JP2010038382A - 空気調和機 - Google Patents

Abstract

【課題】熱交換エレメントのメンテナンス時に温度センサを損傷することを防止できる空気調和機を提供する。
【解決手段】空気調和機１は、熱交換エレメント３と、空気流路形成部材８と、温度センサ９とを備えている。空気流路形成部材８は、熱交換エレメント３を流れる空気のための空気流路を形成する。温度センサ９は、空気の温度を測定する。空気流路形成部材８は、温度センサ９の少なくとも温度感知部分９ａを収納するセンサカバー部分１６を有している。センサカバー部分１６は、空気流路からの異物の侵入を阻止しながら空気の流通を許す連通孔１７を有している。
【選択図】図２

Description

本発明は、空気調和機に関する。

従来より、室内空気の熱交換のために、特許文献１に示されるように、室内空気の空気流れと室外空気の空気流れとを熱交換エレメントに通して全熱交換を行う熱交換換気装置がある。

このような熱交換換気装置では、通常、運転制御のために、空気の温度を測定する温度センサを、熱交換エレメント周辺の空気流路付近に配置されている。
特開平８―１７０８４７号公報

しかし、熱交換エレメント周辺に温度センサを配置した場合、熱交換換気装置の内部の熱交換エレメントのメンテナンス時に作業者（ユーザなど）の手指等が温度センサの温度感知部分に触れるおそれがあり、それによって温度センサが損傷する等の不具合が生じるおそれがある。

本発明の課題は、熱交換エレメントのメンテナンス時に温度センサを損傷することを防止できる空気調和機を提供することにある。

第１発明の空気調和機は、熱交換エレメントと、空気流路形成部材と、温度センサとを備えている。空気流路形成部材は、熱交換エレメントを流れる空気のための空気流路を形成する。温度センサは、空気の温度を測定する。空気流路形成部材は、温度センサの少なくとも温度感知部分を収納するセンサカバー部分を有している。センサカバー部分は、空気流路からの異物の侵入を阻止しながら空気の流通を許す連通孔を有している。

ここでは、空気流路形成部材のセンサカバー部分が、空気流路からの異物の侵入を阻止しながら空気の流通を許す連通孔を有しているので、空気調和機のケーシング内部の熱交換エレメントのメンテナンス時に作業者（ユーザなど）の手指等が温度センサの温度感知部分に触れることによる温度センサが損傷する等の不具合が防止される。

第２発明の空気調和機は、第１発明の空気調和機であって、連通孔は、空気流路から温度センサの収納空間への経路の途中で少なくも一部が曲がった形状を有している。

ここでは、連通孔が空気流路から温度センサの収納空間への経路の途中で少なくも一部が曲がった形状を有しているので、連通孔を通して異物がセンサカバー部分内部に侵入するのを阻止し、温度センサの損傷を防止できる。

第３発明の空気調和機は、第１発明または第２発明の空気調和機であって、空気流路形成部材は、熱交換エレメントを保持するエレメント保持部分を有する。

ここでは、空気流路形成部材が熱交換エレメントを保持するエレメント保持部分を有するので、熱交換エレメントと温度センサを近接して配置でき、かつ、熱交換エレメントのメンテナンス時に温度センサへの異物の接触を阻止できる。

第４発明の空気調和機は、第１発明から第３発明のいずれかの空気調和機であって、センサカバー部分は、空気流路形成部材における空気流路が形成された面と異なる面において、温度センサの着脱および配線のための孔を有している。

ここでは、センサカバー部分が、空気流路形成部材における空気流路が形成された面と異なる面において、温度センサの着脱および配線のための孔を有しているので、熱交換エレメントのメンテナンス時に温度センサおよびその配線部分への異物の接触を阻止できる。

第５発明の空気調和機は、第１発明から第４発明のいずれかの空気調和機であって、センサカバー部分は、空気流路形成部材と一体形成されているので、空気調和機の製造コストが低減し、センサカバー部分の強度も向上する。

第６発明の空気調和機は、第１発明から第５発明のいずれかの空気調和機であって、空気流路形成部材は、発泡樹脂材料で製造されている。

ここでは、空気流路形成部材は、発泡樹脂材料で製造されているので、断熱性が向上し、空気流れからの熱の洩れがなくなり、熱交換効率が向上する。また、空気流路形成部材を発泡樹脂材料で製造することにより、センサカバー部分と空気流路形成部材との一体成形が容易になり、空気調和機の製造コストをさらに低減できる。

