JP2006153446A - 空気調和機 - Google Patents

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Abstract

【課題】 正転、逆転切換方式の換気用送風機を不要としつつ、給気運転と排気運転とを交互に行ったり、単独で行ったりすることを可能とする給排気換気装置を備えた空気調和機を提供する。
【解決手段】 室内の空気を屋外へ排出する排気運転と屋外の空気を室内へ供給する給気運転とが行える給排気換気装置1を備えた空気調和機である。そして、給排気換気装置1は、ファン及びモータを有する換気用送風機2と、この換気用送風機2の運転を給気運転と排気運転とに切り換える給排気運転切換機構Xと、給気運転中では給気風路となり、排気運転中では排気風路となる共用の給排気ホース5とから構成されている。
【選択図】 図1

Description

本発明は、室内空気を屋外へ排出する排気運転と屋外空気を室内に供給する給気運転の換気が行える給排気換気装置を備えた空気調和機に関する。
一般にこの種の空気調和機は、室内の壁等に分離型空気調和機の室内機を配し、室内空気を室内機内部の循環用ファンにて室内機に吸い込み、その吸い込んだ室内空気を室内機内部の熱交換器により熱交換させ、この熱交換にて発生した冷気又は暖気を室内に供給し、室内を快適な温度環境に維持するものである。
しかし、室内機が設置された室内の冷房、暖房効果を良くするため、あまり室内の換気を行わないで空調されている。従って、室内機を設置した室が、長時間にわたって密閉的状態にあると、その室内の空気が汚れるため、ときどき室内を開放して、室内の空気を外に逃がし、外気を室内に取り入れる換気を行う必要がある。
このため、近年では、空気調和機に換気装置を備えたものが提案されている。例えば、室内機内の側部に、正転、逆転可能な渦流ファンを備えた換気用送風機を設け、この換気用送風機の渦流ファンの回転方向を正転又は逆転に切り換えて、室内空気の屋外への排気と、屋外空気の室内への給気とを交互に行えるようにした換気装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
また、ファンモータの左右両軸に、それぞれシロッコファンを設け、これら二つのシロッコファンのうち、一方のシロッコファンを排気用導風路内に収容し、他方のシロッコファンを給気用導風路に収容して成る換気ユニットを備え、この換気ユニットを室内機の近傍に設け、一方のシロッコファンの回転により室内空気を排気用導風路から屋外へ排気し、同時に他方のシロッコファンの回転により屋外空気を給気用導風路から室内へ取り入れて、換気を行うようした換気装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。
特開2000−193269号公報 特許第2629665号公報
しかしながら、上記した特許文献1に記載された換気装置では、渦流ファン、この渦流ファンを収容するケーシング、モータ及びモータ駆動回路などを含めて、構成が複雑な正転、逆転切換方式の換気用送風機を必要としていた。
また、特許文献2では、ファンモータの左右両軸にそれぞれシロッコファンを設け、これらファンモータ及び2つのシロッコファンを換気ユニット内に収容する構成である。そのため、換気ユニットが大きなものとなり、薄型化が困難であり、室内機の内部へ組込み難いものであるばかりでなく、給気運転と排気運転とを単独で行うことができないものである。
本発明は上記の問題に鑑みなされたもので、正転、逆転切換方式の換気用送風機を不要としつつ、給気運転と排気運転とを交互に行ったり、単独で行ったりすることを可能とする給排気換気装置を備えた空気調和機を提供することを目的としている。
請求項1に記載の本発明では、室内の空気を屋外へ排出する排気運転と屋外の空気を室内へ供給する給気運転とが行える給排気換気装置を備えた空気調和機において、前記給排気換気装置は、ファン及びモータを有する換気用送風機と、この換気用送風機の運転を給気運転と排気運転とに切り換える給排気運転切換機構と、給気運転中では給気風路となり、排気運転中では排気風路となる共用の給排気ホースとから構成されていることを特徴とする。
