JP2014222121A - 室外ユニット及び空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電気品を容易に取り出すことができる室外ユニット等を得る。
【解決手段】室外の空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器１０と、室外熱交換器１０に外気を送り込む送風機９と、少なくとも送風機９の制御を行う電気系統の部品で構成する基板１１などの電気品及び電気品を載置及び箱外に引き出し可能なレール１３を有し、ユニット内の基台上に配置される電気品箱８とを備え、電気品の取り出しを容易にし、取り出しに係るスペースを少なくするものである。
【選択図】図３

Description

この発明は室外ユニットなどに関するものである。例えば、室外ユニット内に搭載する電気品の収容などに関するものである。

空気調和装置には、例えば空調対象空間内に設置する室内機と空調対象空間外に設置する室外ユニットとで構成するセパレート型の空気調和装置がある。ここで、室外ユニットはリプレイスの観点から、外形寸法には制限があることが多い。一方で、性能の観点からは、より大きな熱交換器を搭載したいし、空力の観点からは、より大きな送風機（ファン）を搭載したいところではあるが、有限の空間内に全ての部品を収容するために互いの妥協点を見出す必要がある。

また、例えば、室外ユニットには、他にも、ユニット内に搭載した機器などの制御などを行う電気品及び電気品を収容する電気品箱を搭載している。電気品箱についても、年々追加される新機能を実現するために、基板への実装部品が増すことで基板が大きくなる、基板の枚数が増えるなどの理由から、大きくなる傾向にある。しかし、資金、時間、発明者への負荷などを考慮すると、新しいユニットを開発する度に基板を新規に開発することは現実的ではない。このため、従来品などを流用することがあるが、搭載できる空間は有限であるという制約から、性能や空力が妥協せざるを得ないことや、直方体のスペースからやむを得ずはみ出す外付け仕様となることで意匠性が悪化することや、無理に詰め込むことで作業性が悪化することもある。

したがって、熱交換器などの搭載スペースの確保、電気品箱の作業性などの観点から、室外ユニット内から電気品箱ごと室外ユニット外へ取り出せる電気品箱構造、取り出すための配線類の構造などについて提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特公平７−０６５７８４号公報 実開平５−００１９２４号公報

例えば特許文献１に示された電気品箱のスライド方式は室外ユニットのベース上にレールを設けて電気品箱を丸ごと室外ユニット外へ取り出す構成である。このため、レールの高さ（少なくともベース外周部のフランジ部高さ以上）分だけ、室外ユニット内スペースを損なうことになる。また、電気品箱を丸ごと取り出すためには、丸ごと取り出せるだけのスペース確保が可能な据付場所にしか室外ユニットを据え付けることができない。例えば、屋外に室外ユニットを据え付けるスペースが無く、室外ユニットを壁に埋める、天井裏などの狭いスペースに据え付けるなどした場合に問題となる。

また、特許文献２では電気配線類の長さを長くして電気品箱を丸ごと取り外せる構成にしている。点検作業などに不要な部品まで取り外さなければならない点は特許文献１と同様である。また、天井裏などの狭い作業スペースしか確保できない際には、取り出せないこともある。

そこで、この発明は、電気品を容易に取り出すことができる室外ユニット等を提案するものである。

この発明に係る室外ユニットは、室外の空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器と、室外熱交換器に外気を送り込む送風機と、少なくとも送風機の制御を行う電気系統の部品で構成する電気品及び電気品を載置及び箱外に引き出し可能なレールを有し、ユニット内の基台上に配置される電気品箱とを備えるものである。

電気品箱内に基板などの電気品を引き出すことができるようにしたので、電気品箱を丸ごとスライドさせて引き出す必要がなく、電気品箱を引き出すためのレール高さ分だけ損なっていた室外ユニット内部の空間を活用することが可能となる。また、必要な電気品だけを引き出すことができるので、引き出しを行うために必要とするユニット外のスペースを少なくすることができる。

この発明の実施の形態１に係る室外ユニットの外観を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る室外ユニットの内部構成を説明する斜視図である。 電気品箱８から電気品を引き出す様子を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る電気品箱の詳細を示す図である。 室外ユニットの左側面図である。 この発明の実施の形態２に係る空気調和装置の構成図である。

