JP2007155264A - Air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸い込み口から吹き出し口に至る空気流路に電気ヒーターを装備された空気調節装置に関するものである。 The present invention relates to an air conditioner equipped with an electric heater in an air flow path from a suction port to a blowout port.
一般に、電気ヒーターを装備された空気調節装置には、目詰まりなどによって通過する風量が減った際に熱が奪われないことによる電気ヒーターの過熱を防止するため、過熱保護装置が設置されている。過熱保護装置は、電気ヒーターの異常加熱を検出して電気ヒーターを電気的に遮断するよう制御するものであり、異常加熱から発火に至らないようにして空気調節装置の安全性を確保している。 In general, an air conditioner equipped with an electric heater is equipped with an overheat protection device to prevent overheating of the electric heater due to heat not being taken away when the amount of air passing due to clogging is reduced. . The overheat protection device detects abnormal heating of the electric heater and controls the electric heater to be electrically cut off, ensuring the safety of the air conditioner so as not to cause ignition from abnormal heating. .
図6に従来の空気調節装置における過熱保護装置の配置例を示す。図6に示すように、室内ファンケース101の上流側に電気ヒーター102が配置され、この電気ヒーター102の近傍かつ上方に過熱保護装置103、104が配置されている。なお、図6における過熱保護装置103、104は、二重安全装置としての復帰型保護装置103および非復帰型保護装置(温度ヒューズ)104である。
FIG. 6 shows an arrangement example of the overheat protection device in the conventional air conditioner. As shown in FIG. 6, an
このように、過熱保護装置は、電気ヒーターの異常加熱を検出するように、電気ヒーターの近傍に配置されている。例えば、特許文献1では、吸い込み通路と吐出通路とを仕切る仕切り板に電気ヒーターが取り付けられ、仕切り板ごと電気ヒーターを引き出すことにより、過熱保護装置(温度ヒューズ)も点検交換するようになっている。すなわち、電気ヒーターの近傍に過熱保護装置が取り付けられている。また、特許文献2でも、電気ヒーターの近傍かつ上方に過熱保護装置が取り付けられている。
ところが、吸い込みフィルターの左半分又は右半分だけが目詰まりするなど、吸い込み口および吹き出し口の一方又は両方が局所的に閉塞され、空気流路が不均一に閉塞されることがある。この場合、電気ヒーターに部分的な異常加熱が生じることになり、さらに、異常加熱を生じる部位の予測も困難である。そのため、特に、電気ヒーターが空気調節装置の幅方向に長い場合には、過熱保護装置の取付位置や設定温度を的確に定めることができず、少数の過熱保護装置による電気ヒーターの異常加熱の検出が難しくなる。 However, there are cases where one or both of the suction port and the blowout port are locally blocked such that only the left half or the right half of the suction filter is clogged, and the air flow path is blocked unevenly. In this case, partial abnormal heating occurs in the electric heater, and further, it is difficult to predict a site where abnormal heating occurs. Therefore, especially when the electric heater is long in the width direction of the air conditioner, the installation position and set temperature of the overheat protection device cannot be accurately determined, and detection of abnormal heating of the electric heater by a small number of overheat protection devices Becomes difficult.
本発明は、空気流路が不均一に閉塞された場合にも電気ヒーターの過熱を防止することができる空気調節装置の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide an air conditioner capable of preventing overheating of an electric heater even when an air flow path is unevenly blocked.
上記課題に鑑み、本発明に係る空気調節装置は、吸い込み口から吹き出し口に至る空気流路に、室内ファンと、室内ファンよりも上流側に配置される電気ヒーターとを備えたものであり、空気流路に電気ヒーターの過熱を防止する過熱保護装置を設け、この過熱保護装置の感知部を空気流路を通る空気が室内ファンによって撹拌された位置に設けたものである。 In view of the above problems, an air conditioner according to the present invention includes an indoor fan and an electric heater disposed on the upstream side of the indoor fan in the air flow path from the suction port to the blowout port, An overheat protection device for preventing overheating of the electric heater is provided in the air flow path, and a sensing portion of the overheat protection device is provided at a position where the air passing through the air flow path is stirred by the indoor fan.