第１発明によれば、空気調和機のケーシング内部の熱交換エレメントのメンテナンス時に作業者（ユーザなど）の手指等が温度センサの温度感知部分に触れることによる温度センサが損傷する等の不具合を防止することができる。

第２発明によれば、連通孔を通して異物がセンサカバー部分内部に侵入するのを阻止し、温度センサの損傷を防止できる。

第３発明によれば、熱交換エレメントと温度センサを近接して配置でき、かつ、熱交換エレメントのメンテナンス時に温度センサへの異物の接触を阻止できる。

第４発明によれば、熱交換エレメントのメンテナンス時に温度センサおよびその配線部分への異物の接触を阻止できる。

第５発明によれば、空気調和機の製造コストが低減し、センサカバー部分の強度も向上する。

第６発明によれば、断熱性が向上し、空気流れからの熱の洩れがなくなり、熱交換効率が向上する。また、発泡樹脂材料で製造することにより、センサカバー部分と空気流路形成部材との一体成形が容易になり、空気調和機の製造コストをさらに低減できる。

つぎに本発明の空気調和機の実施形態を図面を参照しながら説明する。

〔実施形態〕
＜空気調和機１の構成＞
図１〜４に示される空気調和機１は、天井吊下げ型の全熱交換機であり、室内空気の換気とともに室外空気と室内空気の熱交換を行う。この空気調和機１は、ケーシング２と、室外空気流れＦＬ１と室内空気流れＦＬ２（図８および図１０参照）との間で熱交換を行う熱交換エレメント３と、給気ファン４と、排気ファン５と、ダンパ板６と、制御基盤等が収納された電装品箱７と、空気流路形成部材８と、温度センサ９とを備えている。なお、空気流路形成部材８については、後述する別の項目で詳細に説明する。

ケーシング２は、天井に吊り下げられる筐体であり、室内空気給気口１１と、室内空気排気口１２と、室外空気給気口１３と、室外空気排気口１４とを有している。室内空気給気口１１は、ケーシング２の下面２ａに開口している。室内空気排気口１２および室外空気給気口１３は、ケーシング２の背面２ｃのダクト継手１５を介して建物の壁又は天井に配管される図示されない排気ダクトおよび給気ダクトにそれぞれ接続されている。室外空気排気口１４は、ケーシング２の前面２ｂに開口している。

ケーシング２の下面２ａは、図２〜３に示されるように、第１開口部２０および第２開口部２１が形成され、各開口部２０、２１には、第１底板２２および第２底板２３が開閉自在に取り付けられている。室内空気給気口１１は、第２底板２３に形成されている。第２底板２３を開けることにより、第２開口部２１を通して熱交換エレメント３のメンテナンス作業を行うことができる。

熱交換エレメント３は、図８および図１０に示されるように、第１の空気流れである室外空気流れＦＬ１と第２の空気流れである室内空気流れＦＬ２との間で全熱（＝顕熱＋潜熱）の交換を行う全熱交換エレメントである。なお、熱交換エレメント３については、全熱交換に限定されるものではなく、顕熱交換等であってもよい。なお、空気流れＦＬ１、ＦＬ２の流れについては、後述する別の項目で詳細に説明する。

給気ファン４は、熱交換エレメント３を通過する室外空気流れＦＬ１を発生させる。排気ファン５は、熱交換エレメント３を通過する室内空気流れＦＬ２を発生させる。給気ファン４および排気ファン５は、種々のファンが採用されるが、大風量が得られるシロッコファンなどが好適に採用される。

給気ファン４、排気ファン５、およびダンパ板６は、熱交換エレメント３に対して同じ側（ケーシング２の前面２ｂの側）に配置されている。

ダンパ板６は、ケーシング２内部において室内空気流れＦＬ２の流量を調整するための板である。ダンパ板６は、電動または手動で開度が調整される。

温度センサ９は、後述するように、センサカバー部分１６に収納され、室外空気流れＦＬ１の空気の温度を熱交換エレメント３の上流側で測定する。

＜空気流路形成部材８の説明＞
空気流路形成部材８は、図５〜９に示されるように、熱交換エレメント３を流れる室外空気流れＦＬ１および室内空気流れＦＬ２の空気流路を形成する部材である。

空気流路形成部材８は、温度センサ９の少なくとも温度感知部分９ａを収納するセンサカバー部分１６を有している。センサカバー部分１６は、室外空気流れＦＬ１および室内空気流れＦＬ２の空気流路からの異物の侵入を阻止しながら空気の流通を許す連通孔１７を有している。

