JP7241918B2 - 空気調和装置の室内機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和装置の室内機に関し、特に、室内機のファンモータ等の制御を行なう制御部を有する制御箱の配置構造に関する。

空気調和装置の室内機本体には、空気を吸い込むための吸込口及び空気を吹き出すための吹出口が設けられている。吸込口から吸い込まれた空気の吹出口までの風路には、制御箱及び熱交換器が設けられる。制御箱は、室内機のファンモータ等の制御を行なう制御部を有する。制御箱及び熱交換器よりも風路の下流側には、ファンを収容するファンケーシングが設けられている。

吸込口から吸い込まれた空気は、熱交換器と熱交換が行なわれる。熱交換器により熱交換された空気は、制御箱及び熱交換器よりも風路の下流側に設けられたファンケーシングに収容されたファンにより吹出口より吹き出される（例えば、特許文献１参照）。

特許第６５１６８５３号公報

制御箱は、ファンよりも風路の上流側に熱交換器とともに配置される。従って、制御箱は、ファンにより吸込口から吸い込まれる空気の風路の抵抗となる。空気調和装置の室内機は、風路の抵抗が増大すると、送風機の送風をその分大きくしなければならないという課題がある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、制御箱の風路の抵抗を少なくすることにより、送風機の送風を小さくすることができる空気調和装置の室内機を提供することを目的とする。

本発明に係る空気調和装置の室内機は、一方の側面に吸込口が設けられ、前記一方の側面に対向する他方の側面に吹出口が設けられた直方体形状の筐体と、前記筐体の吸込口からの空気を吸い込むファンケース吸込口と、前記ファンケース吸込口から吸い込まれた前記空気を前記吹出口の方向に吹き出すファンケース吹出口とを有するファンケースと、前記ファンケースに収容され、前記筐体の吸込口の前記空気を前記ファンケース吸込口より吸込み、吸い込んだ前記空気を前記ファンケース吹出口から仕切板の開口部を介して前記吹出口へ送風するファンと、前記筐体に収容された熱交換器と、前記ファンケースの前記ファンケース吹出口に対応する位置に前記開口部を有し、前記ファンケースと、前記熱交換器との間に配置された前記仕切板と、前記ファンを制御する制御部を有する制御箱とを具備し、前記制御箱は、前記ファンケース吸込口よりも前記空気の流れの下流側であって、かつ前記ファンケース吹出口を前記仕切板の前記開口部に前記筐体の長手方向と水平方向に繋ぐ領域以外の部分に配置され、前記熱交換器は、前記ファンケース吹出口から吹き出され、かつ前記仕切板の前記開口部を通過した前記空気の熱交換を行なう。

本発明によれば、制御箱がファンケース吸込口よりも空気の流れの下流側であって、かつファンケース吹出口を仕切板の開口部に筐体の長手方向と水平方向に繋ぐ領域以外の部分に配置される。このような場所は、ファンケースの上流側よりも空気の流れは緩やかである。従って、室内機の筐体内において制御箱の風路の抵抗を、少なくすることができ、その結果、送風機の送風を小さくすることができる。

実施の形態１に係る空気調和装置の室内機の制御箱等の配置構成を説明するための図である。 実施の形態１に係る空気調和装置の室内機の第１ファンケース及び第２ファンケースを右側面側から見た状態を示す図である。 実施の形態１に係る空気調和装置の室内機の第１ファンケース、第２ファンケース、制御箱、仕切板及び熱交換器を正面側から見た場合の配置構成を説明するための図である。 実施の形態１に係る空気調和装置の室内機の第１ファンケース、第２ファンケース、制御箱、仕切板及び熱交換器を上面側から見た場合の配置構成を説明するための図である。 実施の形態１に係る空気調和装置の室内機の制御箱を正面側に配置した場合を説明するための図である。 実施の形態１に係る空気調和装置の室内機の制御箱を第２ファンケースの正面側に配置した場合を説明するための図である。 実施の形態１に係る空気調和装置の室内機の仕切板を筐体の吹出口側の側面から見た図である。 実施の形態２に係る空気調和装置の室内機の第１ファンケース、第２ファンケース、制御箱、仕切板及び熱交換器を正面側から見た場合の配置構成を説明するための図である。

