JP2009019789A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】ノイズ対策用のシールド板やアース線を廃止し、また、これらの取り付けを省略してコストダウンを図ると共に、電装部と端子盤とを接続する配線部材の取り付けを簡略化し、また、ファンモータからのノイズを低減させた配線部材の配線構造を提供する。
【解決手段】本体1 前面に吸込口と、その上下に一対の吹出口83 ,84とを備え、本体1 内に、冷媒管を有する熱交換器85と、上下一対のクロスフローファンと、配線部材を接続する端子盤91と、クロスフローファンを駆動する一対のファンモータ94, 95と、電装部96とを備え、本体内の一側部に、端子盤91が配置され、他側部に、一対のファンモータ94, 95と電装部96とが配置されてなる空気調和機において、電装部96と端子盤91との間に配線される配線部材3 を熱交換器85の前面中央付近で左右方向に配置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和機、特に上下にファンモータを備えた床置型の室内機に係わり、より詳細には、室内機に内蔵されているモータから発生するノイズの影響を低減させた配線構造に関する。

従来、セパレート型の空気調和機に使用され、上下にファンモータを備えた床置型の室内機は、図９（Ａ）の斜視図に示す構造であった。

この床置型の室内機７０は、図９（Ａ）で示すように、前後寸法が狭い薄型状に形成された本体の前面中央に、室内空気を吸入する吸込グリル７２を設け、本体上部に上部吹出口８３を、本体下部に下部吹出口８４を夫々設けている。本体両側には、パネル７３とパネル７４が吸込グリル７２を挟持するように設けられ、本体背面には、前面が開放された矩形状の背面パネル７５が設けられている。また、上部吹出口８３と吸込グリル７２との間には、運転状態を表示する複数のＬＥＤからなる表示部７８が設けられている。

この室内機７０は、図９（Ｂ）の分解斜視図で示すように、前面側から、多数の横桟から形成された平板状の吸込グリル７２と、背面パネル７５の前面両側に装着される縦長状に形成された左右一対のパネル７３及びパネル７４を設け、吸込グリル７２の裏面に、枠体と同枠体内に張設された不織布とからなり、吸込グリル７２から吸引された室内空気に含有される塵埃を除去するフィルタ８０を着脱自在に設けている。

背面パネル７５の前面側には、平行して並べられた多数のフィンと、同フィンに直交するように配設された蛇行状の伝熱管とからなり、吸込グリル７２から吸込まれた空気と熱交換を行う熱交換器８５が設けられており、また、その前面側には、複数の桟から形成され、フィルタ８０を摺動自在に支持する前面パネル７９が設けられている。また、背面パネル７５には、メンテナンスの際、開閉を行えるブランケット８１が設けられている。

なお、背面パネル７５と熱交換器８５や、図示しないファンモータやファン、電装部などの主要な部品が組み込まれ、かつ、吸込グリル７２とパネル７３及びパネル７４、フィルタ８０を除いた部分を本体７１と呼称する。

図７はこの本体７１を詳細に説明する構造図であり、図７（Ａ）は正面図、図７（Ｂ）は側断面図である。

図７（Ａ）に示すように、本体７１の上下には、上部吹出口８３と下部吹出口８４とが設けられており、左上部には上部吹出口８３と対応するクロスフローファン（図示せず）を回転させるファンモータ９４が、また、左下部には下部吹出口８４と対応するクロスフローファン（図示せず）を回転させるファンモータ９５とがそれぞれ配置されている。

そして中央には熱交換器８５が、また、右上には図示しない室外機からの電源線や通信線などの配線を中継接続する端子盤９１が、それぞれ配置されている。

また、ファンモータ９４とファンモータ９５との間には、室内機７０を制御する制御ユニット（図示せず）を内蔵した電装部９６が配置されており、この電装部９６からファンモータ９４とファンモータ９５へ制御線が配線されている。

