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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2016年12月15日
【発行日】2017年12月28日
(54)【発明の名称】空調用室内機
(51)【国際特許分類】
   F24F 13/22 20060101AFI20171201BHJP
   F24F 13/28 20060101ALI20171201BHJP
   F24F 13/20 20060101ALI20171201BHJP
【FI】
   F24F1/00 361A
   F24F1/00 361B
   F24F13/28
   F24F13/22 222
   F24F13/20
   F24F13/22 221
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】16
【出願番号】特願2017-523016(P2017-523016)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2015年6月10日
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【識別番号】000006013
【氏名又は名称】三菱電機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001461
【氏名又は名称】特許業務法人きさ特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】岡部 雄明
【テーマコード(参考)】
3L050
【Fターム(参考)】
3L050AA01
3L050BD01
(57)【要約】
筐体ケーシング外面の結露発生を抑制でき、また筐体ケーシング内に配備されている風路構成部品の外面と筐体ケーシングの内面との隙間での結露発生を抑制することのできる空調用室内機が望まれている。この空調用室内機は、第1の側面部の空気吸込口および第2の側面部の空気吹出口を有する筐体ケーシングと、筐体ケーシング内で空気吸込口と空気吹出口とを連通する主風路と、主風路内に配備された室内熱交換器と、室内熱交換器からの結露水を収受するドレンパンと、室内熱交換器よりも通風方向下流側の主風路内に配備された送風機とを有して成り、送風機の吸込み側空間に合流していて、室内熱交換器よりも上流側の空気を室内熱交換器から迂回させて吸込み側空間に導くための迂回風路を更に備え、迂回風路がドレンパンの底面または側面と接して形成されているものである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体一端側に形成された空気吸込口および筐体他端側に形成された空気吹出口を有する筐体ケーシングと、前記筐体ケーシング内に形成されていて前記空気吸込口と前記空気吹出口とを連通する主風路と、前記主風路内に配備された冷媒回路の室内熱交換器と、前記室内熱交換器の下方に配置されて前記室内熱交換器からの結露水を収受するドレンパンと、前記室内熱交換器よりも通風方向下流側の前記主風路内に配備された送風機と、を有して成り、
前記主風路内における前記送風機の吸込み側空間に合流していて、前記室内熱交換器よりも通風方向上流側の空気を前記室内熱交換器から迂回させて前記吸込み側空間に導くための迂回風路を更に備え、
前記迂回風路が前記ドレンパンの底面または側面と接して形成されていることを特徴とする空調用室内機。
【請求項2】
筐体ケーシングの空気吸込口がエアフィルタで通気可能に蓋われ、前記エアフィルタと室内熱交換器との間の主風路に迂回風路の空気取入口が開口していることを特徴とする請求項1に記載の空調用室内機。
【請求項3】
迂回風路の空気取入口が、筐体ケーシングの筐体一端側の面に開口していることを特徴とする請求項1に記載の空調用室内機。
【請求項4】
ドレンパンの空気吸込口側の上面と室内熱交換器の下辺部との間が遮蔽板により密閉されていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の空調用室内機。
【請求項5】
主風路内の送風機の吸込み側空間における迂回風路の合流部の上方位置に、前記合流部を通気可能に被うとともに飛散してきたドレン水をドレンパンに導く露受け板が設けられていることを特徴とする請求項1から請求 項4までのいずれか一項に記載の空調用室内機。
【請求項6】
