JP7310107B2

JP7310107B2 - 室外機

Info

Publication number: JP7310107B2
Application number: JP2018176225A
Authority: JP
Inventors: 真枝北島
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2018-09-20
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2023-07-19
Anticipated expiration: 2038-09-20
Also published as: JP2020046137A

Description

本発明は、空気調和機の室外機に係わり、より詳細には、無線通信を行う無線通信ユニットの配置に関する。

従来、家庭用のセパレート型エアコンの場合、室内に設置された無線ＬＡＮ装置などの無線通信機器と通信する無線通信ユニットが室内機に内蔵されいる機器が存在するが、室外機の運転履歴等を無線により無線通信機器や室内機へ送信することができなかった。
一方、業務用空気調和機の室外機は、メンテナンス情報をスマートフォンなどの通信装置に送信するため、図６に示すように無線通信ユニットを搭載しているものがある（例えば、特許文献１参照。）。

図６（Ａ）のビル用の室外機１００の筐体は長方体になっており、その上方には２つの円形の排気口を有し、これら排気口を被うように円筒状のファンハウジング１０４、１０５が取り付けられている。
正面の正面板１０２も含め、室外機１００の周囲を覆う複数の外板は金属製である。そして、この複数の外板の内面側には熱交換器１０６が近接して設けられている。また、正面板１０２及び周囲の外板は上半分に複数の矩形状の通気口（吸気口）１０２ａを有しており、これらの通気口１０２ａは縦横に複数配列されている。そして１つの通気口１０２ａの中で、かつ、熱交換器１０６の外側には、室外機１００と外部の機器、例えばスマートフォン１０１とで無線通信を行うNFC(Near Field Communication)を用いた無線通信ユニット１０３が配置されている。

図６（Ｂ）は、図６（Ａ）における無線通信ユニット１０３の近傍を拡大した要部拡大図である。この図の例において、無線通信ユニット１０３は、正面板１０２と熱交換器１０６との間に配置されている。

この無線通信ユニット１０３は、ビル用の室外機１００のメンテナンスに用いられるものであるが、前述したように近距離無線通信であるNFCを用いている。従って室外機１００の運転に関わる各種パラメータや更新プログラム、運転履歴や故障内容などのデータを送受信するためには、サービスマンがスマートフォン１０１をこの無線通信ユニット１０３に近づける（例えば１メートル以内）必要があった。このように従来技術では室外機の運転情報などを、例えば室内に設置された機器とどのように通信するか検討されていなかった。

ＷＯ２０１６／２０８２２３号公報（段落番号００１４～００１８）

本発明は空気調和機の室外機において、例えば室外機と離れた室内に設置された室内機との通信や屋内に設置された無線ＬＡＮ機器などの無線通信機器との通信を可能にすることを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するため、本発明に記載の発明は、筐体内部に備えられた金属製の熱交換器と、送風ファンと、前記熱交換器で熱交換された空気が通風する通風路とを備え、室内機と配線ケーブル及び冷媒管が接続される家庭用の空気調和機の室外機であって、前記室外機は、室内に存在する無線通信機器に電波を送出する無線通信ユニットを備え、前記無線通信ユニットから送出され前記熱交換器によって反射された電波は室内に存在する無線通信機器で受信される。

以上の手段を用いることにより、本発明による室外機によれば、空気調和機の室外機において、室外機と離れた室内に設置された室内機との通信や屋内に設置された無線ＬＡＮ機器などの無線通信機器との通信が可能である。

本発明による空気調和機の室外機の実施例を示す外観斜視図である。本発明による室外機の内部を示す斜視図である。無線通信ユニットを示す斜視図である。天板の図示を省略した室外機を上面から見た説明図である。天板の図示を省略し、別の配置における室外機を上面から見た説明図である。従来の空気調和機の室外機を示す外観図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。なお、本実施例では説明の都合上、無線通信ユニットを複数の場所に配置しているが、本発明はこれに限定しない。すなわち、本実施例で示された無線通信ユニットを少なくとも１つだけ備えていれば良く、例えば室外機の設置状況に応じて無線通信ユニットを配置すればよい。

