JP6943607B2 - 空気調和機の室内ユニット - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、空気調和機の室内ユニットに関する。
従来、空気調和機の室内ユニットでは、ドレンパンの下方に電装品ボックスを設けることで、熱交換器から落ちる水が電装品ボックスに付着しないようにしている。
特開2006−220321号公報
従来の室内ユニットでは、ドレンパンよりも下方の低い位置に電装品ボックス(電気部品箱)が設けられるので、電装品ボックス内の電気部品を取り扱う際に、作業者が屈み込んで作業をしなければならず、その取扱作業が行い難い。そのため、電装品ボックスを扱い易い位置に設けたいという要望がある。しかしながら、電装品ボックスをドレンパンよりも高い位置に設けてしまうと、熱交換器から落ちる水が電装品ボックスに付着してしまい、その内部に水が浸入してしまうおそれがある。
本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、電気部品箱を扱い易い位置に設けることができ、かつ熱交換器から落ちる水が電気部品箱の内部に浸入してしまうこと防ぐことができる空気調和機の室内ユニットを提供することを目的とする。
本発明の実施形態に係る空気調和機の室内ユニットは、床に設置される筐体と、前記筐体の内部に配置される熱交換器と、前記熱交換器を通過する空気の流れを生じさせる送風部と、前記筐体の前面の下部に開口され、外部から空気を吸い込む吸込口と、前記吸込口を囲う枠部と、前記筐体の前面の上部に開口され、空気を外部に吹き出す吹出口と、少なくとも前記送風部を制御する電気部品を含む制御部と、前記吸込口に面して配置されるとともに前記枠部の一部を構成する上枠部に取り付けれ、前記制御部を収納する電気部品箱と、上方に前記熱交換器の少なくとも一部が配置され、前記電気部品箱の上面全体を覆う屋根部と、前記吸込口の前記上枠部に取り付けられ、吸い込まれた空気を前記電気部品箱に向けて流す風向板と、を備える。
空気調和機の室内ユニットを示す斜視図。 空気調和機の室内ユニットを示す正面図。 空気調和機の室内ユニットの側板を外した状態を示す側面図。 ドレンパンおよび電気部品箱を示す正面図。 ドレンパンを示す側面図。 ドレンパンを正面側から見た状態を示す斜視図。 電気部品箱を背面側から見た状態を示す斜視図。 風向板を正面側から見た状態を示す斜視図。 電気部品箱および風向板を示す底面図。
以下、本実施形態を添付図面に基づいて説明する。まず、本実施形態の空気調和機の室内ユニットについて図1から図9を用いて説明する。以下、図2および図4の紙面左側を空気調和機の室内ユニットの左側とし、図3および図5の紙面左側を空気調和機の室内ユニットの正面側(前方側)とし、図9の紙面上側を空気調和機の室内ユニットの正面側(前方側)として説明する。
図1の符号1は、空気調和機の室内ユニットである。なお、空気調和機は、室内に設けられる室内ユニット1と、室外に設けられる図示しない室外ユニットとで構成される。室内ユニット1と室外ユニットとが、冷媒を循環させる配管を介して接続されている。この室内ユニット1と室外ユニットとの間で冷媒を循環させることで冷凍サイクルが構成される。
図1は、室内ユニット1を正面側から見た状態を示す斜視図である。図1示すように、室内ユニット1は、床F(図2参照)に設置される床置き型となっている。この室内ユニット1は、床Fに設置される筐体2を備える。筐体2の下端には、室内ユニット1を床Fに固定するための固定金具3が設けられている。また、筐体2の後面は、壁W(図3参照)に近接した状態で配置される。
筐体2は、前面に設けられる前板4と、上面に設けられる上板5と、後面に設けられる後板6(図3参照)と、左面に設けられる左側板7(図2参照)と、右面に設けられる右側板8と、下面に設けられる下板9(図2参照)とで構成された箱状を成す。
筐体2の前板4には、使用者が操作を行う操作パネル10が設けられる。使用者は、この操作パネル10を操作することで、室内ユニット1の起動若しくは停止、または設定温度の変更などを行うことができる。
