JP2010078255A - 空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】風路妨害がなく、正確な室内温度検出を行える室内温度検出器を備え、空調効率の低下を抑制できる空気調和装置を提供することを目的とする。
【解決手段】室内熱交換器１７が取り付けられたベース３１と、ベース３１の前面側に着脱可能に取り付けられ、その前面に室内空気を吸い込む開口部３７を有するフロントパネル３３と、室内熱交換器１７の一側部を覆うようにベース３１に設置され、室内熱交換器１７で発生する凝縮水の飛散を防止するパイプカバー５９と、パイプカバー５９を挟んで室内熱交換器１７と反対側に位置して、ベース３１に取り付けられた室内気温度センサ２５と、を備えていることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置に関するものである。

空気調和装置では、室内温度が設定された温度となるように運転が制御されている。このため、室内空気の温度を測定する室内温度検出器が備えられている。
従来、室内温度検出器は、室内熱交換器に吸入される室内空気の風路に取り付けられ、室内熱交換器に吸入される室内空気の温度を測定するようにされていた。
このように、室内温度検出器を室内空気の風路内に設置すると、室内空気の温度を正確に測定できるが、一方で、室内温度検出器が室内熱交換器に吸い込まれる吸込空気の流れを妨害することになるので、吸込空気に圧力損失が発生し、空調効率が低下することになる。

また、室内温度検出器が室内熱交換器の前位置あるいは近接して設置されると、室内熱交換器の輻射熱の影響によって室内温度を正確に検出できない。
この輻射熱の影響を緩和するものとして、たとえば、特許文献１に示されるもののように室内温度検出器を室内熱交換器の側方に設置するとともに室内温度検出器の周囲を遮蔽部材で囲み、輻射熱源からの輻射熱を遮断するものが提案されている。

特開２００８−１４４９９９号公報

ところで、特許文献１に示されるものは、室内温度検出器が吸込空気の風路に設置されているので、輻射熱の影響は緩和されたとしても室内温度検出器が室内熱交換器に吸い込まれる吸込空気の流れを妨害する点は解決されていない。
したがって、室内温度検出器が遮蔽部材で囲われたため大容積となっていることもあいまって、それらが吸込空気の流れを妨害し、吸込空気の圧力損失によって空調効率を低下させる。

本発明は、このような事情に鑑み、風路妨害がなく、正確な室内温度検出を行える室内温度検出器を備え、空調効率の低下を抑制できる空気調和装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の空気調和装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる空気調和装置は、室内熱交換器が取り付けられたベースと、該ベースの前面側に着脱可能に取り付けられ、その前面に室内空気を吸い込む開口部を有するフロントパネルと、前記室内熱交換器の一側部を覆うように前記ベースに設置され、前記室内熱交換器で発生する凝縮水の飛散を防止するカバー部材と、該カバー部材を挟んで前記室内熱交換器と反対側に位置して、前記ベースに取り付けられた室内温度検出器と、を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、室内空気はフロントパネルの開口部から吸い込まれて室内熱交換器に流入する。言い換えると、室内空気の風路は、フロントパネルの外側、すなわち、開口部の周縁から開口部を経由して室内熱交換器へと形成される。
室内温度検出器は、室内熱交換器の一側部を覆うようにベースに設置されカバー部材を挟んで室内熱交換器と反対側に取り付けられている、言い換えると、フロントパネルの内側に設置され、かつ、室内熱交換器の側方に位置しているので、室内温度検出器はこの風路内に位置していないことになる。
このように、室内温度検出器は、吸込空気の風路に位置していないので、吸込空気の流れを妨害しない。これにより、吸込空気の圧力損失を抑制できるので、圧力損失による空調効率の低下を抑制することができる。

また、室内熱交換器で発生する凝縮水の飛散を防止するカバー部材は、同時に、室内熱交換器が放射する輻射熱を阻止する。室内温度検出器は、カバー部材を挟んで室内熱交換器と反対側に取り付けられているので、カバー部材は室内熱交換器の輻射熱が室内温度検出器に到達するのを防止することができる。このように、室内熱交換器からの輻射熱が断熱されると、室内温度検出器は室内空気の温度をそのまま検出することができるので、室内空気温度を正確に測定することができる。これにより、正確な室内空気温度に基づいて運転制御が行なえるので、空調効率および空調感を向上させることができる。

また、上記発明では、前記フロントパネルにおける前記室内温度検出器の近傍位置には、前記フロントパネルを貫通する貫通孔が形成されていることが好適である。

このようにすると、貫通孔を通って室内空気が流れ込むので、室内温度検出器はこの流れ込んだ室内空気の温度を測定することになる。これにより、室内温度検出器は、より正確に室内空気の温度を測定することができる。

さらに、上記発明では、前記室内温度検出器は、前記ベースに取り付けられ、運転の制御を行なう部材を保持するコントロールボックスの前面に取り付けられるようにしてもよい。

