JP2022187045A - 空気調和機 - Google Patents

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  • Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
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Abstract

【課題】複数の吹出口から同時に十分な送風を行うことができる空気調和機を提供する。【解決手段】熱交換器146を通過した空気を筐体10の外へ送風する送風ファン142と、第1送風口31と、第2送風口32と、第1送風口31を開閉する第1ルーバ21と、送風ファン142の下流に配設された予備風路40と予備風路40を第1風路41と第2風路42とに分岐する風向板52と、第1風路41側の内壁部51aと反第1風路41側の外壁部51cとを有して第2風路42を形成する風路壁51と、風向板52と内壁部51aとの間に配設した第3風路43とを備え、内壁部51aの上流側端部51bは、風向板52の下流側端部52aを延長した線より第1風路41側に配設した。【選択図】図5

Description

本発明は家庭用の空気調和機に関し、特に除湿乾燥機能を備える空気調和機に関するものである。
従来よりこの種のものに於いては、枠体の上面前側端部に吹出口を、背面に吸込口を設け、前記吸込口と吹出口の間に蒸発器、凝縮器、送風ファン、ヒータを配置して送風経路を形成し、圧縮機と前記蒸発器、前記凝縮器等を冷媒管で接続して冷凍回路を形成し、前記送風ファンの作動によって前記吸込口から吸入した空気を前記蒸発器にて冷却し結露させた後、前記凝縮器にて加熱し乾燥空気を前記吹出口より排出するものであった。(例えば、特許文献1参照)
図7と図8は従来の除湿機の一例を示す断面図で、201は除湿機の枠体で底板202上に前方の前ケース203と後方の後ケース204と上面を覆う天板205を設けて本体の外郭を構成している。206は前記枠体201の背面に形成された吸込口で、前記後ケース204に横長のスリットを多数備えた開口が設けられている。
207は、前記枠体201の上面から背面上部に設けた吹出口で、乾燥空気の吹出方向を上方向と後ろ方向に自由に変えることができるものである。
前記吸込口206の内側には樹脂製の網や不織布から成り吸入空気に混入するホコリを取り除くフィルタ208を備えている。このフィルタ208の内側にはフィンチューブ式の熱交換器からなる蒸発器209を備え、吸込空気を冷却することにより空気中の水分を結露させ除湿を行う。
前記吹出口207には吹出空気の方向を上方向から後ろ方向の間に自由に角度を変えることができるルーバ枠体210を備えている。
このルーバ枠体210は、断面コの字型の下ルーバ211と、この下ルーバ211の下面212に略平行で、下面212と約40mmの間隔を保って端部に係合して上部を覆う上ルーバ213を設けている。
前記ルーバ枠体210の左右側面には一対の上下回動軸214を設け、吹出口207の側面に備えた軸受部(図示せず)と上下ルーバモータ(図示せず)によって、除湿機の運転停止時には後ろ側への吹出方向の位置にして、枠体201の上面を略平坦にし、洗濯乾燥運転等の際には自動でルーバ枠体210が回動して上方に向けて乾燥空気を吹き出すものである。
前記下ルーバ211と上ルーバ213の間には扁平状の左右風向板215を回動自在に設けている。
216は左右風向モータで、前記下ルーバ211に左右風向モータ216を水やホコリから保護するモータカバーで覆いながらネジ止めされる。モータ軸(図示せず)は右端の第1左右風向板218の回動軸に挿合して左右風向モータ216により第1左右風向板218を回動する。
前記第1左右風向板218の動きは連接板(図示せず)によって、左側の三枚の第2左右風向板219に伝達して左右方向の風向を使用者の希望する風向に変化させたり、スイングをするものである。
前記蒸発器209のさらに下流には蒸発器209と同じくフィンチューブ式の熱交換器からなる凝縮器220を備え、蒸発器209にて冷却された空気の加熱を行う。
前記凝縮器220下流には送風ファン型の送風ファン221およびこの送風ファン221を駆動するファンモータ222を設け、前記吸込口206と吹出口207の間に形成した送風経路223の送風を行うものである。
