징의 상기 내벽면과 상기 내주부보다 더 멀리 배치되는 외주부 및 상기 내주부와 상기 외주부 사이에 배치되는 중앙부를 포함하고,
   상기 내주부 및 상기 외주부에서 상기 유입단과 상기 회전축이 이루는 제 1유입각은 상기 중앙부에서 상기 유입단과 상기 회전축이 이루는 제 2유입각보다 크고,
   상기 내주부 및 상기 외주부에서 상기 토출단과 상기 회전축이 이루는 제 1토출각은 상기 중앙부에서 상기 토출단과 상기 회전축이 이루는 제 2토출각보다 크고,
   상기 내주부 및 상기 외주부에서 상기 유입단과 상기 토출단을 연결한 제 1익현과 상기 회전축이 이루는 제 1익현각은 상기 중앙부에서 상기 유입단과 상기 토출단을 연결한 제 2익현과 상기 회전축이 이루는 제 2익현각보다 큰 실외기를 포함하고,
   상기 내주부 및 상기 외주부에서 상기 제 1유입각과 상기 제 1토출각의 차분은 상기 중앙부에서 상기 제2 유입각과 상기 제2 토출각의 차분보다 크게 마련되는 공기조화기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 내주부 및 상기 외주부에서 상기 토출단과 상기 회전축이 이루는 상기 제 1토출각 및 상기 중앙부에서 상기 토출단과 상기 회전축이 이루는 상기 제 2토출각은 각각 0° 에서 50° 사이인 실외기를 포함하는 공기조화기.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1토출각은 상기 제 1유입각보다 작고,
   상기 제 2토출각은 상기 제 2유입각보다 작은 실외기를 포함하는 공기조화기.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1익현의 길이는 제 2익현의 길이보다 긴 실외기를 포함하는 공기조화기.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 만곡한 형상은 상기 송풍팬의 반경 방향을 따라 상기 송풍팬의 회전방향과 반대 방향을 향해 만곡하게 형성되는 실외기를 포함하는 공기조화기.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 회전축 상에 배치되고 상기 고정 날개의 내주부와 접하게 마련되는 내주 연결 부재와, 상기 내주 연결 부재와 상기 송풍팬 하우징의 내주면 사이에 배치되고 환형 형상으로 마련되는 지지 부재를 더 포함하는 실외기를 포함하는 공기조화기.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 고정 날개는 복수로 마련되고,
    상기 복수의 고정 날개는 상기 내주 연결 부재와 상기 지지 부재 사이에서 방사형으로 연장되는 제 1복수의 고정 날개와, 상기 지지 부재와 상기 송풍팬 하우징의 내주면 사이에서 방사형으로 연장되는 제 2복수의 고정 날개를 포함하고,
    상기 제 2복수의 고정 날개의 개수가 상기 제 1복수의 고정 날개의 개수보다 많은 실외기를 포함하는 공기조화기.
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