JP2005156059A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、室内機と、圧縮機や凝縮機などを有する室外機とを備え、ソーラーパネルで発電される電力を使用可能な空気調和装置に関する。 The present invention relates to an air conditioner that includes an indoor unit and an outdoor unit having a compressor, a condenser, and the like and that can use electric power generated by a solar panel.
従来のこの種の空気調和装置は、例えば特開2002−168498号公報などに開示されている。 This type of conventional air conditioner is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-168498.
そして、ソーラーパネルで発電される電力は消費電力の小さい室外機の凝縮機冷却用の送風機に使用していた。このため、消費電力の大きな圧縮機には使用していなかったので、ソーラーパネルで発電される直流の電力を昇圧するコンバータを使用していなかった。
しかし、室外機に配設される消費電力の大きな圧縮機の運転にソーラーパネルで発電される電力を使用する場合に必要な前記コンバータが必要となるが、このコンバータは発熱するので冷却する必要がある。 However, the converter required when using the power generated by the solar panel for the operation of the compressor with large power consumption disposed in the outdoor unit is necessary. However, since this converter generates heat, it needs to be cooled. is there.
そこで本発明は、ソーラーパネルで発電された直流の電圧を昇圧するDC−DCコンバータを搭載したプリント基板を電装箱に内蔵した場合でも、前記DC−DCコンバータを冷却できるようにすることを目的とする。 Therefore, the present invention has an object to enable cooling of a DC-DC converter even when a printed circuit board equipped with a DC-DC converter that boosts a DC voltage generated by a solar panel is incorporated in an electrical box. To do.
このため第1の発明は、室内機と、圧縮機や凝縮機及び凝縮機冷却用送風機などを有する室外機とを備え、ソーラーパネルで発電される電力を使用可能な空気調和装置において、前記室外機の裏面に前記ソーラーパネルで発電された直流の電圧を昇圧するDC−DCコンバータを搭載したプリント基板を内蔵した電装箱を固定すると共に、前記電装箱の両側面には空気流通孔を開設したことを特徴とする。 Therefore, the first invention includes an indoor unit and an outdoor unit having a compressor, a condenser, a condenser cooling fan, and the like, and is an air conditioner capable of using electric power generated by a solar panel. An electrical box with a built-in printed circuit board equipped with a DC-DC converter that boosts the DC voltage generated by the solar panel was fixed on the back of the machine, and air circulation holes were opened on both sides of the electrical box. It is characterized by that.
第2の発明は、室内機と、圧縮機や凝縮機及び凝縮機冷却用送風機などを有する室外機とを備え、裏面の吸込口を介して室外機体内に空気が導入されて前記凝縮機を冷却して熱交換された空気を室外機体の前面の吹出口より前方へ吹出すようにしたものであって、ソーラーパネルで発電される電力を使用可能な空気調和装置において、前記室外機の裏面に前記ソーラーパネルで発電された直流の電圧を昇圧するDC−DCコンバータを搭載したプリント基板を内蔵した電装箱を固定すると共に、前記吸込口に導入される空気が前記電装箱内を通過するように前記電装箱の両側面に空気流通孔を開設したことを特徴とする。 The second invention includes an indoor unit and an outdoor unit having a compressor, a condenser, a condenser cooling fan, and the like, and air is introduced into the outdoor unit through a suction port on the back surface to The air that has been cooled and heat-exchanged is blown forward from the front outlet of the outdoor unit, and in the air conditioner that can use the power generated by the solar panel, the back side of the outdoor unit An electric box having a built-in printed circuit board mounted with a DC-DC converter that boosts the DC voltage generated by the solar panel is fixed, and air introduced into the suction port passes through the electric box. In addition, air flow holes are formed on both side surfaces of the electrical box.
第3の発明は、第2の発明において、前記電装箱の一部が前記吸込口上に跨るように室外機体内の裏面に固定したことを特徴とする。 A third invention is characterized in that, in the second invention, a part of the electrical box is fixed to the back surface of the outdoor unit so as to straddle the inlet.
