JP3757481B2 - 空気調和機用室外機ユニット - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
【0002】
本願発明は、空気調和機用室外機ユニットの構造に関するものである。
【従来の技術】
【0003】
例えば図12〜図15に示すように、従来の空気調和機用室外機ユニット1は、箱型のカセットケーシング5と、該カセットケーシング5の内部一側面から背面に亘ってコーナ状に設けられた熱交換器6と、該熱交換器6の前方に位置して設けられた送風用のファン2と、これら熱交換器6およびファン2の側方に設けられた機械室7と、上記熱交換器6の背後に設けられた空気吸込グリル8と、上記ファン2の前方に設けられた格子状の空気吹出グリル4とから構成されている。
【0004】
ファン2は、例えば5枚羽根のプロペラファンにより構成され、その羽根部2aの基部側ハブ2bに対して後方側からファンモータ2cの駆動軸2dが連結され、同ファンモータ2cによって回転駆動されるようになっている。
【0005】
カセットケーシング5は、例えば可能な限り前後に薄く形成され、そのため上記ファン2の羽根部2a後縁は同カセットケーシング5の前面部5a側に形成された空気吹出口9に略同一フェース面状態となるように半径方向に所定のクリアランスを保って嵌合されており、その外周囲に円筒形状のベルマウス3が空気吹出口9に連続する形で設けられている。そして、上記空気吹出グリル4は、例えば図13から明らかなようにデザイン的に見映えのする方形状をなし、水平方向に延びた多数の風向調整ガイド21,21・・・を多段構造に並設して格子構造に形成された当該ベルマウス3よりも大径のものに形成されている。また、同空気吹出グリル4は、上記空気吹出口9を有するカセットケーシング5の前面部5aに対して後付けするための取付縁部4aを有し、それによる寸法V分だけ前方に突出しており、内側には前後幅Vの角形の空間が形成されている。
【0006】
そして、上記室外機ユニット1のファン2用ベルマウス3は、できるだけ高い静圧を稼ぐために上記空気吹出口9側の形状を円筒形に近い構造にしている。このような円筒形状構造の場合、静圧が向上し上記ファン2からの吹出空気流が上記室外機1の空気吹出グリル4の正面方向にストレートに高流速で効率良く吹き出されるようになる。
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところが、一方上記のように上記ファン2の下流にはベルマウス3の後端よりも下流側に所定寸法Vだけ突出した方形かつ格子状で大径の空気吹出グリル4があるために、特に対角線方向4隅での流路拡大による圧損が大きく、さらに空気吹出グリル4全体から見ると局部的に高流速の空気流(図12のVmax)が当該空気吹出グリル4にぶつかるので該部分での圧損も大きく、当該空気吹出グリル4部分で大きな風切音を発生する。またそれとともに上記ベルマウス3直下流部分で図15のように空気の流れに剥離が生じて流れが乱され、さらに騒音を増大させるなどの問題がある。
【0008】
本願発明は、該問題を解決するためになされたものであって、上記空気吹出グリル部の圧損を低減し、可及的に高静圧性能を維持しながら、さらにベルマウス下流の乱流発生を防止することによって、可能な限り送風性能が高く、しかも低騒音の空気調和機用室外機ユニットを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本願発明は、上記の目的を達成するために、次のような課題解決手段を備えて構成されている。
【0010】
すなわち、本願請求項1に係る発明の空気調和機用室外機ユニットは、送風ファンと、該送風ファン羽根部外周の円筒形状のベルマウスと、該ベルマウス後端から所定寸法空気流下流側に突出した、ベルマウスよりも大径の方形の空気吹出グリルと、上記ベルマウス後端から連続する状態で、上記空気吹出グリル方向に延びた空気流整流面を有するエアガイド部とを有する空気調和機用室外機ユニットにおいて、上記エアガイド部は、上記方形の空気吹出グリルの内側空間部の対角方向の4隅に位置して、上記ベルマウス後端から半径方向外方にアール面を描いて延びるプレート部材により形成されて構成されている。
