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JP2016200348A - 空気調和機 - Google Patents

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JP2016200348A
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JP2015081828A
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清一 飯島
Seiichi Iijima
清一 飯島
智史 遠藤
Tomohito Endo
智史 遠藤
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Johnson Controls Hitachi Air Conditioning Technology Hong Kong Ltd
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Johnson Controls Hitachi Air Conditioning Technology Hong Kong Ltd
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  • Air Filters, Heat-Exchange Apparatuses, And Housings Of Air-Conditioning Units (AREA)
  • Air Conditioning Control Device (AREA)

Abstract

【課題】大型化を招くことなく、撮像手段を搭載できる低コストの空気調和機を提供する。
【解決手段】本発明の空気調和機Cは、屋外に配置される室外機と、室内に配置され、熱交換器4を有する室内機1と、室内機1に室内を撮像可能な位置に取り付けられる撮像手段13と、筺体5と、筺体5の前面2hに取り付けられる前面パネル2とを備え、前面パネル2は、長手方向および短手方向に曲率を有する立体形状に形成されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、空気調和機に関する。
一般に、家庭に普及している冷凍サイクルを利用した空気調和機は、圧縮機を備えて屋外に設置される室外機と、送風ユニットを備えて室内の壁面に設置される室内機とを、冷媒配管で接続したセパレート型のものが主流である。室内機は、その筺体の内部に貫流ファンと、貫流ファンを包むように折り曲げて形成される熱交換器とを備えている。
この従来の空気調和機の室内機は、貫流ファンを駆動させることにより、筺体の上部に設けた吸込部から吸い込んだ室内空気を、熱交換器を介して熱交換して温風または冷風にし、この室内空気を筺体下部に設けた吹出部から吹き出す構造を備えている。室内機は、熱交換器や送風ファンを備える箱形の室内機本体と、室内機本体の前面に装着される前面パネルと、風向板とで構成されている。
近年、空気調和機の室内機は、人体の位置を検知する撮像手段が搭載され、快適な空調を提供するモデルが多くなっている。
このようなモデルは、部屋全体を撮影するための撮像手段を室内機中央の熱交換器の前方に搭載している。
特開2010−71521号公報(図3)
ところで、上述の空気調和装置の構成においては、撮像手段を搭載するため、撮像手段を搭載しないモデルと比べ壁面からの出っ張り寸法が大きくなっている。
そこで、撮像手段の搭載による寸法増加分を、前面パネルの寸法変更、もしくは、前面パネルが取り付けられる筺体の寸法を変更して吸収する方法が考えられる。
空気調和装置の製品シリーズ内に、撮像手段搭載の室内機と非搭載の室内機のラインアップがある場合、部品の共用化を考慮すると、金型が高コストな筺体を共用し、前面パネルの各々の金型を製作して対応することになる。その場合、撮像手段搭載の室内機と非搭載の室内機とを比較すると、撮像手段搭載の室内機の製品寸法が増加するため、外観の意匠性を損ねるという問題がある。
また、室内機が大型化するため、室内が狭く感じ、使用感が良好とはいえない。
