JP2013167394A - 空気調和装置の室内機 - Google Patents

Abstract

【課題】室内機のケーシングの強度を高めると同時に室内機の安定性を高め、しかも電装品の冷却を促進することが可能な空気調和装置の室内機を提供する。
【解決手段】空気調和装置の室内機は、下部に空気の取入口３１が形成され、かつ上部に空気の排出口３０が形成されたケーシング２９と、ケーシング２９内に配置されるとともに、取入口３１から排出口３０へ流れる空気流を生成する送風機１７と、ケーシング２９内における送風機１７の下方に配置され、取入口３１からケーシング２９内に取り入れられた空気と熱交換を行う熱交換装置１５と、ケーシング２９内における空気の流通空間であって送風機１７の側方に隣接する位置に設けられ、当該ケーシング２９の強度部材を構成する電装品ケース４１と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気調和装置の室内機に関する。

特許文献１には、ヒートポンプを利用した空気調和装置が開示されている。この空気調和装置は、ケーシングと、ケーシング内の下部に配設された熱交換器と、ケーシング内の熱交換器の上方に配置された送風ファンとを備えた室内機を備えている。この室内機のケーシングの下面には、空気の取入口が形成され、ケーシングの上部には空気の排出口が形成されている。また、空気の排出口に隣接する位置には、室内機全体を制御するコントローラが設けられている。さらに、排出口には電気で作動するヒータが設けられており、暖房運転時にヒートポンプを補助するようになっている。

特開平１１−３１６０３９号公報

室内機に内蔵されるコントローラは１０〜１５ｋｇ程度の重量になる場合があり、ケーシングの上部にコントローラを設けると室内機の重心が高くなる。特に、熱交換器と送風機とを上下方向に並べて配設している縦長の室内機においては、ケーシングの上部にコントローラを設けることで安定性が低下しやすくなる。また、コントローラや送風機等の重量物をより強固に支持するため、ケーシングの強度をより高めることが求められている。

一方、送風機がインバータ制御される場合には、コントローラには発熱の大きいパワー素子が設けられる。しかしながら、特許文献１のコントローラは、空気の排出口に隣接した空気の流通しないスペースに配置されているため、発熱部品を十分に冷却することができない。さらに、空気の排出口にヒータが設けられている場合には、コントローラがヒータの熱の影響を受けやすくなり、コントローラの故障の原因になるおそれがある。

本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、ケーシングの強度を高めると同時に室内機の安定性を高め、しかもコントローラ（電装品）の冷却を促進することが可能な空気調和装置の室内機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和装置の室内機は、下部に空気の取入口が形成され、かつ上部に空気の排出口が形成されたケーシングと、
前記ケーシング内に配置されるとともに、前記取入口から前記排出口へ流れる空気流を生成する送風機と、
前記ケーシング内における前記送風機の下方に配置され、前記取入口から前記ケーシング内に取り入れられた空気と熱交換を行う熱交換装置と、
電装品を支持するための電装品用支持部材と、を備えており、
前記電装品用支持部材が、前記ケーシング内における空気の流通空間であって前記送風機の側方に隣接する位置に設けられ、当該ケーシングの強度部材として構成されていることを備えていることを特徴とする。

本発明に係る空気調和装置の室内機によれば、電装品用支持部材が送風機に隣接して配置されるので、室内機の重心を下げて安定性を高めることができ、さらに電装品用支持部材がケーシングの強度部材として構成されるのでケーシングの強度を効率よく高めることができる。また、電装品用支持部材は空気の流通空間に配置されるので、この電装品用支持部材によって支持された、発熱部品を含む電装品の冷却を促進することができる。

上記の室内機において、
前記ケーシングの一側面に、着脱可能な第１の側壁が設けられ、
前記電装品用支持部材が、前記第１の側壁によって塞がれた前記ケーシングの一側面に近接して配置されるとともに、当該ケーシングに対して着脱可能に構成されていることが好ましい。
この構成によれば、ケーシングの一側面から第１の側壁を取り外すことによって電装品用支持部材によって支持された電装品の操作や点検等を行うことができ、さらに、電装品用支持部材をケーシングから取り外すことによって送風機に対する点検や交換等を行うことができる。

