JP2010133684A - 空気調和機の室内機 - Google Patents

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Tetsuya Yamashita
哲也 山下
Tomoyuki Haikawa
知之 配川
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Abstract

【課題】補助冷媒配管の取り回しの自由度を向上させることができる空気調和機の室内機の提供。
【解決手段】空気調和機1の室内機20は、クロスフローファン本体61と、クロスフローファン本体61の側方に配置される第1電装品箱90と、クロスフローファン本体61と第1電装品箱90との間に配置されておりクロスフローファン本体61を駆動させるための室内ファンモータ62と、クロスフローファン本体61を覆うように配置される室内熱交換器51と、室内熱交換器51の側方から延びており室内熱交換器51に対する冷媒の送出を行う室内補助冷媒配管53a,53bと、クロスフローファン本体61、第1電装品箱90、室内ファンモータ62、室内熱交換器51および室内補助冷媒配管53a,53bを収納するケーシング本体23と、を備えている。室内補助冷媒配管53a,53bは第1電装品箱90の上方まで延びている。
【選択図】図5

Description

本発明は、空気調和機の室内機に関する。
従来より、調和空気を室内に送風することによって、室内の快適性を向上させる空気調和機がある。このような空気調和機の多くは、室内に設置される室内機を備えている。また、室内機には、円筒形状を有するクロスフローファンと、クロスフローファン近傍に配置される室内熱交換器とを内部に収容しているものがある。
例えば、クロスフローファンの円周面に対向するように室内熱交換器が配置されている空気調和機の室内機がある(特許文献1参照)。この室内機では、室内熱交換器に冷媒を供給するための補助冷媒配管が、室内熱交換器の一側面から側方に延びており、室内機外の冷媒配管に接続されている。このようにして、この空気調和機の室内機では、室内機外から室内機内に冷媒が流れている。
特開2005−106397号公報
ところで、室内機の内部には、室内機の小型化等のために、複数の構成部品が密集して配置されている。例えば、特開2005−106397号公報に開示されている室内機内には、クロスフローファンや室内熱交換器の他に電装品箱等が収容されており、電装品箱は室内熱交換器の側方に配置されている。このため、補助冷媒配管は、室内熱交換器の側面から電装品箱に至るまでの空間で取り回されている。このように、補助冷媒配管を取り回すための空間が限られることで、補助冷媒配管の取り回しの自由度が制限されるおそれがある。
そこで、本発明の課題は、補助冷媒配管の取り回しの自由度を向上させることができる空気調和機の室内機を提供することにある。
第1発明に係る空気調和機の室内機は、クロスフローファン本体と、第1電装品箱と、モータと、室内熱交換器と、補助冷媒配管と、ケーシングとを備えている。第1電装品箱は、クロスフローファン本体の側方に配置されている。モータは、クロスフローファン本体と第1電装品箱との間に配置されている。また、モータは、クロスフローファン本体を駆動させるためのモータである。室内熱交換器は、クロスフローファン本体を覆うように配置されている。補助冷媒配管は、室内熱交換器の側方から延びており、室内熱交換器に対する冷媒の送出を行う。ケーシングは、クロスフローファン本体と、第1電装品箱と、モータと、室内熱交換器と、補助冷媒配管とを収納する。また、補助冷媒配管は、第1電装品箱の上方まで延びている。
第1発明に係る空気調和機の室内機では、補助冷媒配管が、第1電装品箱の上方まで延びている。このため、例えば、補助冷媒配管が室内熱交換器の側面から電装品箱に至るまでの空間で取り回される場合と比較して、補助冷媒配管を取り回すための空間を大きくすることができる。
これによって、補助冷媒配管の取り回しの自由度を向上させることができる。
第2発明に係る空気調和機の室内機は、第1発明の空気調和機の室内機であって、モータは、アウタードライブ型のモータである。このため、例えば、モータが樹脂モールド型のモータである場合と比較して、モータを配置するための空間を小さくすることができる。
