JP4628213B2 - 空気調和機 - Google Patents

Description

本発明は、制御装置に使用されているマイコン等の電装部品の発熱を低コストで効果的に冷却することができる空気調和機に関する。

図１は、従来のセパレート型空気調和機の構成を模式的に示すブロック図である。図１において、室内機２は、室内熱交換器８、室内ファン９、室内ファン９の駆動源である室内ファンモータ１０、制御装置１１で構成されている。室外機１と室内機２とは、接続配管１２で冷媒が循環可能に接続してあり、電線１３で電気的に接続してある。

室外機１は、圧縮機３、室外熱交換器４、室外ファン５、室外ファン５の駆動源である室外ファンモータ６、及び制御装置７で構成されており、上部に外気の吸い込み口２０から空気を吸い込む吸気ファン２１、吸い込んだ空気にガスを富化するガス富化膜２２、及びガスを富化した空気を室内機２へ送り出すポンプ装置２３を備えたガス富化装置を設けている。

室外機１は、圧縮機３、四方弁（図示せず）等が配置された圧縮機室３０と、ガス富化膜２２、ポンプ装置２３等が配置されたガス富化装置室３１と、空気調和機の動作を制御する制御装置７等が配置された制御装置室３２と、室外ファン５、室外熱交換器４等が配置された熱交換器室３３とを有している。従来の空気調和機は、ガス富化装置室３１と、圧縮機室３０、制御装置室３２、及び熱交換器室３３とが分離されており、吸い込み口２０から吸気ファン２１により吸い込まれた外気をガス富化膜２２へ供給し、ポンプ装置２３で減圧して送風管２４を介して室内機２へ送出している。

制御装置７は、マイコン等の多数の電装部品、高電圧で切り替わるスイッチング素子等を備えており、長時間の使用により発熱する。そこで、制御装置室３２と、圧縮機室３０及び熱交換器室３３とを通風可能としておき、室外ファン５により送り込まれた空気により制御装置室３２内の電装部品を冷却している（特許文献１参照）。
特開２００４−１７００５７号公報

しかし、特許文献１に開示してある空気調和機では、制御装置室３２へ大量の風を送り込むことができず、また制御装置室３２全体へ送風するに止まることから、局所的に発熱している部品へ効果的に送風することが困難であるという問題点があった。

本発明は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、制御装置室内へ効果的に通風させ、発熱している電装部品を局所的に冷却することができる空気調和機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る空気調和機は、室外機に備えた圧縮機で圧縮した冷媒を、室内熱交換器又は室外熱交換器へ選択的に供給して冷房運転又は暖房運転を切り替える空気調和機において、前記室外機は、室外ファン及び前記室外熱交換器を収容する熱交換器室と、前記圧縮機を収容する圧縮機室と、前記圧縮機室に隣接し、制御装置を収容する制御装置室と、前記制御装置室に隣接し、吸気ファン及び該吸気ファンで吸い込んだ空気をガス富化するガス富化装置を収容するガス富化装置室とを備え、前記圧縮機室は外気吸気口を設けてあり、さらに前記圧縮機室と制御装置室とを隔てる仕切り部材、及び前記制御装置室とガス富化装置室とを隔てる仕切り部材に通気孔をそれぞれ設けてあり、前記吸気ファンにより外気を前記外気吸気口から取り入れ、前記圧縮機室と制御装置室とを経て前記ガス富化装置へ送り込む通風経路を形成してあることを特徴とする。

本発明では、室外機の圧縮機室、制御装置室、及びガス富化装置室を通風可能にしてあり、ガス富化装置室内の吸気ファンにより制御装置室及び圧縮機室内の空気を吸い込みガス富化装置へ送り込むことにより、局所的な通風を実現することができ、制御装置室内の発熱している電装部品を効果的に冷却することが可能となる。

また、本発明に係る空気調和機は、前記通気孔は、制御装置室と前記圧縮機室とを隔てる仕切り部材の前記制御装置の一端部側、及び前記制御装置室と前記ガス富化装置室を隔てる仕切り部材の前記制御装置の他端部側にそれぞれ設けてあることを特徴とする。
本発明では、制御装置室内の全般にわたって通風を実現することができ、発熱している制御装置を冷却することが可能になる。
また、本発明に係る空気調和機は、前記制御装置室とガス富化装置室とを隔てる仕切り部材に設けた通気孔は、前記吸気ファンの一又は複数の吸い込み口であり、該吸い込み口の位置を前記制御装置室の発熱分布に応じて変更可能にしてあることを特徴とする。

