JP5365575B2 - 室内機 - Google Patents

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Description

本発明は、ドレンパン及び室内機に関し、特に、ドレンパンに設けられたドレン水貯留部の構造に関する。
従来から、下記特許文献1に示されるように、空気調和装置には、その室内機等に、熱交換器で発生して滴下するドレン水を貯留するドレンパンが設けられている。このドレンパンは、熱交換器の下部を覆うように設けられている。このドレンパンに設けられたドレン水貯留部には、熱交換器から滴下したドレン水が一旦貯留し、当該ドレン水がドレンポンプにより吸い上げられて順次室内機外に排出されるようになっている。
特開2001−124364号公報
上記の室内機等は、熱交換器のドレンパンへの入り込み量を大きくすることで、ドレンパン及び熱交換器の組み付け部分のサイズを小さくできる。しかしながら、ドレンパン内に入り込んだ熱交換器に対して、ドレンポンプのドレン水吸込口の位置が高く配置されていると、ドレンパンに溜まるドレン水の水位が高くなるため、(1)冷房時には、このドレン水が熱交換器の下部に浸水して性能低下の原因となり、(2)また、暖房時に加湿器を使用している場合にドレンパンに加湿器から排出された水が溜まり、このときに空調動作停止時に熱交換器が暖かいと、ドレンパンに溜まっている水が蒸発して機内に結露が発生するという問題がある。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、ドレンパン内への熱交換器の入り込み量を大きくしてドレンパン及び熱交換器の組み付け部分のサイズを小さくしつつ、ドレンパン内におけるドレン水の水位を低く保って空調動作時の性能低下や結露を生じさせないことを目的とする。
本発明の請求項1に記載の発明は、空気調和装置の熱交換器(40)から滴下するドレン水を貯留するドレンパン(45)を備える室内機であって、
前記ドレンパン(45)は、断熱材で形成され、前記熱交換器(40)から滴下するドレン水が貯留されるドレン水貯留部(451)と、
ドレンポンプ(50)の吸入口を受け入れ、前記吸入口に対向する位置となる前記ドレン水貯留部(451)の底面に、前記ドレン水貯留部(451)の前記断熱材を貫通するように切り欠いて形成された孔部(453)と、
少なくとも前記孔部(453)に設けられ、当該孔部(453)の下部を塞いで前記孔部(453)においてドレン水を貯留するための防水シート(452)と、を有する。
この発明によれば、ドレンポンプの吸入口に対向する位置となるドレン水貯留部(451)の底面に、当該吸入口を受け入れ可能に孔部が上記断熱材を切り欠いて形成され、更に、この孔部の下部が防水シートで塞がれているため、ドレンポンプの吸入口に対向する位置には防水シートのみが存在することになる。このため、上記孔部においては、ドレン水の水位を、防水シートから、当該孔部に受け入れられた状態のドレンポンプの吸入口あたりの高さに抑えることができる。これにより、ドレンポンプの吸入口の位置を、当該防水シートで下部が塞がれた上記孔部が存在しない従来構造よりも低く配置して、ドレンパン内におけるドレン水の水位を低く保てる。このため、ドレンパン内への熱交換器の入り込み量を大きくしてドレンパン及び熱交換器の組み付け部分のサイズを小さくした場合であっても、当該ドレンパン内に入り込んだ熱交換器に対して、ドレンパン内におけるドレン水の水位を低く保つことが可能になるので、冷房時にドレン水が熱交換器の下部に浸水することによる性能低下や、暖房時に加湿器を使用している場合にドレンパンに溜まっている水が蒸発して機内に結露が発生するという問題を生じさせない。
また、請求項に記載の発明は、少なくともその一部にパネル断熱材(251)を有し、当該室内機(10)の本体ケーシングの底部を覆う化粧パネル(25)をさらに備え、
前記ドレン水貯留部(451)の底面の外面側に前記化粧パネル(25)が設けられ、前記孔部(453)を塞いでいる部分の前記防水シート(452)を覆う前記パネル断熱材(251)によって前記ドレンパン(45)の前記孔部(453)の断熱性が担保されている。
