JP2021092373A - 室外機用防雪ユニット - Google Patents

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和徳 桶屋
Kazunori Okeya
和徳 桶屋
祥平 中田
Shohei Nakata
祥平 中田
真治 高澤
Shinji Takasawa
真治 高澤
高島 伸成
Nobunari Takashima
伸成 高島
櫻木 淳
Atsushi Sakuragi
淳 櫻木
昭彦 小山
Akihiko Koyama
昭彦 小山
亨 市川
Toru Ichikawa
亨 市川
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彰夫 鳥居
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Abstract

【課題】できるだけ強度の向上および重量の増加を回避することができる室外機用防雪ユニットを提供する。【解決手段】室外機用防雪ユニット11は、設置面12に設置されて、設置面12から所定の高さに空気調和機の室外機を支持する架台13と、架台13上に結合されて、室外機の吹出口側に位置する前縁に向かって傾斜しながら室外機を覆う天板33と、天板33の後縁33bから下方に広がる背板31、34と、後縁で背板31、34に接続されながら、天板33の2つの側縁33c、33dからそれぞれ下方に広がる側板29L、35、29R、36と、天板33の後縁33bおよび側縁33c、33dに沿って雪が残る領域42a、42bを確保しながら、後縁33bおよび側縁33c、33dから特定距離DS、DCで離れて天板33に内蔵され、雪を溶かす温度まで天板33の表面を温めるヒーター41とを備える。【選択図】図2

Description

本発明は、空気調和機の室外機に向けた防雪ユニットに関し、具体的には、設置面に設置されて、設置面から所定の高さに室外機を支持する架台と、架台上に結合されて、室外機を覆う天板とを備える防雪ユニットに関する。
特許文献1には、空気調和機の室外機に覆い被さって、降雪から空気調和機の室外機を保護する室外機用防雪ユニットが開示される。防雪ユニットは、地面から所定の高さに室外機を支持する架台を備える。架台には、架台上で室外機に覆い被さって、降雪時に室外機の空気の通路を確保するフードが結合される。
特許第6143688号公報 特許第4667560号公報
防雪ユニットは、設置時に重力方向のベクトルに交差する平面に沿って広がる天板を備える。降雪時、天板上には雪が積もる。架台およびフードにはどんな積雪量にも耐えうる強度が要求される。強度の向上は重量の増加を招き、コストの増加に繋がる。天板上の積雪をヒーターで溶かした場合には、融雪に基づく水が側面に流れ落ち、そこで氷結してしまう。
本発明は、重量の増加を回避しつつ、融雪に基づく水が側面に流れ落ちないようにすることができる室外機用防雪ユニットを提供することを目的とする。
本発明の一形態は、設置面に設置されて、前記設置面から所定の高さに空気調和機の室外機を支持する架台と、前記架台上に結合されて、前記室外機の吹出口側に位置する前縁に向かって傾斜しながら前記室外機を覆う天板と、前記天板の後縁から下方に広がる背板と、前記天板の2つの側縁からそれぞれ下方に広がる側板と、前記天板の前記後縁または前記側縁の少なくとも一つから特定距離で離れて前記天板に内蔵され、雪を溶かす温度まで前記天板の表面を温めるヒーターとを備え、前記特定距離は、前記天板の前記後縁または前記側縁の少なくとも一つに沿って雪が残る領域を確保できる距離である室外機用防雪ユニットに関する。
天板の表面の雪はヒーターの働きで融ける。融雪の水は天板の前縁に向かって流れ前縁から滴り落ちる。こうして天板上の積雪は回避されることができる。架台および天板の強度を過剰に強くしなくて済む。架台および天板は軽量化されることができる。ヒーターは天板の後縁または側縁から特定距離で離れて配置されることから、天板の後縁または側縁に沿って雪が残るため、天板の後縁および側縁に沿って堰が形成される。雪による堰は、背板および側板に向かって融雪に基づく水の流れ落ちを防止する(または抑制する)ことができる。こうして背板や側板の表面もしくは前縁で氷柱の形成は回避され(または抑制され)ることができる。
