JP4918371B2 - 室内機ユニット及び空気調和装置 - Google Patents
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Description
上述の問題を解決するためには、エアフィルタに蓄積された塵埃を取り除く必要があった。
従来のフィルタ清掃装置は、清掃により捕集した塵埃を溜め込むゴミ収納部の収納容器が所定量に達すると、センサーがこれを検知して使用者へ告知する機能を備えている。そして、この告知を受けた使用者は、天井埋込形室内機ユニットからゴミ収納部だけを取り外すことにより、塵埃を処分することができる。(たとえば、特許文献1参照)
また、清掃装置の異常により空気調和装置全体が異常停止されると、運転可能な空調運転も実施できないため好ましくない。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、塵埃の回収忘れや警報無視による清掃装置の異常を防止するとともに、清掃装置の異常が空調運転に及ぼす影響を最小限に抑えた室内機ユニット及び空気調和装置の提供を目的としている。
本発明の室内機ユニットは、天井に設置される筐体と、該筐体内に室内空気を流入させる吸入部と、該吸入部に設けられて吸込口を形成する吸込みグリルと、前記吸入口から流入する塵埃を捕集するエアフィルタと、該エアフィルタに付着した塵埃を所定の運転条件で動作して取り除く塵埃除去部と、該塵埃除去部が取り除いた塵埃を捕集する捕集部と、前記吸込みグリルとともに前記捕集部を前記筐体から昇降可能に支持する昇降部と、各種運転制御を行う制御部とを具備してなる室内機ユニットにおいて、前記制御部が、前記捕集部に捕集した塵埃の回収時期を所定の空調運転累計時間経過を計測した動作条件で使用者に告知する回収時期信号を出力する回収告知手段と、前記回収時期信号の出力後に塵埃回収動作が行われたことを確認して確認信号を出力する塵埃回収確認手段とを備え、前記吸込みグリルが所定の空調運転位置にあることを検出してONとなり、かつ、前記空調運転位置から下降したことを検出してOFFとなるパネルスイッチを設け、前記確認信号は、前記パネルスイッチが所定時間以上の間隔でON−OFF−ONの順に動作した場合に出力され、前記回収時期信号のリセット条件に前記確認信号の出力を含むことを特徴とするものである。
この場合、前記昇降部が所定の運転位置にあることを検出する位置検出手段を設けるとともに、前記異常信号が、前記位置検出手段の位置異常信号を含むことが好ましく、これにより、昇降部が所定の運転位置にある場合にのみ塵埃除去部を動作させることができる。
また、異常信号から独立して空調運転制御を行うようにしたので、塵埃除去部の異常により空気調和装置全体が異常停止されることを防止できる。
このように、本発明によれば、塵埃の回収忘れや塵埃の回収時期信号(警報)無視による塵埃除去部の異常を防止するとともに、塵埃除去部や捕集部の異常が空調運転に及ぼす影響を最小限に抑えた室内機ユニット及び空気調和装置を提供するという顕著な効果が得られる。
図1は、本実施形態に係る空気調和装置の全体構成を説明する図である。
図示の空気調和装置1は、天井に設置される室内機ユニット3と、室外に設置される室外機ユニット5と、室内機ユニット3と室外機ユニット5との間で冷媒を循環させる冷媒流路7と、から概略構成されている。
室外機ユニット5は、図1に示すように、冷媒を圧縮する圧縮機9と、冷媒と室外空気との間で熱交換を行なう室外熱交換器11と、室外ファン13と、から概略構成されている。
室内機ユニット3は、図1及び図2に示すように、下部に天面パネル14を有し、天井に埋め込み設置される筐体15と、天面パネル14の空気吸入部16に設けられ、室内空気を吸込む吸込口17が形成された吸込みグリル(パネル)19と、室内空気を吸込み送り出す室内ファン21と、室内空気と冷媒との間で熱交換を行なう室内熱交換器23と、から概略構成されている。この室内機ユニット3には、後述する昇降部及び制御部に加えて、塵埃(綿埃などのゴミ類)を捕集するエアフィルタ31用として清掃装置33が設けられている。
吸込みグリル19には、図3に示すように、吸入される空気に含まれる塵埃等を除去するエアフィルタ31と、エアフィルタ31を清掃する清掃装置33と、吸込グリル19を昇降させる昇降装置(昇降部)150と、が備えられている。