【0011】
このような構成では、上記エアガイド部は、何れの場合にも上記のようにベルマウスの後端から空気吹出グリル方向に例えば半径方向の径を拡大させながらアール面を描いて延びた空気流整流面を有しているので、上記送風ファンからの風は先ず上記円筒形状のベルマウスから高静圧、高流速で空気吹出グリル方向に吹出され、さらにベルマウス後端からも当該エアガイド部の空気流整流面でのコアンダ効果により整流されて最終的に空気吹出グリルまで、より均一な風速でスムーズに流れるようになり、従来のような局部的な大風速によるベルマウス下流側空気吹出グリル部での圧損並びに大きな風切音が低減され、又流路径の急拡大による剥離、乱流は殆んど生じなくなる。
【0012】
したがって、従来のような圧損、乱流騒音は大きく低減される。しかも、上記ベルマウスそのものの円筒形状は何らの制約を受けないから、本来の高静圧、高流速による高い送風性能をより十分に向上させることができる。
【0013】
そして、同構成では、上記ベルマウスよりも大径の空気吹出グリルが特に方形に形成されていることから、特に対角線方向4隅の圧損が大きくなるとともに流れも乱れやすい。したがって、上記エアガイド部は、当該方形の空気吹出グリル内側空間部の対角方向の4隅に位置して、ベルマウス後端から半径方向外方にアール面を描いて延びるプレート部材により形成されていて、その空気整流面による空気流コアンダー効果によってベルマウス下流側空気流剥離域の流れが効果的に整流されて、乱流がスムーズに防止される。
【0014】
また、本願請求項2に係る発明の空気調和機用室外機ユニットは、送風ファンと、該送風ファン羽根部外周の円筒形状のベルマウスと、該ベルマウス後端から所定寸法空気流下流側に突出した、ベルマウスよりも大径の方形の空気吹出グリルと、上記ベルマウス後端から連続する状態で、上記空気吹出グリル方向に延びた空気流整流面を有するエアガイド部とを有する空気調和機用室外機ユニットにおいて、上記エアガイド部は、上記方形の空気吹出グリルの内側空間部の対角方向の4隅に位置して本体ケーシング前面部を膨出させた、ベルマウス後端から半径方向外方にアール面を描いて延びる凸面部により形成されて構成されている。
【0015】
このような構成では、上記エアガイド部は、何れの場合にも上記のようにベルマウスの後端から空気吹出グリル方向に例えば半径方向の径を拡大させながらアール面を描いて延びた空気流整流面を有しているので、上記送風ファンからの風は先ず上記円筒形状のベルマウスから高静圧、高流速で空気吹出グリル方向に吹出され、さらにベルマウス後端からも当該エアガイド部の空気流整流面でのコアンダ効果により整流されて最終的に空気吹出グリルまで、より均一な風速でスムーズに流れるようになり、従来のような局部的な大風速によるベルマウス下流側空気吹出グリル部での圧損並びに大きな風切音が低減され、又流路径の急拡大による剥離、乱流は殆んど生じなくなる。
【0016】
したがって、従来のような圧損、乱流騒音は大きく低減される。しかも、上記ベルマウスそのものの円筒形状は何らの制約を受けないから、本来の高静圧、高流速による高い送風性能をより十分に向上させることができる。
【0017】
そして、同構成では、上記ベルマウスよりも大径の空気吹出グリルが特に方形に形成されていることから、特に対角線方向4隅の圧損が大きくなるとともに流れも乱れやすい。したがって、上記エアガイド部は、当該方形の空気吹出グリル内側空間部の対角方向の4隅に位置して本体ケーシング前面部を膨出させた、ベルマウス後端から半径方向外方にアール面を描いて延びる凸面部により形成されていて、その空気整流面による空気流コアンダー効果によってベルマウス下流側空気流剥離域の流れが効果的に整流されて、乱流がスムーズに防止される。
【0018】
