JP2023039456A - 空気調和機 - Google Patents

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Abstract

【課題】電装ボックス内の温度上昇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。【解決手段】吸込口と、吹出口と、前記吸込口から前記吹出口まで連通する流通路と、を有する本体部と、前記本体部に収容され、前記流通路に空気を流通させる送風部と、電装部品を有する電装ボックスと、を備え、前記電装ボックスの上方は開放されている。【選択図】図1

Description

本発明は、空気調和機に関する。
従来から、空気調和機が開示されている。
例えば、特許文献1では、室内側熱交換器の熱交換の性能を低下させることなく小型化された、フィルタ清掃機構を備える空気調和装置の室内機が開示されている。
特開2010-065893号公報
しかしながら、特許文献1に記載されている空気調和機では、電装ボックスが吸込口から吹出口まで空気を流通する流通路と離れた位置にあるため、電装ボックス内の温度上昇が生じる。温度上昇が生じると、電装ボックス内の部品の劣化速度が速くなる。
そこで、本発明は上記問題に鑑み、電装ボックス内の温度上昇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。
本発明の一態様では、吸込口と、吹出口と、前記吸込口から前記吹出口まで連通する流通路と、を有する本体部と、前記本体部に収容され、前記流通路に空気を流通させる送風部と、電装部品を有する電装ボックスと、を備え、前記電装ボックスの上方は開放されていることを特徴とする。
本発明の他の態様では、吸込口と、吹出口と、前記吸込口から前記吹出口まで連通する流通路と、を有する本体部と、前記本体部に収容され前記流通路に空気を流通させる送風部と、前記吸込口に配置され、前記本体部に流入する空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、電装部品を有する電装ボックスと、前記フィルタが捕捉した塵埃を回収するフィルタ清掃装置と、を備え、前記フィルタ清掃装置は、回収した塵埃を収容するダストボックスを有し、前記ダストボックスは、前記電装ボックスよりも吹出口に近い位置に着脱自在に設けられることを特徴とする。
以上説明したように本発明によれば、電装ボックス内の温度上昇を抑制することができる空気調和機を提供することができる。
本発明の実施形態に係る空気調和機の構成を示す図である。 本実施形態に係る室内機を示す正面図である。 図2におけるA-A断面図である。 本実施形態に係る電装ボックスを示す斜視図である。 本実施形態に係る電装ボックス及びフィルタを示す斜視図である。 本実施形態に係る室内機を示す平面図である。 図2におけるB-B断面図である。 図5に示す電装ボックスの断面拡大図である。 本実施形態に係る室内機を示す斜視図である。
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。また、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
図1を参照して、本発明の実施形態に係る空気調和機1000を説明する。図1は、本発明の実施形態に係る空気調和機1000の構成を示す図である。図1に示すように、空気調和機1000は、空気の性質を調整する。なお、本実施形態では、図中に、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸を示す。Z軸は鉛直方向に平行であり、X軸及びY軸は水平方向に平行である。
空気調和機1000は、室内機100と、室外機(図示せず)と、操作装置(図示せず)とを含む。室外機は、部室外に設置される。室外機は、ファンと、圧縮機と、熱交換器と、四方弁のような各種部品とを備える。室内機100は、配管によって室外機と接続される。配管を通して、室内機100と室外機との間で冷媒が循環する。
操作装置は、例えば、リモコン、タブレット端末又はスマートフォンである。操作装置は、ユーザに所持される。
続けて図1、図2、図3及び図5を参照して、室内機100の構成について説明する。図2は、本発明の実施形態に係る空気調和機の構成を示す正面図である。また、図3は、図2におけるA-A断面図である。図1、図2及び図3に示すように、室内機100は、本体部10を備える。また、本体部10の内部に、キャビネットを備え、キャビネットの内部にファン、ファンモータや後述する電装ボックス60を備える。
本体部10の形状は、例えば、略直方体である。本体部10の材料は、例えば、合成樹脂である。本体部10は、上面部11と、下面部12と、前面部13と、背面壁14と、右側面カバー15と、左側面カバー16とを有する。背面壁14は、部屋の側壁の上部に取付けられる。
