JP3523736B2 - 天井埋込型空気調和機 - Google Patents

天井埋込型空気調和機

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JP3523736B2
JP3523736B2 JP35108595A JP35108595A JP3523736B2 JP 3523736 B2 JP3523736 B2 JP 3523736B2 JP 35108595 A JP35108595 A JP 35108595A JP 35108595 A JP35108595 A JP 35108595A JP 3523736 B2 JP3523736 B2 JP 3523736B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、天井にユニット本
体が設置される天井埋込型空気調和機に係り、特に、モ
ータによる吸込グリルの昇降制御に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、天井設置の化粧パネルに着脱可
能に吸い込みグリルを設け、この吸い込みグリルに着脱
可能にフィルタを設けた天井埋込形空気調和機が知られ
ている(特開平2−233920号公報)。この種の天
井埋込形空気調和機はフィルタの着脱が可能であるた
め、フィルタの交換等のメンテナンスが容易である。
【0003】しかしながら、吸込みグリルは天井に位置
するため、吸い込みグリルの着脱作業を高所で行わなけ
ればならない。この点を解消するものとして、吸込グリ
ルをモータで昇降可能に構成し、フィルタの交換等にお
ける作業性を向上させたものが提案されている。
【0004】吸込グリルをモータで昇降可能に構成する
場合、吸込みグリルの昇降、任意の位置での停止、ある
いは、吸込グリルの4隅を吊り紐により懸吊するように
した場合に各吊り紐間の長さのバランスを取るなどの昇
降制御が必要である。
【0005】ここで、従来の天井埋込型空気調和機にお
ける吸込グリルの昇降用モータの制御回路を図7に示
す。図7の制御回路において、1はロータリスイッチ、
2はリレー駆動用電源、3は上限リミットスイッチ、4
はタイマ、5はリレー、6は下限リミットスイッチ、7
はたるみ検知用リミットスイッチ、8は回生抵抗、9、
10、11、および12はリレー、13は昇降用モー
タ、14はモータ駆動用電源、14aは上昇用スイッ
チ、14bは下降用スイッチを示している。
【0006】次に、図7の制御回路の動作を説明する。
【0007】上昇時においては、まず、ロータリスイッ
チ1が上昇の状態になると、リレー9が導通して接点が
閉じ、続いてリレー11が導通して接点が閉じ、上昇用
スイッチ14aが閉じ、モータ駆動用電源14により、
昇降用モータ13が回転する。これにより、グリルは上
昇する。吸込みグリルが上限位置まで上昇すると、吸込
みグリルがリミットスイッチ3に当たり、タイマ4が通
電される。タイマ4は通電後所定の時間が経過すると、
リレー5のコイルに電流を流して回路を遮断し、モータ
13を停止させる。しかし、何らかの原因によりリミッ
トスイッチ3が動作しなかった場合、モータ13は停止
せずにロータリスイッチ1を操作するまで運転し続け
る。吸込みグリルが上限位置に達してからタイマ4で停
止するまでの時間運転が継続されるのは、モータ13に
とっては過負荷となり、所定時間(例えば0.3〜4.