天面パネル14上には所定の厚さ寸法を有するスペーサ14aが配置され、該スペーサ14aによって形成される空間には、清掃装置33を駆動するための後述する回転駆動力を発生する駆動モータ(駆動部)35と、回転駆動力を往復駆動力に変換する往復動部37と、往復駆動力が伝達される上部伝達部(第1伝達部)39とが、たとえば図4に示すように、天面パネル14上に設置されたフレーム(筐体)41に保持されて配置されている。なお、図中の符号207は、後述するダストボックス87が所定位置にあることを検出するダストボックススイッチである。
スペーサ14aは、図4に示すように、矩形状の枠体から構成され、枠体内の空間には、駆動モータ35や往復動部37を保持するフレーム(筐体)41が配置されている。なお、スペーサ14aの枠体の中央に形成された貫通孔は、室内機ユニット3に流入する空気の流路であり、周囲に形成された4つの貫通孔は、室内機ユニッ3から流出する空気の流路である。
なお、上述のように、フレーム41に支持部43を設けて、支持部43により駆動モータ35や往復動部37などを支持してもよいし、支持部43を設けることなく、フレーム41が直接駆動モータ35や往復動部37などを支持するように構成してもよく、特に限定するものではない。
駆動用シャフト45は、断面が六角形などの多角形に形成された柱状部材であり、一対の支持部43の間に回転可能に支持されている。
上部伝達部39は、図4に示すように、ウォームギア47から往復駆動力が伝達される駆動力伝達部53と、駆動力伝達部53との間で駆動用ラックギア49を挟み込む規制部(外れ防止部)55と(図5参照)、駆動力伝達部53と規制部55とを結合させるネジ(外れ防止部)57と、を備えている。
駆動力伝達部53は、ウォームギア47から往復駆動力が伝達される天板59と、後述する下部伝達部75に往復駆動力を伝達する側板61とを備えている。
天板59には、矩形状に形成された貫通孔63と、貫通孔63に隣接して形成された略半円状部である接触部(外れ防止部)65と、ネジ57が取り付けられる一対のネジ孔67が形成されている。貫通孔63には、図6に示すように、上部伝達部39と往復動部37とが組み合わされた際に、ウォームギア47のギア部が配置される。接触部65は、図5に示すように、ウォームギア47の円筒部51と接触するように配置されている。
側板61の下方端部には、図4に示すように、後述する下部伝達部75と係合される上部係合部69が形成されている。上部係合部69には、下部伝達部75を挟み、往復駆動力を下部伝達部75に伝達する上部凹部71と、側板61から外側に延び、上部伝達部39及び下部伝達部75の間の相対姿勢を規定する押さえ73と、が設けられている。
吸込みグリル19上には、図7に示すように、吸入される空気に含まれる塵埃等を除去するエアフィルタ31と、エアフィルタ31を清掃する清掃装置33と、清掃装置33に往復駆動力を伝達する下部伝達部(第2伝達部)75と、が矩形状の枠体をなす台座19aを介して設置されている。
吸込みグリル19上に設置される台座19aは、エアフィルタ31及び清掃装置33を支持する枠体である。台座19aには、図8に示すように、略中央にエアフィルタ31が配置される矩形状の貫通孔が形成され、後述する回転ブラシ85に回転駆動力を発生させる回転用ラックギア77と、清掃装置33を支持するガイド部79と、が形成されている。ガイド部79及び回転用ラックギア77は、上記貫通孔の対向する辺に沿って延びるように形成されている。
ガイド部79は、図10に示すように、後述するダストボックス87のコロ103の案内溝107と係合する凸部である案内部81と、コロ103を支持する支持面83とを備えている。
回転ブラシ85は、図10に示すように、回転駆動されるとともにエアフィルタ31の面に沿って駆動される回転軸89と、エアフィルタ31に捕集された塵埃などを掃き取るブラシ部91と、回転軸89を回転駆動させるピニオンギア93と、ダストボックス87と接触する摺動部95とを備えている。
摺動部95は、ダストボックス87と接触することにより、ダストボックス87に伝達された往復駆動力を回転ブラシ85に伝達するものである。摺動部95には、ダストボックス87がはめ込まれる凹部が形成されている。その凹部とダストボックス87とが嵌め合わされることにより、回転ブラシ85とダストボックス87との相対位置関係が規定されている。摺動部95を構成する部材としては、摺動性を考慮してダストボックス87を構成する部材とは異なる部材であることが好ましい。たとえば、ダストボックス87がABS樹脂(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂)で形成されている場合には、摺動部95はジュラコン樹脂(ポリアセタール)で形成されていることが好ましい。