また、本願請求項3に係る発明の空気調和機用室外機ユニットは、送風ファンと、該送風ファン羽根部外周の円筒形状のベルマウスと、該ベルマウス後端から所定寸法空気流下流側に突出した、ベルマウスよりも大径の方形の空気吹出グリルと、上記ベルマウス後端から連続する状態で、上記空気吹出グリル方向に延びた空気流整流面を有するエアガイド部とを有する空気調和機用室外機ユニットにおいて、上記エアガイド部は、上記方形の空気吹出グリルの内側空間部の対角方向の4隅に位置して上記ベルマウス後端から空気吹出方向に延設され、かつ上記送風ファンの羽根の回転方向と逆方向に傾斜して設けられた拡流案内羽根により形成されて構成されている。
【0019】
このような構成では、上記エアガイド部は、何れの場合にも上記のようにベルマウスの後端から空気吹出グリル方向に例えば半径方向の径を拡大させながらアール面を描いて延びた空気流整流面を有しているので、上記送風ファンからの風は先ず上記円筒形状のベルマウスから高静圧、高流速で空気吹出グリル方向に吹出され、さらにベルマウス後端からも当該エアガイド部の空気流整流面でのコアンダ効果により整流されて最終的に空気吹出グリルまで、より均一な風速でスムーズに流れるようになり、従来のような局部的な大風速によるベルマウス下流側空気吹出グリル部での圧損並びに大きな風切音が低減され、又流路径の急拡大による剥離、乱流は殆んど生じなくなる。
【0020】
したがって、従来のような圧損、乱流騒音は大きく低減される。しかも、上記ベルマウスそのものの円筒形状は何らの制約を受けないから、本来の高静圧、高流速による高い送風性能をより十分に向上させることができる。
【0021】
そして、同構成では、上記ベルマウスよりも大径の空気吹出グリルが特に方形に形成されていることから、特に対角線方向4隅の圧損が大きくなるとともに流れも乱れやすい。
【0022】
したがつて、上記エアガイド部は、当該方形の空気吹出グリル内側空間部の対角方向の4隅に位置して、上記ベルマウス後端から空気吹出方向に延設され、かつ上記送風ファンの羽根の回転方向と逆方向に傾斜して設けられた拡流案内羽根により形成されていて、その空気整流面による拡流作用によってベルマウス下流側空気流剥離域の流れが効果的に整流されて、乱流がスムーズに防止される。
【発明の効果】
【0023】
以上の結果、本願発明の空気調和機用室外機ユニットによると、空気吹出グリル部における圧損と乱流を有効に低減して、送風性能および静粛性能の高い空気調和機用室外機ユニットを提供することが可能となる。
【発明の実施の形態】
【0024】
(実施の形態1)
図1〜図3は、本願発明の実施の形態1に係る空気調和機用室外機ユニットの構成を示している。
【0025】
図中、先ず符号11は同室外機ユニットである。該室外機ユニット11は、箱型のカセットケーシング12と、該カセットケーシング12の内部一側面から背面に亘ってコーナ状に設けられた省エネ性の高い低圧損高性能の熱交換器13と、該熱交換器13の前方に位置して設けられた送風用のファン14と、これら熱交換器13およびファン14の側方に設けられた機械室15と、上記熱交換器13の背後に設けられた空気吸込グリル16と、上記ファン14の前方に設けられた空気吹出グリル17とから構成されている。
【0026】
ファン14は、例えば静圧性能の高い5枚羽根のプロペラファンにより構成され、その羽根部14aの基部側ハブ14bに対して後方側からファンモータ14cの駆動軸14dが連結され、同ファンモータ14cによって回転駆動されるようになっている。
【0027】
カセットケーシング12は、可能な限り前後に薄く形成され、そのため上記ファン14の羽根部14a後縁は同カセットケーシング12の前面部12a側に形成された空気吹出口18の開口面に略同一フェース面状態となるように半径方向に所定のクリアランスを保って嵌合されており、その周囲に従来と同様の流速向上性能の高い円筒形状のベルマウス19が同空気吹出口18に連続する形で設けられている。
【0028】
一方、上記空気吹出グリル17は、幅Wのカセットケーシング前面部12aへの取付縁部17aを介し、上記空気吹出口18を形成したカセットケーシング12の前面部12aより同取付縁部17aの幅寸法Wだけ前方に突出して設けられ、その前面部側空気吹出用の開口部には例えば上方又は下方、もしくは正面方向(縦型にした場合は、左右両側方又は正面方向)何れかの方向への風向を任意に調整することができるプレート状の多数枚の風向調整ガイド21,21・・・が上下方向に所定の間隔を保って傾動可能に設けられている。
