JP4339496B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機に関し、特にその室内ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機は、典型的には冷房運転及び暖房運転を行うものであるが、付加的に除湿運転の可能なものも多用されている。除湿運転を可能とするために、室内熱交換器を少なくとも２つに分割し、その一部を蒸発器として作用させ、他の部分を凝縮器として作用させる方式が行われている。
【０００３】
図１１は、そのような除湿運転の可能な空気調和機の冷凍サイクルを示す図であり、コンプレッサ１が四方切替弁２を介して室外熱交換器３、膨張弁４、室内熱交換器５に順次連結されている。室内熱交換器５は、除湿運転時に凝縮器として作用する第１の室内熱交換器５ａと、蒸発器として作用する第２の室内熱交換器５ｂとに分割されており、両室内熱交換器５ａ，５ｂの間に、キャピラリ６が併設された二方弁７が設けられている。
【０００４】
図１１の冷凍サイクルは、暖房運転時には、コンプレッサ１から吐出された冷媒が四方切替弁２を介して室内熱交換器５に流入して凝縮され、そこで室内空気と熱交換して室内空気の加温が行われる。室内空気と熱交換した冷媒は膨張弁４を通って室外熱交換器３に流入して膨張した後、四方切替弁２を介してコンプレッサ１に還流する。
【０００５】
冷房運転時には、コンプレッサ１から吐出された冷媒は四方切替弁２を介して室外熱交換器３に流入して凝縮され、膨張弁４を通って室内熱交換器５に流入して膨張し、室内空気を冷却した後、四方切替弁２を介してコンプレッサ１に環流する。
【０００６】
さらに、除湿運転時には、冷媒の流れは冷房運転時と同じであるが、膨張弁４が開放されるとともに、二方弁７が閉鎖される。したがって、コンプレッサ１から吐出された冷媒は四方切替弁２を介して室外熱交換器３及び第１の室内熱交換器５ａに順次流入し、そこで凝縮した後、キャピラリ６を通って第２の室内熱交換器５ｂに流入して膨張し、室内空気との熱交換により室内空気が冷却され、室内空気の除湿が行われる。
【０００７】
図１２は、図１１に示す冷凍サイクルに対応する、除湿運転の可能な空気調和機の室内機の概略構成を示す横断面図であり、室内ユニット８内にはその前面側に、第１及び第２の室内熱交換器５ａ，５ｂが互いに平行に、かつ、やや斜めに配設されており、その後方下部に室内ファン９が設けられている。そして、室内ユニット８の前面部及び上面部には室内空気の吸込み口１０が形成され、さらに室内ファン９の下方には室内空気の吹出し口１１が形成されている。室内ファン９により吸込み口１０から吸込まれた室内空気は室内熱交換器５ａ，５ｂにおいて熱交換された後、吹出し口１１から室内に吹出される。室内熱交換器５ａ，５ｂの下方には蒸発器で結露した水を受けるためにドレンパン１２が配設されている。
【０００８】
図１２に示した空気調和機は、一見したところ機械部品のみからなっている。
しかし、それらの制御のために種々の電気部品が用いられている。例えば、二方弁７は電磁弁であり、その開閉は操作コイルの励磁・非励磁の形で電気的に行われる。室内ファン９の制御もモータを介して電気的に行われる。さらには、きめ細かな空調制御を行い、種々の表示を見た目に分りやすくするために、種々の表示用発光素子、例えばＬＥＤ（発光ダイオード）からなるパイロットランプが備えられており、それらの制御ももちろん電気的に行われる。さらには、近年、マイナスイオン発生器を内蔵し、疲労軽減とか、リラックス感向上、緊張感緩和等の効果をねらったものも提案され、また電気集塵機を内蔵するものも提案されている。かくして、空気調和機、とりわけ室内機には、少なからぬ電気部品が備えられることになる。さらには、いったん据付けた後でも、それらの電気部品の保守のために、なにかとアクセスする必要性が生ずる。これらの電気部品は、従来、室内ユニット８内の主として側面部の前面側から背面側にわたって形成された空間に１つの電気部品ユニットとしてまとめて配設され、室内ユニット８の側面部からアクセスする構造のものが多かった。
【０００９】
この構造では、まず第一に室内ユニットが大型になってしまい、第二に、室内機が室内の壁面の左右方向中央部に配置される場合はともかく、室内の隅角部に配設される場合は、いったん据付けられた後に、保守のために室内機に隅角部側面側からアクセスすることは相当困難である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって本発明は、室内ユニットをできるだけ小型に構成し、その据付け作業の容易な空気調和機を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明の空気調和機は、
室内ユニット内に設けられる電気部品を、