実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による電気品箱内に電気品を取り出し可能とする部品を設けた空気調和装置の室外ユニットの電気品箱の構造について、図１〜図５に基づいて説明する。

図１はこの発明の実施の形態１に係る室外ユニットの外観の斜視図を示す図である。ここで、図１において、手前側の面を前面（正面）とする。空気調和装置を構成する室外ユニット１は、空気調和を行うための機器を、パネルで覆った筐体内に搭載している。図１に示すように、上面をトップパネル２で覆い、側面をサイドパネル３で覆っている。また、前面側は、フロントパネル４とサービスパネル５とで覆っている。

図２はこの発明の実施の形態１に係る室外ユニットの内部構成の説明する斜視図を示す図である。そして、室外ユニット１は、筐体内に室外送風機９、室外熱交換器１０、圧縮機７及び電気品箱８を主に備えている。室外ユニット１内において、背面側に室外熱交換器１０を配置する。また、右側に圧縮機７を配置し、上面側に室外送風機９を配置する。また、ベース（基台）６上には電気品箱８を載置している。

圧縮機７は、冷媒を圧縮して吐出する。また、室外熱交換器１０は、室外の空気（外気）と冷媒とを熱交換させる。圧縮機７と室外熱交換器１０とにより、冷媒回路の一部を構成する。室外送風機９は、室外熱交換器１０における熱交換を促進させるため、外気を吸い込んで室外熱交換器１０に通過させて室外ユニット外に吹出す空気の流れを形成する。ここで、本実施の形態では、シロッコファンを室外送風機９としているものとする。電気品箱８は運転指令に基づいて室外送風機９のモーター（図示せず）、圧縮機などを駆動制御する室外制御装置を構成する電気品を有する基板などを搭載している。電気品箱８については後にさらに説明する。

例えば、電気品箱８を室外ユニット１内から引き出そうとした場合、電気品箱８をベース６に置くと、ベース６よりも高い位置にあるベース６のフランジ部が邪魔となる。そこで、電気品箱８をスライドさせて丸ごと取り出すために、引き出すために設けるレールの高さを、最低でもベース６のフランジ部よりも高くする必要がある。このため、レール上に配置される電気品箱８の位置がその上側に配置される室外送風機９に接近するため、電気品箱８と室外送風機９間のクリアランスを確保するためには室外送風機９を小さくする必要があり、空力特性に悪影響を及ぼす。

また、例えば、図２のように電気品箱８を丸ごと取り出そうとすると、取り出すだけのスペース（空間）と、取り出した電気品箱８の外郭（筐体）を構成する部品を開いて中を見えるようにするためのスペースが必要となる。このため、天井裏、壁などに室外ユニット１を据え付けるような場合には電気品箱８を取り出せないことが考えられる。

図３は電気品箱８から電気品を引き出す様子を示す斜視図である。本実施の形態の室外ユニット１においては、電気品箱８の内側に電気品を取り出すことを可能とする部品である１又は複数段のレール１３を有している。基板１１及び基板１１を固定する基板土台部品１２をレール１３で支えるようにする。ここで、基板土台部品１２を介さず、基板１１を直接レール１３に載置するようにしてもよい。

本実施の形態の電気品箱８は、例えば、基板１１を電気品箱８外に取り出す必要がある場合、レール１３上において、基板１１及び基板土台部品１２をスライドさせて室外ユニット１の前面側に引き出すことができる構造である。図２のように、電気品箱８を引き出す場合と比べて、取り出すためのスペースが少なくて済むことが分かる。このため、天井裏などの狭いスペースでも取り出すことができ、スペースが少ない分だけ、作業者は手を入れて作業するスペースを確保することができるので、作業性の向上を期待することができる。

図４はこの発明の実施の形態１に係る電気品箱８の詳細を示す図である。ここで、図４（ａ）は基板１１及び基板土台部品１２の収容状態を示す図である。また、図４（ｂ）は電気品箱８の外郭（筐体）において蓋のない状態を示す図である。そして、図４（ｃ）は基板１１を蓋１４とともに取り出す状態を示す図である。