この構成によれば、過熱保護装置の感知部が、異常加熱する電気ヒーターで加熱された空気の温度を室内ファンによって撹拌された後に感知するので、電気ヒーターに部分的な異常加熱を生じたとしても、異常加熱を生じる位置に関わらず、その異常加熱を検出することができる。これにより、空気流路が不均一に閉塞されたときにも、過熱保護装置で電気ヒーターの部分的な異常加熱を確実に検出して制御し、電気ヒーターの過熱を防止することができる。 According to this configuration, since the sensing unit of the overheat protection device senses the temperature of the air heated by the abnormally heated electric heater after being stirred by the indoor fan, it is assumed that partial abnormal heating has occurred in the electric heater. However, the abnormal heating can be detected regardless of the position where the abnormal heating occurs. As a result, even when the air flow path is unevenly blocked, the overheat protection device can reliably detect and control partial abnormal heating of the electric heater to prevent overheating of the electric heater.
空気流路に、室内ファンを収容する室内ファンケースを設けた構成を採用する場合、過熱保護装置の感知部を室内ファンケースの内側に露出させて設けるのがよい。これにより、室内ファンケース内で撹拌して直ぐの空気の温度を感知することができるので、電気ヒーターの部分的な異常加熱による温度の上昇をより感知しやすくすることができる。 In the case of adopting a configuration in which an indoor fan case for accommodating an indoor fan is provided in the air flow path, it is preferable to expose the sensing unit of the overheat protection device inside the indoor fan case. Thereby, since the temperature of the air immediately after stirring in the indoor fan case can be sensed, it is possible to more easily sense the temperature rise due to partial abnormal heating of the electric heater.
過熱保護装置を室内ファンケースに形成された取付穴に外面側から取り付け、その感知部を取付穴から室内ファンケースの内側に露出させる。そうすれば、室内ファンケース内の空気の流れを阻害することなく、過熱保護装置の感知部で室内ファンケース内の空気の温度を感知することができる。 The overheat protection device is attached to the mounting hole formed in the indoor fan case from the outer surface side, and the sensing part is exposed from the mounting hole to the inside of the indoor fan case. If it does so, the temperature of the air in an indoor fan case can be sensed by the sensing part of an overheat protection device, without inhibiting the flow of the air in an indoor fan case.
過熱保護装置は、温度ヒューズなどの非復帰型過熱保護装置であってもよいが、復帰型過熱保護装置を採用するのがより好ましい。これにより、電気ヒーターに異常加熱を生じたときにも、吸い込みフィルターを清掃するなどして空気流路の閉塞を解除するだけでよく、過熱保護装置の交換を不要にすることができる。復帰型過熱保護装置としては、バイメタルサーモスタットを例示することができる。また、温度上昇及び温度下降によってオフ及びオンになる自動復帰型と、温度上昇によってオフになった後に温度下降してからリセットボタンを押して手動でオンにするマニュアルリセット型とのいずれも採用可能である。 The overheat protection device may be a non-reset type overheat protection device such as a thermal fuse, but it is more preferable to employ a reset type overheat protection device. Thus, even when abnormal heating occurs in the electric heater, it is only necessary to release the blockage of the air flow path by cleaning the suction filter or the like, and the replacement of the overheat protection device can be made unnecessary. A bimetal thermostat can be illustrated as a reset type overheat protection device. Also, it is possible to adopt either the automatic return type that turns off and on when the temperature rises and falls, and the manual reset type that turns on manually by pressing the reset button after the temperature drops after turning off due to the temperature rise. is there.
電気ヒーターに感知部を対向させて第2の復帰型過熱保護装置を設ければ、モーターの故障や外的強制力などによって室内ファンが動かなくなったときにも、電気ヒーターの異常加熱を検出することができる。 If a second reset type overheat protection device is installed with the sensing unit facing the electric heater, abnormal heating of the electric heater is detected even if the indoor fan stops due to a motor failure or external forcing. be able to.