【0029】
そして、該空気吹出グリル17内側の上記前方への突出寸法Wに応じて形成された空間内の対角線方向の4隅(4つのコーナ部)には、上記ベルマウス19の後端から連続して次第に半径方向外方に曲率が拡大された空気整流用のアール面を有する乱流防止用のエアガイド22,22・・が略空気吹出グリル17の風向調整ガイド21,21・・・付近に延びて設けられている。
【0030】
該エアガイド22,22・・は、上記のようにベルマウス19の後端から略風向調整ガイド21,21・・・付近まで延設されていることから、上記ファン14の回転により生じる吹出風は上記熱交換器13を通して例えば図1および図3の矢印に示すようにスムーズに流れ、特にベルマウス19の後端からは空気吹出グリル17の方向に次第に流路径を拡大したベルマウス19と同心円状の漏斗形状に近い流路形態で吹き出されることになる。その結果、従来のような局部的な最大風速域が全体に均一化されて圧損が低減されるとともにグリル部での風切音も小さくなる。また、従来のようなベルマウス19の下流側での乱流はエアガイド22,22・・の空気整流面におけるコアンダ効果によって確実に整流されて殆ど生じなくなる。
【0031】
したがって、従来のような圧損、乱流騒音は大きく低減される。しかも、ベルマウス19そのものの略円筒形状は何らの制約は受けないから、本来の高静圧、高流速による高い送風性能を、さらに向上させることができる。
【0032】
(実施の形態2)
図4〜図6は、本願発明の実施の形態2に係る空気調和機用室外機ユニットの構成を示している。
【0033】
図中、先ず符号11は同室外機ユニットである。該室外機ユニット11は、箱型のカセットケーシング12と、該カセットケーシング12の内部一側面から背面に亘ってコーナ状に設けられた省エネ性の高い低圧損高性能の熱交換器13と、該熱交換器13の前方に位置して設けられた送風用のファン14と、これら熱交換器13およびファン14の側方に設けられた機械室15と、上記熱交換器13の背後に設けられた空気吸込グリル16と、上記ファン14の前方に設けられた空気吹出グリル17とから構成されている。
【0034】
ファン14は、例えば静圧性能の高い5枚羽根のプロペラファンにより構成され、その羽根部14aの基部側ハブ14bに対して後方側からファンモータ14cの駆動軸14dが連結され、同ファンモータ14cによって回転駆動されるようになっている。
【0035】
カセットケーシング12は、可能な限り前後に薄く形成され、そのため上記ファン14の羽根部14a後縁は同カセットケーシング12の前面部12a側に形成された空気吹出口18の開口面に略同一フェース面状態となるように半径方向に所定のクリアランスを保って嵌合されており、その周囲に従来と同様の流速向上性能の高い円筒形状のベルマウス19が同空気吹出口18に連続する形で設けられている。
【0036】
一方、上記空気吹出グリル17は、所定幅Wの取付縁部17aを介し、上記空気吹出口18を形成したカセットケーシング12の前面部12aより上記取付縁部17aの幅寸法Wだけ前方に突出して設けられ、その前面部側空気吹出用の開口部には例えば上方又は下方、もしくは正面方向(縦型にした場合には、左右両側方又は正面方向)何れかの方向への風向を任意に調整することができるプレート状の多数枚の風向調整ガイド21,21・・・が上下方向に所定の間隔を保って傾動可能に設けられている。
【0037】
そして、該空気吹出グリル17内側の上記前方への突出寸法Wに応じて形成された空間内の対角線方向の4隅(4つのコーナ部)には、上記カセットケーシング12の前面部12aを前方に膨出させることにより上記ベルマウス19の後端から連続して次第に半径方向外方に曲率が拡大された空気整流用のアール面を有する乱流防止用のエアガイド用凸部32,32・・が設けられている。
【0038】
