JP6482669B2 - 空気調和装置の室内機 - Google Patents

Description

この発明は、室内空気の温度を検出する温度センサを有する空気調和装置の室内機に関する。

従来から、クロスフローファンの上流側に熱交換器が配設された空気調和機の室内機が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された従来の室内機では、筐体に外気連通口が形成されており、外気連通口の近傍に室温センサが配設されている。特許文献１に記載された従来の室内機では、クロスフローファンが動作すると、外気連通口から室内の空気が吸い込まれ、室温センサが、外気連通口から吸い込まれた室内の空気の温度を検出する。特許文献１に記載されたような従来の室内機では、熱交換器の下流側に配設されたクロスフローファンが、室内機の周囲から室内の空気を吸い込むことができるため、単純に外気連通口を設けるのみで、外気連通口から室内の空気が吸い込まれる。

特開平１１−２３０６０１号公報

ところで、近年、軸流ファンの下流側に熱交換器が配設された空気調和装置の室内機が提案されている。軸流ファンの下流側に熱交換器が配設された室内機は、軸流ファンが空気を押し込む構成であるため、単純に特許文献１に記載された外気連通孔を適用すると、軸流ファンで押し込まれた空気が、外気連通孔から吹き出されてしまう。したがって、軸流ファンの下流側に熱交換器が配設された室内機において、単純に特許文献１の外気連通孔を適用し、外気連通孔の近傍に温度センサを配置したとしても、温度センサは、室内空気の温度を精度良く検出することができない。また、外気連通孔から空気が吹き出されてしまうため、室内機の効率が低下してしまう。

この発明は、上記のような課題を背景としてなされたものであり、軸流ファンの下流側に熱交換器が配設された空気調和装置の室内機において、室内空気の温度を精度良く取得することを目的としている。

この発明に係る空気調和装置の室内機は、上部に形成された吸入口と、下部に形成された吹出口と、吸入口と吹出口とを連通する風路と、を有する本体部と、風路に配設された少なくとも１つの軸流ファンと、軸流ファンの下流側で、風路に配設された熱交換器と、風路の軸流ファンの上流側と空気調和装置の室内機の外部とを連通するダクトと、ダクトの内部に配設され、温度を検出する温度センサと、風路の外部で、本体部の内部に配設され、少なくとも制御装置を収容している電気品箱と、を備え、ダクトは、電気品箱の上方以外の領域を通るものである。

この発明に係る空気調和装置の室内機は、吸入口と吹出口とを連通する風路の軸流ファンの上流側と室内機の外部とを連通するダクトを備えているため、軸流ファンが動作すると、ダクトに室内空気が流れる。そして、温度センサは、ダクトの内部に配設され、ダクトの内部を流れる空気の温度を検出するため、室内空気の温度を精度良く取得することができる。

この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の室内機を斜めから見た図である。 図１に記載の室内機を分解して斜めから見た図である。 図１に記載の室内機の機械室の構成を説明する図である。 図３の機械室の部分を拡大した図である。 図４のＡ−Ａ断面を模式的に記載した図である。 図１に記載の室内機を上方から見た図である。 図６のＢ−Ｂ断面を模式的に記載した図である。 図１に記載の室内機の、ダクトと接続配管と電気品箱と軸流ファンと熱交換器との位置関係を模式的に記載した図である。 図８に記載のダクトを形成するダクトユニットの一例を斜めから見た図である。 図９に記載のダクトユニットを分解した状態を示す図である。 図１０に記載の分解したダクトユニットを組み立てる過程を説明する図である。 図１１の組み立て過程のダクトユニットを組み立てた状態を示す図である。 図９のＣ断面を模式的に記載した図である。

以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一または相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略または簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさおよび配置等は、この発明の範囲内で適宜変更することができる。