空気流路形成部材８の斜面８ａは、室外空気給気口１３からケーシング２内部に導入された室外空気流れＦｌ１を、熱交換エレメント３を水平方向に通過するように導く（とくに、図６および図８参照）。図８〜９に示されるように、熱交換エレメント３の上流側では、室外空気流れＦｌ１の一部が連通孔１７を通してセンサカバー部分１６の内部に入るので、熱交換エレメント３の上流側における室外空気流れＦｌ１の温度を正確に測定することができる。

空気流路形成部材８のコの字状の縁部で形成される保持部分８ｂは、熱交換エレメント
３に上方から面接触して保持している。

ケーシング２の下面の室内空気給気口１１からケーシング２の内部に導入された室内空気流れＦｌ２は、熱交換エレメント３を通過した後に、空気流路形成部材８のコの字状に囲まれる開口部分８ｃを通して、室内空気排気口１２から排出される。

連通孔１７の直径は、作業者の指や工具の先端部などの異物の直径よりも小さい直径の範囲、例えば１〜１０ｍｍ程度に設定されている。

センサカバー部分１６は、空気流路形成部材８における室外空気流れＦｌ１の空気流路が形成された保持部分８ｂ側の面と異なる側面８ｄにおいて、温度センサ９の着脱および配線のための孔１９を有している。

センサカバー部分１６は、発泡スチロールなどの発泡樹脂材料を用いて、空気流路形成部材８とともに一体形成されている。

空気流路形成部材８は、ケーシング２内部に固定するための固定金具２４を有している。固定金具２４は、板金で製造され、空気流路形成部材８の本体部分を発泡樹脂材料で一体成形する際にインサート成型することにより、空気流路形成部材８の本体部分の内周面に固定される。

＜空気調和機１内部の空気流れについての説明＞
まず、室内空気流れＦＬ２は、図１〜４および図８〜１０に示されるように、ケーシング２内部に下方から導入された後に水平方向に排出される。具体的には、排気ファン５による負圧によって発生される室内空気流れＦＬ２は、室内空気ＲＡが室内に連通するケーシング２の下面の室内空気給気口１３からケーシング２内部に下方から導入され、ついで熱交換エレメント３を下から上へ通過して室内空気流れＦＬ２の全熱（＝顕熱＋潜熱）を熱交換エレメント３へ供給する。その後、室内空気流れＦＬ２は、排気ファン５を通過し、最後に、室内空気排気口１４から排気ダクト（図示せず）を通って室外排気ＥＡとして室外へ排出される。

一方、室外空気流れＦＬ１は、図１〜４および図８〜１０に示されるように、ケーシング２内部を水平方向にほぼ直線的に通過する。具体的には、給気ファン４による負圧によって発生される室外空気流れＦＬ１は、室外空気ＯＡが室外に連通する給気ダクト（図示せず）を通して室外空気給気口１３からケーシング２内部に導入され、ついで熱交換エレメント３を通過して室内空気流れＦＬ２の全熱（＝顕熱＋潜熱）を蓄熱する熱交換エレメント３からその全熱を受け取る。その後、全熱を受け取った室外空気流れＦＬ１は、給気ファン４を通過し、最後に、室外空気排気口１４から室内吹出空気ＳＡとして室内へ排出される。

これにより、室内空気の換気をするとともに、室外へ排気される室内空気と室内へ給気される室外空気との間の全熱交換を行うことが可能になる。

＜実施形態の特徴＞
（１）
実施形態の空気調和機１では、センサカバー部分１６が、室外空気流れＦＬ１の空気流路からの異物の侵入を阻止しながら空気の流通を許す連通孔１７を有しているので、空気調和機１のケーシング２内部の熱交換エレメント３メンテナンス時に作業者（ユーザなど）の手指等が温度センサ９の温度感知部分９ａに触れることによる温度センサ９が損傷する等の不具合が防止される。

（２）
実施形態の空気調和機１では、連通孔１７の直径が作業者の指や工具の先端部などの異物の直径よりも小さい直径の範囲に設定されているので、連通孔１７を通して異物がセンサカバー部分１６内部に侵入するのを阻止し、温度センサ９の損傷を防止できる。

（３）
実施形態の空気調和機１では、空気流路形成部材８が熱交換エレメント３を保持する保持部分８ｂを有するので、熱交換エレメント３と温度センサ９を近接して配置でき、かつ、熱交換エレメント３のメンテナンス時に温度センサ９への異物の接触を阻止できる。