0秒)を大きく越えて回転させるとモータ13は故障す
るおそれがある。
【0008】次に、下降時には、リレー10、リレー1
2が順次導通することで、下降用スイッチ14bが閉
じ、モータ13が上昇時とは反対方向に回転する。この
時、グリルが下限まで下がると、リミットスイッチ7が
開いてモータ13は停止する。また、グリルが下降中に
物に当たると、グリルを吊っている吊り紐の緩みをスイ
ッチ6で検知してモータを停止させる。
【0009】ここで問題になるのは、スイッチの6と7
は動作範囲が狭いため、振動等で接点が閉じることがあ
る点である。例えば、グリルが人に当たって止まった場
合など、その人が移動すれば再び下降を始めるが、グリ
ルの下降方向に少し腰を下ろして当接を避けた位ではま
たすぐに当たって停止する。このため、モータ13は、
短時間の間にオン/オフ動作が繰り返されることにな
る。このようなモータ13のON/OFF動作の繰り返
しはモータ13を劣化させる原因となる。
【0010】次の問題として、運転状態から停止状態に
なる時に、リレーの復帰時間の差によって短絡電流が流
れる。これは、例えば、グリルが下降中に停止した場
合、リレー10とリレー12が切れてモータ13が停止
することになるが、これらの2つのリレー10、12に
は製造誤差等に起因してターンオフ時間にずれがあり、
同時にON状態になることがあるからである。実際に
は、リレー12の方が復帰時間が長いため、電流は先に
復帰したリレー10の接点と0.5Ω程度の回正の抵抗
8を通って流れる。電流が流れる時間は数msec. である
が、回路のインピーダンスが小さいので大きな電流とな
り、電源に悪影響を及ぼすおそれがある。
【0011】最後の問題は、上限位置で、タイマ4によ
って停止した後、リレー5が通電されたままになること
である。リレー5を長時間通電したままにしておくと、
コイルの温度上昇により、リレー5が加熱され、接点の
腐食が促進される。実際の使用状態では、グリルが収納
されれば、使用者はスイッチ操作をしないことが想像さ
れる。そうなると、次にグリルを下降させてグリルに収
納されたフィルタを掃除するまでの期間(数日〜数か
月)リレー5が通電されたままとなる。
【0012】本発明の目的は、モータが過負荷で回り続
けるのを防ぎ、これによりモータの過負荷運転を実用レ
ベルまで減らせる天井埋込型空気調和機を提供すること
にある。
【0013】また、本発明の目的は、下降時に吊り紐の
緩み防止リミットスイッチが連続で動作しないようにし
て、一度停止下場合には操作スイッチを再度操作しない
と動作しない天井埋込型空気調和機を提供することにあ
る。
【0014】また、本発明の目的は、常にモータ駆動用
のリレーを先に復帰させ、一瞬でも短絡することがない
天井埋込型空気調和機を提供することにある。
【0015】更に、本発明の目的は、停止中にリレーの
コイルが通電状態にあることがない天井埋込型空気調和
機を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、吸込グリルの昇降用モータを介して前記吸込グリル
を昇降自在に支持した天井埋込型空気調和機において、
前記昇降用モータの運転電圧を監視する監視回路を設
け、前記監視回路により前記昇降用モータの過負荷が検
出された場合に前記吸込グリルが上限位置まで上昇した
ものとして前記昇降用モータを停止させることを特徴と
するものである。
【0017】この請求項1に記載の発明によれば、昇降
用モータの運転電圧を監視し、昇降用モータの過負荷が
検出された場合に吸込グリルが上限位置まで上昇したも
のとして昇降用モータを停止させるので、吸込グリルが
上限位置まで上昇した後、本来ならタイマが所定時間を
カウントして昇降用モータを停止させるべきところ、上
限位置でタイマを作動させるスイッチの不具合等でタイ
マが作動せずにモータが過負荷となるような不具合を防
止することができる。
【0018】請求項2に記載の発明は、吊り紐および吸
込グリルの昇降用モータを介して前記吸込グリルを昇降
自在に支持した天井埋込型空気調和機において、前記吊
り紐のたるみを検出する検出スイッチと、前記検出スイ
ッチにより前記吊り紐のたるみが検出され、前記前記吸
込グリルの昇降動作が一度停止した際に、操作スイッチ
の再操作がなされるまで該停止状態を保持する停止保持