第3発明に係る空気調和機の室内機は、第1発明または第2発明の空気調和機の室内機であって、第1電装品箱とは別の第2電装品箱を更に備えている。第2電装品箱は、ケーシングに収納されている。また、第1電装品箱には、強電部品を実装している第1電装部が収納されている。第2電装品箱には、弱電部品を実装している第2電装部が収納されている。さらに、第2電装品箱は、第1電装品箱近傍以外の位置に配置されている。このため、例えば、モータの側方に配置される第1電装品箱の上側に第2電装品箱が配置される場合と比較して、補助冷媒配管を取り回すための空間が小さくなるおそれを減らすことができる。
第4発明に係る空気調和機の室内機は、第1発明から第3発明のいずれかの空気調和機の室内機であって、ケーシングは、防滴カバーを有する。防滴カバーは、第1電装品箱を覆うように配置されている。このため、補助冷媒配管において発生した結露水が第1電装品箱に侵入するおそれを減らすことができる。
これによって、安全性を向上させることができる。
第1発明に係る空気調和機の室内機では、補助冷媒配管の取り回しの自由度を向上させることができる。
第2発明に係る空気調和機の室内機では、モータを配置するための空間を小さくすることができる。
第3発明に係る空気調和機の室内機では、補助冷媒配管を取り回すための空間が小さくなるおそれを減らすことができる。
第4発明に係る空気調和機の室内機では、安全性を向上させることができる。
<空気調和機の構成>
本発明の一実施形態に係る室内機20を備える空気調和機1は、室内の壁面等に取り付けられる室内機20の他に、室外に設置される室外機10を備えている。また、室内機20内には室内熱交換器51が収納されており、室外機10内には室外熱交換器11が収納されている。そして、室内熱交換器51と室外熱交換器11とが冷媒ガス配管41および冷媒液配管42により互いに接続されて、冷媒回路40が構成されている。
<冷媒回路の概略構成>
空気調和機1の冷媒回路40を図1に示す。この冷媒回路40は、主に、室内熱交換器51、アキュムレータ12、圧縮機13、四路切換弁14、室外熱交換器11、および電動膨張弁15で構成されている。
室内機20内に設けられている室内熱交換器51は、接触する空気との間で熱交換を行う。また、室内機20は、室内空気を吸い込んで室内熱交換器51に通し、熱交換が行われた後の空気を室内に排出するためのクロスフローファン63を有している。クロスフローファン63は、長細い円筒形状に構成されており、中心軸が水平方向に平行になるように配置されている。なお、室内機20の詳細な構成については後に説明する。
室外機10には、圧縮機13と、圧縮機13の吐出側に接続される四路切換弁14と、圧縮機13の吸入側に接続されるアキュムレータ12と、四路切換弁14に接続される室外熱交換器11と、室外熱交換器11に接続された電動膨張弁15とが収納されている。四路切換弁14は、ガス閉鎖弁16を介して冷媒ガス配管41に接続されている。そして、冷媒ガス配管41が、室内熱交換器51の一端から延びる室内補助冷媒ガス配管53bに接続されている。電動膨張弁15は、フィルタ18および液閉鎖弁17を介して冷媒液配管42に接続されている。そして、冷媒液配管42が、室内熱交換器51の他端から延びる室内補助冷媒液配管53aに接続されている。また、室外機10は、室外熱交換器11での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン19を有している。このプロペラファン19は、室外ファンモータ19aによって回転駆動される。
<室内機の構成>
室内機20は、室内の壁に設置される壁掛け型の室内機20であって、図2に示すように、ケーシング本体23を備えている。
ケーシング本体23は、樹脂材料から成型されており、直方体形状を有している。ケーシング本体23は、正面視において、水平方向に長い略長方形の形状を有し、側面視において、鉛直方向に長い略長方形の形状を有する。また、ケーシング本体23には、吸い込み口23aと吹き出し口23bとが形成されている。
吸い込み口23aは、後述するクロスフローファン63によって室内からケーシング本体23内へと取り込まれる空気が通る開口である。吸い込み口23aは、ケーシング本体23の長手方向に長い複数のスリットによって構成されており、ケーシング本体23の上面に設けられている。
