JP2010091260A - 空気調和機 - Google Patents

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Tetsuya Yamashita
哲也 山下
Koji Sato
公二 佐藤
Masaharu Kamiyama
正治 上山
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Abstract

【課題】断熱材や中空構造を用いることなしに、簡単な構成でかつ低コストで水平フラップの露付き防止ができる空気調和機を提供する。
【解決手段】ケーシング10の吹出口20に回動自在に支持され、吹出口20をほぼ覆うことが可能な翼長を有する第1水平フラップ21と、ケーシング10の吹出口20かつ第1水平フラップ21の下側近傍に回動自在に支持され、少なくとも一部が第1水平フラップ21に重なる第2水平フラップ22とを備える。上記第1水平フラップ21の翼面に対して第2水平フラップ22の翼面が略平行な運転状態において、第1水平フラップ21と第2水平フラップ22との間を通る気流を、第2水平フラップ22が第1水平フラップ21の下側翼面に沿うように案内する。
【選択図】図4

Description

この発明は、空気調和機に関する。
従来、空気調和機としては、断熱材を水平フラップの翼面に張って露付きを防ぐものがある(例えば、特開2002−31400号公報(特許文献1)参照)。
しかしながら、上記空気調和機では、断熱材に埃が付着したりカビが発生したりするという問題や、本体色毎に断熱材を別に用意したり断熱材を貼り付ける工数が増えたりするためにコストが高くなるという問題がある。また、断熱材を用いる代わりに、水平フラップを中空構造にすることも考えられるが、構造が複雑になって製造コストが高くなる。
特開2002−31400号公報
そこで、この発明の課題は、断熱材や中空構造を用いることなしに、簡単な構成でかつ低コストで水平フラップの露付き防止ができる空気調和機を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の空気調和機は、
吸込口と吹出口が設けられたケーシングと、
上記ケーシング内に配置された熱交換器と、
上記ケーシング内の上記熱交換器の風下側に配置され、上記吸込口から上記熱交換器を介して吸い込んだ空気を上記吹出口から吹き出す送風ファンと、
上記ケーシングの上記吹出口に回動自在に支持され、上記吹出口をほぼ覆うことが可能な翼長を有する第1水平フラップと、
上記ケーシングの上記吹出口かつ上記第1水平フラップの下側近傍に回動自在に支持され、少なくとも一部が上記第1水平フラップに重なる第2水平フラップと
を備え、
上記第1水平フラップの翼面に対して上記第2水平フラップの翼面が略平行な運転状態において、上記第1水平フラップと上記第2水平フラップとの間を通る気流を、上記第2水平フラップが上記第1水平フラップの下側翼面に沿うように案内することを特徴とする。
ここで、「翼長」とは、風の流れ方向の翼の距離である。
上記構成の空気調和機によれば、送風ファンを停止して第1水平フラップと第2水平フラップにより吹出口を塞いだ状態ではなく、第1水平フラップの翼面に対して第2水平フラップの翼面が略平行な運転状態において、第1水平フラップと第2水平フラップとの間を通る気流を、第2水平フラップが第1水平フラップの下側翼面に沿うように案内することによって、冷房運転時に第1水平フラップの結露を防止できる。したがって、断熱材や中空構造を用いることなしに、簡単な構成で水平フラップの露付き防止ができ、コストを低減できる。
また、一実施形態の空気調和機では、上記吹出口の下縁と上記第2水平フラップとの間に風通路が設けられている。
上記実施形態によれば、吹出口の下縁と第2水平フラップとの間に風通路を設けることによって、冷房運転時に第2水平フラップの下側翼面に上記風通路から吹き出した冷風が流れるので、第2水平フラップの下側翼面の結露を防止することができる。
また、一実施形態の空気調和機では、上記第1水平フラップを回動自在に支持する支点の位置と、上記第2水平フラップを回動自在に支持する支点の位置とが互いに近接している。
上記実施形態によれば、第1水平フラップを回動自在に支持する支点の位置と、第2水平フラップを回動自在に支持する支点の位置とが互いに近接していることによって、第1水平フラップと第2水平フラップとの間を通る気流を、第1水平フラップの下側翼面に沿うように案内することが容易にできる。
ここで、第1水平フラップを回動自在に支持する支点の位置と、第2水平フラップを回動自在に支持する支点の位置とが互いに近接しているとは、第1水平フラップと第2水平フラップとの間を通る気流を、第2水平フラップが第1水平フラップの下側翼面に沿うように案内できる程度の距離をあけていることをいう。
また、一実施形態の空気調和機では、
上記吹出口の略中央に設けられた1つの支持アームを備え、
上記第1水平フラップの略中央に設けられた中央軸部または中央軸受部を支持する支点と、上記第2水平フラップの略中央に設けられた中央軸部または中央軸受部を支持する支点とが、上記吹出口の1つの支持アームに上記吹出口の略縦方向に間隔をあけて設けられ、
上記第1水平フラップに上記支持アームが干渉しないように、上記第1水平フラップの上記中央軸部近傍または上記中央軸受部近傍に切り欠き部を設けた。
ここで、吹出口の縦方向とは、例えば横長の長方形状の吹出口において、吹出口の開口の上下の辺間の垂直平面に沿った方向であり、また、吹出口の横方向とは、吹出口の開口の左右の辺間の水平面に沿った方向である。
上記実施形態によれば、吹出口の略中央に設けられた1つの支持アームに、第1水平フラップ,第2水平フラップの中央軸部(または中央軸受部)を支持する支点が、吹出口の略縦方向に間隔をあけて設けられた構成において、第1水平フラップの中央軸部(または中央軸受部)近傍に切り欠き部を設けて、第1水平フラップに支持アームが干渉しないようにすることによって、第1水平フラップの回動範囲を大きくすることができる。
また、一実施形態の空気調和機では、上記送風ファンを停止した状態で上記第1水平フラップと上記第2水平フラップにより上記吹出口を塞ぐとき、上記第1水平フラップの上記切り欠き部を上記第2水平フラップにより覆う。