ダストボックス87は、図7に示すように、下部伝達部75から往復駆動力が伝達される本体97と、塵埃などを一時的に貯留する貯留部99と、を備えている。本体97と貯留部99とは、その間に回転ブラシ85を回転可能に保持するように構成されている。
本体97は、図10に示すように、下部伝達部75と係合されるブラケット101と、本体97を往復移動可能に支持するコロ103と、図11に示すように、ブラシ部91から塵埃などをすき取るすき歯105と、を備えている。
ブラケット101は、上記凹部が形成された両端部に、長手方向へ延びるように配置されている。ブラケット101の先端部は、エアフィルタ31の縁部よりも外側に延びている。ブラケット101の先端部は、エアフィルタ31の縁部よりも外側の領域で下部伝達部75と係合されている。
コロ101は、上記凹部が形成された両端部の外面に、回転可能に配置されている。コロ101は円柱状に形成され、その円柱面には、ガイド部79の案内部81と嵌め合わされる案内溝107が形成されている。
なお、すき歯105は、図11に示したように、平面視したときの形状が略三角状の板から形成されていてもよいし、あるいは、抵抗の低減を考慮して、平面視したときの形状が略棒状の板から形成されていてもよく、特に限定するものではない。
下部伝達部75の略中央部には、上部伝達部39の上部係合部69と係合される下部係合部111が形成されている。下部係合部111は、下部伝達部75における他の部分と比較して、棒状の部材の幅が狭く形成され、この部分が上部係合部69の上部凹部71と係合される。把持部109は、図10に示すように、その先端に清掃装置33と係合されブラケット101を把持する下部凹部13が形成されている。
なお、清掃装置33には、貯留部99などに小径の貫通孔などが形成され、外部から空気が流入するように形成されている。
室内機ユニット3は、筐体15内の適所に各種運転制御を行うための制御部200を備えている。この制御部200は、電源201から電源の供給を受け、図中に破線で示す配線により接続されているワイヤードリモートコントローラ(以下、「リモコン」と呼ぶ)202と、赤外線等により制御信号を送信するワイヤレスリモートコントローラ(以下、「ワイヤレスリモコン」と呼ぶ)203とにより、使用者が所望の運転操作を行うようになっている。ワイヤレスリモコン203には、清掃装置33を手動で動作させるための清掃スイッチ(SW)203aと、ダストボックス87内に溜め込んだ塵埃を処理した後に操作するリセットスイッチ(SW)203bとが設けられている。
図13のフローチャートにおいて、ステップS1では、たとえば空調運転の運転時間を累計するダストボックス回収タイマーが所定時間経過してタイムアップになると、所定の動作条件を満たしたものと判断し、次のステップS2に進んでLED(赤)205を点灯させる。すなわち、制御部200は、制御部200内に設けたダストボックス回収タイマーで室内機ユニット3による空調運転時間の累計を計測し、この計測時間が所定時間に到達すると、エアフィルタ31を清掃してダストボックス87に溜め込んだ塵埃量が所定量に到達したと判断し、捕集した塵埃の回収時期を使用者に知らせる回収時期信号を出力する回収告知手段を備えている。
具体的には、昇降装置150が所定時間以上の間隔でON−OFF−ONの順に昇降動作することにより、パネルSW206がON−OFF−ONの順に動作したことを検出した場合に、ダストボックス87内に溜め込まれた塵埃の回収作業が実施されたと判断して確認信号を出力する。
このような制御を行うことにより、ダストボックス87内に溜め込まれた塵埃の回収作業を実施したと判断できる確認信号が出力されるまで、ワイヤレスリモコン203のリセットSW203bによるリセット操作は無効となるので、実際には塵埃の回収動作を行わないまま回収時期信号がリセットされてしまうことを防止できる。換言すれば、回収時期信号のリセット条件には上述した確認信号の出力が含まれているので、回収時期信号のリセットが、塵埃回収動作を実施することなく実行されることを防止できる。
フィルタ自動清掃タイマーは、清掃装置33による最初の空調運転時間または清掃完了後の空調運転時間を累計し、清掃装置33による次回の清掃実施時期を判断するものである。すなわち、累計開始から所定時間(たとえば1時間程度)の空調運転が実施されると、清掃装置33による最初または再度の清掃実施が必要と判断し、次のステップS12に進む。
次のステップS13では、空調運転が停止された状態で、清掃装置33による自動清掃運転を開始する。
清掃装置33の自動清掃運転を開始すると、次のステップS14に進んで清掃が正常に行われているか否かを判断する。