図１は室外機１の外観斜視図であり、図１（Ａ）は正面方向の斜め右上から見た図、また、図１（Ｂ）は背面方向の斜め右上から見た図である。なお、室内機については図示を省略する。なお、太い矢印で示す方向が室外機１の正面である。

本発明による空気調和機の室外機１は、図１（Ａ）の外観斜視図で示すように、左右一対の脚体１ａを備えた後述する金属製のベース２５と、ベース２５を覆う外胴（筐体）とからなっている。外胴はベース２５の正面に設けられた樹脂製の前面パネル２と、ベース２５の左側に設けられた後述する金属製の左側パネル６ｅと、ベース２５の右側に設けられた金属製の右側パネル６ａと、これら前面パネル２と右側パネル６ａと左側パネル６ｅの上面を覆う金属製の天板３で形成されている。

なお、室外機１の天板３の右側内部には室外機１を制御し、金属製の箱で覆われた電装ユニット２０が配置されている。また、前面パネル２の中央から左側には通風用のスリットを複数備えたファンガード２ａが設けられている。さらに、ファンガード２ａの背面側は後述する熱交換器で熱交換された空気の出口である第１開口部１ｂとなっている。なお、前面パネル２が配置された側が室外機１の正面（正面側）である。

右側パネル６ａは、図示しない室内機からの配線ケーブル５ａが接続される端子台（第１接続手段）５よりも大きな面積の第２開口部６ｂが、端子台５の位置に対応して設けられている。そして、端子台５は電装ユニット２０の右側面となる電装品箱右側板２０ａに固定されている。また、開口部６ｂ内の電装品箱右側板２０ａに後述する第１無線通信ユニット５０ａが固定されている。第１無線通信ユニット５０ａは電装ユニット２０に電気的に接続され、電装ユニット２０の指示により室外機１の図示しない外部機器（室内機や無線ＬＡＮ装置など）と無線通信を行うものであり、第１無線通信ユニット５０ａが送受信する電波が外胴で遮蔽されないようにするため、金属製の右側パネル６ａよりも突出して固定されている。

また、室内機に接続されている2本の冷媒管６０を接続するための１組の操作弁（第２接続手段）４が、右側パネル６ａの下方に設けられた第３開口部６ｆから突出して設けられている。また、右側パネル６ａには第２開口部６ｂと第３開口部６ｆを覆うように樹脂製のカバー７が着脱自在に装着できるようになっている。

また、図１（Ｂ）の外観斜視図で示すように、室外機１の背面側にはファンガード２ａとほぼ同じ大きさで開口した第５開口部１ｄが備えられている。そして、第５開口部１ｄを覆うように金属製のメッシュからなる矩形の熱交換器保護網９が右側パネル６ａと左側パネル６ｅの間に固定されている。熱交換器保護網９は熱交換器２１を保護するものであるが、通風性をよくするために一辺が５センチ程度のメッシュの孔である第４開口部９ａが複数設けられている。

この熱交換器保護網９の第４開口部９ａ内に臨むように、外気温センサケース８が熱交換器２１の背面に固定されている。外気温センサケース８内には外気温を検出する図示しないサーミスタが格納されており、この中に第２無線通信ユニット５０ｂも格納されている。第２無線通信ユニット５０ｂは熱交換器保護網９の面よりも室外機１の内部側に備えられている。

一方、左側パネル６ｅは複数の通風孔（第６開口部）６ｃが縦横に設けられている。そして左側パネル６ｅの熱交換器保護網９と接続される側の端部は熱交換器２１が折れ曲がる位置に対応して曲面となっている。この曲面となった端部がコーナー部６ｄであり、このコーナー部６ｄの内面には第3無線通信ユニット５０ｃが備えられている。

次に、室外機１の内部構造について説明する。
図２は室外機１の前面パネル２と左側パネル６ｅと右側パネル６ａと熱交換器保護網９と天板３を外し、室外機１の正面左斜め上から見た斜視図である。従って太い矢印で示す方向が室外機１の正面となる。
図２で示すように、底面を形成する金属製のベース２５の上部は仕切板２３により左右に区画されている。正面から見て仕切板２３の右側には圧縮機２４や一組の操作弁４などが配置され、圧縮機２４の上方には金属製のケースで覆われた電装ユニット２０が配置されている。