つまり、室内ファンが動かない場合、電気ヒーターが異常加熱しても、加熱された空気が室内ファンケース内に流れ込まなくなるので、感知部を室内ファンケースの内側に露出させた上記の過熱保護装置では、電気ヒーターの異常加熱を検出することができない。これに対して、第2の復帰型過熱保護装置の感知部を電気ヒーターに対向させておくことにより、電気ヒーターの異常加熱を検出することができる。なお、第2の復帰型過熱保護装置は、電気ヒーターに異常加熱を生じたときにも、空気流路の閉塞を解除するだけでよく、その交換が不要である。 That is, when the indoor fan does not move, even if the electric heater is abnormally heated, the heated air does not flow into the indoor fan case. Therefore, in the above overheat protection device with the sensing unit exposed inside the indoor fan case, Unable to detect abnormal heating of electric heater. On the other hand, the abnormal heating of the electric heater can be detected by making the sensing part of the second resettable overheat protection device face the electric heater. Note that the second reset-type overheat protection device need only release the blockage of the air flow path and does not need to be replaced when abnormal heating occurs in the electric heater.
また、本発明に係る空気調節装置は、電気ヒーターのみで空気を加熱する温風暖房機であってもよいが、電気ヒーターに加えて冷暖房用の冷凍サイクルを備えた空気調和機とすることもできる。 In addition, the air conditioner according to the present invention may be a hot air heater that heats air only by an electric heater, but may be an air conditioner that includes a refrigerating cycle for air conditioning in addition to an electric heater. it can.
本発明によると、室内ファンケース内で撹拌された空気の温度を感知して電気ヒーターの異常加熱を検出するので、空気流路が不均一に閉塞されて電気ヒーターに部分的な異常加熱を生じたとしても、その異常加熱を検出及び制御して電気ヒーターの過熱を防止することができる。 According to the present invention, since the temperature of the air stirred in the indoor fan case is sensed to detect abnormal heating of the electric heater, the air flow path is non-uniformly closed, resulting in partial abnormal heating of the electric heater. Even so, overheating of the electric heater can be prevented by detecting and controlling the abnormal heating.
以下、本発明に係る空気調和機(空気調節機)を実施するための最良の形態について、図面を用いて説明する。図1は本発明に係る空気調和機の内部側面図、図2は本発明に係る空気調和機の内部平面図、図3はヒーター取付板、電気ヒーターおよび過熱保護装置の分解斜視図、図4はヒーター取付板、電気ヒーターおよび過熱保護装置の正面図である。 Hereinafter, the best mode for carrying out an air conditioner (air conditioner) according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is an internal side view of an air conditioner according to the present invention, FIG. 2 is an internal plan view of the air conditioner according to the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view of a heater mounting plate, an electric heater, and an overheat protection device, FIG. FIG. 3 is a front view of a heater mounting plate, an electric heater, and an overheat protection device.