また、筐体2の前面の下部には、外部から空気Kを吸い込む吸込口11が設けられる。この吸込口11には、吸込口用ルーバ12が取り付けられている。また、筐体2の前面の上部には、空気Kを外部に吹き出す吹出口13が設けられる。この吹出口13には、吹出口用ルーバ14が取り付けられている。なお、吸込口用ルーバ12および吹出口用ルーバ14は、室内ユニット1の設置時またはメンテナンス時に、作業者が容易に取り外すことができる。
図2は、吸込口用ルーバ12を取り外した状態の室内ユニット1を示す正面図である。また、図3は、右側板8を取り外した状態の室内ユニット1を示す側面図である。図2および図3に示すように、筐体2の内部において、上下方向のほぼ中央位置には、熱交換器15が配置される。
熱交換器15は、冷媒が通過する冷媒管16と、冷媒管16と連結され、正面視で鉛直方向に延びる複数枚のフィン17とを備える。この熱交換器15は、冷媒管16と室外ユニットとの間で冷媒が循環され、通過する空気Kと冷媒との間で熱交換を行うことができる。この熱交換器15は、冷房運転時は蒸発器として機能し、周囲の空気Kの温度を低下させる。また、熱交換器15は、暖房運転時は凝縮器として機能し、周囲の空気Kの温度を上昇させる。
熱交換器15の上方には、左右2つのシロッコファン18と、モータ19とが配置される。モータ19は、両軸モータである。その左右の駆動軸にシロッコファン18がそれぞれ接続される。シロッコファン18は、それぞれファンケーシング61に収容される。ファンケーシング61は、左右両側面に空気吸込口61aが設けられ、上方に空気吹出口61bが設けられる。モータ19を駆動させることで、シロッコファン18を駆動させることができる。これらシロッコファン18、モータ19およびファンケーシング61で、熱交換器15を下方から上方に向かって通過する空気Kの流れを生じさせる送風部が構成される。
ファンケーシング61の空気吹出口61bと筐体2の吹出口13との間には、ファンケーシング61の空気吹出口61bから吹き出される空気Kの一部を吹出口13の下側に案内する整流板62が設けられる。これら整流板62によって、吹出口13から外部に吹き出される空気Kが上下方向で均等に整流される。
吸込口11には、電気部品箱20が設けられる。この電気部品箱20には、モータ19などの各種装置を制御する電気部品を含む制御部21(図4参照)が収納される。この制御部21は、電気部品を搭載した基板を有する。この制御部21は、室内ユニット1の動作中に熱が生じる部分となっている。
吸込口11は、熱交換器15よりも低い位置で筐体2の前面に開口され、外部から筐体2の内部に空気Kを吸い込む部分である。また、吹出口13は、熱交換器15よりも高い位置で筐体2の前面に開口され、筐体2の内部の空気Kを外部に吹き出す部分である。
図4に示すように、熱交換器15は、筐体2の一方の側板7から他方の側板8に渡って設けられ、その両端に熱交換器15を通過せずに通り抜けようとする空気Kの流れを遮る遮風板を有する。なお、熱交換器15が蒸発器として機能する冷房運転時には、熱交換器15を通過する空気Kに含まれる水分が結露し、ドレン水として熱交換器15に付着して滴り落ちる。この熱交換器15の下方には、ドレン水を受けるドレンパン22が配置される。ドレンパン22は、筐体2の一方の側板7から他方の側板8まで架け渡され、所定の横幅D1を有する。
図6に示すように、ドレンパン22は、底板23と、底板23の前辺から立設される前板24と、底板23の後辺から立設される後板25と、底板23の左辺から立設される左側板26と、底板23の右辺から立設される右側板27とで構成され、その上面が開口される箱状を成す。なお、左側板26および右側板27のそれぞれには、ドレンパン22を筐体2に取り付けるための取付片28が設けられている。
図5に示すように、筐体2の後板6には、熱交換器15の下部を支持する支持金具29が固定されている。熱交換器15の下部が、支持金具29にネジを用いて取り付けられる。また、ドレンパン22の取付片28が、支持金具29にネジを用いて取り付けられる。このように、熱交換器15の下部が筐体2の後板6に近接し、かつドレンパン22の後板25が筐体2の後板6に近接している。
