JP2005016357A - 送風機および空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【課題】低騒音で送風効率の高い送風機および空気調和機を提供する。
【解決手段】ハブ2の外周に複数の翼3,3,…を設けたファン1を備えた送風機である。ファンは、その外径Dと上記ハブの外径Dhとの比(Dh/D)が0.4<Dh/D<0.5であり、かつ翼外周の弦長DLと翼ピッチtとの比(DL/t)が0.7<DL/t<0.8の樹脂製であることを特徴とする送風機である。
【選択図】 図2
【解決手段】ハブ2の外周に複数の翼3,3,…を設けたファン1を備えた送風機である。ファンは、その外径Dと上記ハブの外径Dhとの比(Dh/D)が0.4<Dh/D<0.5であり、かつ翼外周の弦長DLと翼ピッチtとの比(DL/t)が0.7<DL/t<0.8の樹脂製であることを特徴とする送風機である。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機の室外機用送風機等に好適な送風機およびこの送風機を備えた空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の室外送風機を組み込んだ空気調和機の一例としては板金製やアルミダイキャスト製のファンを備えた鉄道車両用空調装置がある(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−80509号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の鉄道車両用空調装置の列車用室外ファンでは板金製やアルミダイキャスト製であるために重量が重いうえに、室外ファンの外周部の弦長とハブ付け根部分の弦長とがほぼ等しいために騒音が高く、かつ効率も悪かった。
【0005】
また、この列車用室外ファンを備えた従来の室外送風機では、その室外ファンの後縁がベルマウスの送風出口端よりも下方に位置する構成であるので、吹出し側で気流の渦が発生して騒音を増大させると共に、送風効率を低下させていた。
【0006】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、低騒音で送風効率の高い送風機および空気調和機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本願請求項1に係る発明は、ハブの外周に複数の翼を設けたファンを備えた送風機において、上記ファンは、その外径Dと上記ハブの外径Dhとの比(Dh/D)が0.4<Dh/D<0.5であり、かつ翼外周の弦長DLと翼ピッチtとの比(DL/t)が0.7<DL/t<0.8の樹脂製であることを特徴とする送風機である。
【0008】
本願請求項2に係る発明は、上記請求項1記載の送風機と、この送風機の翼後縁と翼外周とを囲むように配設されて送風出口を開口し、この送風出口側端面と上記翼の後縁との軸方向位置をほぼ同一にしたベルマウスと、を具備していることを特徴とする空気調和機である。
【0009】
本願請求項3に係る発明は、上記ベルマウスの外周側に配設された熱交換器と、上記ベルマウスの送風出口側端面から上記熱交換器に向って曲面を形成した通風ガイドと、を具備していることを特徴とする空気調和機である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、これらの添付図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。
【0011】
図1は本発明の一実施形態に係るファン1の正面図、図2は図1のII−II線断面図である。
【0012】
これら図1,図2に示すようにファン1は、その中央部のハブ2と、このハブ2の外周に配設した複数の翼3,3,…とをガラス繊維を含有したASG(アクリロニトリル・スチレン樹脂)により一体に形成することによりプロペラファンに構成されている。
【0013】
ハブ2は、内筒2aとこれより大径の外筒2bとを同心状に一体に連成し、このハブ2の外面(図2では上端面)中央部にはキー溝切削加工を施したSUS(ステンレス鋼)製円筒状のボス4を、室外ファン1の成形時にインサート成形して同心状に一体に形成している。
【0014】
また、ハブ2は、その外筒2bを、ボス4に回転軸6aを固定させる駆動モータ6の軸方向大部分を収容する大きさに形成してモータ駆動騒音の低減を図っている。なお、図1中、符号5は各翼3の負圧面に設けた突起リブである。
【0015】
そして、図2に示すようにファン1は、その外径Dとハブ2の外径Dhとの比(Dh/D)が次の数(1)式を満足させるように構成されている。
【0016】
【数1】
0.4<Dh/D<0.5 ……(1)
また、図3に示すようにファン1は、その翼3の外周部での弦長DLと各翼3のピッチtとの比(DL/t)が次の数(2)式を満足させるように構成されている。
【0017】
【数2】
0.7<DL/t<0.8 ……(2)