一方、前面パネルは樹脂で射出成形される。前面パネルは、平板形状に形成されることから、成形に際してソリが発生するという不都合がある。さらに、前面パネルは、平板形状のため、強度が高くない。
本発明は上記実状に鑑み創案されたものであり、大型化を招くことなく、撮像手段を搭載できる低コストの空気調和機の提供を目的とする。
前記課題を解決するため、本発明の空気調和機は、屋外に配置される室外機と、室内に配置され、熱交換器を有する室内機と、前記室内機に前記室内を撮像可能な位置に取り付けられる撮像手段と、筺体と、前記筺体の前面に取り付けられる前面パネルとを備え、前記前面パネルは、長手方向および短手方向に曲率を有する立体形状に形成されている。
本発明によれば、大型化を招くことなく、撮像手段を搭載できる低コストの空気調和機を実現できる。
本発明の実施形態1に係る空気調和機の室内機の外観斜視図。 実施形態1の室内機の側縦断面図。 撮像手段のサブアッセンブリの分解斜視図。 前面パネルを外した室内機の前面図。 前面パネルの取り付け状態を示す断面図。 室内機を右下方から見た斜視図。 空気調和機の室内機の上面図。 室内機の右側面図。 比較例の従来の室内機の右側面図。 本発明の実施形態2、3に係る室内機の右側面視の撮像手段の縦断面詳細図。 実施形態3の前面パネルへのレーザーによるマーキングを示す概要図。
以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明は、空調運転に室内の状況を生かすために撮像する撮像手段が搭載される空気調和機の構成に係るものである。
<<実施形態1>>
図1は、本発明の実施形態1に係る空気調和機の室内機の外観斜視図を示し、図2は、実施形態1の室内機の側縦断面図を示す。
実施形態1の空気調和機Cは、室内機1によって室内の冷暖房などの空気調和を行うものである。
空気調和機Cは、屋外に設置される室外機(図示せず)と、室内の壁面に取り付けられる室内機1とが冷媒配管(図示せず)を介して接続されている。
空気調和機Cは、室内に温風、または、冷風を供給するための冷凍サイクルを有している。冷凍サイクルは、室内の空気を相変化により生み出される高温または低温の冷媒と熱交換することで、温風または冷風を作り出す。冷媒配管は、冷凍サイクルを接続する管路であり、内部を冷媒が流れる。
室外機は、冷凍サイクルを構成する圧縮機を備えている。
室内機1は、冷凍サイクルを構成する熱交換器4と、貫流ファン3とを備えている。貫流ファン3は、室内の空気を吸込み、熱交換器4で冷媒と熱交換され温風または冷風となった空気を、室内に吹出す。
図1、図2に示すように、室内機1は左右に細長い箱形状の筺体5で覆われている。筺体5は、その上面が略水平面状に形成されている。
筺体5の下面は、後方から前方に行くに従って徐々に上方に位置するとともに先端部では大きな丸みをもって(大きな曲率を有し)筺体5の前面に連続している。換言すれば、図2の側面視で、筺体5の前部側が先細りの箱型形状とされている。
また、筺体5の内部には、筺体5の上面に形成される吸込部6から取り込んだ空気(図2の矢印α1)を、筺体5の下面の前部に形成される吹出部7から吹き出す空気流路8が形成されている(図2の矢印α3)。
空気流路8には、貫流フアン3と、貫流フアン3の前方と上方と後方とを覆うように配置される熱交換器4とが内蔵されている。貫流フアン3は、筺体5の長手方向(図1の紙面の略左右方向)と一致するように、その長手方向(図1の略左右方向、図2の紙面の手前から奥方向)が配置される
熱交換器4は、複数枚の平板形状に形成されており、円筒形状の貫流フアン3を取り囲むように、折り畳む形状に形成されている。熱交換器4の管路内には、空気と熱交換するための高温または低温の冷媒が流れている。
細長い円筒形状の貫流フアン3は、上部の吸込部6から室内の空気を吸込み(図2の矢印α1)、熱交換器4を通して(図2の矢印α2)熱交換により温風または冷風とされた室内の空気を、下部の吹出部7から吹き出す(図2の矢印α3)。
図2に示すように、筺体5のほぼ中央に配置される円筒形状の貫流フアン3の前後には、ほぼ水平方向に沿って延在する前部ドレン皿9と後部ドレン皿10とが設けられている。そして、前部ドレン皿9と後部ドレン皿10とを跨いで貫流フアン3の上部を覆うように熱交換器4が配置されている。