この発明では、ドレン水貯留部の底面の外面側であって、少なくとも上記孔部に設けられた防水シートを覆う位置に化粧パネルを設けて、ドレンパンの孔部の下部部分では担保されていない断熱性を化粧パネルの断熱材により担保するので、(1)上記防水シートによるドレン水を貯留させるための孔部の支持が当該化粧パネルにより補強されると共に、(2)当該孔部の下部部分の断熱性の担保と、孔部の深さを従来よりも深くする構造の実現との両立を、新たに別個の部材を追加することなく既存の化粧パネルにより達成できる。
また、請求項に記載の発明は、請求項に記載の室内機(10)であって
前記防水シート(452)で塞がれてなる前記孔部(453)に前記ドレンポンプ(50)の吸入口が入り込む状態として当該ドレンポンプ(50)が配設され、
前記ドレンポンプ(50)の前記吸入口内に設けられたドレン水吸い上げ用のインペラ(53)の配設位置が、前記孔部(453)の下部に設けられた前記防水シート(452)から予め定められた距離となる位置とされている。
この発明は、ドレンポンプの吸入口内に設けられたドレン水吸い上げ用のインペラの配設位置が、孔部の下部に設けられた前記防水シートから予め定められた距離となる位置とすることにより、ドレンポンプに対するドレンポンプの高さを当該距離からなる高さに抑える。
また、請求項に記載の発明は、請求項又は請求項に記載の室内機(10)であって、前記ドレン水貯留部(451)の外面よりも更に外側に突出させた形状で前記孔部(453)を形成し、
当該突出した孔部(453)の下部を覆う前記防水シート(452)の外面を、前記化粧パネル(25)の前記パネル断熱材(251)が覆うものである。
この発明によれば、孔部をドレン水貯留部の外面よりも更に外側に突出させた形状で形成するため、当該孔部を利用してドレンポンプをドレンパンに対して更に深く入り込ませることができる。また、当該孔部の突出部分の外面を化粧パネルのパネル断熱材が覆うため、当該孔部の突出部分及び防水シートによる支持を確実に補強することができる。
本発明によれば、ドレンパン内への熱交換器の入り込み量を大きくしてドレンパン及び熱交換器の組み付け部分のサイズを小さくしつつ、ドレンパン内におけるドレン水の水位を低く保って空調動作時の性能低下や結露を生じさせないことが可能になる。
本発明の第1実施形態に係る室内機及びドレンパンを上方から見た概略断面図である。 図1におけるA−A断面での要部の概略断面図である。 図1におけるB−B断面を示す要部の概略断面図である。 図1におけるB−B断面を示す要部の概略断面図であり、本発明の第2実施形態に係る室内機及びドレンパンを示す図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る室内機及びドレンパンを上方から見た概略断面図である。図2は図1におけるA−A断面での要部の概略断面図である。図3は図1におけるB−B断面を示す要部の概略断面図である。但し、図3では、熱交換器40の図示は省略している。
図1及び図2に示すように、第1実施形態に係る空気調和装置の室内機10は、いわゆる天井埋込カセット型に構成されている。具体的に、上記室内機10は、矩形容器状のケーシング20に熱交換器40、ファン30、ドレンポンプ50等を収納して構成されている。この室内機10は、天井90に開口する設置用開口91に挿入されると共に、ケーシング20の四隅の設置金具24と係合する吊り金具(図外)によって上方より吊り下げ固定されている。
上記ケーシング20は、本体ケーシング21と、化粧パネル25とによって構成されている。
上記本体ケーシング21は、底面が開口する容器状に形成されている。具体的に、本体ケーシング21は、正方形の四隅を切り欠いた形状に形成された天板22と、該天板22の外縁部から下方へ延びる側板23とによって構成されている。この本体ケーシング21の四隅には、設置金具24が一つずつ設けられている。
上記本体ケーシング21の内部には、発泡スチロール(発泡ポリスチレン)から成る断熱材46が設けられている。この断熱材46は、側板23の内側面に沿って設けられると共に、天板22の外縁部付近における内側面に沿っても設けられている。この断熱材46は、熱交換器40で冷却され又は加熱された空気が本体ケーシング21に直接接触するのを防ぎ、熱侵入や放熱によるロスを低減するようにしている。