但し、t:πD/翼3の枚数
これにより、ファン1は各翼3をその外周側前縁3aがファン回転方向の前方へ進む前進翼に構成しているので、翼外周側弦長とハブ付け根部分の弦長がほぼ等しい従来の列車用室外ファンよりも騒音を低減し、送風効率を向上させることができる。
【0018】
図4はこのファン1におけるハブ2の外径Dhとファン外径Dとの比(Dh/D)と、騒音との相対関係を示す図である。この図4に示すようにDh/Dが0.4〜0.5のときに騒音を最低領域の64.5dBA以下に低減することができる。
【0019】
図5はこのファン1の翼外周での弦長DLと各翼3のピッチtとの比(DL/t)と、騒音との相対関係を示す図である。この図5に示すようにDL/tが0.7〜0.8のときに、騒音を最低領域の67dBA以下に低減することができる。
【0020】
図6は本実施形態に係るファン1(図7中では本発明と表示)単体のファン性能を、ファン外径がほぼ同径の上記従来の室外ファン(図7中では従来例と表示)単体の性能と比較して示すグラフである。この図7に示すように本実施形態のファン1は送風量が例えば約30〜約60(m3/min)のほぼ全領域において、従来例よりも少ない単位時間当りの回転数[rpm]により静圧(mmAq)を高くして送風効率を向上させることができる一方、送風量が約30〜約70(m3/min)の全領域において送風騒音を低減することができる。
【0021】
また、本実施形態のファンは樹脂製であるので、板金製やアルミダイキャスト製の従来の室外ファンよりも軽量であるうえに、コスト低減を図ることができる。
【0022】
図7は本発明の第2の実施形態に係る室外送風機7の概略側断面図である。この室外送風機7は上記ファン1とこのファン1の外周を囲むように配設されたベルマアス8とを備えている。
【0023】
ベルマウス8はその軸方向一端(図7では上端)側に空気吸込口8aを開口する一方、その軸方向反対側一端(図7では下端)には送風出口8bを開口させ、この送風出口8bの側方には凝縮器等の熱交換器9を配設し、この熱交換器9を底板10上に固定している。
【0024】
底板10の内底面ほぼ中央部には駆動モータ6を固定するモータ固定台6bを設置し、この駆動モータ6の回転軸6aをファン1のキー溝付SUS製ボス4に挿入しキーにより固定している。
【0025】
そして、ベルマウス8はその送風出口8b側一端である送風出口端8cをファン1の後縁3bとほぼ同一高さに設定し、面一に形成している。
【0026】
この室外送風機7によれば、ファン1の回転により図7中の小矢印に示すようにベルマウス8の吸込口8aから空気を吸い込み、昇圧と増速作用を行なって送風出口8bから送風し、熱交換器9へ送風する。そして、ベルマウス8の送風出口端8cがファン1の各翼3の後縁3bとほぼ同一高さに設定され、ほぼ面一であるので、送風出口8b側での気流の乱流を低減して騒音を低減することができる。
【0027】
図8は本発明の第3の実施形態に係る室外送風機7Aの概略側断面図である。この室外送風機7Aは上記図7で示す室外送風機7の送風出口8b側に通風ガイド11を設けた点に特徴があり、これ以外の構成は図7で示す室外送風機7と同一である。
【0028】
通風ガイド11は底板10側に突の湾曲面であって、ベルマウス8の送風出口端8cから熱交換器9に向けて湾曲する湾曲面を形成している。
【0029】
このために、ベルマウス8の送風出口8bからの吹出風を通風ガイド11の湾曲面に沿って熱交換器9に円滑に案内することができるので、乱流を低減して騒音を低減することができると共に、送風効率を向上させることができる。
【0030】
図9は本発明の第4の実施形態に係る列車用空気調和機12の構成を示す概略構成図である。この列車用空気調和機12は車両の屋根に設けられる空気調和機であり、上述した図8で示す室外送風機7Aを具備している点に特徴がある。
【0031】
すなわち、この列車用空気調和機12は冷媒をそれぞれ循環させる2台のコンプレッサ13a,13bを設けることにより2つの冷凍サイクルを備えており、1台のファンモータ14によりそれぞれ駆動される図9中左右一対の室内送風機15a,15bと、左右一対の蒸発器等の室内熱交換器16a,16bと、左右一対の室内空気吸込口17a,17bと、図9中上下一対の上記図8で示す室外送風機7A,7Aとを具備している。
【0032】
この列車用空気調和機12によれば、図8で示す室外送風機7Aを具備しているので、この室外送風機7Aと同様に騒音の低減と送風効率の向上とを共に図ることができる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、ハブの外径Dhとファン外径Dとの比(Dh/D)を0.4<Dh/D<0.5とし、かつ翼外周の弦長DLと翼ピッチtとの比(DL/t)を0.7<DL/t<0.8とした樹脂製ファンであるので、軽量化と低騒音化を図ることができると共に、送風効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るファンの正面図。