背面壁14は、前面部13と対向して配置される。第1方向D1は、背面壁14から前面部13に向かう方向を示す。第1方向D1は、X軸の正方向である。背面壁14は、本体部10の内の第1方向D1と反対側に配置される。背面壁14と前面部13との間の距離は、第1距離L1である。
左側面カバー16は、右側面カバー15と対向して配置される。第2方向D2(左右方向)は、右側面カバー15から左側面カバー16に向かう方向を示す。第2方向D2は、Y軸の正方向である。左側面カバー16は、本体部10の内の第2方向D2側に配置される。詳細には、右側面カバー15は、背面壁14の第1端部と前面部13の第1端部とを連結する。第1端部は、本体部10の内の第2方向D2と反対方向側に配置される。左側面カバー16は、背面壁14の第2端部と前面部13の第2端部とを連結する。第2端部は、本体部10の内の第2方向D2側に配置される。左側面カバー16と右側面カバー15との間の距離は、第2距離L2である。
上面部11は、下面部12と対向して配置される。第3方向D3は、下面部12から上面部11に向かう方向を示す。第3方向D3は、Z軸の正方向である。上面部11は、本体部10の内の第3方向D3側に配置される。上面部11と下面部12との間の距離は、第3距離L3である。
本体部10は、吸込口17と、吹出口18と、流通路Gとを更に有する。吸込口17は、本体部10の上面部11に形成される。吹出口18は、本体部10の下面部12に形成される。換言すれば、吹出口18は、吸込口17より下方に配置される。そして、本体部10の内部には、吸込口17から吹出口18に至る流通路Gが形成される。流通路Gは、吸込口17から吹出口18まで連通し、流通路Gにて空気ARが流通する。
室内機100は、フィルタ20と、送風ファン30(送風部)と、風向板40と、熱交換器50と、フィルタ清掃装置70とを更に備える。フィルタ20と、送風ファン30と、風向板40と、熱交換器50とは、流通路Gに配置される。
送風ファン30は、吸込口17から吹出口18まで空気ARを流通させる。具体的には、送風ファン30は、運転時に、吸込口17を通して外部から流通路Gに空気ARを吸い込み、吸い込んだ空気ARを、吹出口18を通して流通路Gから外部に吹き出す。送風ファン30は、例えば、クロスフローファンである。クロスフローファンは、例えば、略円筒体の羽根車である。
風向板40は、空気ARの送風方向を調整する。風向板40は、導風パネルと、横ルーバと、複数の縦ルーバと、駆動部とを含む。風向板40は、吹出口18に配置される。風向板40は、移動して、例えば、複数の状態の内のいずれかの状態となる。
熱交換器50は、送風ファン30より上方と前方とに配置される。熱交換器50は、例えば逆V字形状である。熱交換器50は、空気ARの性質を調整する。空気ARの性質は、例えば、空気ARの温度を含む。熱交換器50は、熱交換を行う。詳細には、熱交換器50は、流通路Gを流通する空気ARと、室外機から供給された冷媒との間で、熱エネルギーを伝達する。例えば、流通路Gを流通する空気ARが冷媒によって冷却されて、流通路Gを流通する空気ARの温度は、冷却温度になる。
フィルタ20は、熱交換器50より上方と前方とに配置され、吸込口17付近に配置される。フィルタ20は、例えば湾曲した板状である。フィルタ20は、第1方向D1に向えば向かうほど、下方に延びる。換言すれば、フィルタ20の後側は、上面部11に近く、フィルタ20の前側は、上面部11から遠くなる。フィルタ20は、本体部10に流入する室内の空気AR中の塵埃を集塵する。具体的には、フィルタ20は、吸込口17を通過する空気ARから塵埃を集塵する。
フィルタ清掃装置70は、フィルタ20が捕捉した塵埃を回収する。フィルタ清掃装置70は、回収した塵埃を収容するダストボックス71を有する。ダストボックス71は、電装ボックス60よりも吹出口に近い位置に着脱自在に設けられている。例えば、電装ボックス60より下方に配置される。このようにすれば、ダストボックス71の着脱作業が容易になり、ダストボックス71内の清掃作業が効率よく行える。また、上記構成は、ダストボックス71がフィルタのX及びZ方向へ駆動するタイプのフィルタ清掃装置70であって、本実施形態のように電装ボックスが室内機100の全面に存在する場合に適用できる。
続けて図1、図3、図4及び図5を参照して、電装ボックス60について説明する。図4は、電装ボックス60を示す斜視図である。図1、図3、図4及び図5に示すように、室内機100は、電装ボックス60を備える。電装ボックス60は、制御部62と、通信部63とを有する。制御部62と通信部63との各々は、空調運転を制御する「電装部品」の一例である。
制御部62は、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサー及び基板を含む。制御部62は、送風ファン30や風向板40の駆動部やフィルタ清掃装置70等を制御する。