筐体ケーシングの下面に、筐体他端側から筐体一端側に向かって下る傾斜が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の空気調和装置の室内機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、冷媒回路の室内熱交換器とドレンパンを備えた空調用室内機に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば食品の加工工場などにおいて空調を行う場合に、空気調和装置の室内機を工場内に設置し、その室内機の空気吹出口から冷気を工場内に直接吹き出すようにすると、冷気が食品などに直接当たることで食品などが部分的に乾燥して品質が低下したり、冷気が直接作業者などに当たって作業者の快適性を損ねてしまったりする場合がある。そこで、通気性を有する布などで構成されるソックダクト(ソックスダクトとも云われる)を室内機の空気吹出口に接続し、冷気を工場内に供給するようにした空調用室内機が提案されている(例えば特許文献1、特許文献2参照)。
【0003】
特許文献1に記載の技術は、合成繊維や難燃性繊維などで形成された通気性のある袋状のソックダクトを室内機の吹出口に接続し、ソックダクトの表面から冷気を工場内などの空調対象空間に供給するようにしたものである。すなわち、室内機からソックダクトに送り込まれた冷気は、ソックダクトを透過して空調対象空間に染み出すように供給される。このソックダクトを介して冷気を供給する構成を採用することにより、空気吹出口から直接冷気を吹き出す構成の室内機よりも低速な冷気を吹き出すことができるとともに、工場内の空間に均一に冷気を供給することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2009-41836号公報(例えば図1および図4参照)
【特許文献2】特開2001-289457号公報
【特許文献3】特願2013-240249号の明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1〜3に記載の技術では、冷房運転時において室内熱交換器の表面温度が0℃より低くなると、表面に霜が付着する。付着した霜を除霜する際に生じたドレン水を捕集するためのドレンパンを室内熱交換器の下方に設けており、これによってドレン水を機外へ排出するようになっている。一方、室内熱交換器を通過した冷風が機内を通過するために伝熱が生じ、ドレンパンを含む風路構成部品が冷却される。特許文献1および特許文献2に記載の技術によると、ドレンパンは筐体ケーシングの最も外面に位置している。その結果、着霜が進行するなどして蒸発温度が低下すると、機内と空調対象空間との温度差が大きくなり、特に空調対象空間が高湿の場合は、ドレンパン外面に結露を生じるという問題があった。
【0006】
空気をはじめとする流体と、板金や断熱材をはじめとする固形物体間の伝熱様式は、対流熱伝達である。対流熱伝達における熱移動量を計る係数として熱伝達率があるが、これは流体の流速の1/2乗に比例する。例えば、冷却されたドレンパンの外面が空調対象空間の空気と接触するとき、その空気が静止している場合よりは流れているほうが熱伝達率が高いので、ドレンパン外面の表面温度が上昇しやすい。特許文献1〜3に記載の技術のように、機外にソックダクトを装着することを前提とした場合、設置状況における室内機周囲は風速が低いため、ドレンパン外面の温度が低くなりやすい。そして、特許文献3に記載の技術はドレンパンが筐体ケーシング内部に備えられており、ドレンパンと筐体ケーシング間の隙間部が無風に近く、ドレンパン下面と筐体ケーシング間の隙間部に結露を生じるという課題があった。
【0007】
一方で、結露が生じるには、対象箇所表面の温度が、周囲空気の露点温度以下であることが必要である。つまり、対象箇所表面の温度を空調対象空間空気の露点温度以上に保つことができれば、筐体ケーシングは結露しない。
この発明は、このことを利用して、結露対象部へ空調対象空間の空気を高い流速で接触させ、結露対象部を空調対象空間空気の露点以上に温度を上昇させることで結露を抑制するものである。
【0008】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、第1の目的は、筐体ケーシング外面における結露発生を抑制することのできる空調用室内機を得ることである。
また、第2の目的は、筐体ケーシング内に配備されている風路構成部品の外面と筐体ケーシングの内面との隙間における結露発生を抑制することのできる空調用室内機を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明に係る空調用室内機は、筐体一端側に形成された空気吸込口および筐体他端側に形成された空気吹出口を有する筐体ケーシングと、筐体ケーシング内に形成されていて空気吸込口と空気吹出口とを連通する主風路と、主風路内に配備された冷媒回路の室内熱交換器と、室内熱交換器の下方に配置されて室内熱交換器からの結露水を収受するドレンパンと、室内熱交換器よりも通風方向下流側の主風路内に配備された送風機と、を有して成り、主風路内における送風機の吸込み側空間に合流していて、室内熱交換器よりも通風方向上流側の空気を室内熱交換器から迂回させて吸込み側空間に導くための迂回風路を更に備え、迂回風路がドレンパンの底面または側面と接して形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0010】
