JP2000213766A - カセット型空気調和機および躯体蓄熱空調システム - Google Patents
カセット型空気調和機および躯体蓄熱空調システムInfo
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Abstract
き、躯体に蓄えられた蓄熱を当該階の室内でも利用する
ことのできるカセット型空気調和機および躯体蓄熱空調
システムを提供すること。 【解決手段】 カセット型空気調和機1は、多層階建築
における或る階の天井51Aと上階床スラブとの間の天
井裏スペース53内で天井51Aに設置される空気調和
機であって、天井51Aに開設されたケーシング取付穴
4に装着される箱状の本体ケーシング2を備えてなり、
本体ケーシング2には、天井裏スペース53に開口する
空気吸込口8Aと、或る階の室内51に開口する空気吹
出口9と、空気吸込口8Aと空気吹出口9を連通する主
通風路10とがそれぞれ設けられ、主通風路10内に、
空気吹出口9に向けて送風する送風ファン12と、冷媒
回路の一部を構成する室内側熱交換器13とが配備され
ている。
Description
る或る階の天井と上階床スラブとの間の天井裏スペース
内に設置されるカセット型空気調和機、および空気調和
機を用いて多層階建築の躯体に蓄熱する躯体蓄熱空調シ
ステムに関する。
しては、例えば特公昭50−20382号公報に開示さ
れたものが知られている。前記開示の躯体蓄熱空調シス
テムに準じた従来システムを図7に示す。図に示した躯
体蓄熱空調システムでは、多層階建築50における或る
階の室内51の天井51Aと上階床スラブ52Aとの間
の天井裏スペース53に、天井内埋込型の空気調和機1
cが中空配備されている。空気調和機1cの吹出側に
は、天井51Aに設けられた空気吹出口57に連通する
空気ダクト56と通風路切換器55が接続されている。
通風路切換器55は空気調和機1cから吹き出された空
調空気の通風路を室内51または天井裏スペース53に
切換えるものである。天井51Aには天井吸込口58が
開設されている。
調運転(例えば、昼間の冷房運転)時において、室内5
1の空気は天井吸込口58から天井裏スペース53内に
流入して空気調和機1cの吸込側に吸入され、図外の室
外機で凝縮・減圧されて空気調和機1cに導かれた冷媒
により冷却されたのち、空気ダクト56および空気吹出
口57から室内51に戻されて冷房する。一方、夜22
時から翌朝8時までの安価な深夜電力時間帯には、通風
路切換器55の通風路が切り換えられることにより、天
井裏スペース53の空気が吸い込まれて冷却されたのち
天井裏スペース53に戻されて、多層階建築50の躯体
(主に、上階床スラブ52A)に冷熱を蓄熱するように
なっている。
を用いた従来の躯体蓄熱空調システムであれば、通風路
切換器55から吹き出された冷暖空気は天井裏スペース
53内のみならず、空気吸込口58を逆流して室内51
へ流出する。そのため、深夜で人のいない室内であって
も無駄に冷暖房してしまい、エネルギーロスが大きくな
るという不具合がある。
8および図9に示す。各図に示した汎用のカセット型空
気調和機1dは、下面が開口したケース7とこのケース
7の下面開口に装着される化粧パネル3bとから成る密
閉箱状の本体ケーシング2cを有している。化粧パネル
3bの両面近傍にはその長手方向に沿って例えば2条の
空気吹出口9,9が形成され、空気吹出口9,9の内側
に沿って2条の空気吸込口8,8が形成されている。化
粧パネル3b下面の大部分は平板部3Aとされている。
平板部3A上方の化粧パネル3b内は空気吸込口8,8
と送風ファン12の吸込側を連通する吸込側通風路24
と成っている。吸込側通風路24の途中にはフィルタ3
0が配備されている。また、本体ケーシング2c内には
送風ファン12吹出側と空気吹出口9とを連通する主通
風路10が形成されている。主通風路10吹出側の一部
分は吹出ダクト6により構成されている。そして、主通
風路10内には送風ファン12と、冷媒回路の室内側熱
交換器13が配備されている。かかるカセット型空気調