本発明では、通風経路として一又は複数の吸い込み口を制御装置室及びガス富化装置室の間に設けてあり、吸い込み口の取り付け位置を制御装置室の発熱分布に応じて変更可能にしてある。これにより、制御装置室内の電装部品の発熱状態に応じて、最も通風が直接的に発熱している電装部品に作用する位置に吸い込み口を配置することができ、制御装置室内の発熱している電装部品を効果的に冷却することが可能となる。

また、本発明に係る空気調和機は、前記吸い込み口と前記吸気ファンとは、可撓性を有するダクトで接続してあることを特徴とする。

本発明では、吸い込み口と吸気ファンとを、可撓性を有するダクトで接続してある。これにより、ダクトの取り付け位置を柔軟に変更することができ、制御装置室内の電装部品の発熱状態に応じて、最も通風が直接的に発熱している電装部品に作用する位置に吸い込み口を配置することで、発熱している電装部品を効果的に冷却することが可能となる。

また、本発明に係る空気調和機は、前記制御装置室の上部に前記吸気ファンを備えることを特徴とする。

本発明では、制御装置室の上部に前記吸気ファンを備える。これにより、ガス富化装置室内の吸気ファンにより制御装置室内の空気を吸い込みガス富化装置へ送り込むことにより、制御装置内に局所的な通風を実現することができ、制御装置室内の発熱している電装部品をより効果的に冷却することが可能となる。

本発明によれば、室外機の圧縮機室、制御装置室、及びガス富化装置室を通風可能にしてあり、ガス富化装置室内の吸気ファンにより制御装置室及び圧縮機室内の空気を吸い込みガス富化装置へ送り込むことにより、局所的な通風を実現することができ、制御装置室内の発熱している電装部品を効果的に冷却することが可能となる。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図２は、本発明の実施の形態に係る空気調和機の要部構成を模式的に示すブロック図である。図２において、本実施の形態に係る空気調和機の室内機２は、室内熱交換器８、室内ファン９、室内ファン９の駆動源である室内ファンモータ１０、制御装置１１で構成されている。室内機２は、接続配管１２を介して室外機１と冷媒が循環可能に接続してあり、電線１３により室外機１と接続してある。

室外機１は、圧縮機３、室外熱交換器４、室外ファン５、室外ファン５の駆動源である室外ファンモータ６、及び制御装置７で構成されている。室外機１の上部には、吸い込み口２０を介して空気を吸い込む吸気ファン２１、吸い込んだ空気にガスを富化するガス富化膜２２、及びガスを富化した空気を室内機２へ送り出すポンプ装置２３を備えたガス富化装置を設けている。ガス富化装置は、選択性ガス透過膜、ＰＳＡ法等の吸着剤を用い、酸素や窒素などの特定ガスの濃度を相対的に向上させる装置である。

例えば酸素濃度を向上させる酸素富化装置は、酸素富化された空気を送出配管２７を介して室内機２に送り、室内側に放出して被空調空間である室内の酸素濃度を向上させ居住者の快適性を維持向上させる。

冷房運転を行う場合、四方弁（図示せず）を冷房運転側へ切り替え、冷媒は、圧縮機３から、室外熱交換器４、室外熱交換器８を経由して圧縮機３へと循環する。暖房運転を行う場合、四方弁（図示せず）を暖房運転側へ切り替え、冷媒は、圧縮機３から、室内熱交換器８、室外熱交換器８を経由して圧縮機３へと循環する。

室外機１は、圧縮機３、四方弁（図示せず）等が配置された圧縮機室３０と、ガス富化膜２２、ポンプ装置２３等が配置されたガス富化装置室３１と、空気調和機の動作を制御する制御装置７等が配置された制御装置室３２と、室外ファン５、室外熱交換器４等が配置された熱交換器室３３とで区切られている。本発明の実施の形態に係る空気調和機は、ガス富化装置室３１と制御装置室３２との間、制御装置室３２と圧縮機室３０との間、また好ましくは圧縮機室３０と熱交換器室３３との間が通風可能となっており、吸気ファン２１により吸い込まれた制御装置室３２内の空気をガス富化膜２２へ供給し、ポンプ装置２３で減圧して送出配管２７を介して室内機２へ送出している点に特徴を有している。

図３は、吸気ファン２１と吸い込み口２０との位置関係を示す図である。本発明の実施の形態に係る空気調和機では、ガス富化装置室３１と制御装置室３２との間に複数の吸い込み口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・を設けてあり、吸気ファン２１といずれか１つの吸い込み口２０との間は、可撓性を有するダクト２５で連絡している。