吹き出し口23bは、クロスフローファン63によって室内熱交換器51を通り室内へと吹き出される空気が通る開口である。吹き出し口23bは、正面視において、水平方向に長い形状を有し、その長さは、ケーシング本体23の幅W1よりも僅かに短い(図3参照)。この吹き出し口23bは、ケーシング本体23の下部前面近傍に設けられている。また、吹き出し口23b近傍には、空気を室内に案内するための水平フラップ29が設けられている。この水平フラップ29は、ケーシング本体23の長手方向に平行な軸を中心に回動可能である。また、水平フラップ29は、フラップモータ(図示せず)によって回転駆動される。吹き出し口23bは、室内機20の運転停止時には、水平フラップ29によって閉じられている。
また、室内機20は、クロスフローファン63、第1電装品箱90および第2電装品箱91を備えている。さらに、クロスフローファン63、第1電装品箱90および第2電装品箱91は、図3に示すように、ケーシング本体23の内部に配置されている。
クロスフローファン63は、クロスフローファン本体61と室内ファンモータ62とを有する。クロスフローファン本体61は、長細い円筒形状を呈しており、図3に示すように、回転軸が水平になるように配置されている。クロスフローファン本体61の周面には、羽根が設けられており、クロスフローファン本体61が回転軸周りに回転することにより、空気流が生成される。この空気流は、吸い込み口23aから取り入れられ室内熱交換器51を通り、吹き出し口23bから室内へと吹き出される空気の流れである。クロスフローファン本体61は、側面視においてケーシング本体23の概ね中央に位置している。
また、室内ファンモータ62は、クロスフローファン本体61と一体型のアウタードライブモータ(アウタードライブ型のモータに相当)であって、クロスフローファン本体61を回転軸周りに回転駆動する。また、室内ファンモータ62は、クロスフローファン本体61と概ね同じ直径を有する薄い円板形状を呈している。この室内ファンモータ62は、図3および図4に示すように、クロスフローファン本体61の右側方にクロスフローファン本体61と同軸に配置されている。また、室内ファンモータ62は、平面視において、クロスフローファン本体61と回転軸方向に並んで配置されている。さらに、図4に示すように、室内ファンモータ62とクロスフローファン本体61とがケーシング本体23に収納された状態で、室内ファンモータ62とクロスフローファン本体61との頂上部分の高さはほぼ同じ高さになっている。
第1電装品箱90は、室内ファンモータ62を駆動するための第1制御基板90aを収容している。また、第1電装品箱90は、図3に示すように、略扇形状を有している。さらに、第1電装品箱90は、図3および図5に示すように、室内ファンモータ62の右側方に配置されている。このため、室内機20の正面視において、クロスフローファン本体61、室内ファンモータ62、第1電装品箱90の順に並んで配置されている。また、図6に示すように、室内機20の側面視において、室内ファンモータ62と第1電装品箱90とは、重なるように配置されている。さらに、第1電装品箱90の上面は、図6に示すように、第1電装品箱90とクロスフローファン63とがケーシング本体23に収納された状態で、室内ファンモータ62の頂上部分、すなわち、クロスフローファン本体61の頂上部分と略同じ高さに位置している。
また、この第1電装品箱90に収容されている第1制御基板90aには、制御部品のうちの容量の大きなコンデンサやパワートランジスタ等の強電部品90bが取り付けられている。
第2電装品箱91は、図7に示すように、略直方体形状を有しており、ケーシング本体23に設けられている吹き出し口23b近傍に配置されている。また、第2電装品箱91に収容されている第2制御基板91aには、制御部品のうちの弱電部品91b、例えば、発光素子や受光素子等が取り付けられている(図3参照)。なお、本実施形態において、強電部品90bとは線間電圧が50Vより大きい部品であり、弱電部品91bとは線間電圧が50V以下の部品のことである。なお、図7では、上述の第1電装品箱90や後述の防滴カバー46の形状を簡略化して描いており、図5および図6の形状が詳細形状である。
さらに、室内機20は、室内熱交換器ユニット50を備えている。