以下、図面を参照して、実施の形態に係る空気調和装置の室内機について説明する。なお、図面において、同一の構成要素には同一符号を付して説明し、重複説明は必要な場合にのみ行なう。

実施の形態１．
実施の形態１に係る室内機は、例えば、電算室等に設置される室内機である。室内機の蒸発器、膨張手段である膨張弁と、図示しない圧縮機、四方弁及び凝縮器とが機外に配置され、冷媒配管により順次接続されて冷媒回路が構成される。

図１は、実施の形態１に係る空気調和装置の室内機１００の制御箱６等の配置構成を説明するための図である。

図１に示すように、実施の形態１に係る室内機１００の筐体１は、吸込口２、吹出口３、熱交換器４、仕切板５、制御箱６、第１ファンケース７ａ及び第２ファンケース７ｂを備える。

筐体１は、直方体形状をしている、筐体１の正面側から見た左側面には筐体１外部の空気の吸込口２が設けられている。また、筐体１の右側面には、吹出口３が設けられている。

吸込口２から吸い込まれた空気は、第１ファンケース７ａに収納された第１ファン９ａ及び第２ファンケース７ｂに収納された第２ファン９ｂにより右側面方向に送風される。この送風された空気は、仕切板５及び熱交換器４を通過して、吹出口３から送風される。すなわち、図１の矢印に示されるように、筐体１の左側面に設けられた吸込口２から吸い込まれ、熱交換器４により熱交換された空気は、筐体１の右側面に設けられた吹出口３から送風される。

筐体１には、第１ファンケース７ａ及び第２ファンケース７ｂが配置される。第１ファンケース７ａと第２ファンケース７ｂとは、筐体１の短手方向に、所定間隔を存して、筐体１内に配置されている。

第１ファンケース７ａの正面側には、第１ファンケース吸込口１０ａが設けられている。第１ファンケース吸込口１０ａは、吸込口２から吸い込まれた空気を第１ファンケース７ａ内に吸い込むためのものである。

第２ファンケース７ｂの正面側には、第２ファンケース吸込口１０ｂが設けられている。第２ファンケース吸込口１０ｂは、吸込口２から吸い込まれた空気を第２ファンケース７ｂ内に吸い込むためのものである。

第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース吸込口１０ｂが設けられる位置は、第１ファンケース７ａ及び第２ファンケース７ｂの正面側に限られない。例えば、第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース吸込口１０ｂの位置は、第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース吸込口１０ｂの背面側に設けられても良い。また、第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース吸込口１０ｂの位置は、正面側及び背面側双方に設けられても良い。さらに、第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース吸込口１０ｂの位置は、左側面側及び右側面側の少なくとも一方に設けられても良い。

図２は、実施の形態１に係る空気調和装置の室内機１００の第１ファンケース７ａ及び第２ファンケース７ｂを右側面側から見た状態を示す図である。図２に示すように、第１ファンケース７ａ及び第２ファンケース７ｂの右側面側の下部には、第１ファンケース吹出口１１ａ及び第２ファンケース吹出口１１ｂがそれぞれ設けられている。すなわち、第１ファンケース７ａ及び第２ファンケース７ｂから吹き出される空気の風路は、筐体１の下部側にある。また、第１ファンケース吹出口１１ａ及び第２ファンケース吹出口１１ｂの形状は問わない。

第１ファンケース７ａ及び第２ファンケース７ｂは、例えば、楕円形状のベルマウスである。第１ファンケース７ａの中には第１ファン９ａが取り付けられている。第１ファン９ａは、第１ファン９ａを回転する第１ファンモータ（図示せず）と接続されている。同様に、第２ファンケース７ｂの中には第２ファン９ｂが取り付けられている。第２ファン９ｂは、第２ファン９ｂを回転する第２ファンモータ（図示せず）と接続されている。第１ファン９ａ及び第２ファン９ｂは、例えば、シロッコ型のファンである。また、第１ファンモータ及び第２ファンモータは、直流電力を交流電力に変換するインバータ（図示せず）を具備する。

