JP4369220B2 - 空気調和機の室内機 - Google Patents
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Description
通常、換気扇は台所などには備えられているが、居間専用の換気扇を備えることはほとんどない。したがって上記の場合は、わずかでも窓を開放するか、窓を開放せずそのまま我慢することで対応しなければならず、いずれにしても快適性が損なわれている。
そこで、[特許文献1]には室内機本体を横に長く伸ばし、熱交換器に隣接した位置に換気用送風機を備えた技術が記載されている。この換気用送風機は、一つの通風路を備えていて、この通風路を用いて室外空気の室内への給気と室内空気の室外への排気との切換えが可能であり、外部に連通する換気用ダクトおよび室内と室外の環境を検知する環境検知手段を備えている。
[特許文献1]に記載された技術では、必要に応じて室内空気を室外に排気し、もしくは室外空気を室内へ給気するようになっていて、単に室内空気もしくは室外空気が換気用送風機を通過するに過ぎない。すなわち、ここには熱交換器や室内機本体などに対する効率の良い乾燥をなすことの対応技術の開示がない。
この室内機本体内における上記室内送風機の側方部位に並設され、一側面にユニットベースと、他側面に送風機構が設けられ、これらユニットベースと送風機構との間にダンパが介設され、このダンパを回転駆動するダンパ駆動機構とから構成される換気ユニットとを具備し、
上記ユニットベースは、上記逆V字状に形成される熱交換器を載設する水平片部と、周方向に沿い所定間隔を存して複数の全閉用片部が設けられ、一部の全閉用片部相互間に2次用換気口が開口される垂直片部を備え、
上記ダンパは、ユニットベースの全閉用片部端縁に摺接し、2次用換気口と同数で、同一の開口寸法形状をなす案内用換気口が設けられ、これら案内用換気口がユニットベースの2次用換気口と対向する状態を除き、ダンパは2次用換気口を閉塞し、
上記送風機構は、ダンパ側の側面に吸込み部が設けられ、周方向に排出口体が突設されるケーシングと、このケーシング内に収容されるファンおよび、上記吸込み部対向側面に取付けられ上記ファンを回転駆動するファンモータとを備え、ケーシングの周面はユニットベースの垂直片部と間隙を存して形成され、
上記換気ユニットは、
ダンパ駆動機構を駆動してダンパの案内用換気口をユニットベースの2次用換気口と対向させ、送風機構を駆動することで吸込み口から室内機本体内に吸込まれた空気を熱交換器に通過させ、熱交換器に付着していた湿分が蒸発して高湿度化し、上記熱交換器を流通したあとの空気(2次側空気)を2次用換気口および案内用換気口を介してケーシングの上記吸込み部から吸込み、上記排出口体を介して外部へ排出する清浄運転モードと、
ダンパ駆動機構を駆動してダンパの案内用換気口がユニットベースの2次用換気口と対向しない位置で停止させ、ユニットベースの2次用換気口をダンパによって閉成する一方で、ダンパの案内用換気口を送風機構のケーシング周面とユニットベースの垂直片部との間隙と連通させ、送風機構を駆動することで吸込み口から室内機本体内に吸込まれた空気を、熱交換器を流通する以前に換気ユニットが配置される側端部に導き、さらに熱交換器を流通する以前の空気(一次側空気)を熱交換器側面と室内機本体の側面部との間を介して換気ユニットに導き、ユニットベースと送風機構のケーシング周面との間隙と、ユニットベースとダンパとの間を介して案内用換気口に導き、ケーシングの上記吸込み部から吸込み、上記排出口体を介して外部へ排出する換気運転モードと、
ダンパ駆動機構を駆動してダンパの案内用換気口の少なくとも1口をユニットベースの2次用換気口と対向させるとともに、少なくとも1口を2次用換気口と対向しない位置で停止させ、送風機構を駆動することで上記熱交換器を流通したあとの2次側空気を、2次用換気口および案内用換気口を介して吸込み部から吸込むとともに、上記熱交換器を流通する以前の1次側空気を、換気ユニットが配置される側端部から熱交換器側面と室内機本体の側面部との間と、ユニットベースと送風機構のケーシング周面との隙間と、ユニットベースとダンパとの間と、案内用換気口とを介して上記吸込み部から吸込み、上記排出口体を介して外部へ排出する全換気清浄運転モードと、
外部に連通する上記排出口体を閉塞し、室内機本体内部と外部との流通を遮断する全閉モードと、に切換えるよう構成される。