実施の形態１．
［空気調和装置の室内機］
図１は、この発明の実施の形態１に係る空気調和装置の室内機を斜めから見た図であり、図２は、図１に記載の室内機を分解して斜めから見た図であり、図３は、図１に記載の室内機の機械室の構成を説明する図であり、図４は、図３の機械室の部分を拡大した図であり、図５は、図４のＡ−Ａ断面を模式的に記載した図であり、図６は、図１に記載の室内機を上方から見た図であり、図７は、図６のＢ−Ｂ断面を模式的に記載した図であり、図８は、図１に記載の室内機の、ダクトと接続配管と電気品箱と軸流ファンと熱交換器との位置関係を模式的に記載した図である。この実施の形態に係る空気調和装置の室内機１は、冷媒を循環させる冷凍サイクルを利用することで、部屋の内部の室内等の空調空間に空調空気を供給するものである。

図１および図２に示すように、室内機１は、室内の壁面等に固定される基台２と、基台２に取り付けられた筐体パネル８と、を有している。基台２に筐体パネル８が取り付けられることで、本体部２８が形成される。本体部２８の内部には、例えば、図２に示すように、送風ユニット５０、熱交換器４、ドレンパン６、電気品箱７等が収容されている。

図２および図３に示すように、熱交換器４の右側方には、電気品室１３が形成されている。なお、電気品室１３は、熱交換器４の左側方に形成されていてもよい。電気品室１３には、接続配管３および電気品箱７等が収容されている。接続配管３は、熱交換器４と図示を省略してある室外機とを接続するものであり、電気品室１３の内部で、電気品箱７の背面側に配設されている。なお、室外機は、例えば部屋の外部の屋外に設置され、空調の熱を廃熱または供給する熱源機として機能するものである。室内機１は、室内の壁面に取り付けられており、接続配管３を室内機１の背面側に配設することで、室内機１と室外機とを接続する配管の長さを短くすることができる。電気品箱７は、図示を省略してある制御装置等を収容している。制御装置は、例えば室内機１と室外機とが接続されて構成された空気調和装置の全体の制御を行うものであり、例えば、アナログ回路、デジタル回路、ＣＰＵ、またはこれらのうちの２つ以上の組み合わせを含んで構成されている。制御装置は、例えば、リモコン（図示を省略）に入力された運転情報、および図８に記載の温度センサ１４が取得した情報を利用して、空調空気の強さ、温度等を調整する。電気品箱７は、例えば、基台２に取り付けられており、筐体パネル８が、基台２に取り付けられることで、電気品箱７が、本体部２８の内部に収容される。

図１に示すように、本体部２８には、室内空気を本体部２８の内部に吸い込むための吸入口２０と、空調空気を空調対象域に供給するための吹出口２２と、が形成されている。吸入口２０は、図１および図６に示すように、本体部２８の上部に形成されており、吹出口２２は、図１に示すように、本体部２８の下面および前面を含む領域に形成されている。吸入口２０と吹出口２２とを連通する風路は、密閉状態に形成されている。吸入口２０と吹出口２２とを連通する風路には、図２に記載の送風ユニット５０および熱交換器４等が配設されている。

送風ユニット５０は、図１および図７に示すように、吸入口２０に設置されたファンガード５１の下流側に、軸流ファン５を備えている。なお、この実施の形態の例では、２つのファンガード５１が左右に並んで配設されており、２つのファンガード５１のそれぞれの下方に軸流ファン５が配設されているが、この実施の形態の室内機１は、少なくとも１つの軸流ファン５を備えるものであればよい。軸流ファン５は、例えばプロペラファンであり、吸入口２０から吸入した空気を、軸流ファン５の下流に押し込むものである。熱交換器４は、図示を省略してある室外機から接続配管３を介して供給された冷媒を空気と熱交換させるものである。熱交換器４の側部には、図８に示すように、伝熱管同士を接続するＵ字形状のＵ字配管４１が接続されている。

図１および図７に示すように、吸入口２０と吹出口２２とを連通する風路に配設された軸流ファン５が動作すると、吸入口２０から本体部２８の内部に室内空気が吸い込まれ、吸い込まれた空気が風路に押し込まれる。軸流ファン５によって風路に押し込まれた空気は、熱交換器４で熱交換され、熱交換された空気が吹出口２２から吹き出されることで、冷気または暖気の空調空気が空調対象域に供給される。なお、吸入口２０と吹出口２２とを連通する風路は、密封されており、軸流ファン５によって押し込まれた空気が、吹出口２２以外からは漏れないようになっている。