上述したように、本実施の形態の電気品箱８は、内側に、例えばレール１３を有しており、基板１１及び基板土台部品１２を、レール１３上をスライドさせて室外ユニット１外に取り出せる構造となっている。また、基板１１の数及び大きさに合わせて、例えば複数段（図２中では２段）のレール１３を設けることで、引き出したい基板１１を引き出すことができる。電気品箱８の外郭（筐体）を構成する部品とレール１３とは、例えば材質に金属を用いている場合には、スポット溶接などにより固定する。また、ネジなどで締結して固定してもよい。

また、図４（ｃ）に示すように、電気品箱８の外郭において、基板１１などを取り出す側は、蓋１４で構成する。ここで、蓋１４は、一体形成、溶接、ネジ締結などにより、１又は複数の基板土台部品１２と固定するように構成する。そして、電気品を取り出す際に、蓋１４を電気品箱８からスライドすることで、基板１１及び基板土台部品１２を同時に取り出すことができる構造とすることで、室外ユニット１外にスライドされる部品のスペースをコンパクトにすることができる。

作業者が作業した後、蓋１４ごと基板１１をスライドさせて電気品箱８の本体に収容されるようにすることで、電気品箱８内を密閉することができる。このため、例えば電気品箱８外部からの水などの浸入を防ぐ防水仕様とすることができる。また、電気品がショートなどし、電気品箱８内部から出火することがあっても、電気品箱８外に火を出さないことで防火仕様とすることができる。

図５は室外ユニット１の左側面図である。図５（ａ）は実施の形態１に係る室外ユニット１の左側面図であり、図５（ｂ）は従来の室外ユニットの左側面図である。上述したように、例えば電気品箱８を丸ごと引き出す場合には、電気品箱８の下面がベース６外周部のフランジ高さよりも上側の位置にする必要がある。このため、電気品箱８上面と室外送風機９とのクリアランスを考慮してファン径を決定する場合、電気品箱８と室外送風機９との間を確保するため、ファンを小さくする必要がある。

しかし、本実施の形態の室外ユニット１のように、電気品箱８内にスライドを可能とする部品を設ければ、電気品箱８をベース６上に載置することで、電気品箱８全体を下側へ配置することができる。このため、室外送風機９におけるファン径を拡大することが可能となり、空力性能を向上させることが可能となる。

電気品の取り出しに必要なスペースが小さくなるため、既存の基板を流用できる幅を広げることが可能である。このため、例えば取り出すスペースが少ない場所専用の基板を新たに開発するなどする必要がなく、資金、時間、開発者への負荷などを軽減することができる。

以上のように、本実施の形態の室外ユニットによれば、電気品箱８内に基板１１などの電気品を引き出すことができるようにしたので、電気品箱８を丸ごとスライドさせて引き出す必要がなく、電気品箱８を引き出すためのレール高さ分だけ損なっていた室外ユニット１内部の空間（特に高さ方向）を活用することが可能となる。これにより、例えばより大きなファンなどを有する室外送風機９を搭載することができ、空力性能を向上させることができる。

また、電気品箱８内に収容されている電気品のうち、取り出したい電気品（基板）のみを取り出せる構造とすることで、引き出しを行うために必要とするユニット外のスペースを少なくすることができる。このため、例えば天井裏などの狭いスペースに設置されている場合でも、手を入れるスペースを大きく取れるので作業性の向上が期待できる。

実施の形態２．
図６はこの発明の実施の形態２に係る空気調和装置の構成図である。本実施の形態は、実施の形態１で説明した室外ユニットを有する空気調和装置について説明する。図６の空気調和装置は、室外ユニット（室外機）１００と負荷ユニット（室内機）２００とを備える。室外ユニット１００と負荷ユニット２００とを冷媒配管で接続して冷媒回路を構成して冷媒を循環させている。冷媒配管のうち、気体の冷媒（ガス冷媒）が流れる配管をガス配管３００とし、液体の冷媒（気液二相冷媒の場合もある）が流れる配管を液配管４００とする。