該エアガイド用凸部32,32・・は、上記のようにベルマウス19の後端から略風向調整ガイド21,21・・・付近まで延設して形成されていることから、上記ファン14の回転により生じる吹出風は上記熱交換器13を通して例えば図4および図6の矢印に示すようにスムーズに流れ、特にベルマウス19の後端からは空気吹出グリル17の方向に次第に流路径を拡大したベルマウス19と同心円状の漏斗形状に近い流路形態で吹き出されることになる。その結果、従来のような局部的な最大風速域が全体に均一化されて圧損が低減されるとともにグリル部での風切音も小さくなる。また、従来のようなベルマウス19の下流側での乱流は上記エアガイド用凸部32,32・・の空気整流面でのコアンダー効果によって確実に整流されて殆んど生じなくなる。
【0039】
したがって、従来のような圧損、乱流騒音は大きく低減される。しかも、ベルマウス19そのものの略円筒形状は何らの制約は受けないから、本来の高静圧、高流速による高い送風性能を、さらに向上させることができる。
【0040】
(実施の形態3)
図7〜図11は、本願発明の実施の形態3に係る空気調和機用室外機ユニットの構成を示している。
【0041】
図中、先ず符号11は同室外機ユニットである。該室外機ユニット11は、箱型のカセットケーシング12と、該カセットケーシング12の内部一側面から背面に亘ってコーナ状に設けられた省エネ性の高い低圧損高性能の熱交換器13と、該熱交換器13の前方に位置して設けられた送風用のファン14と、これら熱交換器13およびファン14の側方に設けられた機械室15と、上記熱交換器13の背後に設けられた空気吸込グリル16と、上記ファン14の前方に設けられた空気吹出グリル17とから構成されている。
【0042】
ファン14は、例えば静圧性能の高い5枚羽根のプロペラファンにより構成され、その羽根部14aの基部側ハブ14bに対して後方側からファンモータ14cの駆動軸14dが連結され、同ファンモータ14cによって回転駆動されるようになっている。
【0043】
カセットケーシング12は、可能な限り前後に薄く形成され、そのため上記ファン14の羽根部14a後縁は同カセットケーシング12の前面部12a側に形成された空気吹出口18の開口面に略同一フェース面状態となるように半径方向に所定のクリアランスを保って嵌合されており、その周囲に従来と同様の流速向上性能の高い円筒形状のベルマウス19が同空気吹出口18に連続する形で設けられている。
【0044】
一方、上記空気吹出グリル17は、所定幅Wの取付縁部17aを介し、上記空気吹出口18を形成したカセットケーシング12の前面部12aより所定寸法Wだけ前方に突出して設けられ、その前面部側空気吹出用の開口部には例えば上方又は下方、もしくは正面方向(縦型にした場合は、左右両側方又は正面方向)何れかの方向への風向を任意に調整することができるプレート状の多数枚の風向調整ガイド21,21・・・が上下方向に所定の間隔を保って傾動可能に設けられている。
【0045】
そして、該空気吹出グリル17内側の上記前方への突出寸法Wに応じて形成された空間内の対角線方向の4隅(4つのコーナ部)のカセットケーシング12の前面部12aには、例えば図9〜図11に示すように、上記ベルマウス19の後端に連続する格好で、次第に半径方向外方流れの拡流方向に傾斜した乱流防止並びにエアガイド用の拡流案内羽根群42,42・・が空気吹出方向に延びて各々6枚づつ並設状態で設けられている。
【0046】
また該4隅の拡流案内羽根42,42・・群の各々の羽根42は、上記のようにベルマウス19の後端から空気吹出方向に延設され、しかもファン14の羽根部14aの回転方向と逆方向に傾斜している。したがって、上記ファン14の羽根部14a,14a・・の回転により生じる吹出風は上記ベルマウス19を通った後、その拡流面42aにより図7、図9、図10の矢印に示すように拡流かつ整流されてスムーズに流れ、特にベルマウス19の後端からは空気吹出グリル17の方向に次第に流路径を拡大したベルマウス19と同心円状の漏斗形状に近い流路形態を採用したのと同様の作用で吹き出されることになる。その結果、従来のような局部的な最大風速域が全体に均一化されて圧損が低減されるとともにグリル部での風切音も小さくなる。また、従来のようなベルマウス19の下流側での乱流は殆んど生じなくなる。