なお、この実施形態では、ダストボックス87が両端部のいずれか一方に設定された初期位置をスタートした後、たとえばフィルタ31に沿って2往復して清掃を行うので、最終的に初期位置に戻るまで、各々所定時間内に合計4度のスイッチONを確認できた場合に正常と判断することができる。
清掃装置33の自動清掃運転が終了すると、次のステップS16では、LED(赤)205を消灯するとともに、フィルタ自動清掃タイマーを0に戻すことで動作条件を初期値に再設定する。
しかし、上述したステップS12において、リモコンOFFにより空調運転を停止して自動清掃運転が開始された場合(ステップS12b参照)には、上述したステップS11に戻るとともに、以下同様の制御を繰り返す。
ステップS21において、位置検出手段として機能するパネルSW206がONからOFFに変化した異常信号を出力すると、室内機ユニット3は、吸込みパネル19が所定の運転位置にない異常状態にあると考えられる。このため、次のステップS22では、清掃装置33の運転を継続することが適切ではない異常状態と判断し、清掃装置33の運転を異常停止するとともに、LED(赤)205を点滅させて使用者に異常を告知する。
この変化によりステップS23の判断がYESとなれば、吸込みパネル19が所定の運転位置に戻り、空調運転及び清掃装置33による清掃運転を実施可能な状態に戻って異常が解消されたものと判断できる。従って、次のステップS24に進み、ワイヤレスリモコン203で清掃装置33または電源をリセットする。
ステップS31では、清掃装置33の運転を継続することは適切でない異常状態と判断することにより、異常信号を出力して清掃装置33の運転を異常停止するとともに、LED(赤)205を点滅させて使用者に異常を告知する。
しかし、ステップS32で修理が行われないと判断されたNOの場合には、ステップS33に進み、LED(赤)205を点滅させたままエアコン(空調)運転を再開する。このような空調運転は、ステップS32の判断がYESになるまで継続される。
まず、空気調和装置1における冷房運転時の作用について説明する。
冷媒は、図1に示すように、圧縮機9により圧縮され高温高圧の状態で室外熱交換器11に送り出される。室外熱交換器11に流入した冷媒は、室外空気に対して熱を放出し、凝縮・液化する。液化した冷媒は、膨張弁を通過する際に減圧され室内熱交換器23に流入する。室内熱交換器23に流入した冷媒は、室内空気から熱を奪い、蒸発・気化する。気化した冷媒は再び圧縮機9に流入し、上述のサイクルを繰り返す。
冷媒は、圧縮機9により圧縮され室内熱交換器23に送り出される。室内熱交換器23に流入した冷媒は、室内空気に対して熱を放出し、凝縮・液化する。液化した冷媒は、膨張弁を通過する際に減圧され室外熱交換器11に流入する。室外熱交換器11に流入した冷媒は、室外熱交換器11から熱を奪い、蒸発・気化する。気化した冷媒は再び圧縮機9に流入し、上述のサイクルを繰り返す。
室内空気は、図2に示すように、ファンモータ25により室内ファン21が回転することにより、吸込口17から筐体15内に流入する。筐体15に流入した室内空気は、エアフィルタ31を通過し、室内空気に含まれる塵埃がエアフィルタ31に捕集される。エアフィルタ31を通過した室内空気は、ベルマウス27を通過して室内ファン21に吸込まれる。室内ファン21に吸込まれた室内空気は、室内ファン21の半径方向外側へ送り出され、室内熱交換器23を通過する。
室内熱交換器23を通過した室内空気は、吹出口29から室内へ流出する。
上述のように、室内機ユニット3の運転によりエアフィルタ31に付着した塵埃は、清掃装置33をエアフィルタ31の面に沿って往復動させることにより取り除かれる。
具体的には、駆動モータ35の回転駆動力が、図4に示すように、駆動用シャフト45に伝達され、ウォームギア47が回転駆動される。駆動用ラックギア49と係合されたウォームギア47は、回転駆動されることにより駆動用シャフトに沿って往復駆動される。ウォームギア47の駆動方向は、駆動モータ35の回転方向により制御される。ウォームギア47の往復動は上部伝達部39に伝達され、上部伝達部39は、ウォームギア47とともに往復動される。
ウォームギア47の円筒部51は、上部伝達部39の接触部65と接触しており、ウォームギア47が駆動用ラックギア49から所定間隔以上に離れることがない。上部伝達部39と規制部55との間には、駆動用ラックギア49が配置されているため、上部伝達部39が駆動用ラックギア49から所定間隔以上に離れることがない。