図1は空気調和機を構成する室内機の概略の縦断面図、図2は前面パネル2を取外して室内機内部を見せた斜視図である。
室内機本体1は前面パネル2と後板3とから構成されていて、上下方向に対して幅方向が極端に長い横長状をなす。前面パネル2は湾曲して手前側に突出し、左右両側に側面部を備えている。後板3は横長の矩形状をなし、室内壁面に取付けられる。上記前面パネル2の前面側一部に前部吸込み口4が開口され、開閉駆動機構5に支持された可動パネル2aが嵌め込まれている。運転停止時において、可動パネル2aは前面パネル2と同一面となり前部吸込み口4を閉成するが、運転時には図1に二点鎖線で示すように手前側に突出変位して前部吸込み口4を開放するよう制御される。
室内機本体1内には、前側熱交換器部10Aと後側熱交換器部10Bとで略逆V字状に形成される熱交換器10が配置される。上記前側熱交換器部10Aは、前面パネル2と間隙を存してほぼ平行な湾曲状に形成され、かつ後側熱交換器部10Bは直状に形成されて上部吸込み口6と斜めに傾斜して対向する。
前部吸込み口4と上部吸込み口6とに対向する室内機本体1内にエアーフィルタ11が取付けられる。このエアーフィルタ11は各吸込み口4,6と前部熱交換器部10Aおよび上部熱交換器部10Bとの間に介在され、開放した吹出し口9上端と前面パネル2下端の間から着脱自在に挿着される。
なお上記電気集塵機12は、通常の集塵時よりも集塵側電極との電位差が大きくなるように荷電側電極に高い高電圧を印加すると、多くのオゾンが発生するオゾン発生装置となる。このとき、周囲の空気の流れを制限するため送風機13を停止もしくは極く低速運転することで、オゾンの発生量がより大となる。
上記熱交換器10の前後側熱交換器部10A,10Bの相互間で、かつ上記吹出し口9との間に室内送風機13が配置される。すなわち、傘状に形成される熱交換器10の内側に、熱交換器10に対向した状態で室内送風機13が位置している。この室内送風機13の側方部位には、室内送風機13と同様、傘状に形成される熱交換器10の内側に、熱交換器10と対向する位置に後述する換気ユニット15が配置される。
図3は換気ユニット15を断面にして示すとともに、他の構成部品に対する配置構成を説明する図であり、図4は換気ユニット15を分解した斜視図であり、図5(A)は換気ユニット15の一側面側の斜視図であり、図5(B)は換気ユニット15の他側面側の斜視図である。
上記換気ユニット15は、換気ユニット15の一側面部を形成するユニットベース20と、他側面部を形成する送風機構30と、これらユニットベース20と送風機構30との間に介設されるダンパ40およびダンパ駆動機構45とから構成される。
上記水平部20cの端縁に沿って立上り片部kが形成され、熱交換器10の端板tが位置合わせされ、かつ水平部20c上に熱交換器10を構成するフィンFが載る。水平部20c上に熱交換器10が載ることで傾斜部20bと対向する部位に隙間が形成される。垂直部20aの略中央部に円形状の取付け用開口部21が開口され、この開口部の周面に沿い垂直部20a内面側へリブ22が折曲形成される。また、上記取付け用開口部21の周縁に沿う垂直部20a外面側に、放射状に補強用リブ23が設けられる。
垂直部20aの内面側で、同一の曲率半径上に2本のステー28aが突設される。これらステー28aは突出端部のみ直径が細く形成され、ダンパ駆動機構45を構成する小ギヤ46が回転自在に嵌め込まれかつ抜け止めされている。ステー28aの近傍には、これより高さの大きい複数本のステー28bが設けられる。各ステー28bの突出端面から軸方向にねじ孔が設けられ、送風機構30を取付け固定する取付けねじmが螺挿される。
上記ダンパ40のギヤ部42には、先に説明した2個の小ギヤ46と駆動ギヤ48が噛合するよう組み立てられる。したがって、駆動用モータ47が駆動ギヤ48を回転駆動することによりダンパ40が回転させられ、かつ小ギヤ46はダンパギヤ部42に対してアイドルギヤ的に機能する。ダンパ40における嵌合部41と外周ギヤ部42との間で、周方向の一部には複数(3口)の案内用換気口43が設けられる。これら案内用換気口43は、ユニットベース垂直部20aに設けられる2次用換気口25と全く同一の開口寸法形状をなしている。