一方、正面から見て仕切板２３の左側には樹脂製の送風ファン２２が配置され、Ｌ字状に形成された熱交換器２１が電装ユニット２０と共に送風ファン２２を包むように配置されている。
熱交換器２１は平行して並べられた多数のフィンと同フィンに直交するように蛇行状に配置された伝熱管とからなり、送風ファン２２はベース２５に立設された支持台２６に取付けられた図示しないファンモータに軸支されている。

一方、電装ユニット２０の電装品箱左側板２０ｂの上部に第４無線通信ユニット５０ｄが、また、電装ユニット２０の電装品箱左側板２０ｂの下部には放熱用のヒートシンク２０ｃが配置されている。さらに、熱交換器２１の右側上部の背面には図示しない外気温センサと第２無線通信ユニット５０ｂを内蔵した外気温センサケース８が固定されている。

次に図３の斜視図を用いて無線通信ユニット５０の構造を説明する。なお、本実施例において無線通信ユニット５０は、第１無線通信ユニット５０ａと第２無線通信ユニット５０ｂと第３無線通信ユニット５０ｃと第４無線通信ユニット５０ｄと同じものである。なお、これらが異なるものであってもよい。

無線通信ユニット５０は、制御信号や電源用のリード線５５が接続された通信基板５１と、通信基板５１の上に実装され、電波を送受信する無線モジュール５２と、通信基板５１と無線モジュール５２を格納し、防水機能を有するケース５３と、ケース５３の左右側面の下方に設けられた取付部５４を備えている。なお、取付部５４には取付孔５４ａが設けられている。なお、リード線５５を電装ユニット２０内の図示しない制御基板に接続することにより、無線通信ユニット５０を制御することができる。

次に図４及び図５の説明図を用いて各無線通信ユニットの取付位置による電波の送出方向について説明する。なお、各無線通信ユニットは２．４ギガヘルツ帯又は５ギガヘルツ帯の周波数の電波を用いる場合が多く、これらの周波数帯では電波の直進性が高い。
図４は建屋の屋外に設置された室外機１と、建屋の外壁１０と、室内に設置されて無線通信ユニットが内蔵された室内機（第１無線通信機器）４０と、室内機４０の近傍にあるスマートフォン（第２無線通信機器）３０及び無線ＬＡＮ装置（第３無線通信機器）８０を上から見た状態を示す説明図である。また、図５はベランダに直置きの場合であって、隣家のベランダとの仕切壁７０に室外機１の背面を向け、自宅のベランダ内に向かって送風する場合を示す説明図である。

なお、説明の都合上、室外機１の天板３の図示を省略している。また、図４及び図５において各無線通信ユニットから出ている矢印は送信される電波の方向の一例を示している。
また、図４及び図５において無線通信機器として室内機４０を説明しているが、室外機１は無線通信機器として屋内に位置する無線ＬＡＮ装置８０やスマートフォン３０などの無線通信機器とも通信可能である。

前述したように、第１無線通信ユニット５０ａは、電装ユニット２０の右側面に固定され、さらに、右側パネル６ａよりも外側に突出するように位置している。このため第１無線通信ユニット５０ａからの電波は、建屋の外壁１０を通過して室内に設置される室内機４０や前述した無線通信機器にも直接到達することができる。また、第１無線通信ユニット５０ａは、従来の室外機でも用いられている耐候性や耐衝撃性が高い樹脂製のカバー７で、他の部品と共に覆われているため、第１無線通信ユニット５０ａ自身のケース５３を簡素にすることができる。例えばケース５３は耐水性の機能のみを備えることなどにより、無線通信ユニットのケースを安価に作ることができる。

