KR20100134054A

KR20100134054A - 크로스 플로우 팬 및 이것을 구비한 공기 조화기

Info

Publication number: KR20100134054A
Application number: KR1020107023471A
Authority: KR
Inventors: 히로노부 데라오카; 시메이 테이
Original assignee: 다이킨 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2008-05-09
Filing date: 2009-04-30
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2029-04-30
Also published as: ES2668682T3; US8596958B2; AU2009245175B2; US20110033307A1; CN101999043A; KR101233472B1; EP2280175A4; WO2009136584A1; JP2009293616A; AU2009245175A1; EP2280175B1; CN101999043B; JP4433093B2; EP2280175A1

Abstract

크로스 플로우 팬은, 판형상의 날개(42)에 의해 구성된 날개차를 구비하고 있다. 날개(42)는, 이 날개(42)의 외측 가장자리(42a)가 내측 가장자리(42d) 보다도 날개차(41)의 회전방향의 앞쪽에 위치하도록 경사지고 있다. 이 날개(42)의 양측면 중 날개(42)의 회전방향의 앞쪽에 위치하는 측면은, 압력면(42p)을 구성하고, 이 회전방향의 뒤쪽에 위치하는 측면은, 부압면을 구성하고 있다. 날개(42)의 외측 가장자리(42a)에, 복수의 절결(42b)이 날개차의 회전축선을 따라 소정간격으로 형성됨과 더불어, 인접하는 2개의 절결(42b)의 사이에 기본형상부(42c)가 형성되어 있다. 절결(42b)의 저부(42y) 근방의 날개 두께 L2가, 이 절결(42b)에 인접하는 기본형상부(42c)의 날개 두께보다도 작다.

Description

크로스 플로우 팬 및 이것을 구비한 공기 조화기{CROSS-FLOW FAN AND AIR CONDITIONER EQUIPPED WITH SAME}

본원 발명은, 크로스 플로우 팬 및 이것을 구비한 공기 조화기에 관한 것이다.

벽걸이형의 공기 조화기의 실내 유닛에 이용되는 송풍기로서는, 크로스 플로우 팬이 알려져 있다. 도 22는, 크로스 플로우 팬의 일례를 나타내고 있다. 도 22에 나타낸 바와 같이, 크로스 플로우 팬(104)은, 횡류 송풍기(관류 송풍기)로서, 다수의 날개(날개)(142)에 의해 구성된 날개차(141)를 구비하고 있다. 이들 날개(142)는, 그 외측 가장자리가 내측 가장자리 보다도 날개차(141)의 회전 방향 Z1의 앞쪽에 위치하도록 경사지고, 이른바 전진날개이다. 날개차(141)가 진동 모터에 의해 회전 방향 Z1으로 회전됨으로써, 공기 조화기 내의 실내 유닛(1)에 있어서 냉각 혹은 가열된 공기류 X(즉, 조화 공기류)가 날개차(141)의 회전축선 Z에 수직인 면에 있어서, 횡단하도록 날개차(141)를 빠져 나가, 실내로 내뿜어진다.

이러한 크로스 플로우 팬의 날개차에 있어서, 공기가 날개차를 형성하는 날개를 통과할 때에 소음이 발생한다. 간단한 구성으로 이 소음을 저감하는 것을 목적으로 하여, 날개의 연부에 소정의 간격을 가지며 복수의 절결이 형성된 크로스 플로우 팬이 제안되고 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조). 도 23 및 도 24는, 이러한 크로스 플로우 팬에 있어서의 날개차의 날개를 나타내고 있다. 도 23 및 도 24에 나타낸 바와 같이, 판형상의 날개(242)의 외측 가장자리(242a)에는, 복수의 절결(242b)이 소정간격으로 형성되어 있다. 인접하는 절결(242b)의 사이에는, 기본 형상부(242c)가 형성되어 있다. 도 25에 나타낸 바와 같이, 이와 같이 구성된 절결(242b)의 저부(242y)는, 날개(242)의 양측면과 대략 수직인 방향으로 연장되어 있고, 절결(242b)의 저부(242y) 근방의 날개 두께 L6이, 기본 형상부(242c)의 날개 두께 L5와 같다. 이상과 같이, 날개(242)에 복수의 절결(242b)이 형성됨으로써, 크로스 플로우 팬(204)의 취출(吹出) 영역(M)에서 발생하는 후류와(도시하지 않음)가 저감되고, 즉, 날개(242)에 대해 간단한 형상의 변경을 행함으로써 크로스 플로우 팬(204)의 소음을 효과적으로 저감할 수 있다.

특허 문헌 1 : 일본국 특허 공개 2006-125390호 공보

상기 특허 문헌 1에 기재된 바와 같이, 날개의 가장자리부에 절결이 형성되는 간단한 구성에 의해 소음을 효과적으로 저감할 수 있다. 그러나, 이러한 구성을 채용하는 경우에는, 날개차(241)의 회전에 대한 공기 저항이 증가한다고 하는 문제가 있었다. 구체적으로는, 도 26에 나타낸 바와 같이, 날개(242)의 외측 가장자리(242a)에 절결(242b)이 형성되어 있는 경우에는, 날개차(241)가 회전하면, 날개(242)의 양측면과 대략 수직인 방향으로 연장되는 절결(242b)의 저부(242y)에 공기류 X가 충돌한다. 이 때문에, 외측 가장자리(242a)에 절결이 형성되어 있지 않은 경우에 비교해서, 크로스 플로우 팬(204)의 흡입 영역(N)에 있어서, 공기류 X의 충돌에 의해 날개차(241)의 회전에 대한 공기 저항이 커진다. 그 결과, 크로스 플로우 팬(204)에 의한 송풍량을 확보하기 위해서, 이 크로스 플로우 팬(204)을 구동하는 전동 모터의 출력을 증대시키지 않으면 안 된다.

본 발명은, 이러한 실정을 감안해서 이루어진 것으로서, 그 목적은, 크로스 플로우 팬을 구동하는 전동 모터의 출력의 증대를 억제할 수 있는 크로스 플로우 팬 및 이것을 구비한 공기 조화기를 제공하는 것에 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명의 일양태에 의하면, 날개차의 회전축선 상에 위치하는 복수의 지지판과, 상기 지지판의 주연부에 설치되어, 상기 회전축선과 평행하게 연장되는 복수의 판형상의 날개에 의해 구성된 날개차를 구비하고, 상기 날개는 그 외측 가장자리가 내측 가장자리 보다도 상기 날개차의 회전 방향의 앞쪽에 위치하도록 경사지고, 상기 날개의 양측면 중 상기 날개차의 회전 방향의 앞쪽에 위치하는 측면은 압력면을 구성하고, 상기 회전 방향의 뒤쪽에 위치하는 측면은 부압면을 구성하는 크로스 플로우 팬에 있어서, 상기 날개의 내측 가장자리 및 외측 가장자리의 적어도 한쪽에, 복수의 절결이 상기 날개차의 회전축선을 따라 소정간격으로 형성됨과 더불어, 인접하는 2개의 상기 절결의 사이에 기본 형상부가 형성되고, 상기 절결의 저부 근방의 날개 두께가, 이 절결에 인접하는 상기 기본 형상부의 날개 두께보다도도 작은 크로스 플로우 팬이 제공된다.

이 구성에 의하면, 날개의 내측 가장자리 및 외측 가장자리의 적어도 한쪽에, 복수의 절결이 상기 날개차의 회전축선을 따라 소정간격으로 형성됨과 더불어, 인접하는 2개의 상기 절결의 사이에 기본 형상부가 형성되어 있기 때문에, 간단한 구성으로 소음을 효과적으로 저감할 수 있다. 또한, 절결의 저부 근방의 날개 두께가 기본 형상부의 날개 두께보다도 작기 때문에, 공기류가 절입부에 유입할 때의 충돌 손실을 저감할 수 있다. 그 결과, 크로스 플로우 팬을 구동하는 전동 모터의 출력의 증대를 억제할 수 있다. 상기에 있어서, 「소정간격」은, 일정한 간격이어도 되고, 혹은, 날개의 긴 방향의 위치에 의해 간격을 바꾼 것이어도 된다.