和機1dは天井51Aに設けられたケーシング取付穴4
に装着されて固定されるようになっている。かかるカセ
ット型空気調和機1dは、天井への取付性がよいこと、
コンパクトであること、低騒音であることなどから、冷
媒回路装置の室内機として汎用されている。
込型の空気調和機を用いた場合の問題点を解消し、カセ
ット型空気調和機を用いた場合の利点を享受するように
した躯体蓄熱空調システムを具現化し、特許出願(特願
平9−246568号)に至ったのである。かかる躯体
蓄熱空調システムは、ケーシング下面にそれぞれ設けら
れた室内吸込口と室内吹出口とを連通する主通風路が本
体ケーシング内に形成されている。主通風路の吸込側に
は天井裏スペースと連通する吸込側副通風路が分岐接続
され、主通風路の吹出側には天井裏スペースと連通する
吹出側副通風路が分岐接続されている。また、吸込側副
通風路の接続部近傍に吸込側切換ダンパが配備され、吹
出側副通風路の接続部近傍には吹出側切換ダンパが配備
されている。そこで、室内空調運転時には、吸込側切換
ダンパと吹出側切換ダンパが吸込側副通風路と吹出側副
通風路を閉止することにより、空気は主通風路を通って
室内を循環し空調する。他方、躯体蓄熱運転時は吸込側
切換ダンパと吹出側切換ダンパが吸込側副通風路と吹出
側副通風路を開放することにより、空気が吸込側副通風
路と吹出側副通風路を通って天井裏スペース内を循環し
躯体に蓄熱するようになっている。
ット型空気調和機においては空調能力が大きくなるほど
製品形態として本体ケーシングを長手方向に延ばしてい
くのに対し、本発明者等のよる先出願の躯体蓄熱空調シ
ステムでは空気吸込口が本体ケーシングの短手側の側面
に開設されているので、空気吸込口の開口面積が相対的
に不足しやすい。また、夜間に躯体蓄熱するに際し、空
気吸込口の開口不足などによる天井裏スペース圧力と室
内圧力の違いから、室内空気が無用に吸い込まれて空調
されたのち室内に戻されることがある。かかる場合は躯
体蓄熱100%の運転とならず、エネルギーの無駄を生
じる。また、空調運転時室内空気は室内だけを循環し、
天井裏スペースの空気との置換がほとんどないので、床
スラブに蓄えられた躯体蓄熱は床パネル空調として1階
上の室内に利用されるだけで、当該階の室内ではほとん
ど利用できないという問題もある。
なされたものであって、簡素な構成により躯体蓄熱を行
うことができ、躯体に蓄えられた蓄熱を当該階の室内で
も利用することのできるカセット型空気調和機および躯
体蓄熱空調システムの提供を目的とする。
に、本発明に係るカセット型空気調和機は、多層階建築
における或る階の天井と上階床スラブとの間の天井裏ス
ペース内で天井に設置される空気調和機であって、天井
に開設されたケーシング取付穴に装着される箱状の本体
ケーシングを備えてなり、本体ケーシングに、天井裏ス
ペースに開口する空気吸込口と、或る階の室内に開口す
る空気吹出口と、空気吸込口と空気吹出口を連通する主
通風路とがそれぞれ設けられ、主通風路内に、空気吹出
口に向けて送風する送風ファンと、冷媒回路の一部を構
成する室内側熱交換器とが配備された構成を採用してあ
る。
よりも送風方向下流側の主通風路に、天井裏スペースと
連通する副通風路が分岐して形成され、主通風路と副通
風路のいずれかに通風経路を切換える吹出側切換ダンパ
が本体ケーシングに配備されるとともに、蓄熱運転時に
は、吹出側切換ダンパの切換えにより副通風路を天井裏
スペースと連通させた状態で運転するようにしたもので
ある。
込口が、本体ケーシングの長手方向に沿って当該本体ケ
ーシングに開設されたものである。
シングの下部に、或る階の室内を照らす照明器が組み込
まれたものである。
は、或る階の天井に当該階の室内と天井裏スペースとを
連通する天井吸込口を設け、請求項第1項乃至請求項第
4項のいずれかに記載のカセット型空気調和機を当該階
の天井のケーシング取付穴に装着するとともに、カセッ
ト型空気調和機を作動させ天井裏スペースを空気調和し
て多層階建築の躯体に蓄熱するようにしたものである。
基づいて説明する。
施形態に係る躯体蓄熱空調システムの全体を示す概略構