前記送風ファン221は枠体前面と略垂直な回転軸224を有する。
前記送風ファン221の下流側の真上にはシーズヒータから成るヒータ225を設けてある。
このヒータ125は衣類乾燥時や冬期間に室温が低くなり除湿の効率が低下する事を防止するものである。
昨今、長梅雨や黄砂などの影響や防犯意識の高まりから室内で除湿機を用いた衣類乾燥のニーズが高まっている。
そのため、除湿機は本来の目的である空気中の水分を除湿すること以外に、洗濯物など湿気を帯びた対象物を乾燥するために使用されることがある。
この場合、乾燥した空気を直接対象物に当てるようにすると、対象物の乾燥をより早くすることができる。
そのためには、吹出口207は枠体の上面に広い開口面積を備えて、送風した空気が対象物を包み込むように送風し、さらに吹き出し空気をより広範囲に送れるように、ルーバ枠体210を設けて吹出し空気の向きをある範囲内で任意に変えられるように構成されている。
特許第6022387号公報
しかしながら、従来例では、吹出口207の開口面積を広く確保したが、上ルーバ213と下ルーバ211に囲まれた風路は十分な送風があるものの、下ルーバ211よりルーバ枠体210の外側は十分な送風が得られず、吹出口207の開口面積の一部は十分活用できていないものであった。
本発明はかかる背景を鑑みてなされたものであり、吹出口207のうちルーバ枠体210以外の吹出口からも十分な送風を実現できる空気調和機を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、請求項1では、筐体と、前記筐体に収容され、吸い込んだ空気と熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器を通過した空気を前記筐体の外へ送風する送風ファンと、第1送風口と、前記第1送風口に隣接する第2送風口と、前記第1送風口を開閉する第1ルーバと、前記送風ファンの下流に配設された予備風路と、前記予備風路と前記第1送風口とを連通する第1風路と、前記予備風路と前記第2送風口とを連通する第2風路と、前記予備風路を前記第1風路と前記第2風路とに分岐する風向板と、前記第1風路側の内壁部と反第1風路側の外壁部とを有して前記第2風路を形成する風路壁と、前記風向板と前記内壁部との間に配設した第3風路と、を備え、前記内壁部の上流側端部は、前記風向板の下流側端部を延長した線より前記第1風路側に配設したことを特徴とした。
請求項2では、前記第1ルーバによって前記第1送風口を閉止したとき、前記第1ルーバの上流側面が、前記内壁部の上流側の端部を下流側から覆う位置に前記第1ルーバを配設したことを特徴とした。
請求項3では、前記第2送風口に、前記第1ルーバが開口したときの第1の風向とは異なる第2の風向と、この第2の風向とは異なる第3の風向とに切り替えて開口できる第2ルーバを配設したことを特徴とした。
本発明の請求項1によれば、前記第1送風口を開閉する第1ルーバと、前記予備風路を前記第1風路と前記第2風路とに分岐する風向板と、前記風向板と前記内壁部との間に配設した第3風路と、を備え、前記内壁部の上流側端部は、前記風向板の下流側端部を延長した線より前記第1風路側に配設した。
これによって、前記第1ルーバによって前記第1送風口が開口のとき、前記送風ファンから送風された空気は前記予備風路から前記第1風路と前記第2風路に送風され、このうち、前記予備風路から前記第1風路に侵入した空気は、前記第1ルーバの向きに従って前記第1送風口から筐体の外部へ送風される。一方、前記予備風路から前記第2風路に侵入した空気は、前記内壁部の上流側端部は前記風向板の下流側端部を延長した線より前記第1風路側に配設したので、前記第2風路に侵入した空気の一部が前記第3風路を通過して前記第1風路に漏れることなく、前記第2風路を通過し前記第2送風口から前記筐体の外部へ送風される。
これにより、前記第1送風口と前記第2送風口の両方の送風口から前記送風ファンの空気を十分に送風することができ、ゆえに前記第1送風口を開閉する前記第1ルーバ以外の送風口である前記第2送風口からも十分な送風を実現できるものである。
さらに、前記第1ルーバによって前記第1送風口が閉止のとき、前記予備風路から前記第1風路へ流れた空気は、前記第3風路を流れ前記第2風路へスムーズに合流することができ、前記第2送風口から十分な空気を送風することができる。