前記ケーシングの上部には、当該ケーシングから取り外した電装品用支持部材を仮置きするためのスペースが形成されていることが好ましい。
このような構成によって、ケーシングから取り外した電装品用支持部材をケーシングの上部に一時的に置き、当該電装品用支持部材が送風機に対するメンテナンス等の邪魔になるのを防止することができる。

前記ケーシングが、互いに対向して配置された第２の側壁及び第３の側壁を備えており、
上下方向に間隔をあけて配置された２つの補強部材が、前記第２の側壁と前記第３の側壁とにわたって架設され、
前記電装品用支持部材の上部と下部とが、それぞれ上側の補強部材と下側の補強部材とに連結されていることが好ましい。
このような構成によって、上下の補強部材の間において電装品用支持部材を上下方向の荷重を受ける強度部材として機能させることができる。

前記電装品用支持部材は、箱形に形成されていることが好ましい。
このような構成によって、電装品用支持部材自体の強度を高めることができ、ケーシングの強度部材としての機能も高めることができる。

前記電装品用支持部材は、底板と、この底板から上方へ延びる側板とを有しており、側板の下端には、底板の上面に面接触する折り曲げ部が設けられていることが好ましい。
このような構成によって、電装品用支持部材に対して下方から突き上げるような荷重が付与された場合に、底板と側板の折り曲げ部との面接触によって当該荷重を受けることができ、電装品用支持部材自体の強度を高めることができる。

前記電装品用支持部材は、上側の補強部材に対して吊り下げ状に係止する係止部を備えていることが好ましい。
このような構成によって、上側の補強部材に対する位置決めや仮止め等を容易に行うことができる。

前記排出口の近傍にはヒータが設けられていてもよい。
このような構成によって、電装品用支持部材によって支持された電装品をヒータから遠ざけ、当該電装品がヒータの熱影響を受けないようにすることができる。

本発明の空気調和装置の室内機によれば、ケーシングの強度を高めると同時に室内機の安定性を高め、しかも電装品の冷却を促進することが可能となる。

本発明の一実施の形態に係る空気調和装置の室内機の一部を破断した斜視図である。 室内機の概略的な正面図である。 室内機の概略的な側面図である。 電装品ケースの斜視図である。 電装品ケースとケーシングとの連結構造を示す断面図である。 電装品ケースの一部を拡大して示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る空気調和装置の室内機の一部を破断した斜視図、図２は、室内機の概略的な正面図、図３は、室内機の概略的な側面図である。
本実施の形態の空気調和装置における室内機２８は、ケーシング２９、熱交換装置１５、送風ファン（送風機）１７、ヒータ３２、及び電装品ユニット４０等を備えている。ケーシング２９は、底板５１、天板５２、前後側壁５３，５４、及び左右側壁５５，５６を有し、略直方体の箱形状に形成されている。底板５１には、空気の取入口３１が形成され、天板５２には、空気の排出口３０が形成されている。また、ケーシング２９内には、天板５２の下方に間隔をあけて内板５７が設けられ、この内板５７よりも下方のケーシング２９内のスペースが空気の流通空間とされている。また、内板５７には、排出口３０と同様の開口５７ａが形成され、この開口５７ａと排出口３０とは四角筒形状の排出通路３３によって接続されている。この排出通路３３を除いた天板５２と内板５７との間のスペースが、後述する電装品ユニット４０の仮置きスペース６０とされている。

熱交換装置１５は、ケーシング２９内の下段部に配置され、送風ファン１７は、熱交換装置１５の上方であってケーシング２９内の中段部に配置されている。送風ファン１７は、シロッコファン等からなり、その側面から空気を吸い込んで上方に吹き出すように構成されている。送風ファン１７は内板５７に支持され、その吹き出し口が排出通路３３に接続されている。そして、送風ファン１７は、作動することによって取入口３１から排出口３０へ流れる空気流を生成する。