【0047】
したがって、従来のような圧損、乱流騒音は大きく低減される。しかも、ベルマウス19そのものの円筒形状は何らの制約は受けないから、本来の高流速、高静圧による高い送風性能を、さらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願発明の実施の形態1に係る空気調和機用室外機ユニットの構成を示す縦断面図(図2のA−A)である。
【図2】 同室外機ユニットの正面図である。
【図3】 同室外機ユニットの要部の拡大断面図(図2のB−B)である。
【図4】 本願発明の実施の形態2に係る空気調和機用室外機ユニットの構成を示す縦断面図(図5のC−C)である。
【図5】 同室外機ユニットの正面図である。
【図6】 同室外機ユニットの要部の拡大断面図(図5のD−D)である。
【図7】 本願発明の実施の形態3に係る空気調和機用室外機ユニットの構成を示す縦断面図(図8のE−E)である。
【図8】 同室外機ユニットの正面図である。
【図9】 同室外機ユニットの要部の拡大断面図(図8のF−F)である。
【図10】 同室外機ユニット要部における拡流案内羽根の詳細な構造と作用を示す一部拡大正面図である。
【図11】 同拡流案内羽根の構造を示す図10の矢視G方向の図である。
【図12】 従来例に係る空気調和機用室外機ユニットの構成を示す縦断面図(図13のH−H)である。
【図13】 同室外機ユニットの正面図である。
【図14】 同室外機ユニットの要部の拡大断面図(図13I−I)である。
【図15】 同室外機ユニットの要部の拡大断面図(図13のJ−J))である。
【符号の説明】
11は室外機ユニット、12はカセットケーシング、13は熱交換器、14はファン、18は空気吹出口、19はベルマウス、21は風向調整ガイド、22はエアガイド、32はエアガイド用凸部、42はエアガイド用拡流案内羽根である。

Claims (3)

  1. 送風ファンと、該送風ファン羽根部外周の円筒形状のベルマウスと、該ベルマウス後端から所定寸法空気流下流側に突出した、ベルマウスよりも大径の方形の空気吹出グリルと、上記ベルマウス後端から連続する状態で、上記空気吹出グリル方向に延びた空気流整流面を有するエアガイド部とを有する空気調和機用室外機ユニットにおいて、上記エアガイド部は、上記方形の空気吹出グリルの内側空間部の対角方向の4隅に位置して、上記ベルマウス後端から半径方向外方にアール面を描いて延びるプレート部材により形成されていることを特徴とする空気調和機用室外機ユニット。
  2. 送風ファンと、該送風ファン羽根部外周の円筒形状のベルマウスと、該ベルマウス後端から所定寸法空気流下流側に突出した、ベルマウスよりも大径の方形の空気吹出グリルと、上記ベルマウス後端から連続する状態で、上記空気吹出グリル方向に延びた空気流整流面を有するエアガイド部とを有する空気調和機用室外機ユニットにおいて、上記エアガイド部は、上記方形の空気吹出グリルの内側空間部の対角方向の4隅に位置して本体ケーシング前面部を膨出させた、ベルマウス後端から半径方向外方にアール面を描いて延びる凸面部により形成されていることを特徴とする空気調和機用室外機ユニット。
  3. 送風ファンと、該送風ファン羽根部外周の円筒形状のベルマウスと、該ベルマウス後端から所定寸法空気流下流側に突出した、ベルマウスよりも大径の方形の空気吹出グリルと、上記ベルマウス後端から連続する状態で、上記空気吹出グリル方向に延びた空気流整流面を有するエアガイド部とを有する空気調和機用室外機ユニットにおいて、上記エアガイド部は、上記方形の空気吹出グリルの内側空間部の対角方向の4隅に位置して上記ベルマウス後端から空気吹出方向に延設され、かつ上記送風ファンの羽根の回転方向と逆方向に傾斜して設けられた拡流案内羽根により形成されていることを特徴とする空気調和機用室外機ユニット。
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