上記実施形態によれば、送風ファンを停止した状態で第1水平フラップと第2水平フラップにより吹出口を塞ぐとき、第1水平フラップの切り欠き部を第2水平フラップにより覆うことによって、運転停止時の美観を損なうことがなく、切り欠き部からの埃などの侵入を防ぐことができる。
また、一実施形態の空気調和機では、上記ケーシングの上記吹出口かつ上記第1水平フラップに対して上記第2水平フラップと反対側に回動自在に支持された第3水平フラップを備えた。
上記実施形態によれば、ケーシングの吹出口かつ第1水平フラップに対して上記第2水平フラップと反対側に回動自在に支持された第3水平フラップを備えることによって、暖房運転時に送風ファンから吹出口までの吹出通路の上側を流れる空気流を下方に向けることができ、吹出口からの暖かい空気が上方に流れることがなく、足元に効果的に温風を吹き出すことができる。
また、一実施形態の空気調和機では、冷房運転時、上記第2水平フラップにより上記第1水平フラップの下側翼面に沿って吹き出し空気を案内して、上記第1水平フラップの下側翼面の先端まで吹き出し空気が沿うように流れる。
上記実施形態によれば、冷房運転時、第2水平フラップにより第1水平フラップの下側翼面に沿って吹き出し空気を案内して、第1水平フラップの下側翼面の先端まで吹き出し空気が沿うように流れることによって、冷房運転時に第1水平フラップの下側翼面全体に対して結露を防止できる。
また、一実施形態の空気調和機では、上記第1水平フラップの少なくとも下側翼面に凹凸を設けた。
上記実施形態によれば、第1水平フラップの少なくとも下側翼面に凹凸を設けることによって、第1水平フラップの下側翼面に例え結露が生じても、凹凸により結露水を保持できる。
また、一実施形態の空気調和機では、上記第2水平フラップの少なくとも下側翼面に凹凸を設けた。
上記実施形態によれば、第2水平フラップの少なくとも下側翼面に凹凸を設けることによって、第2水平フラップの下側翼面に例え結露が生じても、凹凸により結露水を保持できる。
また、一実施形態の空気調和機では、上記第1水平フラップまたは上記第2水平フラップのうちの少なくとも上記第1水平フラップの下側翼面に凹凸を設けて、上記下側翼面の風下側ほど上記凹凸の凹みが小さくなる。
上記実施形態によれば、第1水平フラップまたは第2水平フラップのうちの少なくとも第1水平フラップの下側翼面に凹凸を設けて、下側翼面の風下側ほど凹凸の凹みを小さくすることによって、風速が遅くなる風下側の凹んだ表面にも冷気が確実に届くようにすることができる。これに対して、水平フラップの下側翼面の風下側ほど風速が遅くなって、凹凸の凹みが大きいと凹みに冷気が届きにくい。
また、一実施形態の空気調和機では、上記第2水平フラップの翼長を上記第1水平フラップの翼長よりも短くしている。
上記実施形態によれば、第2水平フラップの翼長を第1水平フラップの翼長よりも短くすることによって、第2水平フラップの下側翼面の結露を抑制しつつ、第1水平フラップと第2水平フラップとの間を通過する気流を、第2水平フラップが第1水平フラップの下側裏面に沿うように案内して結露を効果的に防止することができる。なお、第1水平フラップの翼長に対する第2水平フラップの翼長の比を1/2以下にするのが好ましく、第2水平フラップの翼長は短いほどよいが、第2水平フラップの翼長が短すぎると第1水平フラップの下側裏面に沿うように案内できなくなる。逆に、第2水平フラップの翼長が長すぎると第2水平フラップに結露が発生する。
以上より明らかなように、この発明の空気調和機によれば、断熱材や中空構造を用いることなしに、簡単な構成でかつ低コストで水平フラップの露付き防止ができる空気調和機を実現することができる。
図1はこの発明の実施の一形態の空気調和機の斜め下方から見た斜視図である。 図2は図1よりもさらに斜め下方から見た上記空気調和機の斜視図である。 図3は上記空気調和機の正面図である。 図4は図3のIV−IV線から見た上記空気調和機の断面図である。 図5は上記空気調和機の第1〜第3水平フラップの分解斜視図である。 図6は上記空気調和機の第1水平フラップの正面図である。 図7は図6のVII−VII線から見た断面図である。 図8は上記空気調和機の第2水平フラップの正面図である。 図9は図8のIX−IX線から見た断面図である。 図10は上記空気調和機の運転停止状態(吹出口を閉じた状態)の正面図である。 図11は図10のXI−XI線から見た断面図である。 図12は上記空気調和機の冷房運転時の正面図である。 図13は図12のXIII−XIII線から見た断面図である。 図14は上記空気調和機の暖房運転時の第3水平フラップを下げた状態の正面図である。 図15は上記空気調和機の暖房運転時の第3水平フラップを上げた状態の正面図である。 図16は上記空気調和機の第1水平フラップを取り外した状態を斜め下方から見た斜視図である。 図17は図16に示す上記空気調和機の要部の拡大図である。 図18は上記空気調和機の第1〜第3水平フラップを取り外した状態を示す断面図である。 図19は上記空気調和機の冷房運転時の吹き出し空気流の温度分布についてのシミュレーション結果を示す図である。 図20は図19と同じ条件における風速風向分布についてのシミュレーション結果を示す図である。 図21は上記空気調和機の暖房運転時の吹き出し空気流の温度分布についてのシミュレーション結果を示す図である。 図22は図21と同じ条件における風速風向分布についてのシミュレーション結果を示す図である。 図23は図21よりもさらに吹出方向を下方に向けたときの暖房運転時の吹き出し空気流の温度分布についてのシミュレーション結果を示す図である。 図24は図23と同じ条件における風速風向分布についてのシミュレーション結果を示す図である。 図25は比較例のための2枚の水平フラップを備えた空気調和機の冷房運転時の吹き出し空気流の温度分布についてのシミュレーション結果を示す図である。 図26は図25と同じ条件における風速風向分布についてのシミュレーション結果を示す図である。 図27は上記空気調和機の暖房運転時の吹き出し空気流の温度分布についてのシミュレーション結果を示す図である。 図28は図27と同じ条件における風速風向分布についてのシミュレーション結果を示す図である。