なお、ドレンパン22は、ステンレス鋼で形成されている。また、ドレンパン22の外外周面(底板23の下面、前板24の前面、後板25の後面、左側板26の左面、右側板27の右面)には、全面に亘って断熱材30が貼り付けられている。そのため、ドレンパン22の外周面に結露が生じないようになっている。
ドレンパンの前板24の中央部には、管接続部31が設けられる。この管接続部31には、管継手32を介して排出管33(図4参照)が接続される。排出管33は、ドレンパン22が受けたドレン水を外部に排出するための部材である。
図1および図3に示すように、筐体2の左側板7および右側板8の下部には、排出管33を外部に導出するための導出孔部34が開口される。室内ユニット1の設置時には、室内の状況に応じて、左側または右側のいずれか一方の導出孔部34を用いて排出管33を導出させる。本実施形態では、左側板7の導出孔部34から排出管33を外部に導出する態様を例示している。なお、この導出孔部34を介して冷媒を循環させる配管を導出しても良い。
なお、管継手32は、直角に屈曲するエルボ管となっている。また、排出管33は、直線状を成す管となっている。ドレンパン22の管接続部31には、管継手32が螺合される雄ネジ部35(図6参照)が形成されている。管継手32を管接続部31に螺合させるときに、管継手32の向きを左側または右側のいずれか一方に調整することができる。この管継手32を介して排出管33が接続されるので、排出管33が延びる方向を左側または右側のいずれか一方にすることができる。
本実施形態では、ドレンパン22の前方側に管接続部31が設けられることで、室内ユニット1の設置時に管接続部31と排出管33を接続する作業を行い易くなる。つまり、排出管33の取り回しがし易くなる。
排出管33は、正面視で管接続部31から離れるに連れて低くなるように傾斜される(図4参照)。ドレンパン22の下方側に管接続部31が設けられる場合よりも、ドレンパン22の前方側に管接続部31が設けられることで、排出管33の頂上を高い位置に設けることができる。つまり、管接続部31と導出孔部34との高低差H(図5参照)を大きくすることができる。そのため、排出管33の傾斜角度を大きくすることができ、ドレン水が流れ易くなる。
図6に示すように、ドレンパン22の底板23は、両側部から中央部に向かって低くなるように傾斜される。また、ドレンパン22の底板23は、後部から前部に向かって低くなるように傾斜される(図5参照)。このようにすれば、ドレンパン22の底板23から管接続部31に向かってドレン水が流れるので、排出管33からスムーズにドレン水を排出させることができる。ドレン水を溜めずに排出することができるので、ドレンパン22の溢水を防ぐことができる。
ドレンパン22は、1枚の板部材により形成される。底板23は、中央部で屈曲される。なお、前板24および後板25には、その中央部に切り込み部が形成される。そして、これら切り込み部が溶接されことで、底板23の中央部の屈曲状態が保持される。なお、ドレンパン22の底板23には、切り込み部および溶接部が設けられていない。そのため、底板23の上面が平坦となり、この底板23の上面をスムーズにドレン水が流れるようになる。
管接続部31は、ドレンパン22の前板24よりも前方に突出し、中心軸が前後方向に延びる円筒状を成す。このようにすれば、排出管33を管接続部31に接続し易くなる。また、前後方向に延びる管接続部31に対して管継手32が接続されるので、排出管33の重さを、管継手32を介して管接続部31により支持することができる。そのため、管接続部31から排出管33が外れ難くなる。
管接続部31の外周は、ドレンパン22の前板24に開口した円形孔の周縁と溶接されている。さらに、管接続部31の内周面の最も低い面(底面)と、ドレンパン22の底板23の上面とが平坦を成している。また、管接続部31が後部から前部に向かって低くなるように傾斜される(図5参照)。このようにすれば、ドレンパン22の底板23の上面のドレン水が管接続部31を伝って排出管33にスムーズに流れるようになる。