成図、図2は躯体蓄熱空調システムに用いられるカセッ
ト型空気調和機の一例を示す正面構成図である。この実
施の形態1による躯体蓄熱空調システムSは、図1に示
すように、多層階建築50における或る階の室内51の
天井51Aと上階床スラブ52Aとの間の天井裏スペー
ス53内に、カセット型空気調和機1を備えている。カ
セット型空気調和機1は天井51Aに設けられたケーシ
ング取付穴4に室内51側から挿入されビスなどで固定
される。
すように、下面が開口したケース7と当該ケース7の下
面開口に装着される化粧パネル3とから成る密閉箱状の
本体ケーシング2を有している。化粧パネル3にはその
長手方向に沿って例えば2条の空気吹出口9,9が形成
され、化粧パネル3下面の大部分は例えば装飾デザイン
などの施された平板部3Aに成っている。また、ケース
7には天井裏スペース53に開口する空気吸込口8Aが
形成されている。この空気吸込口8Aはケース7の長手
方向の側面7Aに開設されていて、空気吸込口8Aの開
口面積は空調能力に応じたケース長手方向の開口長で調
整されている。空気吸込口8Aにはフィルタ29が装着
されている。尚、空気吸込口8Aはケース7の側面7A
に限らず、ケース7の上面などにその長手方向に沿って
開設してもよい。そして、本体ケーシング2内には空気
吸込口8Aと空気吹出口9とを連通する主通風路10が
形成されている。主通風路10の吹出側の一部分は吹出
ダクト6により構成されている。そして、主通風路10
内には、冷媒回路の一部を構成する室内側熱交換器13
と、送風ファン12を収容したファンケーシング11が
配備されている。
テムSの動作について説明する。昼間に行われる通常の
空調運転(例えば、冷房運転)にあたり、送風ファン1
2および図外の冷媒回路が起動されると、図示せぬ室外
機において外気との熱交換で凝縮し絞り装置により減圧
された低温低圧の冷媒が、カセット型空気調和機1の室
内側熱交換器13に流入する。一方、室内51の空気は
天井吸込口58から天井裏スペース53内を経由し、更
に空気吸込口8Aから送風ファン12へ吸い込まれる。
そうして、室内側熱交換器13に流入した冷媒は、送風
ファン12からの空気を冷却し自身は蒸発して室外機に
戻される。これにより、室内側熱交換器13を通過して
空気調和された空気は、主通風路10から空気吹出口
9,9を経て吹き出し室内51を冷房するようになって
いる。他方、暖房運転では室外機の四方切換弁により冷
媒回路の冷媒流れ方向が冷房運転のときと反対回りに切
換えられることにより、高温高圧の冷媒が室内側熱交換
器13に流入して室内空気を暖房し自身は凝縮して室外
機に戻されるようになっている。
ては、空気調和された室内51の空気がいったん天井吸
込口58から天井裏スペース53内へ取り込まれ、自身
の保有している冷熱や温熱を上階床スラブ52Aなどに
蓄熱するので、室内空調運転と同時に昼間でも天井裏ス
ペース53から躯体へ蓄熱することができる。また、次
回の室内空調運転時も同様に、室内51からの空気が天
井裏スペース53を流通するので、上階床スラブ52A
などに蓄えられている蓄熱を室内51の空気調和に利用
することができる。
形態2によるカセット型空気調和機を示す正面構成図、
図4は前記カセット型空気調和機による躯体蓄熱運転の
説明図である。既述したカセット型空気調和機1のケー
ス7と比べ、各図に示したカセット型空気調和機1aで
は、ダンパ配備用に短手方向の長いケース7aを用いて
本体ケーシング2aが構成されている。また、送風ファ
ン12よりも送風方向下流側の本体ケーシング2a内
は、仕切壁14で仕切られて主通風路10から分岐した
副通風路18と成っている。これらの主通風路10と副
通風路18は仕切壁14に設けられた分岐開口20を通
して連通している。また、副通風路18上部のケース7
aには天井裏スペース53と連通する天井裏吹出口19
が開設されている。そして、副通風路18の分岐位置近
傍には、通風経路を空気吹出口9と副通風路18のいず
れかに向けて切換える吹出側切換ダンパ28が配備され
ている。