熱交換装置１５は、冷房運転時には蒸発器として機能し、暖房運転時には凝縮器として機能し、取入口３１から取り入れられた空気との間で熱交換を行う。熱交換装置１５は、２つの熱交換器２３ａ，２３ｂを備えている。この熱交換器２３ａ，２３ｂは、互いに逆向きに傾斜して左右対称に配置され、全体として略Ａ字状を呈している。底板５１に形成された空気の取入口３１は、２つの熱交換器２３ａ，２３ｂの間に形成されている。

ケーシング２９は、図示しない架台等に載置されることによって取入口３１からの空気の取り入れが可能となっている。または取入口３１や排出口３０には、図示しないダクトが接続されていてもよく、このダクトを介して離れた場所の空気を吸い込み、温度等を調整した空気を離れた場所に排出することができる。

電装品ユニット４０は、電装品ケース（電装品用支持部材）４１の内部に制御基板や各種端子を含む電装品４２を収容してなり、ケーシング２９の前壁（第１の側壁）５３の内側近傍に配置されている。図４に示されるように、電装品ケース４１は、前方が開放した箱型に形成されており、底板４１ｄ、左右側板４１ｅ、天板４１ｇ、背板４１ｈを有している。また、電装品ユニット４０は、送風ファン１７と同様にケーシング２９内の中段部に配置され、送風ファン１７の前方に隣接して配置されている。

ケーシング２９の前壁５３は、当該ケーシング２９を構成する側壁５３，５４等に対して着脱可能であり、取り外すことによって電装品ケース４１の内部を外部に露出し、電装品４２の操作や点検を行うことが可能となっている。また、電装品ケース４１は、ケーシング２９から取り外すことが可能であり、取り外すことによってその奥にある送風ファン１７の点検や交換等をケーシング２９の前面側から行うことが可能となっている。

ケーシング２９の前面には、左右側壁（第２，第３の側壁）５５，５６にわたって架設された上下の補強部材５７，５８が設けられている。上側の補強部材は、前述した内板５７によって構成されている。下側の補強部材５８は、左右方向に長い帯板形状に形成され、高さ方向に関してほぼ熱交換装置１５と送風ファン１７との間に配置されている。

一方、図１及び図４に示されるように、電装品ケース４１の前面における上縁には、上方へ屈曲する取付板４１ａが設けられ、下縁には、下方へ屈曲する取付板４１ｂが設けられている。そして、上下の取付板４１ａ，４１ｂは、それぞれ上下の補強部材５７，５８の前面に当接した状態で、取付ボルト４３によって着脱可能に固定されている。

また、上側の取付板４１ａにおける左右方向の複数箇所（図示例では２箇所）には、係止フック（係止部）４１ｃが設けられている。この係止フック４１ｃは、図５に示されるように、内板５７に形成されたスリット５７ａに挿入されることによって内板５７に係止している。したがって、電装品ケース４１は、取付ボルト４３を取り外したとしても係止フック４１ｃによって内板５７に吊り下げられた状態で支持される。また、内板５７の前端部には、取付ボルト４３が螺合するナット４４が設けられている。

図１及び図３に示されるようにケーシング２９の天板５２と内板５７との間には、電装品ユニット４０の仮置きスペース６０が形成されている。この仮置きスペース６０は、ケーシング２９の前壁５３を取り外すことによって前方に開放される。そして、送風ファン１７のメンテナンス等のために電装品ユニット４０をケーシング２９から取り外したときに、当該電装品ユニット４０を一時的に仮置きスペース６０に収容しておくことができる。このような仮置きスペース６０を設けることによって、電装品ユニット４０の置き場所を別途確保する必要が無く、ケーシング２９から取り外した電装品ユニット４０が送風ファン１７のメンテナンスの邪魔になることもない。したがって、メンテナンス作業を円滑に行うことができる。

なお、ケーシング２９から取り外した電装品ユニット４０を仮置きスペース６０に収容するために、電装品４２に接続された電気配線等は、予め余裕を持って長く形成しておくか、電装品ユニット４０から容易に取り外すことができるように構成しておくことが望ましい。また、仮置きスペース６０は、必ずしも電装品ユニット４０の全体を収容できなくてもよく、電装品ユニット４０の一部をケーシング２９からはみ出した状態で収容するものであってもよい。