この空気調和機は、暖房用の電気ヒーター1と冷暖房用の冷凍サイクルとを備えた一体型空気調和機であり、筺体2に内装された底板3に立設された仕切板4によって筺体2の内部空間が室内側室5および室外側室6に区分され、室内側室5に、室内ファン(遠心型ファン)7、室内ファンケース8、電気ヒーター1、復帰型過熱保護装置9、非復帰型過熱保護装置(温度ヒューズ)10及び室内側熱交換器11が収納され、室外側室6に、室外ファン(プロペラファン)12、室外ファンケース13及び室外側熱交換器14が収納されている。
This air conditioner is an integrated air conditioner having an electric heater 1 for heating and a refrigeration cycle for cooling and heating, and the
室内側室5の前端(図1における左端)には、前面カバー15が取り付けられ、この前面カバー15の下部に、吸い込み口としての吸い込みグリル16が形成され、前面カバー15の上部に、吹き出し口17が形成されている。室内側室5の後端には、室内ファン7を収容する室内ファンケース8が配置され、この室内ファンケース8を経由して吸い込みグリル16から吹き出し口17に至る空気流路が構成されている。
A
室内ファン7は、室内ファンケース8の後面部に支持された室内ファン駆動用モーター18によって回転駆動される。室内ファン駆動用モーター18は、室外側室6側に配置され、その駆動軸が室内ファンケース8の後面部を貫通して室内ファン7に接続されている。
The
室内ファンケース8は、前面側が開口されたファンケース本体19の後面部を仕切り板3で保持すると共に、電気ヒーター1を取り付けられるヒーター取付板20でファンケース本体19の前面側の開口を覆った構造とされる。ヒーター取付板20の室内ファン7に対向する部位には円形の吸気口21形成され、室内ファン7が回転することにより、吸気口21から吸い込んだ空気を室内ファンケース8の上方の吐出口22から吐き出すようになっている。
The
室内ファンケース8と吸い込みグリル16との間には、室内ファンケース8の前側に間隙23を空けて室内側熱交換器11が配置され、その下方に、室内側熱交換器11から滴下した凝縮水を受けるためのドレインパン24が配置されている。
Between the
ヒーター取付板20は、その上端に階段状の掛け部20aが形成され、下端にフック状の掛け部20bが形成されている。掛け部20aを室内側熱交換器11の上端11aに載置し、掛け部20bをドレインパン24に係止することにより、ヒーター取付板20がファンケース本体19の前面側の開口を覆うように装着される。掛け部20aは、吸い込みグリル16から室内ファンケース8の吸気口21に至る吸い込み通路25と、室内ファンケース8の吐出口22から吹き出し口17に至る吹き出し通路26とを上下に仕切っている。
The
電気ヒーター1は、ヒーター配線27によって通電される複数本のヒーター素子1aを水平かつ上下に並列に配置したものを幅方向両側の支持片28、29で支持した構成とされ、そのヒーター素子1aがヒーター取付板20の幅よりも短い長さに設定されている。電気ヒーター1の上部とヒーター取付板20の掛け部20aとの間に上下に間隔を空けるようにして、支持片28、29をヒーター取付板20の前面にビス留めすることにより、電気ヒーター1が室内ファンケース8よりも上流側に配置される。
The electric heater 1 has a configuration in which a plurality of heater elements 1a energized by the
復帰型過熱保護装置9は、ヒーター配線27に直列に介装されて電気ヒーター1の過熱を防止するためのものであり、その感知部9aで室内ファンケース8の内部の温度を感知して電気ヒーター1の異常加熱を検出したとき、電気ヒーター1を電気的に切断し、室内ファンケース8の内部の温度が下がったとき、再び電気ヒーター1を電気的に接続する自動復帰型バイメタルサーモスタットである。
The reset-type
この復帰型過熱保護装置9は、電気ヒーター1の上方の空間に配置され、ヒーター取付板20の前面にビス留めされると共に、その感知部9aをヒーター取付板20に形成された取付穴から室内ファンケース8の内側に露出させている。これにより、空気流路を通る空気が室内ファン7によって攪拌された位置に、復帰型過熱保護装置9の感知部9aが設けられることになる。なお、復帰型過熱保護装置9は、異常加熱を検出して電気ヒーター1を電気的に切断した後、室内ファンケース8の内部の温度が下がったときに、リセットボタンを押して手動で電気ヒーター1を電気的に接続するマニュアルリセット型であってもよい。
The reset type
非復帰型過熱保護装置10は、電気ヒーター1の過熱を防止するためのものであり、電気ヒーター1の異常加熱を検出したとき、電気ヒーターを電気的に遮断し、異常加熱から発火に至らないようにして空気調和機の最終的な安全性を確保するものである。この非復帰型過熱保護装置10は、その感知部10aを電気ヒーター1に対向させるように電気ヒーター1の上方の空間に配置され、断面L形の取付金具30を介してヒーター取付板20の前面に取り付けられている。
The non-returnable
室外側室6には、前方から室外ファンケース13及び室外側熱交換器14が配置され、室外ファンケース13に室外ファン12が収容されている。室外ファン12は、室外ファンケース13に支持された室外ファン駆動用モーター31によって回転駆動される。なお、図2において、32は電装ボックス、33は圧縮機である。
An
次に、空気調和機をヒーター暖房するときの様子を説明する。まず、電気ヒーター1に通電して加熱すると共に、室内ファン駆動用モーター18を駆動制御して室内ファン7を回転させる。吸い込みグリル16から吸い込まれた室内の空気は、吸い込み通路25を通って吸気口21に至り、吸気口21から室内ファンケース8に入る際、加熱された電気ヒーター1を通過して温められ、その後、室内ファンケース8の内部で撹拌されつつ吐出口22から吐き出され、吹き出し通路26を通って吹き出し口17から室内に吹き出されて室内を暖める。