一方、第２無線通信ユニット５０ｂは、熱交換器２１の背面に固定され、さらに、第２無線通信ユニット５０ｂの正面は、熱交換器保護網９の第4開口部９ａ内に位置し、正面に遮るものがない。このため第２無線通信ユニット５０ｂからの電波は、建屋の外壁１０を通過して室内機４０に直接到達すると共に、室内側の左右方向に広く到達させることができ、室内機４０のみならず、室内に位置する無線通信機器などと通信を確実に行うことができる。また、第２無線通信ユニット５０ｂは、従来の室外機でも用いられている耐候性や耐衝撃性が高い樹脂製の外気温センサケース８で図示しない外気温センサと共に覆われているため、第２無線通信ユニット５０ｂ自身のケース５３を簡素にすることができる。例えばケース５３は耐水性の機能のみを備えることなどにより、無線通信ユニットのケースを安価に作ることができる。

一方、第３無線通信ユニット５０ｃは、左側パネル６ｅのコーナー部６ｄの内側に固定されている。このコーナー部６ｄの内側は熱交換器２１が湾曲している位置であるため、第３無線通信ユニット５０ｃから送信された電波はこの湾曲した面で反射され広範囲に拡散される。このため、第３無線通信ユニット５０ｃからの電波は、建屋の外壁１０を通過して室内機４０に直接到達すると共に、室内側の左右方向や室外機１の左正面などに広く到達させることができ、室内機４０のみならず、室内に位置する無線通信機器などと通信を確実に行うことができる。
また、第３無線通信ユニット５０ｃは、室外機１として必要な耐候性や耐衝撃性が高い左側パネル６ｅの内側に位置しているため、第３無線通信ユニット５０ｃ自身のケース５３を簡素にすることができる。例えばケース５３は耐水性の機能のみを備えることなどにより、無線通信ユニットのケースを安価に作ることができる。

次に図５を用いて第４無線通信ユニット５０ｄによる電波の送出方向について説明する。
第４無線通信ユニット５０ｄは、電装ユニット２０の左側面に固定されている。つまり、断面がＬ字型の熱交換器２１と、金属製の電装ユニット２０の左側面と、金属製のベース２５及び天板３で周囲を囲まれ、正面が樹脂製の送風ファン２２及びベルマウス２ｂ及び前面パネル２である通風路１ｃ内に配置されていることになる。このため、室外機１が図５の説明図のように配置された場合、第４無線通信ユニット５０ｄから送信された電波は通風路１ｃ内の金属部分で反射する一方、樹脂製の部材（送風ファン２２や前面パネル２）を透過することで室外機１の正面外部に広範囲に送出される。このため、室内機４０のみならず、室内に位置する無線通信機器などと通信を確実に行うことができる。

また、第４無線通信ユニット５０ｄは、耐候性や耐衝撃性が高い室外機１の内側に位置しているため、第４無線通信ユニット５０ｄ自身のケース５３を簡素にすることができる。例えばケース５３は耐水性の機能のみを備えることなどにより、無線通信ユニットのケースを安価に作ることができる。また、第４無線通信ユニット５０ｄは電装ユニット２０と近接して配置することができるため、電装ユニット２０内に設けられる室外機１の図示しない制御基板と電気的に接続することが容易となり、室外機１の製造が容易となる。

以上説明したように、本発明による室外機１に無線通信ユニット５０を配置する場合、多方向へ電波を送出可能であるため、室外機１と離れた室内に設置された室内機４０との通信や屋内に設置された無線ＬＡＮ機器などの無線通信機器との通信を可能にすることができる。特に第３無線通信ユニット５０ｃや第４無線通信ユニット５０ｄを用いた構造は電波を広範囲に送出できる。

また、本発明による室外機１に無線通信ユニット５０を配置する場合、金属による電波の反射により多方向へ電波を送出可能であり、また、従来から備えられているカバー７や外気温センサケース８や、コーナー部６ｄや通風路１ｃ内に無線通信ユニットを配置するため、新たに耐候性や耐衝撃性が高いカバーを設ける必要がなく、無線通信ユニットのケースを安価に作ることができる。

また、家庭用として用いられる室外機の設置方法は様々な形態がある。例えばマンションの場合、室外機１はベランダに設置されるが、ベランダに直に設置される場合とベランダ上部の吊り下げ枠に設置される場合がある。さらに、ベランダに直置きの場合、図５に示すように隣家のベランダとの仕切壁７０に室外機１の背面を向け、自宅のベランダ内に向かって送風する設置方法も考えられる。このような場合、送風ファン２２や前面パネル２が電波を透過できる樹脂製の部材であれば、電波を室外機１の正面側から広範囲に送出することができ、室内の無線通信機器と通信することができる。