室外ユニット１００は、本実施の形態においては、圧縮機７、室外熱交換器１０、室外送風機９、四方弁１５、室外制御装置１６の各装置（手段）で構成する。圧縮機７、室外熱交換器１０及び室外送風機９は実施の形態１において説明したことと同様の動作を行う。四方弁１５は、室外制御装置１６からの指示に基づいて冷房運転時と暖房運転時とによって冷媒の流れを切り換える。室外制御装置１６は、例えばマイクロコンピュータなどとして基板１１に搭載され、実施の形態１で説明した電気品箱８に収容される。室外制御装置１６は、例えば、空気調和装置内の各種検知手段（センサ）の検知に係るデータに基づいて、圧縮機７の駆動周波数制御など、空気調和装置に係る各手段を制御して空気調和装置全体の動作制御を行う。

一方、負荷ユニット２００は、負荷熱交換器２０１、負荷絞り装置（膨張弁）２０２、負荷送風機２０３及び負荷制御装置２０４で構成される。負荷熱交換器２０１は冷媒と空調対象空間の空気との熱交換を行う。例えば、暖房運転時においては凝縮器として機能し、ガス配管３００から流入した冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒を凝縮させて液化（又は気液二相化）させ、液配管４００に流出させる。一方、冷房運転時においては蒸発器として機能し、負荷絞り装置２０２により低圧状態にされた冷媒と空気との熱交換を行い、冷媒に空気の熱を奪わせて蒸発させて気化させ、ガス配管３００に流出させる。また、負荷ユニット２００には、熱交換を行う空気の流れを調整するための負荷送風機２０３が設けられている。特に限定するものではないが、負荷送風機２０３についても、上述の実施の形態１〜４で説明した送風機で構成してもよい。この負荷送風機２０３の運転速度は、例えば利用者の設定により決定される。負荷絞り装置２０２は、開度を変化させることで、負荷熱交換器２０１内における冷媒の圧力等を調整するために設ける流量調整手段である。

また、負荷制御装置２０４もマイクロコンピュータなどからなり、例えば室外制御装置１６と有線又は無線通信することができる。室外制御装置１６からの指示、居住者などからの指示に基づいて、例えば室内が所定の温度となるように、負荷ユニット２００の各装置（手段）を制御する。また、負荷ユニット２００に設けられた検知手段の検知に係るデータを含む信号を送信する。

以上のように、実施の形態２の空気調和装置によれば、実施の形態１で説明した室外ユニット１００で構成することで、電気品箱に係るスペースを小さくし、性能、空力を確保することができる。

１ 室外ユニット、２ トップパネル、３ サイドパネル、４ フロントパネル、５ サービスパネル、６ ベース、７ 圧縮機、８ 電気品箱、９ 室外送風機、１０ 室外熱交換器、１１ 基板、１２ 基板土台部品、１３ レール、１４ 蓋、１５ 四方弁、１６ 室外制御装置、１００ 室外ユニット、２００ 負荷ユニット、２０１ 負荷熱交換器、２０２ 負荷絞り装置、２０３ 負荷送風機、２０４ 負荷制御装置、３００ ガス配管、４００ 液配管。

Claims (7)

1. 室外の空気と冷媒とを熱交換する室外熱交換器と、
   該室外熱交換器に外気を送り込む送風機と、
   少なくとも前記送風機の制御を行う電気系統の部品で構成する電気品及び該電気品を載置及び箱外に引き出し可能なレールを有し、ユニット内の基台上に配置される電気品箱と
   を備えることを特徴とする室外ユニット。
2. 前記室外熱交換器が配置された反対側の面から前記電気品をスライドさせて引き出し可能とすることを特徴とする請求項１記載の室外ユニット。
3. 前記電気品箱は、防水及び防火仕様であることを特徴とする請求項１又は２に記載の室外ユニット。
4. 前記送風機はシロッコファンを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の室外ユニット。
5. 複数段の前記レールを前記電気品箱内に設けることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の室外ユニット。
6. 前記電気品が引き出される側の電気品箱の外郭部分を蓋として構成し、前記蓋と共に電気品を引き出す構造とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の室外ユニット。
7. 空調対象空間の空気と冷媒とを熱交換する負荷側熱交換器及び該負荷側熱交換器に流入させる冷媒の流量を調整するための流量調整手段を有する負荷ユニットと、
   請求項１〜６のいずれか一項に記載の室外ユニットと
   を配管接続して冷媒回路を構成することを特徴とする空気調和装置。

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