図２に示すように、熱交換器４の下方には、ドレンパン６が配設される。ドレンパン６は、熱交換器４で発生したドレン水を受けるものである。また、ドレンパン６には、風路の一部分を構成し、熱交換器４で熱交換された空気を通過させる風路孔６ａが形成されている。

図１に示すように、本体部２８の基台２には、室内の室内空気を取り込むための、通気口１０が形成されている。通気口１０は、本体部２８の側面の上方且つ背面側に形成されている。本体部２８の内部には、図３に示すように、ダクト３０が形成されており、図８に示すように、ダクト３０の空気吸入孔３２が、通気口１０と対向して配設されている。

［ダクト］
ダクト３０は、室内機１の吸入口２０と吹出口２２とを連通する風路のうちの軸流ファン５の上流側と、室内機１の外部と、を連通するものである。ダクト３０の空気吹出孔３４は、風路の軸流ファン５の上流側と連通している。この実施の形態の例では、図４および図７に示すように、軸流ファン５の上流側と電気品室１３とが、仕切板１１で仕切られており、仕切板１１には、連通孔１２が形成されている。そして、ダクト３０の空気吹出孔３４は、仕切板１１の連通孔１２と対向して配設されている。図７に示すように、軸流ファン５が動作すると、通気口１０と対向して配設された空気吸入孔３２から、室内空気が吸入される。空気吸入孔３２から吸入された室内空気は、ダクト３０を通って空気吹出孔３４から吹き出される。空気吹出孔３４から吹き出された空気は、軸流ファン５に吸入され、軸流ファン５の下流に押し込まれる。

図８に示すように、ダクト３０の内部には、温度センサ１４および湿度センサ１５が配設されている。温度センサ１４は、ダクト３０に流れる室内空気の温度を検出するものであり、例えばサーミスタ等で構成されている。湿度センサ１５は、ダクト３０に流れる室内空気の湿度を検出するものであり、例えば抵抗式または容量式の湿度センサが用いられている。

ダクト３０は、電気品箱７の上方以外の領域を通るように配設されており、この実施の形態の例では、図８に示すように、電気品箱７の背面側の接続配管３の上方に配設されている。ダクト３０が電気品箱７の上方以外の領域を通ることで、ダクト３０を流れる空気への、電気品箱７の発熱の影響が抑制される。ダクト３０を流れる空気が、電気品箱７の発熱の影響を受けないため、ダクト３０の内部に配設された温度センサ１４は、室内空気の温度を精度良く検出することができる。また、この実施の形態の例では、ダクト３０が、接続配管３の上方に配設されているため、接続配管３の上方の有効活用されていない空間であるデッドスペースが有効に利用されており、室内機１を小型化することができる。

図５および図８に示すように、この実施の形態の例では、ダクト３０は、１回曲げ形状を有しており、上流側の空気吸入孔３２が、下流側の空気吹出孔３４よりも、電気品箱７から遠ざけられて配設されている。ダクト３０が曲げ形状を有して形成されることによって、室内機１の内部の限られた領域において、ダクト３０の内部に温度センサ１４および湿度センサ１５を設置するスペースを確保しつつ、ダクト３０の断面積を、ダクト３０が必要とする空気流量が得られる面積とすることができる。なお、ダクト３０が必要とする空気流量は、温度センサ１４が室内空気の温度を精度良く検出し、湿度センサ１５が室内空気の湿度を精度良く検出することができる流量である。なお、ダクト３０は、１回曲げ形状を有するものに限定されるものではなく、２回以上の曲げ形状を有するものであってもよい。また、ダクト３０は、曲げ形状を有しないものであってもよい。つまり、ダクト３０は、内部に温度センサ１４および湿度センサ１５を設置し、必要とする空気流量が得られるものであればよい。また、この実施の形態は、空気吸入孔３２が、空気吹出孔３４よりも、電気品箱７から遠ざけられたものに限定されるものではない。すなわち、室内機１の吸入口２０と吹出口２２とを連通する風路のうちの軸流ファン５の上流側と、室内機１の外部と、をダクト３０が連通するように、空気吸入孔３２および空気吹出孔３４が形成されていればよい。