請求項2に記載の本発明では、請求項1に記載の空気調和装置において、前記給排気運転切換機構は、前記換気用送風機の空気の吹出・吸込方向を給気運転側と排気運転側とに切り換える吹出・吸込方向切換手段と、この吹出・吸込方向切換手段を駆動させる電動駆動手段とを備えたことを特徴とする。
請求項3に記載の本発明では、請求項1に記載の空気調和機において、前記換気用送風機及び給排気運転切換機構は互いに一体化された状態で、室内に設置される室内機の内部に組み込まれていることを特徴とする。
本発明によれば、構成の簡易な一方向回転の換気用送風機の使用を可能にしつつ、給排気運転切換機構の切り換えで、給気運転と排気運転とを交互に行ったり、又は単独で行ったり、複数形態の換気運転が行えると共に、一本の給排気ホースを給気運転時と排気運転時に共用でき、構造的に簡易で、かつ、給排気運転の切換も確実な給排気換気装置付の空気調和機を提供することができる。
正転、逆転切換方式の換気用送風機を不要としつつ、給気運転と排気運転とを交互に行ったり、単独で行ったりすることを可能とする給排気換気装置を備えた空気調和機を提供する目的を、室内の空気を屋外へ排出する排気運転と屋外の空気を室内へ供給する給気運転とが行える給排気換気装置を備えた空気調和機において、前記給排気換気装置は、ファン及びモータを有する換気用送風機と、この換気用送風機の運転を給気運転と排気運転とに切り換える給排気運転切換機構と、給気運転中では給気風路となり、排気運転中では排気風路となる共用の給排気ホースとから構成することで実現している。
図1、図2は、本発明の実施形態に係る給排気換気装置を空気調和機と関連させて設けた状態の斜視図であり、図1は、給排気換気装置の本体部を室内機の内部に配置させた場合を示し、図2は、給排気換気装置1の本体部を室内機の外部(屋外)に配置させた場合を示す。
先ず、給排気換気装置1について、図1および図2に加え、図3の分解斜視図および図4乃至図9の様々な給排気動作時の状態を示す構成斜視図に基づき説明する。
給排気換気装置1は、送風機(換気用送風機)2を有する第1円筒ケース3と、吹出、吸込方向を給気運転側と排気運転側とに切り換える第2円筒ケース4(吹出・吸込方向切換手段)及びこの第2円筒ケースを駆動させるモータ等の駆動手段(電動駆動手段)とから成る給排気運転切換機構Xと、給排気ホース5とを備えて構成され、前記第2円筒ケース4を回動させることにより、送風機2の吹出と吸込とを逆にし、屋外の空気を室内へ供給する給気運転による換気と、室内の空気を屋外へ排気する排気運転よる換気の双方が行える構造を基本とするものである。
詳しく説明すると、図3に示すように、前記給排気換気装置1は、それの本体部1Aである第1円筒ケース3が、略だるま型形状をした左右ケース1L、1Rを合体させることにより形成される。その合体した左右ケース1L、1Rの円筒ケース部6、6同士の間に、吸込と吹出の経路を給気運転側と排気運転側とに切り換える前記した第2円筒ケース4が回動自在に設けられている。
また、前記左右ケース1L、1Rの他方の円筒ケース部7、9にて前記送風機(換気用送風機)2を収容する第1円筒ケース3が形成されている。右ケース1Rの円筒ケース部7はファンケースを兼ねており、この中に送風機2のモータ及びシロッコファン(共に図示せず)が収納された構成である。
なお、ファンケースを兼ねた円筒ケース部7の片面側は、円形に開けられて吸込孔8となされると共に、この吸込孔8を、左ケース1Lに一体形成されている他方の円筒ケース部9が対応してカバーすることにより、その吸込孔8の前方に円形状の吸込空間が形成されるようになっている。
また、11はファンケースを兼ねた円筒ケース部7の側部に形成された矩形状の吹出開口である。前記左ケース1Lを右ケース1Rに合体させると、前記吹出開口11の横に前記送風機2の吸込孔8へと連通する風路が平行に形成されるようになっている。
さて、左右ケース1L、1Rの円筒ケース部6、6には、それぞれ対称的にコ字状の切欠孔12l、12rと、半円筒状の口部13l、13rとが形成され、これらコ字状の切欠孔12l、12rと半円筒状の口部13l、13rとは、左右ケース1L、1Rが合体したときにそれぞれ矩形状に開口する吐出口12(図5参照)と円筒状の給排気口13(図5参照)を形成する。
また、前記左ケース1Lには、さらにもう1つ、別の矩形状に開口された吸込口14がその半円筒状の口部13lの横に併設して形成されている。