コントロールボックスには、室内温度検出器等の諸信号を受けて空気調和装置の運転を制御する制御部が格納あるいは取り付けられているので、信号用の配線作業が容易となる。また、コントロールボックスは室内熱交換器の側部に配置され、ベースに強固に取り付けられていることが多いので、室内温度検出器の取り付け位置として適している、言い換えると、室内温度検出器の設置条件に適合している。

本発明によると、室内温度検出器は、室内熱交換器の一側部を覆うようにベースに設置されカバー部材を挟んで室内熱交換器と反対側に取り付けられているので、吸込空気の流れを妨害せず、圧力損失による空調効率の低下を抑制することができる。
また、室内熱交換器からの輻射熱がカバー部材によって断熱されるので、室内空気温度を正確に測定することができる。

以下、本発明の一実施形態にかかる空気調和装置１について、図１〜図６に基づいて説明する。
図１には、空気調和装置１の冷媒サイクル図が示されている。
空気調和装置１には、室外ユニット３と、室内ユニット５と、が備えられている。

室外ユニット３には、冷媒を圧縮するインバータ駆動の圧縮機７と、冷媒の循環方向を切り換える四方切換弁９と、冷媒と室外気とを熱交換させる室外熱交換器１１と、冷媒の絞り機構として機能する膨張弁１３と、室外気を導入して室外熱交換器１１を通過させる室外気ファン１５と、が備えられている。

室内ユニット５には、室外ユニット３から冷媒の供給を受ける室内熱交換器１７と、室内から空気を導入するとともに、この空気が室内熱交換器１７を通過する際に冷媒と熱交換した空調空気を吹き出す室内気ファンとしてのターボファン１９と、が備えられている。
室内熱交換器１７は、たとえば、プレートフィンチューブタイプとされている。
室外ユニット３内の圧縮機７、四方切換弁９、室外熱交換器１１および膨張弁１３は、室内ユニット５内の室内熱交換器１７と冷媒配管２１で連結されることにより、冷凍サイクルを形成している。

室内ユニット５には、空気調和装置１の運転を制御する制御部２３が備えられている。
室内ユニット５には、室内から導入した室内気の空気温度を検出する室内吸込温度センサ（室内温度検出器）２５と、室内気の湿度を検出する室内吸込湿度センサ２７と、が備えられている。
室内気温度センサ２５および室内吸込湿度センサ２７が検出する室内気の温度および湿度は制御部２３に入力される。

図２は、室内ユニット５の外観を示す斜視図である。図３は、後述する吸込グリル３９を取り外した状態の室内ユニット５の外観を示す斜視図である。図４は、室内ユニット５の横断面図である。図５は、後述するフロントパネル３３を取り外した状態の室内ユニット５の部分正面図である。図６は、後述するフロントパネル３３を取り外した状態の室内ユニット５の側面図である。

室内ユニット５は、上下２方向吹き出しタイプの床置き形で、ベース３１とフロントパネル３３とによって構成された横長な略直方体形状のケーシング３５を備えている。
フロントパネル３３の前面には、室内空気の通路（風路）となる大きな開口部３７が備えられている。
フロントパネル３３の前面には、吸込グリル３９がこの開口部３７を覆うように嵌合されている。
吸込グリル３９には、室内の空気を吸い込む吸込口４１が上下に離隔して２個開口されている。

フロントパネル３３の前面から上にかけてのコーナ部分には、上部吹出口４３が幅方向に水平に開口されている。
上部吹出口４３に沿って幅方向に延在するように上部吹出グリル４５が配置されている。上部吹出グリル４５は、ベース３１に取り付けられ、ベース３１に形成された空調空気を上部吹出口４３へ導く導風路の出口部分を構成している。
上部吹出グリル４５には、幅方向に延在する軸線まわりに回転する水平ルーバ４７が備えられている。上部吹出口４３は、開口部に回動自在に設置されている水平ルーバ４７によって開閉可能とされている。

上部吹出口４３の一端側には、上部吹出グリル４５に隣り合ってディスプレイ部４９が配置されている。
フロントパネル３３の下方部には、下部吹出口５１が幅方向に水平に開口されている。下部吹出口５１は、開口部に回動自在に設置されている水平ルーバ５３によって開閉可能とされている。

ケーシング３５内において、開口部３７の前面側には、その略全面を覆うようにエアーフィルタ５５が着脱自在に配設され、その背後には、室内熱交換器１７が固定設置されている。
室内熱交換器１７の下部には、ドレンパン５７が配設されており、冷房および除湿運転時に室内熱交換器１７の表面で結露し落下するドレン水（凝縮水）を受け、図示省略のドレンホースを介して外部に排出する構成とされている。

