WO2017061013A1

WO2017061013A1 - 室内機および空気調和機

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Publication number: WO2017061013A1
Application number: PCT/JP2015/078661
Authority: WO
Inventors: 隆弘小松; 瀧下　隆明; 辰夫古田; 尚也松永
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2017-04-13
Also published as: JP6415742B2; US10753639B2; JPWO2017061013A1; CN206514492U; EP3361172A4; EP3361172B1; EP3361172A1; US20190041087A1

Abstract

　この発明に係る室内機は、側面の一部分に配管通し用開口穴が空いた筐体を有する本体ユニットと、配管通し用開口穴を介して筐体内から外部に突出する冷媒配管接続部と、筐体とともに冷媒配管接続部を挟み込んで冷媒配管接続部を固定し、配管通し用開口穴を塞ぐ取り付け板とを備え、配管通し用開口穴は、冷媒配管接続部が突出する側の側面である第一側面と第一側面に連なる第二側面とにわたって空いた開口穴であり、取り付け板は、第一側面の開口穴と第二側面の開口穴に対応する面を有するＬ字状の板である。

Description

室内機および空気調和機

　この発明は、室内機などに関するものである。特に本体から外部へ冷媒配管接続部が突出する室内機などに係るものである。

　冷媒の蒸発、凝縮などを利用して空気調和を行う冷媒回路を備えた空気調和装置が従来から知られている。このような空気調和装置では、たとえば室外機（室外ユニット）および室内機（室内ユニット）を備え、室外機と室内機とを冷媒配管接続して冷媒回路を構成するいわゆるセパレート型で構成されているものが多い。

　ここで、室内機は、室内機本体から外部へ突出する冷媒配管接続部を有している。冷媒配管接続部を外部に突出させることで、室内機内の機器などと外部の冷媒配管とを接続する作業を容易に行うことができる。冷媒配管接続部を外部に突出させるため、機器と接続する内部から、筐体の一面の一部分を空けた配管通し用開口穴を介して、冷媒配管接続部を外部に出す。そして、筐体に取り付け板を組み付け、冷媒配管接続部を除いた穴の部分を取り付け板で覆って穴を塞いで封止する。取り付け板で穴を塞ぐことで、室内機内を通過する空気が吹出口以外の部分から外部に漏れることを防いでいる（たとえば、特許文献１参照）。

特開２００７－２９８２０５号公報

　ここで、室内機内部と外部との温度差による結露を防止するため、冷媒配管接続部、取り付け板の室内機内側に面する側などにインスレーションなどの断熱材が付される。筐体と取り付け板との隙間をなくし、空気漏れを防ぐことを考えると、冷媒配管接続部を筐体外部に突出させるのに、筐体と取り付け板との間で確保する開口部分は、断熱材が付された冷媒配管接続部が占める大きさと同等または小さいものとなる。

　このため、取り付け板を組み付ける際、取り付け板を断熱材に押し付けて、断熱材を圧縮しながら行うことになる。したがって、断熱材の反発により、取り付け板と筐体とのネジ穴の位置を合わせることが難しく、取り付け板の取付性が悪くなる。また、断熱材の反発しようとする方向が、ネジ止めしている方向とは異なるため、取り付け板と筐体との間に、塞いだ配管通し用開口穴による小さな隙間が発生する原因となっていた。

　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、前述したような隙間を発生させずに配管通し用開口穴を塞ぐ組み付け作業を容易に行うことができる構造の室内機などを得ることを目的とする。

　この発明によれば、冷媒配管接続部を外部に突出させるために開口した配管通し用開口穴を塞ぐ取り付け板をＬ字状の板とすることで、本体ユニット内外の断熱を行うために冷媒配管接続部などに付された断熱材によって、二方向に生じ得る反発を有効に抑えることができる。このため、断熱材の反発による位置ずれを発生させず、組み付け作業などを容易に行うことができる。また、筐体と取り付け板との間、断熱材間に隙間を発生させずに密閉することができるため、断熱効果を高めることができる。