図５および図８に記載の例では、温度センサ１４は、ダクト３０において、空気吸入孔３２側の、電気品箱７および熱交換器４から遠ざけられた位置に配設されている。温度センサ１４が、電気品箱７および熱交換器４から遠ざけられた位置に配設されることによって、電気品箱７および熱交換器４が発生する熱の影響が低減されるため、温度センサ１４が、精度良く室内空気の温度を検出することができる。なお、好適には、温度センサ１４は、空気吸入孔３２から、１０ｍｍ以内の位置に設置されるとよい。このように、温度センサ１４が、空気吸入孔３２の近傍に配設されることによって、室内の温度と実質的に同じ温度の空気が温度センサ１４に当たるため、温度センサ１４が精度良く室内空気の温度を検出することができる。

湿度センサ１５は、ダクト３０において、温度センサ１４の下流側の、空気吹出孔３４側に配設されている。湿度センサ１５の検出結果は、温度センサ１４の検出結果と比較して、電気品箱７および熱交換器４が発生する熱の影響を受けにくいため、温度センサ１４を湿度センサ１５の上流側に配設して、温度センサ１４を湿度センサ１５よりも電気品箱７および熱交換器４から遠ざけることができる。その結果、この実施の形態の例では、温度センサ１４および湿度センサ１５のそれぞれが精度良く検出を行うことができる。なお、この実施の形態は、温度センサ１４が湿度センサ１５の上流側に配設されたものに限定されるものではない。温度センサ１４が、室内空気の温度を精度良く検出することができる場合には、温度センサ１４が湿度センサ１５の下流側に配設されていてもよい。

［ダクトユニット］
図９は、図８に記載のダクトを形成するダクトユニットの一例を斜めから見た図であり、図１０は、図９に記載のダクトユニットを分解した状態を示す図であり、図１１は、図１０に記載の分解したダクトユニットを組み立てる過程を説明する図であり、図１２は、図１１の組み立て過程のダクトユニットを組み立てた状態を示す図であり、図１３は、図９のＣ断面を模式的に記載した図である。図９に記載のダクトユニット３０Ａは、図８に記載のダクト３０を形成するものである。

図９に示すように、ダクトユニット３０Ａは、第１ケース３６と第２ケース３８と連結部４４とを含んで構成されている。連結部４４は、屈曲自在に形成されており、図１０〜図１２に示すように、第１ケース３６と第２ケース３８とを開閉自在に連結している。第１ケース３６には、図１０に示すように、温度センサ１４を取り付ける温度センサ取付部４０と、湿度センサ１５を取り付ける湿度センサ取付部４２と、が形成されている。

例えば、ダクトユニット３０Ａを組み立てる作業者は、図１０に示すように、第１ケース３６および第２ケース３８を開けた状態で、温度センサ１４を温度センサ取付部４０に取り付け、湿度センサ１５を湿度センサ取付部４２に取り付ける。そして、図１１および図１２に示すように、連結部４４を屈曲させながら、第１ケース３６と第２ケース３８とを組み付けることで、図９および図１２に記載のダクトユニット３０Ａが得られる。なお、第１ケース３６と第２ケース３８とは、これらを閉じた状態とすることで、例えば爪固定される。第１ケース３６と第２ケース３８とが組み付けられることによって、空気吸入孔３２と空気吹出孔３４とが形成される。

ダクトユニット３０Ａは、空気と比較して、熱が伝わりにくい樹脂成形品で形成されており、さらにダクト３０の内部には空気が流れるため、ダクト３０を流れる空気は、電気品箱７および熱交換器４が発生する熱の影響を受けにくいようになっている。また、ダクトユニット３０Ａには、電気品箱７から引き出された配線、または電気品箱７に引き込まれる配線をガイドする、配線ガイド部４６が形成されており、室内機１の内部のデッドスペースが有効に利用されている。

