JP2022156162A - 空気調和機 - Google Patents

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潤一 濱舘
Junichi Hamadate
史朗 小池
Shiro Koike
周隆 矢倉
Naritaka Yakura
旭 大野
Akira Ono
あゆみ 久保
Ayumi Kubo
将人 奥野
Masahito Okuno
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Abstract

【課題】冷媒流路ユニットが腐食するのを抑制することができる空気調和機を提供する。【解決手段】空気調和機は、底板4を有するケーシングと、ケーシングの内部に収容され内部に冷媒流路が形成された冷媒流路ユニット10と、を備える。底板4は、上方に突出する第1凸部311と、下方に凹むとともにケーシングの外側に水を排出する排水口33が形成された凹部32と、を有する。冷媒流路ユニット10は、第1凸部311の上側に配置されている。【選択図】図6

Description

本開示は、空気調和機に関する。
蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行う冷媒回路を備えた冷凍装置では、冷媒が流れる複数の冷媒配管を1つにまとめ、冷媒回路の小型化を図ることが知られている。例えば、特許文献1には、積層された複数の金属板を有し、内部に複数の冷媒通路が形成された基板が開示されている。この基板は、室外機の壁面を兼用している(特許文献1の図11参照)。
特開平9-79616号公報
特許文献1に記載された基板の外表面には、基板内の冷媒通路を流れる冷媒によって結露水が発生する場合がある。その場合、結露水が基板の外表面から底板に流れ落ちるので、底板上に水が溜まりやすくなる。このように底板上に水が溜まると、基板の下端部が腐食するおそれがある。
本開示は、冷媒流路ユニットが腐食するのを抑制することができる空気調和機を提供することを目的とする。
(1)本開示の空気調和機は、
底板を有するケーシングと、
前記ケーシングの内部に収容され、内部に冷媒流路が形成された冷媒流路ユニットと、を備え、
前記底板は、上方に突出する第1凸部と、下方に凹むとともに前記ケーシングの外側に水を排出する排水口が形成された凹部と、を有し、
前記冷媒流路ユニットは、前記第1凸部の上側に配置されている。
このように構成された空気調和機では、底板の第1凸部の上側に冷媒流路ユニットが配置されているので、冷媒流路ユニットの外表面に発生した結露水は、底板の第1凸部から凹部に流れ落ちて排水口からケーシングの外側に排出される。これにより、底板の第1凸部よりも上側には水が溜まりにくいので、第1凸部の上側に配置された冷媒流路ユニットが底板上の水溜まりに浸かるのを抑制することができる。その結果、底板上の水溜まりに起因して冷媒流路ユニットが腐食するのを抑制することができる。
(2)前記冷媒流路ユニットは、水平面に対して45度以上かつ135度以下の角度で、前記第1凸部の上側に配置されているのが好ましい。
このような構成によって、冷媒流路ユニットの外表面に発生した結露水は、その外表面に沿って底板に流れ落ち易くなるので、外表面に付着する結露水に起因して冷媒流路ユニットが腐食するのも抑制することができる。
(3)前記底板は、上方に突出する第2凸部を有し、
前記冷媒流路ユニットの一部が、前記第1凸部の上側に配置され、
前記冷媒流路ユニットの他の一部が、前記第2凸部の上側に配置されているのが好ましい。
このような構成によって、底板の第1凸部および第2凸部は、冷媒流路ユニットの荷重を分散して受けることができるので、前記荷重によって底板が変形するのを抑制することができる。
(4)前記空気調和機は、前記冷媒流路ユニットを下側から支持している支持台をさらに備え、
前記支持台が、前記第1凸部に設置されているのが好ましい。
このような構成によって、支持台によって冷媒流路ユニットを第1凸部の上側に安定した状態で配置することができる。
(5)前記底板は、上方に突出する第2凸部を有し、
前記支持台の一部が、前記第1凸部に設置され、
前記支持台の他の一部が、前記第2凸部に設置されているのが好ましい。
このような構成によって、底板の第1凸部および第2凸部は、冷媒流路ユニットの荷重及び支持台の荷重を分散して受けることができるので、これらの荷重によって底板が変形するのを抑制することができる。