以下、この発明の空気調和機を図示の実施の形態により詳細に説明する。
図1はこの発明の実施の一形態の空気調和機の斜め下方から見た斜視図を示しており、図2は図1よりもさらに斜め下方から見た上記空気調和機の斜視図を示している。この空気調和機は、室内の壁面に取り付けられる壁掛け型であるが、他の形態の空気調和機でもよい。
上記空気調和機は、図1,図2に示すように、底フレーム11の前面側に取り外し自在に取り付けられた前面グリル12と、上記前面グリル12の前面側に取り外し自在に取り付けられた前面パネル13とを備えている。上記底フレーム11と前面グリル12と前面パネル13でケーシング10を構成している。
上記ケーシング10の下側前方に設けられた横長の長方形状の吹出口20に、吹出口20をほぼ覆うことが可能な翼長を有する第1水平フラップ21を回動自在に支持している。また、上記ケーシング10の吹出口20かつ第1水平フラップ21の下側に、第1水平フラップ21よりも翼長が短くかつ少なくとも一部が第1水平フラップ21に重なる第2水平フラップ22を回動自在に支持している。さらに、送風ファン32(図4に示す)から吹出口20までの吹出通路33の上側に、気流安定化部材の一例として第3水平フラップ23を回動自在に支持している。ここで、「翼長」とは、風の流れ方向の翼の距離である。
この実施形態では、第2水平フラップ22の翼長を第1水平フラップ21の翼長の略4/10としているが、第1水平フラップと第2水平フラップとの間を通過する気流を第2水平フラップが第1水平フラップの下側裏面に沿うように案内して結露を防止するには、第1水平フラップの翼長に対する第2水平フラップの翼長の比を1/2以下にするのが好ましく、第2水平フラップの翼長は短いほどよい。しかしながら、第2水平フラップの翼長を短くしすぎると、第1水平フラップの下側裏面に沿うように案内できなくなる。逆に、第2水平フラップの翼長が長すぎると、第2水平フラップに結露が発生する。
図1,図2では、上記第1〜第3水平フラップ21〜23をすべて下方に回動させて、吹き出し気流を下方に向けた暖房運転時の状態を示している。
また、図3は上記空気調和機の正面図を示し、図4は図3のIV−IV線から見た断面図を示している。図3では、第1〜第3水平フラップ21〜23のうちの第1水平フラップ21,第3水平フラップ23が見え、第2水平フラップ22は第1水平フラップ21に隠れて見えない。
図4に示すように、ケーシング10内かつ底フレーム11の前面側に、断面くの字形状の室内熱交換器31を配置すると共に、上記室内熱交換器31の下側に送風ファン32を配置している。上記送風ファン32は、回転軸が水平方向になるように配置されたクロスフローファンである。上記送風ファン32から吹出口20までの間に吹出通路33が形成されている。
また、上記ケーシング10の吹出口20の略中央に設けられた1つの支持アーム24により、第1水平フラップ21と第2水平フラップ22とを回転自在に支持している。上記吹出口20の下縁と第2水平フラップ22との間に風通路34を設けている。また、吹出口20かつ第1水平フラップ21の上側に第3水平フラップ23を回転自在に支持している。上記第1水平フラップ21と第2水平フラップ22と第3水平フラップ23を上下方向に回動することにより吹き出し空気の風向を上下に制御する。
さらに、上記ケーシング10の吹出口20に、複数の垂直フラップ25を左右方向に所定の間隔をあけて配列している。上記複数の垂直フラップ25が駆動アーム(図示せず)を介して連結され、駆動アームのスライド移動に応じて複数の垂直フラップ25が左右方向に回動することにより、吹き出し空気の風向を左右に制御する。
上記空気調和機において、送風ファン32をファンモータ(図示せず)により駆動すると、前面グリル12の上面側の吸込口12aと前面パネル13の上端側の吸込口13aを介して室内の空気を吸い込む。そうして、吸い込まれた室内空気は、室内熱交換器31を通過して熱交換された後、送風ファン32により吹出通路33を経て吹出口20から室内に吹き出す。
図5は上記空気調和機の第1〜第3水平フラップ21〜23の分解斜視図を示している。
図6は上記空気調和機の第1水平フラップ21の正面図を示している。図6に示すように、第1水平フラップ21は、正面視にて水平方向が長い長方形状をしている。図6において、第1水平フラップ21の下側の辺が風上側の翼端であり、上側の辺が風下側の翼端である。上記第1水平フラップ21の回動中心は、風上側が翼端(図6の下側)よりも上側かつその翼端と略平行に設定されている。上記第1水平フラップ21は、その回動中心に沿って、略中央に設けられた中央軸部41と、左側に設けられた左軸部42と、右側に設けられた右側軸受部43とを備えている。また、上記第1水平フラップ21の中央軸部41よりも左側に、風上側が開口する略矩形の支持アーム干渉防止用切り欠き部21aが設けられている。上記第1水平フラップ21の中央軸部41よりも右側に、支持アーム干渉防止用切り欠き部21aよりも小さくかつ支持アーム干渉防止用切り欠き部21aと連続する略矩形の第2水平フラップ干渉防止用切り欠き部21bが設けられている。上記第1水平フラップ21の左軸部42近傍に略矩形の第2水平フラップ干渉防止用切り欠き部21cが設けられ、第1水平フラップ21の右側軸受部43近傍に略矩形の第2水平フラップ干渉防止用切り欠き部21dが設けられている。
また、図7は図6のVII−VII線から見た第1水平フラップ21の断面図である。この第1水平フラップ21は、図7に示すように、第1水平フラップ21の中央軸部41,左軸部42,右側軸受部43(図7では41のみを示す)を含む風上側の翼部分21Aと、上記風上側の翼部分21Aからやや上方に屈曲した風下側の翼部分21Bとを有している。上記風下側の翼部分21Bの下側翼面に、第1水平フラップ21の長手方向に沿って凹凸の一例としての断面V字形状の複数の溝44を形成している。上記複数の溝44は、翼部分21Bの風上側から風下側に向かって断面V字形状の深さが浅くなっている。一方、上記風下側の翼部分21Bの上側翼面および風上側の翼部分21Aの上側翼面に、第1水平フラップ21の長手方向に沿って凹凸の一例としての断面矩形状の複数の溝45を形成している。また、上記第1水平フラップ21の翼部分21Aの上側に立設されたアーム40に中央軸部41を設けている。