前部ドレン皿9と後部ドレン皿10は、熱交換器4に凝着する凝縮水を受けるための部材であり、左右に延在する板で形成される皿形状を有している。前部ドレン皿9と後部ドレン皿10は、それぞれ熱交換器4の前後に位置する両下端部の下方に配置され、当該前後の下端部から滴下する凝縮水を受ける。
空気調和機Cは、常時開放した状態に設けられる吸込部6から室内の空気を取り込む構造としている。上部の吸込部6は、舞い降りる塵埃が付き易いために塵埃を除去する掃除機能(図示せず)が設けられている。
吹出部7は、貫流フアン3から吹き出される空気を前方にも吹き出せるように、貫流フアン3と前部ドレン皿9の下方を大きく開放するように、筺体5の長手方向(図1の略左右方向)に沿って形成される。
吹出部7には、吹出部7を開閉するために、筺体5の前下面を形成する吹出横ルーバ11と、吹出横ルーバ11の内側後方に配置される吹出縦ルーバ12とが設けられている。吹出横ルーバ11は、ルーバ駆動機構部(図示せず)を介して、実線で示すように、吹出部7を閉鎖した状態と、吹出部7を解放して空気流を所定の方向に案内するように所定の角度の状態とに動作させることができる(図2の矢印β1参照)。
空気調和機Cは、貫流フアン3やルーバ駆動機構部などが、筺体5内に設けられる制御部(図示せず)よって統括制御されている。また、制御部は図示しない遠隔操作装置(remote controller)によって、赤外線を介して、操作指示を受け付けることができる。制御部は、マイクロコンピュータ、A/D・D/A変換器、貫流フアン駆動回路、ルーバ駆動機構駆動回路、圧縮機駆動回路、温度センサなどの電流を増幅するセンサ回路などの周辺回路を有して構成される。
図3は、撮像手段のサブアッセンブリの分解斜視図である。
撮像手段13の回転軸上に設けられている受け部14には、撮像手段13が固定されているとともに、撮像手段13を駆動する駆動モータ15との連結部16が固定されている。
撮像手段13は、半導体画像センサを搭載したカメラであり、室内機1の吹出部7付近に設置されている。
撮像手段13は、人の出入りや、室内にいる人の人数や居場所、活動量、さらに間取りや太陽光が差し込んでいるエリアなどの情報を認識する。この情報を、温度・湿度センサや季節の情報と合わせて分析し、空気調和機Cの温度・風向・風量を適切に制御することで、使用者の快適性を保ちながら節電運転が行われる。
これらの部品群(13、14、15、16)が、更に上下方向から、撮像手段組立部品17に合体され、撮像手段アッセンブリ13Aが構成されている。
この構成により、撮像手段13は、駆動モータ15によって矢印方向β2に可動される。
図4は、前面パネルを外した室内機の前面図である。
図4に示すように、撮像手段組立部品17で固定される撮像手段13は、そのレンズの中心から室内機1の左右の端までは、略同一の振り分け寸法Wとしている。すなわち、撮像手段13のレンズは、室内機1の略中央になるような配置である。
図2に示すように、室内機1の筐体5の前面を形成する前面パネル2の後方には、内装部品の熱交換器4、貫流ファン3を前方で覆う前面内パネル18が配設されている。
そして、前面パネル2と熱交換器4との間に、撮像手段アッセンブリ13Aが固定されている。この際、撮像手段組立部品17を逃がすように(撮像手段組立部品17が配置できるように)、前面内パネル18に貫通穴18aが設けられ、撮像手段組立部品17が埋め込まれた構造とされている。これにより、室内機1本体の大型化が抑制される。
撮像手段アッセンブリ13Aは、撮像手段13で捉えた映像情報を解析することから、制御回路基板13bにはマイクロコンピュータが搭載されており、図2に示すように、大きなものとなっている。例えば、撮像手段アッセンブリ13Aは、前方視で、幅100mm程度、高さ100mm程度、奥行き50mm程度の寸法を有している。制御回路基板13bは前後方向を、ケース13cで挟設されている。
前面パネル2は、樹脂で成形されており筺体5に着脱可能に取り付けられている。前面パネル2は、PS(polystyrene)等の樹脂を用いて射出成形で成形される。
図5は、前面パネルの取り付け状態を示す断面図である。
室内機1には、前面パネル2を取り付けるための取付枠である化粧枠20が設けられている。化粧枠20には、前面パネル2を取り付けるための被係合爪部20tが形成されている。被係合爪部20tは、図5の紙面手前奥側方向に沿って平面状に形成されている。