この発明に係る空調用室内機は、上記構成を有しているため、着霜が進行するなどして機内温度および筐体ケーシングの外面温度が低下し、空調対象空間との温度差が大きくなっても、筐体ケーシング外面または筐体ケーシング内の風路構成部品と筐体ケーシング内面との隙間に結露が生じることを抑制できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
図1】この発明の実施の形態1における空調用室内機の内部を示す側面構成図である。
図2】前記空調用室内機の内部を示す平面構成図である。
図3】前記空調用室内機を斜め下から見上げた斜視図である。
図4】前記空調用室内機を空気吸込口側から見た正面図である。
図5】前記空調用室内機を一方の側面から見た側面図である。
図6】前記空調用室内機を他方の側面から見た側面図である。
図7】前記空調用室内機を上から見た平面図である。
図8】前記空調用室内機を下から見た底面図である。
図9】前記空調用室内機の運転時における空気の流れを示す説明図である。
図10】この発明の実施の形態2における空調用室内機を空気吸込口側から見た正面図である。
図11】前記空調用室内機の運転時における空気の流れを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図面に基づいて説明する。
図1〜8において、この実施形態に係る空調用室内機は、冷媒回路の冷媒配管を介して室外機(図示省略)と接続されたものである。そして、空調用室内機は、箱状の外郭を成す筐体ケーシング1を有している。筐体ケーシング1は箱状に形成されているものであり、4つの横側面、上面部1Bおよび下面部1Aを有している。前記した4つの横側面とは、空調対象空間の空気を筐体ケーシング1内に取り込む空気吸込口11が形成されている第1の側面部1a(筐体一端側面)と、筐体ケーシング1内の空気を機外へ吹き出す3つの空気吹出口10,10B1,10B2が形成された第2の側面部1b(筐体他端側面)と、第1の側面部1aおよび第2の側面部1bと交差する第3の側面部1cおよび第4の側面部1dと、である。
【0013】
尚、第1の側面部1aと第2の側面部1bとは対向するように設けられ、第3の側面部1cと第4の側面部1dも対向するように設けられている。また、上面部1Bと下面部1Aも対向するように設けられている。下面部1Aにおける第2の傾斜面1A2の上面は、第2の側面部1bから第1の側面部1aに向けて下り勾配の傾斜を持つ傾斜面6となっている。この傾斜面6の傾斜角度は、ドレンパン4の下面とほぼ平行になるように設定されている。ここで、例えば第2の側面部1bを正面と定義すると、正面から筐体ケーシング1を見た場合に、左側が第3の側面部1cであり、右側が第4の側面部1dであり、背面が第1の側面部1aである。
【0014】
そして、この空調用室内機は、前記の筐体ケーシング1と、筐体ケーシング1内に形成されていて空気吸込口11と空気吹出口10A,10B1,10B2とを連通する主風路21と、冷媒回路の構成の一部分を成していて主風路21内に配備された室内熱交換器2と、室内熱交換器2の下方に配置されて室内熱交換器2からの結露水を収受するドレンパン4と、室内熱交換器2よりも通風方向(矢印F方向)下流側の主風路21内に配備された送風機3と、を有している。送風機3はモータ3Aにより駆動される。吸込み側空間26の下方には迂回風路22が形成されている。この迂回風路22は、室内熱交換器2上流側の空間27の空気を室内熱交換器2から迂回させて吸込み側空間26に導くための風路であり、主風路内21における送風機3の吸込み側空間26に合流している。
【0015】
尚、迂回風路22は、ドレンパン4の底面4Aと接して形成されている。そして、筐体ケーシング1の空気吸込口11は、エアフィルタ12で通気自由に被われている。エアフィルタ12と室内熱交換器2との間の室内熱交換器2上流側の空間27には、迂回風路22の空気取入口23が開口して形成されている。また、ドレンパン4の空気吸込口11側の上面4Cと、室内熱交換器2の下辺部2Aとの間は、遮蔽板8により密閉されている。更に、主風路21内の送風機3の吸込み側空間26における迂回風路22の合流部24の上方位置には、合流部22を通気可能に被う露受け板25が設けられている。この露受け板25は、ドレンパン4の最上流部(第2の側面部側)へドレン水が侵入するのを防ぐようになっており、室内熱交換器2から飛散してきたドレン水をドレンパンに導くための傾斜面25Aを備えている。
