JP4124061B2

JP4124061B2 - 空調用温度設定器

Info

Publication number: JP4124061B2
Application number: JP2003301866A
Authority: JP
Inventors: 昭宏石橋
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2008-07-23
Anticipated expiration: 2023-08-26
Also published as: JP2005069607A

Description

本発明は、室内温度を検出して設定温度とを比較し、室内温度を設定温度に近づけるようにファンコイルユニットやＶＡＶなどの空調機器の運転制御を行う空調用温度設定器に関し、特に壁裏空間を有する壁面に設けた開口部に設置され壁裏空間を通じて空調機器に電気接続される空調用温度設定器に関する。

従来、例えば特開平８―２７１０２０号公報に提案されているように、居住者が希望の室温に設定する温度設定手段と、室温を計測する温度センサと、温度センサによる室温実測温度と前記温度設定手段による設定温度とを比較して外部の空調機器の運転を制御する制御手段とを有し、壁裏空間を有する壁面に設けた開口部に設置され壁裏空間を通じて空調機器に電気接続される空調用温度設定器が知られている。

この空調用温度設定器は、温度設定手段、温度センサ及び制御手段を内蔵する箱体の内部と室内とを連通させるために、箱体の上下にそれぞれ上部開口部及び下部開口部が穿設されている。この空調用温度設定器では、負荷の駆動電流によって制御手段内の発熱素子が発熱し、この発熱素子近傍の空気が加熱される。加熱された空気は比重が減少し、上部開口部から室内へ流出する。このため箱体内が負圧となり、新たな室内空気が下部開口部から箱体内部へ流入する。この流入した空気の温度を温度センサによって測定し、その実測温度と温度設定手段による設定温度とを比較して制御手段により箱体外部の空調機器の運転を制御している。

このような空調用温度設定器では、発熱素子の熱を空気の加熱源として利用することによって、箱体内の空気の流れを下部開口部から上部開口部へと促進させ、常に新しい空気を温度センサ周囲に取りこんで室温を正確に測定できる。また同時に発熱素子の放熱をも行うことができる。

しかしながらこの空調用温度設定器では、箱体上部に上部開口部があるため、室内の塵や埃がこの上部開口部から箱体内部に侵入し、温度センサや制御手段などに付着して動作不良や温度検出精度の低下をまねく可能性があるという問題がある。特に空調用温度設定器の非使用時には上部開口部から外部への空気の流れが発生せず室内の舞い上がった塵や埃が自然落下によって上部開口部から箱体内部に侵入しやすいものとなっていた。
特開平８−２７１０２０号公報

本願発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その課題は、室内の埃や塵の箱体内への侵入が防止できて動作不良の防止や温度検出精度の向上が図れるとともに、制御手段の発熱部の放熱ができてこの発熱部の発熱による温度センサの検出精度が低下することがない空調用温度設定器を提供することである。

上記課題を解決するために、本願発明は、居住者が希望の室温に設定する温度設定手段と、室温を計測する温度センサと、温度センサによる室温実測温度と前記温度設定手段による設定温度とを比較して外部の空調機器の運転を制御し発熱部品を備えた制御手段とを有し、壁裏空間を有する壁面に設けた開口部に設置され壁裏空間を通じて空調機器に電気接続される空調用温度設定器において、壁面に設置された箱体と、この箱体下部に穿設されて室内と連通する下部開口部と、この箱体上部に穿設されて壁裏空間と連通する上部開口部とを有し、この箱体内の下部開口部近傍に温度センサを配置するとともに、この箱体内の上部開口部近傍に制御手段の発熱部品を配置したものである。

本願発明の空調用温度設定器においては、発熱部品が発熱し、この発熱部品近傍の空気が加熱される。加熱された空気は上部開口部から壁裏空間に流出する。このため箱体内が負圧となり室内空気が下部開口部から箱体内に流入する。この流入した空気の温度を温度センサによって測定し、その実測温度と温度設定手段による設定温度とを比較して制御手段により外部の空調機器の運転を最適制御する。この場合、発熱部品の発熱により加熱された箱体内の空気が上部開口部を経由して壁裏空間へ流出するため、発熱部品の放熱を行うことができ温度センサの検出精度が向上している。また、箱体上部の室内に面した側には開口部を設けていないため、室内の舞い上がった塵や埃の自然落下による箱体内への侵入を防ぎ、塵や埃による制御手段や温度センサへの影響を防止でき、温度検出精度が向上している。