室内熱交換器ユニット50は、図7に示すように、室内熱交換器51と、室内補助冷媒配管53a,53bとを備えている。室内熱交換器51は、クロスフローファン本体61の前方および上方を取り囲むように取り付けられている。また、室内熱交換器51は、クロスフローファン63が回転することにより吸い込み口から吸い込まれた空気をクロスフローファン63側に通過させ、伝熱管の内部を通過する冷媒との間で熱交換を行わせる。さらに、室内熱交換器51は、第1室内熱交換部51a、第2室内熱交換部51bおよび第3室内熱交換部51cの3つの部分に分割されており、各室内熱交換部51a,51b,51cがそれぞれ接合されることにより、側面視において、概ね逆V字型の断面形状を有するように形成されている(図2参照)。
各室内熱交換部51a,51b,51cは、両端側で複数回折り返されてなる伝熱管54と、伝熱管54が挿通される短冊状の複数のフィンとから構成されている。伝熱管54は、各室内熱交換部の水平方向の両側短においてU字型に折り返されている。
第1室内熱交換部51aは、ケーシング本体23の内部において上端を前方側に傾斜させており、クロスフローファン本体61の中央上方から後側上方を覆うように配置されている。
第2室内熱交換部51bは、ケーシング本体23の内部において上端を後方側に傾斜させており、第1室内熱交換部51aの前方でクロスフローファン本体61の中央上方から前側上方を覆うように配置されている。そして、第2室内熱交換部51bの上端が、第1室内熱交換部51aの状態に接合されている。このようにして、第1室内熱交換部51aと第2室内熱交換部51bとは、側面視において、逆V字型になるように組み合わされている。
第3室内熱交換部51cは、第2室内熱交換部51bの下方でクロスフローファン本体61の前方を覆うように配置されている。そして、第3室内熱交換部51cの上端が、第2室内熱交換部51bの下端に、クロスフローファン本体61側の角度が鈍角となるように、角度を付けて接合されている。第3室内熱交換部51cは、高さ方向、すなわち、鉛直方向に平行になっている。
室内補助冷媒配管53a,53bは、室内補助冷媒液配管53aと室内補助冷媒ガス配管53bとを有している。室内補助冷媒液配管53aおよび室内補助冷媒ガス配管53bは、第1電装品箱90後方に配置される配管誘導部45の下部において左側に向けて屈折され、ケーシング本体23の背面左側で冷媒液配管42および冷媒ガス配管41に接続されている(図5および図6参照)。このため、室内補助冷媒液配管53aおよび室内補助冷媒ガス配管53bには、室内熱交換器51と室外熱交換器11とを行き来する冷媒が流れる。また、室内補助冷媒液配管53aおよび室内補助冷媒ガス配管53bは、図5および図6に示すように、配管誘導部45内を下部から上部へと誘導されており、室内機20の前面側へ向けて延びている。
さらに、室内補助冷媒液配管53aおよび室内補助冷媒ガス配管53bは、図5に示すように、室内熱交換器51の側方の空間、すなわち、室内ファンモータ62および第1電装品箱90の上方の空間S1で取り回されて、室内熱交換器51の伝熱管54に接続されている。具体的には、室内補助冷媒液配管53aおよび室内補助冷媒ガス配管53bは、分流器および分流配管を有しており、分流器(図示せず)を介して複数の分流配管に枝分かれして室内熱交換器51の側面から突出する伝熱管54に接続されている。分流器は、室内熱交換器51に対して複数の配管から冷媒を供給するために、室外機10の室外熱交換器11から冷媒液配管42および冷媒ガス配管41を介して送られた冷媒を複数の分流配管に分流する。
このようにして、室内補助冷媒液配管53aおよび室内補助冷媒ガス配管53bは、室内熱交換器51と冷媒液配管42および冷媒ガス配管41とを結ぶ役割を果たしている。
また、ケーシング本体23は、室内補助冷媒配管53a,53bの外側に発生する結露水から第1電装品箱90保護するための防滴カバー46を備えている。防滴カバー46は、第1電装品箱90の上面および背面を覆うように設けられている。
<特徴>
(1)
従来より、調和空気を室内に送風することによって、室内の快適性を向上させる空気調和機がある。このような空気調和機の多くは、室内に設置される室内機を備えている。また、室内機には、円筒形状を有するクロスフローファンと、クロスフローファン近傍に配置される室内熱交換器とを内部に収容しているものがある。