【図2】図1のII−II線断面図。
【図3】図1で示すファンの翼外周の弦長と翼ピッチとを示す展開図。
【図4】図1で示すファンのハブ外径Dhとファン外径Dとの比(Dh/D)と騒音との相対関係を示すグラフ。
【図5】図1で示すファンの翼外周の弦長DLと翼ピッチtとの比(DL/t)と騒音との相対関係を示すグラフ。
【図6】図1で示すファン単体のファン性能をこれとファン外径が等しい従来のファンのファン性能と比較して示すグラフ。
【図7】本発明の第2の実施形態に係る室外送風機の概略側断面図。
【図8】本発明の第3の実施形態に係る室外送風機の概略側断面図。
【図9】本発明の第4の実施形態に係る列車用空気調和機の概略構成図。
【符号の説明】
1…ファン、2…ハブ、3…翼、3a…翼前縁、3b…翼後縁、4…ボス、7A,7A…室外送風機、8…ベルマウス、8c…ベルマウスの送風出口端、9…熱交換器、11…送風ガイド、12…列車用空気調和機。
【発明の属する技術分野】
本発明は空気調和機の室外機用送風機等に好適な送風機およびこの送風機を備えた空気調和機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の室外送風機を組み込んだ空気調和機の一例としては板金製やアルミダイキャスト製のファンを備えた鉄道車両用空調装置がある(例えば特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−80509号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の鉄道車両用空調装置の列車用室外ファンでは板金製やアルミダイキャスト製であるために重量が重いうえに、室外ファンの外周部の弦長とハブ付け根部分の弦長とがほぼ等しいために騒音が高く、かつ効率も悪かった。
【0005】
また、この列車用室外ファンを備えた従来の室外送風機では、その室外ファンの後縁がベルマウスの送風出口端よりも下方に位置する構成であるので、吹出し側で気流の渦が発生して騒音を増大させると共に、送風効率を低下させていた。
【0006】
本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、その目的は、低騒音で送風効率の高い送風機および空気調和機を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本願請求項1に係る発明は、ハブの外周に複数の翼を設けたファンを備えた送風機において、上記ファンは、その外径Dと上記ハブの外径Dhとの比(Dh/D)が0.4<Dh/D<0.5であり、かつ翼外周の弦長DLと翼ピッチtとの比(DL/t)が0.7<DL/t<0.8の樹脂製であることを特徴とする送風機である。
【0008】
本願請求項2に係る発明は、上記請求項1記載の送風機と、この送風機の翼後縁と翼外周とを囲むように配設されて送風出口を開口し、この送風出口側端面と上記翼の後縁との軸方向位置をほぼ同一にしたベルマウスと、を具備していることを特徴とする空気調和機である。
【0009】
本願請求項3に係る発明は、上記ベルマウスの外周側に配設された熱交換器と、上記ベルマウスの送風出口側端面から上記熱交換器に向って曲面を形成した通風ガイドと、を具備していることを特徴とする空気調和機である。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。なお、これらの添付図面中、同一または相当部分には同一符号を付している。
【0011】
図1は本発明の一実施形態に係るファン1の正面図、図2は図1のII−II線断面図である。
【0012】
これら図1,図2に示すようにファン1は、その中央部のハブ2と、このハブ2の外周に配設した複数の翼3,3,…とをガラス繊維を含有したASG(アクリロニトリル・スチレン樹脂)により一体に形成することによりプロペラファンに構成されている。
【0013】
ハブ2は、内筒2aとこれより大径の外筒2bとを同心状に一体に連成し、このハブ2の外面(図2では上端面)中央部にはキー溝切削加工を施したSUS(ステンレス鋼)製円筒状のボス4を、室外ファン1の成形時にインサート成形して同心状に一体に形成している。
【0014】
また、ハブ2は、その外筒2bを、ボス4に回転軸6aを固定させる駆動モータ6の軸方向大部分を収容する大きさに形成してモータ駆動騒音の低減を図っている。なお、図1中、符号5は各翼3の負圧面に設けた突起リブである。
【0015】
そして、図2に示すようにファン1は、その外径Dとハブ2の外径Dhとの比(Dh/D)が次の数(1)式を満足させるように構成されている。
【0016】
【数1】
0.4<Dh/D<0.5 ……(1)
また、図3に示すようにファン1は、その翼3の外周部での弦長DLと各翼3のピッチtとの比(DL/t)が次の数(2)式を満足させるように構成されている。
【0017】
【数2】
0.7<DL/t<0.8 ……(2)
但し、t:πD/翼3の枚数