본 발명에 있어서, 상기 절결은, 상기 날개의 외측 가장자리에 형성되고, 상기 압력면 및 상기 부압면 중 어느 한쪽에 상기 날개의 외측으로부터 내측으로 연장되는 복수의 홈이 상기 절결에 대응해 각각 형성됨으로써, 상기 절결의 저부 근방의 날개 두께가 이 절결에 인접하는 상기 기본 형상부의 날개 두께보다도 작아지고, 상기 날개에 있어서 상기 홈에 대응하는 부분의 날개 두께는, 상기 절결의 저부로부터 상기 날개의 내측 가장자리를 향함에 따라 서서히 커지는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 날개에 있어서 홈에 대응하는 부분은, 절결의 저부로부터 날개의 내측 가장자리를 향함에 따라, 그 날개 두께가 날개 두께부터 서서히 커지도록 형성되어 있다. 그 때문에, 날개의 압력면 또는 부압면에 있어서 홈보다도 내측에 위치하는 부분과 절결의 저부는, 홈의 표면에 의해 매끄럽게 접속되어 있다. 따라서, 크로스 플로우 팬의 흡입측에 있어서 날개차의 회전에 저항하도록 날개의 외주측으로부터 절결에 유입하는 공기류가 압력면 또는 부압면을 따라 날개차 내에 원활하게 유입할 수 있다. 따라서, 날개의 외측으로부터 공기류가 절결에 유입할 때의 충돌 손실을 저감할 수 있다. 그 결과, 날개에 절결이 형성되는 것에 기인해 크로스 플로우 팬을 구동하는 전동 모터의 출력의 증대를 효과적으로 억제할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 절결은, 상기 날개의 내측 가장자리에 형성되고, 상기 압력면 및 상기 부압면 중 어느 한쪽에 상기 날개의 내측으로부터 외측으로 연장되는 복수의 홈이 상기 절결에 대응해 각각 형성됨으로써, 상기 절결의 저부 근방의 날개 두께가 이 절결에 인접하는 상기 기본 형상부의 날개 두께보다도 작아지고, 상기 날개에 있어서 상기 홈에 대응하는 부분의 날개 두께는, 상기 절결의 저부로부터 상기 날개의 외측 가장자리를 향함에 따라 서서히 커지는 구성을 채용할 수도 있다.

이 구성에 의하면, 날개에 있어서 홈에 대응하는 부분은, 절결의 저부로부터 날개의 외측 가장자리를 향함에 따라, 그 날개 두께가 날개 두께부터 서서히 커지도록 형성되어 있다. 그 때문에, 날개의 압력면 또는 부압면에 있어서 홈보다도 외측에 위치하는 부분과 절결의 저부는, 홈의 표면에 의해 매끄럽게 접속되어 있다. 따라서, 날개의 내측으로부터 절결에 유입하는 공기류가 압력면 또는 부압면을 따라 날개차 내부터 원활하게 유출할 수 있다. 따라서, 날개의 내측으로부터 공기류가 절결에 유입할 때의 충돌 손실을 저감할 수 있다. 그 결과, 날개에 절결이 형성되는 것에 기인해 크로스 플로우 팬을 구동하는 전동 모터의 출력의 증대를 효과적으로 억제할 수 있다. 또, 날개의 외측 가장자리 및 내측 가장자리의 쌍방에 있어서, 절결 및 절결에 대응하는 홈이 형성된 경우에는, 날개의 외측 가장자리 및 내측 가장자리의 한쪽에만 절결이 설치되어 있는 경우에 비교해서, 소음을 한층 효과적으로 저감하면서 충돌 손실을 저감 시킬 수 있고, 크로스 플로우 팬을 구동하는 전동 모터의 출력의 증대를 또한 억제할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 절결은, 상기 날개의 부압면 및 압력면으로부터 보아 V자 형상이고, 상기 홈은, 그 폭방향에 있어서 중앙부로부터 양측을 향함에 따라 서서히 얕아지고, 상기 홈으로부터 이 홈에 인접하는 상기 기본 형상부를 향함에 따라 날개 두께가 연속적으로 변화하도록 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 절결은 날개의 부압면 및 압력면으로부터 보아 V자 형상이기 때문에, 그 절결이 구형(矩形)으로 형성되는 경우에 비교해서, 날개의 압력 면적을 확보할 수 있다. 또, 절결에 대응하는 홈은, 그 폭방향에 있어서 중앙부로부터 양측을 향함에 따라 서서히 얕아지고, 상기 홈으로부터 이 홈에 인접하는 상기 기본 형상부를 향함에 따라 날개 두께가 연속적으로 변화하도록 형성되어 있다. 이 때문에, 날개가 긴 방향에 있어서, 절결에 대응하는 홈과 이 홈에 인접하는 기본 형상부의 경계부에 단차가 형성되어 있지 않고, 홈과 기본 형상부의 경계부에 있어서 단차가 형성되어 있는 경우에 비교해서, 공기류를 어지럽히지 않게 할 수 있고, 크로스 플로우 팬을 구동하는 전동 모터의 출력의 증대를 보다 한층 억제할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 압력면은 기본 형상인 상태이고, 상기 홈은, 상기 부압면에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 압력면이 기본 형상인 상태이고, 절결에 대응하는 홈이 부압면에 형성되어 있기 때문에, 압력면에 절결에 대응하는 홈이 형성되어 있는 경우에 비교해서, 공기류에게 주는 압력을 크게 할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 날개의 부압면에는, 이 부압면의 근방에 형성된 기류의 경계층을 층류로부터 난류로 천이시킴으로써 상기 날개에 유입하는 상기 기류가 이 날개로부터 박리하는 것을 억제하기 위한 난류 경계층 제어 구조가 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 날개의 부압면에는, 기류의 경계층을 층류로부터 난류로 천이시킴으로써 날개에 유입하는 기류가 이 날개로부터 박리하는 것을 억제하기 위한 난류 경계층 제어 구조(예를 들면, 딤플, 홈, 조면 등)가 설치되어 있기 때문에, 날개의 부압면에 있어서의 경계층을 층류로부터 난류로 천이시킬 수 있다. 따라서, 경계층에 있어서의 공기의 흐름의 감속이 경감되어, 날개에 유입하는 공기의 흐름이 날개로부터 박리하는 것을 억제할 수 있다. 특히, 날개의 가장자리부에 절결이 형성되어 있는 경우는, 이차원성이 무너진 흐름(즉, 삼차원성이 있는 흐름)의 기체가 날개에 유입하기 때문에, 단면 형상이 변화하는 딤플이나 불규칙한 조면 등의 난류 경계층 제어 구조가 설치됨으로써, 날개에 유입하는 공기의 흐름의 박리를 효과적으로 억제할 수 있다. 그 결과, 날개에 작용하는 압력 저항을 작게 할 수 있고, 난류 경계층 제어 구조가 설치되어 있지 않은 경우에 비교해서, 크로스 플로우 팬을 구동하는 전동 모터의 출력을 저감할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 난류 경계층 제어 구조는, 상기 절결의 사이에 형성된 상기 기본 형상부에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 난류 경계층 제어 구조는 절결의 사이에 형성된 기본 형상부에 설치되어 있기 때문에, 예를 들면, 절결에 대응하는 홈에 난류 경계층 제어 구조로서 딤플이나 홈을 형성하는 경우에 비교해서, 원하는 깊이를 가지는 딤플이나 홈을 형성하기 쉽게 할 수 있다. 즉, 홈에 비교해서 기본 형상부의 날개 두께가 크기 때문에, 난류 경계층 제어 구조로서의 딤플이나 홈의 깊이를 용이하게 확보할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 난류 경계층 제어 구조는 딤플인 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 경계층을 층류로부터 난류로 천이시키는 난류 경계층 제어 구조는 딤플이기 때문에, 난류 경계층 제어 구조가, 기체가 흐르는 방향을 따라 연장되어 형성된 홈인 경우에 비해서, 날개에 유입하는 기체의 박리 억제 효과를 높게 할 수 있다. 즉, 난류 경계층 제어 구조가 딤플이면, 경계층을 층류로부터 난류로 천이시킴과 더불어, 딤플 내에 이차적인 흐름을 발생시킴으로써, 경계층 저부에 발생하는 전단력을 감소시킬 수 있다. 따라서, 날개에 유입하는 공기의 흐름이 날개로부터 박리하는 것을 보다 억제할 수 있다.

또, 본 발명에 있어서, 상기 딤플은, 상기 날개의 부압면에 있어서 이 날개의 외측 가장자리의 근방에, 기체가 흐르는 방향을 따라 복수 형성되고, 상기 복수의 딤플의 깊이가, 상기 날개의 외측 가장자리로부터 내측 가장자리를 향함에 따라 얕아지는 것이 바람직하다.

