JP6272504B2 - 温度検知装置及び空気調和機用室内機 - Google Patents

温度検知装置及び空気調和機用室内機 Download PDF

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Description

本発明は、温度を検出する温度検知装置及びその温度検知装置を有する空気調和機用室内機に関する。
温度検知装置として、従来より、温度を検知する範囲を規制する回転式温度検知装置が知られている。このような回転式温度検知装置は、例えば、回転部品に設けられた凸形状の突起が、回転部品を保持する部品に設けられた凹凸形状又はリブ形状等の係止部に係止される。これにより、回転式温度検知装置は、回転部品の回転を規制して、温度を検知する範囲を規制している。このような温度検知装置として、例えば、特許文献1には、ガイドリングに回転自在に保持されたセンサケースを備えた人感センサが開示されている。この特許文献1は、センサケースが回転する際、センサケースに設けられたガイド突起が、ガイドリングに形成された円形溝に嵌め込まれてガイドされる。
このガイドリングは、円形溝の一部に、螺旋状溝の下端部が接続されている。そして、センサケースは、円形溝と螺旋状溝との接続部分を避けて回転する。具体的には、センサケースは、例えば時計回りに回転しているとき、円形溝と螺旋状溝との接続部分に達する前に停止するように駆動モータが制御され、その後、逆方向の反時計回りに回転するように駆動モータが制御される。そして、センサケースは、反時計回りに回転しているとき、上記接続部分に達する前に停止するように駆動モータが制御され、その後、時計回りに回転するように駆動モータが制御される。このように、センサケースは、円形溝と螺旋状溝との接続部分を避けつつ、時計回りの回転と反時計回りの回転とを繰り返している。
特開2012−42183号公報
しかしながら、特許文献1に開示された人感センサは、センサケースが、円形溝と螺旋状溝との接続部分を避けて回転するため、接続部分の幅の分だけ、温度を検知する範囲が狭まる。
また、センサケースは、駆動モータの回転数の制御によってのみ、回転及び停止するものである。このため、センサケースが回転しているときに、外力が加わって余計に回転すると、停止位置が、予め設定された停止位置からずれてしまう。一方、センサケースが回転しているときに、意図せず停止した場合も、停止位置が、予め設定された停止位置からずれてしまう。このため、センサケースの停止位置の補正、即ち、人感センサが温度を検知する範囲の補正を、センサケースが回転する度に行う必要がある。
本発明は、上記のような課題を背景としてなされたもので、温度を検知する範囲が広がり、また、温度を検知する範囲の補正を的確に行うことができる温度検知装置及びその温度検知装置を有する空気調和機用室内機を提供するものである。
本発明に係る温度検知装置は、温度を検知するセンサと、センサが内部に収納された筒状の回転ケースと、回転ケースは、該回転ケースの外側に向かって突出する突起を有しており、回転ケースを回転自在に収納する第1の収納空間、及び、第1の収納空間より外側にあって該第1の収納空間に連続する第2の収納空間が形成された筒状の固定ケースと、第2の収納空間に回転自在に収納され、第1の収納空間側に突出したストッパと、を備え、ストッパは、回転ケースが回転して突起が当たることにより、突起に押されて回転し、固定ケースの内壁に接触して回転が停止することにより、回転ケースの回転を停止させるものであり、ストッパは、軸部と、軸部に接続された腕部と、腕部に接続され、突起に押されて軸部を中心として回転する突起受け部と、を有し、固定ケースにおける第2の収納空間は、軸部を回転自在に収納する軸収納空間と、軸収納空間から連続して形成され、腕部及び突起受け部を収納する腕収納空間と、を有し、腕収納空間は、突起の幅と突起受け部の幅とを加算した値以上の幅を有するものである。
本発明の温度検知装置によれば、ストッパは、回転ケースが回転して突起が当たることにより、突起に押されて回転し、固定ケースの内壁に接触して回転が停止することにより、回転ケースの回転を停止させる。このため、温度検知装置は、温度を検知する範囲を広げることができ、また、温度を検知する範囲の補正を的確に行うことができる。
また、温度検知装置は、例えばストッパが、軸部と腕部と突起受け部とを有し、例えば第2の収納空間が、軸収納空間と腕収納空間とを有し、腕収納空間が、突起の幅と突起受け部の幅とを加算した値以上の幅を有するように構成することもできる。この場合、温度検知装置は、物理的に回転できない範囲も回転することができる。このため、温度検知装置は、少なくとも360°の回転が可能となる。更に、例えばこの温度検知装置を備える空気調和機用室内機は、その前方だけでなく、据え付けている壁面、側面、下方等、室内全域の温度検知が可能となる。そして、その検知結果に基づいた空調制御が行われることにより、更に快適且つ省エネの空調が可能となる。