図3および図5に示すように、熱交換器15の前面は、その下部が上部よりも吸込口11(前板4)から離れるように傾斜され、かつ熱交換器15の下部が筐体2の後板6に近接している。また、筐体2の内部空間の前後幅L1よりも、ドレンパン22の前後幅L2が狭く、かつドレンパン22の後板25が筐体2の後板6に近接している。このようにすれば、熱交換器15の前面に付着した水が、その前面を伝わってドレンパン22上に滴り落ちるようになる。また、筐体2の内部にドレンパン22の前方側に排出管33を配置するためのスペースを確保することができる。
なお、ドレンパン22の前後幅L2は、筐体2の内部空間の前後幅L1の半分以下である。このようにすれば、ドレンパン22の底板23の面積を小さくすることができるので、ドレンパン22上のドレン水が集約されて流れ易くなる。なお、ドレンパン22の底板23の面積が大きいと、ドレン水が広がってしまい、その表面張力により底板23に張り付いて流れ難くなるが、ドレンパン22の底板23の面積を小さくすることで、ドレン水が流れ易くなる。
図4に示すように、吸込口11は、ドレンパン22よりも低い位置から高い位置に亘って筐体2の前面に開口される。このようにすれば、吸込口11からドレンパン22にアクセスし易くなる。そのため、室内ユニット1の設置時に管接続部31と排出管33を接続する作業を行い易くなる。また、吸込口11の開口面積を大きくすることができる。
また、電気部品箱20は、ドレンパン22よりも高い位置、かつ筐体2の両側板7,8のいずれか一方に近接して配置される。本実施形態では、電気部品箱20が筐体2の左側板7に近接して配置される。このようにすれば、ドレンパン22の中央部で管接続部31と排出管33を接続する作業を作業者が行う際に、電気部品箱20が邪魔にならずに済む。なお、電気部品箱20の横幅D2は、筐体2の内部空間の横幅(ドレンパン22の横幅D1とほぼ同一の幅)の半分未満である。そのため、吸込口11の中央部を空けることができる。
図2に示すように、吸込口11は、電気部品箱20よりも低い位置から高い位置に亘って筐体2の前面に開口される。このようにすれば、吸込口用ルーバ12を取り外すことで、吸込口11から電気部品箱20にアクセスし易くなり、電気部品箱20を扱い易くなる。
また、電気部品箱20は、吸込口11から吸い込まれる空気Kにより電気部品箱20の内部の制御部21を冷却することができる。つまり、制御部21の温度上昇を防止することができる。
なお、電気部品箱20の前面を覆う前板36(図2参照)は、作業者が容易に取り外すことができる(図4参照)。なお、電気部品箱20の前板36は、電気部品箱20の箱本体37に設けられた雌ネジ部38(図7参照)にネジを用いて取り付けられる。
図3に示すように、電気部品箱20は、熱交換器15の下方に配置される。熱交換器15の前面が、その下部が上部よりも吸込口11から離れるように傾斜されることで、筐体2の内部空間の前部に、電気部品箱20が配置されるスペースが確保される。
なお、ドレンパン22は、電気部品箱20よりも低い位置、かつ熱交換器15の下方に配置される。このようにすれば、電気部品箱20がドレンパン22よりも高い位置に設けられるので、作業者が腰を大きく曲げて屈み込まなくても、電気部品箱20にアクセスすることができ、電気部品箱20の内部の制御部21を取り扱い易くなる。
図4に示すように、吸込口11は、上枠部39と側枠部40,41と下枠部42とで囲まれた部分である。電気部品箱20は、上枠部39に取り付けられる上取付部43と、左側の側枠部40に取り付けられる左取付部44とを備える。これら上取付部43と側枠部40とに設けられた孔部45(図7参照)に挿通されるネジが、上取付部43と左側の側枠部40の雌ネジ部に螺合されることにより、電気部品箱20が筐体2に固定される。