室内熱交換器１７の一側部には、その側部を覆うようにパイプカバー（カバー部材）５９がベース３１に取り付けられている。
パイプカバー５９はＬ字形に折曲された板材である。図４に示されるように、パイプカバー５９の一辺部は前面に沿って延設され、他辺部は背面に向かい延設されている。
パイプカバー５９の下端部は、ドレンパン５７内に位置し、上端部は、後述するコントロールボックス７７の高さ方向略中間位置に位置するようにされている。
パイプカバー５９は、冷房および除湿運転時に室内熱交換器１７の表面で結露し、側方への飛散するドレン水を受け、ドレンパン５７へ案内するものである。

室内熱交換器１７の背後（空気流れ方向下流側）には、室内熱交換器１７を流通した空気をその下流側に設置されているターボファン１９に導くためのベルマウス６１が配設されている。
ベルマウス６１の中央部には、ターボファン１９に対向した円形のベル形状とされた吸込口６３が設けられている。また、ベルマウス６１の下流には、吸込口６３に対向するようにターボファン１９が設置されている。

ターボファン１９は、主板６５とシュラウド６７と複数枚のブレード６９とから構成されている。主板６５の中心部がベース３１上に固定設置されているモータ７１の回転軸７３先端に固定されることにより、モータ７１を介して水平軸周りに回転駆動されるようになっている。
ターボファン１９を介してラジアル方向に吹き出される空調空気は、ターボファン１９の外周から接線方向に対して外向きにある角度をもって吹き出されるようになる。

ターボファン１９から吹き出された空調空気を上部吹出口４３あるいは下部吹出口５１に導くための導風路７５が、ベース３１とベルマウス６１との間に形成されている。
上部吹出口４３あるいは下部吹出口４５に向かう導風路７５には、それぞれその長手方向に沿って複数枚の縦ルーバ（図示省略）が互いに連結されて縦軸周りに回動可能に設置されている。

ベース３１の側面とパイプカバー５９との間には、上下方向に長い略直方体形状をしたコントロールボックス７７が取り付けられている。
コントロールボックス７７は、その下端部がベース３１の略中間位置に位置している。コントロールボックス７７の下方には、冷媒配管等が取り付けられている。

コントロールボックス３５には、空気調和装置１の運転を制御する制御部２３を構成する各種制御部材が格納あるいは取り付けられている。
制御部２３は、各種センサから入力された検出値およびディスプレイ部４９等によってユーザが指示した諸設定の入力を受けて、所定のプログラムに基づいた制御信号を出力し、空気調和装置１の運転を制御する。
制御部２３は、たとえば、圧縮機７のオン・オフや回転数、四方切換弁９の流路切換、ターボファン１９および室外ファン１５のオン・オフや回転数、上部吹出口４３および下部吹出口５１の開閉等について、制御する。

コントロールボックス７７の下端部における前面には、室内気温度センサ２５および室内吸込湿度センサ２７が隣り合って取り付けられている。
このように、室内気温度センサ２５および室内吸込湿度センサ２７がコントロールボックス７７に取り付けられると、信号用の配線作業を容易に行うことができる。
室内気温度センサ２５および室内吸込湿度センサ２７は、パイプカバー５９の前面よりも背面側（ベース３１側）に位置するように取り付けられている。
コントロールボックス７７、パイプカバー５９および室内気温度センサ２５は、フロントパネル３３の内側に配置されている。

コントロールボックス７７は室内熱交換器１７の側部に配置され、ベース３１に強固に取り付けられているので、室内気温度センサ２５の取り付け位置として適している、言い換えると、室内気温度センサ２５の設置条件に適合している。
フロントパネル３３の前面から側面に移行するコーナ部には、その高さ方向略中間位置、言い換えると、室内気温度センサ２５の設置位置に対応する位置には、上下方向に間隔を空けて複数の吸込口（貫通孔）７９が備えられている。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
まず、空調機１において、冷房運転時および暖房運転時の冷媒循環方向は下記の通りである。
冷房運転時には、冷媒が図１中に実線矢印で示す方向へ循環する。この結果、室外熱交換器１１が放熱器（蒸発器）として機能し、室内熱交換器１７が吸熱器（凝縮器）として機能するので、室内熱交換器１７を通過する室内気は、冷媒に吸熱され、温度低下した空調空気が室内へ向けて吹き出される。
暖房運転時には、冷媒が図中に破線矢印で示す方向へ循環する。この結果、室内熱交換器１７が放熱器（蒸発器）として機能し、室外熱交換器１１が吸熱器（凝縮器）として機能するので、室内熱交換器１７を通過する室内気は、冷媒の放熱を受け、温度上昇した空調空気が室内へ向けて吹き出される。