後内面に枢支された回転軸17と、回転軸17に固定さ
れたガイド板部27と、ガイド板部27に対し水平軸心
廻りにほぼ120度の角度で正面視ほぼへの字状に一体
形成された蓋板部26とを備えている。蓋板部26は、
主通風路開口15と副通風路18との間を回転軸17廻
りに揺動して蓄熱運転時には主通風路開口15を閉止す
るとともに分岐開口20を開放し、室内空調運転時には
分岐開口20を閉止して主通風路開口15を開放する。
また、蓋板部26が主通風路開口15を閉止したとき、
室内側熱交換器13を通過して吹出側の主通風路10に
吹き出した空調空気はガイド板部27により副通風路1
8内へ円滑に案内されるようになっている。また、副通
風路18内には、回転軸17近傍から天井内吹出口19
近傍に架け渡されて分岐開口20からの空気を天井内吹
出口19へ円滑に案内するガイドケーシング31が設け
られている。吹出側切換ダンパ28は、一端がケース7
aの内壁に固定され他端がダンパモータ38に巻き取ら
れるワイヤ36により回転軸17が回され揺動駆動され
る。この場合、ダンパモータ38が停止すると、ワイヤ
途中に介装されたコイルバネ37の収縮力によりワイヤ
36が引き戻されて元の位置(蓋板部26が分岐開口2
0を塞ぐ位置)に復帰するスプリングリターン方式を採
用してある。
において、昼間に行われる通常の空調運転、例えば冷房
運転にあたっては、図3に示すように、吹出側切換ダン
パ28の切換えにより分岐開口20が閉止され、副通風
路18が主通風路10から遮断される。これにより、空
気吸込口8A、主通風路10、および空気吹出口9を通
して、カセット型空気調和機1aの吸込側空間である天
井裏スペース53と、吹出側空間である室内51とが連
通する。当然ながら、天井裏スペース53は天井吸込口
58を通して室内51と連通している。そこで、図示せ
ぬ室外機において外気との熱交換で凝縮し絞り装置によ
り減圧された低温低圧の冷媒が、カセット型空気調和機
1aの室内側熱交換器13に流入して空気を冷却し自身
は蒸発して室外機に戻される。一方、暖房運転では室外
機の四方切換弁により冷媒回路の冷媒流れ方向が冷房運
転のときとは反対回りに切換えられることにより、高温
高圧の冷媒が室内側熱交換器13に流入して空気を暖房
し自身は凝縮して室外機に戻されるようになっている。
て躯体に蓄熱する場合は、図4に示すように、吹出側切
換ダンパ28が切換えられることにより主通風路開口1
5が閉止されて分岐開口20が開放され、副通風路18
が天井裏スペース53と連通した状態にされる。この状
態でカセット型空気調和機1aが冷房運転または暖房運
転される。すると、室内側熱交換器13を通過して空気
調和された空気は、分岐開口20、副通風路18、天井
裏吹出口19を経て図中矢印R(図1のカッコ内も参
照)のように天井裏スペース53へ吹き出し、上階床ス
ラブ52Aその他の躯体に冷熱または温熱を蓄熱するよ
うになっている。
よれば、天井裏スペース53内で空調空気を循環させる
ことにより、上階床スラブ52Aなどの躯体へ強力に蓄
熱することができる。その場合、空気吸込口8Aは空調
能力に応じケース7aの長手方向に拡口可能であるの
で、天井裏スペース53内の空気吸込口8A側と天井裏
吹出口19側の圧力バランスを均衡化させることができ
る。従って、天井51Aの天井吸込口58が開放してい
るにも拘らず、天井裏スペース53内の空調空気は天井
吸込口58から室内51へほとんど流出しない。無論、
躯体の蓄熱は室内空調運転時に利用できる。また、ひと
つの蓋板部26により複数の通風路を開閉できるので、
ダンパユニットをコンパクトに構成することができる。
更には、ガイド板部27により蓄熱運転時に室内側熱交
換器13からの空調空気を副通風路18へ円滑に案内し
て天井裏スペース53から吹き出させることができる。
形態3によるカセット型空気調和機を示す正面構成図、
図6は前記カセット型空気調和機を配備した天井を室内
から見上げた斜視図である。このカセット型空気調和機
1bでは、図5に示すように、ケース7とともに本体ケ
ーシング2bを成す化粧パネル3aの下面に、上向きに