通信部63は、操作装置と無線通信を行う。例えば、通信部63は、ネットワークを介して相互に通信する。ネットワークは、例えば、インターネット、LAN(Local Area Network)、及び公衆電話網を含む。通信部63の行う通信には、例えば、所定の通信プロトコルに従って通信を行うネットワークインターフェースコントローラー(NIC)、又は、WiFiによる通信規格に準じた通信を含む。所定の通信プロトコルは、例えば、TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)プロトコル・スイート(つまり、インターネット・プロトコル・スイート)である。
また、通信部63は、無線通信を行う無線通信モジュールを含んでもよい。例えば、通信部63は、近距離無線通信を実行する無線通信モジュールである。近距離無線通信は、通信距離が数メートルから数十メートル程度の無線通信である。近距離無線通信は、例えば、赤外線通信、Bluetooth(登録商標)又はZigBee(登録商標)による通信規格に準じた通信である。Bluetooth(登録商標)による通信規格に準じた通信は、例えば、BLE(Bluetooth(登録商標) Low Energy)である。
電装ボックス60は、筐体61を更に有する。筐体61は、制御部62と、通信部63とを収容する。
筐体61は、複数の器壁80を有する。具体的には、複数の器壁80は、上壁81と、下壁82と、前壁83と、背壁84と、右側壁85と、左側壁86とを有する。筐体61の材料は、例えば、合成樹脂である。
背壁84は、前壁83と対向して配置される。背壁84は、筐体61の内の第1方向D1と反対側に配置される。換言すれば、背壁84は、背面壁14側に位置する。背壁84と前壁83との間の距離は、第4距離L4である。第4距離L4は、第1距離L1より小さい。
上壁81は、下壁82と対向して配置される。上壁81は、筐体61の内の第3方向D3側に配置される。換言すれば、上壁81は、電装ボックス60の上方側に位置する。上壁81と下壁82との間の距離は、第6距離L6である。第6距離L6は、第3距離L3より小さい。
筐体61は、その下壁82にガイドリブ95を有する。ガイドリブ95は、図4及び5に示すように、矢印の方向にフィルタ20を容易にかつスムーズにスライドできるよう、フィルタ20のX方向の骨組み21に合うように設けられている。
左側壁86は、右側壁85と対向して配置される。左側壁86は、筐体61の内の第2方向D2側に配置される。詳細には、筐体61は、右側面カバー15から左側面カバー16まで延びる。電装ボックス60を取付るための取付部65、66を含めた距離、つまり右側壁85に設けられた取付部65から左側壁86に設けられた取付部66との間の距離は、第5距離L5である。第5距離L5は、第2距離L2よりも小さい。左側壁86と左側面カバー16とは近接し、右側壁85と右側面カバー15とは近接する。
電装ボックス60は、背面壁14と対向する。前壁83は、前面部13に沿って配置される。換言すれば、吸込口17は、背面壁14と電装ボックス60との間に配置される。また、吹出口18は、背面壁14と電装ボックス60との間に配置される。
吸込口17から吸い込まれた空気ARは、電装ボックス60の器壁80の少なくとも一部に沿って流れる。具体的には、空気ARは、上壁81と背壁84とに沿って流れる。
図1、図3及び図6を用いて電装ボックス60の上方について説明する。図6は、本発明の実施形態に係る空気調和機の構成を示す平面図であり、空気調和機を上から見た図である。図1、図3及び図6に示すように、上面部11は、前面部13の中央側の背面側であって、電装ボックス60のX方向及び/又はY方向に相当する部分の領域11’が切り欠かれている。これによって、電装ボックス60の背面側の上方は開放されている。つまり、本体部10の上面部11や前面部13で覆われておらず、電装ボックス60が露出している。このようにすることで、電装ボックス60が発生する熱を上に抜けやすくし、電装ボックス60内の温度上昇を抑制することができる。電装ボックス60内の温度上昇を抑えることができるので、電装ボックス60が備える電子部品等のダメージを低減でき、ひいては部品や空気調和機の長寿命化となる。他方で、前面部13の上部は前面側と側面側を閉塞している。このように構成することで、本体部10の気密性を確保することができる。
また、図3に示すように、電装ボックス60の背面側(第1方向D1と反対側)は、流通路Gと接することが好ましい。電装ボックス60の背面側の背壁84が、流通する空気ARに接する位置となる。このようにすれば、電装ボックス60内の温度上昇をより抑えることができ、部品や空気調和機の長寿命化となる。
続けて図7及び図8を参照して、電装ボックス60について詳細に説明する。図7は、図2のB-B断面図である。また、図8は、図7に示す電装ボックス60の断面拡大図である。図8に示す電装ボックス60は、図7に示す電装ボックス60をZ軸対象に反転している。図8に示すように、電装ボックス60は、開口(91、92)が更に設けられている。開口(91、92)は、吸気孔91と、排気孔92とを含む。