図１〜図２は、本願の請求項１〜２全てに対応した一実施形態である空調用温度設定器を示している。この実施形態の空調用温度設定器は、図１、図２に示すように、居住者が希望の室温に設定する温度設定手段１と、室温を計測する温度センサ２と、温度センサ２による室温実測温度と前記温度設定手段１による設定温度とを比較して外部の空調機器の運転を制御する制御手段３とを有し、壁裏空間４を有する壁面５ａに設けた開口部５ｂに設置され壁裏空間４を通じて空調機器に電気接続される空調用温度設定器であり、壁面５ａに設置された箱体６と、この箱体６下部に穿設されて室内と連通する下部開口部７と、この箱体６上部に穿設されて壁裏空間４と連通する上部開口部８とを有し、この箱体６内の下部開口部７近傍に温度センサ２を配置するとともに、この箱体６内の上部開口部８近傍に制御手段３内の発熱部品９を配置しているものである。

また、この空調用温度設定器は、前後のケースとこのケースが嵌合してできる箱体６内部に収納され温度設定手段１、温度センサ２及び制御手段３を構成する電子回路部品等が実装された回路基板１２とから構成されている。また、上部開口部８を覆う前面開口部１７ｂを有するとともに壁裏空間４に連通する放熱開口部１８を有する取付ボックス１７を箱体６の裏面側に設けている。

温度設定手段１は、居住者が希望の室温を設定するために、室内温度や設定温度、送風量などの各種空調条件を設定表示するためのＬＣＤ１３、設定ボタン１４、およびこれらの設定表示のためのＣＰＵやその他の電子回路部品等から構成されている。また制御手段３は、サーミスタなどの温度センサ２、温度設定手段１および外部接続線１９を介して外部の空調機器（図示せず）に接続されており、空調機器から各回路に供給する電源や、温度設定手段１による設定温度と温度センサ２による室内温度とを比較してその増減を指示する制御信号を空調機器に送るためのＣＰＵやその他の電子回路部品から構成されている。外部接続線１９は空調機器から制御手段３に電源供給するための電源ケーブルや、制御手段３から空調機器へ制御信号を送るための信号用ケーブルで構成されている。この空調機器から制御手段３へ供給される電源として直流又は交流電源が用いられ、この電源が制御手段３内の３端子レギュレータ１５で所定のＣＰＵ動作電圧に降圧されて各回路の電源として用いられる。

回路基板１２は、外形が略長方形状に形成され、上下端部の各中央部に外形略長方形状の上下の切欠部１２ａ，１２ｂが設けられている。この回路基板１２における下側の切欠部１２ｂの両側片に温度センサ２の２端子がそれぞれ実装されて温度センサ２は架設され、温度センサ２における温度検知部が切欠部１２ｂ下方に配置されている。回路基板１２上側には、ＬＣＤ１３およびＬＣＤ１３側方上部に３端子レギュレータ１５がそれぞれ配設され、回路基板１２下側には、送風量、温度上下設定、電源など各種の設定ボタン１４が配設されている。これらＬＣＤ１３やＣＰＵの駆動電流など回路を流れる電流は微弱なものであるが３端子レギュレータ１５で電圧降下させているため、回路基板１２上の電子回路部品としては３端子レギュレータ１５の発熱が一番大きい発熱部品９となっており、温度センサ２の検出精度に問題が生じる程度に発熱するものである。