請求項2によれば、前記第1ルーバによって前記第1送風口が閉止されているときは、前記第1ルーバの上流側面が、前記内壁部の上流側の端部を下流側から覆う位置に前記第1ルーバを配設したので、前記送風ファンから送風された空気のうち前記予備風路から前記第1風路に進んだ空気は、前記第1風路内で滞ることなく前記第3風路を経由し前記第2風路に合流できるものである。また、前記予備風路から前記第2風路に進んだ空気は、流れる方向を変えることなく前記第2風路を進み、前記第2送風口から筐体の外部へ送風される。
これにより、前記第1ルーバによって前記第1送風口が閉止されているときも、スムーズな送風が可能になるものである。
請求項3によれば、前記第2送風口に、前記第1ルーバが開口したときの第1の風向とは異なる第2の風向と、この第2の風向とは異なる第3の風向とに切り替えて開口できる前記第2ルーバを配設したので、前記第2風路を流れる空気を第2の風向と第3の風向とへ送風することができ、送風の範囲を任意にコントロールすることができる。
本発明の第1の実施形態における空気調和機の外観斜視図 本発明の第1の実施形態における空気調和機の分解斜視図 本発明の第1の実施形態における空気調和機の機能構成を示すブロック図 本発明の第1の実施形態を説明する空気調和機の概略構成図 本発明の第1の実施形態を説明する空気調和機の第1の様態の要部拡大断面図 本発明の第1の実施形態を説明する空気調和機の第2の様態の要部拡大断面図 従来の除湿機の実施形態を説明する側面の断面図 従来の除湿機の実施形態を説明する前面の断面図
本発明にかかる空気調和機の第1の実施形態を図を参照して説明する。本実施形態においては、本発明の空気調和機を、蒸気圧縮式冷凍サイクルを利用し空気中に含まれる水分を結露させて除湿する除湿機1に適用して説明する。なお、各図において、共通する構成要素や同種の構成要素については、同一の符号を付し、それらの重複する説明を適宜省略する。
以下の説明においては、各図面に示される前後上下左右の定義に従って説明する。なお、鉛直方向は上下方向であり、水平方向は前後左右方向を含む面方向に含まれる方向である。
図1および図2に示すように、除湿機1は、除湿機1の外観をなす筐体10を有する。筐体10は、前枠111と、後枠112と、後枠化粧板113と、上面板114と、ベース115と、を有する。
前枠111および後枠112は、互いに組み合わされ、除湿機1の前後方向に面する筐体10をなす。
後枠112は、吸込口121と、タンク挿入口122と、を有する。吸込口121は、複数のスリット126を有し、外表面にフィルタ127およびフィルタケース128を有する。フィルタ127は、樹脂製の網や不織布などからなり、吸入空気に混入する埃やにおい成分などを取り除く。フィルタケース128は、フィルタ127を吸込口121に固定する。
タンク挿入口122は、吸込口121の下方に配置され、ここからドレンタンク151が挿入および取り出される。
上面板114は、組み合わされた前枠111および後枠112の上方に配置され、上方に面する筐体10をなす。
上面板114は、吹出口131と、操作部132と、LED表示部133と、を有する。
吹出口131は、上面板114に配置される。
吹出口131は、上方を向く面に配置される第1送風口31と、上方および水平方向を向く面に配置される第2送風口32と、乾燥空気の吹出方向を斜め上方から水平方向に制御可能なルーバユニット135を有する。
ルーバユニット135は、第1ルーバ21と、第2ルーバ22と、第1ルーバ21を駆動する第1ルーバモータ137aと、第2ルーバ22を駆動する第2ルーバモータ137bと、を有する。
操作部132およびLED表示部133は、上面から前方に斜め下方に傾斜する面に配置される。操作部132は、例えば、運転スイッチ、タイマースイッチ、運転モード選択スイッチなどを実現するタッチパネルである。LED表示部133は、除湿機1の運転状態などをLEDの点灯状態で表示する。
ベース115は、組み合わされた前枠111および後枠112の下方に配置され、除湿機1の土台となる。