上記送風機構30は、ダンパ40側の側面に吸込み部31が設けられ、周方向に矩形状の排出口体32が突設されるケーシング33と、このケーシングの吸込み部31対向側面に取付けられるファンモータ34と、このファンモータの回転軸に取付けられるファン35とから構成される。上記ファン35は、回転にともなって軸心方向から空気を吸込んで周方向へ送風する、いわゆるシロッコファンタイプである。したがって、ファン35はケーシング33に開口する吸込み部31から空気を吸込んで排出口体32から送風する作用をなす。
再び図2に示すように、前ドレンパン16aの左側端部にはドレン排水用ニップル50および換気用ニップル51が正面視での位置を揃えて、互いに同一傾斜角度で突設されている。上記換気用ニップル51内には換気ユニット15の排出口体32が挿入され、かつニップル51外周面に図示しない排出用ホースが接続される。上記ドレン排水用ニップル50には図示しないドレンホースが接続され、各ホースは屋外へ延出される。
室内空気中に含まれるほとんどの塵埃はエアーフィルタ11によって捕捉され、塵埃が除去された状態で熱交換器10を通過して熱交換作用が行われる。この熱交換空気は吹出し通風路18に沿って導かれ、吹出し口9から吹出しルーバー8a,8bに案内されて室内へ吹出され、効率のよい空調運転を継続する。上記電気集塵機12を機能させることにより、エアーフィルタ11を通過した細かい塵埃は完全に捕捉され、清浄化した空気が熱交換器10を介して吹出し口9から室内に吹出される。
換気ユニット15はダンパ40とダンパ駆動機構45を備えているので、4種類のモードに切換えられ、それぞれのモード選択が可能である。
「1.清浄運転モード」:上記熱交換器10を流通したあとの空気である2次側空気を吸込み部31から吸込み、排出口体32を介して外部へ排出する。
「2.換気運転モード」:熱交換器10を流通する以前の空気である1次側空気を吸込み部31から吸込み、排出口体32を介して外部へ排出する。
「3.全換気清浄運転モード」:熱交換器10を流通したあとの2次側空気および熱交換器10を流通する以前の1次側空気の両方を吸込み部31から吸込み、排出口体32を介して外部へ排出する。
「4.全閉モード」:環境条件等に応じて外部に連通する排出口体32を閉塞し、室内機本体1内部と外部との流通を遮断する。
はじめに、「1.清浄運転モード」について説明する。
図6(A)は清浄運転モード時における送風機構30を取外した換気ユニット15の内部構造図、図6(B)は同清浄運転モード時における空気の流れ状態を説明するための室内機本体1の模式的な図である。
清浄運転モードを選択すると、室内送風機13は超低速運転が行われる一方で、可動パネル2aが前部吸込み口4を閉成し、上側の吹出しルーバー8aは吹出し口9を小さく開放し、下側の吹出しルーバー8bは閉成される。
通常、冷房運転や除湿運転などを行って停止した直後の状態では、熱交換器10に湿分(ドレン水)が付着していて、室内機本体1内は高湿度雰囲気となっている。そのまま放置すると、熱交換器10をはじめとして他の構成部品に付着した湿分が蒸発せず、腐蝕もしくはカビの発生要因となる。そこで、清浄運転モードを選択して、熱交換器10は勿論のこと、他の構成部品と室内機本体1内の乾燥と殺菌をなす。
図3に一点鎖線矢印で示すように、充分に蒸発湿分を含んだ高湿度の2次側空気はユニットベース20の傾斜部20b外面と熱交換器10との隙間を介して、垂直部20a外面と横流ファン13F端面との間に導かれる。そして、互いに対向する2次用換気口25および案内用換気口43を介してケーシング33の吸込み部31から内部に吸込まれ、さらに排出口体32から吹出される。したがって、充分に蒸発湿分を含んで高湿度の2次側空気が外部へ排出される。
上記電気集塵機12を熱交換器10の右側端部方向へずれた位置に配置し、換気ユニット15を熱交換器10の左側端部に配置したから、電気集塵機12で発生したオゾンを室内機本体1内に充満させ、全体的に行き亘せたあと換気でき、効率の良い本体内殺菌をなす。所定時間経過後、電気集塵機12の機能が停止され、室内送風機13の運転をある程度継続すると換気ユニット15の機能も停止し、全ての清浄運転モードが終了する。
この換気運転モードは、空調運転と並行して選択してもよく、あるいは空調運転の停止時に選択してもよい。すなわち、冷房運転もしくは暖房運転を行いながら室内の換気を行う場合に換気運転モードを選択する。また、たとえば夏季の外出時に閉めきった室内に熱気が篭っていて、帰宅後早急に室内温度を下げて冷房負荷を抑える場合などにも換気運転モードを選択するとよい。