電装品ケース４１は、上下の補強部材５７，５８に連結されることによって、補強部材の一部として機能している。すなわち、電装品ケース４１は、ケーシング２９の強度部材として構成されている。特に、電装品ケース４１は、上下の補強部材５７，５８の間に架設されることによって上下方向の荷重を受けることができる。また、電装品ケース４１は、上下の補強部材５７，５８の上下方向及び左右方向の相対位置を保持している。そのため、左右側壁５５，５６と上下の補強部材５７，５８とによって形成される長方形が斜めに崩れる（平行四辺形状に傾く）ように変形するのを抑制することができる。したがって、電装品ケース４１は、ケーシング２９に付与される左右方向の荷重に対抗し、左右側壁５５，５６が倒れる方向にケーシング２９が変形するのを好適に防止することができる。

このように電装品ケース４１がケーシング２９の強度部材として使用されることによってケーシング２９の強度をより高めることができる。また、電装品ケース４１は、箱形に形成され、単なる板形状の補強部材と比べて自身の強度が高くなっているので、ケーシング２９の強度を一層高めることができる。

電装品ユニット４０は、１０〜１５ｋｇ程度の重量を有している場合があり、従来技術（上記特許文献１参照）のようにケーシング２９の上部に設けられると室内機２８の重心が高くなり、安定性が低下する。特に、室内機２８は、熱交換装置１５と送風ファン１７とを上下方向に並べて備えており、上下方向に細長い構造となっているので、重心が高くなると安定性を損ないやすくなる。この点、本実施の形態では、電装品ユニット４０が、ケーシング２９の上下方向の中段部において送風ファン１７の前方に隣接して配置され、言い換えると、電装品ユニット４０の少なくとも一部が送風ファン１７と水平方向において重なって配置されているので、室内機２８の重心がそれほど高くなることもなく、安定性を十分に確保することができる。

図６は、電装品ケース４１の一部、具体的には、電装品ケース４１の底板４１ｄと側板４１ｅの接合部分を拡大して示す斜視図である。電装品ケース４１の側板４１ｅの下端部には、９０度の角度で内側に屈曲された折り曲げ部４１ｆが形成されている。この折り曲げ部４１ｆは、底板４１ｄ上に載せられた状態で溶接等によって接合されており、底板４１ｄと側板４１ｅとは面接触された状態となっている。そのため、例えば、室内機２８を地面に置いたとき等に下方から突き上げるような荷重が電装品ケース４１の底板４１ｄに付与されたとしても、折り曲げ部４１ｆと底板４１ｄとの面接触によって当該荷重を受けることができる。そのため、底板４１ｄから側板４１ｅが外れてしまうことがなく、電装品ケース４１の強度を高めることができる。

図１及び図３に示されるように、電装品ユニット４０は、送風ファン１７によって生成される空気流の流通空間に配置されている。そのため、電装品ユニット４０に設けられた電装品４２の冷却を促進することができる。特に、送風ファン１７がインバータ制御される場合には、電装品４２には発熱部品であるＩＧＢＴ等のパワー素子が含まれるため、当該発熱部品の冷却を好適に行うことが可能となる。なお、図３に示されるように、発熱部品に冷却フィン等の冷却用部材４５が取り付けられている場合には、当該冷却用部材４５を電装品ケース４１の背板４１ｈから突出させることによって、より効果的に発熱部品を冷却することができる。また、電装品ケース４１の底板４１ｄや側板４１ｅ等に空気を流通させる開口等を設ければ、電装品ケース４１内の電装品４２の冷却をより促進することができる。

本発明は、上記実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更することができる。
例えば、上記実施の形態においては、ケーシング２９における排出通路３３にヒータ３２が設けられていたが、このヒータ３２は省略することができる。ただし、ヒータ３２を備えた室内機２８に対して本発明を適用することで、電装品ユニット４０内の電装品４２をヒータ３２から遠ざけて配置することができ、このヒータ３２の熱が電装品４２に与える影響を小さくすることができる。