制御箱６は、第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース吸込口１０ｂよりも空気の流れの下流側に配置される。さらに、制御箱６は、第１ファンケース吹出口１１ａを仕切板５の第１開口部５ａに筐体１の長手方向と水平方向に繋ぐ領域以外の部分及び第２ファンケース吹出口１１ｂを仕切板５の第２開口部５ｂに筐体１の長手方向と水平方向に繋ぐ領域以外の部分に配置される。すなわち、第１ファンケース吹出口１１ａ及び第２ファンケース吹出口１１ｂから吹き出される空気の風路以外の部分であり、かつ第１ファンケース７ａの第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース７ｂの第２ファンケース吸込口１０ｂよりも風路の下流側に配置される。

図３は、実施の形態１に係る空気調和装置の室内機１００の第１ファンケース７ａ、第２ファンケース７ｂ、制御箱６、仕切板５及び熱交換器４を正面側から見た場合の配置構成を説明するための図である。図４は、実施の形態１に係る空気調和装置の室内機１００の第１ファンケース７ａ、第２ファンケース７ｂ、制御箱６、仕切板５及び熱交換器４を上面側から見た場合の配置構成を説明するための図である。

図３及び図４に示すように、第１ファンケース７ａの正面側側面には、第１ファンケース吸込口１０ａが設けられている。第２ファンケース７ｂの正面側側面には、第２ファンケース吸込口１０ｂが設けられている。第１ファンケース７ａの第１ファンケース吹出口１１ａ及び第２ファンケース７ｂの第２ファンケース吹出口１１ｂから吹き出される空気の風路の下流側には、仕切板５が配置される。

仕切板５は、筐体１内部の空間を第１ファンケース７ａ及び第２ファンケース７ｂが配置された側のファンケース空間１ａと、熱交換器４が配置された側の熱交換器空間１ｂとを仕切る板である。図７は、実施の形態１に係る空気調和装置の室内機１００の仕切板５を筐体１の吹出口３側の側面から見た図である。図３～図７に示すように、仕切板５の下部には、第１開口部５ａ及び第２開口部５ｂを有する。第１開口部５ａは、第１ファンケース吹出口１１ａから吹き出される空気の風路に対応する位置に設けられる。第１開口部５ａの大きさは、第１ファンケース吹出口１１ａから吹き出される空気を風路圧損しない十分な大きさで形成される。第２開口部５ｂは、第２ファンケース吹出口１１ｂから吹き出される空気の風路に対応する位置に設けられる。第２開口部５ｂの大きさは、第２ファンケース吹出口１１ｂから吹き出される空気を風路圧損をしない十分な大きさで形成される。第１開口部５ａ及び第２開口部５ｂの形状は、問わない。仕切板５は、第１開口部５ａ及び第２開口部５ｂ以外に、ファンケース空間１ａの空気を熱交換器空間１ｂに通さないように、筐体１内部に取り付けられる。

制御箱６は、直方体形状であり、内部に制御部６ａを有する。制御部６ａは、室内機１００の第１ファンモータ及び第２ファンモータの他、機外に配置された図示しない室外機の圧縮機、四方弁、膨張弁、ファン等を制御する。制御部６ａは、専用のハードウェア、又はメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）で構成される。制御部６ａが専用のハードウェアである場合、制御部６ａは、例えば、単一回路、複合回路、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。制御部６ａが実現する各機能部のそれぞれを、個別のハードウェアで実現してもよいし、各機能部を一つのハードウェアで実現してもよい。制御部６ａがＣＰＵの場合、制御部６ａが実行する各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア及びファームウェアはプログラムとして記述され、メモリに格納される。ＣＰＵは、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、制御部６ａの各機能を実現する。ここで、メモリは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の、不揮発性又は揮発性の半導体メモリである。

制御箱６は、図４に示すように、筐体１の内部において仕切板５の近傍に配置される。制御箱６は、第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース吸込口１０ｂよりも空気の流れの下流側に配置される。さらに、制御箱６は、第１ファンケース吹出口１１ａを仕切板５の第１開口部５ａに筐体１の長手方向と水平方向に繋ぐ領域以外の部分に配置される。さらに、制御箱６は、第２ファンケース吹出口１１ｂを仕切板５の第２開口部５ｂに筐体１の長手方向と水平方向に繋ぐ領域以外の部分に配置される。すなわち、第１ファンケース吹出口１１ａと仕切板５の第１開口部５ａとの間の風路及び第２ファンケース吹出口１１ｂと仕切板５の第２開口部５ｂとの間の風路以外の部分のファンケース空間１ａに配置される。ファンケース空間１ａは、仕切板５によって仕切られている第１ファンケース７ａ及び第２ファンケース７ｂが配置される筐体１の内部の空間である。