この発明の実施の形態１に係る室内機１００の外観を示す図である。この発明の実施の形態１に係る室内機１００の本体ユニット１を室内空間側から見た図である。この発明の実施の形態１に係る室内機１００の本体ユニット１を、電気品箱３０、冷媒配管接続部３１およびドレン配管接続部３２が設置された面側から見た図である。この発明の実施の形態１に係る室内機１００の配管通し用開口穴１１について説明する図である。この発明の実施の形態１に係る室内機１００の取り付け板４１を示す図である。この発明の実施の形態１に係る室内機１００の取り付け板４１を示す図である。この発明の実施の形態１に係る本体ユニット１の内側における断熱について説明する図（その１）である。この発明の実施の形態１に係る本体ユニット１の内側における断熱について説明する図（その２）である。この発明の実施の形態１に係る本体ユニット１の内側における断熱について説明する図（その３）である。この発明の実施の形態１に係る室内機１００における取り付け板４１の組み付けについて説明する図（その１）である。この発明の実施の形態１に係る室内機１００における取り付け板４１の組み付けについて説明する図（その２）である。この発明の実施の形態１に係る室内機１００における取り付け板４１の組み付けについて説明する図（その３）である。この発明の実施の形態２に係る空気調和機の構成例を表す図である。

　以下、発明の実施の形態に係る室内機などについて図面などを参照しながら説明する。以下の図面において、同一の符号を付したものは、同一またはこれに相当するものであり、以下に記載する実施の形態の全文において共通することとする。そして、明細書全文に表わされている構成要素の形態は、あくまでも例示であって、明細書に記載された形態に限定するものではない。特に構成要素の組み合わせは、各実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、他の実施の形態に記載した構成要素を別の実施の形態に適用することができる。また、図における上方を「上側」とし、下方を「下側」として説明する。そして、図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１に係る室内機１００の外観を示す図である。本実施の形態では、室内機の代表例として、室内の天井に埋め込むことができる形式で、四方向に吹出口３を有する四方向カセット形の室内機１００について説明する。室内機１００は、後述する室外機２００と配管接続し、冷媒を循環して、冷凍、空気調和などを行う冷媒回路を構成する。ここでは、空気調和機の室内機１００として説明する。

　室内機１００を構成する本体ユニット１は、室内機１００の機能を実現する主となる機器などを有するユニットである。本体ユニット１が有する本体外郭となる筐体１０内に、たとえば、後述する図１３などに示す室内熱交換器１１０などを内蔵している。本実施の形態における本体ユニット１の筐体１０は、天井裏と対向する天面と吹出口３に沿った壁面となる側面とを有し、下面側は開口している。側面においては、四隅部分において面取りが行われ、側面と側面との間に斜面などが形成されている。また、本体ユニット１の下方には、室内空間側に面し、室内機１００の外装パネルとなる化粧パネル２が装着されている。化粧パネル２の中央部分には、室内の空気を本体ユニット１内に吸い込む吸込口を構成する吸込グリル５が設置されている。また、その外側の各辺となる部分には、それぞれ風向調整ベーンを備えた吹出口３がある。また、本実施の形態の室内機１００においては、筐体１０の外面側に、電気品箱３０、冷媒配管接続部３１、ドレン配管接続部３２および据付ボルト取付金具３３を有している。

　図２はこの発明の実施の形態１に係る室内機１００の本体ユニット１を室内空間側から見た図である。図２に示すように、室内機１００は、本体ユニット１内部中央部分に、ターボファン６を有している。ターボファン６が駆動することで、吸込口から本体ユニット１内を通過して吹出口３に到る空気の流路を形成される。また、ドレンパン７は、ターボファン６の周囲を囲むように配設された室内熱交換器１１０から発生したドレン水を捕集する。ベルマウス８は、ターボファン６の駆動により吸込口から流入した空気を整流する。また、室内熱交換器１１０は、たとえば冷房運転時には冷媒を蒸発させて室内空気を冷却する蒸発器として機能する。また、暖房運転時には冷媒を凝縮させて室内空気を加熱する凝縮器として機能する。