化粧パネル25は、略正方形の板状に形成されている。この化粧パネル25には、1つの吸込口26と、4つの吹出口27とが形成されている。吸込口26は、化粧パネル25の中央部に位置して正方形状に開口している。吹出口27は、吸込口26のすぐ外側に位置して長方形状に開口している。また、吹出口27は、吸込口26の各辺に沿って1つずつ形成されている。
ケーシング20は、本体ケーシング21に対し、本体ケーシング21の底面を覆うように上記化粧パネル25を取り付けて構成されている。このケーシング20の内部には、吸込口26から各吹出口27へと連通する空気通路29が形成されている。一方、吸込口26には、その全面に亘ってエアフィルタ28が設けられている。このエアフィルタ28は、吸込口26へ吸い込まれる室内空気からほこり等の浮遊物を除去する。
ファン30は、シュラウド31とハブ32との間にブレード33が保持されてなる、いわゆるターボファンに構成されている。ファン30のハブ32には、ファンモータ34の駆動軸が挿入固定されている。このファン30は、ファンモータ34が本体ケーシング21の天板22に下面側から取り付けられることによって、本体ケーシング21の内部における中央部に配置されている。そして、ファン30は、ファンモータ34によって回転駆動され、下方から吸引した空気を側方へ吹き出すように構成されている。
ファン30の下方には、ベルマウス35が設けられている。このベルマウス35は、吸込口26から空気通路29に流入した室内空気をファン30へと案内するものである。
熱交換器40は、多数のプレート状のフィンに伝熱管が貫通して設けられるいわゆるクロスフィン熱交換器に構成されている。この熱交換器40は、平面視矩形状の筒状に形成されており(図1参照)、上記ファン30の周囲を囲うように設置されている。また、熱交換器40は、液冷媒が流れる液配管41及びガス冷媒が流れるガス配管42を介して、図外の室外機と接続されている。この熱交換器40は、室内熱交換器を構成すると共に、図外の圧縮機や室外熱交換器等と配管接続されて蒸気圧縮式冷凍サイクルを行う冷媒回路を構成している。
熱交換器40の下方には、ドレンパン45が設けられている(図2参照)。このドレンパン45は、冷房時に熱交換器40で生成したドレン水Dwを受けて貯留させる。また、ドレンパン45は、室内機10に設けられている図略の加湿器から排出された水を受けて貯留させる。
ドレンポンプ50は、ドレンパン45に溜まったドレン水Dwを室内機10の外部へ排出するためのものである。このドレンポンプ50は、ケーシング20内における隅角部に設置されている(図1参照)。つまり、ドレンポンプ50は、空気通路29における熱交換器40の下流側に設置されている。
図3に示すように、ドレンポンプ50は、ポンプ本体51と駆動モータ56とを備えている。ポンプ本体51は、中空円板状のハウジング52にインペラ53を収納して構成されている。ハウジング52の中央部は下方に突出しており、その先端に吸入口54が開口している。また、ハウジング52には、側方に向かって突出する吐出ポート55が形成されている。一方、インペラ53には、駆動モータ56の駆動軸が連結されている。つまり、駆動モータ56は、その軸方向が上下方向となる姿勢で設置されている。この駆動モータ56に通電するとインペラ53が回転駆動され、ドレンパン45に溜まったドレン水Dwが吸入口54から吸い込まれて図略の吐出ポートから吐出される。
上記ポンプ本体51の吐出ポートには、図略のドレンホースが接続されている。ドレンホースは、室内機10のケーシング20の外に延びる。ドレンポンプ50の側部に設けられた吐出ポートから吐出されたドレン水Dwは、ドレンホースを通じてケーシング20の外部へ排出される。
上記ドレンポンプ50は、ドレンポンプ50の上方の断熱材46にインサートされたインサート金具65に対し、取付部材である取付金具60を介して固定されている。インサート金具65及び取付金具60は、例えば、鉄板を板金加工によって所定形状に形成したものである。このインサート金具65は、ドレンポンプ50の上方に位置する本体ケーシング21に設けられた断熱材を成形する際に該断熱材に埋め込まれている。ドレンポンプ50の駆動モータ56と一体に形成された取付金具60は、インサート金具65に対し、ビス等によって直接に締結されている。