除湿機1は、筐体10に収容される主な内部部品として、ファンケース141と、送風ファン142と、送風モータ143と、圧縮機145と、熱交換器146と、ドレンパン149と、ドレンタンク151と、コントロールユニット155と、を有する。
ファンケース141は、ベース115上に配置され、主に送風ファン142、送風モータ143、およびドレンタンク151を支持したり位置決めしたりする。
送風ファン142は、送風モータ143の回転により回転し、吸込口121から空気を吸い込み、吹出口131から吹き出す空気の流れを形成する。送風ファン142および送風モータ143は、回転軸が前後方向に沿うようにファンケース141に取り付けられている。
圧縮機145は、ベース115上に固定されており、配管145aおよび減圧装置145bを介して熱交換器146に接続される。
熱交換器146は、吸込口121から吸い込まれた空気と熱交換を行う。熱交換器146は、吸込口121に近い位置に配置される蒸発器146aと、蒸発器146aよりも前方に配置される凝縮器146bと、を有する。蒸発器146aおよび凝縮器146bは、U字状の冷媒管147にフィン148が取り付けられた、フィンチューブ式の熱交換器である。
圧縮機145、配管145a、減圧装置145bおよび熱交換器146は、冷媒が流れる冷凍サイクルを形成する。冷凍サイクルは、冷媒が流れる順に、圧縮機145、凝縮器146b、減圧装置145b、蒸発器146aを有する。冷媒は、蒸発器146aを流れる際に、蒸発器146aを通過する空気から熱を奪い蒸発する。また、冷媒は、凝縮器146bを流れる際に、凝縮器146bを通過する空気を再加熱し凝縮する。これにより、吸込口121から吸い込まれた空気は、フィルタ127で埃やにおい成分などが取り除かれた後、蒸発器146aで冷却、除湿され、次いで凝縮器146bで加熱されて、低湿度の空気として吹出口131から排出される。
ドレンパン149は、ファンケース141の送風ファン142が配置される側と前後方向における反対側で、熱交換器146を下方で支持し、固定する。ドレンパン149は、熱交換器146の下方に位置する冷媒管147およびフィン148と掛かり合うことで、熱交換器146を前後および左右方向に支持する。ドレンパン149は、排水口を有し、蒸発器146aで発生し落下するドレン水を受け、この排水口から排出する。
ドレンタンク151は、ドレンパン149の排水口から排出されるドレン水を貯留する。ドレンタンク151は、タンク挿入口122から前後方向にスライドされることにより、筐体10に対して着脱される。筐体10内に挿入されたドレンタンク151は、ファンケース141により形成されたタンク室141bに配置される。
ドレンタンク151は、タンク蓋154と、浮き収容部152と、を有する。タンク蓋154は、ドレンパン149の排水口からのドレン水などをドレンタンク151内に落下させる。浮き収容部152は、ドレンタンク151内の水位を検出するための、例えばマグネットを有する浮き153を収容する。水位に応じたマグネットの磁界は、コントロールユニット155などに実装されたAMRセンサ(異方性磁気抵抗センサ)162により検出され、ドレンタンク151の満水をユーザに通知する。
コントロールユニット155は、ケース156に支持されてファンケース141の左方に配置される。コントロールユニット155は、操作部132からの指示や予め記憶されたプログラムに基づいて第1ルーバモータ137aと第2ルーバモータ137b、送風モータ143や圧縮機145、LED表示部133などの各部を電気的に制御することにより、除湿機1の動作を統括的に制御する。図3に示すように、コントロールユニット155は、記憶部157およびタイマ158を有する。記憶部157は、各部の動作プログラムなどを記憶する。タイマ158は、除湿機1のタイマ運転などのための計時を行う。
コントロールユニット155は、温度センサ159および湿度センサ160を有する。温度センサ159および湿度センサ160は、除湿機1本体の所定位置に設けられ、除湿機1の周囲温度および湿度を計測する。コントロールユニット155は、温度や湿度を必要に応じて使用し各部を制御する。報知部161は、コントロールユニット155の指示に基づいてユーザに状況を知らせるためのアラーム音を出力する。
次に、図4と図5を参照して、第1ルーバ21が開口した場合の送風ファン142より下流の空気の送風路について説明する。