이 구성에 의하면, 날개의 외측 가장자리의 근방에 형성된 복수의 딤플의 깊이가, 그 내측 가장자리를 향함에 따라 얕아지기 때문에, 복수의 딤플 중, 날개의 외측 가장자리로부터 떨어져 형성된 딤플은, 외측 가장자리의 근처에 형성된 딤플에 비해, 작은 깊이를 가진다. 이와 같이 하여 복수의 딤플의 깊이를 다르게 함으로써, 경계층의 발달을 억제하는 효과가 작은 외측 가장자리로부터 떨어져 형성된 딤플 내에 있어서의 이차적인 공기의 흐름에 의한 손실을 억제할 수 있다. 따라서, 복수의 딤플의 깊이가 같은 경우에 비교해, 크로스 플로우 팬을 구동하는 전동 모터의 출력을 저감할 수 있다. 또한, 외측 가장자리의 근방에 형성된 복수의 딤플 중, 일부만이 외측 가장자리로부터 내측 가장자리를 향함에 따라 얕아지는 구성을 채용해도 되고, 그들 딤플의 모두가 외측 가장자리로부터 내측 가장자리를 향함에 따라 얕아지는 구성을 채용해도 된다.

또, 상기 딤플은, 상기 날개의 부압면에 있어서 이 날개의 내측 가장자리의 근방에, 기체가 흐르는 방향을 따라 복수 형성되고, 상기 복수의 딤플의 깊이가, 상기 날개의 내측 가장자리로부터 외측 가장자리를 향함에 따라 얕아지는 구성을 채용할 수도 있다.

이 구성에 의하면, 날개의 내측 가장자리의 근방에 형성된 복수의 딤플의 깊이가, 그 외측 가장자리를 향함에 따라 얕아지기 때문에, 복수의 딤플 중, 날개의 내측 가장자리로부터 떨어져 형성된 딤플은, 내측 가장자리의 근처에 형성된 딤플에 비해, 작은 깊이를 가진다. 이와 같이 하여 복수의 딤플의 깊이를 다르게 함으로써, 경계층의 발달을 억제하는 효과가 작은 내측 가장자리로부터 떨어져 형성된 딤플 내에 있어서의 이차적인 공기의 흐름에 의한 손실을 억제할 수 있다. 따라서, 복수의 딤플의 깊이가 같은 경우에 비교해, 크로스 플로우 팬을 구동하는 전동 모터의 출력을 저감할 수 있다. 또한, 내측 가장자리의 근방에 설치된 복수의 딤플 중, 일부만이 내측 가장자리로부터 외측 가장자리를 향함에 따라 얕아지는 구성을 채용해도 되고, 그들 딤플의 모두가 내측 가장자리로부터 외측 가장자리를 향함에 따라 얕아지는 구성을 채용해도 된다.

또, 본 발명에 의하면, 상술의 구성을 가지는 크로스 플로우 팬을 구비하는 공기 조화기가 제공된다.

본 발명에 의하면, 날개의 내측 가장자리 및 외측 가장자리의 적어도 한쪽에, 복수의 절결이 상기 날개차의 회전축선을 따라 소정간격으로 형성됨과 더불어, 인접하는 2개의 상기 절결의 사이에 기본 형상부가 형성되어 있기 때문에, 간단한 구성으로 소음을 효과적으로 저감할 수 있다. 또한, 절결의 저부 근방의 날개 두께가 기본 형상부의 날개 두께보다도 작기 때문에, 공기류가 절입부에 유입할 때의 충돌 손실을 저감할 수 있다. 그 결과, 크로스 플로우 팬을 구동하는 전동 모터의 출력의 증대를 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 크로스 플로우 팬을 구비한 공기 조화기의 실내 유닛을 나타낸 개략 구성도.
도 2는 이 실시형태에 따른 크로스 플로우 팬을 나타낸 사시도.
도 3 (a), (b)는 이 실시형태에 따른 크로스 플로우 팬을 구성하는 날개차의 날개를 나타낸 사시도.
도 4는 이 실시형태에 따른 절결이 형성된 날개를 설명하기 위한 도면.
도 5 (a)는 도 4의 5a-5a선을 따른 단면도이고, 도 5 (b)는 도 4의 5b-5b를 따른 단면도.
도 6은 도 4의 6-6선을 따른 단면도.
도 7은 이 실시형태에 따른 절입부로의 공기류의 유입을 설명하기 위한 도면.
도 8은 이 실시형태에 따른 크로스 플로우 팬의 효과를 설명하기 위한 그래프.
도 9 (a), (b)는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 크로스 플로우 팬을 구성하는 날개차의 날개를 나타낸 사시도.
도 10은 이 실시형태에 따른 절결이 형성된 날개를 설명하기 위한 도면.
도 11 (a)는 도 10의 11a-11a선을 따른 단면도이고, 도 11 (b)는 도 10의 11b-11b선을 따른 단면도.
도 12는 도 10의 12-12선을 따른 단면도.
도 13은 이 실시형태에 따른 절입부로의 공기류의 유입을 설명하기 위한 도면.
도 14 (a), (b)는 크로스 플로우 팬을 구성하는 날개차의 날개의 변형예를 나타낸 사시도.
도 15는 절결이 형성된 날개의 변형예를 설명하기 위한 도면.
도 16은 도 15의 16-16선을 따른 단면도.
도 17 (a), (b)는 본 발명의 실시형태에 따른 크로스 플로우 팬을 구성하는 날개차의 날개의 다른 변형예를 나타내는 사시도.
도 18은 이 변형예에 따른 날개를 설명하기 위한 도면.
도 19는 도 18의 19-19선을 따른 단면도.
도 20은 이 변형예에 따른 날개의 부압면에 형성된 딤플의 작용 효과를 설명하기 위한 도면.
도 21은 이 변형예에 따른 크로스 플로우 팬의 효과를 설명하기 위한 그래프.
도 22는 종래의 크로스 플로우 팬을 설명하기 위한 도면.
도 23 (a), (b)는 종래의 크로스 플로우 팬을 구성하는 날개차의 날개를 나타낸 사시도.
도 24는 종래의 절결이 형성된 날개를 설명하기 위한 도면.
도 25 (a)는 도 24의 25a-25a선을 따른 단면도이고, 도 25 (b)는 도 24의 25b-25b선을 따른 단면도.
도 26은 종래의 크로스 플로우 팬을 설명하기 위한 도면.

(제1의 실시형태)

이하, 본 발명의 제1의 실시형태에 대해, 도 1∼8을 참조하면서 설명한다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에 따른 공기 조화기는, 벽걸이형의 실내 유닛(1)을 구비하고 있고, 이 실내 유닛(1)은, 본체 케이싱(2), 본체 케이싱(2) 내에 설치된 열교환기(3), 및 크로스 플로우 팬(4)을 구비하고 있다. 크로스 플로우 팬(4)은, 판형상의 날개(날개)(42)를 가지는 날개차(41)를 구비하고 있고, 이 날개차(41)는, 전동 모터(도시하지 않음)에 의해 구동됨으로써, 공기를 그 흡입 영역(N)로부터 취출 영역(M)으로 압송한다.

본체 케이싱(2)의 상면 및 전면(도면에서는 왼쪽면)에는, 공기 흡입구(21)가 설치되어 있고, 본체 케이싱(2)의 하면에는, 공기 취출구(22)가 설치되어 있다. 공기 취출구(22)에는, 이 공기 취출구(22)로부터 내뿜어지는 공기의 방향을 조정하기 위한 수직 날개(23) 및 수평 날개(24)가 설치되어 있다.

본체 케이싱(2)의 내측에 있어서 크로스 플로우 팬(4)의 취출 영역(M)의 근방에는, 가이드부(25)가 형성되어 있고, 이 가이드부(25)는, 크로스 플로우 팬(4)에 의해 내뿜어지는 공기의 유로를 형성하고 있다. 공기 취출구(22)에는, 역류 방지용 설부(26)가 형성되어 있고, 이 역류 방지용 설부(26)는, 취출 영역(M)과 흡입 영역(N)을 구분함으로써, 내뿜어지는 공기의 역류를 방지한다.

열교환기(3)는, 공기 흡입구(21)와 날개차(41)의 사이에 위치하고, 전면 열교환부(3a)와 배면 열교환부(3b)로 구성되어 있다. 전면 열교환부(3a)는, 본체 케이싱(2) 내에 있어서 그 전면의 근방에 설치되어 있고, 배면 열교환부(3b)는, 전면 열교환부(3a)의 상단에 연속해 설치되고, 본체 케이싱(2) 내에 있어서 그 배면의 근방에 설치되어 있다.