室内ユニット５におけるターボファン１９による空調空気の吹き出しは次のように行われる。
ターボファン１９が回転されると、室内の空気が吸込口４１から吸込グリル３９を介してケーシング３５内に吸い込まれる。
この空気は、エアーフィルタ５５で塵埃が除去された後、室内熱交換器１７を通過する過程で冷媒と熱交換されることによって冷却または加熱されて空調空気とされる。
空調空気は、ベルマウス６１により案内されてベル形状の吸込口６３からターボファン１９に吸い込まれ、昇圧される。

すなわち、室内空気の吸込風路は、吸込グリル３９の吸込口４１からフロントパネル３３の開口部３７を経由して室内熱交換器１７へと形成される。すなわち、吸込風路の前半部はフロントパネル３３の外側に形成され、後半は室内熱交換器１７の前面に形成されることになる。

ターボファン１９によって昇圧された空調空気は、ターボファン１９の外周部から接線方向に対して外向きにある角度をもって吹き出される。
この空調空気は、導風路７５を経て上部吹出口４３および／または下部吹出口５１に導かれ、室内へと吹き出されることによって冷房または暖房に供される。
空調空気の室内への吹き出しは、設定された吹出モードに応じて上部吹出口４３および下部吹出口５１の双方、またはそのいずれか一方から選択的に吹き出される。

制御部２３は、各種センサから入力された検出値およびディスプレイ部４９等によってユーザが指示した諸設定の入力を受けて、所定のプログラムに基づいて、たとえば、圧縮機７のオン・オフや回転数、四方切換弁９の流路切換、ターボファン１９および室外ファン１５のオン・オフや回転数、上部吹出口４３および下部吹出口５１の開閉等を制御し、空気調和装置１の上述した運転を制御する。

ターボファン１９が回転され、室内空気が上述の吸込風路に沿って吸い込まれると、フロントパネル３３の内側では、開口部３７から室内熱交換器１７へ向かう吸込空気の風路が形成される。
室内気温度センサ２５および室内吸込湿度センサ２７は、この吸込空気の風路に位置していないので、吸込空気の流れを妨害することはない。これにより、吸込空気の圧力損失を抑制できるので、圧力損失による空調効率の低下を抑制することができる。

ケーシング３５内に、この風路を流れる気流に引っ張られて室内熱交換器１７に向かう空気流れが発生する。この空気流れによって吸込口７９から室内空気が流れ込み、この室内空気が室内熱交換器１７へ向かい流れる。
室内気温度センサ２５および室内吸込湿度センサ２７は、この流れ込んだ室内空気の温度あるいは湿度を測定するので、室内空気の温度あるいは湿度を測定することができる。

また、パイプカバー５９は、室内熱交換器１７の表面で結露し、側方への飛散するドレン水を受け、ドレンパン５７へ案内するとともに、室内熱交換器１７が放射する輻射熱を阻止する。
室内気温度センサ２５は、パイプカバー５９を挟んで室内熱交換器１７と反対側に取り付けられているので、パイプカバー５９は室内熱交換器１７の輻射熱が室内気温度センサ２５に到達するのを防止することができる。
このように、室内熱交換器１７からの輻射熱が断熱されると、室内気温度センサ２５は室内空気の温度をそのまま検出することができるので、室内空気温度を正確に測定することができる。
これにより、正確な室内空気温度に基づいて制御部２３は空気調和装置１の運転を行なえるので、空調効率および空調感を向上させることができる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。

本発明の一実施形態にかかる空気調和装置の冷媒サイクル図である。 本発明の一実施形態にかかる室内ユニットの外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる吸込グリルを取り外した状態の室内ユニットの外観を示す斜視図である。 本発明の一実施形態にかかる室内ユニットの横断面図である。 本発明の一実施形態にかかるフロントパネルを取り外した状態の室内ユニットの部分正面図である。 本発明の一実施形態にかかるフロントパネルを取り外した状態の室内ユニットの側面図である。

符号の説明

１ 空気調和装置
１７ 室内熱交換器
２５ 室内気温度センサ
３１ ベース
３３ フロントパネル
３７ 開口部
５９ パイプカバー
７９ 吸込口

Claims (3)

1. 室内熱交換器が取り付けられたベースと、
   該ベースの前面側に着脱可能に取り付けられ、その前面に室内空気を吸い込む開口部を有するフロントパネルと、
   前記室内熱交換器の一側部を覆うように前記ベースに設置され、前記室内熱交換器で発生する凝縮水の飛散を防止するカバー部材と、
   該カバー部材を挟んで前記室内熱交換器と反対側に位置して、前記ベースに取り付けられた室内温度検出器と、
   を備えていることを特徴とする空気調和装置。
2. 前記フロントパネルにおける前記室内温度検出器の近傍位置には、前記フロントパネルを貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置。
3. 前記室内温度検出器は、前記ベースに取り付けられ、運転の制御を行なう部材を保持するコントロールボックスの前面に取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和装置。
   

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