前記天板は、水平面に対して25度以上の傾斜角で下向きに傾斜するとよい。こうした傾斜角によれば、天板上の融雪に基づく水は良好に流れ落ちることが確認された。天板上の積雪は良好に防止されることが確認された。
前記天板の前縁には、傾斜板から下方に向かって連続し、前記ヒーターを内蔵する折り返し部が形成されればよい。天板の前縁は折り返し部で形成されることから、天板の前縁から融雪の水は良好に流れ落ちることができる。天板の前縁で水の氷結は防止され(または抑制され)ることができる。こうした天板の前縁で氷柱の形成は回避され(または抑制され)ることができる。
一方の前記側板は前記室外機の側面吸込口に向き合わせられてもよく、当該側板と前記室外機との間には、前記吹出口の前方の空間と前記側面吸込口の側方の空間とを仕切る仕切りが配置されてもよい。仕切りは吹出口から吹き出す空気と吸込口に吸い込まれる空気とを隔てることができるので、吹出口から吹き出す空気がそのまま吸込口に吸い込まれることは防止され(または抑制され)ることができる。室外機で熱交換の効率の低下は防止され(または抑制され)ることができる。
室外機用防雪ユニットは、前記架台下で前記設置面に設置されて、重力方向に前記設置面に投影される前記天板の前記前縁よりも前方に広がって、雪を溶かす温度まで表面を温めるヒーターを内蔵するマットをさらに備えてもよい。設置面ではマット上の雪は融ける。マット上で積雪は防止されることができる。こうして天板の前縁と設置面との間には雪に埋もれない空間が確保されることができる。積雪量に合わせて架台が高く設定されなくても、室外機の吹出口から空気の通路は確保されることができる。架台の高さを過剰に高くしなくても済むことから、室外機の設置作業やメンテナンス作業は良好に実現されることができる。特に、融雪の水は天板から流れ落ちる。水は天板の前縁から設置面に向かって落下する。落下した水はマットで受け止められる。マット上の水は氷結しない。水の落下点で氷の成長は阻止されることができる。その一方で、水の落下点で氷が生じると、氷が成長してそこに積雪が引き起こされてしまう。その結果、天板の前縁と設置面との間で積雪にともなって空気の通路が塞がれてしまうことが懸念される。
以上のように開示の室外機用防雪ユニットによれば、できるだけ強度の向上および重量の増加は回避されることができる。
本発明の一実施形態に係る室外機用防雪ユニットの全体像を概略的に示す斜視図である。 架台の全体および分解されたフードを概略的に示す斜視図である。 図2の3−3線に沿った垂直断面図であって天板の後縁の拡大図である。 図2の4−4線に沿った垂直断面図であって天板の左縁の拡大図である。 前縁の拡大断面図である。 上方から観察される防雪ユニットの平面図である。 架台に搭載された空気調和機の室外機を示す斜視図である。 室外機および防雪ユニットの(A)正面図、および(B)B−B線に沿った断面図である。 図8(B)に相当し、気流の通路を説明する図である。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。ここで、防雪ユニットの前後は、架台に搭載される室外機の吹出口が区画される前面および背面吸込口が設けられる後面に対応する。
図1は本発明の一実施形態に係る室外機用防雪ユニット(以下「防雪ユニット」という)の外観を概略的に示す。防雪ユニット11は、設置面12に設置されて、設置面12から所定の高さに空気調和機の室外機を支持する架台13と、架台13に結合されて、架台13上で室外機に覆い被さるフード14と、架台13下で設置面12に設置されるマット15とを備える。設置面12は例えば水平面で広がる地面で形成される。以下の説明では設置面12は水平面として説明される。ただし、設置面12は必ずしも水平面である必要はない。
架台13は、前後2対の4本の支柱16L、16R、17L、17Rを備える。個々の支柱16L、16R、17L、17Rは設置面12から鉛直方向に直立する。支柱16L、16R、17L、17Rは、例えば設置面12に描かれる長方形の各頂点に配置される。支柱16L、16R、17L、17Rは、設置面12に形成される基礎BLに固定されてもよい。支柱16L、16R、17L、17Rは、少なくとも前左右16L、16Rおよび後左右17L、17Rごとに同じ高さを有すればよい。