上記実施の形態では、電装品ケース４１の上部が内板５７に連結されているが、この内板５７とは異なる補強部材を左右側壁５５，５６に架設し、当該補強部材に電装品ケース４１の上部を連結してもよい。
電装品ケース４１は、左右の側壁５５，５６にわたる範囲で形成されていてもよく、この場合、側壁５５，５６に対して直接的に連結されていてもよい。
本発明の電装品用支持部材４１は、必ずしも箱形である必要はなく、電装品４２に対する適当な防水処理が施されていれば、電装品用支持部材４１は、板形状、枠形状等の開放された形状とされていてもよい。

ケーシング２９における空気の取入口３１は、底板５１に限らず、いずれかの側壁５３〜５６の下部側に形成されていてもよく、また、空気の排出口３０は、天板５２に限らず、いずれかの側壁５３〜５６の上部側に形成されていてもよい。

１５ 熱交換装置
２８ 室内機
２９ ケーシング
３０ 排出口
３１ 取入口
３２ ヒータ
４１ 電装品ケース（電装品用支持部材）
４１ｃ 係止フック（係止部）
４１ｄ 底板
４１ｅ 側板
４１ｆ 折り曲げ部
４２ 電装品
５３ 前壁（第１の側壁）
５５ 左側壁（第２の側壁）
５６ 右側壁（第３の側壁）
５７ 内板（補強部材）
５８ 補強部材

Claims (8)

1. 下部に空気の取入口（３１）が形成され、かつ上部に空気の排出口（３０）が形成されたケーシング（２９）と、
   前記ケーシング（２９）内に配置されるとともに、前記取入口（３１）から前記排出口（３０）へ流れる空気流を生成する送風機（１７）と、
   前記ケーシング（２９）内における前記送風機（１９）の下方に配置され、前記取入口（１７）から前記ケーシング（２９）内に取り入れられた空気と熱交換を行う熱交換装置（１５）と、
   電装品（４２）を支持するための電装品用支持部材（４１）と、を備えており、
   前記電装品用支持部材（４１）が、前記ケーシング（２９）内における空気の流通空間であって前記送風機（１７）の側方に隣接する位置に設けられ、当該ケーシング（２９）の強度部材として構成されていることを備えていることを特徴とする空気調和装置の室内機。
2. 前記ケーシング（２９）の一側面に、着脱可能な第１の側壁（５３）が設けられ、
   前記電装品用支持部材（４１）が、前記第１の側壁（５３）によって塞がれた前記ケーシング（２９）の一側面に近接して配置されるとともに、当該ケーシング（２９）に対して着脱可能に構成されている、請求項１に記載の空気調和装置の室内機。
3. 前記ケーシング（２９）の上部には、当該ケーシング（２９）から取り外した電装品用支持部材（４１）を仮置きするためのスペース（６０）が形成されている、請求項２に記載の空気調和装置の室内機。
4. 前記ケーシング（２９）が、互いに対向して配置された第２の側壁（５５）及び第３の側壁（５６）を備えており、
   上下方向に間隔をあけて配置された２つの補強部材（５７，５８）が、前記第２の側壁（５５）と前記第３の側壁（５６）とにわたって架設され、
   前記電装品用支持部材（４１）の上部と下部とが、それぞれ上側の補強部材（５７）と下側の補強部材（５８）とに連結されている、請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和装置の室内機。
5. 前記電装品用支持部材（４１）が、箱形に形成されている、請求項４に記載の空気調和装置の室内機。
6. 前記電装品用支持部材（４１）は、底板（４１ｄ）と、この底板（４１ｄ）から上方へ延びる側板（４１ｅ）とを有しており、側板（４１ｅ）の下端には、底板（４１ｄ）の上面に面接触する折り曲げ部（４１ｆ）が設けられている、請求項５に記載の空気調和装置の室内機。
7. 前記電装品用支持部材（４１）が、上側の補強部材（５７）に対して吊り下げ状に係止する係止部（４１ｃ）を備えている請求項４〜６のいずれか１項に記載の空気調和装置の室内機。
8. 前記排出口（３０）の近傍にヒータ（３２）が設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の空気調和装置の室内機。

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