更に、温度検知装置は、例えばストッパの突起が当たる面が平面であり、突起のストッパに当たる面が平面であるように構成することもできる。この場合、突起とストッパとの接触が平面で行われるため、温度検知装置の回転範囲の位置把握及び位置補正を正確に行うことが可能となる。
本発明の実施の形態1に係る空気調和機用室内機2を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態1に係る空気調和機用室内機2を示す断面図である。 本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1を示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1を示す組立斜視図である。 本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1を示す正面図である。 本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1を示す断面図である。 本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1を示す断面図である。 本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1を示す断面図である。 本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1の動作を示す断面図である。 本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1の動作を示す断面図である。 本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1の動作を示す断面図である。 本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1の動作を示す断面図である。 本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1の動作を示す断面図である。 本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1の動作を示す断面図である。
以下、本発明に係る温度検知装置及び空気調和機用室内機の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、図1を含め、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機用室内機2を示す分解斜視図である。この図1に基づいて、空気調和機用室内機2について説明する。図1に示すように、空気調和機用室内機2は、背面筐体3と、筐体4と、熱交換器5と、送風ファン6と、電気品ユニット7と、吹出ユニット8と、前面意匠パネル10とを有している。背面筐体3は、例えば一方の面が室内の壁に取り付けられるものであり、他方の面に筐体4が螺子等により取り付けられる。なお、筐体4には、温度検知装置1が挿入される開口部(図示せず)が形成されている。
そして、熱交換器5、送風ファン6及び電気品ユニット7は、背面筐体3と筐体4との間の空間に設けられ、背面筐体3に取り付けられている。電気品ユニット7の例えば側部等には、温度検知装置1が設けられており、温度検知装置1は、筐体4における開口部から突出しており、これにより、空気調和機用室内機2の下方に突出する。また、吹出ユニット8は、背面筐体3の下部に取り付けられており、空気調和機用室内機2の下面を構成している。更に、空気調和機用室内機2の上面には、吸入口9aが形成されている。そして、前面意匠パネル10は、筐体4に着脱自在且つ開閉自在に取り付けられており、空気調和機用室内機2の前面を構成している。
図2は、本発明の実施の形態1に係る空気調和機用室内機2を示す断面図である。図2に示すように、背面筐体3における風路壁3aは、送風ファン6の回転により生じた風を、吹出ユニット8へ送る役割をしている。また、吹出ユニット8は、風向調整板8aを有しており、風向調整板8aの上方には、吹出口8bが形成されている。なお、空気調和機用室内機2は、その後方に設けられた接続管11によって、空気調和機用室外機(図示せず)に接続されている。