これにより、ファン1は各翼3をその外周側前縁3aがファン回転方向の前方へ進む前進翼に構成しているので、翼外周側弦長とハブ付け根部分の弦長がほぼ等しい従来の列車用室外ファンよりも騒音を低減し、送風効率を向上させることができる。
【0018】
図4はこのファン1におけるハブ2の外径Dhとファン外径Dとの比(Dh/D)と、騒音との相対関係を示す図である。この図4に示すようにDh/Dが0.4〜0.5のときに騒音を最低領域の64.5dBA以下に低減することができる。
【0019】
図5はこのファン1の翼外周での弦長DLと各翼3のピッチtとの比(DL/t)と、騒音との相対関係を示す図である。この図5に示すようにDL/tが0.7〜0.8のときに、騒音を最低領域の67dBA以下に低減することができる。
【0020】
図6は本実施形態に係るファン1(図7中では本発明と表示)単体のファン性能を、ファン外径がほぼ同径の上記従来の室外ファン(図7中では従来例と表示)単体の性能と比較して示すグラフである。この図7に示すように本実施形態のファン1は送風量が例えば約30〜約60(m3/min)のほぼ全領域において、従来例よりも少ない単位時間当りの回転数[rpm]により静圧(mmAq)を高くして送風効率を向上させることができる一方、送風量が約30〜約70(m3/min)の全領域において送風騒音を低減することができる。
【0021】
また、本実施形態のファンは樹脂製であるので、板金製やアルミダイキャスト製の従来の室外ファンよりも軽量であるうえに、コスト低減を図ることができる。
【0022】
図7は本発明の第2の実施形態に係る室外送風機7の概略側断面図である。この室外送風機7は上記ファン1とこのファン1の外周を囲むように配設されたベルマアス8とを備えている。
【0023】
ベルマウス8はその軸方向一端(図7では上端)側に空気吸込口8aを開口する一方、その軸方向反対側一端(図7では下端)には送風出口8bを開口させ、この送風出口8bの側方には凝縮器等の熱交換器9を配設し、この熱交換器9を底板10上に固定している。
【0024】
底板10の内底面ほぼ中央部には駆動モータ6を固定するモータ固定台6bを設置し、この駆動モータ6の回転軸6aをファン1のキー溝付SUS製ボス4に挿入しキーにより固定している。
【0025】
そして、ベルマウス8はその送風出口8b側一端である送風出口端8cをファン1の後縁3bとほぼ同一高さに設定し、面一に形成している。
【0026】
この室外送風機7によれば、ファン1の回転により図7中の小矢印に示すようにベルマウス8の吸込口8aから空気を吸い込み、昇圧と増速作用を行なって送風出口8bから送風し、熱交換器9へ送風する。そして、ベルマウス8の送風出口端8cがファン1の各翼3の後縁3bとほぼ同一高さに設定され、ほぼ面一であるので、送風出口8b側での気流の乱流を低減して騒音を低減することができる。
【0027】
図8は本発明の第3の実施形態に係る室外送風機7Aの概略側断面図である。この室外送風機7Aは上記図7で示す室外送風機7の送風出口8b側に通風ガイド11を設けた点に特徴があり、これ以外の構成は図7で示す室外送風機7と同一である。
【0028】
通風ガイド11は底板10側に突の湾曲面であって、ベルマウス8の送風出口端8cから熱交換器9に向けて湾曲する湾曲面を形成している。
【0029】
このために、ベルマウス8の送風出口8bからの吹出風を通風ガイド11の湾曲面に沿って熱交換器9に円滑に案内することができるので、乱流を低減して騒音を低減することができると共に、送風効率を向上させることができる。
【0030】
図9は本発明の第4の実施形態に係る列車用空気調和機12の構成を示す概略構成図である。この列車用空気調和機12は車両の屋根に設けられる空気調和機であり、上述した図8で示す室外送風機7Aを具備している点に特徴がある。
【0031】
すなわち、この列車用空気調和機12は冷媒をそれぞれ循環させる2台のコンプレッサ13a,13bを設けることにより2つの冷凍サイクルを備えており、1台のファンモータ14によりそれぞれ駆動される図9中左右一対の室内送風機15a,15bと、左右一対の蒸発器等の室内熱交換器16a,16bと、左右一対の室内空気吸込口17a,17bと、図9中上下一対の上記図8で示す室外送風機7A,7Aとを具備している。
【0032】
この列車用空気調和機12によれば、図8で示す室外送風機7Aを具備しているので、この室外送風機7Aと同様に騒音の低減と送風効率の向上とを共に図ることができる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、ハブの外径Dhとファン外径Dとの比(Dh/D)を0.4<Dh/D<0.5とし、かつ翼外周の弦長DLと翼ピッチtとの比(DL/t)を0.7<DL/t<0.8とした樹脂製ファンであるので、軽量化と低騒音化を図ることができると共に、送風効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るファンの正面図。