回転ブラシ85は、エアフィルタ31の下面側を往復動するとともに、ピニオンギア93と回転用ラックギア77との係合により回転駆動される。回転ブラシ85の往復動及び回転により、回転ブラシ85のブラシ部91は、エアフィルタ31における空気吸入側の面の全面を掃き、エアフィルタ31に捕集された塵埃などを取り除く。このとき、ブラシ部91に適当な割合で除電ブラシが混入されているので、塵埃への帯電が抑えられる。従って、エアフィルタ31やダストボックス87の縁に、静電気により塵埃が付着して残ることを防止できる。
なお、回転ブラシ85の往復動の速度と、ブラシ部91の先端部の回転速度と、の間には所定の速度差が設けられ、この速度差によりブラシ部91がエアフィルタ31の全面を掃くことができる。この速度差を設ける方法としては、たとえば、ピニオンギア93の直径とブラシ部91の直径とを所定の比率に設定する方法を挙げることができる。
ブラシ部91に付着した塵埃などは、ブラシ部91がすき歯105の隙間を通るときにブラシ部91からすき取られる。すき歯105にすき取られた塵埃などは、すき歯105の隙間から貯留部99内に落下する。
貯留部99内に貯留された塵埃は、上方にすき歯105及び回転ブラシ85が塞ぐように配置されているため、清掃装置33から外部にこぼれることがない。
また、パネルSW206やダストボックス207で検出される異常信号から独立して空調運転制御を行うようにしたので、清掃装置33の異常により空気調和装置全体が異常停止されることを防止できる。
このように、上述した本発明によれば、塵埃の回収忘れや塵埃の回収時期信号(警報)無視による清掃装置33の異常を防止するとともに、清掃装置33やダストボックス87の異常が空調運転に及ぼす影響を最小限に抑えることができる。
たとえば、上記の実施の形態においては、室内機ユニットと室外機ユニットとが一対一に対応する空気調和装置に適用して説明したが、その他にも、複数台の室内機ユニットに対して一台の室外機ユニットが対応する空気調和装置や、複数台の室内機ユニットに対して複数台の室外機ユニットが対応する空気調和装置に適用してもよく、特に限定するものでない。
3 室内機ユニット
5 室外機ユニット
15 筐体
16 吸入部
17 吸込口
19 吸込みグリル(パネル)
31 エアフィルタ
33 清掃装置
85 回転ブラシ
87 ダストボックス
91 ブラシ部
150 昇降装置
200 制御部
202 ワイヤードリモートコントローラ
203 ワイヤレスリモートコントローラ
204 受光部
205 LED(赤)
206 パネルスイッチ
207 ダストボックススイッチ
Claims (5)
- 天井に設置される筐体と、該筐体内に室内空気を流入させる吸入部と、該吸入部に設けられて吸込口を形成する吸込みグリルと、前記吸入口から流入する塵埃を捕集するエアフィルタと、該エアフィルタに付着した塵埃を所定の運転条件で動作して取り除く塵埃除去部と、該塵埃除去部が取り除いた塵埃を捕集する捕集部と、前記吸込みグリルとともに前記捕集部を前記筐体から昇降可能に支持する昇降部と、各種運転制御を行う制御部とを具備してなる室内機ユニットにおいて、
前記制御部が、前記捕集部に捕集した塵埃の回収時期を所定の空調運転累計時間経過を計測した動作条件で使用者に告知する回収時期信号を出力する回収告知手段と、前記回収時期信号の出力後に塵埃回収動作が行われたことを確認して確認信号を出力する塵埃回収確認手段とを備え、
前記吸込みグリルが所定の空調運転位置にあることを検出してONとなり、かつ、前記空調運転位置から下降したことを検出してOFFとなるパネルスイッチを設け、
前記確認信号は、前記パネルスイッチが所定時間以上の間隔でON−OFF−ONの順に動作した場合に出力され、
前記回収時期信号のリセット条件に前記確認信号の出力を含むことを特徴とする室内機ユニット。 - 前記塵埃除去部に異常検出手段を設けるとともに、前記制御部が、前記異常検出手段の異常信号を受けて前記動作条件をリセット初期値に再設定する制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の室内機ユニット。
- 前記昇降部が所定の運転位置にあることを検出する位置検出手段を設けるとともに、前記異常信号が、前記位置検出手段の位置異常信号を含むことを特徴とする請求項2に記載の室内機ユニット。
- 前記制御部は、前記異常信号から独立して空調運転制御を行うことを特徴とする請求項2または3に記載の室内機ユニット。
- 請求項1から4のいずれか1項に記載の室内機ユニットと、
該室内機ユニットとともに冷媒が循環する冷媒回路を構成する室外機ユニットと、
を有することを特徴とする空気調和装置。
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