図7に示すように、電気部品箱20の箱本体37は、上部から下部に向かって前後幅が狭くなっている。そのため、電気部品箱20が筐体2に取り付けられた状態では、電気部品箱20の前面が垂直を成し、電気部品箱20の箱本体37の後面が下方(斜め後下方)を向くように傾斜される。
また、電気部品箱20の上面全体を覆う屋根部46が設けられる。この屋根部46が設けられることで、熱交換器15から水が落ちてきた場合であっても、電気部品箱20の内部に浸入してしまうこと防ぐことができる。また、屋根部46が設けられることで、熱交換器15の下方の位置あっても、落ちてくる水を避ける必要がなく、電気部品箱20を扱い易い位置に設けることができる。
また、屋根部46は、1枚の板状部材で構成される。この屋根部46は、前部から後部に向かって低くなるように傾斜される(図3参照)。このようにすれば、熱交換器15から落ちる水が屋根部46に当たったときに、周囲に飛散させずに電気部品箱20の後方に流すことができる。
電気部品箱20は、箱本体37の後面(外面)よりも後方(外方)に突出する庇部47を備える。なお、屋根部46の後端縁(一部)が箱本体37の後面よりも外方に向かって延びることで庇部47が形成される。このようにすれば、電気部品箱20の上方から落ちる水が箱本体37の後面に付着することを防止することができる。さらに、電気部品箱20の後面が下方を向くように傾斜されることで、屋根部46の後縁辺の庇部47から落ちる水が箱本体37の後面に付着することを防止することができる。
図7および図9に示すように、電気部品箱20の箱本体37において、上面以外の部分、例えば、側面および底面には、制御部21に接続される配線が挿通可能な配線孔48が設けられる。この配線孔48には、水の浸入を防止するゴム製のカバーが設けられる。また、制御部21から延びる温度センサ49が箱本体37の側面から側方に突出される。さらに、所定の配線を保持する保持部材50が箱本体37の後面に設けられている。
また、制御部21に設けられた複数の電気部品のうち、所定の電気部品が熱を発する。例えば、IPM(インテリジェントパワーモジュール)などが熱を発する電気部品となっている。このような電気部品には、放熱を行うヒートシンク51が取り付けられる。このヒートシンク51は、制御部21から後方に突出している。
電気部品箱20の箱本体37の後面には、ヒートシンク51を外方に突出させる開口部52が設けられる。このようにすれば、電気部品箱20の周囲を流れる空気Kによりヒートシンク51の放熱を促進させることができる。なお、箱本体37の後面から突出されるヒートシンク51の突出長は、庇部47の突出長よりも短くなっている(図3参照)。そのため、ヒートシンク51に庇部47から落ちる水が当たらないようになっている。
図4に示すように、吸込口11には、吸い込まれた空気Kを電気部品箱20に向けて流す風向板53が設けられる。本実施形態では、吸込口11のほぼ中央部、かつ電気部品箱20の右側近傍に風向板53が設けられている。この風向板53は、吸込口11の上枠部39に取り付けられる。風向板53は、上枠部39から下方に向かって延びる板部材である。
図8に示すように、風向板53は、1枚の板部材を屈曲して形成される。この風向板53は、風を受ける四角形状を成す風受部54と、三角形状を成す角度形成部55と、取付片56とを備える。なお、取付片56には、複数のネジ挿通孔57が設けられる。このネジ挿通孔57に挿通されたネジにより、風向板53が上枠部39に取り付けられる。また、風向板53を製造する際に、角度形成部55の三角形状の頂点の角度を適宜調整することにより、風受部54の向きが設定される。
図9に示すように、底面視において風向板53の風受部54が、その右端よりも左端が後方になるように傾斜されている。つまり、風向板53に当たった空気Kが電気部品箱20に向かって流れるようになっている。このようにすれば、吸込口11から吸い込まれた空気Kが風向板53によって電気部品箱20に当たるようになるので、電気部品箱20の内部の制御部21を冷却することができる。
