JP3168853U - 簡易型クーラー - Google Patents

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Abstract

【課題】 停電時や電源が確保できない場所で使用することができ、取り扱いが簡単で優れた冷房効果が得られる簡易型クーラーを提供する。
【解決手段】 箱状の本体ケーシング2の内部に、前端が開口された複数の冷風ダクトと分流ダクトを有する金属性の熱交換ケージ8が配置されている。熱交換ケージ8には、冷却物質を充填した容器3が収容される容器収容部Aが形成されており、バッテリー駆動される送風ファンが、本体ケーシング2の外部から空気を取り込み、分流ダクトを介して各冷風ダクト内へ送り込む。各冷風ダクト内を空気が通過する際、熱交換ケージを介して容器内の冷却物質に熱が奪われて温度が下がり、本体ケーシング前面の冷風吹出口5から冷風となって吹き出す。
【選択図】 図3

Description

本考案は、停電時等に使用する簡易型のクーラーに関する。
従来の一般に用いられている空調装置は、例えば、特許文献1に記載されているように、室内に設置される室内機と、屋外に設置される室外機を備えており、両者の間は、熱媒体を流通させる配管によって連結されている。
このような空調装置は、商用電源によって駆動される室内機と室外機の両方の機器が必要であり、コンプレッサを駆動して熱媒体をこれらの機器間で循環させる構造のため、多大な電力を必要とするとともに、停電時には使用できなくなる問題があり、特に、夏場等の酷暑時に停電して冷房が停止してしまうと、高齢者等が熱中症に陥る危険性があった。
一方、従来より、特許文献2に記載されているように、氷塊に、電池で動作する扇風機の風を当てて冷却して涼風を発生させるようにした「クーラー兼用扇風機」や、特許文献3に記載されているように、水や氷水を入れたタンク内に一端を収容するヒートパイプの他端を、ファンにより外部の空気が取り込まれる空気流路内に突設し、ヒートパイプとの接触で冷やされた空気を当該空気流路から室内に吹き出して室内の冷房を行うようにした「ヒートパイプ式冷房クーラー」が提案されている。
特公平7−54191号公報 実開平3−48611号公報 実開平1−163721号公報
前述した特許文献2に提案されている「クーラー兼用扇風機」は、電池で扇風機の風を送風容器内に設置された受け皿に載せた氷塊に吹き付けて冷やす簡単な構造であるが、氷塊を予め冷蔵庫等で作っておくことは困難であり、また、氷塊が溶けた時に、受け皿から送風容器内に流れ落ちたり、送風容器から吹き出す空気に湿気を帯びさせてしまう問題がある。また、氷塊と空気との間の熱交換が十分に行われないため、低温の空気を得ることが困難な問題もある。
一方、前述した特許文献3に提案されている「ヒートパイプ式冷房クーラー」は、水や氷水が直接空気流路内を流れる空気と接触することがないため、冷房を行う部屋の空気が湿気を帯びる問題はなく、また、ファンのみを駆動すれば動作するため、停電時においてもバッテリーでファンを駆動して使用することも可能である。
しかしながら、タンク内に直接水や氷水を入れて使用する構造であるため、タンクから排水したり、新たな水や氷水と入れ替える作業が困難であり、また、同文献中に提案されているように、タンクに水の入口と出口を設けて連続的に水を流し続けるようにした場合には、タンクに対する給水と排水のための配管が別途必要となり、構造が複雑になる問題があり、また、停電でタンクへの給排水ができなくなった場合には冷房効果が得られなくなる問題もある。
そこで、本考案は、前述したような従来技術における問題点を解消し、停電時や電源が確保できない場所で使用することができるとともに、取り扱いが簡単で優れた冷房効果を得ることができる簡易型クーラーを提供することを目的とする。