制御箱６の筐体１への取り付け位置は、図４に示した位置に限られない。制御箱６の筐体１への取り付け位置は、筐体１の吸込口２と第１ファンケース７ａの第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース７ｂの第２ファンケース吸込口１０ｂとの間の風路以外の部分に配置される。さらに、制御箱６の筐体１への取り付け位置は、第１ファンケース吹出口１１ａと仕切板５の第１開口部５ａとの間の風路及び第２ファンケース吹出口１１ｂと仕切板５の第２開口部５ｂとの間の風路以外のファンケース空間１ａ内であり、第１ファンケース７ａの第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース７ｂの第２ファンケース吸込口１０ｂよりも風路の下流側であればいずれの位置でも良い。例えば、制御箱６は、ファンケース空間１ａの正面側又は背面側に配置されても良い。図５は、実施の形態１に係る空気調和装置の室内機１００の制御箱６を正面側に配置した場合を説明するための図である。図６は、実施の形態１に係る空気調和装置の室内機１００の制御箱６を第２ファンケース７ｂの正面側に配置した場合を説明するための図である。具体的には、制御箱６は、第２ファンケース７ｂの側面側（筐体１の正面側）であって、かつ第２ファンケース吸込口１０ｂと第２ファンケース吹出口１１ｂとの間に配置される。このような制御箱６の位置は、図４及び図５に示した制御箱６の位置に比べて、より空気の流れが緩やかである。従って、制御箱６の風路抵抗を最も効率的に小さくすることができる。また、制御箱６は、筐体１の吸込口２と第１ファンケース７ａの第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース７ｂの第２ファンケース吸込口１０ｂとの間の風路及び第１ファンケース吹出口１１ａと仕切板５の第１開口部５ａとの間の風路及び第２ファンケース吹出口１１ｂと仕切板５の第２開口部５ｂとの間の風路を塞がないように、筐体１内の上面側に配置されても良い。なお、制御箱６の筐体１への取り付け方法は問わない。

熱交換器４は、仕切板５の第１開口部５ａ及び第２開口部５ｂを通過した空気と熱交換器４の配管（図示せず）内を流れる冷媒との熱交換を行なう。熱交換器４は、筐体１内に前後方向に対して斜めに配置される。熱交換器４を通過した空気は、筐体１の右側面に設けられた吹出口３から吹き出される。

実施の形態１に係る空気調和装置の室内機１００によれば、制御箱６は、筐体１の吸込口２と第１ファンケース７ａの第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース７ｂの第２ファンケース吸込口１０ｂとの間の風路以外の部分に配置される。さらに、制御箱６は、第１ファンケース吹出口１１ａと仕切板５の第１開口部５ａとの間の風路以外及び第２ファンケース吹出口１１ｂと仕切板５の第２開口部５ｂとの間の風路以外のファンケース空間１ａであり、かつ第１ファンケース７ａの第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース７ｂの第２ファンケース吸込口１０ｂよりも風路の下流側に配置される。

制御箱６が配置される位置は、第１ファンケース７ａの第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース７ｂの第２ファンケース吸込口１０ｂの上流側よりも空気の流れは緩やかである。従って、室内機１００の筐体１内において制御箱６の風路の抵抗を、少なくすることができ、その結果、送風機の送風を小さくすることができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係る空気調和装置の室内機１００は、熱交換器４の形態を変更したものである。図８は、実施の形態２に係る空気調和装置の室内機１００の第１ファンケース７ａ、第２ファンケース７ｂ、制御箱６、仕切板５及び熱交換器４を正面側から見た場合の配置構成を説明するための図である。