上記第1水平フラップ21は、吹出口20(図4に示す)に取り付けるとき、まず、第1水平フラップ21を撓ませながら、右側軸受部43(図5に示す)に吹出口20の右側面に設けられた駆動軸(図示せず)を挿入し、さらに、左軸部42(図5に示す)を吹出口20の左側壁に設けられた軸受部(図示せず)に挿入する。そして、中央軸部41を支持アーム24(図4に示す)の軸受用穴71(図17に示す)に挿入して、第1水平フラップ21の取り付けが完了する。
上記第1水平フラップ21は、吹出口20の右側面に設けられた駆動軸(図示せず)が回転することにより、上下方向に回動する。
図8は上記空気調和機の第2水平フラップ22の正面図を示している。
図8に示すように、第2水平フラップ22は、正面視にて水平方向が長い長方形状をしている。図8において、第2水平フラップ22の下側の辺が風上側の翼端であり、上側の辺が風下側の翼端である。上記第2水平フラップ22の回動中心は、風上側が翼端(図8の下側)よりも上側かつその翼端に沿った直線と略平行に設定されている。上記第2水平フラップ22の回動中心は、風上側が翼端(図8の下側)近傍かつその翼端に沿った直線と略平行に設定されている。上記第2水平フラップ22は、その回動中心に沿って、略中央に設けられた中央軸部51と、左側に設けられた左軸部52と、右側に設けられた右側軸受部53とを備えている。
また、図9は図8のIX−IX線から見た第2水平フラップ22の断面図である。この第2水平フラップ22は、図9に示すように、下側翼面に第2水平フラップ22の長手方向に沿って凹凸の一例としての断面V字形状の複数の溝54を形成している。一方、上記第2水平フラップ22の上側翼面に、第2水平フラップ22の長手方向に沿って凹凸の一例としての断面矩形状の複数の溝55を形成している。また、上記第2水平フラップ22の上側に立設されたアーム50に中央軸部51を設けている。
上記第2水平フラップ22は、吹出口20(図4に示す)に取り付けるとき、まず、右側軸受部53に吹出口20の右側面に設けられた駆動軸(図示せず)を挿入して、左軸部52を吹出口20の左側壁に設けられた軸受部(図示せず)に挿入し、そして、第2水平フラップ22を撓ませながら、中央軸部51を支持アーム24(図4に示す)の軸受用穴72(図17に示す)に挿入して、第2水平フラップ22の取り付けが完了する。
上記第2水平フラップ22は、吹出口20の右側面に設けられた駆動軸(図示せず)が回転することにより、上下方向に回動する。
また、図5に示すように、第3水平フラップ23は、その回動中心に沿って、略中央に設けられた中央軸部61と、左側に設けられた左軸部62と、右側に設けられた右側軸受部63とを備えている。
上記第3水平フラップ23は、吹出口20(図4に示す)に取り付けるとき、まず、右側軸受部63に吹出口20の右側面に設けられた駆動軸(図示せず)を挿入して、左軸部62を吹出口20の左側壁に設けられた軸受部(図示せず)に挿入し、そして、第3水平フラップ23を撓ませながら、中央軸部61を吹出口20の上側壁に設けられた軸受部(図示せず)に挿入して、第3水平フラップ23の取り付けが完了する。
上記第3水平フラップ23は、吹出口20の右側面に設けられた駆動軸(図示せず)が回転することにより、上下方向に回動する。
図10は上記空気調和機の運転停止状態(吹出口20を閉じた状態)の正面図を示しており、図11は図10のXI−XI線から見た断面図を示している。
図10,図11に示すように、第1水平フラップ21は、吹出口20をほぼ覆うことが可能な翼長を有し、第2水平フラップ22は、第1水平フラップ21よりも翼長が短い。そして、送風ファン32を停止して第1水平フラップ21と第2水平フラップ22で吹出口20を塞いだ状態で第2水平フラップ22は、風上側の一部を除いて第1水平フラップ21に重なっている。この第2水平フラップ22は、第1水平フラップ21の風上側の翼部分21A(図7に示す)と重なり、第2水平フラップ22の下側翼面と風下側の翼部分21B(図7に示す)の下側翼面が段差なく連なるようになっている。
また、図10,図11において、第3水平フラップ23は、吹出通路33の上側の壁面に上側翼面がほぼ接する状態となっている。
このとき、吹出通路33の上側の壁面にある突起35を、第3水平フラップ23の突起35に対応する位置に設けられた凹部23aにより覆っている。
図12は上記空気調和機の冷房運転時の正面図を示しており、図13は図12のXIII−XIII線から見た断面図を示している。
図12,図13に示すように、冷房運転時は、第1水平フラップ21と第2水平フラップ22を略水平になるように回動させて、第1水平フラップ21の翼面に対して第2水平フラップ22の翼面が略平行になるようにしている。このとき、第2水平フラップ22の風上側の一部を除いて第1水平フラップ21に間隔をあけて重なるようにしている。上記空気調和機では、第1水平フラップ21と第2水平フラップ22により、送風ファン32からの冷風を吹出通路33を介して吹出口20から略水平方向に吹き出す。
また、図12,図13において、第3水平フラップ23は、吹出通路33の上側の壁面に上側翼面がほぼ接する状態となっている。
このとき、吹出通路33の上側の壁面にある突起35を、第3水平フラップ23の突起35に対応する位置に設けられた凹部23aにより覆って、突起35により吹出通路33内の気流が乱れるのを抑制している。
一方、図14は上記空気調和機の暖房運転時の第3水平フラップ23を下げた状態の正面図を示している。
図14に示すように、暖房運転時は、第1水平フラップ21と第2水平フラップ22を斜め下降に傾くように回動させて、第1水平フラップ21の翼面に対して第2水平フラップ22の翼面が略平行になるようにしている。このとき、第2水平フラップ22の風上側の一部を除いて第1水平フラップ21に間隔をあけて重なっている。
そして、第3水平フラップ23は、斜め下降に傾くように回動させて、吹出通路33の上側を流れる空気流を第3水平フラップ23により下方に向けるので、吹出口20からの暖かい空気が上方に流れることなく、足元に効果的に温風を吹き出すことができる。このとき、突起35は、第3水平フラップ23の凹部23aにより遮蔽されて気流に影響しない。