図7(A)は換気運転モード時における送風機構30を取外した換気ユニット15の内部構造図、図7(B)は同換気運転モード時における空気の流れ状態を説明するための室内機本体1の模式的な図である。
換気ユニット15において、ダンパ駆動機構45はダンパ40を回動駆動し、ダンパ40に設けられる案内用換気口43がユニットベース20の2次用換気口25とは対向しない位置に変位したら、ダンパ駆動機構45は作動を停止する。清浄運転モード時におけるダンパ40の位置から、ダンパ40が略120°回動変位した位置が、この換気運転モードに対応する。
なお説明すれば、図3に実線矢印で示すように、室内機本体1内に吸込まれた室内空気は室内送風機13が停止する一方で換気ユニット15の送風機構30が作動しているので、1次側空気としてエアーフィルタ11と熱交換器10の前面と間から換気ユニット15が配置される左側端部に集められる。
以上は空調運転を停止した状態での換気運転モードであるが、空調運転を継続したうえで換気運転モードを選択しても何らの支障もない。この場合にも、熱交換器10を通過する以前の1次側空気を集めて外部へ換気するので、空調運転によるエネルギーロスを必要最小限に抑えた省エネ運転が可能となる。結局、この換気運転モードを選択することにより、室内の汚れた空気を外部へ排出する換気機能を有することになる。
この全換気清浄運転モードは、先に説明した清浄運転モードの作用と換気運転モードの作用の双方が同時に行われる状態を言う。すなわち、室内機本体1内を乾燥して殺菌・清浄化がなされ、そのあとの空気を換気ユニット15を介して外部へ排出する。そして、室内機本体1内に吸込んだ室内空気を濾過したあと熱交換器10に導くことなく、そのまま換気ユニット15から外部へ排出する作用を滞りなく行う。
この全換気清浄運転モードは、熱交換器10で熱交換作用がなされず冷暖房運転を停止している間や、室内の換気を選択した場合に行われる。もしくは、冷暖房運転が終了したあと自動的に切換って、所定時間の範囲内で行われる。
換気ユニット15におけるダンパ駆動機構45はダンパ40を回動駆動し、ダンパ40に設けられる案内用換気口43のたとえば1口がユニットベース20の2次用換気口25とは対向する位置に変位したら、ダンパ駆動機構45は作動を停止する。あるいは、3口ある案内用換気口43のうちの2口が2次換気口25と対向する位置に変位したらダンパ駆動機構45を停止してもよく、あるいは各案内用換気口43の略半分の面積部分が2次換気口25と対向し、残りの半分の面積が対向しない状態としてもよい。
そのため、熱交換器10における熱交換作用がなくて冷暖房運転が行われず、かつ室内換気が選択された場合に全換気清浄運転モードに切換えれば、室内機本体1における室内空気吸込みの開口率を大きくとることができ、この位置での換気量が増大して効率のよい換気が行われる。
もしくは、冷暖房運転が終了した直後に自動的に全換気清浄運転モードに切換えて所定時間の範囲内で行うようにすれば、冷暖房運転中に室内機本体1内に凝縮した臭気や、特に冷房運転後に熱交換器10と前後ドレンパン16a,16bその他の構成部品および室内機本体1内に付着した湿分を確実に外部へ排出でき、各構成部品と室内機本体1内部の早急な乾燥化を得られカビ等の発生を防止する。
換気ユニット15の排出口体32は、換気用ニップル51に接続されるホースを介して外部と直接的に連通している。外部に多量の塵埃が浮遊し、あるいは夜間に大なる騒音があると、これらがホースと排出口体32を介して換気ユニット15内部に侵入し、さらには吸込み部31から室内機本体1を通過して室内に漏れることが考えられる。このような据付け環境条件もしくは使用環境条件など、必要に応じて換気ユニット15を完全閉成状態にして換気機能を停止する場合に、上記した「全閉モード」を選択して塵埃や騒音の侵入を阻止する。
ダンパ駆動機構45はダンパ40を回動し、案内用換気口43相互間の桟部nがユニットベース垂直部20aの全閉用片部24端縁に対向した位置でダンパ40の回動を停止する。このときのダンパ40の回動角度は、先に説明した換気運転モードにおけるダンパ40の位置から略90°回動した位置に設定されている。
上記換気ユニット15は、先に説明した全換気清浄運転モードの終了後に全閉モードになるように設定されている。また、空調運転の際にこのモードを選択すれば、通常の空調運転と同等の状態となる。