一方、電装部９６と端子盤９１との間には、商用電源線や室外機との通信用の通信線などの配線部材３が配線されている。この配線部材３は電装部９６から上部のファンモータ９４の脇を通り、さらに、上部吹出口８３の上側背面を上部吹出口８３と平行に右方向に配線され、端子盤９１へ接続される構成になっている。

なお、このように、上下にファンを備えた室内機では、冷房や暖房モードに対応して上のファン、または、下のファン、あるいは両方同時に回転し、図７（Ｂ）の矢印で示す空気流の方向に送風するようになっている。

ところで、ここで使用されるファンモータ９４とファンモータ９５とはＤＣブラスレスモータであり、電装部９６内の制御ユニットからの指示に従ってモータ内の電流の相が切り換えられる。この時比較的高レベルの高調波が発生し、これが商用電源線などにノイズとして混入する。この対策を図８の要部説明図で説明する。

図８に示すように、ファンモータ９４の内部には、図示しない回転子を回転させる磁力を発生する巻線９４ｂと、この巻線９４ｂを駆動するドライバ９４ｄとが備えられている。そして、電装部９６内の制御ユニットから、巻線９４ｂの一端に電源が、ドライバ９４ｄの入力には制御信号が、ドライバ９４ｄのアース側には電源アースが、それぞれ接続されている。また、配線部材３とブラケット９４ｃとの間にはシールド板１０４が配置され、このシールド板１０４は電気的に電源アースへ接続されている。

ドライバ９４ｄが制御信号により駆動されると、これに対応して巻線９４ｂの電源がオン／オフされる。この時、高調波が発生し、この高調波は、巻線９４ｂとファンモータ９４の筐体を形成する金属製のブラケット９４ｃの間の容量性結合により、ブラケット９４ｃへノイズとして伝搬する。そしてこのノイズは、ブラケット９４ｃからさらに近辺、例えば、ファンモータ９４の脇に配置されている配線部材３へ伝搬しようとするが、配線部材３とブラケット９４ｃとの間に配置されたシールド板１０４の表面を流れる電流となって電源アースへ回収される。従って、配線部材３へ伝搬するノイズを低減させるようになっている。

このようなノイズを低減させる方法としては、配線部材３をファンモータから遠ざけることであるが、上下にファンモータを備えた床置型の室内機の構造上の制限により、このような方法を実現することが難しい。次にこの床置型の室内機の構造上の制限について、図５及び図６を用いて説明する。

図５に示す上下にファンモータを備えた床置型の室内機１００は、基本的な構造が図７と同じである。この室内機１００は、右側に、制御ユニット９７を備えた電装部９６を、また、その上下にファンモータ９４、９５をそれぞれ備えている。なお、それ以外は図７と同じ構造であるため、同じ部品については同じ番号を付与し、詳細な説明を省略する。

なお、制御ユニット９７と各ファンモータ９４、９５とは、配線９４ａと配線９５ａとで、それぞれ接続されている。

図６に示す上下にファンモータを備えた床置型の室内機１０１は、右側に、制御ユニット９７を備えた電装部９６を、また、左側の上下にファンモータ９４、９５をそれぞれ備えている。なお、それ以外は図７と同じ構造であるため、同じ部品については同じ番号を付与し、詳細な説明を省略する。

なお、制御ユニット９７と各ファンモータ９４、９５とは、配線９４ａと配線９５ａとで、それぞれ接続されている（例えば、特許文献１参照）。

図５と図６とを比較するとわかるように、このような上下にファンモータを備えた床置型の室内機は、電装部９６を上下のファンモータの間に配置するか、もしくは、上下のファンモータの左右の反対側に配置するしか方法がない。このような構造において、さらに端子盤９１の配置について考えてみる。

端子盤９１は室外機へ供給する商用電源線や室内機と室外機との通信線を中継する部品である。また、電装部９６へ供給する商用電源線や通信線からなる配線部材３の中継も行っている。さらに、端子盤９１の近辺には室外機と接続される冷媒管の配管接続部９２も配置されており、商用電源線と通信線と冷媒管とを１本の束にまとめ、効率よく室内機と室外機とを接続するようになっている。