陥入した長溝状の陥入部16が形成されている。この陥
入部16内には、蛍光灯などに代表される照明器25を
電気接続して保持する照明器装着台22が組み込まれて
いる。一般に天井51Aには、図6に示すように、照明
器25および照明器装着台22から成る照明装置21が
複数基取り付けられる。ここでは、いくつかの照明装置
21に替えて、前記のカセット型空気調和機1bを複数
の照明装置21,21,・・・の配列に合わせて配置し
てある。
れば、従来の装飾パネル3b(図8参照)のようなパネ
ル中央部分の吸込側通風路24を設ける必要がなく、空
気吹出口9の占める開口部分を化粧パネル3aに確保し
ておくだけでよい。そのうえ、従来のようなフィルタ3
0(図8参照)も配備されないので、装飾パネル3aの
中央部分を有効に利用できるのである。これにより、ケ
ーシング取付穴を別個に天井51Aに開設する必要がな
くなる。また、照明装置21の配列に合わせてカセット
型空気調和機1bを配置できるので、照明装置21の配
列に馴染んで見た目に不自然な配列とならず、天井51
Aの美観を保持するのに役立つ。
のカセット型空気調和機に照明器25を組み合わせた構
成を例示したが、本発明はそれに限らず、通風路切換ダ
ンパを有するカセット型空気調和機についても適用可能
である。無論、照明器としては、前記した蛍光灯に限ら
ず、白熱灯その他を用いても構わない。
ット型空気調和機によれば、室内の空気をいったん天井
裏スペースへ引き入れたのち、本体ケーシングの空気吸
込口から吸い込んで空気調和させ、その後室内へ吹き出
すようになっているので、室内空調運転に伴って天井裏
スペースの躯体に蓄熱することができる。そうして、次
の室内空調運転時も空気が天井裏スペースを流通するの
で、躯体に蓄えられている蓄熱を室内の空気調和に利用
できる。また、従来利用されてきた天井内埋込型の空気
調和機と比べ、カセット型空気調和機は天井内での設置
高さ寸法が小さくて済み低騒音である。当然ながら、本
発明のカセット型空気調和機は、躯体蓄熱空調システム
特有の、安価な深夜電力を利用できること、温湯蓄熱ユ
ニットや氷蓄熱ユニットが不要であり簡素で安価な構成
ですむこと、或いは、放熱ロスが少なく快適な空調運転
を行えることなどの効果を奏するのはいうまでもない。
出用の副通風路を天井裏スペースと連通させた状態で運
転するようにしてあるので、空調空気を天井裏スペース
内で循環させて躯体へ効率よく蓄熱することができる。
口は本体ケーシングにその長手方向に沿って開設される
ので、空調能力に応じて本体ケーシングが長手方向に延
ばされる場合でも、空気吸込口を本体ケーシングの長手
方向に拡張して開口面積を大きくすることができる。こ
れにより、躯体蓄熱時の天井裏スペースと室内との圧力
バランスを均衡化でき、天井に隙間があったり天井吸込
口が開放されたままであっても、天井裏スペースの空調
空気が無用に室内へ流出することを防止できる。
和機に用いられる本体ケーシングはその下部に空気吹出
口が設けられているだけなので、本体ケーシング下部の
残りの部分に照明器を組み込むことにより、当該部分を
有効に利用することができる。また、天井の規定の照明
器配置位置に当該カセット型空気調和機を設置できるの
で、これまでのように照明器配置位置と異なる位置にカ
セット型空気調和機を設置しなくても済み、天井美観の
確保や天井内配線の簡素化を図ることができる。
によれば、天井に天井吸込口を設けるとともに、カセッ
ト型空気調和機の空気吸込口を天井裏スペースに開口さ
せた構造にしてあるので、簡素な構成で安価な躯体蓄熱
を実現できる。
テムの全体を示す概略構成図である。
型空気調和機の一例を示す正面構成図である。
和機を示す正面構成図である。
運転の説明図である。
和機を示す正面構成図である。
を室内から見上げた斜視図である。
略構成図である。
略構成図である。
用いられるカセット型空気調和機を斜め下から見上げた
斜視図である。
機、1b カセット型空気調和機、2 本体ケーシン
グ、2a 本体ケーシング、2b 本体ケーシング、3
化粧パネル、3a 化粧パネル、4 ケーシング取付