상술한 구성에 의해, 크로스 플로우 팬(4)의 날개차(41)가 전동 모터에 의해 구동되면, 실내의 공기가 공기 흡입구(21)로부터 본체 케이싱(2)의 내부에 흡입된다. 그리고, 이 공기는, 열교환기(3)을 통과함으로써 냉각 혹은 가열된 후에, 크로스 플로우 팬(4)을 빠져 나가 공기 취출구(22)로부터 실내로 내뿜어진다. 이에 의해, 조화된 공기가 실내로 송풍된다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 크로스 플로우 팬(4)의 날개차(41)는, 다수의 판형상의 날개(42)와, 이러한 날개(42)를 지지해, 날개차(41)의 회전축선 A1상에 위치하는 복수의 원형상의 지지판(43)과, 전동 모터에 접속되어, 회전축선 A1을 따라 연장되는 입력축(44)으로 구성되어 있다. 이들 지지판(43)은, 날개차(41)의 회전축선 A1, 즉 날개(42)의 긴 방향을 따라 소정의 간격으로 평행하게 설치되어 있다. 날개(42)는, 지지판(43)의 외주연부(43a)에 고정되어, 회전축선 A1과 평행하게 연장되도록 인접하는 2개의 지지판(43)의 사이에 설치되어 있다.

이하, 도 3 및 도 4를 함께 참조해서 날개(42)의 구조에 대해 상세하게 설명한다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 날개(42)는, 이 날개(42)의 외측 가장자리(42a)가 내측 가장자리(42d) 보다도 날개차(41)의 회전 방향 Z1의 앞쪽에 위치하도록 소정의 익각을 가지고 경사지고 있고, 이른바 전진날개이다. 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 날개(42)의 양측면 중, 회전 방향 Z1의 앞쪽에 위치하는 측면은, 압력면(42p)을 구성하고, 회전 방향 Z1의 뒤쪽에 위치하는 측면은, 부압면(42q)을 구성하고 있다. 또한, 날개(42)는, 이 날개(42)의 외측 가장자리(42a)가 내측 가장자리(42d)보다도 날개차(41)의 회전 방향 Z1의 앞쪽에 위치하도록 만곡하고 있다.

날개(42)의 외측 가장자리(42a)에는, 복수의 절결(42b)이 날개차(41)의 회전축선 A1을 따라 소정간격으로 형성되어 있다. 이들 절결(42b)은, 날개(42)의 부압면(42q) 및 압력면(42p)으로부터 보아 V자 모양을 이루듯이 형성되어 있다. 인접하는 2개의 절결(42b)의 사이에는, 날개(42)의 만곡한 기본 형상을 가지는 기본 형상부(42c)가 형성되어 있다.

인접하는 2개의 절결(42b)의 간격은, 일정한 값으로 설정되어도 되고, 다른 값으로 설정되어도 된다. 예를 들면, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 회전축선 A1에 있어서의 날개(42)의 단부(6a)는, 지지판(43)의 근방이기 때문에, 회전축선 A1에 있어서의 날개(42)의 중앙부(6b)보다도, 그 단부(6a)를 흐르는 공기류 X의 유속이 늦다. 본 실시형태에 있어서는, 날개(42)의 단부(6a)에 있어서의 절결(42b)의 간격은, 날개(42)의 중앙부(6b)에 있어서의 절결(42b)의 간격보다도 크게 설정되어 있다. 이에 의해, 날개(42)의 단부(6a)의 압력 면적을 확보할 수 있다.

절결(42b)은, 모두 같은 크기로 형성되어도 되지만, 회전축선 A1에 있어서의 위치에 의해 다른 크기로 계지(係止)되어도 된다. 본 실시형태에 있어서는, 회전축선 A1에 있어서의 날개(42)의 단부(6a)의 절결(42b)은, 회전축선 A1에 있어서의 날개(42)의 중앙부(6b)의 절결(42b)보다도 작게 형성되어 있다. 이에 의해, 날개(42)의 단부(6a)의 압력 면적을 확보할 수 있다.

이상과 같이 하여, 도 4에 나타낸 바와 같이, 날개(42)의 외측 가장자리(42a)에 절결(42b)이 소정간격으로 형성되고, 절결(42b) 사이에 복수의 기본 형상부(42c)가 형성되어 있다. 이 때문에, 크로스 플로우 팬(4)의 취출 영역(M)에서 발생하는 후류와(도시하지 않음)를 저감 할 수 있고, 간단한 구성으로 소음을 효과적으로 저감할 수 있다.

절결(42b)이 날개(42)의 부압면(42q) 및 압력면(42p)으로부터 보아 V자 형상을 이루듯이 형성되었기 때문에, 절결(42b)이 구형에 형성되는 경우에 비교해, 날개(42)의 압력 면적을 확보할 수 있다.

도 5 (a)는, 도 4의 5a-5a선을 따른 날개(42)의 단면도이며, 도 5 (b)는, 도 4의 5b-5b선을 따른 날개(42)의 단면도이다. 도 6은, 도 4의 6-6선을 따른 날개(42)의 단면도이다. 도 5 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 날개(42)의 두께 방향에 있어서의 절결(42b)의 저부(42y)의 폭, 즉 저부(42y)근방의 날개 두께 L2는, 이 절결(42b)에 인접해 설치된 기본 형상부(42c)의 날개 두께 L1보다도, 작게(즉, 얇게) 형성되어 있다.

보다 구체적으로는, 도 3∼도 6에 나타낸 바와 같이, 압력면(42p)은 기본 형상인 상태로, 날개(42)의 부압면(42q)에 있어서는, 이 날개(42)의 외측으로부터 내측으로 연장되는 복수의 홈(42t)이 절결(42b)에 대응해 각각 형성되어 있다. 이와 같이 부압면(42q)에 홈(42t)이 형성됨으로써, 날개(42)의 두께 방향에 있어서의 절결(42b)의 저부(42y)근방의 날개 두께 L2가, 이 절결(42b)에 인접하는 기본 형상부(42c)의 날개 두께 L1보다도 작아진다. 이에 의해, 날개(42)의 긴 방향을 따른 단면에 있어서의 날개 두께 L이 변화하고 있다.

이러한 구성에 의해, 절결(42b)의 저부(42y)근방의 날개 두께를 작게 할 수 있다. 따라서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 공기류 X가 외측 가장자리(42a)에 설치된 절결(42b)에 유입할 때의 충돌 손실을 저감할 수 있다.

도 3 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 날개(42)에 있어서 홈(42t)에 대응하는 부분은, 절결(42b)의 저부(42y)로부터 날개(42)의 내측 가장자리(42d)를 향함에 따라, 그 날개 두께가 날개 두께 L부터 서서히 커지도록 형성되어 있다. 즉, 날개(42)의 부압면(42q)에 있어서 홈(42t)보다도 내측에 위치하는 부분과, 절결(42b)의 저부(42y)는, 홈(42t)의 표면에 의해 매끄럽게 접속되어 있다.

또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 홈(42t)은, 날개(42)의 긴 방향, 즉 홈(42t)의 폭방향에 있어서 중앙부로부터 양측을 향함에 따라 서서히 얕아지도록 형성되어 있다. 환언하면, 날개(42)에 있어서 홈(42t)에 대응하는 부분은, 홈(42t)의 중앙부로부터 양측을 향함에 따라 날개 두께 L이 서서히 커지도록 형성되어 있다. 이에 의해, 날개(42)의 긴 방향, 즉 날개차(41)의 회전축선 A1에 있어서, 홈(42t)과 이 홈(42t)에 인접하는 기본 형상부(42c)의 경계부(42e)에 단차가 형성되지 않고, 홈(42t)으로부터 이 홈(42t)에 인접하는 기본 형상부(42c)로 향함에 따라 날개 두께 L이 연속적으로 변화한다.

본 실시형태의 크로스 플로우 팬(4)에 의하면, 이하와 같은 효과를 얻을 수 있다.