上記のように、この実施の形態では、ダクト３０が接続配管３の上方のデッドスペースを利用して形成されている。また、ダクト３０は、電気品箱７の近傍に配設されているため、ダクト３０の内部に配設されている温度センサ１４および湿度センサ１５の配線の、電気品箱７への引き回しが容易である。

上記のように、この実施の形態に係る空気調和装置の室内機１は、室内に設置され、室内の空調を行う空気調和装置の室内機１であって、上部に形成された吸入口２０と、下部に形成された吹出口２２と、吸入口２０と吹出口２２とを連通する風路と、を有する本体部２８と、風路に配設された少なくとも１つの軸流ファン５と、軸流ファン５の下流側で、風路に配設された熱交換器４と、風路の軸流ファン５の上流側と空気調和装置の室内機１の外部とを連通するダクト３０と、ダクト３０の内部に配設され、温度を検出する温度センサ１４と、を備えたものである。この実施の形態によれば、ダクト３０が、吸入口２０と吹出口２２とを連通する風路の軸流ファン５の上流側と、室内機１の外部と、を連通しており、軸流ファン５が動作することによって、ダクト３０に空気が流れるため、温度センサ１４が室内空気の温度を精度良く検出することができる。その結果、この実施の形態に係る室内機１は、温度センサ１４が精度良く検出した室内空気の温度を利用して、室内に快適な空調を提供することができる。

また、この実施の形態に係る室内機１は、吸入口２０と吹出口２２とを連通する風路の外部で、本体部２８の内部に配設され、少なくとも制御装置を収容している電気品箱７を備えており、ダクト３０は、電気品箱７の上方以外の領域を通っている。ダクト３０が電気品箱７の上方以外の領域を通ることで、ダクト３０を流れる空気への、電気品箱７の発熱の影響が低減されるため、温度センサ１４が室内空気の温度を精度良く検出することができる。

また、この実施の形態に係る室内機１は、吸入口２０と吹出口２２とを連通する風路の外部で、本体部２８の内部に配設され、空気調和装置の室内機１と室外機（図示を省略）とを接続する接続配管３を備えており、ダクト３０は、接続配管３の上方を通っている。例えば、電気品箱７および接続配管３は、空気調和装置の室内機１の側方に配設されており、電気品箱７は、接続配管３よりも、空気調和装置の室内機１の前方に配設されている。この実施の形態の例に係る室内機１では、接続配管３の上方のデッドスペースに、ダクト３０が配設されており、接続配管３の上方のデッドスペースが有効に利用されているため、室内機１を小型化することができる。

また、この実施の形態に係る室内機１では、ダクト３０の空気吸入孔３２が、空気吹出孔３４よりも、電気品箱７から遠ざけられて配設されており、ダクト３０は、空気吸入孔３２側に設けられ電気品箱７に近づけられた領域と、空気吹出孔３４側に設けられ電気品箱７から遠ざけられた領域と、を有しており、温度センサ１４は、ダクト３０の、電気品箱７から遠ざけられた領域に配設されている。ダクト３０の空気吸入孔３２の近傍は、熱交換器４からも遠ざけられており、温度センサ１４が、電気品箱７および熱交換器４から遠ざけられた位置に配設されているため、温度センサ１４への、電気品箱７および熱交換器４の熱の影響が低減されている。その結果、この実施の形態では、温度センサ１４が、室内空気の温度を精度良く検出することができる。

なお、好適には、温度センサ１４は、ダクト３０の空気吸入孔３２から、１０ｍｍ以内の位置に設置されている。このように、温度センサ１４が空気吸入孔３２の近傍に配設されることによって、温度センサ１４が室内空気の温度をさらに精度良く検出することができる。