第1ルーバ21は、断面コの字型の下ルーバ21bと、この下ルーバ21bに略平行で、下ルーバ21bと約40mmの間隔を保って端部に係合して上部を覆う上ルーバ21aを設けている。
第1ルーバ21の左右側面には一対の上下回動軸23を設け、吹出口131の側面に備えた軸受け部(図示せず)と第1ルーバモータ137aによって、洗濯乾燥運転等の際には自動で第1ルーバ21が回動して上方に向けて乾燥空気を吹き出すものである。
第2ルーバ22の左右側面には一対の上下回動軸24を設け、吹出口131の側面に備えた軸受け部(図示せず)と第2ルーバモータ137bによって、洗濯乾燥運転等の際には自動で第2ルーバ22が回動して上方または水平方向に向けて乾燥空気を吹き出すものである。
第1ルーバ21が回動して開口し上方を向いたときは、これに連動して第2ルーバ22は回動して上方を向き、第1ルーバ21が回動して閉止したときは、これに連動して第2ルーバ22は回動して水平方向を向くよう制御することができるものである。
送風ファン142から送風される空気の下流側には、予備風路40が配設され、予備風路40と第1送風口31とを連通する第1風路41が配設され、予備風路40と第2送風口32とを連通する第2風路42が配設されている。
また、送風ファン142の下流側には、予備風路40を第1風路41と第2風路42に分岐する風向板52が配設されている。
さらに、風向板52の下流側に、第1風路41側の内壁部51aと反第1風路41側の外壁部51cとを有して第2風路42を形成する風路壁51が配設されている。
さらに、風向板52と内壁部51aとの間に第3風路43が配設される。
本発明では、内壁部51aの上流側端部51bは、風向板52の下流側端部52aを延長した線より第1風路41側に配設した。
これによって、第1ルーバ21が開口し上方を向いたとき、送風ファン142から送風された空気は、予備風路40を経由し、第1風路41と第2風路42とに送風さる。このうち、予備風路40から第1風路41に侵入した空気は、第1ルーバ21の向きに従って第1送風口31から筐体10の外部へ送風される。
一方、予備風路40から第2風路42に侵入した空気は、次のように説明できる。すなわち、第2風路42に侵入した空気のうち、風向板52の近くを流れる空気に注目すると、風向板52の第2風路42側を向いた面の近くは送風により正圧となり、風向板52の第1風路41側を向いた面の近くは逆に負圧となることから、風向板52の下流側端部52aを通過した空気は、第1風路41側に少し引き寄せられるものの、内壁部51aの上流側端部51bは、風向板52の下流側端部52aを延長した線より第1風路41側に配設したので、内壁部51aの第2風路42側の面にぶつかってそのまま内壁部51aの第2風路42側を流れるものである。これにより、予備風路40から第2風路42に侵入した空気は、第2風路42に侵入した空気の一部が第3風路43を通過して第1風路41に漏れることなく、第2風路42から第2送風口32へ流れ、筐体10の外部へ送風される。
これにより、第1送風口31と第2送風口32の両方の送風口から送風ファン142の空気を十分に送風することができ、ゆえに吹出口131のうち第1送風口31を開閉する第1ルーバ21以外の送風口である第2送風口32からも十分な送風を実現できるものである。
次に、図6を参照して、第1ルーバ21が閉止した場合の送風ファン142より下流の空気の送風路について説明する。
本発明では、第3風路43を設けたので、第1ルーバ21の閉止時には、予備風路40から第1風路41へ流れた空気は、第1風路41から第3風路43を通過し第2風路42へスムーズに合流するため、送風ファン142の空気を十分に送風することができる。
さらに、第1ルーバ21の上流側面21cが、内壁部51aの上流側端部51bを下流側から覆う位置に第1ルーバ21を配設したので、送風ファン142から送風された空気のうち予備風路40から第1風路41に進んだ空気は、内壁部51aの上流側端部51bによる空気抵抗を最小限にして、第3風路43を経由して第2風路42に合流できるものである。また、予備風路40から第2風路42に進んだ空気は、流れる方向を変えることなく第2風路42を進み、第2送風口32から筐体10の外部へ送風される。