図15は上記空気調和機の暖房運転時の第3水平フラップ23を上げた状態の正面図を示し、図14の暖房運転時の状態と比較するための図である。図15において、図14と同一構成部には同一参照番号を付している。
図15に示す空気調和機では、図14と異なり、暖房運転時に、第3水平フラップ23のみが、吹出通路33の上側の壁面に上側翼面がほぼ接する状態となっている。このような空気調和機では、吹出通路33の上側を流れる空気流は、吹出口20から上方に流れて、足元に集中的に暖房空気を吹き出すことができない。
次に、図16は上記空気調和機の第1水平フラップ21を取り外した状態を斜め下方から見た斜視図を示しており、図17は図16に示す上記空気調和機の要部の拡大図を示している。
図16,図17に示すように、吹出口20の略中央に設けられた1つの支持アーム24に、吹出口20の略縦方向に間隔をあけて軸受用穴71,72を設けている。上記支持アーム24の下側の軸受用穴72に、第2水平フラップ22の略中央に設けられた中央軸部51が挿入されている。なお、支持アーム24の上側の軸受用穴71には、図示しないが第1水平フラップ21の中央軸部41(図5,図6に示す)が挿入される。
図18は上記空気調和機の第1〜第3水平フラップ21〜23(図4に示す)を取り外した状態の断面図を示しており、図18に示すように、支持アーム24は、上端が吹出通路33の上側に固定され、下端が吹出通路33の下側に固定された基部24aと、上記基部24aの風下側から外方に向かって延び、軸受用穴71,72が設けられた延伸部24bと、上記延伸部24bの上側に上方に延びる取っ手部24cとを有している。
図17に示すように、上記取っ手部24cを人が指先などで例えば左方向(矢印R1)に押さえることにより、図17に示す軸Oを中心に延伸部24bが半時計方向(矢印R2)にねじれる。ここで、軸Oは、軸受用穴71,72間の中間点を通り、基部24aと延伸部24bの連結部分の中心を通る直線である。
このように、上記支持アーム24をねじることにより、第1水平フラップ21の中央軸部41(図5,図6に示す)は容易に支持アーム24の軸受用穴71から外れ、第2水平フラップ22の中央軸部51(図5,図8に示す)は容易に支持アーム24の軸受用穴72から外れない。
上記構成の空気調和機によれば、第1水平フラップ21の翼面に対して第2水平フラップ22の翼面が略平行な状態において、第1水平フラップ21と第2水平フラップ22との間を通る気流を、第2水平フラップ22が第1水平フラップ21の下側翼面に沿うように案内することによって、冷房運転時に第1水平フラップ21の結露を防止することができる。したがって、断熱材や中空構造を用いることなしに、簡単な構成でかつ低コストで水平フラップの露付き防止を実現することができる。
また、上記吹出口20の下縁と第2水平フラップ22との間に風通路34を設けることによって、冷房運転時に第2水平フラップ22の下側翼面に風通路34から吹き出した冷風が流れるので、第2水平フラップ22の下側翼面の結露を防止することができる。
また、第1水平フラップ21を回動自在に支持する支点の位置と、第2水平フラップ22を回動自在に支持する支点の位置とが互いに近接していることによって、第1水平フラップ21と第2水平フラップ22との間を通る気流を、第1水平フラップ21の下側翼面に沿うように案内することが容易にできる。
また、上記吹出口20の略中央に設けられた1つの支持アーム24に、第1水平フラップ21,第2水平フラップ22の中央軸部41,51を支持する支点が、吹出口20の略縦方向に間隔をあけて設けられた構成において、第1水平フラップ21の中央軸部41近傍に支持アーム干渉防止用切り欠き部21aを設けて、第1水平フラップ21に支持アーム24が干渉しないようにすることによって、第1水平フラップ21の回動範囲を大きくすることができる。
なお、上記実施の形態では、第1水平フラップ21,第2水平フラップ22の略中央に中央軸部41,51を設けたが、中央軸部の代わりに中央軸受部であってもよい。この場合、支持アーム側は、第1,第2水平フラップの中央軸受部に挿入される軸部を有する。
また、送風ファン32を停止した状態で第1水平フラップ21と第2水平フラップ22により吹出口20を塞ぐとき、第1水平フラップ21の支持アーム干渉防止用切り欠き部21aを第2水平フラップ22により覆うことによって、運転停止時の美観を損なうことがなく、支持アーム干渉防止用切り欠き部21aからの埃などの侵入を防ぐことができる。
また、ケーシング10の吹出口20かつ第1水平フラップ21の上側に回動自在に支持された第3水平フラップ23を備えることによって、暖房運転時に送風ファン32から吹出口20までの吹出通路33の上側を流れる空気流を下方に向けることができ、吹出口20からの暖かい空気が上方に流れることがなく、足元に効果的に温風を吹き出すことができる。なお、この実施の形態では、第1〜第3水平フラップ21〜23を備えた空気調和機について説明したが、空気調和機の吹出口等の構造によっては第3水平フラップはなくともよい。
また、冷房運転時、第2水平フラップ22により第1水平フラップ21の下側翼面に沿って吹き出し空気を案内して、第1水平フラップ21の下側翼面の先端まで吹き出し空気が沿うように流れることによって、冷房運転時に第1水平フラップ21の下側翼面全体に対しての結露を防止できる。
また、第1水平フラップ21の下側翼面に長手方向に沿って断面V字形状の複数の溝44を設けて凹凸を形成することによって、第1水平フラップ21の下側翼面に例え結露が生じても、凹凸により結露水を保持することができ、水飛びを防止できる。
また、第2水平フラップ22の下側翼面に長手方向に沿って断面V字形状の複数の溝54を設けて凹凸を形成することによって、第2水平フラップ22の下側翼面に例え結露が生じても、凹凸により結露水を保持することができ、水飛びを防止できる。
また、第1水平フラップ21の下側翼面に設けた断面V字形状の複数の溝54を、下側翼面の風下側ほど凹凸が小さくすることによって、風速が遅くなる風下側の凹んだ表面にも冷気が確実に届くようにすることができる。これに対して、水平フラップの下側翼面の風下側ほど風速が遅くなって、凹凸が大きいと凹みに冷気が届きにくい。なお、凹凸を小さくするのは、第1水平フラップに限らず、第2水平フラップの下側翼面に設けた凹凸の凹みを、下側翼面の風下側ほど小さくしてもよく、第1,第2水平フラップの両方の下側翼面に設けた凹凸の凹みを、下側翼面の風下側ほど小さくしてもよい。