ここで、前記吐出口12と吸込口14は、図1に示すように、給排気換気装置1が室内機40の内部前面に配された室内側設置の使用状態では、互いに室内に開口している。また、前記給排気口13には給排気ホース5が接続されており、この給排気ホース5は、室内機40の外、すなわち屋外へ導出配管されている。
よって、前記吸込口14は室内空気の取入口として作用し、取り入れられた室内空気は給排気ホース5により外部へ排気される。一方、吐出口12は給排気ホース5を介して取り入れられた室外空気(屋外空気)の室内への放出口となる。
一方、図2に示すように、前記給排気換気装置1が室内機40の外部に配された室外側(屋外側)設置の使用状態では、前記吐出口12と吸込口14は屋外に開口している。従って、前記吐出口12は室内空気の排気口として作用し、吸込口14は室外空気(屋外空気)の取入口として作用する。この場合も、給排気口13には給排気ホース5が接続され、室内機40内部の前面、すなわち室内へと導入配管されている。
なお、前記給排気ホース5の室内側先端は、ラッパ状の給排気口部50に形成され、熱交換器42の前面近傍に臨ませている。
次に、吸込と吹出の経路を給気運転側と排気運転側とに切り換える吹出・吸込方向切換手段としての第2円筒ケース4の構造について説明する。
第2円筒ケース4は、その中心部に設けた回動軸15が、前記左右ケース1L、1Rの円筒ケース部6、6に設けた軸孔16,16に嵌まって回転自在に取り付けられている。なお、第2円筒ケース4は、図示しないが、モータ等の駆動手段(電動駆動手段)にて駆動回転されるように構成されている。即ち、モータ等の駆動手段と、吹出・吸込方向切換手段としての第2円筒ケース4とで、前記送風機(換気用送風機)2の運転を給気運転と排気運転とに切り換える給排気運転切換機構Xを構成している。
また、前記第2円筒ケース4は、円形の外周胴17と、その内部にケース幅dの1/2程の高さで存在するように設けられた略半円形状の半円形体18より成っている。この半円形体18は、図6に示すように、内部(裏側)が空洞10に形成されており、この空洞10は空気の通風路として機能する。
ここで、前記半円形体18の周面部(第2円筒ケース4の外周胴と同一)には、第1開口部21と第2開口部22とが対向形成され、それぞれ空気を出入させるように外部と連通している。
また、前記円形の外周胴17には、半円形体18と向き合う格好で第3の開口部23が形成されている。この第3開口部13は、前記第1、2の各開口部21、22と同周面位置に形成され、やはり空気を出入させるよう外部と連通している。
さらに、第2円筒ケース4は、それの外周胴17において、図7に示すように、前記第1開口部21と前記第2開口部22とにそれぞれ対応する横部分箇所が部分的に切り欠かれて、第1空気通過口24と第2空気通過口25がそれぞれ形成されており、これら第1空気通過口24と第2空気通過口25にて外部と連通される。
従って、左右ケース1L、1Rの円筒ケース部6、6に設けた吐出口12と、給排気口13と、送風機2側の前記吹出開口11と、第2円筒ケース4に設けられた第1乃至第3の開口部21,22,23とは、同一周面上にあって一致している。このため、前記第2円筒ケース4が回動すると、その第1開口部21、第2開口部22、第3開口部23は、選択的に吐出口12と給排気口13と吹出開口11に合うようになる。
すなわち、前記第2円筒ケース4は、図4、図5、図6に示すように、第1開口部21が給排気口13に合い、第2開口部22が吹出開口11に合い、また、第3開口部23が円筒ケース部6、6の外面部分6Zで閉塞された状態(第1回動時)と、図7、図8、図9に示すように、第3開口部23が給排気口13に合い、第1開口部21が吹出開口11に合い、第2開口部22が吐出口12に合うという全ての開口同士が合う状態(第2回動時)との、2つの状態となるものである。
一方、左ケース1Lの円筒ケース部6に設けた吸込口14と、第2円筒ケース4に設けた第1空気通過口24とが、同一周面上にあって一致している。このため、前記第2円筒ケース4が上述した2通りの回動状態になるとき、図5に示すように、第1空気通過口24が吸込口14に合って連通する状況(第1回動時)と、図8に示すように、第1空気通過口24が吸込口14からずれて、第2円筒ケース4の周面で閉塞される状況(第2回動時)とになる。
すなわち、図4、5等に示すように、吸込口14が第1空気通過口24と合う状態(第1回動時)と、図8に示すように、吸込口14が第2円筒ケース4の外周胴17の周面部分17Z(第3開口部23の側辺部分)にて閉塞されるような状態(第2回動時)との2つの状態となる。