前側の左右に配置される支柱16L、16Rは左右に水平(設置面12に平行。以下同じ)に延びる第1横フレーム18で相互に接続される。第1横フレーム18の下方には、水平に延びて前左右の支柱16L、16Rを相互に接続する前補助フレーム19が配置される。こうして前左右の支柱16L,16R、第1横フレーム18および前補助フレーム19で四角い枠が形成される。枠の形成によって架台13の剛性は高められることができる。
同様に、後側の左右に配置される支柱17L、17Rは左右に水平に延びる第2横フレーム21で相互に接続される。第2横フレーム21は第1横フレーム18と同じ高さに配置される。第2横フレーム21の下方には、水平に延びて後左右の支柱17L、17Rを相互に接続する後補助フレーム22が配置される。こうして後左右の支柱17L、17R、第2横フレーム21および後補助フレーム22で四角い枠が形成される。枠の形成によって架台13の剛性は高められることができる。
左側の前後に配置される支柱16L、17Lは前後に水平に延びる左前後フレーム23で相互に接続される。左前後フレーム23は第1横フレーム18および第2横フレーム21と同じ高さに配置されればよい。左前後フレーム23の下方には、水平に延びて左前後の支柱16L、17Lを相互に接続する左補助フレーム24が配置される。左補助フレーム24は前補助フレーム19および後補助フレーム22と同じ高さに配置されればよい。こうして左前後の支柱16L、17L、左前後フレーム23および左補助フレーム24で四角い枠が形成される。枠の形成によって架台13の剛性は高められることができる。
右側の前後に配置される支柱16R、17Rは前後に水平に延びる右前後フレーム25で相互に接続される。右前後フレーム25は第1横フレーム18および第2横フレーム21と同じ高さに配置されればよい。右前後フレーム25の下方には、水平に延びて右前後の支柱16R、17Rを相互に接続する右補助フレーム26が配置される。右補助フレーム26は前補助フレーム19および後補助フレーム22と同じ高さに配置されればよい。こうして右前後の支柱16R、17R、右前後フレーム25および右補助フレーム26で四角い枠が形成される。枠の形成によって架台13の剛性は高められることができる。
図2および図7に示されるように、第1横フレーム18および第2横フレーム21には前後に水平に延びる2つの支持フレーム27が掛け渡される。支持フレーム27には、室外機46が設置される。支持フレーム27は第1横フレーム18および第2横フレーム21上で水平面に沿って左右方向に移動することができる。こうして支持フレーム27の間では室外機の大きさに合わせて間隔が調整されることができる。
個々の支持フレーム27には、前後方向に変位自在に前後の連結片28が案内される。連結片28には、室外機46に設けられた設置用の足が固定される。前後の連結片28の間では室外機の大きさに合わせて間隔が調整されることができる。支持フレーム27の変位および連結片28の変位に基づき様々な大きさの室外機は架台13に支持されることができる。室外機46の吹出口49は、折り返し部33a側に配置される。
フード14は、左前後の支柱16L、17Lに外側から固定される左側部材29Lと、右前後の支柱16R、17Rに外側から固定される右側部材29Rと、後左右の支柱17L、17Rに外側(背後)から固定されて、左側部材29Lおよび右側部材29Rに挟まれる空間の後面を塞ぐ背部材31と、左側部材29L、右側部材29Rおよび背部材31の上端に結合されて、上方から室外機を覆う天部材32とを備える。左側部材29Lの後縁は背部材31の左側縁に接続される。右側部材29Rの後縁は背部材31の右側縁に接続される。