従って、理想的な配置を考慮すれば、上下のファンモータ９４、９５と電装部９６とはできるだけ近くに配置し、さらに、電装部９６と端子盤９１とはできるだけ近くに配置し、また、端子盤９１と冷媒管の配管接続部９２とはできるだけ近くに配置した方がよい。

つまり、これらは室内機の左右のどちら側かに集中しなければならない。

しかしながら、図５の構造においては、右側に空きスペースがなく、端子盤９１と冷媒管の配管接続部９２とは左側に配置せざるを得ず、右側の電装部９６と左側の端子盤９１とを、上部吹出口８３を迂回して配線部材３を配線することになる。これは、図８で説明したようにファンモータ９４の脇を配線部材３が通ることになり、前述したようにシールド板の取付やアース線の配線が必要になり、コストアップや作業工数の増加になっていた。

この場合、配線部材３の配線において上部吹出口８３を迂回する構造でなく、室内機１００の裏側、つまり、空気通路を形成する仕切板の背面側に配線する構造が考えられるが、このような構造はメンテナンス時に不具合が生じる。つまり、すでに設置済みの室内機をメンテナンスする場合、室内機の前方から作業できないため、大がかりな作業になってしまう問題がある。さらに、このような配線構造にしてもファンモータ９４、９５からのノイズが配線部材３に混入する場合があった。

一方、図６の構造においては、電装部９６と端子盤９１とは近くに配置でき、また、端子盤９１と冷媒管の配管接続部９２とは近くに配置可能であるが、ファンモータ９４、９５と電装部９６とが左右に離れており、これらを接続する配線９４ａと配線９５ａとが長くなり、これらを上部吹出口８３と下部吹出口８４とを迂回させて取り付ける作業に手間がかかり、また、前述したファンモータ９４、９５からのノイズがこの配線９４ａと配線９５ａから放射されてしまうという問題があった。
実開昭６２−１７３６１８号公報（第２−６頁、図１、図４）

本発明は以上述べた問題点を解決し、ノイズ対策用のシールド板やアース線を廃止し、また、これらの取り付けを省略してコストダウンを図ると共に、電装部と端子盤とを接続する配線部材の取り付けを簡略化し、また、ファンモータからのノイズを低減させた配線部材の配線構造を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するため、本体前面に吸込口と、その上下に一対の吹出口とを備え、本体内に、冷媒管を有する熱交換器と、上下のクロスフローファンと、配線部材を接続する端子盤と、前記クロスフローファンを駆動するファンモータと、電装部とを備え、前記本体内の一側部に、前記端子盤が配置され、他側部に、前記ファンモータと前記電装部とが配置されてなる空気調和機において、
前記電装部と前記端子盤との間に配線される前記配線部材が、前記熱交換器の中央付近で左右方向に配置されてなる構造にする。

また、前記配線部材を内部に格納し、係止部を備えた配線保持部は、前記係止部を用いて前記熱交換器の冷媒管に係止されてなる構造にする。

さらに、前記熱交換器は大地にアースされる構造にする。

以上の手段を用いることにより、本発明による空気調和機によれば、
請求項１に係わる発明は、電装部と端子盤との間に配線される配線部材が、熱交換器の前面中央付近で左右方向に配置されるため、配線部材をノイズの発生源であるファンモータから遠ざけてノイズの混入を低減できる。

また、熱交換器の前面側に配線部材を配置する場合は、組み立ての作業性やメンテナンス性が向上する。一方、熱交換器の背面側に配線部材を配置する場合は、配線部材が空気通路内に位置するため、熱交換器の前面側に配置する場合に比較して、空気調和機本体の前後方向の厚みを薄くできる。