また、第2水平フラップ22の翼長を第1水平フラップ21の翼長よりも短くすることによって、第2水平フラップ22の下側翼面の結露を抑制しつつ、第1水平フラップ21と第2水平フラップ22との間を通過する気流を、第2水平フラップ22が第1水平フラップ21の下側裏面に沿うように案内して結露を効果的に防止することができる。
また、上記構成の空気調和機によれば、第1水平フラップ21の中央軸部41を支持アーム24から外すときに、第1,第2水平フラップ21,22の中央軸部41,51の支点間を中心に吹出口20の横方向に沿って支持アーム24がねじられるので、第2水平フラップ22の中央軸部51の支点は、第2水平フラップ22の中央軸部51が外れない方向に変形する。一方、第2水平フラップ22の中央軸部51を支持アーム24から外すときに、第1,第2水平フラップ21,22の中央軸部41,51の支点間を中心に吹出口20の横方向に沿って支持アーム24がねじられるので、第1水平フラップ21の中央軸部41の支点は、第1水平フラップ21の中央軸部41が外れない方向に変形する。
したがって、2つの水平フラップの中央支持部を同一の支持アーム24で支持する空気調和機において、一方の水平フラップの取り付け時に支持アーム24が変形することにより他方の水平フラップが脱落するのを簡単な構成で防止でき、作業性を向上できる。
また、支持アーム24に設けた取っ手部24cを操作することにより、支持アーム24を吹出口20の横方向に容易にねじることができる。
また、上記第1水平フラップ21の両端と中央に第2水平フラップ干渉防止用切り欠き部21b,21c,21dを設けて、第2水平フラップ22に第1水平フラップ21が干渉しないようにすることによって、第1水平フラップ21を吹出口20に取り付けた状態で第2水平フラップ22を取り付けたり取り外したりすることが容易にでき、作業性がより向上する。
また、上記第1水平フラップ21の中央軸部41近傍に支持アーム干渉防止用切り欠き部21aを設けて、第1水平フラップ21に支持アーム24が干渉しないようにすることによって、第1水平フラップ21の回動範囲を大きくすることができる。
また、上記吹出口20をほぼ覆うことが可能な翼長を有する第1水平フラップ21と、第1水平フラップ21よりも翼長が短くかつ少なくとも一部が第1水平フラップ21に重なる第2水平フラップ22を用いた構成では、特に、第1水平フラップ21を吹出口20に取り付けたり取り外したりするときに、第1水平フラップ21を撓ませることが容易でないので、支持アーム24を変形させる必要がある。このような構成の空気調和機では、2つの水平フラップの中央軸部を支持する同一の支持アーム24が、一方の水平フラップの取り付け時に変形して他方の水平フラップが脱落するのを防止する効果が高い。
上記構成の空気調和機によれば、送風ファン32から吹出口20までの間に設けられた吹出通路33の上側の壁面にある突起35を、吹出通路33の上側に回動自在に支持された気流安定化部材としての第3水平フラップ23の突起35に対応する位置の凹部23aにより覆うことによって、吹出通路33の上側の突起35が吹出通路33内の気流を乱すことがなくなる。上記吹出通路33の上側の突起35は、垂直フラップを自動で回動させる空気調和機と、垂直フラップを手動で回動させる空気調和機において、底フレームを兼用するため、吹出通路の上側に垂直フラップを手動で回動させるための構造の一部として製造上が形成されているものである。
したがって、このような吹出通路33の上側に突起35があっても、吹出通路33内の気流が乱れるのを抑制して、安定した吹き出し空気流が得られる。
また、気流安定化部材として第3水平フラップ23を用いることによって、上下方向の気流制御ができる。
また、流線形状の凹部23aにより第3水平フラップ23の吹出通路33側に形成される凸部分が流線形状となって、第3水平フラップ23の吹出通路33側の気流の乱れがより少なくなる。
また、第3水平フラップ23の風上側の端部が吹出通路33の上側に回動自在に支持されることによって、暖房運転時に下吹き出しの風向制御フラップとして第3水平フラップ23(気流安定化部材)を利用することができる。
上記実施の形態では、第3水平フラップ23に流線形状の凹部23aを形成したが、第3水平フラップの凹部の形状はこれに限らず、凸部を覆う形状の凹部であればよい。
また、上記実施の形態では、気流安定部材としての第3水平フラップ23は、上流側の翼端を回動自在に支持したが、これに限らず、第3水平フラップを、下流側の翼端で回動自在に支持してもよいし、翼長の中間部で回動自在に支持してもよい。
また、上記実施の形態では、第1水平フラップ21の翼面に対して第2水平フラップ22の翼面が略平行になるように、第1,第2水平フラップ21,22の回動を連動させたが、第1水平フラップと第2水平フラップを夫々独立に制御して回動させてもよく、その場合、第1水平フラップの翼面に対して第2水平フラップの翼面が平行でない異なった角度で第1,第2水平フラップを夫々回動させたりしてもよく、制御性が向上する。
〔温度分布および風速風向分布についてのシミュレーション〕
図19は上記実施形態の空気調和機の冷房運転時の吹き出し空気流の温度分布についてのシミュレーション結果を示しており、図20は同じ条件における風速風向分布についてのシミュレーション結果を示している。図19,図20では、図1〜図4に示す空気調和機と同一の構成部には同一の参照番号を付している。
図19において、T1は吹出通路33を通って吹出口20から冷風が吹き出す最も温度の低い領域であり、T10は最も温度の高い領域であり、T1からT10の間にT2,T3,…,T9の8つの温度領域が示されている(図19の等温線で示す)。T1〜T10の各温度範囲は次のとおりである。
T1 14℃以上〜15℃未満
T2 15℃以上〜16℃未満



T9 22℃以上〜23℃未満
T10 23℃以上〜24℃未満
また、図20では、風向を矢印で示すと共にその矢印の長さで風速を表している。