天部材32は、室外機の吹出口側に位置する折り返し部33aに向かって傾斜しながら室外機を覆う天板33と、天板33の後縁33bから設置面12方向に下方に広がって、背部材31の上端に結合され背部材31とともに背板を形成する背板部34と、天板33の左側縁33cから設置面12方向に下方に広がって、左側部材29Lの上端に結合され左側部材29Lとともに左側板を形成する左側板部35と、天板33の右側縁33dから設置面12方向に下方に広がって、右側部材29Rの上端に結合され右側部材29Rとともに右側板を形成する右側板部36とを有する。天板33は後縁33bから水平面に対して25度以上の傾斜角で下向きに傾斜する傾斜板37と、傾斜板37の前端から設置面12に向かって連続する垂直板38と垂直板38に連続する折り返し部33aからなる前縁30で形成される。左側板部35の後端は背板部34の左端から連続する。右側板部36の後端は背板部34の右端から連続する。
天板33は、雪を溶かす温度まで表面を温めるヒーター41を内蔵する。ヒーター41は、電力の供給に応じて面で発熱する面状発熱体を有する。ここでは、面状発熱体にはファブリックヒーターが用いられる。ファブリックヒーターでは、一方向に配列される電極繊維に対して交差する方向から所定間隔ごとに繊維状の発熱体が織り込まれる。図3および図4に示されるように、天板33は、基材としてガラス繊維を含む強化樹脂体39aでヒーター41を挟み込む。強化樹脂体39aはヒーター41の広がりの範囲で断熱材39bによって裏打ちされる。断熱材39bには例えば硬質ウレタンが用いられることができる。断熱材39bは強化樹脂体39aに積層される保護層39cで覆われる。保護層39cは、基材としてガラス繊維を含む強化樹脂で形成されることができる。
ヒーター41は、天板33の後縁33b、左側縁33cおよび右側縁33dから特定距離DS、DCで天板33の内側の方向に離れて配置される。ヒーター41から領域42a、42bには、堰を形成する雪が解けるほどの熱が伝わらない。したがって、天板33の後縁33b、左側縁33cおよび右側縁33dとヒーター41との間には後縁33b、左側縁33cおよび右側縁33dに沿って雪が残る領域(領域42a、42b)が確保される。特定距離DS、DCの大きさは、水を流下させないために必要とされる堰の大きさによって設定されればよい。図5に示されるように、ヒーター41は、垂直板38の下端で回り込んで後ろ向き(あるいは後上がり)に延びる。ヒーター41は例えば天板33の表面下に特定深さDpの位置に埋め込まれる。表面下の特定深さDpは天板33の縁とヒーター41との距離Enよりも小さい。
図1に示されるように、マット15は、架台13下から、設置面12に投影される天板33の折り返し部33aを含む面43よりも前方に広がる。マット15は、雪を溶かす温度まで表面を温めるヒーター44を内蔵する。ヒーター44は、電力の供給に応じて面で発熱する面状発熱体を有する。図6に示されるように、マット15は、設置面12に天板33を投影したときの前端と後端の距離Lpよりも大きい長さLmを有する。ヒーター44には、例えば降水量へ換算した際に3mm/hの降雪量であれば、1平方メートルあたり300W/hの熱量が要求される。
図7に示されるように、架台13には空気調和機45の室外機46が設置される。室外機46は、右側面吸込口47および背面吸込口48を有し、前面に吹出口49を区画する筐体51と、右側面吸込口47および背面吸込口48に面して配置される熱交換器52と、熱交換器52および筐体51で区画される空間内に配置されて、回転軸線Rx回りで回転する送風ファン53とを備える。筐体51の底板には左右の足54が固定される。室外機46の足54は4つの連結片28に連結される。
前右支柱16Rには、右側面吸込口47に向き合わせられる右側部材29Rと、室外機46との間に配置されて、吹出口49の前方の空間と右側面吸込口47の側方の空間とを仕切る仕切り55が固定される。前右支柱16Rに沿って仕切り55の高さは室外機46の高さに合わせ込まれればよい。仕切り55はアルミニウムといった金属板や樹脂板から形成されればよい。
架台13にはフード14が取り付けられる。図8および図9に示されるように、フード14の背部材31は、室外機46の背面吸込口48に向き合わせられて、設置面12と下縁31aとの間に背面吸込口48に向かって空気の通路BPを区画する。背部材31は例えば建物の外壁56に向き合わせられる。防雪ユニット11はできるだけ建物の外壁56に近づけられる。