請求項２に係わる発明は、配線保持部に備えられた係止部を用いて熱交換器の冷媒管に係止するので、組み立てやメンテナンスが用意である。

請求項３に係わる発明は、熱交換器が大地にアースされる構造であるため、配線保持部内の配線部材に流れる電気信号の電位を安定させ、また、配線部材へ伝搬しようとするノイズを大地にアースすることにより、配線保持部へのノイズ伝搬を低減できる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

図１は空気調和機の室内機の本体１を説明する構造図であり、図１（Ａ）は正面図、図１（Ｂ）は側断面図である。なお、全体の外観や吸込グリル、フィルタなどについては、図９で説明した構造と同じであるため、説明と図示を省略する。

図１（Ａ）及びに図１（Ｂ）示すように、本体１の上下には、上部吹出口８３と下部吹出口８４とが設けられており、左上部には上部吹出口８３と対応するクロスフローファン（図示せず）を回転させるファンモータ９４が、また、左下部には下部吹出口８４と対応するクロスフローファン（図示せず）を回転させるファンモータ９５とがそれぞれ配置されている。

そして中央には熱交換器８５が、また、右上には図示しない室外機からの電源線や通信線などの配線を中継接続する端子盤９１が、さらに、右下には、室外機と接続される冷媒管の配管接続部９２がそれぞれ配置されている。なお、図示しないが、熱交換器８５は空気調和機全体の機器アース、所謂大地アースに接続されており、空気調和機の安全性を向上させるようになっている。

また、ファンモータ９４とファンモータ９５との間には、室内機を制御する制御ユニット（図示せず）を内蔵した電装部９６が配置されており、この電装部９６からファンモータ９４とファンモータ９５へ制御線が配線されている。

一方、電装部９６と端子盤９１との間には、商用電源線や室外機との通信用の配線部材３が配線されている。この配線部材３は電装部９６から熱交換器８５の上下中央付近を横切って右方向に配線され、端子盤９１へ接続される構成になっている。また、この配線部材３の熱交換器８５と対応する部分は、左右に細長くて内部が中空であり、断面が三角形の保持部２で覆われており、熱交換器８５の吸込み側表面に配線部材３を保持して固定する構造になっている。

このように、電装部９６と端子盤９１との間の配線部材３を熱交換器８５の上下中央付近を横切って左右方向に配線する構造にすることにより、ファンモータ９４とファンモータ９５の脇を通らずに、これらから最も遠いエリアに配線部材３を配置でき、また、大地アースに接続されて電位的に安定している熱交換器８５の表面に配線部材３を配置できるため、前述したようなファンモータ９４とファンモータ９５とから発生するノイズの配線部材３への混入を最小限に低減させることができる。なお、この実施例では、配線部材３を熱交換器８５の前面側に配置しているが、これに限るものでなく、熱交換器８５の背面側に配置してもよい。

このような構造において、熱交換器の前面側に配線部材を配置する場合は、組み立ての作業性やメンテナンス性が向上する。一方、熱交換器の背面側に配線部材を配置する場合は、配線部材が空気通路内に位置するため、熱交換器の前面側に配置する場合に比較して、空気調和機本体の前後方向の厚みを薄くできる効果がある。

図２は室内機の別の実施例を示す本体１’の側断面図である。図１（Ｂ）の本体１との違いは熱交換器８５’の断面形状にある。図１（Ｂ）の構造では、平面状の熱交換器８５の表面に保持部２を固定しているため、保持部２の厚みだけ本体１の前後方向の厚みが厚くなり、室内機が大きくなってしまう。これに対し、図２では熱交換器８５’が上下中央付近で断面が逆くの字状に折曲されて本体の後方向に窪んだ構造になっており、保持部２を熱交換器８５’に固定しても本体１の前後方向の厚みが厚くならない構造になっている。

本実施例では図１と図２とで熱交換器を１つのブロックとして説明しているが、これに限るものでなく、熱交換器を上下に別れた複数のブロックで構成し、上下のブロックの接合付近に保持部を係止するようにしてもよい。一般的な空気調和機の場合、熱交換が少なくてもよい時に上下いずれか一方の熱交換器のみを使用し、効率を高めるような構造になっている。このような構造の場合には、上下のブロックの接合付近の左右方向に熱交換用のフィンが無い空間ができる。そこで、この空間に保持部を埋め込むことで、室内機の前後方向の厚みを厚くすることなく保持部を設けることができる。