運転動作−室内機10の空調運転動作について説明する。
ファンモータ34によってファン30を回転駆動すると、室内空気が吸込口26からケーシング20内に吸い込まれて空気通路29を流れる。ケーシング20内に吸い込まれた室内空気は、エアフィルタ28において該室内空気中のほこり等の浮遊物を除去される。その後、室内空気は、ベルマウス35を通ってファン30の内部へ流入し、ファン30の側方へと吹き出される。ファン30から吹き出された室内空気は、熱交換器40へと流れる。
熱交換器40には、冷媒回路の冷媒が流通している。この熱交換器40では、室内空気と冷媒回路の冷媒とが熱交換を行う。つまり、冷房運転時には、熱交換器40において冷媒が室内空気から吸熱して蒸発し、室内空気が冷却されて低温の調和空気が生成する。一方、暖房運転時には、熱交換器40において冷媒が室内空気に対して放熱して凝縮し、室内空気が加熱されて高温の調和空気が生成する。熱交換器40において生成した調和空気は、空気通路29を通って吹出口27から室内へと吹き出される。
冷房運転時には、熱交換器40において室内空気を冷却するが、その際、室内空気に含まれる水分が凝縮してドレン水Dwが生じる。このドレン水Dwは、熱交換器40の下方に配置されたドレンパン45に溜まってゆく。ドレンパン45に溜まったドレン水Dwは、ドレンポンプ50によって排出される。つまり、ドレン水Dwは、ドレンポンプ50によって吸引され、ドレンホース70を通じて外部に排出される。
次に、上記図3を参照してドレンパン45の構造を説明する。
ドレンパン45は、例えば、発泡樹脂材料により形成されてなり、図3に示すように、その断面形状が凹型形状に形成されている。ドレンパン45に設けられている当該凹型形状部分が、熱交換器40から滴下するドレン水を貯留するドレン水貯留部451となる。当該発泡樹脂材製のドレンパン45は、ドレン水貯留部451の内壁450における発泡粒子間の境目や隙間での浸水による水漏れを防止するために、内壁450における内側壁面450a及び底面450bには、防水シート452が貼着されている。この防水シート452は、防水用のスチロール樹脂やABS樹脂等のシートからなる。或いは、酢酸ビニル樹脂等のコーティング材を塗布することにより当該防水シート452が形成されてもよい。但し、防水シート452の素材をこれらに限定する趣旨ではない。
なお、上記熱交換器40は、図1に示すように、ドレンパン45内に入り込ませて配置されている。すなわち、熱交換器40の下部には、ドレンパン45がその周囲を覆うように設けられている。
ドレン水貯留部451の底面450bであって、ドレンポンプ50の吸入口54に対向する位置には、吸入口54を受け入れ可能となるように、底面450bをなす断熱材46を切り欠いて孔部453が形成されている。
孔部453は、例えば、図3に示すように、側壁453a及び傾斜面453bを有してなり、ドレンポンプ50の吸入口54よりも大きな開口を有する。この孔部453は、ドレンパン45の底部において、ドレン水貯留部451の底面450b(底面450b1,450b2)を貫通している。また、孔部453の底面450b1は、上記傾斜面453b1の上部終端に繋がっている。孔部453の傾斜面453b2の上部終端には、底面450bに繋がる側壁453aが設けられている。底面450b1は、底面450b2よりも、ドレン水貯留部451の底面451bの外面(ドレンパン45の底面の外面)からの高さが低く形成されている。
当該孔部453の下部は、上記防水シート452により塞がれ、孔部453にドレン水Dwの貯留が可能とされている。防水シート452は、その厚みが、孔部453におけるドレン水Dwの貯留を可能にするに足りる厚みを有している。防水シート452の厚みは、例えば1.0〜2.0mmである。本実施形態では、孔部453下部の当該防水シート452は、ドレン水貯留部451の底面451bの外面(ドレンパン45の底面の外面)と面一状に形成されている。