熱交換器52は、室内に設置される室内機に組み込まれる熱交換器(図示されず)に冷媒配管57で接続される。冷房運転時には、室外機46の熱交換器52に圧縮機から高圧高温の冷媒が供給される。熱交換器52では冷媒から外気に熱は放出される。送風ファン53の働きで外気は右側面吸込口47および背面吸込口48から吹出口49に通り抜ける。熱交換器52は通り抜ける外気に曝される。このとき、外気は、図9に示されるように、背部材31の下縁31aと背面吸込口48とで区画される空気の通路BPを辿る。吹出口49から吹き出す空気は、天板33の折り返し部33aと室外機46の前面とで区画される空気の通路FPに沿って流れる。天板33は吹出口49から前方に離れるにつれて下るように傾斜することから、吹出口49から前方に吹き出す空気は天板33に沿って抵抗なく流れることができる。放熱後の冷媒は減圧されて室内機の熱交換器に供給される。室内機の熱交換器で冷媒は室内の空気から吸熱する。こうして室内で冷気は生成される。
暖房運転時には、室内機の熱交換器に圧縮機から高圧高温の冷媒が供給される。室内機の熱交換器では冷媒から室内の空気に熱は放出される。室内で暖気は生成される。放熱後の冷媒は減圧されて室外機46の熱交換器52に供給される。熱交換器52で冷媒は外気から吸熱する。送風ファン53の働きで外気は右側面吸込口47および背面吸込口48から吹出口49に通り抜ける。熱交換器52は通り抜ける外気に曝される。吹出口49から吹き出す空気は設置面12と天板33の折り返し部33aとの間に区画される通路に沿って流れる。天板33は吹出口49から前方に離れるにつれて下るように傾斜することから、吹出口49から前方に吹き出す空気は天板33に沿って抵抗なく流れることができる。こうして冷媒は室外機46の熱交換器52と室内機の熱交換器との間を循環する。
降雪時には、天板33に内蔵のヒーター41と、マット15に内蔵のヒーター44とは例えば外壁56に設置されるコンセントに接続される。コンセントからヒーター41、44には電力が供給される。雪は天板33上で融ける。天板33上では積雪は防止されることができる。積雪が防止されるため、架台13および天板33の強度を過剰に強くしなくて済む。架台13および天板33は軽量化されることができる。
天板33の表面の雪はヒーター41の働きで融ける。融雪の水は天板33の折り返し部33aに向かって流れ折り返し部33aから滴り落ちる。こうして天板33上の積雪は回避されることができる。積雪が防止されるため、架台13および天板33の強度を過剰に強くしてなく済む。架台13および天板33は軽量化されることができる。ヒーター41は天板33の後縁33b並びに左側縁33cおよび右側縁33dから特定距離DSで離れて配置されることから、天板33の後縁33b並びに左側縁33cおよび右側縁33dに沿って雪50が残る領域(図3および図4で示した領域42a、42b)は形成されることができる。図3および図4で示す雪50が残る領域には、積雪により堰が形成される。雪50により形成された堰は、天板33の背板部34並びに左側板部35および右側板部36に向かって融雪に基づく水の流れ落ちを防止する(または抑制する)ことができる。こうして背部材31や左側部材29L、右側部材29Rの下縁で氷柱の形成は回避され(または抑制され)ることができる。
本実施形態に係る防雪ユニット11では天板33は水平面に対して25度以上の傾斜角で下向きに傾斜する。こうした傾斜角によれば、天板33上の融雪に基づく水は良好に流れ落ちることが確認された。天板33上の積雪は良好に防止されることが確認された。
天板33の折り返し部33aは、傾斜板37から下方に向かって連続し、ヒーター41を内蔵する垂直板38で形成される。天板33の折り返し部33aは垂直板38で形成されることから、天板33の折り返し部33aから融雪の水は良好に流れ落ちることができる。ヒーター41が折り返し部33aまで配置されているため、天板33の折り返し部33aで水の氷結は防止され(または抑制され)ることができる。こうした天板33の折り返し部33aで氷柱の形成は回避され(または抑制され)ることができる。図5で示す前縁30は、垂直板38および垂直板38に連続する折り返し部33aで形成されているが、垂直板38を持たず、天板33に連続する折り返し部33aのみで折り返し部を形成してもよい。