（４）
実施形態の空気調和機１では、センサカバー部分１６が、空気流路形成部材８における室外空気流れＦｌ１の空気流路が形成された面と異なる面において、温度センサ９の着脱および配線のための孔１９を有している。これにより、室外空気流れＦｌ１の空気流路が形成された面と異なる面に温度センサの着脱および配線のための孔１９が形成されているので、熱交換エレメント３のメンテナンス時に温度センサ９およびその配線部分への指や工具の先端部等の異物の接触を阻止できる。

（５）
実施形態の空気調和機１では、センサカバー部分１６は、空気流路形成部材８と一体形成されているので、空気調和機１の製造コストが低減する。しかも、センサカバー部分１６の強度も向上する。

（６）
実施形態の空気調和機１では、空気流路形成部材８が、発泡スチロールなどの発泡樹脂材料で製造されているので、断熱性が向上し、空気流れＦＬ１、ＦＬ２からの熱の洩れがなくなり、熱交換効率が向上する。また、発泡樹脂材料で製造することにより、センサカバー部分１６と空気流路形成部材８との一体成形が容易になり、空気調和機１の製造コストをさらに低減できる。

＜実施形態の変形例＞
（Ａ）
実施形態の空気調和機１では、連通孔１７を通して異物がセンサカバー部分１６内部に侵入するのを阻止するために、連通孔１７の直径が作業者の指や工具の先端部などの異物の直径よりも小さい直径の範囲に設定されているが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明の変形例として、連通孔１７は、空気流路から温度センサ９の収納空間への経路の途中で少なくも一部が曲がった形状を有している（いわゆるラビリンス構造になっている）ようにしてもよい。この場合も、連通孔１７を通して異物がセンサカバー部分１６内部に侵入するのを阻止し、温度センサ９の損傷を防止できる。

本発明は、熱交換エレメントおよび温度センサを備えた空気調和機に種々適用することが可能である。

本発明の実施形態に係わる空気調和機の平面図。 図１の空気調和機の第１および第２底板を取り外した状態を、下方から見上げた状態の内部構造図。 図１の空気調和機の下面図。 図１の空気調和機の正面図。 図２の空気流路形成部材の斜視図。 図２の空気流路形成部材の下面図。 図２の空気流路形成部材の側面図。 図２の熱交換エレメント周辺の室外空気流れおよび室内空気流れを、ケーシング側面側から見た図。 図２の熱交換エレメント周辺の室外空気流れおよび室内空気流れを、ケーシング背面側から見た図。 図２の熱交換エレメント周辺の室外空気流れおよび室内空気流れを、ケーシング下面側から見た図。

符号の説明

１ 空気調和機
２ ケーシング
３ 熱交換エレメント
４ 給気ファン
５ 排気ファン
８ 空気流路形成部材
９ 温度センサ
１１ 室内空気給気口
１２ 室内空気排気口
１３ 室外空気給気口
１４ 室外空気排気口
１６ センサカバー部分
１７ 連通孔
１８ エレメント保持部分
１９ 孔
ＦＬ１ 室外空気流れ
ＦＬ２ 室内空気流れ

Claims (6)

1. 熱交換エレメント（３）と、
   前記熱交換エレメント（３）を流れる空気のための空気流路を形成する空気流路形成部材（８）と、
   空気の温度を測定する温度センサ（９）と
   を備えており、
   前記空気流路形成部材（８）は、前記温度センサ（９）の少なくとも温度感知部分を収納するセンサカバー部分（１６）を有しており、
   前記センサカバー部分（１６）は、前記空気流路からの異物の侵入を阻止しながら前記空気の流通を許す連通孔（１７）を有している、
   ことを特徴とした空気調和機（１）。
2. 前記連通孔（１７）は、前記空気流路から前記温度センサ（９）の収納空間への経路の途中で少なくも一部が曲がった形状を有している、
   請求項１に記載の空気調和機（１）。
3. 前記空気流路形成部材（８）は、前記熱交換エレメント（３）を保持するエレメント保持部分（８ｂ）を有する、
   請求項１または２に記載の空気調和機（１）。
4. 前記センサカバー部分（１６）は、前記空気流路形成部材（８）における前記空気流路が形成された面と異なる面において、前記温度センサ（９）の着脱および配線のための孔（１９）を有している、
   請求項１から３のいずれかに記載の空気調和機（１）。
5. 前記センサカバー部分（１６）は、前記空気流路形成部材（８）と一体形成されている、
   請求項１から４のいずれかに記載の空気調和機（１）。
6. 前記空気流路形成部材（８）は、発泡樹脂材料で製造されている、
   請求項１から５のいずれかに記載の空気調和機（１）。

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