前記目的を達成するために提供される、本考案の簡易型クーラーは、前面に冷風吹出口を有し、上面に冷却物質を充填した容器を出し入れするための開口部を有する箱状の本体ケーシングと、前記本体ケーシング内部に配置され、前記開口部から出し入れされる容器を一つ以上、個別に収容可能で且つ下面が開放された容器収容部を有する金属製の熱交換ケージと、前記本体ケーシングの外側へ水平方向にスライドして抜取り可能に本体ケーシング底部に支持され、熱交換ケージの容器収容部に収容された容器の底面を保持するとともに当該容器外面に結露して流下する水滴を受ける容器トレイと、前記本体ケーシング内の熱交換ケージの後方に組み込まれ、本体ケーシング内に外気を取り込む送風ファンと当該送風ファンの駆動モータに給電するバッテリーを収容するバッテリーボックスと前記駆動モータの操作スイッチ部とを一体化してなる送風ファンユニットを備えたものである。
なお、ここで、冷却物質とは、氷や氷水、ゲル状の保冷剤等、外気を冷却するために用いる比較的熱容量の大きい物質を意味する。
前記熱交換ケージは、本体ケーシング前後方向に並行して配置される上下に扁平な断面矩形状で前端が開口された複数の冷風ダクトと、互いに隣接して並行する冷風ダクト間を横断するように連結して、これらの冷風ダクトの対向する側面との間に前記容器収容部を構成する複数の連結体と、各冷風ダクトの後端間を横断するように配置されてそれぞれの冷風ダクトの後端に連通し、前記送風ファンが吹き出す空気を各冷風ダクト内へ導入する分流ダクトから構成されていることを特徴としている。
本考案の簡易型クーラーにおいては、それぞれの冷風ダクトの容器収容部に面する側壁に上下方向に細長い冷風導入スリットが形成され、容器収容部内の空気を前記冷風導入スリットから冷風ダクト内に吸い込んで送風ファンで送られる空気流に合流させることが望ましい。また、冷却物質を充填した容器は金属製であり、その外周面の少なくとも熱交換ケージの容器収容部に対向する範囲に伝熱フィンが設けられていることも望ましい。
請求項1に記載された考案によれば、予め冷蔵庫等で冷やした冷却物質を充填した容器をセットし、バッテリーで動作する送風ファンによって取り込んだ外気を容器の冷却物質で冷やして本体ケーシング前面の冷風吹出口から室内に冷風を吹き出すようにしているため、夏場等に停電時で冷房が使用できない場合や、空調装置が設置していない部屋を使用する場合において、簡易に室内を冷房することができる。
特に、本考案によれば、送風ファンにより、熱交換ケージの冷風ダクト内に送り込まれた外気が冷風ダクトを通過する間に、当該外気の熱が熱伝導が良好な金属製の熱交換ケージを介して効率的に低温の冷却物質が充填されている容器側へ吸収されて冷やされるため、優れた冷房効果が得られる。
また、容器底面を保持している容器トレイが、本体ケーシングの外側へ水平方向にスライドして抜取り可能に当該本体ケーシング底部に支持されているため、低温の容器表面に結露して容器トレイに流下した水滴を、容器トレイを抜き出して簡単に排除することができる。
また、本体ケーシング内に外気を取り込む送風ファンと当該送風ファンの駆動モータに給電するバッテリーを収容するバッテリーボックスと前記駆動モータの操作スイッチ部とを送風ファンユニットとして一体化してあるため、組立や修理、分解掃除等の作業を容易に行うことができる。
請求項2に記載された考案によれば、前述した請求項1の考案の効果に加えて、容器収容部内の容器に直接触れて冷やされた空気を送風ファンで送られる空気流に合流させるようにしているため、冷風吹出口から吹き出す冷風の風量を増やすことができ、冷房効果をより高めることができる。
請求項3に記載された考案によれば、前述した請求項1又は請求項2の考案の効果に加え、容器自体の熱伝導と、容器表面と周囲の空気との間の熱伝達を効率的に行うことができるため、冷蔵庫等でより短時間で容器を冷やすことができるとともに、冷房効果をさらに高めることができる。