送風ファン6は、吸入口9aから室内空気を吸い込み、吸い込まれた室内空気は、熱交換器5によって冷媒と熱交換されて、冷気又は暖気となる。そして、送風ファン6は、冷気又は暖気を、吹出ユニット8に送風する。その際、背面筐体3における風路壁3aによって、送風ファン6から送風された冷気又は暖気が、吹出ユニット8側に円滑に流通する。そして、冷気又は暖気は、吹出ユニット8における吹出口8bから室内に吹き出される。なお、風向調整板8aは、上下方向に揺動することによって、送風ファン6から送風された冷気又は暖気が室内に吹き出されるときの上下方向における風向きを調整する。
次に、温度検知装置1について説明する。図3は、本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1を示す分解斜視図である。図3に示すように、温度検知装置1は、固定ケース20と、ストッパ30と、回転ケース40と、センサ50とを有している。更に、温度検知装置1は、ギア60と、カバー70と、モータ80とを有している。
固定ケース20は、筒状の管部25を有しており、内部には、第1の収納空間21、第2の収納空間22及び第3の収納空間23が形成されている。第1の収納空間21は、回転ケース40を回転自在に保持するものであり、第2の収納空間22は、第1の収納空間21より外側にあって第1の収納空間21に連続して形成されており、ストッパ30を収納するものである。また、第3の収納空間23は、第1の収納空間21から外側に連続して形成されており、ギア60を収納するものである。
ストッパ30は、円柱状をなす軸部31と、軸部31の先端に接続され外側に突出する先端部32とを有している。そして、ストッパ30は、固定ケース20における第2の収納空間22に回転自在に収納され、先端部32が第1の収納空間21側に突出している。
回転ケース40は、筒状をなしており、内部にセンサ50が収納される。回転ケース40は、頭部41と、胴部42とを有しており、頭部41は、ギア60に噛み合うように歯車状をなしている。また、頭部41と胴部42との間には、環状のフランジ部43が形成されている。胴部42は、頭部41よりも細径であり、胴部42の上部には突起46(図8参照)と、センサ50を回転ケース40に固定するセンサ受け部45とが設けられ、胴部42の下部にはスリット44が設けられている。そして、回転ケース40は、固定ケース20における第1の収納空間21に収納されており、回転自在に固定ケース20に保持されている。なお、回転ケース40における胴部42の先端部は、固定ケース20における管部25から露出している。
センサ50は、温度を検知するものであり、回転ケース40の内部に収納されている。そして、センサ50における検知部51は、回転ケース40における胴部42のスリット44に対応する位置に設置されている。センサ50には、凸部52が設けられており、凸部52が、回転ケース40におけるセンサ受け部45に係止されることにより、センサ50が回転ケース40に固定される。そして、検知部51は、スリット44を介して室内の温度を検知する。
ギア60は、歯車状をなしており、モータ80の駆動力を回転ケース40に伝達するものである。ギア60は、固定ケース20における第3の収納空間23に収納され、ギア60の歯車と回転ケース40における頭部41とが噛み合って、モータ80の駆動力を回転ケース40に伝達する。
カバー70は、ストッパ30、回転ケース40、センサ50及びギア60が、固定ケース20に収納された状態で、固定ケース20に取り付けられて、ストッパ30、回転ケース40、センサ50及びギア60を覆うものである。
モータ80は、回転ケース40を回転させる駆動力を発生するものであり、円筒状をなしている。モータ80は、先端に回転軸82を有しており、この回転軸82がギア60に接続されている。そして、モータ80は、螺子81によってカバー70に取り付けられている。
図4は、本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1を示す組立斜視図、図5は、本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1を示す正面図である。上記のとおり、ストッパ30、回転ケース40、センサ50及びギア60が収納された固定ケース20にカバー70が取り付けられ、モータ80が取り付けられることにより、図4,図5に示すように、温度検知装置1が構成されている。