なお、本発明における室内機本体1および換気ユニット15は以上説明した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を越えない範囲内で種々変形実施可能であることは勿論である。
Claims (3)
- 吸込み口および吹出し口が設けられ、内部に前側熱交換器部と後側熱交換器部とで逆V字状に形成される熱交換器および、この熱交換器を構成する前側熱交換器部と後側熱交換器部の内側に室内送風機が配置されて、冷暖房運転の切換えが可能な室内機本体と、
この室内機本体内における上記室内送風機の側方部位に並設され、一側面にユニットベースと、他側面に送風機構が設けられ、これらユニットベースと送風機構との間にダンパが介設され、このダンパを回転駆動するダンパ駆動機構とから構成される換気ユニットとを具備し、
上記ユニットベースは、上記逆V字状に形成される熱交換器を載設する水平片部と、周方向に沿い所定間隔を存して複数の全閉用片部が設けられ、一部の全閉用片部相互間に2次用換気口が開口される垂直片部を備え、
上記ダンパは、ユニットベースの全閉用片部端縁に摺接し、2次用換気口と同数で、同一の開口寸法形状をなす案内用換気口が設けられ、これら案内用換気口がユニットベースの2次用換気口と対向する状態を除き、ダンパは2次用換気口を閉塞し、
上記送風機構は、ダンパ側の側面に吸込み部が設けられ、周方向に排出口体が突設されるケーシングと、このケーシング内に収容されるファンおよび、上記吸込み部対向側面に取付けられ上記ファンを回転駆動するファンモータとを備え、ケーシングの周面はユニットベースの垂直片部と間隙を存して形成され、
上記換気ユニットは、
ダンパ駆動機構を駆動してダンパの案内用換気口をユニットベースの2次用換気口と対向させ、送風機構を駆動することで吸込み口から室内機本体内に吸込まれた空気を熱交換器に通過させ、熱交換器に付着していた湿分が蒸発して高湿度化し、上記熱交換器を流通したあとの空気(2次側空気)を2次用換気口および案内用換気口を介してケーシングの上記吸込み部から吸込み、上記排出口体を介して外部へ排出する清浄運転モードと、
ダンパ駆動機構を駆動してダンパの案内用換気口がユニットベースの2次用換気口と対向しない位置で停止させ、ユニットベースの2次用換気口をダンパによって閉成する一方で、ダンパの案内用換気口を送風機構のケーシング周面とユニットベースの垂直片部との間隙と連通させ、送風機構を駆動することで吸込み口から室内機本体内に吸込まれた空気を、熱交換器を流通する以前に換気ユニットが配置される側端部に導き、さらにこの熱交換器を流通する以前の空気(一次側空気)を熱交換器側面と室内機本体の側面部との間を介して換気ユニットに導き、ユニットベースと送風機構のケーシング周面との間隙と、ユニットベースとダンパとの間を介して案内用換気口に導き、ケーシングの上記吸込み部から吸込み、上記排出口体を介して外部へ排出する換気運転モードと、
ダンパ駆動機構を駆動してダンパの案内用換気口の少なくとも1口をユニットベースの2次用換気口と対向させるとともに、少なくとも1口を2次用換気口と対向しない位置で停止させ、送風機構を駆動することで上記熱交換器を流通したあとの2次側空気を、2次用換気口および案内用換気口を介して吸込み部から吸込むとともに、上記熱交換器を流通する以前の1次側空気を、換気ユニットが配置される側端部から熱交換器側面と室内機本体の側面部との間と、ユニットベースと送風機構のケーシング周面との隙間と、ユニットベースとダンパとの間と、案内用換気口とを介して上記吸込み部から吸込み、上記排出口体を介して外部へ排出する全換気清浄運転モードと、
外部に連通する上記排出口体を閉塞し、室内機本体内部と外部との流通を遮断する全閉モードと、
に切換えるよう構成されることを特徴とする空気調和機の室内機。 - 上記換気ユニットのダンパおよびダンパ駆動機構は、上記熱交換器における熱交換作用がなく室内の換気のみをなす場合に上記全換気清浄運転モードを選択し、冷暖房運転時において上記換気運転モードを選択することを特徴とする請求項1記載の空気調和機の室内機。
- 上記換気ユニットのダンパおよびダンパ駆動機構は、冷暖房運転の終了直後の所定時間内に上記全換気清浄運転モードを選択することを特徴とする請求項1および請求項2のいずれかに記載の空気調和機の室内機。
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