本考案に係る簡易型クーラーの1実施形態を示す斜視図である。 図1に示す簡易型クーラーの内部構造を示す縦断面図である。。 図1に示す簡易型クーラーの上蓋を開放した状態を示す斜視図である。 図1に示す簡易型クーラーに内蔵する熱交換ケージの前側から見た斜視図である。 図1に示す簡易型クーラーに用いられている容器トレイの斜視図である。 図1に示す簡易型クーラーの熱交換ケージ背面側への送風ファンユニットの取付構造を示す斜視図である。 図1に示す簡易型クーラーの内部構造を示す水平断面図である。
以下、図面に基づいて、本考案の実施形態を説明する。図1は、本考案の簡易型クーラーの1実施形態を示す斜視図、図2は、その内部構造を示す縦断面図であって、ここで説明する簡易型クーラー1は、着脱式のバッテリーを内蔵しており、停電の際や電源の取れない場所で、床面やテーブル面等に置いて室内の冷房に使用するものである。
図1に示すように、簡易型クーラー1は、箱状の本体ケーシング2を有していて、その内部には、図2に示すように、低温の冷却物質を充填した複数の容器3が収容され、これらの容器3の後部に組み込まれている送風ファン4により、本体ケーシング2内に外部の空気を取り込み、容器3に入っている冷却物質で冷やされた空気を、本体ケーシング2前面に開口する冷風吹出口5から室内に吹き出すように構成されている。
なお、本実施形態の簡易型クーラー1においては、冷風吹出口5にルーバー5Aを設け、風向調整レバー5B(図1参照)の操作によりルーバー5Aの角度を変えて、吹き出す冷気の方向を上下に偏向調整できるようにしている。
ここで、冷却物質としては、氷や氷水、ゲル状の保冷剤等、熱容量の大きい物質を用いることが効果的であり、予め容器3に充填して冷蔵庫で冷やしたり凍らせたものを使用する。なお、本実施形態のものは、容器3に市販のミネラルウォーターのペットボトルを利用できるようにしてあり、冷却物質には氷水を使用している。
容器3は、図3に示すように、本体ケーシング2の上面に形成されている開口部6から、これを常時は塞いでいる矩形状の天蓋7を開いて出し入れできるようになっている。この天蓋7は、後方の一辺が前記開口部6の後方縁部にヒンジ連結されていて、上面に設けられている指掛部7A(図1または図2参照)を掴んで上方に回動できるようになっている。
また、前記天蓋7には、本体ケーシング2内への塵埃の侵入を防止する網目状の防塵フィルタが装着されている、矩形状の外気取込口7Bが前後に2つ設けられている。
本体ケーシング2の内部には、各容器3に入っている冷却物質と、送風ファン4により取り込まれた空気との間で熱交換を行なう熱交換ケージ8が配置されている。この熱交換ケージ8は、図示しない固定手段によって本体ケーシング2の内側に固定されている。
熱交換ケージ8は本体ケーシング2の前後方向に並行して配置される、上下に扁平な断面矩形状で、前端が開口された、図4に示すような3つの冷風ダクト9A、9B、9Cを有している。なお、本実施形態のものにおいては、熱交換効率を高めるために、熱交換ケージ8に銅製のものを用いているが、熱交換ケージはステンレスやアルミニウム等、他の金属で製作してもよい。
これらの冷風ダクト9A、9B、9Cは、それぞれ対向するものどうしの側面間を横断する複数の連結体10によって一体に連結されていて、これらの冷風ダクト9A、9B、9Cと連結体10によって区画される空間がそれぞれ容器3を個別に収容する容器収容部Aを形成している。
図2に示すように、これらの収容部Aは下面が開放されていて、各容器3は底面は、本体ケーシング2の底部に配置されている矩形状の容器トレイ11の上に保持されるようになっている。
容器トレイ11は、本体ケーシング2の底部の左右両側に取り付けられている、図示しない一対のガイドレールにスライド可能に案内支持されており、本体ケーシング2前面の下部に開口している容器トレイ挿抜口12から、指掛部11Aを指で摘んで外部へ抜き出し可能になっている。