なお、本実施形態では、防水シート452は、ドレン水貯留部451の内壁450における内側壁面450a及び底面450bに設けられ、孔部453の側壁453a、傾斜面453b1、453b2及び孔部453の下部453dにも設けられているが、防水シート452は、ドレンパン45の内壁450を、その防水性が十分に確保され、ドレン水Dwの浸水が内容に形成可能な場合は、少なくとも上記孔部453の下部に設けられていればよい。
また、ドレン水貯留部451の底面451bの外面(ドレンパン45の底面の外面)には、化粧パネル25をなす断熱材251が取り付けられている。即ち、孔部453の下部を塞いでいる防水シート452は、図3におけるドレンパン45の下面においてドレンパン45の外側から断熱材251により覆われている。これにより、当該孔部453の下部453d部分では断熱材46によっては担保されていない断熱性を、化粧パネル25の断熱材251により担保する。
但し、孔部453の下部を塞いでいる防水シート452は、上記のように化粧パネル25の一部をなす断熱材251により覆われる構造には限定されない。例えば、孔部453の下部を塞いでいる防水シート452が、ドレンパン45の下面においてドレンパン45の外側から、化粧パネル本体とは別体とされた断熱性を有するピース(部材)により覆われ、当該ピースと化粧パネル本体により化粧パネル25が構成されるものであってもよい。
また、ドレンポンプ50は、吸入口54が上記孔部453に入り込むようにして配設されている。吸入口54は、内部に設けられているインペラ53の下端部の配設位置(孔部453に貯留しているドレン水Dwを吸込可能な位置)が、孔部453の下部453dの防水シート452から予め定められた距離とされている。当該予め定められた距離とは、孔部453に貯留するドレン水Dwをドレンポンプ50が吸入口54から吸込可能となる孔部453の下部453dの防水シート452からの最短距離である。ドレンポンプ50のインペラ53の下端部は、図3に示すように、ドレンパン45内のドレン水Dwの安定水位よりも下である。
さらに、図1に示すように、ドレンパン45は、室内機10を上方から視認した場合における吹出口27の側方に隣接させて設けられている。そして、ドレンパン45の下方に位置する化粧パネル25部分には少なくとも断熱材251を用い、当該断熱材251を、孔部453の下部を塞いでいる防水シート452に対応する位置を含んで、図3におけるドレンパン45の下面においてドレンパン45の外側から取り付ける。
上記実施形態に係るドレンパン45又は室内機10によれば、ドレンポンプ50の吸入口の位置を、当該防水シート452で下部が塞がれた孔部453の存在しない従来のドレンパン構造よりも低く配置して、ドレンパン45内におけるドレン水Dwの水位を低く保つことができる。このため、ドレンパン45内への熱交換器40の入り込み量を大きくしてドレンパン45及び熱交換器40の組み付け部分のサイズを小さくしても、当該ドレンパン45内に入り込んだ熱交換器40の下部に対して、ドレンパン45内におけるドレン水Dwの水位を低く保つことが可能になる。これにより、ドレンパン45及び熱交換器40の組み付け部分のサイズを小さくして室内機10の例えば図2における高さ寸法を小さくできるという効果を得つつも、冷房時にドレン水Dwが熱交換器40の下部に浸水することによる性能低下や、暖房時に加湿器を使用している場合にドレンパン45に溜まっている水が蒸発して機内に結露が発生するという問題を生じさせないようにできる。
次に、ドレンパン45の第2実施形態を説明する。図4は図1におけるB−B断面を示す要部の概略断面図であり、本発明の第2実施形態に係る室内機及びドレンパンを示す図である。なお、特に説明しない限り、第2実施形態に係るドレンパン45は第1実施形態と同様である。図4でも、熱交換器40の図示は省略している。
第2実施形態は、ドレン水貯留部451の底面450bの孔部453部分が、ドレンパン45の下面455の外面よりも更に外方(図4では下方)に突出されて形成されている。このように突出した孔部453の下部453dは、防水シート452が設けられて塞がれている。すなわち、この孔部453は、底面450b1及び450b2から下部453dまでの防水シート452の深さが更に深くなるように形成されている。
そして、第2実施形態では、ドレンポンプ50は、その吸入口54が、当該深さに形成された孔部453に対して、更に入り込み量を大きくして配設されている。