ＳＬコネクタ・パワーリレーを含むパワー電気部品を収納する第１の電気部品ユニットと、
少なくとも室内制御基板を収納する第２の電気部品ユニットと、
少なくとも表示基板を収納する第３の電気部品ユニットと、
に分割して収納し、
前記第１ないし第３の電気部品ユニットを前記室内ユニットの前面側に配置し、
前記第３の電気部品の前面側に、前記表示基板の前面を覆い空気調和機の運転状況を表示するための化粧板を設け、
前記表示基板に室内空気の汚れ状態を検知するセンサとリセットスイッチを含む少なくとも１つの操作スイッチとを取付け、
前記化粧板のセンサ前面部分に室内空気が導入される通気孔を形成し、
前記室内空気の汚れを検知するセンサと前記操作スイッチとの間を室内空気が流通しないように区画した、
ものとして構成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
【００１３】
図１、図２、及び図３は、本発明による空気調和機における室内ユニット１８の全体構造を示すものである。室内ユニット１８の背面は壁面に取付けるために平面をなしている。ユニット１８内の大きな空間を占める室内ファンを運転することにより、室内ユニット１８の前面に形成された吸込み口２０から吸込まれた室内空気は室内熱交換器において熱交換された後、室内ユニット１８の前面下方に形成された吹出し口２１から室内に吹出される。図３には、室内ファンは図示されておらず、これを駆動するためにその手前側に配設されいるファンモータ２８が示されている。
【００１４】
以下、図４〜１０をも参照して説明する。種々の電気部品は基本的に電気部品箱に収納した上で室内ユニット１８内に収納される。しかし、電気部品箱は本発明に従い３つの電気部品ユニット、すなわち第１、第２、及び第３の電気部品ユニット２２，２３，２４に分割される。各電気部品ユニット２２，２３，２４は図１、図２，図４〜６及び図９から類推できるように、全体としてＬ字状にして室内ユニット１８の前面側に配置され、第１の電気部品ユニット２２は右側面部に縦に、第２及び第３の電気部品ユニット２３，２４は下部に横並びに配置されている。各電気部品ユニット相互間の組立装着、及び組立てられた電気部品と室内ユニット本体との間の装着は、それぞれ一方に突部を形成し、他方に対応する凹部を形成し、弾性を有する爪部材によって装着状態を保持する形で装脱自在に行われる。
【００１５】
第１の電気部品ユニットは、ＳＬ（スクリュウレス）コネクタ付きパワーリレー２５等のパワー部品を収納し、かつ配線端子や接続用配線を引回す空間を形成するパワー部品ユニットである。ここでＳＬコネクタというのは室内ユニット及び室外ユニットの接続電線を接続するための接続端子であり、電線を端子孔２６に挿入するだけで所要の電線取付けを行うものである。パワーリレー２５はモータ等の電力回路のオンオフを行うためのスイッチである。この電気部品ユニット２２は樹脂製のユニットケース２７内に構成され、ＳＬコネクタ付きパワーリレー２５は室内ユニット１８の熱交換器端部の接続配管とファンモータ２８が配置される側端部の前面に位置するように配置される。第１の電気部品ユニット２２を縦方向に配置することにより、背面側から導かれる室内外の接続リード線をスムーズに前面側へ導き、前面側でＳＬコネクタの端子孔２６にリード線端部を挿入して接続することができ、接続後に樹脂製のカバー２９で覆う（図５）ことにより接続作業を終了させることができる。この電気部品ユニット２２には、室内ユニットの前面パネルに連動するスイッチ３０が設けられており、前面パネルを取外すと電気回路を自動的にオフにし、安全を図る。ユニットケース２７内には配線引回し空間３１が確保される。
【００１６】
図４〜６及び図９を参照する。第２の電気部品ユニット２３は各電気部品を制御する制御基板３１等を収納する樹脂製の制御基板ユニットであり、樹脂製のユニットケース３２内に構成される。ユニットケース３２には、右側にマイナスイオン発生用電源部基板３３を、そこから所定の距離をおいて左側に室内制御基板３１を配置している。マイナスイオン電源部３４は、マイナスイオン発生針に高電圧を供給するため、これを室内制御基板３１から離隔させることにより、室内制御基板３１がノイズ等の障害を受けないようにすることができる。高電圧源を有するマイナスイオン電源部３４は樹脂製の保護カバー３５で覆うと共に、カバー３５の前面に第１の電気部品ユニット２２側から室内制御基板３１への接続配線をまとめて係止させる配線ガイド３６を一体に形成している。マイナスイオン電源部３４を第２の電気部品ユニット２３内に収納することにより、空気の吹出し通路に配置するマイナスイオン発生器までの距離を短縮することができ、配線から生じるノイズや静電気の影響を抑えることができる。室内ユニット１８内の室内制御基板３１を取付けた上部空間は配線をまとめて配設するのに用いられ、配設された接続配線は配線ガイド３６によりまとめられ、配線押え爪３７により押えられる。この第２の電気部品ユニット２３は、ユニットケース３２の背面側表面を金属製のカバー３９ａにより覆うとともにユニットケース３２の前面開放部分を金属製の蓋体３９ｂにより開閉可能に覆っている。