本発明は無線通信ユニットの取付場所により、室外機の正面や背面、側面などから電波を出すことが可能なので、室外機１が送信できる電波の方向に応じて室外機１の設置場所や設置方法を検討することができる。また、室外機の設置場所や設置方法に応じて、室外機における最適な無線通信ユニットの取り付け場所を選択することもできる。

なお、本実施例では第４無線通信ユニット５０ｄを電装ユニット２０の側面に固定しているがこれに限るものでない。通風路１ｃ内であれば電波の反射を利用できるため通風路１ｃ内であれば配置を変更してもよい。また、第３無線通信ユニット５０ｃは、左側パネル６ｅのコーナー部６ｄの内側に配置されているが、これに限るものでなく、熱交換器２１の背面側や側面側に配置しても電波の反射を利用できる。

また、本実施例では第１無線通信ユニット５０ａを第２開口部６ｂ内に設けているが、これに限るものでなく、第３開口部６ｆ内に設けてもよい。いずれの場所も樹脂製のカバー７で従来から覆われる場所であるため、耐候性や耐衝撃性に対応するために新たな費用が不要である。

１室外機
１ａ脚体
１ｂ第１開口部
１ｃ通風路
２前面パネル
２ａファンガード
２ｂベルマウス
３天板
４操作弁（第２接続手段）
５端子台（第１接続手段）
５ａ配線ケーブル
６外胴
６ａ右側パネル
６ｂ第２開口部
６ｃ通風孔（第６開口部）
６ｄコーナー部
６ｅ左側パネル
６ｆ第３開口部
７カバー
８外気温センサケース
９熱交換器保護網
９ａ第４開口部
１０外壁
２０電装ユニット
２０ａ電装品箱右側板
２０ｂ電装品箱左側板
２０ｃヒートシンク
２１熱交換器
２２送風ファン
２３仕切板
２４圧縮機
２５ベース
２６支持台
３０スマートフォン（第２無線通信機器）
４０室内機（第１無線通信機器）
５０無線通信ユニット
５０ａ第１無線通信ユニット
５０ｂ第２無線通信ユニット
５０ｃ第３無線通信ユニット
５０ｄ第４無線通信ユニット
５１通信基板
５２無線モジュール
５３ケース
５４取付部
５４ａ取付孔
５５リード線
６０冷媒管
７０仕切壁
８０無線ＬＡＮ装置（第３無線通信機器）

Claims

筐体内部に備えられた金属製の熱交換器と、送風ファンと、前記熱交換器で熱交換された空気が通風する通風路とを備え、室内機と配線ケーブル及び冷媒管が接続される家庭用の空気調和機の室外機であって、前記室外機は、室内に存在する無線通信機器に電波を送出する無線通信ユニットを備え、前記無線通信ユニットから送出され前記熱交換器によって反射された電波は室内に存在する無線通信機器で受信されることを特徴とする室外機。
前記無線通信ユニットは、前記室外機の通風路内で、かつ、前記無線通信ユニットから送出される電波を前記熱交換器の正面側に反射させる位置に備えられたことを特徴とする請求項１に記載の室外機。
前記熱交換器は前記筐体の背面および一方の側面に沿って湾曲して配置され、
前記無線通信ユニットは、前記熱交換器の湾曲部に備えられ、かつ、前記無線ユニットから送出される電波を前記熱交換器の背面側の湾曲部に反射させる位置に備えられたことを特徴とする請求項１に記載の室外機。
前記熱交換器は前記筐体の背面および一方の側面に沿って湾曲して配置され、
前記無線通信ユニットは、前記熱交換器の湾曲部に備えられ、かつ、前記無線ユニットから送出される電波を前記熱交換器の背面側の湾曲部に反射させる位置、および、前記室外機の他方の側面の外部の位置にもそれぞれ備えられたことを特徴とする請求項２記載の室外機。
前記送風ファンは電波を透過する材質で形成される請求項１～４に記載の室外機。