次に、以上の構成において、第2円筒ケース4の回動により、送風機2の吹出と吸込との風路とが切り換わり、そして送風機2にて給排気運転を行い、換気させる動作を説明する。なお、給排気換気装置1は、図1に示す室内側設置状態とする。
(1) 室内の空気を屋外へ排出させる排気運転の場合。
第2円筒ケース4は、図4の状態に回転される(第1回動状態)。このとき、第2円筒ケース4の第1空気通過口24が本体1Aの吸込口14と一致し、室内空気を取り入れ可能としている。また、第2空気通過口25が前記送風機2の吸込孔8への連絡風路と連通状態にあり、第2円筒ケース3の第1開口部21は本体1Aの給排気口13に合い、第2開口部22は送風機2の吹出開口11に合っている。
よって、送風機2が運転動作を開始すると、矢印に示すように、室内空気が吸込口14から取り込まれ→第1空気通過口24→第2空気通過口25→吸込孔8→吹出開口11→第2開口部22→半円形体18の空洞10→第1開口部21→給排気口13へと流れ、そして給排気ホース5を通り屋外へと排気される。これにより、汚染した室内空気が屋外へ排出されて、排気運転による換気が行われる。この排気運転中では、前記給排気ホース5は、排気風路となるものである。
なお、吐出口12は第2円筒ケース4の周面部分17Yで閉塞されているので、この場所から室内空気が入り込むことはなく、吸込口14のみから室内空気は入る。また第3開口部23は本体の外面部分6Zで閉塞されているので、吸込口14より第2円筒ケース4内に流入した室内空気が途中で漏出することもない。
(2) 屋外の空気を室内へ供給する給気運転の場合。
第2円筒ケース4は、図7の状態に回転される(第2回動状態)。このとき第2円筒ケース4の第3開口部23が本体の給排気口13と一致し、屋外の空気を取り入れ可能としている。また、第1空気通過口24が送風機2の吸込孔8への連絡風路と連通状態にあり、第2円筒ケース3の第2開口部22は本体の吐出口12に合い、第1開口部21は送風機2の吹出開口11に合っている。
よって、送風機2が動作すると、室外(屋外)空気が給排気ホース5の先端口から取り込まれ、矢印に示すように、給排気口13→第3開口部23→第1空気通過口24→吸込孔8→第1開口部21→空洞10→第2開口部22→吐出口12へと流れ、吐出口12から室内へと吹き出して供給される。これにより、新鮮な外気が室内に供給されて、給気運転による換気が行なわれる。この給気運転中では、前記給排気ホース5は、給気風路となるものである。
なお、本体部1Aの吸込口14は第2円筒ケースの周面部分17Zで閉塞されているので、この場所から室外空気が入り込むことはなく、給排気口13のみから室外空気は入る。また第2空気通過口25は本体(第1円筒ケース)の外面部分で閉塞されているので(図8参照)、給排気口13から第2円筒ケース4内に流入した室外空気が途中で漏出することもない。
このようにして、室内空気の排気風路と室外空気の給気風路とが回転する第2円筒ケース4にて切り換わり形成されて、室内と屋外との間で、空気の給気、排気が一つの送風機2にて行われ、換気がなされる。
給排気換気装置1を図2に示す状態の室外側設置状態としたときは、図4で矢印のように流れるのは室外空気であって、この場合は外気が室内に給気されて、換気される。
また図7の状態で矢印のように流れるのは室内空気であって、この場合は室内空気が室外に排気されて、排気による換気が行なわれる。
また、室内機40は周知の構造のもので、吸い込みパネル41を有した前部ケース43と背面側の後ろケース44から成るケース45を有し、該ケース45の下端部には吹出口(図示せず)が設けられると共に、このケース45内に室内の空気を加熱/冷却する熱交換器42が配されている。
前記熱交換器42は、それのフィンと直交するように蛇行して配設された冷媒配管内を冷媒が通過することにより、冷房/除湿運転時に冷却器として機能し、暖房運転時には加熱器として機能するものである。
また、ケース45の内部には前記熱交換器42で取り囲まれるように送風ファン(クロスフローファン)48が設けられ、この送風ファン48により室内の空気が吸い込みパネル41の空気吸込み部から吸い込まれ、前記熱交換器42で冷却/加熱されて冷風/温風となり、その冷風/温風が吹出口から再び室内に吹き出されて循環するものである。