第4の発明は、第1乃至第3の発明において、前記室外機の裏面に室外機体との接触面積を小さくして、前記電装箱を固定したことを特徴とする。 A fourth invention is characterized in that, in the first to third inventions, the electrical equipment box is fixed to the back surface of the outdoor unit by reducing the contact area with the outdoor unit.
第1の発明によれば、送風機が運転すると室外機体内に空気が導入されて凝縮機を冷却して熱交換された空気が室外機体の前面より前方へ排気される際に、電装箱の外方の側面の空気流通孔から該電装箱内に空気が流入してプリント基板上に搭載されたDC−DCコンバータが冷却される。 According to the first invention, when the air blower is operated, air is introduced into the outdoor unit body, the condenser is cooled, and the heat-exchanged air is exhausted forward from the front surface of the outdoor unit body. Air flows into the electrical box from the air circulation hole on the side surface, and the DC-DC converter mounted on the printed circuit board is cooled.
第2の発明によれば、送風機が運転すると吸込口を介して室外機体内に空気が導入されて凝縮機を冷却して熱交換された空気が室外機体の前面の吹出口より前方へ排気される際に、電装箱の外方の側面の空気流通孔から該電装箱内に空気が流入した後、内方の側面の空気流通孔を介して、前記吸込口を介して室外機体内へ導入されるので、プリント基板上に搭載された前記DC−DCコンバータやプリント基板が冷却される。 According to the second aspect of the invention, when the blower is operated, air is introduced into the outdoor unit through the suction port, the condenser is cooled, and the heat exchanged air is exhausted forward from the front outlet of the outdoor unit. When air flows into the electrical box from the air circulation hole on the outer side surface of the electrical box, it is introduced into the outdoor unit through the air inlet through the air circulation hole on the inner side surface. Therefore, the DC-DC converter and the printed board mounted on the printed board are cooled.
第3の発明によれば、吸込口へと空気が導入される際に電装箱自体が冷却されることとなる。従って、発熱するDC−DCコンバータを初めとして、それが搭載されるプリント基板や電装箱も冷却されることとなる。 According to the third aspect of the invention, the electrical box itself is cooled when air is introduced into the suction port. Accordingly, not only the DC-DC converter that generates heat, but also the printed circuit board and electrical box on which it is mounted are cooled.
第4の発明によれば、室外機の裏面に室外機体との接触面積を小さくして、前記電装箱を固定したから、室外機体から電装箱への熱伝導が極力減少する。 According to the fourth invention, since the electrical equipment box is fixed by reducing the contact area with the outdoor equipment on the back surface of the outdoor equipment, heat conduction from the outdoor equipment to the electrical equipment box is reduced as much as possible.
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。図1はソーラーパネルを備えた空気調和装置の室外機の外観斜視図、図2は同じく室外機の側面図、図3は同じく室外機の正面図をそれぞれ示す。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is an external perspective view of an outdoor unit of an air conditioner equipped with a solar panel, FIG. 2 is a side view of the outdoor unit, and FIG. 3 is a front view of the outdoor unit.