前側ケース１０は、外形略長方形状に形成され、回路基板１２上のＬＣＤ１３に対応する位置にＬＣＤ１３表示用の窓１０ａ、および設定ボタン１４に対応する位置に押し込んで設定ボタン１４の操作可能な押圧片１０ｂがそれぞれ配設されている。また、前側ケース１０下端部の温度センサ２と対応する位置には左右方向に細長いスリット１０ｃ状の下部開口部７が上下に並設されている。この下部開口部７は、前方からケース内部が見えないようにスリット１０ｃ奥方位置のケース裏面にスリット１０ｃと略同形状のスリット隠し片１０ｄが設けられている。そしてスリット隠し片１０ｄと前側ケース１０裏面との間に隙間が形成され、箱体６内部と室内とはスリット１０ｃおよびこの隙間を通じて連通されている。また、前側ケース１０の裏面の周縁には、後側ケース１１に固着するための複数の取付フックが突設されている。

後側ケース１１は、前面に回路基板１２を固定するための固定フック１１ａおよび前側ケース１０の取付フックに係合するフック嵌合部１１ｂがそれぞれ対応する位置に複数形成されている。また後側ケース１１中央の上下位置に後側ケース１１を後述する取付ボックス１７に螺着するためのネジ孔１１ｃが穿設されている。このネジ孔１１ｃは、回路基板１２の上下の切欠部１２ａ，１２ｂの位置に対応しており、後側ケース１１に回路基板１２を取り付けた状態で後側ケース１１を取付ボックス１７に螺着できるようにしている。また後側ケース１１の中央部には後方へ突出する凹所が形成され、この凹所奥面に回路基板１２と空調機とを電気接続するための外部接続線１９が貫通する貫通孔１１ｄが設けられている。また後側ケース１１上部における３端子レギュレータ１５の略同一高さ位置に縦方向のスリット１０ｃが横方向に並設されて上部開口部８を形成している。

この空調用温度設定器が設置される壁面５ａには、壁裏に空調機器への外部接続線１９が配線されるよう壁裏空間４が設けられている。この壁裏空間４は壁スラブ１６の前方に適切な距離を隔てて壁パネル５を立設することにより、壁スラブ１６前面と壁パネル５裏面との間に形成されるものである。

また、壁パネル５の適切な高さ位置に後側ケース１１外形よりやや小さい形状の開口部５ｂが穿設され、この開口部５ｂに取付ボックス１７が取り付けられている。取付ボックス１７は、外形が壁パネル５の開口部５ｂと略同形状に形成された前面開口部１７ｂを有する箱状に形成されており、取付ボックス１７の前面開口部１７ｂと壁面５ａが略面一になるようにネジなどにより壁パネル５に取り付けられている。取付ボックス１７は、その天板下面および底板上面における後側ケース１１のネジ孔１１ｃと対応する位置にネジボス１７ａが形成されており、後側ケース１１のネジ孔１１ｃを介して取付ネジ２１をネジボス１７ａにねじ込むことにより、後側ケース１１を取付ボックス１７に固着するようにしている。また、取付ボックス１７の天板に開口が設けられ、この開口にフレキシブルな電線配管２０が連通して取り付けられている。この電線配管２０は壁裏空間４内に配設されて外部の空調機器などに接続されており、この電線配管２０内に外部接続線１９が収納されて回路基板１２と空調機器とが電気接続されている。また取付ボックス１７の側面には丸孔状の放熱開口部１８が設けられ、この放熱開口部１８を介して取付ボックス１７内と壁裏空間４とが連通している。また箱体６を壁面５ａに取りつけた状態では、後側ケース１１に設けた上部開口部８は取付ボックス１７の前面開口部１７ｂに面しており、この上部開口部８を介して箱体６内と取付ボックス１７内の各空間が連通している。