回路を設けたことを特徴とするものである。
【0019】請求項2に記載の発明によれば、吊り紐の
たるみを検出する検出スイッチにより吊り紐のたるみが
検出されて吸込グリルの昇降動作が一度停止した場合
に、一度停止したグリルは再度操作スイッチを操作しな
いと動作しないようにしたので、停止したグリルの振動
等により吊り紐のたるみを検出する検出スイッチが連続
で動作してモータがオン/オフを繰り返すことを防止す
ることができる。
【0020】請求項3に記載の発明は、昇降用モータの
昇降を制御するために複数のリレーから成るリレー回路
が設けられ、昇降用モータの駆動用リレーが先に復帰
し、他のリレーが遅延回路により遅れて復帰するように
構成される。
【0021】この請求項3に記載の発明によれば、運転
状態が変わる時に複数のリレーの動作時間及び復帰時間
の差によって短絡電流が流れるのを防止することができ
る。
【0022】請求項4に記載の発明は、吸込グリルがそ
の上限位置で停止した際には、前記リレー回路内の全て
のリレーが復帰状態となるよう構成される。
【0023】この請求項4に記載の発明によれば、停止
中には全てのリレーを復帰させているため、グリルの上
限位置での停止時にリレーが通電されたままとなってリ
レーに悪影響を及ぼすことを防止することができる、。
【0024】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施の形態
を図面に基づいて説明する。
【0025】図2および図3に、本発明の実施の形態に
係る天井埋込型空気調和機の外観、及び底面を示す。
【0026】図2および図3において、空気調和機50
は、天井内部に収納される板金製のユニット本体50a
と、中央に吸込口117aを有し、外周部の4辺に吹出
口117bを有し、天井穴を塞ぐように天井面に設けら
れる化粧パネル117と、中央に吸気口119aを有す
る吸込グリル119とにより構成されている。
【0027】吸込グリル119は四本の吊り紐131を
介して昇降自在に支持されている。この四本の吊り紐1
31には樹脂ワイヤ或いは金属のワイヤの外周にビニー
ルコーティングを施したものが使用されるが、タイヤル
コードであってもよい。
【0028】なお、四本の吊り紐131の一端は、吸込
グリル119の補強部材のフックにつながれ、四本の吊
り紐131の内の2本の吊り紐131の他端は、主プー
リ100Aに夫々巻回され、残りの2本の吊り紐131
の他端は、ロープガイド又は補助プーリ(図示せず)を
介して、主プーリ100Bに夫々巻回されている。
【0029】吸込グリル119の補強部材のフックに対
して吊り紐131の一端をつなぐには、吊り紐131の
一端を結束体にカシメておき、吊り紐131の引掛け部
をフックに引掛けた後、吊り紐131をひいて軽く締め
ればよい。
【0030】吸込グリル119の補強部材は、吸込グリ
ル119の2つの辺にねじ等により固定され、上述のよ
うに、四本の吊り紐131のフックとして機能するほか
に、吸込グリル119の補強、更には吸込グリル119
の吸込面に装着されるフィルタの横ずれ防止などをも兼
ねている。
【0031】四本の吊り紐131用の合計4つの主プー
リ100A、100A、100B、100Bは、図3に
示すように、シャフト110の両端部に一対ずつ(10
0A、100A、100B、100B)連結されてい
る。各主プーリ100A,100Bには穴があけられ、
この穴を通じて、各主プーリ100A、100Bはシャ
フト110に対して空回り自在に遊嵌されている。そし
て、シャフト110の軸部には複数のねじ等を介して固
定部120が固定され、この固定部120と主プーリ1
00a、100B間にはコイルスプリング、板ばね、電
磁石などの回転力伝達手段(以下、「コイルスプリン
グ」という。)130が介装されている。
【0032】なお、125はフリーに回転するリングで
あり、四本の吊り紐131に吸込グリル119の自重が
かかる程度では、コイルスプリング130を介して、固
定部120と主プーリ100A、100Bとリング12
5が一体となり、シャフト110の回転とともに、四本
の吊り紐131の繰り出し/巻き戻しが行なわれる。
【0033】しかして、四本の吊り紐131に過大な負
荷がかかると、コイルスプリング130のばね力に抗し
て主プーリ100A、100Bは空回りする。