これにより、第1ルーバ21によって第1送風口31が閉止されているときもスムーズな送風が可能になり、送風ファン142の空気を十分に送風することができ、ゆえに吹出口131のうち第1送風口31を開閉する第1ルーバ21以外の送風口である第2送風口32からも十分な送風を実現できるものである。
次に、第2ルーバ22について説明する。
本発明では、第2送風口32に、第1ルーバ21が開口したときの第1の風向とは異なる第2の風向と、この第2の風向とは異なる第3の風向とに切り替えて開口できる第2ルーバ22を配設した。これにより、コントロールユニット155は、第2風路42を流れる空気を第2の風向と、第2の風向と異なる第3の風向とへ送風することができ、送風の範囲を任意にコントロールすることができる。
このとき、送風ファン142から下流側へ流れる空気は、次のように流れる。
すなわち、第1ルーバ21が開口している場合は、予備風路40から第1風路41に侵入した空気は、第1ルーバ21の向きに従って第1送風口31から筐体10の外部へ送風される。また、予備風路40から第2風路42に侵入した空気は、内壁部51aの上流側端部51bは、風向板52の下流側端部52aを延長した線より第1風路41側に配設したので、第2風路42に侵入した空気の一部が第3風路43を通過して第1風路41に漏れることなく、第2送風口32から筐体10の外部へ送風される。これにより、第1送風口31から十分に送風しながら、第2送風口32からも十分な空気を第2ルーバ22によって送風の範囲を任意にコントロールして送風することができる。
さらに、第1ルーバ21が閉止している場合は、第3風路43を設けたので、予備風路40から第1風路41へ流れた空気は、第3風路43を流れ第2風路42へスムーズに合流し、第2送風口32から十分な空気を送風することができる。これにより、第1送風口31を閉止した場合も第2送風口32から送風される十分な空気を、同様に送風の範囲を任意にコントロールして送風することができるものである。
なお、本実施形態で用いたその他の構成は一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図しておらず、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1 除湿機
10 筐体
21 第1ルーバ
21c 上流側面
22 第2ルーバ
31 第1送風口
32 第2送風口
40 予備風路
41 第1風路
42 第2風路
43 第3風路
51 風路壁
51a 内壁部
51b 上流側端部
51c 外壁部
52 風向板
52a 下流側端部
142 送風ファン
146 熱交換器

Claims (3)

  1. 筐体と、
    前記筐体に収容され、吸い込んだ空気と熱交換を行う熱交換器と、
    前記熱交換器を通過した空気を前記筐体の外へ送風する送風ファンと、
    第1送風口と、
    前記第1送風口に隣接する第2送風口と、
    前記第1送風口を開閉する第1ルーバと、
    前記送風ファンの下流に配設された予備風路と、
    前記予備風路と前記第1送風口とを連通する第1風路と、
    前記予備風路と前記第2送風口とを連通する第2風路と、
    前記予備風路を前記第1風路と前記第2風路とに分岐する風向板と、
    前記第1風路側の内壁部と反第1風路側の外壁部とを有して前記第2風路を形成する風路壁と、
    前記風向板と前記内壁部との間に配設した第3風路と、
    を備え、
    前記内壁部の上流側端部は、前記風向板の下流側端部を延長した線より前記第1風路側に配設した
    ことを特徴とする空気調和機。
  2. 前記第1ルーバによって前記第1送風口を閉止したとき、
    前記第1ルーバの上流側面が、前記内壁部の上流側の端部を下流側から覆う位置に前記第1ルーバを配設した
    ことを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記第2送風口に、
    前記第1ルーバが開口したときの第1の風向とは異なる第2の風向と、
    この第2の風向とは異なる第3の風向とに切り替えて開口できる第2ルーバを配設した
    ことを特徴とする請求項1または2に記載の空気調和機。
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