図1乃至図3において、1は空気調和装置の室外機であり、この室外機1の上方にはソーラーパネル2Aを有するソーラーパネル装置(以下、「パネル装置」という)2が取付けられている。前記室外機1内の後部には冷凍サイクルを構成する凝縮機3が配設され、この凝縮機3の前方には駆動モータに運転される凝縮機冷却用送風機(以下、「送風機」という)4が配設され、前記凝縮機3に隣設して冷媒を圧縮する圧縮機62が配設される。そして、前記圧縮機62の後方位置の室外機体の裏面には取付板5が設けられ、前記凝縮機3の後方位置の室外機体の裏面には吸込口6を有する吸込用パネル7が取付けられており、室外機体の前面には吹出口8が開設されている。
1 to 3,
前記パネル装置2は、2枚のパネル脚固定具10、10と、2枚のパネル支持具11、11と、平面視矩形状のソーラーパネル2Aを有するソーラーパネル部(以下、「パネル部」という)12とから成る。
The panel device 2 includes two
前記パネル脚固定具10、10は略台形状の2枚一対の金属板で構成され、該パネル脚固定具10、10の下部に形成されたねじ孔14A及び室外機体の左右の側板13、13上部のねじ孔(図示せず)を介してねじ14で固定されている。また、前記パネル脚固定具10、10には、室外機1の室外機体の組立用ねじ15(特に天板を固定するねじ)を避けるための長孔16がそれぞれ形成されている。更に、前記パネル脚固定具10、10の前上部にはそれぞれ支点軸固定用ねじ孔17、17が設けられ、後上部には前記パネル支持具11、11を固定するためのねじ孔18、18が設けられている。
The
そして、パネル支持具11、11は2枚一対の金属板で構成され、前記ソーラーパネル部12及び前記パネル脚固定具10、10に固定される。このため、前記ソーラーパネル部12の裏面側の長手方向の二辺には垂下片19からそれぞれ内方に折曲された折曲片20が形成されると共にその長手方向の折曲片20の隅部にはそれぞれ取付孔21、21が形成されている。
The panel supports 11 and 11 are formed of a pair of two metal plates and are fixed to the
一方、パネル支持具11、11には、図4及び図5に示すように、平板部22の長手方向の所定位置から所定角度を存して折曲された取付板部23、23を更に折曲して取付孔24を有する一方の挟持片25、25を形成すると共にこの挟持片25、25とは間隔を存して高さレベルが互い違い(前記折曲片20の厚さより少し大きな間隔を存している)の他方の挟持片26、26を形成する。
On the other hand, as shown in FIGS. 4 and 5, the
従って、前記ソーラーパネル部12を裏返した状態で、各パネル支持具11、11の長手方向を折曲片20に対して斜め(両者を直角の関係ではなく、斜め)にしながら、各パネル支持具11、11を長手方向の折曲片20を一方の挟持片25と他方の挟持片26との間に位置せしめて、滑らせながら前記平板部22の外端部を折曲して形成した折曲片27を前記ソーラーパネル部12の短手方向の垂下片19に押し当てて、折曲片20と各パネル支持具11、11の長手方向とが垂直となるようにして、前記ソーラーパネル部12の取付孔21、21とパネル支持具11、11の取付孔24、24とを合致させて図示しないねじで固定することによりパネル支持具11、11を簡単に且つ堅固に前記ソーラーパネル部12に取付けることができる。
Therefore, in a state where the
即ち、各パネル支持具11、11の折曲片20を一方の挟持片25と他方の挟持片26とで挟持させた状態で、前記ソーラーパネル部12の取付孔21、21とパネル支持具11、11の取付孔24、24とを合致させてねじで前記ソーラーパネル部12と各パネル支持具11、11とを固定するようにしたから、より堅固に固定できるものである。しかも、各パネル支持具11、11の折曲片27をソーラーパネル部12の裏面側の短手方向の二辺の垂下片19に押し当てた状態にしてソーラーパネル部12と各パネル支持具11、11とを固定するようにしたから、両者が容易に位置決めでき、この位置決めされた状態で固定することができる。
That is, the
なお、本実施形態では一対の挟持片25、25に取付孔24を形成したが、これに限らず、他の一対の挟持片26、26に取付孔を形成してねじで固定してもよく、更には挟持片25、25及び26、26に取付孔を形成してパネル支持具11、11を前記ソーラーパネル部12に固定してもよい。
In this embodiment, the
また、パネル支持具11、11の平板部22の前記折曲片27と対向する側には、前記折曲片27と反対方向に折曲した円弧形の弓形部28を形成し、更に弓形部28の折曲基端部の中間位置にはコ字形状の切り込みを入れてこの弓形部28とは直交するように折り返した後、この弓形部28の平面部と所定間隔を存した平行な挟持片29を形成して差込み部30を形成する。