特に、風向板53によって整流された空気Kは、電気部品箱20の後面に沿って流れる。なお、電気部品箱20の後面のヒートシンク51は、風向板53に近接する位置(右側)に設けられているので、ヒートシンク51の放熱が促進される。
以上説明した実施形態によれば、ドレンパンの前板の中央部に設けられ、排出管が接続される管接続部を備えることにより、室内ユニットの設置時に管接続部と排出管を接続する作業を行い易く、かつ管接続部から排出管を外れ難くすることができる。
また、電気部品箱の上面全体を覆う屋根部を備えることにより、電気部品箱を扱い易い位置に設けることができ、かつ熱交換器から落ちる水が電気部品箱の内部に浸入してしまうこと防ぐことができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
1…室内ユニット、2…筐体、3…固定金具、4…前板、5…上板、6…後板、7…左側板、8…右側板、9…下板、10…操作パネル、11…吸込口、12…吸込口用ルーバ、13…吹出口、14…吹出口用ルーバ、15…熱交換器、16…冷媒管、17…フィン、18…シロッコファン(送風部)、19…モータ(送風部)、20…電気部品箱、21…制御部、22…ドレンパン、23…底板、24…前板、25…後板、26…左側板、27…右側板、28…取付片、29…支持金具、30…断熱材、31…管接続部、32…管継手、33…排出管、34…導出孔部、35…ネジ部、36…前板、37…箱本体、38…雌ネジ部、39…上枠部、40,41…側枠部、42…下枠部、43…上取付部、44…左取付部、45…孔部、46…屋根部、47…庇部、48…配線孔、49…温度センサ、50…保持部材、51…ヒートシンク、52…開口部、53…風向板、54…風受部、55…角度形成部、56…取付片、57…ネジ挿通孔、61…ファンケーシング、61a…空気吸込口、61b…空気吹出口、62…整流板、D1…ドレンパンの横幅、D2…電気部品箱の横幅、F…床、H…管接続部と導出孔部との高低差、K…空気、L1…筐体の内部空間の前後幅、L2…ドレンパンの前後幅、W…壁。

Claims (6)

  1. 床に設置される筐体と、
    前記筐体の内部に配置される熱交換器と、
    前記熱交換器を通過する空気の流れを生じさせる送風部と、
    前記筐体の前面の下部に開口され、外部から空気を吸い込む吸込口と、
    前記吸込口を囲う枠部と、
    前記筐体の前面の上部に開口され、空気を外部に吹き出す吹出口と、
    少なくとも前記送風部を制御する電気部品を含む制御部と、
    前記吸込口に面して配置されるとともに前記枠部の一部を構成する上枠部に取り付けれ、前記制御部を収納する電気部品箱と、
    上方に前記熱交換器の少なくとも一部が配置され、前記電気部品箱の上面全体を覆う屋根部と、
    前記吸込口の前記上枠部に取り付けられ、吸い込まれた空気を前記電気部品箱に向けて流す風向板と、
    を備える空気調和機の室内ユニット。
  2. 前記電気部品箱の外面よりも外方に突出する庇部を備える請求項1に記載の空気調和機の室内ユニット。
  3. 前記電気部品箱が前記筐体の内部空間の前部に設けられ、前記屋根部が前部から後部に向かって低くなるように傾斜される請求項1または請求項2に記載の空気調和機の室内ユニット。
  4. 前記制御部に取り付けられ、前記制御部の放熱を行うヒートシンクと、
    前記電部品箱に開口され、前記ヒートシンクが外方に突出する開口部と、
    を備える請求項1から請求項のいずれか1項に記載の空気調和機の室内ユニット。
  5. 前記電気部品箱が前記筐体の内部空間の前部に設けられ、前記電気部品箱の後面が下方を向くように傾斜される請求項1から請求項のいずれか1項に記載の空気調和機の室内ユニット。
  6. 前記電気部品箱よりも低い位置、かつ前記熱交換器の下方に配置され、前記熱交換器で空気から分離された水を受けるドレンパンを備える請求項1から請求項のいずれか1項に記載の空気調和機の室内ユニット。
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