すなわち、制御装置室３２内に配置してあるマイコンのチップボード等の電装部品２４は、その仕様により発熱の大きい部分、小さい部分が散在する。したがって、吸気ファン２１により空気を吸い込む位置によっては、通風が発熱の大きい部分を通過することなく、冷却効果が見込めないおそれがある。そこで、吸い込み口２０の位置を、電装部品２４の発熱の大きい部分に合わせて変更することができるよう、ガス富化装置室３１と制御装置室３２との間に複数の吸い込み口２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、・・・を設け、発熱の大きい部分に近い吸い込み口２０と吸気ファン２１とをダクト２５で連結する。

例えば電装部品２４のＡ領域で発熱が大きい場合、図３の左端の吸い込み口２０ａを吸気ファン２１と連結し、他の吸い込み口２０ｂ、２０ｃをキャップ２６で閉止することにより、白抜き矢印で示すように制御装置室３２内の通風経路がＡ領域側へと変更され、発熱の大きい部分Ａ領域へ風を直接的に当てることにより冷却効果を高めることが可能となる。また、電装部品２４のＢ領域で発熱が大きい場合、図３の中央の吸い込み口２０ｂを吸気ファン２１と連結し、電装部品２４のＣ領域で発熱が大きい場合、図３の右端の吸い込み口２０ｃを吸気ファン２１と連結することにより、それぞれ発熱の大きい部分Ｂ領域又はＣ領域へ風を直接的に当てることにより冷却効果を高めることが可能となる。

吸い込み口２０は、上述のように複数設けることに限定されるものではなく、例えばスライド機構等によりダクト２５の取付位置を変更することが可能となっているものであっても良いし、制御装置室３２内に配置してあるマイコンのチップボード等の電装部品２４の設計仕様が一定であり、発熱の大きい部分、小さい部分が一定である場合には、一の吸い込み口２０を設けるものであっても良い。

また、図２のように、圧縮機室３０へ外気を取り込む外気吸気口を設けることにより、ガス富化装置室３１内の吸気ファン２１による空気吸い込みだけでなく、比較的低温である外気を利用することができ、制御装置室３２内を通過する空気による冷却効果の向上が期待できる。

以上のように本実施の形態によれば、ガス富化装置室内の吸気ファンにより制御装置室及び圧縮機室内の空気を吸い込みガス富化装置へ送り込むことにより、局所的な通風を実現することができ、制御装置室内の発熱している電装部品を効果的に冷却することが可能となる。

従来のセパレート型空気調和機の構成を模式的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る空気調和機の要部構成を模式的に示すブロック図である。 吸気ファンと吸い込み口との位置関係を示す図である。

符号の説明

１ 室外機
２ 室内機
３ 圧縮機
４ 室外熱交換器
７、１１ 制御装置
８ 室内熱交換器
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ 吸い込み口
２１ 吸気ファン
２２ ガス富化膜
２４ 電装部品
２５ ダクト
２７ 送出配管
３０ 圧縮機室
３１ ガス富化装置室
３２ 制御装置室
３３ 熱交換器室

Claims (5)

1. 室外機に備えた圧縮機で圧縮した冷媒を、室内熱交換器又は室外熱交換器へ選択的に供給して冷房運転又は暖房運転を切り替える空気調和機において、
   前記室外機は、
   室外ファン及び前記室外熱交換器を収容する熱交換器室と、前記圧縮機を収容する圧縮機室と、前記圧縮機室に隣接し、制御装置を収容する制御装置室と、前記制御装置室に隣接し、吸気ファン及び該吸気ファンで吸い込んだ空気をガス富化するガス富化装置を収容するガス富化装置室と
   を備え、
   前記圧縮機室は外気吸気口を設けてあり、さらに前記圧縮機室と制御装置室とを隔てる仕切り部材、及び前記制御装置室とガス富化装置室とを隔てる仕切り部材に通気孔をそれぞれ設けてあり、前記吸気ファンにより外気を前記外気吸気口から取り入れ、前記圧縮機室と制御装置室とを経て前記ガス富化装置へ送り込む通風経路を形成してあることを特徴とする空気調和機。
2. 前記通気孔は、制御装置室と前記圧縮機室とを隔てる仕切り部材の前記制御装置の一端部側、及び前記制御装置室と前記ガス富化装置室を隔てる仕切り部材の前記制御装置の他端部側にそれぞれ設けてあることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機。
3. 前記制御装置室とガス富化装置室とを隔てる仕切り部材に設けた通気孔は、前記吸気ファンの一又は複数の吸い込み口であり、
   該吸い込み口の位置を前記制御装置室の発熱分布に応じて変更可能にしてあることを特徴とする請求項１又は２記載の空気調和機。
4. 前記吸い込み口と前記吸気ファンとは、可撓性を有するダクトで接続してあることを特徴とする請求項３記載の空気調和機。
5. 前記制御装置室の上部に前記吸気ファンを備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の空気調和機。

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