Further, an arcuate
更には、パネル支持具11、11の弓形部28には、それぞれ前部に支点軸31(ねじで構成)が挿通する挿通孔32及び後部に調整ねじ34が挿通する円弧状の調整孔33が形成される。この調整孔33の縁周辺には前記ソーラーパネル部12の受光面12Aの仰角(水平面と受光面との角度)を表示する角度指示ラベル35が貼付されている(図6参照)。前記円弧状の調整孔33は挿通孔32を中心として円弧状に形成され、その半径は前記パネル脚固定具10、10の前上部の支点軸固定用ねじ孔17、17とねじ孔18、18との間隔と同寸法である。
Furthermore, the
そして、前記パネル脚固定具10、10を室外機体に固定し、一方パネル支持具11、11を前記ソーラーパネル部12に固定した状態で、前記パネル脚固定具10、10にパネル支持具11、11を固定することにより室外機体にソーラーパネル部12を固定することができる。即ち、前記パネル脚固定具10、10の上部をパネル支持具11、11の差込み部30に差し込んだ状態にして、前記パネル脚固定具10、10の前上部の支点軸固定用ねじ孔17、17とパネル支持具11、11の弓形部28の挿通孔32と合致させて支点軸31で固定すると共に前記パネル脚固定具10、10のねじ孔18、18とパネル支持具11、11の弓形部28の調整孔33とを合致させて調整ねじ34で固定することにより前記パネル脚固定具10、10にパネル支持具11、11を固定することができる。
And the
このように、パネル脚固定具10、10が室外機1の両側板13、13に固定された後、パネル脚固定具10、10の上部をソーラーパネル部12に固定したパネル支持具11、11の差込み部30に差し込んだ状態で、パネル脚固定具10、10とパネル支持具11、11とを固定するので、パネル脚固定具10、10が室外機1に堅固に固定される。
As described above, after the
また、以上のようにパネル脚固定具10、10、パネル支持具11、11及びソーラーパネル部12が固定されると、本出願人の実験によれば、風速50メートルの風を室外機1に当てても、パネル支持具11、11やパネル脚固定具10、10が折れ曲がることなく、破損することもなかった。
In addition, when the
このように固定する場合、ソーラーパネル部12及びパネル支持具11、11を受光面12Aが室外機1の正面側斜め上方に向けられ、水平に対して15度〜40度の範囲で変更調整できるものである。
When fixing in this way, the
従って、空気調和装置1のパネル装置2は、正面を太陽光の入射する方角(北向きを除く方角)に向けて設置する。次に、角度指示ラベル35の表示に従ってパネル支持具11、11を調整ねじ34及び支点軸31を緩めると支点軸31を中心として回動させることができ、受光面12Aの傾斜角度(15度〜40度の範囲)を調整する。この調整後、調整ねじ34及び支点軸31で締め付けることにより、受光面12Aにより多くの太陽光を取り入れることができる。
Therefore, the panel apparatus 2 of the
40はソーラーパネル2Aで発電された直流の電圧を昇圧するDC−DCコンバータや比較回路などを含むパワーコントローラ41などが搭載されたプリント基板を内蔵した電装箱で、直方体形状を呈した左右の両側面には複数の空気流通孔42が開設されている。
40 is an electrical box with a built-in printed circuit board on which a DC-DC converter that boosts the DC voltage generated by the
そして、この電装箱40は室外機体の裏面の取付板5上に、この電装箱40の取付側の面が取付板5の上部周縁に突設した突部5Aにより取付板5の平面部5Bと少し間隔Sを存した状態で上部及び下部の取付片39(下部の取付片は図示せず)に開設した取付孔を介してねじ43により固定される。
The
この場合、前記電装箱40の一部はその上部において取付板5の突部5Aと接して、また電装箱40の下端に形成した間隔子44により、前述したように、電装箱40の取付側の面が取付板5の平面部5Bと少し間隔Sを存した状態で室外機体の取付板5に固定される。これにより、取付板5(室外機体)から電装箱40への熱伝導が極力減少される。
In this case, as described above, a part of the
なお、前記突部5Aは平面視コ字形状に形成されているが、この形状に限らず、前記電装箱40と取付板5との接触面積が小さければ、熱伝導が極力減少するものであるから、種々の実施形態が想定される。例えば、突部を点在させるようにして、接触面積を小さくしてもよい。
The