【0016】
そして、室内熱交換器2は、冷媒回路による冷房運転時において蒸発器として機能し、暖房運転時においては凝縮器(放熱器)として機能する。下面部1Aは、第2の側面部1b側より、第1の傾斜面1A1、第2の傾斜面1A2、および水平面1A3から構成されている。下面部1Aにおける第2の傾斜面1A2は、その途中に点検用開口(符号付け省略)が形成されており、この点検用開口は開放用パネル1AAで開閉可能に蓋止されている。筐体ケーシング1の上部の四隅には、この空調用室内機を天井などに吊り下げるための吊下金具7A,7B,7C,7Dが取り付けられている。第3の側面部1cの上部の第1の側面部1a寄りには、制御装置50を内蔵した電装箱5が配備されている。この電装箱5は、その上面50Aが筐体ケーシング1の上面部1Bとほぼ面一となる配置で、第3の側面部1cに取り付けられている。
【0017】
次に,図1図9を主に用いて、動作の説明を行なう。
上記のように構成された空調用室内機において、空調対象空間の空気は筐体ケーシング1における第1の側面部1aの空気吸込口11およびエアフィルタ12を通過して機内へ導入される。エアフィルタ12を通過して導入された空気は、大部分の空気が室内熱交換器2を通過して冷却される。その際、遮蔽板8が在るために、空気は室内熱交換器2をバイパスすることなく主風路21を通って送風機3へ吸入される。一方、エアフィルタ12を通過後の一部の空気は、第1の側面部1aおよびドレンパン4の近傍に在る空気取入口23から、ドレンパン4の下面を露点温度以上に保つための空気として分れ、筐体ケーシング1の下面部1Aとドレンパン4との間に在る迂回風路22へ案内される。案内された空気はドレンパン4の下面の表面温度を露点以上に上昇させながら第2の側面部1bの方向へ進行し、露受板25を経由して合流部24で主風路21の空気と合流する。主風路21の内部は、室内熱交換器2とエアフィルタ12にて発生する静圧差により負圧になっている。すなわち、主風路21内の負圧と大気圧との差圧を利用して、迂回風路22へ空気を導入するようになっている。
【0018】
以上のように、この実施形態1の空調用室内機は上記構成を有しているため、着霜が進行するなどして機内温度および筐体ケーシング1の外面温度が低下し、空調対象空間との温度差が大きくなっても、筐体ケーシング1の外面、または筐体ケーシング1の内部風路構成部品と筐体ケーシング1の内面との間の隙間が結露することを抑制するという効果が得られる。
【0019】
因みに、特許文献1および特許文献2に記載の技術によると、ドレンパンは内面が冷却され、外面は空調対象空間空気に接していて温度差が大きく、ドレンパンの外面が露点温度より低い場合がある。また、特許文献3に記載の技術によると、ドレンパンは筐体ケーシングを構成する外装板金の内部に配備されており、ドレンパンの周囲の空気流速は極めて低く無風に近い。これらに対し、実施形態1の空調用室内機は空調対象空間の空気を高い速度で接触させることで、結露を抑制するようにしている。具体的な温度例として、空調対象空間の温度が5℃で湿度が80%であった場合に、露点温度は1.8℃であるため、ドレンパン4の外面が1.8℃を超えるような風路構成を採用している。
【0020】
また、迂回風路22へはエアフィルタ12を経由した空気を導入するようにしているので、迂回風路22内に埃が堆積するのを抑制する効果がある。また、遮蔽板8を設けているため、主風路21の空気は必ず室内熱交換器2を通過する。その結果、冷却能力を低下させない効果と、室内熱交換器2の通風方向下流側における主風路21の負圧を高く保つ効果と、を奏する。更に、露受板25を備えたことで、室内熱交換器2に付着した霜が融けて発生する露飛びを露受板25が受け止めて、ドレンパン4へ導くという効果がある。
【0021】
ドレンパン4は水を流すために傾斜配置されているが、下面部1Aの第2の傾斜面1A2の上面にも、第2の側面部1bから第1の側面部1aに向けて同様の下り勾配の傾斜面6を設けているため、迂回風路22内の風路断面積が急に拡大するということはなく、圧力損失を最小限に保つことができる。
【0022】
ところで、上記の説明では、主風路21から分岐した迂回風路22がドレンパン4の下面4Aと接して送風機3の手前で合流するとしているが、下面4Aのみならずドレンパン4の側面4Bとも接するようにすることで、筐体ケーシング1の側面部1cまたは側面部1dと側面4Bとの間における結露も抑制できることは言うまでもない。
【0023】
因みに、従来技術においては、上記のような結露の問題に対し、断熱材を配置することで対象箇所を露点以上に保つことが行われているが、この発明を採用することにより、必要な断熱材の厚さを減少させることができる。
【0024】
実施の形態2.