穴、7 ケース、7a ケース、7A 側面、8A 空
気吸込口、9 空気吹出口、10 主通風路、12 送
風ファン、13 室内側熱交換器、15 主通風路開
口、16 陥入部、18 副通風路、19 天井裏吹出
口、20 分岐開口、25 照明器、26 蓋板部、2
8 吹出側切換ダンパ、50 多層階建築、51 室
内、51A 天井、52A 上階床スラブ、53 天井
裏スペース、58 天井吸込口、S 躯体蓄熱空調シス
テム。
Claims (5)
- 【請求項1】 多層階建築における或る階の天井と上階
床スラブとの間の天井裏スペース内で前記天井に設置さ
れる空気調和機であって、前記天井に開設されたケーシ
ング取付穴に装着される箱状の本体ケーシングを備えて
なり、前記本体ケーシングに、前記天井裏スペースに開
口する空気吸込口と、前記或る階の室内に開口する空気
吹出口と、前記空気吸込口と前記空気吹出口を連通する
主通風路とがそれぞれ設けられ、前記主通風路内に、前
記空気吹出口に向けて送風する送風ファンと、冷媒回路
の一部を構成する室内側熱交換器とが配備されているこ
とを特徴とするカセット型空気調和機。 - 【請求項2】 送風ファンよりも送風方向下流側の主通
風路に、天井裏スペースと連通する副通風路が分岐して
形成され、前記主通風路と前記副通風路のいずれかに通
風経路を切換える吹出側切換ダンパが本体ケーシングに
配備されるとともに、蓄熱運転時には、前記吹出側切換
ダンパの切換えにより前記副通風路を前記天井裏スペー
スと連通させた状態で運転するようにしたことを特徴と
する請求項第1項に記載のカセット型空気調和機。 - 【請求項3】 空気吸込口が、本体ケーシングの長手方
向に沿って当該本体ケーシングに開設されていることを
特徴とする請求項第1項または請求項第2項に記載のカ
セット型空気調和機。 - 【請求項4】 本体ケーシングの下部に、或る階の室内
を照らす照明器が組み込まれていることを特徴とする請
求項第1項ないし請求項第3項のいずれかに記載のカセ
ット型空気調和機。 - 【請求項5】 或る階の天井に当該階の室内と天井裏ス
ペースとを連通する天井吸込口を設け、請求項第1項な
いし請求項第4項のいずれかに記載のカセット型空気調
和機を当該階の天井のケーシング取付穴に装着するとと
もに、前記カセット型空気調和機を作動させ天井裏スペ
ースを空気調和して多層階建築の躯体に蓄熱するように
したことを特徴とする躯体蓄熱空調システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11012772A JP2000213766A (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | カセット型空気調和機および躯体蓄熱空調システム |
Applications Claiming Priority (1)
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JP11012772A JP2000213766A (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | カセット型空気調和機および躯体蓄熱空調システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2000213766A true JP2000213766A (ja) | 2000-08-02 |
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JP11012772A Pending JP2000213766A (ja) | 1999-01-21 | 1999-01-21 | カセット型空気調和機および躯体蓄熱空調システム |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2000213766A (ja) |
Cited By (6)
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