【００１７】
ユニットケース３２を樹脂製とすることにより、室内ユニット基板等への取付け用の脚部４０や、リード線などを押える押え爪３７などを一体成型し、部品の組立性を向上させることができると共に、その外側を金属製のカバー３９ａ及び蓋体３９ｂによって覆うことにより、ノイズの外部への漏洩を防止できると共に、部品の保護を行うことができる。さらに、マイナスイオン電源部３４をカバー３５で覆うことにより、室内制御基板３１のサービス点検時に高電圧部分に触れることを防止することができる。さらに、リード線を固定することにより、配線を整理した形で配置できるため、誤配線のない信頼性の高い配線接続を行うことができる。
【００１８】
図７，８を参照する。第３の電気部品ユニット２４はユニットケース４１内に構成される。ユニットケース４１の前面側は、機能部品のみが前面に区画されて露出されるよう一部が開放する樹脂製のケースカバー４２を開閉可能に設けている。表示基板４３上には中央部より下方側に室内の空気の汚れ状態を検知するガスセンサ４４、その上方の中央部より上方側にリセットスイッチ４５などの操作スイッチが取付けられている。さらに、ガスセンサ４４の側方部分には空気調和機の運転モード、運転状態、室内の快適性度合いなどを視覚で表示する例えばＬＥＤ（発光ダイオード）などの各種の表示用発光素子４６が取付けられている。
また、４７は湿度センサ、４８は温度センサ、４９はリモコンからの光信号を受信する受光部であり、パワー部品及び制御基板以外の電気部品が設けられている。各表示用発光素子４６は樹脂製の仕切りカバー５０により仕切られ、それぞれの機能を持つ素子の光の相互干渉を防止するようにしている。これらの各表示用発光素子４６とガスセンサ４４、リモコン受光部４９等の配置されている区画は図８に示されるとおり、ケースカバー４２から露出された状態となっている。この室内ユニットの前面側は、図示しない前面グリルに覆われるが、この前面グリルの上記露出された区画部分の対面する部分には、半透明のアクリル樹脂等で構成される横長の化粧板（図示せず）が取付けられている。その際、この化粧板の各表示用発光素子４６が背面に対面する部分は、運転状態に応じて各種の色の発光がなされることとなり、発光素子４６は例えば空気調和機の各種の運転モード（冷房運転や、暖房運転、除湿運転など）やタイマー運転状態を表示する状態表示部５１、イオンモニタ部５２、空気清浄度モニタ部５３が含まれ、これらの状態が発光素子４６の発光により化粧板に視覚的に表示されデザイン効果を高めることができる。また、この化粧板の一側方部分にはガスセンサ４４が配置されるため、この対向する化粧板の室内空気をガスセンサ４４側に導入するための通気スリット（図示せず）が設けられる。これにより室内空気がガスセンサ４４側に入り、ガスセンサ４４により室内空気の汚れ状態を検出し、その検出結果を電気集塵機の運転制御や室内空気の状態表示に利用する。また、ガスセンサ４４に隣接して配設されたリモコン受光部４９についても、化粧板を通してリモコンからの光信号を受光するように構成する。さらにまた、この表示基板４３の上記化粧板対向部より上方位置に配設されたリセットスイッチ４５などの操作スイッチが取付けられている区画も、室内ユニットの前面グリルを開いたとき操作するため、ケースカバー４２から露出された状態となっている。そのためケースカバー４２には、ガスセンサ４４側から化粧板の通気スリットを介してほこりが侵入した際、ガスセンサ４４を取付けた前面が開放する区画からほこりが侵入しないように仕切りを設けている。なお、この表示基板４３の左右両端部には他の電気部品ユニットとの間で信号授受を行うためのコネクタ５４，５５が設けられている。
【００１９】
温度センサ４８及び湿度センサ４７は、第３の電気部品ユニット２４の側部の室内ユニット空気通路に一体に延設された固定部５６に取付けられている。このようにセンサ取付けのための固定部５６を第３の電気部品ユニット２４と一体に構成することにより、センサ４７，４８を電気部品の組立工程で取付け可能であり、組立配線の工程が簡素化され、リード線長さを短縮できると共に、室内ユニット１８への取付け位置のバラツキも無くなるため、制御の信頼性が向上する。
【００２０】
なお、この電気部品を室内ユニットに装着するために工場の製造ラインに搬入する場合、図１０に示すように、第３の電気部品ユニット２４を、第２の電気部品ユニット２３の裏側に装着自在に係止できるようにしておけば、全体として嵩張ることなく、こじんまりとした形で搬送することができる。