次に動作について説明する。発熱部品９としての３端子レギュレータ１５が発熱し、この３端子レギュレータ１５近傍の空気が加熱される。加熱された空気は上部開口部８から取付ボックス１７内に流出し、放熱開口部１８から壁裏空間４に流出する。このため箱体６内が負圧となり室内空気が下部開口部７から箱体６内に流入する。この流入した空気の温度を温度センサ２によって測定し、その実測温度と温度設定手段１による設定温度とを比較して制御手段３により外部の空調機器の運転を最適制御する。この場合、３端子レギュレータ１５の発熱により加熱された箱体６内の空気が上部開口部８および取付ボックス１７の放熱開口部１８を経由して壁裏空間４へ流出するため、３端子レギュレータ１５の放熱を行うことができ、この発熱部品９の発熱による温度センサ２の検出精度に対する悪影響を小さくしている。また、箱体６上部の室内に面した側には開口を設けていないため、室内の舞い上がった塵や埃の自然落下による箱体６内への侵入を防ぎ、塵や埃による制御手段３や温度センサ２への悪影響を防止できる。この場合、壁裏空間内の埃や塵の箱体６内への侵入もあるが、エアコンなどによる対流の激しく、従って埃や塵の舞い上がりの大きい室内と比べて壁裏空間４内では埃や塵の舞い上がりが少なく、上部開口部８を室内に向けて開口するものよりも防塵の心配は小さい。

また、箱体６内の発熱部品９の発熱により加熱された空気が上部開口部８および前面開口部１７ｂを通じて取付ボックス１７内に流出し、この取付ボックス１７内に流入した空気が放熱開口部１８を通じて壁裏空間４に流出する。この取付ボックス１７により箱体６内の空間が直接壁裏空間４と連通せずに取付ボックス１７を介して壁裏空間４と連通するため、箱体６内へ侵入する壁裏空間４内の埃や塵を少なくしている。

なお、前述の場合、空調機器の送風モータをＯＮ／ＯＦＦ制御する半導体スイッチを空調機器側に設けた例を示しており、箱体６内の発熱部品９として３端子レギュレータ１５を例示しているが、この半導体スイッチを箱体６内の制御手段３に設けた場合、流れる電流が大きく半導体スイッチが発熱部品９となるが、この半導体スイッチを回路基板１２上の上部開口部８近傍に配置することにより、同様の効果が見られるものである。

また放熱開口部１８の形状や位置は上記に限定されることなく、取付ボックスの上面、下面、奥面などの任意の位置にスリット状や角孔状に形成してもよく、発熱部品の放熱性や防塵性を考慮すると上部開口部より上方位置の側面にスリット状に設けるのが望ましい。

本発明の実施形態の空調用温度設定器の取付状態を示す分解斜視図である。同上の空調用温度設定器の取付状態を示す要部の縦断面図である。

符号の説明

１温度設定手段
２温度センサ
３制御手段
４壁裏空間
５壁パネル
５ａ壁面
５ｂ開口部
６箱体
７下部開口部
８上部開口部
９発熱部品
１０前側ケース
１０ａ窓
１０ｂ押圧片
１０ｃスリット
１０ｄスリット隠し片
１１後側ケース
１１ａ固定フック
１１ｂフック嵌合部
１１ｃネジ孔
１１ｄ貫通孔
１２回路基板
１２ａ切欠部（上側）
１２ｂ切欠部（下側）
１３ＬＣＤ
１４設定ボタン
１５３端子レギュレータ
１６壁スラブ
１７取付ボックス
１７ａネジボス
１７ｂ前面開口部
１８放熱開口部
１９外部接続線
２０電線配管
２１取付ネジ

Claims

居住者が希望の室温に設定する温度設定手段と、室温を計測する温度センサと、温度センサによる室温実測温度と前記温度設定手段による設定温度とを比較して外部の空調機器の運転を制御し発熱部品を備えた制御手段とを有し、壁裏空間を有する壁面に設けた開口部に設置され壁裏空間を通じて空調機器に電気接続される空調用温度設定器において、壁面に設置された箱体と、この箱体下部に穿設されて室内と連通する下部開口部と、この箱体上部に穿設されて壁裏空間と連通する上部開口部とを有し、この箱体内の下部開口部近傍に温度センサを配置するとともに、この箱体内の上部開口部近傍に制御手段の発熱部品を配置してなることを特徴とする空調用温度設定器。
上部開口部を覆う前面開口部を有するとともに壁裏空間に連通する放熱開口部を有する取付ボックスを箱体の裏面側に設けてなることを特徴とする請求項１記載の空調用温度設定器。