次に図３を用いて保持部２を熱交換器８５に固定する構造を説明する。図３（Ａ）は、保持部２の断面図である。図３（Ｂ）は保持部２を熱交換器８５に固定した様子を示す要部断面図である。

図３（Ａ）に示すように保持部２は、その断面が三角形で内部は空洞であり、また、柔軟な合成樹脂により形成されている。保持部２の断面に示す三角形の辺の内、１つの辺の一端には爪からなる係止部２ｂが設けられている。前述のようにこの保持部２は比較的柔らかいので、係止部２ｂを外して持ち上げ、この開いた隙間から配線部材３のケーブルを差し入れ、再び係止部を閉じることにより、配線部材３を保持部２の内部に格納することができる。なお、保持部２の断面は三角形であり、かつ、先端が室内機の前面側（吸込口）に向かっているため、保持部２による空気流の抵抗を最小限にすることができる。

一方、保持部２の長手方向の１つの外面には、鉤状の係止片２ａが間隔を空けて複数立設されている。この係止片２ａの先端部分は湾曲しており、この湾曲の内周面は熱交換器８５に備えられている冷媒管８５ｂの外周面と対応している。

ここで、熱交換器８５について図３（Ｂ）に示す熱交換器の要部断面図を用いて説明する。熱交換器８５は、アルミニュウムの細長い薄板からなるフィン８５ａを、間隔を空けて複数枚重ね合わせ、これらを貫くように複数の冷媒管８５ｂが間隔を空けて設けられており、隣り合うフィン８５ａの間、及び上下の冷媒管８５ｂの間には、それぞれ隙間が存在する。

従って、図３（Ｂ）に示すように、保持部２の係止片２ａの先端を上下の冷媒管８５ｂの間に差し入れ、下側の冷媒管８５ｂに引っかけることにより、内部に配線部材３を格納した保持部２を熱交換器８５の前面側に固定することができる。

図４は保持部の別の実施例を示すものであり、図４（Ａ）は、保持部２の断面図である。図４（Ｂ）は保持部２を熱交換器８５に固定した様子を示す要部断面図である。

この保持部２’の基本的構造は図３（Ａ）と同じであるため、ここでは図３（Ａ）と異なる係止バネ２’ａについて説明する。

図３（Ａ）の係止片２ａと図４（Ａ）の係止バネ２’ａとは同じ目的であるが、その構造が異なる。係止バネ２’ａは弾性体からなるワイヤ状のバネであり、略菱形に形成されている。そして、１つの角が保持部２’の長手方向の１つの外面に、間隔を空けて複数固定されている。

そして、前述した熱交換器８５の前面から奥に向かって保持部２’の係止バネ２’ａの先端を上下の冷媒管８５ｂの間に差し入れ、上下の冷媒管８５ｂに引っかけることにより、内部に配線部材３を格納した保持部２’を熱交換器８５の前面側に固定することができる。

熱交換器８５に装着する前の係止バネ２’ａの菱形の上下寸法は、上下の冷媒管８５ｂの間隔よりも大きく、また、係止バネ２’ａが固定された保持部２’の面から、係止バネ２’ａの菱形の最大上下寸法となる位置までの距離は、熱交換器８５の前面側から最も遠い距離の冷媒管８５ｂの中心位置までの距離よりも長くなっている。

従って、図４（Ｂ）に示すように、差し込まれた係止バネ２’ａは上下の冷媒管８５ｂによって変形されると共に、その弾性力により上下の冷媒管８５ｂを押圧して保持部２’を熱交換器８５の前面側に固定する構造になっている。