吸気孔91と排気孔92とは、器壁80に設けられる。具体的には、吸気孔91は、電装ボックス60の上面である上壁81に配置される。また、排気孔92は、電装ボックス60の背面である背壁84に配置される。その結果、吸気孔91には、筐体61の外部から筐体61の内部に空気ARが流通する。また、排気孔92には、筐体61の内部から筐体61の外部に空気ARが流通する。換言すれば、吸気孔91から吸い込まれた空気ARは、流れの向きを変えて、排気孔92より排出される。このように、電装ボックス60に開口(91、92)を設けることで、電装ボックス60内の温度上昇をさらに抑えることができ、部品や空気調和機の長寿命化となる。
室内機100は、センサ200を更に備える。センサ200は、部屋内の空気に関する物理量を検知する。具体的には、温湿度センサは、温度と湿度とを検知する。センサ200は、温湿度センサである。
センサ200は、筐体61の内部の上部に収容される。センサ200は、制御部62に電気的に接続される。具体的には、センサ200は、制御部62に配線(図示せず)等を介して接続される。センサ200は、温度と湿度とを含む情報を制御部62に出力する。
詳細には、センサ200は、センサ基板201と、センサ素子202とを有する。センサ基板201は、略平板形状である。センサ素子202は、センサ基板201上に設けられる。
センサ基板201は、第1方向D1の反対方向に向えば向かうほど、下方に延びる。詳細には、センサ基板201は、吸気孔91から吸い込まれた空気ARの流れと排気孔92から排出される空気ARの流れとをつなぐように配置される。その結果、空気ARは、センサ基板201に沿って流通する。従って、空気の圧力損失を低減できる。また、電装ボックス60の上方は開放されているので、電装ボックス内の温度上昇を抑制することができ、センサ素子202の検知精度が向上、センサ200が正しく温度を感知できる。
また、センサ200が筐体61の内部に収容され、流通路Gと対するように配置されることにより、従来吸込み抵抗となっていたサーミスタホルダ(不図示)が不要となり、送風効率改善につながる。さらに、吸込みの流通路G外の僅かな風の流れで温湿度を検知する方式もあり、温湿度の追随性が悪いという問題があるが、係る問題に対しても上記の構成により解消することができる。
また、電装ボックス60は、室内機100の第1方向D1側に配置されている。その結果、部屋の中心に近い空気の性質を検出できる。従って、よりユーザの希望に即した空調制御を行うことができる。
さらに、吸気孔91は上壁81に配置され、排気孔92は背壁84に配置される。その結果、電装ボックス60の吸気孔91が流通路Gに面するため、筐体61への空気ARの供給量を増やすことができる。従って、センサ素子202の検知精度が向上する。また、電装ボックス60内の空気流路をコンパクトにすることができる。
空気ARの流れについて詳細に説明する。空気ARは、吸込口17から本体部10の内部に吸い込まれる。例えば、空気ARは、吸込口17を略斜め下方かつ略斜め後方に通過する。
本体部10の内部に吸い込まれた空気ARの一部は、上壁81に接触する。その結果、空気ARの一部は、吸気孔91から電装ボックス60の内部に吸い込まれる。例えば、空気ARは、吸気孔91を略斜め下方かつ略斜め後方に通過する。空気ARは、センサ素子202に接触する。センサ素子202は、温度と湿度とを検知する。
センサ素子202に接触した空気ARは、排気孔92から電装ボックス60の外部に吹き出される。例えば、空気ARは、排気孔92を略斜め下方かつ略斜め後方に通過する。換言すれば、センサ基板201は、吸気孔91から吸い込まれた空気ARの流れと排気孔92から排出される空気ARの流れとをつなぐように配置されるため、電装ボックス60内を通過する空気ARの向きが変わる角度を小さくできる。従って、空気ARの圧力損失を低減できる。
排気孔92を通過した空気ARは、フィルタ20を通過し、空気ARから塵埃が集塵される。その後、空気ARは、熱交換器50を通過し、熱交換が行われる。その後、送風ファン30は、空気ARを吸い込み、吸い込んだ空気ARを吹き出す。空気ARは、吹出口18から本体部10の外部に吹き出される。
また、開口である吸気孔91及び排気孔92を電装ボックスに複数設けてもよく、電装ボックス60内の温度上昇の抑制を考慮すると、開口面積を大きくすることもできる。
続けて図3から図8を参照して、電装ボックス60について詳細に説明する。複数の器壁80は、第1傾斜壁87を更に有する。第1傾斜壁87は、上壁81と背壁84との間に存在する。第1傾斜壁87は、平面であってもよく、曲面であってもよい。例えば、第1傾斜壁87は、上壁81と背壁84とのそれぞれと鈍角を成す。その結果、空気流路をなめらかにすることができる。