図6は、本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1を示す断面図であり、図4のA−A断面図である。また、図7は、本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1を示す断面図であり、図4のB−B断面図である。図6,図7に示すように、固定ケース20は、内部が第1の収納空間21となる管部25を有しており、管部25は、その内部に回転ケース40の頭部41が配置される第1の管部26と、第1の管部26よりも縮径され、上端に回転ケース40のフランジ部43が載置される第2の管部27と、第2の管部27よりも縮径された第3の管部28とを有している。このように、第2の管部27は、回転ケース40のフランジ部43が載置され、これにより、回転ケース40は、固定ケース20に保持される。なお、ストッパ30の先端部32は、回転ケース40のフランジ部43の下方に位置している。
図8は、本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1を示す断面図であり、図5のC−C断面図である。図8に示すように、センサ50が内部に収納された回転ケース40は、外側に突出する突起46を有しており、突起46の先端は、固定ケース20の内壁の間際まで延びている。また、ストッパ30は、前述の如く、軸部31と先端部32とを有しており、更に、先端部32は、腕部33と突起受け部34とを有している。腕部33は、軸部31に接続され、突起受け部34は、腕部33に接続されている。突起受け部34は、突起46に押されて軸部31を中心として回転するものである。そして、軸方向視において、腕部33と突起受け部34とがなす角度は、鈍角である。なお、腕部33と突起受け部34とがなす角度は、鋭角でもよいし、0度でもよい。
固定ケース20における第2の収納空間22は、軸収納空間22aと腕収納空間22bとを有している。軸収納空間22aは、ストッパ30における軸部31を回転自在に収納するものである。また、腕収納空間22bは、軸収納空間22aから連続して形成され、ストッパ30における腕部33及び突起受け部34を収納するものである。なお、突起受け部34の先端部は、腕収納空間22bから第1の収納空間21にはみ出している。前述の如く、突起46は、固定ケース20の内壁の間際まで延びているため、突起受け部34は、回転ケース40が回転する際、突起46に接触する。
腕収納空間22bは、突起46の幅と突起受け部34の幅とを加算した値以上の幅を有しており、第1の収納空間21に向かうに従って拡幅されている。即ち、腕収納空間22bにおける固定ケース20の一方の内壁24aから他方の内壁24bまでの距離が、突起46の幅と突起受け部34の幅とを加算した値以上の幅である。これにより、ストッパ30における突起受け部34は、腕収納空間22bにおいて、突起46の幅と突起受け部34の幅とを加算した値以上の分だけ、回転する。このように、軸方向視において、腕収納空間22bにおける固定ケース20の一方の内壁24aと他方の内壁24bとのなす角度によって、回転ケース40が回転する範囲が調整される。これにより、温度検知装置1が温度を検知する範囲が規制される。
また、腕収納空間22bにおける固定ケース20の内壁は、腕部33及び突起受け部34の形状に沿って形成されている。即ち、固定ケース20における一方の内壁24aは、腕部33における一方の側面33a及び突起受け部34における一方の側面34aに沿って形成されている。また、固定ケース20における他方の内壁24bは、腕部33における他方の側面33b及び突起受け部34における他方の側面34bに沿って形成されている。なお、突起受け部34における一方の側面34a及び他方の側面34bは平面であり、突起46における一方の側面46a及び他方の側面46bも平面である。即ち、ストッパ30は、突起46が当たる面が平面であり、回転ケース40における突起46は、ストッパ30に当たる面が平面である。
次に、本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1の動作について説明する。先ず、回転ケース40が時計回りに回転するときの動作について説明する。図9,図10,図11は、本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1の動作を示す断面図であり、回転ケース40が時計回りに回転するときの動作を示す図である。図9に示すように、回転ケース40が時計回りに回転していくと、回転ケース40における突起46の一方の側面46aが、ストッパ30における突起受け部34における他方の側面34bに接触する。そして、回転ケース40が引き続き時計回りに回転していくと、図10に示すように、突起46の一方の側面46aが突起受け部34を押していく。その後、回転ケース40が引き続き時計回りに回転していくと、図11に示すように、突起46の一方の側面46aが突起受け部34を押していき、やがて、突起受け部34の一方の側面34aが、腕収納空間22bにおける固定ケース20の一方の内壁24aに係止される。これにより、回転ケース40及びストッパ30の回転が停止する。