図5に示すように、容器トレイ11の周囲には、容器3から滴り落ちた水滴が本体ケーシング2内に流れ落ちるのを防ぐための、連続した縁11Bが形成されている。また、前記縁11Bの1箇所には、容器トレイ11を傾けてその上面に溜まった水を捨てるための、嘴状の排水部11Cが設けられている。
また、図6に示すように、熱交換ケージ8の背面側には、それぞれの冷風ダクト9A、9B、9Cの後端間を横断するように、分流ダクト13が設けられている。この分流ダクト13は、横断面が矩形状に形成されていて、その長手方向の一端に近い箇所の背面側には、送風ファン4の空気吹出口4Aに連結される、空気取込口13Aが開口している。
図7から明らかなように、分流ダクト13の前面側には、3つの冷風ダクト9A、9B、9Cのそれぞれの内部と連通する通気孔hが形成されている。なお、冷風ダクト9A、9B、9Cの後端面は、これらの通気孔hで連通する箇所を除いて塞がれている。
これらの通気孔hは全て同径ではなく、空気取込口13Aに最も近い冷風ダクト9Aへの通気孔hが最も小径で、空気取込口13Aから最も遠い冷風ダクト9Cとの通気孔h(図示せず)が最も大径に形成されている。
このように、空気取込口13Aからの距離に応じて通気孔hの径を変えることによって、空気取込口13Aから分流ダクト13内に取り込まれた空気が各冷風ダクト9A、9B、9Cへ均等な流量で配分されるようにしてある。
なお、本実施形態のものにおいては、これらの冷風ダクト9A、9B、9Cの側壁の、各容器収容部Aと隣接する箇所に、それぞれ上下方向に細長い冷風導入スリットSが開口している。これらの冷風導入スリットSの役割については後述する。
また、本実施形態のものにおいては、これらの冷風ダクト9A、9B、9Cの前端開口近傍部分に、冷風ダクト9A、9B、9Cの前端から吹き出す冷風の速度分布を上下方向で均等にするために、肉薄の帯状ステンレス板を襞状に折り畳んで形成した整流板14を組み込んである。
図6ないし図7に示すように、送風ファン4は、空気吹出口4Aと直角方向に空気吸込口4Bを有していて、充電式のバッテリー15を収容するバッテリーボックス16とスイッチボックス17とを一体化した送風ファンユニット18の一部に含まれている。
なお、図示していないが、バッテリーボックス16の内部には、バッテリー15に設けられている正負の電極15Aと接続される一対の端子が設けられていて、前記一対の端子を介してバッテリー15から送風ファン4の駆動モータに給電するようになっている。
また、図示しないが、充電式のバッテリー15と外形輪郭が同一で内部に乾電池を収容するバッテリーケースを用意し、バッテリー15に換えて乾電池を収容したバッテリーケースをバッテリーボックス16に装着して、乾電池によっても送風ファン4を駆動できるようにしてもよい。
本実施形態のものにおいては、送風ファンユニット18は、本体ケーシング2の背面内側にねじ固定されており、本体ケーシング2内に組み込まれた状態で、図7に示すように、送風ファン4の空気吸込口4Bは、本体ケーシング2の一方の側面(右側面)の後方位置に形成されている外気取込口19と対向するようになっている。なお、外気取込口19には、本体ケーシング2内への塵埃の侵入を防止するための、網目状のフィルタが装着してある。
また、送風ファンユニット18がこのように本体ケーシング2内に固定されたときに、バッテリーボックス16とスイッチボックス17のそれぞれの端面は、図1及び図7に示すように、本体ケーシング2の反対側の側面(左側面)の後方位置に形成されている透孔20と合致するようにしてある。
バッテリー15は、この透孔20を通して本体ケーシング2の外側からバッテリーボックス16に装着できるようになっており、また、スイッチボックス17の端面に設けられている電源スイッチ21と、送風ファン4の風量の強弱を切り換える風量切換スイッチ22もそれぞれ透孔20の位置で本体ケーシング2の外側に露出して操作できるように配置されている。