図21は上記空気調和機の暖房運転時の吹き出し空気流の温度分布についてのシミュレーション結果を示し、図22は図21と同じ条件における風速風向分布についてのシミュレーション結果を示している。図21,図22では、図1〜図4に示す空気調和機と同一の構成部には同一の参照番号を付している。
図21において、T20は吹出通路33を通って吹出口20から温風が吹き出す最も温度の高い領域であり、T11は最も温度の低い領域であり、T11からT20の間にT12,T13,…,T19の8つの温度領域が示されている(図21の等温線で示す)。T11〜T20の各温度範囲は次のとおりである。
T11 25℃以上〜26℃未満
T12 26℃以上〜27℃未満



T19 33℃以上〜34℃未満
T20 34℃以上〜35℃未満
また、図22では、風向を矢印で示すと共にその矢印の長さで風速を表している。
図23は図21よりもさらに吹出方向を下方に向けたときの暖房運転時の吹き出し空気流の温度分布についてのシミュレーション結果を示し、図24は図23と同じ条件における風速風向分布についてのシミュレーション結果を示している。図23,図24では、図1〜図4に示す空気調和機と同一の構成部には同一の参照番号を付している。
図23において、T30は吹出通路33を通って吹出口20から温風が吹き出す最も温度の高い領域であり、T21は最も温度の低い領域であり、T21からT30の間にT22,T23,…,T29の8つの温度領域が示されている(図23の等温線で示す)。T21〜T30の各温度範囲は次のとおりである。
T21 25℃以上〜26℃未満
T22 26℃以上〜27℃未満



T29 33℃以上〜34℃未満
T30 34℃以上〜35℃未満
また、図24では、風向を矢印で示すと共にその矢印の長さで風速を表している。
〔比較例のシミュレーションについて〕
図25は比較例のための2枚の水平フラップを備えた空気調和機の冷房運転時の吹き出し空気流の温度分布についてのシミュレーション結果を示し、図26は図25と同じ条件における風速風向分布についてのシミュレーション結果を示している。この比較例の空気調和機は、この発明を理解しやすくするために説明するものであって、本発明の空気調和機ではない。
図25,図26において、110はケーシング、120は吹出口、121は第1水平フラップ、122は第2水平フラップ、133は吹出通路である。
図25において、T31は吹出通路133を通って吹出口120から冷風が吹き出す最も温度の低い領域であり、T40は最も温度の高い領域であり、T31からT40の間にT32,T33,…,T39の8つの温度領域が示されている(図25の等温線で示す)。T31〜T40の各温度範囲は次のとおりである。
T31 14℃以上〜15℃未満
T32 15℃以上〜16℃未満



T39 22℃以上〜23℃未満
T40 23℃以上〜24℃未満
また、図26では、風向を矢印で示すと共にその矢印の長さで風速を表している。
図27は上記空気調和機の暖房運転時の吹き出し空気流の温度分布についてのシミュレーション結果を示し、図28は図27と同じ条件における風速風向分布についてのシミュレーション結果を示している。
図27において、T50は吹出通路133を通って吹出口120から冷風が吹き出す最も温度の低い領域であり、T41は最も温度の高い領域であり、T41からT50の間にT42,T43,…,T49の8つの温度領域が示されている(図27の等温線で示す)。T41〜T50の各温度範囲は次のとおりである。
T41 25℃以上〜26℃未満
T42 26℃以上〜27℃未満



T49 33℃以上〜34℃未満
T50 34℃以上〜35℃未満
また、図28では、風向を矢印で示すと共にその矢印の長さで風速を表している。
このように、この発明の実施形態の空気調和機では、第1水平フラップ21の翼面に対して第2水平フラップ22の翼面が略平行な状態において、第1水平フラップ21と第2水平フラップ22との間を通る気流を、第2水平フラップ22が第1水平フラップ21の下側翼面に沿うように案内することによって、図19,図20に示すような冷房運転時に第1水平フラップ21の結露を防止することができる。
これに対して、比較例の空気調和機では、図25,図26に示すように、第1水平フラップ121と第2水平フラップ122との間を通る気流を、第2水平フラップ122が第1水平フラップ121の下側翼面に沿うように案内することができず、第1水平フラップ121の下側に剥離流れが生じている。このため、冷房運転時に第1水平フラップ121が結露しやすい。
また、この発明の実施形態の空気調和機では、図21〜図24に示すように、暖房運転時に下方に吹き出す空気流の風向を確実に制御することができ、吹き出し空気流の乱れが少なく、室内の床面に温風を集中させることができる。
これに対して、比較例の空気調和機では、図27,図28に示すように、暖房運転時に下方に吹き出す空気流が乱れて、室内の床面に温風を集中させることができない。
また、この発明の空気調和機では、
吸込口と吹出口が設けられたケーシングと、
上記ケーシング内に配置された熱交換器と、
上記ケーシング内の上記熱交換器の風下側に配置され、上記吸込口から上記熱交換器を介して吸い込んだ空気を上記吹出口から吹き出す送風ファンと、
上記ケーシングの上記吹出口に回動自在に支持され、上記吹出口をほぼ覆うことが可能な翼長を有する第1水平フラップと、
上記ケーシングの上記吹出口かつ上記第1水平フラップの近傍に回動自在に支持され、上記第1水平フラップよりも翼長が短くかつ少なくとも一部が上記第1水平フラップに重なる第2水平フラップと
を備え、
上記第1水平フラップの翼面に対して上記第2水平フラップの翼面が略平行な運転状態において、上記第2水平フラップの少なくとも一部が上記第1水平フラップに間隔をあけて重なるようにしてもよい。
この場合、送風ファンを停止して第1水平フラップと第2水平フラップにより吹出口を塞いだ状態でなく、第1水平フラップの翼面に対して第2水平フラップの翼面が略平行な運転状態において、第2水平フラップの少なくとも一部が第1水平フラップに間隔をあけて重なるようにすることによって、第2水平フラップにより第1水平フラップの下側翼面に沿って流れるように空気が案内されるので、冷房運転時に第1水平フラップの結露を防止できる。したがって、断熱材や中空構造を用いることなしに、簡単な構成で水平フラップの露付き防止ができ、コストを低減できる。