(1) 날개(42)의 외측 가장자리(42a)에 절결(42b)을 형성하고, 절결(42b)의 저부(42y)근방의 날개 두께 L2를 기본 형상부(42c)의 날개 두께 L1보다도 작게 형성하도록 했다. 그 때문에, 크로스 플로우 팬(42b)의 흡입 영역(N)에 있어서, 공기류 X가 날개차(41)의 회전에 저항하도록 날개(42)의 외측으로부터 절결(42b)에 유입할 때의 충돌 손실을 저감할 수 있다. 그 결과, 도 8에 나타낸 바와 같이, 크로스 플로우 팬(4)을 구동하는 전동 모터의 출력을, 종래의 전동 모터의 출력에 비교해서 저감할 수 있고, 절결이 형성되는 것에 기인하는 전동 모터의 출력의 증대를 억제할 수 있다. 도 8은, 본 실시형태에 따른 크로스 플로우 팬(4)과 종래의 크로스 플로우 팬(204)에 대한 풍량-모터 출력 특성선도이다. 도 8에 있어서, 실선은 본 실시형태의 크로스 플로우 팬(4)에 대한 풍량-모터 출력 특성을 나타내고, 일점쇄선은 종래의 크로스 플로우 팬(204)에 대한 풍량-모터 출력 특성을 나타내고 있다. 도 8의 횡축은 풍량을 나타내고 있고, 횡축의 1 눈금이 0.5 m³/min이다. 도 8의 종축은 모터 입력을 나타내고 있고, 종축의 1 눈금이 5W이다.

(2) 날개(42)에 있어서 홈(42t)에 대응하는 부분은, 절결(42b)의 저부(42y)로부터 날개(42)의 내측 가장자리(42d)를 향함에 따라, 그 날개 두께가 날개 두께 L부터 서서히 커지도록 형성되어 있다. 그 때문에, 날개(42)의 부압면(42q)에 있어서 홈(42t)보다도 내측에 위치하는 부분과 절결(42b)의 저부(42y)는, 홈(42t)의 표면에 의해 매끄럽게 접속되어 있다. 따라서, 날개(42)의 외측으로부터 절결(42b)에 유입하는 공기류 X가 부압면(42q)을 따라 날개차(41) 내로 원활하게 유입할 수 있다. 따라서, 날개(42)의 외측으로부터 공기류 X가 절결(42b)에 유입할 때의 충돌 손실을 저감할 수 있다. 그 결과, 날개(42)에 절결이 형성되는 것에 기인해 크로스 플로우 팬(4)을 구동하는 전동 모터의 출력의 증대를 효과적으로 억제할 수 있다.

(3) 홈(42t)은, 날개(42)의 긴 방향, 즉 날개차(41)의 회전축선에 있어서의 이 홈(42t)의 중앙부로부터 양측을 향함에 따라 서서히 얕아지도록 형성되어 있다. 환언하면, 날개(42)에 있어서 홈(42t)에 대응하는 부분은, 홈(42t)의 중앙부로부터 양측을 향함에 따라 날개 두께 L이 서서히 커지도록 형성되어 있다. 이 때문에, 날개(42)의 긴 방향에 있어서, 홈(42t)의 경계부(42e)에 단차가 형성되지 않고, 날개 두께 L이 연속적으로 변화한다. 따라서, 홈(42t)과 기본 형상부(42c)의 경계부(42e)에 있어서 단차가 형성되어 있는 경우에 비교해, 날개(42)의 외측으로부터 유입하는 공기류 X를 흩뜨리지 않도록 할 수 있고, 크로스 플로우 팬(4)을 구동하는 전동 모터의 출력의 증대를 보다 한층 억제할 수 있다.

(4) 압력면(42p)이 기본 형상인 상태이고, 홈(42t)이 부압면(42q)에 형성되어 있기 때문에, 압력면(42p)에 절결(42b)에 대응하는 홈이 형성되어 있는 경우에 비교해, 공기류 X에게 주는 압력을 크게 할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서 공기 조화기는, 상기 (1)∼(4)의 효과를 얻을 수 있는 크로스 플로우 팬(4)을 구비하고 있기 때문에, 상기 (1)∼(4)와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

(제2의 실시형태)

다음에, 본 발명의 제2 실시형태에 대해 설명한다. 본 실시형태에 따른 공기 조화기의 전체 구성이나 크로스 플로우 팬의 구성 등에 대해서는, 상술한 제1 실시형태와 동일하기 때문에, 여기에서는 상세한 설명을 생략한다.

본 실시형태에 있어서는, 도 9 및 도 10에 나타낸 바와 같이, 날개(42)의 내측 가장자리(42d)에는, 복수의 절결(42b)이 날개차(41)의 회전축선 A1을 따라 소정간격으로 형성되어 있다. 이들 절결(42b)은, 날개(42)의 부압면(42q) 및 압력면(42p)으로부터 보아 V자 모양을 이루도록 형성되어 있다. 인접하는 2개의 절결(42b)의 사이에는, 날개(42)가 만곡한 기본 형상을 가지는 기본 형상부(42c)가 형성되어 있다.

기본 형상부(42c)는, 절결이 형성되지 않고 , 절입되어 있지 않은 비절입부이다. 인접하는 2개의 절결(42b)의 간격은, 일정한 값으로 설정되어도 되고, 다른 값으로 설정되어도 된다

이상과 같이 하여, 도 13에 나타낸 바와 같이, 날개(42)의 내측 가장자리(42d)에 절결(42b)이 소정간격으로 형성되고, 절결(42b) 사이에 복수의 기본 형상부(42c)가 형성되어 있다. 이 때문에, 크로스 플로우 팬(4)의 흡입 영역(N)에서 발생하는 후류와(도시하지 않음)를 저감하고, 간단한 구성으로 소음을 효과적으로 저감할 수 있다.

절결(42b)이 날개(42)의 부압면(42q) 및 압력면(42p)으로부터 보아 V자 모양을 이루도록 형성되었기 때문에, 절결(42b)이 구형으로 형성되는 경우에 비교해, 날개(42)의 압력 면적을 확보할 수 있다.

도 11 (a)는, 도 10의 11a-11a선을 따른 날개(42)의 단면도이며, 도 11(b)는, 도 10의 11b-11b선을 따른 날개(42)의 단면도이다. 도 12는, 도 10의 12-12선을 따른 날개(42)의 단면도이다. 도 11 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 날개(42)의 두께 방향에 있어서의 절결(42b)의 저부(42z)의 날개 두께 L4는, 이 절결(42b)에 인접하여 형성된 기본 형상부(42c)의 날개 두께 L3보다도, 작게 형성되어 있다.

보다 구체적으로는, 도 9∼12에 나타낸 바와 같이, 압력면(42p)은 기본 형상인 상태이고, 날개(42)의 부압면(42q)에 있어서는, 이 날개(42)의 내측으로부터 외측으로 연장되는 복수의 홈(42t)이 절결(42b)에 대응해 각각 형성되어 있다. 이와 같이 부압면(42q)에 홈(42t)이 형성됨으로써, 날개(42)의 두께 방향에 있어서의 절결(42b)의 저부(42z)의 날개 두께 L4가, 이 절결(42b)에 인접하는 기본 형상부(42c)의 날개 두께 L3보다 작아진다. 이에 의해, 날개(42)의 긴 방향에 따른 단면에 있어서의 날개 두께 L이 변화하고 있다.

이러한 구성에 의해, 절결(42b)의 저부(42z)의 날개 두께를 작게 할 수 있다. 따라서, 도 13에 나타낸 바와 같이, 공기류 X가 내측 가장자리(42d)에 형성된 절결(42b)으로 유입할 때의 충돌 손실을 저감할 수 있다.

도 9 및 도 11에 나타낸 바와 같이, 날개(42)에 있어서 홈(42t)에 대응하는 부분은, 절결(42b)의 저부(42z)로부터 날개(42)의 외측 가장자리(42a)를 향함에 따라, 그 날개 두께가 날개 두께 L4부터 서서히 커지도록 형성되어 있다. 즉, 날개(42)의 부압면(42q)에 있어서 홈(42t)보다도 외측에 위치하는 부분과 절결(42b)의 저부(42z)는, 홈(42t)의 표면에 의해 매끄럽게 접속되어 있다.

본 실시형태에 있어서도, 제1 실시형태와 동일하게, 도 12에 나타낸 바와 같이, 홈(42t)은, 날개(42)의 긴 방향, 즉 날개차(41)의 회전축선에 있어서의 이 홈(42t)의 중앙부로부터 양측을 향함에 따라 서서히 얕아지도록 형성되어 있다. 환언하면, 날개(42)에 있어서 홈(42t)에 대응하는 부분은, 홈(42t)의 중앙부로부터 양측을 향함에 따라 날개 두께 L이 서서히 커지도록 형성되어 있다. 이 때문에, 날개(42)의 긴 방향에 있어서, 홈(42t)의 경계부(42e)에 단차가 형성되어 있지 않고, 날개 두께 L이 연속적으로 변화한다.