防雪ユニット11では、右側部材29Rと室外機46との間に、吹出口49の前方の空間と右側面吸込口47の側方の空間とを仕切る仕切り55が配置される。仕切り55は吹出口49から吹き出す空気と右側面吸込口47に吸い込まれる空気とを隔てることができるので、吹出口49から吹き出す空気がそのまま右側面吸込口47に吸い込まれることは防止され(または抑制され)ることができる。室外機46で熱交換能力の低下は防止され(または抑制され)ることができる。
本実施形態では、架台13下で設置面12に、設置面12に投影される天板33の折り返し部33aを含む面43よりも前方に広がって、雪を溶かす温度まで表面を温めるヒーター41を内蔵するマット15が配置される。設置面12ではマット15上の雪は融ける。マット15上で積雪は防止されることができる。こうして天板33の折り返し部33aと設置面12との間には雪に埋もれない空間が確保されることができる。積雪量に合わせて架台13が高く設定されなくても、室外機46の吹出口49から空気の通路は確保されることができる。架台13の高さを過剰に高くしなくても済むことから、室外機46の設置作業やメンテナンス作業は良好に実現されることができる。特に、本実施形態では、融雪の水は天板33から流れ落ちる。水は天板33の折り返し部33aから設置面12に向かって落下する。落下した水はマット15で受け止められる。マット15上の水は氷結しない。水の落下点で氷の成長は阻止されることができる。その一方で、水の落下点で氷が生じると、氷が成長してそこに積雪が引き起こされてしまう。その結果、天板33の折り返し部33aと設置面12との間で積雪にともなって空気の通路が塞がれてしまうことが懸念される。
11…室外機用防雪ユニット、12…設置面、15…マット、29L…側板(左側部材)、29R…側板(右側部材)、31…背板(背部材)、33…天板、33a…折り返し部、33b…後縁、33c…左側縁、33d…右側縁、34…背板(背板部)、35…側板(左側板部)、36…側板(右側板部)、37…傾斜板、38…垂直板、41…ヒーター、42a…(堰の)領域、42b…(堰の)領域、44…ヒーター、45…空気調和機、46…室外機、47…右側面吸込口、49…吹出口、55…仕切り、DC…特定距離、DS…特定距離。

Claims (5)

  1. 設置面に設置されて、前記設置面から所定の高さに空気調和機の室外機を支持する架台と、
    前記架台上に結合されて、前記室外機の吹出口側に位置する前縁に向かって傾斜しながら前記室外機を覆う天板と、
    前記天板の後縁から下方に広がる背板と、
    前記天板の2つの側縁からそれぞれ下方に広がる側板と、
    前記後縁または前記側縁の少なくとも一つから特定距離で離れて前記天板に内蔵され、雪を溶かす温度まで前記天板の表面を温めるヒーターと、
    を備え、
    前記特定距離は、前記天板の前記後縁または前記側縁の少なくとも一つに沿って雪が残る領域を確保できる距離であることを特徴とする室外機用防雪ユニット。
  2. 請求項1に記載の室外機用防雪ユニットにおいて、前記天板は、水平面に対して25度以上の傾斜角で下向きに傾斜することを特徴とする室外機用防雪ユニット。
  3. 請求項1または2に記載の室外機用防雪ユニットにおいて、前記天板の前縁は、傾斜板から下方に向かって連続し、前記ヒーターを内蔵する垂直板で形成されることを特徴とする室外機用防雪ユニット。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の室外機用防雪ユニットにおいて、一方の前記側板は前記室外機の側面吸込口に向き合わせられ、当該側板と前記室外機との間には、前記吹出口の前方の空間と前記側面吸込口の側方の空間とを仕切る仕切りが配置されることを特徴とする室外機用防雪ユニット。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の室外機用防雪ユニットにおいて、前記架台下で前記設置面に設置されて、重力方向に前記設置面に投影される前記天板の前記前縁よりも前方に広がって、雪を溶かす温度まで表面を温めるヒーターを内蔵するマットをさらに備えることを特徴とする室外機用防雪ユニット。
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