この発明の実施形態2における空調用室内機を、図10および図11を用いて説明する。
この空調用室内機では、実施形態1のような空気取入口23が無く、その代わり、筐体ケーシング1の第1の側面部1aにおける迂回風路22の前方位置に、迂回風路22の空気取入口23Aが開口して形成されている。空気取入口23Aの開口面積は、主風路21用の空気吸込口11に対する開口面積比が1:∞から1:3の間となるように設定されている。この空調用室内機において、空気取入口23Aの開口位置以外の構成および動作は、実施形態1の空調用室内機と同じであるから、それらの説明は省略する。
前記のように構成された空調用室内機によれば、冷媒回路の冷房運転時における空気の流れは図11に示すような態様となる。すなわち、迂回風路22を流れる空気は、第1の側面部1aの空気取入口23Aから取り入れられた空調対象空間の空気である。
【0025】
以上のように、実施形態2の空調用室内機では、筐体ケーシング1の第1の側面部1aに迂回風路22の空気取入口23Aが開口して形成されているので、空気は空気吸込口11のエアフィルタ12を通過しないし、空気取入口23Aから迂回風路22に入る空気も直進するので、実施形態1の空気取入口23と比べて、空調対象空間の空気を導入しやすくなる。従って、迂回風路22を通過する風量が不足してドレンパン4の外面の温度が露点以上に達しないといった不具合を回避できる。これにより、ドレンパン4の底面4Aまたは側面4Bと筐体ケーシング1の下面部1Aとの隙間における結露発生、ひいては筐体ケーシング1の外面における結露発生を、より確実に抑制することが可能となる。
【符号の説明】
【0026】
1 筐体ケーシング、1A 下面部、1A2 第2の傾斜面、1A3 水平面、1a 第1の側面部(筐体一端側面)、1b 第2の側面部(筐体他端側面)、2 室内熱交換器、2A 下辺部、3 送風機、4 ドレンパン、4A 底面、4B 側面、4C 上面、6 傾斜面、8 遮蔽板、10A 空気吹出口、10B1 空気吹出口、10B2 空気吹出口、11 空気吸込口、12 エアフィルタ、21 主風路、22 迂回風路、23 空気取入口、23A 空気取入口、24 合流部、25 露受け板、25A 傾斜面、26 吸込み側空間、F 矢印。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11

【手続補正書】
【提出日】2017年9月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0009】
この発明に係る空調用室内機は、筐体一端側に形成された空気吸込口筐体他端側に形成された空気吹出口とを連通する主風路を有する筐体ケーシングと、前記主風路内に配備された冷媒回路の室内熱交換器と、前記室内熱交換器の下方に配置されて前記室内熱交換器からの結露水を収受するドレンパンと、前記室内熱交換器よりも通風方向下流側の前記主風路内に配備された送風機と、を有し、前記室内熱交換器を迂回させた空気を前記送風機の通風方向上流側の吸込み側空間に導く迂回風路が形成されており、前記迂回風路が前記ドレンパンの底面または側面と接して形成されていることを特徴とするものである。
【手続補正2】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
筐体一端側に形成された空気吸込口筐体他端側に形成された空気吹出口とを連通する主風路を有する筐体ケーシングと、前記主風路内に配備された冷媒回路の室内熱交換器と、前記室内熱交換器の下方に配置されて前記室内熱交換器からの結露水を収受するドレンパンと、前記室内熱交換器よりも通風方向下流側の前記主風路内に配備された送風機と、を有し、
前記室内熱交換器を迂回させた空気を前記送風機の通風方向上流側の吸込み側空間に導く迂回風路が形成されており
前記迂回風路が前記ドレンパンの底面または側面と接して形成されていることを特徴とする空調用室内機。
【請求項2】
前記筐体ケーシングの前記空気吸込口がエアフィルタで通気可能に蓋われ、前記エアフィルタと前記室内熱交換器との間の前記主風路に前記迂回風路の空気取入口が開口していることを特徴とする請求項1に記載の空調用室内機。
【請求項3】
前記迂回風路の前記空気取入口が、前記筐体ケーシングの前記筐体一端側の面に開口していることを特徴とする請求項1に記載の空調用室内機。
【請求項4】
前記ドレンパンの前記空気吸込口側の上面と前記室内熱交換器の下辺部との間が遮蔽板により密閉されていることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の空調用室内機。
【請求項5】
前記主風路内の前記送風機の前記吸込み側空間における前記迂回風路の合流部の上方位置に、前記合流部を通気可能に被うとともに飛散してきたドレン水を前記ドレンパンに導く露受け板が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の空調用室内機。
【請求項6】
前記筐体ケーシングの下面に、前記筐体他端側から前記筐体一端側に向かって下る傾斜が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の空調用室内機。
【国際調査報告】