例えば、特開2005−106397号公報に開示されている空気調和機の室内機では、クロスフローファンの円周面に対向するように室内熱交換器が配置されている。この室内機では、室内熱交換器に冷媒を供給するための補助冷媒配管が、室内熱交換器の一側面から側方に延びており、室内機外の冷媒配管に接続されている。このようにして、この空気調和機の室内機では、室内機外から室内機内に冷媒が流れている。
ところで、室内機の内部には、室内機の小型化等のために、複数の構成部品が密集して配置されている。例えば、特開2005−106397号公報に開示されている室内機内には、クロスフローファンや室内熱交換器の他に電装品箱等が収容されており、電装品箱は室内熱交換器の側方に配置されている。このため、補助冷媒配管は、室内熱交換器の側面から電装品箱に至るまでの空間で取り回されている。このように、補助冷媒配管を取り回すための空間が限られることで、補助冷媒配管の取り回しの自由度が制限されるおそれがある。
そこで、上記実施形態では、室内補助冷媒液配管53aおよび室内補助冷媒ガス配管53bは、室内ファンモータ62および第1電装品箱90の上方の空間で取り回されて、室内熱交換器51の伝熱管54に接続されている。すなわち、室内補助冷媒液配管53aおよび室内補助冷媒ガス配管53bは、室内熱交換器51の側方から第1電装品箱90の上方まで延びている。このため、例えば、従来の空気調和機のように、補助冷媒配管が電装品箱の上方まで延びておらず室内熱交換器の側面から電装品箱に至るまでの空間で取り回される場合と比較して、室内補助冷媒配管53a,53bを取り回すための空間S1を大きくすることができる。
これによって、室内補助冷媒配管53a,53bの取り回しの自由度を向上させることができている。また、室内補助冷媒配管53a,53bを取り回すための空間S1を大きくすることができるため、多パス化を実現することができる。
(2)
上記実施形態では、室内ファンモータ62の側方に配置されている第1電装品箱90は、コンデンサやパワートランジスタ等の強電部品90bが取り付けられている第1制御基板90aが収容されている。また、ケーシング本体23に設けられている吹き出し口23b近傍に配置されている第2電装品箱91には、発光素子や受光素子等の弱電部品91bが取り付けられている第2制御基板91aが収納されている。このため、例えば、室内ファンモータの側方に配置される第1電装品箱の上側に第2電装品箱が配置される場合と比較して、室内補助冷媒配管53a,53bを取り回すための空間S1が小さくなるおそれを減らすことができている。
また、例えば、ケーシング本体に設けられている吹き出し口近傍に配置されている第2電装品箱の後側に第1電装品箱が配置される場合と比較して、室内機20の厚さ方向の幅W2を小さくすることができる。したがって、室内機20の厚さ方向の幅W2が小さい薄型の室内機20を実現することができている。
また、第1電装品箱90には、室内ファンモータ62を駆動するための第1制御基板90aが収納されている。このため、発光素子や受光素子等の弱電部品91bが取り付けられている第2制御基板91aを、第1制御基板90aとともに第1電装品箱90に収納しなくてもよいことになる。したがって、第1電装品箱内に第1制御基板および第2制御基板が収納される場合と比較して、第1電装品箱90を小さくすることができる。
(3)
強電部品90bの多くは電源を受電してモータ等の動力を駆動させるため、強電部品90bが取り付けられている第1制御基板90aは安全性を考慮して防炎構造や絶縁構造がとられることが多い。これに対して、弱電部品91bの多くは低電圧で、かつ、消費エネルギーが少ないため、強電部品90bと比較して安全性が高い。
そこで、上記実施形態では、第1電装品箱90の上面および背面を覆うように防滴カバー46が設けられている。このため、第1電装品箱90に水が侵入するおそれを減らすことができる。
これによって、安全性を向上させることができている。
さらに、発光素子や受光素子等が取り付けられている第2制御基板91aが収納されている第2電装品箱91が、ケーシング本体23の下部前面近傍に設けられている吹き出し口23b近傍に配置されている。このため、リモコン等から送信される信号を受信しやすくすることができている。また、発光素子の点灯等によって報知される情報をユーザに認識させやすくすることができている。