被係合爪部20tは、下方向に弾性変形する(図5の矢印β4参照)ことで前面パネル2が取り付けられる。
一方、前面パネル2には、化粧枠20の被係合爪部20tに係合する係合爪部2tが形成されている。係合爪部2tは、化粧枠20において平面状に形成される被係合爪部20tに係合すべく、平面状に形成されている。
前面パネル2の化粧枠20への取り付けは、前面パネル2を化粧枠20に対して図5の白抜き矢印β3方向にスライドさせることで、化粧枠20の被係合爪部20tが下方向に弾性変形する(図5の矢印β4参照)して、元の位置に復元することで行われる。
前面パネル2の化粧枠20からの取り外しは、前面パネル2を化粧枠20に対して白抜き矢印β3の反対方向にスライドさせることで、化粧枠20の被係合爪部20tが下方向に弾性変形する(図5の矢印β4参照)して、元の位置に復元することで行われる。
図6は、室内機を右下方から見た斜視図である。図6では、前面パネル2を室内機1本体から左側にずらした状態を示している。
前面パネル2の下側中央部には、撮像手段13が撮像できるように、孔である逃がし部2aが形成されている。逃がし部2aは、前面パネル2の下側中央部の一部を切り欠いて形成されている。つまり、撮像手段13のレンズは、逃がし部2aを介して空調対象域T(図2、図6参照)に直接臨んでいる。
なお、逃がし部2aは、撮像手段13が外部空間に露出する構成でもよいし、前面パネル2の逃がし部2aにアクリル等の透明板を設けて撮像手段13が当該透明板を介して撮像する構成でもよい。撮像手段13が前面パネル2の内側に取り付けられ、前面パネル2に逃がし部2aを形成することで、室内機1内に設けた逃がし部2aを介して、撮像手段13が撮像することができる。
本室内機1では、前面パネル2の前面2hまたはその延長面2h1と熱交換器4との間のスペースに撮像手段13を含む撮像手段アッセンブリ13Aを埋め込むように配置したので、撮像手段1の設置スペースを確保しつつ、室内機1の大型化を防ぐことができる。
図7は、空気調和機の室内機の上面図である。
空気調和機Cでは、撮像手段組立部品17が室内機1の中央に配置されるため、室内機の上面図の図7に示すように、前面パネル2は、中央部が前方に膨らんだ形状としている。つまり、室内機1を上方から見た際に中央部寸法W1が最大寸法になるようにしている。
この場合、本実施形態と異なり、寸法W1を前後幅に展開すると(室内機1の前後幅を寸法W1と同じにすると)、室内機1全体が前方に突出した形状となり、大型になる。すると、空気調和機Cの意匠性が損なわれ、商品価値の低落を招く。
そこで、本室内機1では、前面パネル2の中央部の前後方向寸法W1が最大寸法となるようにして、端部の前後方向寸法を抑えた。つまり、上方から見て、左右の端部の幅寸法W2は、W1>W2の関係になるように、中央部が前方に膨らむとともに、端部が後方に位置するような曲率をもつ形状に構成した。
図8は、室内機の右側面図である。
室内機1の前面パネル2は、その右側面図の図8に示すように、上面から下面にかけて、前方に突出する大きな丸み(前方に突出する曲率)をもって形成している。具体的には、撮像手段アッセンブリ13Aが配置される中央部に位置する前後方向の最大寸法を、W1とし、上面及び下面にかけて左右の前後方向寸法W2を、W1>W2の関係になるようにした。こうして、前面パネル2の前面が、中央部が前側に突出するとともに、左右端部が後方に下がるような曲率をもって形成している。
つまり、前面パネル2の形状は、中央部の前後方向幅寸法W1を頂点とし前側に突出するとともに端部が後側に下がる立体形状に形成している。また、図8に示すように、前面パネル2の形状は、上下方向(鉛直方向)においても、前方に突出する曲率を有する形状としている。換言すれば、前面パネル2は、長手方向および短手方向に曲率を有する立体形状に形成されている。
なお、前面パネル2における室内機1の取付枠である金属製のフレーム等への取り付け箇所は、射出成形時に成形型をもって平面状に形成されている。これにより、前面パネル2が左右方向および前後方向に曲率を有する形状であっても、確実に取付枠の金属製のフレーム等に取り付けることができる。そのため、室内機1の機械的信頼性を保持することが可能である。