　前述したように、本実施の形態の室内機１００では、筐体１０の外面側に、電気品箱３０などを有しているが、電気品箱３０、冷媒配管接続部３１およびドレン配管接続部３２は、本体ユニット１の筐体１０において、面取りして形成された斜面ではなく、側面に設置される。このため、たとえば、冷媒配管接続部３１およびドレン配管接続部３２が、筐体１０の側面に対して、垂直となる方向に突出して設置される。したがって、冷媒配管接続部３１およびドレン配管接続部３２に付する断熱材の端部を斜面に合わせて切断加工する必要がなく、電気工事、配線または配管工事、保守などの作業が行いやすくなる。また、断熱材を隙間なく付することができる。ここで、図２に示すように、電気品箱３０、冷媒配管接続部３１およびドレン配管接続部３２が設置される側面側における斜面は、据付ボルト取付金具３３の取り付けるのに必要な分に留めるようにする。このため、電気品箱３０などを設置可能な面積をさらに広げることができる。

　電気品箱３０は、たとえば、ファンなどのような、室内機１００が有する機器を駆動させる駆動回路、機器の駆動を制御する制御装置などの電気機器を収容する箱である。ここで、制御装置は、たとえば、マイクロプロセッサユニットなどで構成する。ただ、マイクロプロセッサユニットに限定するものではなく、たとえば、ファームウェアなどの更新可能なもので構成されてもよく、また、ＣＰＵなどからの指令によって実行されるプログラムモジュールなどであってもよい。

　ドレン配管接続部３２は、後述するドレンパン７に集められたドレン水を室内機１００外に排出するドレン配管と本体ユニット１内にあるドレンパン７との接続部分となる。また、吊り金具となる据付ボルト取付金具３３は、面取りにより筐体１０の四隅部分に形成した斜面に取り付けられている。天井裏に吊り下げられた４本の据付ボルト（図示せず）に据付ボルト取付金具３３を締結することで本体ユニット１を固定し、室内機１００を天井に設置する。

　冷媒配管接続部３１は、本体ユニット１内の室内熱交換器１１０と冷媒配管との接続部分となる。冷媒配管は、後述するように、気液二相状態も含む気体状冷媒が通過するガス冷媒配管３００と気液二相状態も含む液体状冷媒が通過する液冷媒配管４００とがある。２つの冷媒配管と室内機１００とを接続するため、本実施の形態の本体ユニット１は、２つの冷媒配管接続部３１を有している。ここで、たとえば径の小さい方の冷媒配管接続部３１が液冷媒配管４００と接続され、径の大きい方の冷媒配管接続部３１がガス冷媒配管３００と接続される。

　図３はこの発明の実施の形態１に係る室内機１００の本体ユニット１を、電気品箱３０、冷媒配管接続部３１およびドレン配管接続部３２が設置された面側から見た図である。本実施の形態の室内機１００では、図３に示すように、２つの冷媒配管接続部３１は、基本的には高さ方向に沿って設置される。さらに、２つの冷媒配管接続部３１は、本体ユニット１の横幅方向に互いにずれた位置となるように配置される。このため、たとえば、レンチなどを用いて一方の冷媒配管接続部３１と冷媒配管とを接続する作業、断熱材を付する作業などを行うときに、他方の冷媒配管接続部３１が作業の邪魔とならず、作業空間を確保することができる。また、断熱および結露への対策として、２つの冷媒配管接続部３１は、たとえばインスレーションなどの弾性を有する断熱材で構成されるパイプカバー３１Ａを有する。

　図４は本実施の形態の室内機１００においては、冷媒配管接続部３１を内部から通して外部に突出させるための配管通し用開口穴１１が、筐体１０の側面に空いている。本実施の形態では、筐体１０の２つの側面である第一側面１２および第二側面１３にわたる角部分に、配管通し用開口穴１１が空いている。配管通し用開口穴１１は、冷媒配管接続部３１の形状に合わせたＵ字溝１４およびＵ字溝１５を有している。ここで、筐体１０の上下端を切り欠いて配管通し用開口穴１１を形成すると、筐体１０の強度が落ちてしまうため、たとえば、筐体１０を穿つことで配管通し用開口穴１１を形成する。そして、図３に示すように、取り付け板４１が、筐体１０の第一側面１２と取り付け板４１とで冷媒配管接続部３１を挟みこんだ上、一部を重ね合わせ、二方面から配管通し用開口穴１１を塞ぐ。