(6)前記第1凸部は、その上部に平坦に形成された第1上面を有し、
前記第2凸部は、その上部に平坦に形成された第2上面を有し、
前記第1上面の面積と前記第2上面の面積とが異なるのが好ましい。
このような構成によって、第1上面および第2上面の外形や位置の自由度を高めることができる。その結果、第1凸部および第2凸部の上側に配置される冷媒流路ユニットのレイアウトの自由度を高めることができる。
本開示の第1実施形態に係る空気調和機の斜視図である。 冷媒流路ユニットを一方側からみた斜視図である。 冷媒流路ユニットを他方側からみた斜視図である。 冷媒流路ユニットの一部の断面図である。 底板、支持台、及び冷媒流路ユニットの位置関係を示す平面図である。 底板及び支持台の断面図である。 本開示の第2実施形態に係る空気調和機における底板、支持台、及び冷媒流路ユニットの位置関係を示す平面図である。 第2実施形態の底板の断面図である。 本開示の第3実施形態に係る空気調和機における底板及び冷媒流路ユニットの位置関係を示す斜視図である。
以下、実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
[第1実施形態]
図1は、本開示の第1実施形態に係る空気調和機の斜視図である空気調和機1は、例えばビルに設置されるビル形マルチタイプの空気調和機である。空気調和機1は、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことによって、空調対象である室内の冷房および暖房を行うことが可能である。空気調和機1は、室外に配置される室外機2と、室内に配置される室内機と、を備える。図1には、空気調和機1の室外機2が示されている。
室外機2は、ケーシング3を備えている。ケーシング3は、直方体形状に形成され、平面視で矩形状に形成されている。ケーシング3は、底板4、支柱5、及び前面パネル6等を有している。ケーシング3の内部には、冷媒流路ユニット10、圧縮機61、アキュムレータ62、熱交換器63、ファン64、四路切換弁65(図2参照)、及び電動弁66(図2参照)等が収容されている。
図2は、冷媒流路ユニット10を一方側からみた斜視図である。図3は、冷媒流路ユニット10を他方側からみた斜視図である。冷媒流路ユニット10には、圧縮機61、アキュムレータ62、熱交換器63、四路切換弁65、電動弁66等の機器が接続される。例えば、冷媒流路ユニット10の一方の面には、四路切換弁65や電動弁66等の機能部品が接続されている。
図4は、冷媒流路ユニット10の一部の断面図である。冷媒流路ユニット10は、ユニット本体11と、第1継手管12と、第2継手管13とを備えている。ユニット本体11は、複数のプレート21,22,23を有している。複数のプレート21,22,23は、互いに積層され、接合されている。本実施形態のプレート21,22,23は、ステンレスである。ユニット本体11の内部には冷媒流路15が形成されている。以下、複数のプレート21,22,23が積層される方向を第1方向ともいう。プレート21,22,23の板面に沿った方向(第1方向に直交する方向)を第2方向ともいう。第1方向に対して直交し且つ第2方向に対して直交する方向を第3方向ともいう(図2参照)。
複数のプレート21,22,23は、第1プレート21と、第1プレート21に積層される第2プレート22と、第2プレート22に積層される第3プレート23とを有している。互いに隣接するプレート21,22,23同士は、ろう付けによって接合されている。
第1プレート21は、第1方向におけるユニット本体11の両端部に配置されている。第1プレート21は、他の第2,第3プレート22,23よりも薄く形成されている。第1プレート21には、複数の第1開口21aが形成されている。第1開口21aは、第1プレート21を貫通する円形の孔である。
第2プレート22は、ユニット本体11における第1方向の両端から2枚目に位置する。第2プレート22は、第1プレート21よりも厚く形成されている。第2プレート22には、複数の第2開口22aが形成されている。第2開口22aは、第2プレート22を貫通する円形の孔である。第2開口22aは、第1プレート21の第1開口21aと連通している。