【図2】図1のII−II線断面図。
【図3】図1で示すファンの翼外周の弦長と翼ピッチとを示す展開図。
【図4】図1で示すファンのハブ外径Dhとファン外径Dとの比(Dh/D)と騒音との相対関係を示すグラフ。
【図5】図1で示すファンの翼外周の弦長DLと翼ピッチtとの比(DL/t)と騒音との相対関係を示すグラフ。
【図6】図1で示すファン単体のファン性能をこれとファン外径が等しい従来のファンのファン性能と比較して示すグラフ。
【図7】本発明の第2の実施形態に係る室外送風機の概略側断面図。
【図8】本発明の第3の実施形態に係る室外送風機の概略側断面図。
【図9】本発明の第4の実施形態に係る列車用空気調和機の概略構成図。
【符号の説明】
1…ファン、2…ハブ、3…翼、3a…翼前縁、3b…翼後縁、4…ボス、7A,7A…室外送風機、8…ベルマウス、8c…ベルマウスの送風出口端、9…熱交換器、11…送風ガイド、12…列車用空気調和機。
Claims (3)
- ハブの外周に複数の翼を設けたファンを備えた送風機において、
上記ファンは、その外径Dと上記ハブの外径Dhとの比(Dh/D)が0.4<Dh/D<0.5であり、かつ翼外周の弦長DLと翼ピッチtとの比(DL/t)が0.7<DL/t<0.8の樹脂製であることを特徴とする送風機。 - 上記請求項1記載の送風機と、
この送風機の翼後縁と翼外周とを囲むように配設されて送風出口を開口し、この送風出口側端面と上記翼の後縁との軸方向位置をほぼ同一にしたベルマウスと、
を具備していることを特徴とする空気調和機。 - 上記ベルマウスの外周側に配設された熱交換器と、
上記ベルマウスの送風出口側端面から上記熱交換器に向って曲面を形成した通風ガイドと、
を具備していることを特徴とする空気調和機。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2003180185A JP2005016357A (ja) | 2003-06-24 | 2003-06-24 | 送風機および空気調和機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003180185A JP2005016357A (ja) | 2003-06-24 | 2003-06-24 | 送風機および空気調和機 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2005016357A true JP2005016357A (ja) | 2005-01-20 |
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JP2003180185A Pending JP2005016357A (ja) | 2003-06-24 | 2003-06-24 | 送風機および空気調和機 |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2005016357A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013069397A1 (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-16 | 三菱電機株式会社 | 車両用空気調和装置の室外冷却ユニット |
JP2018141371A (ja) * | 2017-02-27 | 2018-09-13 | 三菱電機株式会社 | 軸流送風機の羽根車、及び軸流送風機 |
JP2020094549A (ja) * | 2018-12-13 | 2020-06-18 | 三菱電機株式会社 | プロペラファン |
-
2003
- 2003-06-24 JP JP2003180185A patent/JP2005016357A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2013069397A1 (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-16 | 三菱電機株式会社 | 車両用空気調和装置の室外冷却ユニット |
CN103946556A (zh) * | 2011-11-10 | 2014-07-23 | 三菱电机株式会社 | 车辆用空调装置的室外冷却单元 |
JPWO2013069397A1 (ja) * | 2011-11-10 | 2015-04-02 | 三菱電機株式会社 | 車両用空気調和装置の室外冷却ユニット |
US10052931B2 (en) | 2011-11-10 | 2018-08-21 | Mitsubishi Electric Corporation | Outdoor cooling unit in vehicle air-conditioning apparatus |
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