　図５はこの発明の実施の形態１に係る室内機１００の取り付け板４１を示す図である。図５は本体ユニット１の外面に対応する側から取り付け板４１を見た図である。本実施の形態の室内機１００では、筐体１０の角部分において、二面にわたる配管通し用開口穴１１を有していることから、取り付け板４１は、両面を塞ぐためにＬ字形状をした板である。取り付け板４１の一方の面側には、２つの冷媒配管接続部３１を挟みこむための凹形状を形取ったＵ字溝４２およびＵ字溝４３が形成されている。また、取り付け板４１をネジ止めするためのねじ穴４４を有している。第一側面１２に対応する面にねじ穴４４を有し、ねじ止めを行うことで、パイプカバー３１Ａの反発によって、第一側面１２と垂直となる方向へ取り付け板４１浮いてしまい、隙間が発生することを防ぐことができる。一方、取り付け板４１の他方の面側には、係止爪４５を有している。たとえば、取り付け板４１の組み付け作業時において、係止爪４５を筐体１０に形成されたスリット１７に差し入れて仮止めなどを行うことができる。このため、パイプカバー３１Ａの反発によって取り付け板４１が、本体ユニット１の横幅方向に位置ずれすることを防ぐことができ、取り付け板４１の組み付けを容易に行うことができる。

　そして、本実施の形態の取り付け板４１は、少なくとも第一側面１２に対応する面側の縁部分について、縁を丸めて形成したカーリング４６を有している。このため、取り付け板４１にはバリがなく、組み付け作業の際、パイプカバー３１Ａの表面に取り付け板４１を引っかけることなく、スムーズに移動させることができ、浮き上がりを防止することができる。また、組み付け作業を安全に行うことができる。そして、カーリング４６の曲面部分とパイプカバー３１Ａの外周面とが面同士で接触することができるので、密着性を高くすることができる。このため、このため、冷媒配管接続部３１と、筐体１０および取り付け板４１との間に隙間が発生せず、室内機１００の内部から外部への空気漏れがなく、たとえば、冷気洩れによる結露の発生を未然に防止することができる。

　図６はこの発明の実施の形態１に係る室内機１００の取り付け板４１を示す図である。図６は本体ユニット１の内面に対応する側から取り付け板４１を見た図である。図６に示すように、取り付け板４１の内側には、冷媒配管接続部３１と取り付け板４１における断熱をはかるため、インスレーションなどの板側断熱材４７を有している。

　図７、図８および図９はこの発明の実施の形態１に係る本体ユニット１の内側における断熱について説明する図である。図７は図３に記載したＺ－Ｚ部分の断面を示す図である。また、図８は図３に記載したＹ－Ｙ部分の断面を示す図である。図９は本体側断熱材１６、板側断熱材４７および冷媒配管接続部３１の関係を内面側から見た図である。図７～図９に示すように、筐体１０の内面側には、本体側断熱材１６があらかじめ付されている。取り付け板４１を組み付けると、筐体１０の内面側において、本体側断熱材１６と板側断熱材４７とが冷媒配管接続部３１を挟み込む。

　ここで、たとえば、板側断熱材４７の材料が、本体側断熱材１６と同じ材料または本体側断熱材１６よりも柔らかい材料の断熱材であるとすると、組み付けたときにパイプカバー３１Ａに引っかかるなどして、ゆがみなどが生じる場合がある。また、本体側断熱材１６に板側断熱材４７を密着させるための押しつけが弱くなる。このため、本体側断熱材１６と板側断熱材４７との間に隙間が生じる可能性がある。そこで、本実施の形態では、板側断熱材４７の材料が、本体側断熱材１６よりも硬い材料であるものとする。

　図１０、図１１および図１２はこの発明の実施の形態１に係る室内機１００における取り付け板４１の組み付けについて説明する図である。図１０に示すように、パイプカバー３１Ａを有する冷媒配管接続部３１を、配管通し用開口穴１１を介して外部に向けて突出させる。このとき、前述した図４に示す筐体１０のＵ字溝１４およびＵ字溝１５の位置に冷媒配管接続部３１を合わせる。