次に、回転ケース40が反時計回りに回転するときの動作について説明する。図12,図13,図14は、本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1の動作を示す断面図であり、回転ケース40が反時計回りに回転するときの動作を示す図である。図12に示すように、回転ケース40が反時計回りに回転していくと、回転ケース40における突起46の他方の側面46bが、ストッパ30における突起受け部34における一方の側面34aに接触する。そして、回転ケース40が引き続き反時計回りに回転していくと、図13に示すように、突起46の他方の側面46bが突起受け部34を押していく。その後、回転ケース40が引き続き反時計回りに回転していくと、図14に示すように、突起46の他方の側面46bが突起受け部34を押していき、やがて、突起受け部34の他方の側面34bが、腕収納空間22bにおける固定ケース20の他方の内壁24bに係止される。これにより、回転ケース40及びストッパ30の回転が停止する。
次に、本発明の実施の形態1に係る温度検知装置1の作用について説明する。上記のとおり、ストッパ30は、回転ケース40が回転して突起46が当たることにより、突起46に押されて回転し、固定ケース20の内壁に接触して回転が停止することにより、回転ケース40の回転を停止させる。このように、回転ケース40は、ストッパ30が回転する分だけ、その回転角度を広げることができる。このため、温度検知装置1が温度を検知する範囲を広げることができる。また、回転ケース40は、モータ80の回転数の制御によらず、ストッパ30が固定ケース20の内壁に係止されることにより、停止する。そして、回転ケース40における突起46は、ストッパ30に物理的に接触する。このため、回転ケース40における突起46がストッパ30を押し、ストッパ30が固定ケース20の内壁に係止された状態を基準として、回転ケース40の停止位置を正確に把握することができる。従って、温度検知装置1が温度を検知する範囲の補正を的確に行うことができる。
また、固定ケース20における腕収納空間22bは、回転ケース40における突起46の周方向の幅とストッパ30における突起受け部34の周方向の幅とを加算した値以上の周方向の幅を有している。このため、ストッパ30は、その幅の分だけ回転し、それに伴い、回転ケース40も、その幅の分だけ回転する。ストッパ30が回転せずに固定されている場合、突起46の幅とストッパ30の幅とを加算した分だけ、回転ケース40は回転することができない。従って、突起46の幅とストッパ30の幅とを加算した分だけ、温度を検知する範囲が狭まる。
これに対し、本実施の形態1に係る温度検知装置1は、ストッパ30が、突起46の幅と突起受け部34の幅とを加算した値以上の分だけ、回転する。このため、突起46の幅と突起受け部34の幅とを加算した値以上の分だけ、温度を検知する範囲を広げることができる。このように、温度検知装置1における回転ケース40は、360度以上回転することができるが、これに限定せず、腕収納空間22bにおける固定ケース20の一方の内壁24aと他方の内壁24bとのなす角度、ストッパ30における腕部33の長さと突起受け部34の長さ、又は、腕部33と突起受け部34とのなす角度等を適宜変更することにより、回転ケース40の回転角度を任意に設定することができる。また、回転ケース40が360度だけ回転するようにしてもよい。
また、温度検知装置1における回転ケース40は、360度以上回転することができるため、温度検知装置1を有する空気調和機用室内機2は、その前方だけでなく、据え付けられた室内の壁側である後方、側方、下方等の室内の全域において、温度を検知することができる。そして、温度を検知した結果に基づく制御が行われることにより、快適且つ省エネルギに資する空気調和が実現できる。
更に、軸方向視において、ストッパ30における腕部33と突起受け部34とがなす角度は、鈍角である。これにより、腕部33と突起受け部34とのなす角度が鋭角である場合よりも、腕部33と突起受け部34とが占める幅を狭めることができる。従って、腕部33と突起受け部34とを収納する腕収納空間22bを省スペース化することができる。また、ストッパ30における腕部33と突起受け部34とがなす角度が鈍角であることにより、腕部33と突起受け部34とのなす角度が0度である場合よりも、ストッパ30の回転半径を短くすることができる。従って、腕部33と突起受け部34とを収納する腕収納空間22bを省スペース化することができる。