【0034】更に、吸込グリル119を昇降させるため
の駆動系150、即ち上述した主プーリ100A、10
0B、シャフト110、回転力伝達手段130を含むク
ラッチ、吸込グリル昇降用モータ38等からなる駆動系
150は、図1に示すように、ユニット本体50aの開
口部内に延在する支持板151上にまとめて配置されて
いる。
【0035】この支持板151は、図3に示すように、
化粧パネル117に固定され、上述の駆動系150はこ
の化粧パネル7側に固定されている。この支持板151
と対向するように、ユニット本体50aの開口部内に
は、本空気調和機の制御を司るための電装箱160が延
在する。この電装箱160と支持板151とは、ユニッ
ト本体50aのいわば空気取込用の開口部内に延在す
る。即ち、支持板151はエリア190Aに延在し、電
装箱160はエリア190Bに延在するが、これらの存
在が空気取込機能を阻害することはなく、残りの空間1
70において、十分空気を取込できるように形成されて
いる。
【0036】駆動系150は化粧パネル117に固定さ
れるのに対し、この電装箱160はユニット本体50a
に固定されている。駆動系150についてより詳しく説
明すると、シャフト110は支持板151上に二つの軸
受152を介して回転自在に支持されている。
【0037】シャフト110の軸部のほぼ中央にはギア
153が固定され、このギア153にはギア154が噛
み合い、このギア154は、上述した吸込グリル昇降用
モータ38の出力軸に固定されている。
【0038】吸込グリル119を昇降させるために、図
2に示されるように、プルスイッチ(操作スイッチ)2
0が設けられ、更に、図3において、上限位置検出セン
サ21と下限位置検出センサ22とが設けられる。この
下限位置検出センサ22は吸込グリル119の下限位置
を吊り紐131の繰出し長さにより検出する。具体的に
は、この吊り紐131の繰出し長さは、主プーリ100
Bに巻回された吊り紐131の巻数(高さ)で検出す
る。
【0039】なお、操作スイッチ20としてはプルスイ
ッチに限定されるものではない。例えば、壁掛け式など
の固定式スイッチにしておいて、この固定式スイッチを
昇降用モータ38にケーブル接続してもよい。
【0040】次に、図1に、本発明の実施の形態にかか
る天井埋込型空気調和機における吸込グリルの昇降用モ
ータの制御部を示す。
【0041】図1において、20はロータリー式プルス
イッチであり、一回引くごとに停止→下降→停止→上昇
の動作を繰り返す。
【0042】制御回路25は、ロータリースイッチ2
0、上限リミットスイッチ21、下限リミットスイッチ
22、吊り紐たるみ検知スイッチ23、モータ動作電圧
検出回路40から入力を受け、リレー駆動回路29/3
4に出力する。
【0043】下降動作中に下限位置になれば、下限リミ
ットスイッチ22が働き、グリル119は停止する。ま
た、グリル119が物に当たる等して吊り紐131がた
るむと、検知スイッチ23が働いて停止する。制御回路
25には、この停止状態を保持する回路があり、ロータ
リースイッチ20を操作しないとグリル119は動かな
い。
【0044】上昇動作中にグリル119が上限リミット
スイッチ21に当たると制御回路25の中のタイマが動
作し、所定時間経過後停止する。
【0045】モータ動作電圧検出回路40はモータ38
が運転している時の電圧を監視し、モータ38の負荷電
流が正常範囲内かどうかを検知する。もし、モータ38
の負荷電流がモータの定格により決められた値(例え
ば、600mA)を超えた時には停止させる。
【0046】制動抵抗27は、停止状態にグリル119
の自重でモータ38が回らないようにするために入って
おり、停止中にモータ38に直列につながるようになっ
ている。リレー28/33は、この制動抵抗27を運転
中に切り離すためのものである。
【0047】リレー駆動回路29/34は、リレー28
/31(上昇用)、リレー33/36(下降用)をそれ
ぞれ動かすが、その中に遅延回路を設けて、モータ駆動
リレー31/36を制動抵抗27から切り離し、リレー
28/33の接点入力を受けて後から動作させ、停止時
には遅れて復帰するようにした。
【0048】リレーの駆動のために、ここではトランジ
スタ30/32(上昇用)、35/37(下降用)を用
いたが、ほかに簡便な方法があれば、トランジスタを使
う必要はない。