第3プレート23は、第1方向に間隔をあけて配置された2枚の第2プレート22の間に配置されている。本実施形態では、2枚の第2プレート22の間に3枚の第3プレート23が積層されている。第3プレート23は、第2プレート22と同一の厚さに形成されている。
第3プレート23には、冷媒流路15を構成する第3開口23aが形成されている。第3開口23aは、各第3プレート23を貫通する孔又は第2方向に延びるスリットである。図4に示す例では、第1方向の一方側に設けられた2つの第2開口22aに渡る範囲で第3開口23aが形成されている。第3開口23aは、第2プレート22の第2開口22aと連通している。
本実施形態における冷媒流路ユニット10のユニット本体11は、複数の板状部材(プレート21,22,23)により構成されているが、これに限定されるものではなく、板状部材以外の部材で構成されていてもよい。
第1継手管12は、第1方向の一方側(図4における上側)に配置された第1プレート21及び第2プレート22に取り付けられている。第1継手管12は、例えば第1方向に延びるストレート型の継手管である。第1継手管12の一方側の端部には、冷媒配管50がろう付けによって接合されている。この冷媒配管50は、例えば、図2に示すように、四路切換弁65や電動弁66から延びている冷媒配管である。第1継手管12の他方側の端部は、第1開口21a及び第2開口22aに挿入され、ろう付けによって第1プレート21及び第2プレート22に接合されている。
第2継手管13は、第1方向の他方側(図4における下側)に配置された第1プレート21及び第2プレート22に取り付けられる。第2継手管13は、例えば直角に屈曲するエルボ型の継手管である。第2継手管13の一方側の端部は、第1開口21a及び第2開口22aに挿入され、ろう付けによって第1プレート21及び第2プレート22に接合されている。第2継手管13の他方側の端部には、冷媒配管50がろう付けによって接合されている。この冷媒配管50は、例えば、圧縮機61やアキュムレータ62等の容器に繋がる冷媒配管である。冷媒流路ユニット10は、第1継手管12及び第2継手管13を備えず、ユニット本体11のみから構成されていてもよい。この場合、冷媒配管50はユニット本体11に直接接続される。
図2及び図3に示すように、本実施形態における冷媒流路ユニット10は、ユニット本体11の板面(一面)を上下方向に沿わせた起立姿勢で、その下側から支持台70によって支持されている。支持台70は、ケーシング3の底板4に固定されている。支持台70は、ステンレスである。底板4は、例えば、鉄板の表面に絶縁塗料による塗装が施されて構成されている。これにより、支持台70と底板4との異種金属同士の接触に起因する電食を抑制することができる。支持台70は、底板4と同じ材料で構成されていてもよい。この場合、ユニット本体11と支持台70との異種金属同士の接触に起因する電食を抑制するため、支持台70は、例えば、鉄板の表面に絶縁塗料による塗装が施されて構成される。
支持台70は、平板部71と、2つの衝立部72とを有している。平板部71は、その板面を水平方向に沿わせた状態で底板4上に設置されている。平板部71の上面71aには、冷媒流路ユニット10のユニット本体11の下端が載置されている。2つの衝立部72は、平板部71の第3方向の両側縁に一体に形成されている。各衝立部72は、平板部71の上面71aに対して上方向に突出している。各衝立部72は、平板部71の第1方向の全長にわたって形成されている。
図5は、ケーシング3の底板4、支持台70、及び冷媒流路ユニット10の位置関係を示す平面図である。図6は、底板4及び支持台70の断面図である。図5及び図6では、冷媒流路ユニット10を簡略化して示している(図7及び図8も同様)。底板4は、上方に突出する複数の凸部31と、下方に凹む複数の凹部32とを有している。本実施形態の底板4には、凸部31と凹部32とが第1方向に沿って交互に連続して形成されている。各凸部31及び各凹部32は、底板4の第3方向の全長にわたって形成されている。
複数の凸部31は、第1凸部311、第2凸部312、及び第3凸部313を有している。第1凸部311は、その上部において平坦に形成された第1上面311aを有する。同様に、第2凸部312、及び第3凸部313は、それぞれの上部において平坦に形成された第2上面312a、及び第3上面313aを有する。底板4は、少なくとも第1凸部311を有していればよい。