更にまた、ストッパ30は、突起46が当たる面が平面であり、突起46は、ストッパ30に当たる面が平面である。突起46が、上下側方における動作の支障を抑制するために角が落とされた半球状をなしている場合、突起46がストッパ30の突起受け部34に当たっても、突起46と突起受け部34との接触面積が小さい。このため、突起受け部34は、突起46を停止させ難い。これに対し、本実施の形態1に係る温度検知装置1は、ストッパ30は、突起46が当たる面が平面であり、突起46は、ストッパ30に当たる面が平面であるため、突起46と突起受け部34との接触面積が大きい。このため、突起受け部34は、適切に突起46を停止させることができる。従って、温度検知装置1が温度を検知する範囲の補正を的確に行うことができる。
また、本実施の形態1においては、温度検知装置1が温度を検知する範囲補正は、回転開始時の初期位置を検知する時、定期的な位置の補正を行う時等に行えばよく、回転ケース40が、回転の向きを変える度に行う必要はない。
なお、本実施の形態1では、モータ80の駆動力は、モータ80に接続されたギア60を介して、回転ケース40に伝達されているが、モータ80が回転ケース40に直接取り付けられ、モータ80の駆動力が直接回転ケース40に伝達されてもよい。また、モータ80の駆動力は、ギア60以外の別の部品を用いて、回転ケース40に伝達されてもよい。
1 温度検知装置、2 空気調和機用室内機、3 背面筐体、3a 風路壁、4 筐体、5 熱交換器、6 送風ファン、7 電気品ユニット、8 吹出ユニット、8a 風向調整板、8b 吹出口、9a 吸入口、10 前面意匠パネル、11 接続管、20 固定ケース、21 第1の収納空間、22 第2の収納空間、22a 軸収納空間、22b 腕収納空間、23 第3の収納空間、24a 一方の内壁、24b 他方の内壁、25 管部、26 第1の管部、27 第2の管部、28 第3の管部、30 ストッパ、31 軸部、32 先端部、33 腕部、33a 一方の側面、33b 他方の側面、34 突起受け部、34a 一方の側面、34b 他方の側面、40 回転ケース、41 頭部、42 胴部、43 フランジ部、44 スリット、45 センサ受け部、46 突起、46a 一方の側面、46b 他方の側面、50 センサ、51 検知部、52 凸部、60 ギア、70 カバー、80 モータ、81 螺子、82 回転軸。

Claims (5)

  1. 温度を検知するセンサと、
    前記センサが内部に収納された筒状の回転ケースと、
    前記回転ケースは、該回転ケースの外側に向かって突出する突起を有しており、
    前記回転ケースを回転自在に収納する第1の収納空間、及び、前記第1の収納空間より外側にあって該第1の収納空間に連続する第2の収納空間が形成された筒状の固定ケースと、
    前記第2の収納空間に回転自在に収納され、前記第1の収納空間側に突出したストッパと、を備え、
    前記ストッパは、
    前記回転ケースが回転して前記突起が当たることにより、前記突起に押されて回転し、前記固定ケースの内壁に接触して回転が停止することにより、前記回転ケースの回転を停止させるものであり、
    前記ストッパは、
    軸部と、
    前記軸部に接続された腕部と、
    前記腕部に接続され、前記突起に押されて前記軸部を中心として回転する突起受け部と、を有し、
    前記固定ケースにおける前記第2の収納空間は、
    前記軸部を回転自在に収納する軸収納空間と、
    前記軸収納空間から連続して形成され、前記腕部及び前記突起受け部を収納する腕収納空間と、を有し、
    前記腕収納空間は、
    前記突起の幅と前記突起受け部の幅とを加算した値以上の幅を有する
    温度検知装置。
  2. 前記腕収納空間における前記固定ケースの内壁は、
    前記腕部及び前記突起受け部の形状に沿って形成されている請求項記載の温度検知装置。
  3. 前記腕部と前記突起受け部とがなす角度は、鈍角である請求項1又は2記載の温度検知装置。
  4. 前記ストッパは、前記突起が当たる面が平面であり、
    前記回転ケースにおける前記突起は、
    前記ストッパに当たる面が平面である請求項1〜のいずれか1項に記載の温度検知装置。
  5. 請求項1〜のいずれか1項に記載の温度検知装置
    を備えた空気調和機用室内機。
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