Next, a state when the air conditioner is heated by a heater will be described. First, the electric heater 1 is energized and heated, and the indoor
ここで、吸い込みグリル16の左半分(図2の範囲A)が閉塞されたときの様子を説明する。吸い込みグリル16の左半分が閉塞されることにより、電気ヒーター1を通過する空気のうち、範囲Aと重なる部分を流れる空気の量が極端に少なくなる。これにより、電気ヒーター1が部分的に異常加熱を生じて、吸気口21から室内ファンケース8に入る空気の一部が過熱される。
Here, a state when the left half (range A in FIG. 2) of the
室内ファン7によって室内ファンケース8の内部の空気が撹拌され、室内ファンケース8の内部に露出する復帰型過熱保護装置9の感知部9aが空気の過熱を感知して、復帰型過熱保護装置9が電気ヒーター1の異常加熱を検出する。これにより、電気ヒーター1が電気的に切断され、室内ファンケース8の内部の温度が下がったとき、再び電気ヒーター1が電気的に接続される。
The air inside the
万が一、電気ヒーター1の異常加熱が復帰型過熱保護装置9によって検出されない事態を生じたとしても、電気ヒーター1に対向する非復帰型過熱保護装置10によって空気調和機の最終的な安全性が確保される。
Even if the abnormal heating of the electric heater 1 is not detected by the return type
上記構成によれば、一部を過熱された空気を室内ファンケース8の内部で攪拌しながら、その空気の過熱を復帰型過熱保護装置9の感知部9aで感知するので、電気ヒーター1が部分的に異常加熱された場合であっても、その異常加熱を検出し、電気ヒーター1の過熱を防止することができる。これにより、空気流路の多数の閉塞パターンのうちのいずれを生じたとしても、電気ヒーター1の異常加熱を遅滞なく検出することができる。
According to the above configuration, the air heater 1 is partially agitated inside the
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、適宜変更を加えることができる。例えば、図5に示すように、電気ヒーター1に感知部34aを対向させて第2の復帰型過熱保護装置34を設け、この第2の復帰型過熱保護装置34により、室内ファン7が回転しないときの電気ヒーター1の異常加熱を検出するようにしてもよい。
In addition, this invention is not limited to said embodiment, A change can be suitably added within the scope of the present invention. For example, as shown in FIG. 5, a second return-type
つまり、室内ファン駆動用モーター18の故障や外的強制力により室内ファン7が回転しないとき、室内ファンケース8に空気が流れ込まなくなる。この場合、感知部9aを室内ファンケース8の内部に露出させた復帰型過熱保護装置9では、電気ヒーター1の異常加熱を検出することができないが、第2の復帰型過熱保護装置34によって電気ヒーター1の異常加熱を検出することができる。
That is, air does not flow into the
第2の復帰型過熱保護装置34を設けることにより、最終的な安全性を確保するための非復帰型過熱保護装置10を作動させずにすみ、サービス時における非復帰型過熱保護装置10の交換を不要にすることができる。
By providing the second return-type
また、本発明に係る空気調節器は、冷暖房用の冷凍サイクルを備えた空気調和機に限らず、電気ヒーターのみで空気を加熱する温風暖房機であってもよい。さらに、室内ファンケースを設けることなく、空気流路に直に室内ファンを装備した構成も採用可能である。この構成を採用する場合には、室内ファンによって空気が撹拌された位置に復帰型過熱保護装置9を設ければよい。
The air conditioner according to the present invention is not limited to an air conditioner having a refrigeration cycle for air conditioning, and may be a hot air heater that heats air only by an electric heater. Furthermore, it is also possible to employ a configuration in which an indoor fan is directly provided in the air flow path without providing an indoor fan case. In the case of adopting this configuration, the return type
1 電気ヒーター
7 室内ファン
8 室内ファンケース
9 復帰型過熱保護装置
9a 感知部
10 非復帰型過熱保護装置
10a 感知部
16 吸い込みグリル
17 吹き出し口
20 ヒーター取付板
34 第2の復帰型過熱保護装置
34a 感知部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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