(5) 절결(42b)의 저부(42y)의 날개 두께 L4를 기본 형상부(42c)의 날개 두께 L3보다 작게 형성하도록 했다. 그 때문에, 내주로부터 날개차(41)에 유출하는 공기류 X가 절결(42b)에 유입할 때의 충돌 손실을 저감할 수 있다. 그 결과, 크로스 플로우 팬(4)을 구동하는 전동 모터의 출력을, 종래의 전동 모터의 출력에 비교해, 저감할 수 있고, 절결이 형성되는 것에 기인하는 전동 모터의 출력의 증대를 억제할 수 있다.

(6) 날개(42)에 있어서 홈(42t)에 대응하는 부분은, 절결(42b)의 저부(42z)로부터 날개(42)의 외측 가장자리(42a)를 향함에 따라, 그 날개 두께가 날개 두께 L로부터 서서히 커지도록 형성되어 있다. 그 때문에, 날개(42)의 부압면(42q)에 있어서 홈(42t)보다도 외측에 위치하는 부분과 절결(42b)의 저부(42z)는, 홈(42t)의 표면에 의해 매끄럽게 접속되어 있다. 따라서, 날개(42)의 내측으로부터 절결(42b)으로 유입하는 공기류 X가 부압면(42q)을 따라 날개차(41) 밖으로 순조롭게 유출할 수 있다. 따라서, 날개(42)의 내측으로부터 공기류 X가 절결(42b)에 유입할 때의 충돌 손실을 저감할 수 있다. 그 결과, 날개(42)에 절결이 형성되는 것에 기인해 크로스 플로우 팬(4)을 구동하는 전동 모터의 출력의 증대를 효과적으로 억제할 수 있다.

(7) 홈(42t)은, 날개(42)의 긴 방향, 즉 날개차(41)의 회전축선에 있어서의 이 홈(42t)의 중앙부로부터 양측을 향함에 따라 서서히 얕아지도록 형성되어 있다. 환언하면, 날개(42)에 있어서 홈(42t)에 대응하는 부분은, 홈(42t)의 중앙부로부터 양측을 향함에 따라 날개 두께 L이 서서히 커지도록 형성되어 있다. 이 때문에, 날개(42)의 긴 방향에 있어서, 홈(42t)의 경계부(42e)에 단차가 형성되어 있지 않고, 날개 두께 L이 연속적으로 변화한다. 따라서, 홈(42t)의 경계부(42e)에 있어서 단차가 형성되어 있는 경우에 비교해, 날개(42)의 내측으로부터 유출하는 공기류 X를 흩뜨리지 않도록 할 수 있고, 크로스 플로우 팬(4)을 구동하는 전동 모터의 출력의 증대를 보다 한층 억제할 수 있다.

(8) 압력면(42p)이 기본 형상인 상태이고, 부압면(42q)에 홈(42t)이 형성되어 있기 때문에, 압력면(42p)에 절결(42b)에 대응하는 홈이 형성되어 있는 경우에 비교해, 공기류 X에게 주는 압력을 크게 할 수 있다.

또, 본 실시형태에 있어서 공기 조화기는, 상기 (5)∼(8)의 효과를 얻을 수 있는 크로스 플로우 팬(4)을 구비하고 있기 때문에, 상기 (5)∼(8)과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지에 의거해 여러 가지 설계 변경을 하는 것이 가능하고, 그것들을 본 발명의 범위로부터 제외하는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시형태를 이하와 같이 변경해도 된다.

상기 제1 및 제2 실시형태에 있어서는, 날개(42)의 외측 가장자리(42a) 및 내측 가장자리(42d) 중 어느 한쪽에, 절결(42b)이 형성되어 있다. 이에 한정하지 않고, 날개(42)의 외측 가장자리(42a) 및 내측 가장자리(42d)의 쌍방에 절결이 형성되어 있어도 된다. 이와 같이 구성하면, 절결(42b)이, 날개(42)의 외측 가장자리(42a) 및 내측 가장자리(42d)의 쌍방에 형성되어 있기 때문에, 소음을 한층 효과적으로 저감할 수 있다. 또, 크로스 플로우 팬(4)의 흡입 영역(N)에 있어서 날개(42)의 외측으로부터 공기류 X가 절결(42b)에 유입할 때의 충돌 손실을 저감 함과 더불어, 크로스 플로우 팬(4)의 취출 영역(M)에서 날개(42)의 내측으로부터 공기류 X가 절결(42b)에 유입할 때의 충돌 손실을 저감할 수 있다. 따라서, 절결(42b)이 외측 가장자리(42a) 및 내측 가장자리(42d) 중 한쪽에만 형성되어 있는 경우에 비교해, 소음을 한층 효과적으로 저감하면서 충돌 손실을 저감할 수가 있고, 크로스 플로우 팬(4)을 구동하는 전동 모터의 출력의 증대를 억제할 수 있다.

상기 각 실시형태에 있어서는, 압력면(42p)이 기본 형상인 상태이고, 부압면(42q)에 있어서 절결(42b)에 대응하는 홈(42t)이 형성되어 있다. 이에 한정하지 않고, 압력면(42p)에 있어서 절결(42b)에 대응하는 홈이 형성되어도 된다. 이러한 구성에 의해, 날개 두께 L2(L4)가 날개 두께 L1(L3)보다 작게 형성되기 때문에, 상기 (1)∼(3) 또는 (5)∼(7)의 효과를 얻을 수 있다.

상기 각 실시형태에 있어서는, 절결(42b)은 V자 모양이며, 날개(42)에 있어서 홈(42t)에 대응하는 부분은, 홈(42t)의 중앙부로부터 양측을 향함에 따라 날개 두께 L이 서서히 커지도록 형성되어 있다. 이에 한정하지 않고, 예를 들면 도 14 및 도 15에 나타낸 바와 같이, 외측 가장자리(42a)에 있어서 날개(42)의 부압면(42q) 및 압력면(42p)로부터 보아 구형의 절결(42b)이 형성되고, 이 절결(42b)에 대응해 날개(42)의 외측으로부터 내측으로 연장되는 홈(42t)이 형성되어도 된다. 도 15의 5a-5a선 및 5b-5b선을 따른 단면도는, 각각, 도 5 (a), 도 5 (b)와 같다. 도 16은, 도 15의 16-16선을 따른 단면도이다. 이 경우, 날개(42)에 있어서 홈(42t)에 대응하는 부분은, 홈(42t)의 중앙부로부터 양측을 향함에 따라 날개 두께 L이 서서히 커지도록 형성되어 있지 않고, 도 16에 나타낸 바와 같이, 홈(42t)과 이 홈(42t)에 인접하는 기본 형상부(42c)의 경계부(42e)에 있어서, 단차(42f)가 형성되어 있어도 된다. 이와 같이 구성되어 있어도 상기 (1) 및 (2), 또는 (5) 및 (6)의 효과를 얻을 수 있다. 또한, 날개(42)의 내측 가장자리(42d)에 있어서 부압면(42q) 및 압력면(42p)으로부터 보아 구형의 절결(42b)이 형성되어도 된다.

상기 각 실시형태에 있어서는, 날개(42)에 있어서 홈(42t)에 대응하는 부분은, 절결(42b)의 저부(42y)로부터 날개(42)의 내측 가장자리(42d)를 향함에 따라, 그 날개 두께가 날개 두께 L부터 서서히 커지도록 형성되어 있다. 이와 같이 구성되어 있지 않아도 된다. 즉, 절결(42b)의 저부(42y)근방의 날개 두께 L2 또는 L4가, 기본 형상부(42c)의 가장자리의 날개 두께 L1보다 작게 형성되어 있으면, 상기 효과 (1) 또는 (5)의 효과를 얻을 수 있다. 또, 상술과 같이, 날개(42)의 내측 및 외측의 양 가장자리부의 쌍방에 절결(42b)이 형성되어 있어도 된다. 즉, 날개(42)의 내측 및 외측의 양 가장자리 중 적어도 한쪽의 가장자리부에, 절결(42b)이 형성되고, 절결(42b)의 저부 근방(42y)의 날개 두께가, 기본 형상부(42c)의 가장자리부의 날개 두께보다 작게 형성되어 있으면 된다.