図８に示すように、実施の形態に係る室内機１００の熱交換器４は、第１熱交換器４ａ及び第２熱交換器４ｂを具備する。

第１熱交換器４ａは、筐体１の仕切板５付近の下面から筐体１の中央部にかけて斜め方向に配置される。第２熱交換器４ｂは、筐体１の中央部の第１熱交換器４ａの端側から筐体１の仕切板５付近の上面にかけて斜め方向に配置される。第１熱交換器４ａ及び第２熱交換器４ｂから構成される熱交換器４の筐体１の上面から下面に向かう垂直方向の断面は、筐体１の吹出口３側から見て仕切板５に対して開いたＶ字形状となっている。

実施の形態２に係る空気調和装置の室内機１００は、Ｖ字形状の熱交換器４を配置することにより、伝熱面積を大きくすることができる。

なお、実施の形態１及び実施の形態２の第１ファン９ａ及び第２ファン９ｂは、ファンとも称し、第１ファンケース７ａ及び第２ファンケース７ｂは、ファンケースとも称する。また、第１ファンケース吸込口１０ａ及び第２ファンケース吸込口１０ｂは、ファンケース吸込口とも称し、第１ファンケース吹出口１１ａ及び第２ファンケース吹出口１１ｂは、ファンケース吹出口とも称する。

実施の形態は、例として提示したものであり、実施の形態の範囲を限定することは意図していない。実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、実施の形態の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これら実施の形態及びその変形は、実施の形態の範囲及び要旨に含まれる。

１ 筐体、１ａ ファンケース空間、１ｂ 熱交換器空間、２ 吸込口、３ 吹出口、４ 熱交換器、４ａ 第１熱交換器、４ｂ 第２熱交換器、５ 仕切板、５ａ 第１開口部、５ｂ 第２開口部、６ 制御箱、６ａ 制御部、７ａ 第１ファンケース、７ｂ 第２ファンケース、９ａ 第１ファン、９ｂ 第２ファン、１０ａ 第１ファンケース吸込口、１０ｂ 第２ファンケース吸込口、１１ａ 第１ファンケース吹出口、１１ｂ 第２ファンケース吹出口、１００ 室内機。

Claims (5)

1. 一方の側面に吸込口が設けられ、前記一方の側面に対向する他方の側面に吹出口が設けられた直方体形状の筐体と、
   前記筐体の吸込口からの空気を吸い込むファンケース吸込口と、前記ファンケース吸込口から吸い込まれた前記空気を前記吹出口の方向に吹き出すファンケース吹出口とを有するファンケースと、
   前記ファンケースに収容され、前記筐体の吸込口の前記空気を前記ファンケース吸込口より吸込み、吸い込んだ前記空気を前記ファンケース吹出口から仕切板の開口部を介して前記吹出口へ送風するファンと、
   前記筐体に収容された熱交換器と、
   前記ファンケースの前記ファンケース吹出口に対応する位置に前記開口部を有し、前記ファンケースと、前記熱交換器との間に配置された前記仕切板と、
   前記ファンを制御する制御部を有する制御箱とを具備し、
   前記制御箱は、前記ファンケース吸込口よりも前記空気の流れの下流側であって、かつ前記ファンケース吹出口を前記仕切板の前記開口部に前記筐体の長手方向と水平方向に繋ぐ領域以外の部分に配置され、
   前記熱交換器は、前記ファンケース吹出口から吹き出され、かつ前記仕切板の前記開口部を通過した前記空気の熱交換を行なう
   空気調和装置の室内機。
2. 前記制御箱は、前記ファンケースの側面側であって、かつ前記ファンケース吸込口と前記ファンケース吹出口との間に配置される、
   請求項１記載の空気調和装置の室内機。
3. 前記制御箱は、前記仕切板によって仕切られた前記ファンケースが配置されている側の前記筐体の内部のファンケース空間に配置される、
   請求項１又は２に記載の空気調和装置の室内機。
4. 前記熱交換器は、前記筐体の上面から下面に向かう垂直方向の断面が前記筐体の吹出口側からみてＶ字形状である、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の空気調和装置の室内機。
5. 前記ファンは、
   第１ファンと、
   第２ファンと
   を有し、
   前記ファンケースは、
   前記第１ファンを収容する第１ファンケースと、
   前記第１ファンケースと前記筐体の短手方向に所定間隔を存して配置され、前記第２ファンを収容する第２ファンケースとを具備する、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の空気調和装置の室内機。

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