前面パネル2の形状を、長手方向および短手方向に曲率を有する立体形状に形成したことにより、前面パネル2の単品の強度向上が図れる。加えて、前面パネル2を立体とすることにより、成形時の樹脂材料が収縮する際に生ずる「ソリ」の発生が抑制される利点がある。前面パネル2が立体形状となることで、成形時の樹脂材料が収縮する際に曲面形状が抵抗となり、前面パネル2が立体形状に変形する「ソリ」の発生が抑制される。
空気調和機Cは、空調対象域Tに存在する人体の位置を検知する撮像手段13を室内機1中央前面に搭載し、前面パネル2を立体形状にして逃がし部2aが形成し、室内機1が大型になるのを抑えることができる。なお、撮像手段13は逃がし部2aを介して室内を撮像する。
図6、図7に示すように、前面パネル2を、撮像手段13に対向する箇所の少なくとも一部が左右方向における他の箇所よりも前面側に突出して形成されている。つまり、撮像手段13に対応する位置における前面パネル2は、他の位置における前面パネル2よりも前面側に突出している。
これにより、室内機1が大型になるのを抑えることができる。 また、上述の如く、前面パネル2の強度向上、「ソリ」の発生の抑制等のその他の効果も奏する。
図9に、比較例の従来の室内機の右側面を示す。
図8の本実施形態1の室内機1の右方から見た前後方向寸法W1は、図9の比較例の従来の室内機100の右方から見た前後方向寸法W4に近い寸法とでき、意匠性が向上される。
室内機1は、空調対象域Tに存在する人体の位置を検知する撮像手段13と、撮像手段13を室内機1の中央、熱交換器4の前面に、かつ外部から目視可能に配置し、撮像手段13が撮像する際に使用される逃がし部2aが形成されている前面パネル2と、前面パネル2が取り付けられる筺体5とを有し、前面パネル2の撮像手段13が配置されている部分と非配置部分とを立体構造にすることによって、意匠性に優れたものにすることができる。また、撮像手段13搭載室内機1と撮像手段非搭載室内機で外観的に同じように見せることができる。つまり、空気調和機Cの意匠性を有しつつ、撮像手段13を室内機1に搭載できる。
また、本実施形態1の室内機1と、比較例の従来の室内機100との各前後方向寸法W2、W4の寸法が、近い寸法であるため、従来機で使用している梱包材(図示せず)との共用が図れる。そのため、梱包材を成形する金型を共用でき、金型費用の削減につながる。
従って、使用者の快適性を保ちながら節電運転が行える撮像手段13を有する室内機1を、大型になることなくデザイン性高く、コスト上昇を抑えて実現できる空気調和機Cが得られる。
<<実施形態2>>
次に、実施形態2の空気調和機2Cについて説明をする。
図10に、本発明の実施形態2、3に係る室内機の右側面視の撮像手段の縦断面詳細図を示す。
実施形態2の空気調和機2Cの室内機1は、壁面の上方に設置される。一方、一般に部屋の照明は、天井(図10の紙面の上)付近に取り付けてある。そのため、部屋の照明が室内機21より上方にあり、光源となる。
仮に、撮像手段13が、前面パネル2と鉛直方向の同一面にある場合は、照明の光源からの光が直接撮像手段13に入り易いため、撮像手段13から出力されたデータに影響を与え、信頼性が低下する。
そこで、本実施形態2では、撮像手段13の信頼性の向上が図れるように撮像手段13の位置を、前面パネル2の前面2hおよびその延長面2h1より奥の位置(後方の位置)に取り付ける。このように、撮像手段13を、前面2hおよびその延長面2h1より奥の位置に取り付けることにより、照明の光が撮像手段13に入ることが抑制され、その影響が少ない。そのため、撮像手段13の取得データに外乱が入ることが抑制され、出力データの信頼性が向上する。
また、前面パネル2の材質は、PS樹脂などの樹脂のため、帯電し易くゴミ、ホコリが堆積し易い。そこで、室内機1では、撮像手段13を、奥の位置(後方の位置)に、取り付けることにより、撮像手段13に、下方に舞い落ちるゴミ、ホコリが付着することが抑制できる。
<<実施形態3>>
実施形態3の空気調和機3Cについて、説明をする。
一般に前面パネル2には、製品メーカ名、訴求のポイントなど銘板または印刷により表示するのが一般的である。
しかし、前面パネル2が立体形状のため銘板を貼りける場合、剥がれ防止のため平面を設け、当該平面に貼ることが必要となる。