날개(42)에 유입하는 공기류의 경계층이 박리하는 것을 억제하기 위해서, 날개(42)의 측면에 난류 경계층 제어 구조가 형성되어 있어도 된다. 난류 경계층 제어 구조는, 그 경계층을 층류로부터 난류로 천이시키는 구조(딤플, 홈, 조면 등)이다. 난류 경계층 제어 구조를 형성한 경우에는, 날개(42)에 작용하는 압력 저항을 작게 할 수 있고, 난류 경계층 제어 구조가 형성되어 있지 않은 경우에 비교해, 크로스 플로우 팬을 구동하는 전동 모터의 출력을 저감할 수 있다. 특히, 날개(42)의 외측 가장자리(42a)가 절입되어 날개(42)에 절결이 형성되어 있는 경우는, 이차원성이 무너진 흐름(즉, 삼차원성이 있는 흐름)의 기체가 날개차(41)(환언하면, 날개(42))에 유입하기 때문에, 회전축선 A1 및 회전축선 A1에 직교하는 방향(즉, 서로 직교하는 2방향)에 있어서 단면 형상이 변화하는 딤플이나 불규칙한 조면 등의 난류 경계층 제어 구조가 형성됨으로써, 날개(42)에 유입하는 공기의 흐름의 박리를 효과적으로 억제할 수 있다.

예를 들면, 도 17 및 도 18에 나타낸 바와 같이, 날개(42)의 부압면(42q)에, 이 부압면(42q)의 근방에 형성된 공기류의 경계층을 층류로부터 난류로 천이시키는 난류 경계층 제어 구조로서 딤플(42h)이 형성되어 있어도 된다. 딤플(42h)은, 소정의 깊이를 가짐과 더불어 구면형상의 저면을 가지고 있다. 딤플(42h)은, 날개(42)의 부압면(42q)에 있어서 그 외측 가장자리(42a)의 근방에, 공기가 흐르는 방향을 따라 복수 형성되어 있다. 날개(42)의 부압면(42q)에 있어서 공기가 흐르는 방향은, 회전축선 A1에 대략 수직인 방향이다. 딤플(42h)의 깊이를 확보한다 는 관점으로부터, 딤플(42h)은, 절결(42b) 사이에 형성된 기본 형상부(42c)에 설치되어 있는 것이 바람직하다.

도 19는, 도 18의 19-19선을 따른 단면도이다. 도 19에 나타낸 바와 같이, 날개(42)의 부압면(42q)에 있어서 공기가 흐르는 방향을 따라 딤플(42h)이 복수 형성된 경우, 날개(42)의 외측 가장자리(42a)로부터 떨어져 형성된 딤플(42j)은, 이 딤플(42j)보다도 외측 가장자리(42a)의 근처에 형성된 딤플(42i)에 비교해, 작은 깊이를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 외측 가장자리(42a)의 근방에 형성된 복수의 딤플(42h)의 깊이가, 외측 가장자리(42a)로부터 내측 가장자리(42d)를 향함에 따라 얕아지는 것이 바람직하다. 도 18의 5b-5b선을 따른 단면도는, 도 5 (b)와 같다. 날개(42)에 있어서 딤플(42h)이 형성된 부분의 날개 두께 L은, 기본 형상부(42c)의 외측 가장자리(42a)의 날개 두께 L1에 포함되지 않는다. 또, 여기서 말하는 「딤플의 깊이」는, 그 딤플의 최대의 깊이이다.

도 18에 나타낸 바와 같이, 회전축선 A1(즉, 날개(42)의 긴 방향)에 늘어선 딤플(42h)이 3열 형성되어 있는 경우에는, 그 중 2열의 딤플(42h)을 같은 깊이로 구성해도 된다. 구체적으로는, 복수의 딤플(42h) 중, 외측 가장자리(42a)로부터 떨어져 형성된 세번째 열의 딤플(42j)의 깊이를, 이보다도 외측 가장자리(42a)의 근처에 형성된 2열의 딤플(42i, 42k)의 깊이보다도 작게 하고, 2열의 딤플(42i, 42k)이 같은 깊이가 되도록 형성해도 된다. 즉, 외측 가장자리(42a)의 근방에 형성된 복수의 딤플(42h) 중, 일부만이 외측 가장자리(42a)로부터 내측 가장자리(42d)를 향함에 따라 얕아지는 구성을 채용해도 되고, 이들 딤플(42h) 모두가 외측 가장자리(42a)로부터 내측 가장자리(42d)를 향함에 따라 얕아지는 구성을 채용해도 된다. 또, 도 18에 나타낸 바와 같이, 첫번째 열의 딤플(42i)과 세번째 열의 딤플(42j)의 사이에 설치된 2열째의 딤플(42k)을, 2열의 딤플(42i, 42j)에 비해 회전축선 A1에 있어서 반피치 어긋내 형성해도 된다.

이상과 같이 딤플(42h)이 형성되어 있기 때문에, 날개(42)의 부압면(42q)의 근방에 있어서의 공기류의 경계층을 층류로부터 난류로 천이시킬 수 있다. 따라서, 경계층에 있어서의 공기의 흐름의 감속이 경감되고, 도 20의 공기류 X로 나타낸 바와 같이, 날개차(41)(환언하면, 날개(42))에 유입하는 공기의 흐름이 날개(42)로부터 박리하는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 날개(42)에 작용하는 압력 저항을 작게 할 수 있고, 도 21의 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 딤플(42h)이 형성되어 있지 않은 경우(실선으로 나타낸다)에 비교해, 크로스 플로우 팬을 구동하는 전동 모터의 출력을 저감할 수 있다. 도 20에 있어서, 파선은 딤플(42h)이 형성되어 있지 않은 경우의 공기의 흐름을 나타내고 있다. 도 21은, 도 8과 동일한 풍량-모터 출력 특성선도이다. 도 21에 있어서, 이점쇄선은 딤플(42h)이 형성되어 있는 크로스 플로우 팬(4)에 대한 풍량-모터 출력 특성을 나타내고, 실선은 제1 실시형태의 크로스 플로우 팬(4)에 대한 풍량-모터 출력 특성을 나타내며, 일점쇄선은 종래의 크로스 플로우 팬(204)에 대한 풍량-모터 출력 특성을 나타내고 있다.

난류 경계층 제어 구조가 딤플(42h)인 경우는, 난류 경계층 제어 구조가, 공기가 흐르는 방향을 따라 연장되어 설치된 홈인 경우에 비해, 날개(42)에 유입하는 기체의 박리 억제 효과를 높게 할 수 있다. 즉, 난류 경계층 제어 구조가 딤플(42h)이면, 경계층을 층류로부터 난류로 천이시킴과 더불어, 딤플(42h) 내에 이차적인 흐름을 발생시킴으로써, 경계층 저부에 발생하는 전단력을 감소시킬 수 있다. 따라서, 날개(42)에 유입하는 공기의 흐름이 날개(42)로부터 박리하는 것을 보다 억제할 수 있다.

특히 본 발명의 날개(42)에는, 절결(42b)이 소정간격으로 복수 형성되어 있기 때문에, 절결(42b)이 형성되어 있지 않은 경우에 비교해, 딤플(42h)에 있어서의 공기의 흐름의 박리 저감 효과를 크게 할 수 있다. 즉, 절결(42b)이 형성되어 있지 않은 경우에는 날개의 가장자리부는 직선 형상이 되어 공기 흐름의 이차원성이 강하기 때문에, 절결(42b)이 형성되어 있지 않은 날개에 딤플(42h)을 형성한 경우에는, 충분한 박리 저감 효과를 얻을 수 없다. 한편, 날개(42)의 가장자리부에 절결이 형성되어 있는 경우에는, 날개차(41)에 유입하려고 하는 공기가 절결(42b)에 유입하기 쉬워져, 공기 흐름의 이차원성이 무너지기 쉽다. 따라서, 절결(42b)이 형성되어 있지 않은 날개에 딤플(42h)을 형성한 경우에는, 이차원성이 무너진 공기 흐름이 날개(42)로부터 박리하는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.

딤플(42h)은 절결(42b) 사이에 형성된 기본 형상부(42c)에 설치되어 있기 때문에, 절결(42b)에 대응하는 홈(42t)에 딤플(42h)을 형성한 경우에 비교해, 원하는 깊이를 가지는 딤플(42h)을 형성하기 쉽게 할 수 있다. 즉, 홈(42t)에 비교해 기본 형상부(42c)의 날개 두께 L이 크기 때문에, 딤플(42h)의 깊이를 용이하게 확보할 수 있다.

외측 가장자리(42a)의 근방에 형성된 복수의 딤플(42h)의 깊이가, 내측 가장자리(42d)를 향함에 따라 얕아지기 때문에, 날개(42)의 외측 가장자리(42a)로부터 떨어져 형성된 딤플(42j)은, 딤플(42j)보다 외측 가장자리(42a)의 근처에 형성된 딤플(42i)에 비교해, 작은 깊이를 가지고 있다. 이와 같이 하여 복수의 딤플(42h)의 깊이를 다르게 함으로써, 경계층의 발달을 억제하는 효과가 작은 외측 가장자리(42a)로부터 떨어져 형성된 딤플(42j) 내에 있어서, 이차적인 공기의 흐름에 의한 손실을 억제할 수 있다. 또, 딤플(42j)은, 외측 가장자리(42a)의 근처에 형성된 딤플(42i)에 비해, 경계층의 발달을 억제하는 효과가 작기 때문에, 복수의 딤플(42h)에 의한 공기의 박리를 억제하는 효과는 유지된다. 따라서, 복수의 딤플(42h)의 깊이가 같은 경우에 비교해, 크로스 플로우 팬을 구동하는 전동 모터의 출력을 저감할 수 있다.