【0049】電源は、リレー/制御回路用26とモータ
駆動用39とに分けたが、これは、モータ38の負荷が
上昇時と下降時で大きく異なり、電源電圧の変動が大き
くなり、モータ動作電圧を検出するのに基準となる電圧
が定まらなくなるためと、制御回路25の安定動作のた
めである。
【0050】モータ動作電圧検出回路40は、モータ3
8が回転を始めてから所定の時間(例えば、50〜30
0ms)経過後に電圧の監視を始める。これは、モータ3
8には、回転開始時に突入電流が流れ、それを過負荷と
検知しないためである。
【0051】なお、符号31a、36bは、それぞれ上
昇用スイッチ、下降用スイッチである。
【0052】次に、図1の制御部の動作を説明する。
【0053】ロータリースイッチ20の操作で停止状態
から下降状態になると、制御回路25は下限リミットス
イッチ22、たるみ検知スイッチ23、モータ動作電圧
検出回路40からの入力がなければ、下降用リレー駆動
回路34を動作させる。まず、トランジスタ35をオン
させ、リレー33が動作すると、一方の接点では、制動
抵抗27を切り離し、もう一方の接点が閉じる。リレー
駆動回路34は、この接点での入力を受けると、トラン
ンジスタ37をオンさせ、リレー36を動作させる。こ
れにより、下降用スイッチ36bが閉じるので、モータ
38には図2の右から左に電流が流れ、グリル119が
下降する向きに回転する。
【0054】下降動作中に下限リミットスイッチ22か
又はたるみ検知スイッチ23が働いて接点が閉じると、
制御回路25は、リレー駆動回路34への出力を止め
て、スイッチ22/23の接点が開いてもそのまま停止
状態を保持する。この停止状態の保持は、ロータリース
イッチ20を操作することで解除される。
【0055】制御回路25からの出力がなくなると、リ
レー駆動回路34は、まずトランジスタ37をオフさ
せ、モータ38を停止させ、内部の遅延回路で例えば5
〜20ms経過後にトランジスタ35をオフさせて制動抵
抗27がモータ38と接続される。
【0056】上昇時の動作は、電流の流れる向きが下降
時と逆になる。上昇動作を停止させるのは、上限リミッ
トスイッチ21とモータ動作電圧検出回路40からの入
力となる。これらの入力があると、制御回路25は所定
時間経過後にリレー駆動回路29への出力を止める。こ
の状態では、ロータリースイッチ20が上昇を選択して
いても通電しているリレーはなくなる。グリル119を
下降させるにはロータリースイッチ20を2回操作す
る。
【0057】以上、説明したグリル119の下降動作及
び上昇動作を図4(A)(B)のフローチャートに示
す。
【0058】図4(A)の下降動作において、ステップ
300で下降ONになり、ステップ302で下降リミッ
トスイッチ22がONでないと、ステップ304に進
み、ステップ304でたるみ防止スイッチ23がONで
はないと、ステップ306に進。ステップ306でリレ
ー33がONになり、ステップ308でリレー36がO
Nになり、ステップ309で100msec経過すると、ス
テップ310に進む。ステップ310でモータの過負荷
を検出回路40で検出すると、ステップ312で4sec
経過した後、ステップ318に進むが、前記ステップ3
10でモータの過負荷を検出回路40で検出しないと、
ステップ314に進む。ステップ314で下限スイッチ
22、たるみスイッチ23の少なくともいずれかがON
であると、ステップ318に進むが、ステップ314で
スイッチ22、23のいずれもONでないと、ステップ
316に進む。ステップ316でスイッチ20がOFF
でない(即ちONである)と、ステップ310に戻る
が、ステップ316でスイッチ20がOFFであると、
ステップ318でリレー36がOFFになり、ステップ
320で20msec経過した後、ステップ322でリレー
33がOFFになり、ステップ324で停止する。
【0059】なお、図4(B)の上昇動作(ステップ4
00/424)については、説明を省略する。
【0060】また、図5、図6には、それぞれ前記図1
の制御部における制御回路25、リレー駆動回路29、
34の機能が示されている。
【0061】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、昇降用モ
ータの運転電圧を監視し、昇降用モータの過負荷が検出