続複数の器壁80は、第2傾斜壁88を更に有する。第2傾斜壁88は、下壁82と背壁84との間に配置される。第2傾斜壁88は、第1方向D1に向えば向かうほど、下方に延びる。換言すれば、第2傾斜壁88とフィルタ20とは、対向する。その結果、電装ボックス60をフィルタ20より前方に配置する必要がなくなるため、第1距離L1を小さくできる。
続けて図9を参照して、室内機100について説明する。図9は、開放状態の室内機100を示す斜視図である。図9に示すように、前面部13は、前面パネル19を有する。電装ボックス60は前面パネル19の内部に収容される。そして、前面パネル19は上部側の少なくとも一部が開放されている。つまり、空気調和機1000が前面パネル19を有していても、電装ボックス60の上方は開放されている。このようにすれば、電装ボックス内の温度上昇を抑制することができる。なお、室内機100は、前面パネル19の他、サイドカバーを備える。
また、前面パネル19は、略平板形状である。前面パネル19は、第1位置と、第2位置とに移動可能である。第1位置は、前面パネル19が電装ボックス60の前壁83に対向する位置である。第2位置は、前面パネル19が電装ボックス60の前壁83を開放する位置である。詳細には、前面パネル19は、上部に回転軸部を有する。回転軸部は、第2方向D2に沿って延びる。例えば、ユーザは、メンテナウンスを実行するときに、前面パネル19を第2位置に移動させる。
以上より、本発明の実施形態に係る空気調和機1000によれば、電装ボックス内の温度上昇を抑制することができる。
なお、上記のように本発明の各実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。従って、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。
例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、空気調和機の構成、動作も本発明の各実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
10 本体部
11 上面部
11’ 電装箱ボックスのX方向及び/又はY方向に相当する部分の領域
17 吸込口
18 吹出口
19 前面パネル
20 フィルタ
30 送風ファン(送風部)
60 電装ボックス
61 筐体
62 制御部(電装部品)
65、66 (電装ボックスの)取付部
70 フィルタ清掃装置
71 ダストボックス
84 背壁
91 吸気孔(開口)
92 排気孔(開口)
95 ガイドリブ
100 室内機
200 センサ
1000 空気調和機
AR 空気
G 流通路

Claims (6)

  1. 吸込口と、吹出口と、前記吸込口から前記吹出口まで連通する流通路と、を有する本体部と、
    前記本体部に収容され、前記流通路に空気を流通させる送風部と、
    電装部品を有する電装ボックスと、
    を備え、
    前記電装ボックスの上方は開放されている、空気調和機。
  2. 前記電装ボックスの背面側は、前記流通路と接する、請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記電装ボックスの上面及び/又は背面に開口が設けられている、請求項1又は2に記載の空気調和機。
  4. さらに前面パネルを備え、
    前記電装ボックスは前記前面パネルの内部に収容され、前記前面パネルは上部側の少なくとも一部が開放されている、請求項1~3のいずれか1項に記載の空気調和機。
  5. 前記吸込口に配置され前記本体部に流入する空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、前記フィルタが捕捉した塵埃を回収するフィルタ清掃装置と、をさらに備え、
    前記フィルタ清掃装置は、回収した塵埃を収容するダストボックスを有し、
    前記ダストボックスは、前記電装ボックスよりも前記吹出口に近い位置に着脱自在に設けられる、請求項1~4のいずれか1項に記載の空気調和機。
  6. 吸込口と、吹出口と、前記吸込口から前記吹出口まで連通する流通路と、を有する本体部と、
    前記本体部に収容され前記流通路に空気を流通させる送風部と、
    前記吸込口に配置され、前記本体部に流入する空気中の塵埃を捕捉するフィルタと、
    電装部品を有する電装ボックスと、
    前記フィルタが捕捉した塵埃を回収するフィルタ清掃装置と、
    を備え、
    前記フィルタ清掃装置は、回収した塵埃を収容するダストボックスを有し、
    前記ダストボックスは、前記電装ボックスよりも前記吹出口に近い位置に着脱自在に設けられる、空気調和機。
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WO2024058083A1 (ja) * 2022-09-16 2024-03-21 シャープ株式会社 空気調和機

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