딤플(42h)은, 외측 가장자리(42a)의 근방에 형성된 복수의 딤플(42h)의 깊이가, 내측 가장자리(42d)를 향함에 따라 얕아지도록 형성되기 때문에, 금형을 이용해, 날개(42)의 부압면(42q)에 있어서 공기가 흐르는 방향을 따른 딤플(42h)(즉, 딤플 42i, 42j, 42k)를 복수 형성하는 것이 용이하게 된다. 즉, 날개(42)는 만곡하고 있기 때문에, 1개의 금형을 이용해 복수의 날개(42)를 형성하는 경우에는, 날개(42)를 형성한 후에 금형을 떼어낼 때에, 딤플(42h)을 형성하기 위해서 금형에 형성된 돌기(도시하지 않음)가 날개(42)에 간섭함으로써, 날개(42)로부터 금형을 떼어내기 어려울 우려가 있다. 그래서, 외측 가장자리(42a)로부터 떨어져 형성된 딤플(42j)이, 외측 가장자리(42a)의 근처에 형성된 딤플(42i)에 비교해, 작은 깊이를 가지도록 형성됨으로써, 외측 가장자리(42a)로부터 멀어진 딤플(42j)을 형성하기 위해서 금형에 설치된 돌기가, 금형을 떼어낼 때에 날개(42)에 간섭하지 않게 할 수 있다. 그 결과, 날개(42)를 성형하기 위한 금형을 용이하게 떼어낼 수가 있고, 금형을 이용해, 날개(42)의 부압면(42q)에 있어서 공기가 흐르는 방향을 따라 딤플(42h)을 복수 형성하는 것이 용이하게 된다.

제1 실시형태에 따른 날개(42)에 딤플(42h)을 형성한 경우에 대해 도면을 참조해 설명했는데, 상술한 다른 실시형태의 날개(42) 중 어느 한쪽에 딤플(42h)을 형성해도 된다.

날개(42)의 부압면(42q)에, 내측 가장자리(42d)의 근방에 있어서, 난류 경계층 제어 구조로서의 딤플이 형성되어 있어도 되고, 날개(42)의 내측 및 외측의 양 가장자리부인 쌍방의 가장자리부의 근방에 딤플이 형성되어 있어도 된다.

또한, 내측 가장자리(42d)의 근방에 있어서, 날개(42)의 부압면(42q)에서 공기가 흐르는 방향을 따라 딤플이 복수 형성되는 경우에는, 복수의 딤플의 깊이가, 내측 가장자리(42d)로부터 외측 가장자리(42a)를 향함에 따라 얕아지는 것이 바람직하다. 즉, 내측 가장자리(42d)의 근방에 복수 형성된 딤플에 있어서, 내측 가장자리(42d)로부터 떨어져 형성된 딤플은, 외측 가장자리(42a)의 근처에 형성된 딤플에 비교해, 작은 깊이를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 날개(42)의 내측 및 외측의 양 가장자리부인 쌍방의 가장자리부의 근방에 딤플이 형성되어 있는 경우에는, 외측 가장자리(42a)의 근방에 형성된 복수의 딤플의 깊이는, 외측 가장자리(42a)로부터 내측 가장자리(42d)를 향함에 따라 얕아져, 내측 가장자리(42d)의 근방에 형성된 복수의 딤플의 깊이는, 내측 가장자리(42d)로부터 외측 가장자리(42a)를 향함에 따라 얕아지는 것이 바람직하다.

Claims

날개차의 회전축선 상에 위치하는 복수의 지지판과, 상기 지지판의 주연부에 설치되어, 상기 회전축선과 평행하게 연장되는 복수의 판형상의 날개에 의해 구성된 날개차를 구비하고, 상기 날개는 그 외측 가장자리가 내측 가장자리 보다도 상기 날개차의 회전 방향의 앞쪽에 위치하도록 경사지고, 상기 날개의 양측면 중 상기 날개차의 회전 방향의 앞쪽에 위치하는 측면은 압력면을 구성하고, 상기 회전 방향의 뒤쪽에 위치하는 측면은 부압면을 구성하는 크로스 플로우 팬에 있어서,
상기 날개의 내측 가장자리 및 외측 가장자리의 적어도 한 쪽에, 복수의 절결이 상기 날개차의 회전축선을 따라 소정간격으로 형성됨과 더불어, 인접하는 2개의 상기 절결의 사이에 기본 형상부가 형성되고, 상기 절결의 저부 근방의 날개 두께가, 이 절결에 인접하는 상기 기본 형상부의 날개 두께보다도도 작은 것을 특징으로 하는 크로스 플로우 팬.
청구항 1에 있어서,
상기 절결은, 상기 날개의 외측 가장자리에 형성되고, 상기 압력면 및 상기 부압면 중 어느 한 쪽에 상기 날개의 외측으로부터 내측으로 연장되는 복수의 홈이 상기 절결에 대응해 각각 형성됨으로써, 상기 절결의 저부 근방의 날개 두께가 이 절결에 인접하는 상기 기본 형상부의 날개 두께보다도 작아지고,
상기 날개에 있어서 상기 홈에 대응하는 부분의 날개 두께는, 상기 절결의 저부로부터 상기 날개의 내측 가장자리를 향함에 따라 서서히 커지는 것을 특징으로 하는 크로스 플로우 팬.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 절결은, 상기 날개의 내측 가장자리에 형성되고, 상기 압력면 및 상기 부압면 중 어느 한 쪽에 상기 날개의 내측으로부터 외측으로 연장되는 복수의 홈이 상기 절결에 대응해 각각 형성됨으로써, 상기 절결의 저부 근방의 날개 두께가 이 절결에 인접하는 상기 기본 형상부의 날개 두께보다도도 작아지고,
상기 날개에 있어서 상기 홈에 대응하는 부분의 날개 두께는, 상기 절결의 저부로부터 상기 날개의 외측 가장자리를 향함에 따라 서서히 커지는 것을 특징으로 하는 크로스 플로우 팬.
청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 절결은, 상기 날개의 부압면 및 압력면에서 보아 V자 형상이며, 상기 홈은, 그 폭 방향에 있어서 중앙부로부터 양측을 향함에 따라 서서히 얕아지고, 상기 홈으로부터 이 홈에 인접하는 상기 기본 형상부를 향함에 따라 날개 두께가 연속적으로 변화하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 크로스 플로우 팬.
청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압력면은 기본 형상 그대로이고, 상기 홈은, 상기 부압면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 크로스 플로우 팬.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 날개의 부압면에는, 이 부압면의 근방에 형성된 기류의 경계층을 층류로부터 난류로 천이시킴으로써 상기 날개에 유입하는 상기 기류가 이 날개로부터 박리하는 것을 억제하기 위한 난류 경계층 제어 구조가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 크로스 플로우 팬.
청구항 6에 있어서,
상기 난류 경계층 제어 구조는, 상기 절결의 사이에 형성된 상기 기본 형상부에 설치되어 있는 것을 특징으로 크로스 플로우 팬.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서,
상기 난류 경계층 제어 구조는 딤플인 것을 특징으로 하는 크로스 플로우 팬.
청구항 8에 있어서,
상기 딤플은, 상기 날개의 부압면에 있어서 이 날개의 외측 가장자리의 근방에, 기체가 흐르는 방향을 따라 복수 형성되고,
상기 복수의 딤플의 깊이가, 상기 날개의 외측 가장자리로부터 내측 가장자리를 향함에 따라 얕아지는 것을 특징으로 하는 크로스 플로우 팬.
청구항 8 또는 청구항 9에 있어서,
상기 딤플은, 상기 날개의 부압면에 있어서 이 날개의 내측 가장자리의 근방에, 기체가 흐르는 방향을 따라 복수 형성되고,
상기 복수의 딤플의 깊이가, 상기 날개의 내측 가장자리로부터 외측 가장자리를 향함에 따라 얕아지는 것을 특징으로 하는 크로스 플로우 팬.
청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 크로스 플로우 팬을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.