(4)
上記実施形態では、室内ファンモータ62として、アウターロータ方式のアウタードライブモータが採用されている。このため、室内ファンモータとして樹脂モールド形ファンモータが採用される場合と比較して、室内ファンモータの厚さ方向の寸法を小さくすることができる。
<変形例>
上記実施形態では、クロスフローファン本体61、室内ファンモータ62、第1電装品箱90の順に並んで配置されている。これに代えて、より小径の室内ファンモータを採用して、室内ファンモータを取り囲むように第1電装品箱が配置されてもよい。
また、ファンロータ内部に室内ファンモータを配置し、強電部品および弱電部品が取り付けられている制御基板が収納されている電装品箱を室内ファンモータの側方に配置してもよい。この場合、上記実施形態における室内ファンモータ62の設置スペースおよび第1電装品箱90の設置スペースに、強電部品および弱電部品が取り付けられている制御基板が収納されている電装品箱を設置することができるため、本体ケーシングの幅を大きくすることなく電装品箱を設置することができる。
本発明は、補助冷媒配管の取り回しの自由度を向上させることができるため、空気調和機の室内機への適用が有効である。
本発明の実施形態に係る室内機を備える空気調和機の概略冷媒回路図。 本発明の実施形態に係る室内機の断面図。 室内機内部におけるクロスフローファン、第1電装品箱、および、第2電装品箱の配置を示す室内機の上面図(ケーシング本体の上面および熱交換ユニットは省略)。 室内機内部におけるクロスフローファン、および、第1電装品箱の配置を示す室内機の正面図(ケーシング本体の上面および熱交換ユニットは省略)。 室内機内部においてクロスフローファン、第1電装品箱、および、熱交換ユニットが配置された状態を示す斜視図。 室内機内部においてクロスフローファン、第1電装品箱、および、熱交換ユニットが配置された状態を示す右側面図。 室内機内部においてクロスフローファン、第1電装品箱、第2電装品箱、および、熱交換ユニットが配置された状態を示す斜視図。
符号の説明
20 室内機
23 ケーシング本体(ケーシング)
46 防滴カバー
51 室内熱交換器
53a 室内補助冷媒液配管(補助冷媒配管)
53b 室内補助冷媒ガス配管(補助冷媒配管)
61 クロスフローファン本体
62 室内ファンモータ(モータ)
90 第1電装品箱
90a 第1制御基板(第1電装部)
90b 強電部品
91 第2電装品箱
91a 第2制御基板(第2電装部)
91b 弱電部品

Claims (4)

  1. クロスフローファン本体(61)と、
    前記クロスフローファン本体の側方に配置される第1電装品箱(90)と、
    前記クロスフローファン本体と前記第1電装品箱との間に配置され、前記クロスフローファン本体を駆動させるためのモータ(62)と、
    前記クロスフローファン本体を覆うように配置される室内熱交換器(51)と、
    前記室内熱交換器の側面から延びており、前記室内熱交換器に対する冷媒の送出を行う補助冷媒配管(53a,53b)と、
    前記クロスフローファン本体と、前記第1電装品箱と、前記モータと、前記室内熱交換器と、前記補助冷媒配管とを収納するケーシング(23)と、を備え、
    前記補助冷媒配管は、前記第1電装品箱の上方まで延びている、
    空気調和機の室内機(20)。
  2. 前記モータは、アウタードライブ型のモータである、
    請求項1に記載の空気調和機の室内機。
  3. 前記ケーシングに収納されており、前記第1電装品箱とは別の第2電装品箱(91)を更に備え、
    前記第1電装品箱には、強電部品(90b)を実装している第1電装部(90a)が収納されており、
    前記第2電装品箱には、弱電部品(91b)を実装している第2電装部(91a)が収納されており、
    前記第2電装品箱は、前記第1電装品箱近傍以外の位置に配置されている、
    請求項1または2に記載の空気調和機の室内機。
  4. 前記ケーシングは、前記第1電装品箱を覆うように配置される防滴カバー(46)を有する、
    請求項1から3のいずれかに記載の空気調和機の室内機。
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