【００２１】
以上のように電気部品箱を電気部品ユニット２２，２３，２４に機能的に３分割して室内ユニット１８内にＬ字状に配置することにより、電気部品の配列・配線が整理され、室内ユニット１８の前面への配置を可能にすると共に、電気部品相互の干渉や熱的な影響を抑えることができ、製品据付け時には、電気部品ユニット２２のみで作業を行えばよく、他のユニットの電気部品を傷つけたりすることもなく、作業の信頼性を向上させることができる。さらに電気部品ユニットを室内ユニット１８の前面側へ配設することにより、電気部品を収納するための横方向の寸法を熱交換器を室内ユニット本体の幅方向全体にわたって配設することが可能となり、空気調和機全体の能力向上を図ることができる。
【００２２】
ＳＬコネクタ付きパワーリレー２５を第１の電気部品ユニット２２に収納して室内ユニット１８の熱交換器端部の接続配管とファンモータ２８が配置される側端部の前面に配置することにより、余分なスペースを要することなく効率的に配置できると共に、後方からの接続配線をスムーズに下方から前方へ導くことができ、そのまま上方へ持っていき、ＳＬコネクタの接続用端子孔２６に挿入できるため、室内外の接続線の配線作業を効率的に、かつ制御基板等を傷つけたりすることなく行うことができる。さらに、第２の電気部品ユニット２３及び第３の電気部品ユニット２４を横並びにドレンパン１２の前面に配置することにより、吸込み部分のスペースを遮蔽することもなく、機械の運転効率を向上させることができる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、電気部品を機能別に３分割してユニット化することにより、部品の配列・配線が整理され、室内ユニットの前面への配置を可能にすると共に、電気部品相互の干渉や熱的な影響を抑えることができ、製品据付け時には、電気部品ユニットのみで作業を行えばよく、他のユニットの電気部品を傷つけたりすることもなく、作業の信頼性を向上させることができる。さらに電気部品ユニットを室内ユニットの前面側へ配設することにより、電気部品を収納するための横方向の寸法を熱交換器を室内ユニット本体の幅方向全体にわたって配設することが可能となり、空気調和機全体の能力向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る空気調和機における室内ユニットの正面図。
【図２】 図１の室内ユニットの上面図。
【図３】 図１の室内ユニットの側面カバーを取外した状態を示す側面図。
【図４】 図１の室内ユニットにおける第１の電気部品ユニットのカバーを取外した状態を第２の電気部品ユニットと共に示す斜視図。
【図５】 図４に示す第１の電気部品ユニットにカバーを取付けた状態を示す斜視図。
【図６】 第２の電気部品ユニットのカバーを取外した状態を第１の電気部品ユニットと共に示す斜視図。
【図７】 第３の電気部品ユニットのカバーを取外した状態を示す斜視図。
【図８】 図７に示す第３の電気部品ユニットにカバーを取付けた状態を示す斜視図。
【図９】 図４，５に示す第１及び第２の電気部品ユニットを背面側から見た斜視図。
【図１０】 図５における第３の電気部品ユニットを搬送のために第２の電気部品ユニットの裏側に係止した状態を示す背面側から見た斜視図。
【図１１】 本発明を適用する空気調和機の冷凍サイクルを示す系統図。
【図１２】 図１１に示す冷凍サイクルを用いた空気調和機における室内機の横断面図。
【符号の説明】
１８ 室内ユニット
２２ 第１の電気部品ユニット
２３ 第２の電気部品ユニット
２４ 第３の電気部品ユニット
２５ ＳＬコネクタ付きパワーリレー
３１ 室内制御基板
４３ 表示基板
４６ 表示用発光素子

Claims (1)

1. 室内ユニット内に設けられる電気部品を、
   ＳＬコネクタ・パワーリレーを含むパワー電気部品を収納する第１の電気部品ユニットと、
   少なくとも室内制御基板を収納する第２の電気部品ユニットと、
   少なくとも表示基板を収納する第３の電気部品ユニットと、
   に分割して収納し、
   前記第１ないし第３の電気部品ユニットを前記室内ユニットの前面側に配置し、
   前記第３の電気部品の前面側に、前記表示基板の前面を覆い空気調和機の運転状況を表示するための化粧板を設け、
   前記表示基板に室内空気の汚れ状態を検知するセンサとリセットスイッチを含む少なくとも１つの操作スイッチとを取付け、
   前記化粧板のセンサ前面部分に室内空気が導入される通気孔を形成し、
   前記室内空気の汚れを検知するセンサと前記操作スイッチとの間を室内空気が流通しないように区画した、
   ことを特徴とする空気調和機。

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