また、図示していないが、本実施形態のものにおいては、電源スイッチ21と切換スイッチ22のそれぞれに隣接する位置に、これらのスイッチの切換状態を示す複数の発光ダイオードが取り付けられている。
なお、ここで説明した簡易型クーラー1においては、冷却物質を充填する容器3にペットボトルを利用できるようにしているが、これに限定するものではなく、例えば、より熱伝導性に優れた、銅やアルミニウム、ステンレスのような金属材料で製作された容器を用いることで、冷却物質を入れてある容器を冷蔵庫等でより短時間に冷やすことができるとともに、冷房効率をより高めることができる。
そして、特に、金属製の容器を用いる場合には、容器の外周面の少なくとも熱交換ケージの容器収容部に対向する範囲に伝熱フィンを設けて表面積を増すことにより、容器表面とその周囲の空気との間の熱伝達を促進することができ、冷蔵庫等でより短時間で容器内の冷却物質を冷やすことが可能となるとともに、冷房効率をさらに高めることができる。
また、前述した簡易型クーラー1においては、熱交換ケージ8が3つの冷風ダクト9A、9B、9Cと4つの容器収容部Aを有しているが、冷風ダクトの数や容器収容部の数はこれに限定するものではなく、必要に応じて変更することが可能である。
次に、前述したように構成されている簡易型クーラー1の使用方法について説明する。まず簡易型クーラー1を使用前に、予め、容器3に水を充填して冷蔵庫等で冷やしておく。なお、急な停電等で準備できない場合は、冷蔵庫内に飲用のために保存してあるミネラルウォータや紅茶等の入ったペットボトルを使用してもよい。
なお、冷凍室等で容器3内の水を凍らせて使用する場合には、水が凍った際に容積が膨張して容器3が破裂してしまう可能性があるため、容器3の蓋は外しておくことが望ましい。また、バッテリー15は、充分充電されているものをバッテリーボックス16に装着しておく。
次に、容器トレイ11を本体ケーシング2の前面の容器トレイ挿抜口12に完全に挿入されている状態で、図3に示すように天蓋7を開いて、熱交換ケージ8内に形成されている容器収容部A内に、冷蔵庫等で冷やした容器3を収容し、図2に示すように、それぞれの容器3の底面を容器トレイ11上に保持させて天蓋7を閉じる。
次に、図1に示す電源スイッチ21をONにして送風ファン4を駆動する。この際、必要に応じて、風量切換スイッチ22の強弱何れかを選択し、また、冷風吹出口5に設けられているルーバー5Aの角度を風向調整レバー5Bで変更して冷風の吹き出し方向を所望の方向に調整する。
こうして、簡易型クーラー1の運転が開始されると、図7に示すように、送風ファン4は、空気吸込口4Bから本体ケーシング2側面の外気取込口19を通して外気を吸い込み、これを、空気吹出口4Aより分流ダクト13内に送り込む。
分流ダクト13内に送り込まれた空気は、前記分流ダクト13とそれぞれ通気孔hで後端側が連通している冷風ダクト9A、9B、9Cの内部に送り込まれるが、この際、前述したように、各冷風ダクト9A、9B、9Cに連通する通気孔hの径はそれぞれ異なっており、3つの冷風ダクト9A、9B、9Cには、均等な風量が分配される。
一方、各容器収容部A内に容器3を収容している熱交換ケージ8は、容器3内に充填されている冷えた氷や水に熱を奪われて冷やされ、その結果、冷風ダクト9A、9B、9Cを通過する空気は、途中でこれらの壁面を通じて熱が奪われて温度が下がり、冷風となってそれぞれの冷風ダクト9A、9B、9C前端から本体ケーシング2前面の冷風吹出口5を通して室内に放出される。
一方、各冷風ダクト9A、9B、9C内に送風ファン4から導入された高速な空気流は、容器収容部A内の容器3と接触して冷やされた空気を、これらの冷風ダクトのそれぞれの側壁に形成されている冷風導入スリットSから吸い込んで前記空気流に合流させることで、冷風吹出口5から吹き出す冷風の風量を増やすことができる。