第1上面311aの面積は、第2上面312aの面積と異なる。本実施形態では、第1上面311aの面積は、第2上面312aの面積よりも大きい。第3上面313aの面積は、第1上面311aの面積と同一である。
複数の凹部32は、第1凹部321、第2凹部322、第3凹部323、及び第4凹部324を有している。第1凹部321は、第1凸部311の第1方向の一方側(図5における左側)に形成されている。第2凹部322は、第1凸部311と第2凸部312との間に形成されている。第3凹部323は、第2凸部312と第3凸部313との間に形成されている。第4凹部324は、第3凸部313の第1方向の他方側(図5における右側)に形成されている。
各凹部32には、第3方向に所定間隔をあけて複数の排水口33が形成されている。各排水口33は、凹部32の底部を貫通する円形の孔である。各排水口33は、冷媒流路ユニット10等から凹部32に流れ落ちた結露水を、ケーシング3の外側に排出する。底板4は、少なくとも1つの凹部32を有していればよい。
支持台70の平板部71は、底板4の第2凹部322を跨って、第1凸部311及び第2凸部312に設置されている。平板部71の一部(第1方向の一方側の部分)は、第1凸部311の第1上面311aに設置された状態で、ネジ等により第1凸部311に固定されている。平板部71の他の一部(第1方向の他方側の部分)は、第2凸部312の第2上面312aに設置された状態で、ネジ等により第2凸部312に固定されている。平板部71の第1方向の一端縁71bは、第1凹部321の上方に配置されている。平板部71の第1方向の他端縁71cは、第3凹部323の上方に配置されている。
冷媒流路ユニット10は、平板部71の上面71aにおいて、第1凸部311の上側に配置されている。冷媒流路ユニット10は、ユニット本体11の板面が上面(水平面)71aに対して45度以上かつ135度以下の角度となるように配置されている。本実施形態の冷媒流路ユニット10は、ユニット本体11の板面が上面71aに対して90度の角度となるように配置されている。ユニット本体11の下端部は、平板部71の上面71a、及び衝立部72に、溶接等により固定されている。
[第1実施形態の作用効果]
本実施形態の空気調和機1によれば、冷媒流路ユニット10の外表面に発生した結露水は、その外表面に沿って支持台70の平板部71の上面71aに流れ落ちる。平板部71の上面71aに流れ落ちた結露水は、衝立部72が形成されていない平板部71の一端縁71b又は他端縁71cから、第1凹部321又は第3凹部323に流れ落ちる。第1凹部321又は第3凹部323に流れ落ちた結露水は、排水口33からケーシング3の外側に排出される。これにより、底板4の第1凸部311よりも上側には水が溜まりにくいので、第1凸部311の上側(平面部71)に配置された冷媒流路ユニット10が底板4上の水溜まりに浸かるのを抑制することができる。その結果、底板4上の水溜まりに起因して冷媒流路ユニット10が腐食するのを抑制することができる。
平板部71の上面71aに流れ落ちた結露水は、平板部71の一端縁71b又は他端縁71cから、平板部71が設置されている第1凸部311及び第2凸部312を介さずに、第1凹部321又は第3凹部323に直接流れ落ちるので、結露水の排水性を高めることができる。
冷媒流路ユニット10は、その板面が平板部71の上面71aに対して90度の角度となるように配置されている。これにより、冷媒流路ユニット10の外表面に発生した結露水は、その外表面に沿って平板部71の上面71aに流れ落ち易くなるので、外表面に付着する結露水に起因して冷媒流路ユニット10が腐食するのも抑制することができる。冷媒流路ユニット10は、その板面が上面71aに対して45度以上かつ135度以下の角度となるように配置されていれば、上記90度の角度の場合と同様の作用効果を奏する。
冷媒流路ユニット10は、支持台70を介して第1凸部311の上側に配置されているので、冷媒流路ユニット10を第1凸部311の上側に安定した状態で配置することができる。
支持台70の平板部71の一部が第1凸部311に設置され、平板部71の他の一部が第2凸部312に設置されている。これにより、底板4の第1凸部311および第2凸部312は、冷媒流路ユニット10の荷重及び支持台70の荷重を分散して受けることができるので、これらの荷重によって底板4が変形するのを抑制することができる。