そして室内機40は、その他に、熱交換器42の下端部に設けられて滴下するドレン水を溜め排出するためのドレンパンや、熱交換器42と吸い込みパネル41との間に配されるエアフィルター、また吹出口に設けられて吹出方向を変更させる風向器(図示せず)などの構成部品を有している。さらに、室外機(図示せず)の圧縮機の運転信号の送信や送風ファンのファンモータの駆動制御等を行うための電装部47等がケース45の片側部に区画して内蔵されている。
本実施例の空気調和機では、室内の空気を屋外へ排出する排気運転と屋外の空気を室内へ供給する給気運転とが行える給排気換気装置1を備え、この給排気換気装置1は、ファン及びモータを有する送風機2と、この送風機2の空気の吹出・吸込方向を給気運転側と排気運転側とに切り換える第2円筒ケース4及びこの第2円筒ケース4を駆動させるモータ等の駆動手段(図示せず)から成る給排気運転切換機構Xと、給気運転中では給気風路となり、排気運転中では排気風路となる共用の給排気ホース5とから構成されているので、正転、逆転切換方式の換気用の送風機が不要であって、構成の簡易な一方向回転の送風機の使用が可能であるのはもちろんのこと、前記モータ等の駆動手段で第2円筒ケース4を駆動させて送風機2の空気の吹出・吸込方向を給気運転側と排気運転側とに切り換えることにより、給排気換気装置1が給気運転と排気運転とを交互に行ったり、又は単独で行ったり、複数形態の換気運転が実行可能である。しかも、一本の給排気ホース5を給気運転時と排気運転時に共用できる。
また、前記送風機2及び給排気運転切換機構Xは互いに横並び並設された状態で一体化されているので、薄型化が可能であり、さらに、室内機40の内部前面に組み込むことにより、屋外への設置に比べて雨水の影響を受け難い。
本発明の給排気換気装置の本体部を装備した室内機の要部を破断して示した外観斜視図である。 同じく給排気換気装置の本体部を室内機の外側に装備させた場合の外観斜視図である。 同じく給排気換気装置の本体部の構成要素分解斜視図である。 同じく送風機によって吸込口から給排気口へと空気が流れる風路に切り換わった状態を示す給排気換気装置の本体部の構造斜視図である。 図4において、送風機のファンカバー部を排除した状態の給排気換気装置の本体部の構造斜視図である。 図4における給排気換気装置の本体部を裏面側から見た構造斜視図である。 同じく送風機によって給排気口から吐出口へと空気が流れる風路に切り換わった状態を示す給排気換気装置の本体部の構造斜視図である。 図7において、送風機のファンカバー部を排除した状態の給排気換気装置の本体部の構造斜視図である。 図7における給排気換気装置の本体部を裏面側から見た構造斜視図である。
符号の説明
1 給排気換気装置
1A 本体部
2 送風機(換気用送風機)
3 第1円筒ケース
4 第2円筒ケース(吹出・吸込方向切換手段)
5 給排気ホース
12 吐出口
13 給排気口
14 吸込口
15 回転軸
18 半円形体
21 第1開口部
22 第2開口部
23 第3開口部
24 第1空気通過口
25 第2空気通過口
40 室内機
X 給排気運転切換機構

Claims (3)

  1. 室内の空気を屋外へ排出する排気運転と屋外の空気を室内へ供給する給気運転とが行える給排気換気装置を備えた空気調和機において、
    前記給排気換気装置は、ファン及びモータを有する換気用送風機と、この換気用送風機の運転を給気運転と排気運転とに切り換える給排気運転切換機構と、給気運転中では給気風路となり、排気運転中では排気風路となる共用の給排気ホースとから構成されていることを特徴とする空気調和機。
  2. 前記給排気運転切換機構は、前記換気用送風機の空気の吹出・吸込方向を給気運転側と排気運転側とに切り換える吹出・吸込方向切換手段と、この吹出・吸込方向切換手段を駆動させる電動駆動手段とを備えたことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記換気用送風機及び給排気運転切換機構は互いに一体化された状態で、室内に設置される室内機の内部に組み込まれていることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
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