それぞれの冷風ダクト9A、9B、9C内に、冷風導入スリットSから空気が吸い込まれることによって、各容器収容部Aには、天蓋7に設けられている外気取込口7Bを通して外部の新たな空気が自然に流れ込む。
なお、前述した熱交換ケージ8の各冷風ダクト9A、9B、9Cに形成されている冷風導入スリットSは省略してもよい。その場合には、冷房効率はやや落ちるが、熱交換ケージの製造工程を簡略化でき、製造コストを低減することができる。
簡易型クーラー1を使用した後は、天蓋7を開いて容器3を抜き出し、再度の使用に備えて冷蔵庫等に移して冷やしておく。また、使用後は、容器3表面に結露して容器トレイ11の上に流れ落ちた水滴を、容器トレイ11を抜き出して取り除いておく。
本考案の簡易型クーラーは、備え付けの空調装置が停電や故障によって、冷房の使用ができなくなった場合に効果的に利用することができる。また、電源が確保できない場所や、空調装置が装備されていない場所等において幅広く利用することができる。
1 簡易型クーラー
2 本体ケーシング
3 容器
4 送風ファン
4A 空気吹出口
4B 空気吸込口
5 冷風吹出口
5A ルーバー
5B 風向調整レバー
6 開口部
7 天蓋
7A 指掛部
7B 外気取込口
8 熱交換ケージ
9A、9B、9C 冷風ダクト
10 連結体
11 容器トレイ
11A 指掛部
11B 縁
11C 排水部
12 容器トレイ挿抜口
13 分流ダクト
13A 空気取込口
14 整流板
15 バッテリー
15A 電極
16 バッテリーボックス
17 スイッチボックス
18 送風ファンユニット
19 外気取込口
20 透孔
21 電源スイッチ
22 風量切換スイッチ
A 容器収容部
h 通気孔
S 冷風導入スリット

Claims (3)

  1. 前面に冷風吹出口を有し、上面に冷却物質を充填した容器を出し入れするための開口部を有する箱状の本体ケーシングと、
    前記本体ケーシング内部に配置され、前記開口部から出し入れされる容器を一つ以上、個別に収容可能で且つ下面が開放された容器収容部を有する金属製の熱交換ケージと、
    前記本体ケーシングの外側へ水平方向にスライドして抜取り可能に本体ケーシング底部に支持され、熱交換ケージの容器収容部に収容された容器の底面を保持するとともに当該容器外面に結露して流下する水滴を受ける容器トレイと、
    前記本体ケーシング内の熱交換ケージの後方に組み込まれ、本体ケーシング内に外気を取り込む送風ファンと当該送風ファンの駆動モータに給電するバッテリーを収容するバッテリーボックスと前記駆動モータの操作スイッチ部とを一体化してなる送風ファンユニットを備え、
    前記熱交換ケージは、本体ケーシング前後方向に並行して配置される上下に扁平な断面矩形状で前端が開口された複数の冷風ダクトと、互いに隣接して並行する冷風ダクト間を横断するように連結して、これらの冷風ダクトの対向する側面との間に前記容器収容部を構成する複数の連結体と、各冷風ダクトの後端間を横断するように配置されてそれぞれの冷風ダクトの後端に連通し、前記送風ファンが吹き出す空気を各冷風ダクト内へ導入する分流ダクトから構成されていることを特徴とする簡易型クーラー。
  2. それぞれの冷風ダクトの容器収容部に面する側壁に上下方向に細長い冷風導入スリットが形成され、容器収容部内の空気を前記冷風導入スリットから冷風ダクト内に吸い込んで送風ファンで送られる空気流に合流させるようにしたことを特徴とする請求項1記載の簡易型クーラー。
  3. 冷却物質を充填した容器は金属製であり、その外周面の少なくとも熱交換ケージの容器収容部に対向する範囲に伝熱フィンが設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の簡易型クーラー。
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