第1凸部311の第1上面311aの面積と、第2凸部312の第2上面312aの面積とが異なるので、第1上面311aおよび第2上面312aの外形や位置の自由度を高めることができる。その結果、第1凸部311および第2凸部312の上側に配置される支持台70及び冷媒流路ユニット10のレイアウトの自由度を高めることができる。
[第2実施形態]
図7は、本開示の第2実施形態に係る空気調和機におけるケーシング3の底板4、支持台70、及び冷媒流路ユニット10の位置関係を示す平面図である。図8は、その底板4の断面図である。本実施形態では、支持台70及び冷媒流路ユニット10を、第1実施形態(図5参照)の位置から底板4に対して90度回転させたものである。本実施形態の底板4は、上記のようにプレート型配管10の90度回転により第1方向と第3方向が変わっただけで、第1実施形態と同じ構成である。
支持台70の平板部71の一部(第3方向の一方側の部分)は、第1凸部311の第1上面311aに設置された状態で、ネジ等により第1凸部311に固定されている。平板部71の他の一部(第3方向の他方側の部分)は、第2凸部312の第2上面312aに設置された状態で、ネジ等により第2凸部312に固定されている。
冷媒流路ユニット10の一部(ユニット本体11の第3方向の一方側の部分)は、平板部71の上面71aにおいて、第1凸部311の上側に配置されている。冷媒流路ユニット10の他の一部(ユニット本体11の第3方向の他方側の部分)は、平板部71の上面71aにおいて、第2凸部312の上側に配置されている。第2実施形態の他の構成は、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
[第2実施形態の作用効果]
本実施形態の空気調和機1によれば、冷媒流路ユニット10の外表面に発生した結露水は、その外表面に沿って支持台70の平板部71の上面71aに流れ落ちる。平板部71の上面71aに流れ落ちた結露水の一部は、衝立部72が形成されていない平板部71の一端縁71b又は他端縁71cから第2凹部322に直接流れ落ちる。また、平板部71の上面71aに流れ落ちた結露水の残りは、第1凸部311又は第2凸部312を介して第1凹部321、第2凹部322、又は第3凹部323に流れ落ちる。このように第1凹部321、第2凹部322、又は第3凹部323に流れ落ちた結露水は、排水口33からケーシング3の外側に排出される。これにより、底板4の第1凸部311及び第2凸部312よりも上側には水が溜まりにくいので、第1凸部311及び第2凸部312の上側(平面部71)に配置された冷媒流路ユニット10が底板4上の水溜まりに浸かるのを抑制することができる。その結果、底板4上の水溜まりに起因して冷媒流路ユニット10が腐食するのを抑制することができる。
冷媒流路ユニット10の一部が支持台70を介して第1凸部311の上側に配置され、冷媒流路ユニット10の他の一部が支持台70を介して第2凸部312の上側に配置されている。これにより、底板4の第1凸部311および第2凸部312は、第1実施形態の場合よりも冷媒流路ユニット10の荷重を分散して受けることができるので、これらの荷重によって底板4が変形するのをさらに抑制することができる。
第1凸部311の第1上面311aの面積と、第2凸部312の第2上面312aの面積とが異なるので、第1上面311aおよび第2上面312aの外形や位置の自由度を高めることができる。その結果、第1凸部311および第2凸部312の上側に配置される冷媒流路ユニット10のレイアウトの自由度を高めることができる。
[第3実施形態]
図9は、本開示の第3実施形態に係る空気調和機におけるケーシング3の底板4及び冷媒流路ユニット10の位置関係を示す斜視図である。本実施形態の冷媒流路ユニット10は、支持台70を介さずに、底板4の第1凸部311に直接設置されている。
冷媒流路ユニット10は、ユニット本体11の第3方向の両側面に設けられた支持部材17を備えている。支持部材17は、例えばL字形状に形成された板部材からなる。支持部材17は、第2方向に延びる縦板部17aと、第3方向に延びる横板部17bとを有している。縦板部17aは、ユニット本体11の前記側面の下端部において第2方向に延びている。縦板部17aは、ネジ等によりユニット本体11に固定されている。