ここで、銘板は樹脂成形されるが微小な曲率の精度を出すことが困難である。そのため、平板状の銘板を製作し、立体形状の前面パネル2に粘着テープ、粘着剤などで貼ることとなる。しかし、平板状の銘板を立体形状の前面パネル2に貼ると、面が合致しないため剥がれてしまう。
一方、印刷は、前面パネル2が樹脂の場合、一般にスクリーン印刷が用いられる。版には、ポリエステルなどの繊維で織ったスクリーンを使用し、このスクリーンを枠に張って固定させ、その上に版膜を作って、必要な画線以外の目をふさげばスクリーン版ができる。そして、スクリーン版の枠内に印刷インキをのせて、インキを摺動すると、インキはレジストのない部分(ふさいでない部分)のスクリーンを通過して、被印刷物の前面パネル2に転移し、印刷ができる。
しかし、スクリーン印刷の場合、被印刷体が平面でなければならない。立体形状の前面パネル2で、しかも特に印刷場所19(図10参照)は、前面パネル2の下側であり、曲率が大きいため、スクリーン印刷が難しい。
そこで、実施形態3では、メーカ名、訴求ポイントを、レーザーで印字することにしている。
図11は、レーザーで印字する状態を示す斜視図である。
レーザー光は、反射板h1、h2で反射され、レンズr1で集光されて前面パネル2の印刷場所19に、集光ポイントとして当てられる。反射板h1、h2はそれぞれ駆動モータm1、m2で移動される。
集光ポイントは、反射板h1、h2をそれぞれ移動させることで、メーカ名、訴求ポイントとなるように移動され、印刷場所19を深堀や酸化、剥離、発色させることで、印刷場所19にメーカ名、訴求ポイントなどがマーキングされる。レーザー光で、前面パネル2の材質を変化させるので、インクのようにマーキングが消えることはない。また、レーザー光によるマーキング内容は、コンピュータで操作させるため、入力、切り替えなどの制御が簡単に行える。
レーザー光は、高速マーキングにより、生産性が高い。
また、レーザー光によるマーキングは、銘板を使用しないため部品費の低減を図ることができる。
従って、低コストで、立体形状の前面パネル2の前面に製品メーカ名、訴求のポイントなどの文字を記すことができる。
<<その他の実施形態>>
以上、本発明の様々な実施形態を述べたが、その説明は典型的であることを意図したものである。そして、本発明の範囲内でより多くの形態と実施が可能であることは、勿論である。従って、本発明は、添付の特許請求の範囲内で様々な修正と変更が行える。
1 室内機
2 前面パネル
2a 逃がし部
2h 前面(室内機の前面)
2h1 延長面
2t 係合爪部(取り付け箇所)
4 熱交換器
5 筺体
13 撮像手段
18 貫通穴
20 化粧枠(取付枠)
C、2C、3C 空気調和機

Claims (6)

  1. 屋外に配置される室外機と、
    室内に配置され、熱交換器を有する室内機と、
    前記室内機に前記室内を撮像可能な位置に取り付けられる撮像手段と、
    筺体と、
    前記筺体の前面に取り付けられる前面パネルとを備え、
    前記前面パネルは、長手方向および短手方向に曲率を有する立体形状に形成されている
    ことを特徴とする空気調和機。
  2. 請求項1に記載の空気調和機において、
    前記撮像手段は、
    前記前面パネルの前面またはその延長面と前記熱交換器との間に配置される
    ことを特徴とする空気調和機。
  3. 請求項1に記載の空気調和機において、
    前記前面パネルにレーザー光による印字がなされている
    ことを特徴とする空気調和機。
  4. 請求項1に記載の空気調和機において、
    前記前面パネルは、前記撮像手段に対向する箇所の少なくとも一部が左右方向における他の箇所よりも前面側に突出している
    ことを特徴とする空気調和機。
  5. 請求項1に記載の空気調和機において、
    前記前面パネルは、前記室内機の取付枠への取り付け箇所が平面状に形成されている
    ことを特徴とする空気調和機。
  6. 請求項1に記載の空気調和機において、
    前記撮像手段は、前記前面パネルの内側に取り付けられ、
    前記前面パネルは逃がし部を有し、
    前記撮像手段は前記逃がし部を介して前記室内を撮像する
    ことを特徴とする空気調和機。
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