また、この実施の形態に係る室内機１では、ダクト３０の内部の、温度センサ１４の下流側に、湿度を検出する湿度センサ１５が配設されている。湿度センサ１５の検出結果は、温度センサ１４の検出結果と比較して、電気品箱７および熱交換器４が発生する熱の影響を受けにくいため、温度センサ１４を湿度センサ１５の上流側に配設して、温度センサ１４を湿度センサ１５よりも電気品箱７および熱交換器４から遠ざけることができる。その結果、この実施の形態の例では、温度センサ１４および湿度センサ１５のそれぞれが精度良く検出を行うことができる。

また、この実施の形態に係る室内機１では、ダクト３０が、第１ケース３６と、第２ケース３８と、第１ケース３６と第２ケース３８とを開閉自在に連結した連結部４４と、を含んで構成されており、第１ケース３６には、温度センサ１４を取り付ける温度センサ取付部４０が形成されている。このように、ダクト３０を形成する部材をユニット化することによって、室内機１の製造工程を簡略化することができる。

この発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々に改変することができる。すなわち、上記の実施の形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施の形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。

１ 室内機、２ 基台、３ 接続配管、４ 熱交換器、５ 軸流ファン、６ ドレンパン、６ａ 風路孔、７ 電気品箱、８ 筐体パネル、１０ 通気口、１１ 仕切板、１２ 連通孔、１３ 電気品室、１４ 温度センサ、１５ 湿度センサ、２０ 吸入口、２２ 吹出口、２８ 本体部、３０ ダクト、３０Ａ ダクトユニット、３２ 空気吸入孔、３４ 空気吹出孔、３６ 第１ケース、３８ 第２ケース、４０ 温度センサ取付部、４１ Ｕ字配管、４２ 湿度センサ取付部、４４ 連結部、４６ 配線ガイド部、５０ 送風ユニット、５１ ファンガード。

Claims (8)

1. 上部に形成された吸入口と、下部に形成された吹出口と、前記吸入口と前記吹出口とを連通する風路と、を有する本体部と、
   前記風路に配設された少なくとも１つの軸流ファンと、
   前記軸流ファンの下流側で、前記風路に配設された熱交換器と、
   前記風路の前記軸流ファンの上流側と空気調和装置の室内機の外部とを連通するダクトと、
   前記ダクトの内部に配設され、温度を検出する温度センサと、
   前記風路の外部で、前記本体部の内部に配設され、少なくとも制御装置を収容している電気品箱と、
   を備え、
   前記ダクトは、前記電気品箱の上方以外の領域を通る、
   空気調和装置の室内機。
2. 前記風路の外部で、前記本体部の内部に配設され、当該空気調和装置の室内機と室外機とを接続する接続配管をさらに備え、
   前記ダクトは、前記接続配管の上方を通る、
   請求項１に記載の空気調和装置の室内機。
3. 前記電気品箱および前記接続配管は、当該空気調和装置の室内機の側方に配設されており、
   前記電気品箱は、前記接続配管よりも、当該空気調和装置の室内機の前方に配設されている、
   請求項２に記載の空気調和装置の室内機。
4. 前記ダクトは、空気吸入孔が、空気吹出孔よりも、前記電気品箱から遠ざけられて配設されており、前記空気吸入孔側の前記電気品箱に近づけられた領域と、前記空気吹出孔側の前記電気品箱から遠ざけられた領域とを有し、
   前記温度センサは、前記ダクトの、前記電気品箱から遠ざけられた領域に配設されている、
   請求項３に記載の空気調和装置の室内機。
5. 前記温度センサは、前記ダクトの空気吸入孔から、１０ｍｍ以内の位置に設置されている、
   請求項１〜請求項４の何れか一項に記載の空気調和装置の室内機。
6. 前記ダクトの内部の、前記温度センサの下流側に配設され、湿度を検出する湿度センサをさらに備えた、
   請求項１〜請求項５の何れか一項に記載の空気調和装置の室内機。
7. 前記ダクトは、第１ケースと、第２ケースと、前記第１ケースと前記第２ケースとを開閉自在に連結した連結部と、を含んで構成されている、
   請求項１〜請求項６の何れか一項に記載の空気調和装置の室内機。
8. 前記第１ケースに、前記温度センサを取り付ける温度センサ取付部が形成されている、
   請求項７に記載の空気調和装置の室内機。

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