横板部17bは、縦板部17aの第2方向の一端(図9における下端)から、第3方向の外側(ユニット本体11から離れる側)に延びている。横板部17bは、ユニット本体11と共に第1凸部311の第1上面311aに設置されている。横板部17bは、ネジ等により第1凸部311に固定されている。第3実施形態の他の構成は、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
本実施形態の冷媒流路ユニット10は、底板4の第1凸部311だけに設置されているが、第2実施形態と同様に、凹部32を跨いで第1凸部311及び第2凸部312に設置されていてもよい。
[第3実施形態の作用効果]
本実施形態の空気調和機1によれば、冷媒流路ユニット10の外表面に発生した結露水は、その外表面に沿って第1凸部311の第1上面311aに流れ落ちる。第1凸部311の第1上面311aに流れ落ちた結露水は、第1凸部311に隣接する第1凹部321又は第2凹部322に流れ落ちる。第1凹部321又は第2凹部322に流れ落ちた結露水は、排水口33からケーシング3の外側に排出される。これにより、底板4の第1凸部311よりも上側には水が溜まりにくいので、第1凸部311の第1上面311aに配置された冷媒流路ユニット10が底板4上の水溜まりに浸かるのを抑制することができる。その結果、底板4上の水溜まりに起因して冷媒流路ユニット10が腐食するのを抑制することができる。
[その他]
室外機2は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えばケーシング3の内部空間を仕切板によって機械室と送風機室とに分割するトランク型の構造であってもよい。上記実施形態の支持台70は、底板4の第1凸部311及び第2凸部312に設置されているが、第1凸部311だけに設置されていてもよい。第1凸部311の面積と第2凸部312の面積は、同一であってもよい。
本開示は、以上の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 空気調和機
3 ケーシング
4 底板
10 冷媒流路ユニット
15 冷媒流路
31 凸部
32 凹部
33 排水口
70 支持台
71a 上面(水平面)
311 第1凸部
311a 第1上面
312 第2凸部
312a 第2上面

Claims (6)

  1. 底板(4)を有するケーシング(3)と、
    前記ケーシング(3)の内部に収容され、内部に冷媒流路(15)が形成された冷媒流路ユニット(10)と、を備え、
    前記底板(4)は、上方に突出する第1凸部(311)と、下方に凹むとともに前記ケーシング(3)の外側に水を排出する排水口が形成された凹部(32)と、を有し、
    前記冷媒流路ユニット(10)は、前記第1凸部(311)の上側に配置されている、空気調和機。
  2. 前記冷媒流路ユニット(10)は、水平面(71a)に対して45度以上かつ135度以下の角度で、前記第1凸部(311)の上側に配置されている、請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記底板(4)は、上方に突出する第2凸部(312)を有し、
    前記冷媒流路ユニット(10)の一部が、前記第1凸部(311)の上側に配置され、
    前記冷媒流路ユニット(10)の他の一部が、前記第2凸部(312)の上側に配置されている、請求項1又は請求項2に記載の空気調和機。
  4. 前記冷媒流路ユニット(10)を下側から支持している支持台(70)をさらに備え、
    前記支持台(70)が、前記第1凸部(311)に設置されている、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の空気調和機。
  5. 前記底板(4)は、上方に突出する第2凸部(312)を有し、
    前記支持台(70)の一部が、前記第1凸部(311)に設置され、
    前記支持台(70)の他の一部が、前記第2凸部(312)に設置されている、請求項4に記載の空気調和機。
  6. 前記第1凸部(311)は、その上部に平坦に形成された第1上面(311a)を有し、
    前記第2凸部(312)は、その上部に平坦に形成された第2上面(312a)を有し、
    前記第1上面(311a)の面積と前記第2上面(312a)の面積とが異なる、請求項3又は請求項5に記載の空気調和機。
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