以上説明したように、配線保持部に備えられた係止部や係止バネを用いて熱交換器の冷媒管に係止するので、室内機の前方側や背面側から配線保持部を容易に着脱でき、組み立てやメンテナンスを容易に行うことができる。また、このような係止片２ａや係止バネ２’ａでなくても、配線保持部の左右の両端に係止部を設け、熱交換器の左右端や本体筐体内部に直接、ネジなどで係止する構造でもよい。

また、熱交換器が大地にアースされる構造であるため、配線保持部内の配線部材に流れる電気信号の電位を安定させ、また、配線部材へ伝搬しようとするノイズを大地にアースすることにより、配線保持部へのノイズ伝搬を低減できる。この結果、図８で説明したファンモータのシールド板が不必要になり、室内機のコストや作業性を改善できる。

なお、この実施例では配線部材として商用電源のコードや通信線を用いる場合を説明しているが、これに限るものでなく、例えば図６で説明したファンモータ９４、９５を駆動する配線９４ａ，配線９５ａを保持部内に格納してもよい。この構造により２本の配線作業が１回で済むため、組み立ての作業性やメンテナンス性が向上し、また、大地アースに接続された熱交換器８５の表面に配線９４ａ，配線９５ａを配置できるため、前述したようなファンモータ９４とファンモータ９５とから発生するノイズの拡散を最小限にすることができる。

本発明による空気調和機の室内機本体の実施例を示す、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はその断面図である。 本発明による空気調和機の室内機本体の他の実施例を示す断面図である。 保持部の構造と取り付けを説明する説明図であり、（Ａ）は、保持部の断面図であり、（Ｂ）は保持部を熱交換器に固定した様子を示す要部断面図である。 保持部の他の構造と取り付けを説明する説明図であり、（Ａ）は、保持部の断面図であり、（Ｂ）は保持部を熱交換器に固定した様子を示す要部断面図である。 上下にファンモータを備えた床置型の室内機の従来構造を示す正面図である。 上下にファンモータを備えた床置型の室内機の他の従来構造を示す正面図である。 上下にファンモータを備えた床置型の室内機の別の従来構造を示す正面図である。 ファンモータから発生するノイズ対策を説明する説明図である。 上下にファンモータを備えた床置型の従来の室内機の構造を示す（Ａ）は斜視図、（Ｂ）はその分解斜視図である。

符号の説明

１ 本体
２ 保持部
２ａ 係止片
２ｂ 係止部
２’ 保持部
２’ａ 係止バネ
３ 配線部材
７０ 室内機
７１ 本体
７２ 吸込グリル
７３ パネル
７４ パネル
７５ 背面パネル
７８ 表示部
７９ 前面パネル
８０ フィルタ
８１ ブランケット
８３ 上部吹出口
８４ 下部吹出口
８５ 熱交換器
８５ａ フィン
８５ｂ 冷媒管
９１ 端子台
９２ 配管接続部
９４ ファンモータ
９４ａ 配線
９４ｂ 巻線
９４ｃ ブラケット
９４ｄ ドライバ
９５ ファンモータ
９５ａ 配線
９６ 電装部
９７ 制御ユニット
１００ 室内機
１０１ 室内機
１０４ シールド板

Claims (3)

1. 本体前面に吸込口と、その上下に一対の吹出口とを備え、本体内に、冷媒管を有する熱交換器と、上下にクロスフローファンと、配線部材を接続する端子盤と、前記クロスフローファンを駆動するファンモータと、電装部とを備え、前記本体内の一側部に、前記端子盤が配置され、他側部に、前記ファンモータと前記電装部とが配置されてなる空気調和機において、
   前記電装部と前記端子盤との間に配線される前記配線部材が、前記熱交換器の中央付近で左右方向に配置されてなることを特徴とする空気調和機。
2. 前記配線部材を内部に格納し、係止部を備えた配線保持部は、前記係止部を用いて前記熱交換器の冷媒管に係止されてなることを特徴とする請求項１記載の空気調和機。
3. 前記熱交換器は大地にアースされる構造であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機。

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