この第2実施形態においても、ドレンポンプ50は、吸入口54のインペラ53の配設位置が孔部453の下部453dの防水シート452から上記予め定められた距離となる高さ位置に配設される。
また、図4に示すように、孔部453下部の防水シート452の外面側は、化粧パネル25の断熱材251により覆われるようにすることが好ましい。この場合、断熱材251は、孔部453の突出形状に合わせた形状に形成される。すなわち、ドレンポンプ50の下面が突出されているその形状に沿わせて、化粧パネル25の断熱材251が貼り付けられる。この断熱材251は、孔部453の下部453d部分の断熱性と強度を担保する。
この第2実施形態によれば、ドレンパン45に対してドレンポンプ50を更に入り込ませることができ、図4においてドレン水貯留部451内において更に下方に下げて配設できるので、ドレン水貯留部451内の孔部453におけるドレン水Dwの安定水位を更に低く保てる。ドレンパン45に対する熱交換器40の入り込み量を更に大きくして、ドレンパン45及び熱交換器40の組合せからなる構造物のサイズを低減できる。
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。例えば、上記各実施形態では、ドレンパン45は室内機10に設けられる場合を例にして説明しているが、当該ドレンパン45は空気調和装置の室外機に設けられるものであってもよい。
また、上記図1乃至図4に示した構成は、本発明の実施形態の例示に過ぎず、本発明を上記実施形態に限定する趣旨ではない。
10 室内機
20 ケーシング
21 本体ケーシング
25 化粧パネル
251 断熱材
26 吸込口
27 吹出口
40 熱交換器
45 ドレンパン
450b 底面
450b1,450b2 底面
450a 内側壁面
450 内壁
451 ドレン水貯留部
452 防水シート
453d 下部
453 孔部
46 断熱材
50 ドレンポンプ
53 インペラ
54 吸入口
Dw ドレン水

Claims (3)

  1. 空気調和装置の熱交換器(40)から滴下するドレン水を貯留するドレンパン(45)
    ドレンポンプ(50)と、
    本体ケーシング(21)と、
    少なくともその一部にパネル断熱材(251)を有し、前記本体ケーシング(21)の底部を覆う化粧パネル(25)と、を備えた室内機であって、
    前記ドレンパン(45)は、
    断熱材で形成され、前記熱交換器(40)から滴下するドレン水が貯留されるドレン水貯留部(451)と、
    前記ドレンポンプ(50)の吸入口を受け入れ、前記吸入口に対向する位置となる前記ドレン水貯留部(451)の底面に、前記ドレン水貯留部(451)の前記断熱材を貫通するように切り欠いて形成された孔部(453)と、
    少なくとも前記孔部(453)に設けられ、当該孔部(453)の下部を塞いで前記孔部(453)においてドレン水を貯留するための防水シート(452)と、を有し、
    前記ドレン水貯留部(451)の底面の外面側に前記化粧パネル(25)が設けられ、前記孔部(453)を塞いでいる部分の前記防水シート(452)を覆う前記パネル断熱材(251)によって前記ドレンパン(45)の前記孔部(453)の断熱性が担保されている室内機(10)。
  2. 記防水シート(452)で塞がれてなる前記孔部(453)に前記ドレンポンプ(50)の吸入口が入り込む状態として前記ドレンポンプ(50)が配設され、
    前記ドレンポンプ(50)の前記吸入口内に設けられたドレン水吸い上げ用のインペラ(53)の配設位置が、前記孔部(453)の下部に設けられた前記防水シート(452)から予め定められた距離となる位置とされている請求項に記載の室内機(10)。
  3. 前記ドレン水貯留部(451)の外面よりも更に外側に突出させた形状で前記孔部(453)を形成し、
    当該突出した孔部(453)の下部を覆う前記防水シート(452)の外面を、前記化粧パネル(25)の前記パネル断熱材(251)が覆う請求項又は請求項に記載の室内機(10)。
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