された場合に吸込グリルが上限位置まで上昇したものと
して昇降用モータを停止させるので、モータの過負荷運
転を実用レベルまで減らすことができる。
【0062】また、請求項2に記載の発明によれば、下
降時に吊り紐のたるみを検出する検出スイッチが連続で
動作しないようにして、昇降用モータがオン/オフを繰
り返すことを防止することができる。
【0063】また、請求項3に記載の発明によれば、リ
レーの操作回路には遅延回路を設け、常にモータ駆動用
のリレーを先に復帰させるので、一瞬でも短絡すること
が無いようにすることができる。
【0064】更に、請求項4に記載の発明によれば、上
限での停止をリレーを復帰することで行うため、停止中
にリレーのコイルが通電状態にならないようにすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態にかかる天井埋込型空気調
和機における吸込グリルの昇降用モータの制御部の回路
図である。
【図2】本発明の実施の形態にかかる天井埋込型空気調
和機の外観斜視図である。
【図3】本発明の実施の形態にかかる天井埋込型空気調
和機の底面図である。
【図4】グリルの昇降動作のフローチャート図であり、
(A)、(B)はそれぞれ下降時、上昇時を示す。
【図5】図1の制御部における制御回路の機能説明図で
ある。
【図6】図1の制御部におけるリレー駆動回路の機能説
明図である。
【図7】従来の天井埋込型空気調和機における吸込グリ
ルの昇降用モータの制御回路の回路図である。
【符号の説明】
20 ロータリー式プルスイッチ 25 制御回路 38 グリル昇降用モータ 40 モータ駆動電圧検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 貞一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−42243(JP,A) 特開 平8−102210(JP,A) 特開 昭64−89205(JP,A) 実開 平5−25220(JP,U) 実開 平5−27585(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F24F 11/02 102

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸込グリルの昇降用モータを介して前記
    吸込グリルを昇降自在に支持した天井埋込型空気調和機
    において、 前記昇降用モータの運転電圧を監視する監視回路を設
    け、前記監視回路により前記昇降用モータの過負荷が検出さ
    れた場合に前記吸込グリルが上限位置まで上昇したもの
    として前記昇降用モータを停止させる ことを特徴とする
    天井埋込型空気調和機。
  2. 【請求項2】 吊り紐および吸込グリルの昇降用モータ
    を介して前記吸込グリルを昇降自在に支持した天井埋込
    型空気調和機において、前記吊り紐のたるみを検出する検出スイッチと、 前記検出スイッチにより前記吊り紐のたるみが検出さ
    れ、 前記吸込グリルの昇降動作が一度停止した際に、操
    作スイッチの再操作がなされるまで該停止状態を保持す
    る停止保持回路を設けたことを特徴とする天井埋込型空
    気調和機。
  3. 【請求項3】 吸込グリルの昇降用モータを介して前記
    吸込グリルを昇降自在に支持した天井埋込型空気調和機
    において、 前記昇降用モータの昇降を制御するために複数のリレー
    から成るリレー回路が設けられ、昇降用モータの駆動用
    リレーが先に復帰し、他のリレーが遅れて復帰するよう
    にリレー回路に遅延回路が付加されていることを特徴と
    する天井埋込型空気調和機。
  4. 【請求項4】 吸込グリルの昇降用モータを介して前記
    吸込グリルを昇降自在に支持した天井埋込型空気調和機
    において、 前記昇降用モータの昇降を制御するために複数のリレー
    から成るリレー回路が設けられ、吸込グリルがその上限
    位置で停止した際に、前記リレー回路内の全てのリレー
    が復帰状態になるようにしたことを特徴とする天井埋込
    型空気調和機。
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