また、上記空気調和機において、第2水平フラップは、上記第1水平フラップの下側に回動自在に支持され、
冷房運転時、上記第2水平フラップにより上記第1水平フラップの下側翼面に沿って吹き出し空気を案内するようにしてもよい。
そうすることによって、冷房運転時、第1水平フラップの下側に回動自在に支持された第2水平フラップにより第1水平フラップの下側翼面に沿って吹き出し空気を案内することによって、冷房運転時の第1水平フラップの下側翼面の結露を確実に防ぐことができる。
この発明の具体的な実施の形態について説明したが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。
10…ケーシング
12a,13a…吸込口
11…底フレーム
12…前面グリル
13…前面パネル
20…吹出口
21…第1水平フラップ
21a…支持アーム干渉防止用切り欠き部
21b,21c,21d…第2水平フラップ干渉防止用切り欠き部
21A…翼部分
21B…翼部分
22…第2水平フラップ
23…第3水平フラップ
23a…凹部
24…支持アーム
24a…基部
24b…延伸部
24c…取っ手部
25…垂直フラップ
31…室内熱交換器
32…送風ファン
33…吹出通路
34…風通路
35…突起
40…アーム
41…中央軸部
42…左軸部
43…右側軸受部
44…溝
45…溝
50…アーム
51…中央軸部
52…左軸部
53…右側軸受部
54…溝
55…溝
61…中央軸部
62…左軸部
63…右側軸受部
71,72…軸受用穴

Claims (11)

  1. 吸込口(12a,13a)と吹出口(20)が設けられたケーシング(10)と、
    上記ケーシング(10)内に配置された熱交換器(31)と、
    上記ケーシング(10)内の上記熱交換器(31)の風下側に配置され、上記吸込口(12a,13a)から上記熱交換器(31)を介して吸い込んだ空気を上記吹出口(20)から吹き出す送風ファン(32)と、
    上記ケーシング(10)の上記吹出口(20)に回動自在に支持され、上記吹出口(20)をほぼ覆うことが可能な翼長を有する第1水平フラップ(21)と、
    上記ケーシング(10)の上記吹出口(20)かつ上記第1水平フラップ(21)の下側近傍に回動自在に支持され、少なくとも一部が上記第1水平フラップ(21)に重なる第2水平フラップ(22)と
    を備え、
    上記第1水平フラップ(21)の翼面に対して上記第2水平フラップ(22)の翼面が略平行な運転状態において、上記第1水平フラップ(21)と上記第2水平フラップ(22)との間を通る気流を、上記第2水平フラップ(22)が上記第1水平フラップ(21)の下側翼面に沿うように案内することを特徴とする空気調和機。
  2. 請求項1に記載の空気調和機において、
    上記吹出口(20)の下縁と上記第2水平フラップ(22)との間に風通路(34)が設けられていることを特徴とする空気調和機。
  3. 請求項1または2に記載の空気調和機において、
    上記第1水平フラップ(21)を回動自在に支持する支点の位置と、上記第2水平フラップ(22)を回動自在に支持する支点の位置とが互いに近接していることを特徴とする空気調和機。
  4. 請求項1から3までのいずれか1つに記載の空気調和機において、
    上記吹出口(20)の略中央に設けられた1つの支持アーム(24)を備え、
    上記第1水平フラップ(21)の略中央に設けられた中央軸部(41)または中央軸受部を支持する支点と、上記第2水平フラップ(22)の略中央に設けられた中央軸部(51)または中央軸受部を支持する支点とが、上記吹出口(20)の1つの支持アーム(24)に上記吹出口(20)の略縦方向に間隔をあけて設けられ、
    上記第1水平フラップ(21)に上記支持アーム(24)が干渉しないように、上記第1水平フラップ(21)の上記中央軸部(41)近傍または上記中央軸受部近傍に切り欠き部(21a)を設けたことを特徴とする空気調和機。
  5. 請求項4に記載の空気調和機において、
    上記送風ファン(32)を停止した状態で上記第1水平フラップ(21)と上記第2水平フラップ(22)により上記吹出口(20)を塞ぐとき、上記第1水平フラップ(21)の上記切り欠き部(21a)を上記第2水平フラップ(22)により覆うことを特徴とする空気調和機。
  6. 請求項1から5までのいずれか1つに記載の空気調和機において、
    上記ケーシング(10)の上記吹出口(20)かつ上記第1水平フラップ(21)に対して上記第2水平フラップ(22)と反対側に回動自在に支持された第3水平フラップ(23)を備えたことを特徴とする空気調和機。
  7. 請求項1から6までのいずれか1つに記載の空気調和機において、
    冷房運転時、上記第2水平フラップ(22)により上記第1水平フラップ(21)の下側翼面に沿って吹き出し空気を案内して、上記第1水平フラップ(21)の下側翼面の先端まで吹き出し空気が沿うように流れることを特徴とする空気調和機。
  8. 請求項1から7までのいずれか1つに記載の空気調和機において、
    上記第1水平フラップ(21)の少なくとも下側翼面に凹凸(44)を設けたことを特徴とする空気調和機。
  9. 請求項1から8までのいずれか1つに記載の空気調和機において、
    上記第2水平フラップ(22)の少なくとも下側翼面に凹凸(54)を設けたことを特徴とする空気調和機。
  10. 請求項1から7までのいずれか1つに記載の空気調和機において、
    上記第1水平フラップ(21)または上記第2水平フラップ(22)のうちの少なくとも上記第1水平フラップ(21)の下側翼面に凹凸(44)を設けて、上記下側翼面の風下側ほど上記凹凸(44)の凹みが小さくなることを特徴とする空気調和機。
  11. 請求項1から10までのいずれか1つに記載の空気調和機において、
    上記第2水平フラップ(22)の翼長を上記第1水平フラップ(21)の翼長よりも短くしていることを特徴とする空気調和機。
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