また、電装箱40の一部が吸込用パネル7の吸込口6上に跨るように配設して固定する。このため、駆動モータにより送風機4が運転すると吸込用パネル7の吸込口6を介して室外機体内に空気が導入されて凝縮機3を冷却して熱交換された空気が室外機体の前面の吹出口8より前方へ排気される際に、電装箱40の外方の側面の空気流通孔42から該電装箱40内に空気が流入した後、内方の側面の空気流通孔42を介して、前述したように、吸込用パネル7の吸込口6を介して室外機体内へ導入されることによりDC−DCコンバータを含むパワーコントローラ41やプリント基板が冷却されるばかりか、吸込用パネル7の吸込口6へと空気が導入される際に電装箱40自体も冷却されることとなる。
Further, a part of the
従って、発熱するDC−DCコンバータを含むパワーコントローラ41を初めとして、それが搭載されるプリント基板や電装箱40も冷却されることとなる。
Accordingly, the printed circuit board and the
次に、図7の本空気調和装置の制御ブロック図に基づいて、説明する。50は空気調和装置の室内機で、種々の制御に係る電子部品が搭載されたプリント基板51を内蔵する。そして、このプリント基板51と家屋の壁面の外側に配設される換気装置である吸排気装置52とはリレーのスイッチ53を介在するDC12ボルトの電線54や電線55などにより接続されている。なお、この吸排気装置52は、外気を導入して室内に供給可能であり、また逆に室内の汚れた空気を室外に排気可能である。
Next, it demonstrates based on the control block diagram of this air conditioning apparatus of FIG.
そして、ソーラーパネル2Aからの電圧がDC12ボルト以上になると、電線63を介して室内機50のプリント基板51に電力を供給して電線55を介して吸排気装置52を運転可能とする。一方、DC12ボルト未満の場合には、単相100ボルトの商用電源を通してプリント基板51でDC12ボルトが作られる。そして、スイッチ53が閉じることにより、DC12ボルトの電力が供給され、吸排気装置52を運転可能とする。
When the voltage from the solar panel 2 </ b> A becomes
また、室内機50のプリント基板51は室外機1に内蔵されるプリント基板56に搭載される整流平滑回路57にリレーのスイッチ58を介在する単相100ボルトの電線59及び信号線60、60などにより接続されている。61はインバータ回路で、直流を交流に変換して圧縮機62を駆動するための電源回路である。
Further, the printed
そして、ソーラーパネル2Aからの電圧をパワーコントローラ41に含まれるDC−DCコンバータが昇圧して、比較回路によりDC300ボルト以上になった場合には、電線64を介して室外機1のプリント基板56に電力を供給してインバータ回路61により直流を交流に変換して消費電力が大きい圧縮機62を運転可能とする
一方、DC300ボルト未満の場合には、単相100ボルトの商用電源を整流平滑回路57により平滑整流し昇圧しDC280ボルトに変換する。そして、スイッチ58が閉じることにより、インバータ回路61へDC280ボルトの電力が供給され、インバータ回路61により直流から交流に変換して圧縮機62を運転可能とする。
When the DC-DC converter included in the
なお、ソーラーパネル2Aで発電される電力を室外機1においては、圧縮機62の運転に利用するようにしたが、同じく室外機1内に配設される送風機4の駆動モータの運転に利用してもよいし、室内機50においては吸排気装置52の駆動源に限らず、室内機50における全て電力を利用するものに利用してもよい。
The electric power generated by the
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。 Although the embodiments of the present invention have been described above, various alternatives, modifications, and variations can be made by those skilled in the art based on the above description, and the various alternatives and modifications described above are within the scope of the present invention. Or a modification is included.
1 室外機
2 ソーラーパネル装置
2A ソーラーパネル
3 凝縮機
4 凝縮機冷却用送風機
5 取付板
5A 突部
6 吸込口
7 吸込用パネル
8 吹出口
40 電装箱
41 パワーコントローラ
42 空気流通孔
43 ねじ
44 間隔子
50 室内機
62 圧縮機
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