　また、図１１に示すように、取り付け板４１を筐体１０に取り付ける。ここで、本実施の形態では、第二側面１３の方向から差し入れることができる。第二側面１３の方向から差し入れることで、取り付け板４１がパイプカバー３１Ａと接触した状態で移動する距離を少なくすることができるので、取り付け板４１とパイプカバー３１Ａとの引っかかりを少なくし、作業を容易に行うことができる。そして、スリット１７に係止爪４５を差し入れて取り付け板４１を仮止めする。そして、図１２に示すように、仮止めした状態で、ねじ４８をねじ穴４４に入れて取り付け板４１を組み付ける。

　以上のように、本実施の形態の室内機１００によれば、冷媒配管接続部３１を外部に突出させるために開口した配管通し用開口穴１１を、Ｌ字状の取り付け板４１により、二方面から筐体１０に組み付けるようにしたので、パイプカバー３１Ａなどの断熱材によって、二方向に生じ得る反発を有効に抑えることができる。このため、パイプカバー３１Ａなどの反発による取り付け板４１の位置ずれを発生させず、組み付け作業などを容易に行うことができる。また、筐体１０と取り付け板４１との間、断熱材間に隙間を発生させずに密閉することができるため、断熱効果を高めることができる。

　また、取り付け板４１が係止爪４５を有し、筐体１０のスリット１７に係止爪４５を差し入れることで、取り付け板４１の仮止めを容易に行うことができる。さらに、取り付け板４１は、筐体１０の本体側断熱材１６とともに冷媒配管接続部３１を挟み込む板側断熱材４７を有することで、取り付け板４１においても、本体ユニット内外の断熱を行うことができる。このとき、板側断熱材４７の材料が本体側断熱材１６の材料よりも硬いので、取り付け板４１を組み付ける際に、引っかかりなどによる変形を防ぎ、パイプカバー３１Ａおよび本体側断熱材１６との間で隙間が発生しないようにすることができる。そして、取り付け板４１の縁を丸めて形成したカーリング４６を有することで、組み付け作業の際、パイプカバー３１Ａの表面に取り付け板４１を引っかけることなく、取り付け板４１を移動させることができる。また、バリがないので、安全に作業などをおこなうことができる。また、パイプカバー３１Ａとの接触面積を多くすることで、隙間を発生させることなく空気漏れなどを防ぎ、断熱効果を高めることができる。

　また、冷媒配管接続部３１について、互いの配置位置がずれているので、接続作業などを行う際、一方の冷媒配管接続部３１への作業を他方の冷媒配管接続部３１が邪魔しないようにすることができる。

実施の形態２．
　図１３はこの発明の実施の形態２に係る空気調和機の構成例を表す図である。ここで、図１３では空気調和機を冷凍サイクル装置の例として示している。図１３において、図１などにおいて説明したものについては、同様の動作を行うものとする。図８の空気調和機は、室外機（室外ユニット）２００と、実施の形態１において説明した室内機（室内ユニット）１００とをガス冷媒配管３００、液冷媒配管４００により配管接続する。室外機２００は、圧縮機２１０、四方弁２２０、室外熱交換器２３０および膨張弁２４０を有している。

　圧縮機２１０は、吸入した冷媒を圧縮して吐出する。ここで、特に限定するものではないが、圧縮機２１０は、たとえばインバータ回路などにより、運転周波数を任意に変化させることにより、圧縮機２１０の容量（単位時間あたりの冷媒を送り出す量）を変化させるものであってもよい。四方弁２２０は、たとえば冷房運転時と暖房運転時とによって冷媒の流れを切り換える弁である。

　本実施の形態における室外熱交換器２３０は、冷媒と空気（室外の空気）との熱交換を行う。たとえば、暖房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。また、冷房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。

　絞り装置、流量制御手段などの膨張弁２４０は冷媒を減圧して膨張させる。たとえば電子式膨張弁などで構成した場合には、制御装置（図示せず）などの指示に基づいて開度調整を行う。室内熱交換器１１０は、たとえば空調対象となる空気と冷媒との熱交換を行う。暖房運転時においては凝縮器として機能し、冷媒を凝縮して液化させる。また、冷房運転時においては蒸発器として機能し、冷媒を蒸発させ、気化させる。

　以上のように、空気調和機を構成することで、室外機２００の四方弁２２０により冷媒の流れを切り換えることで、暖房運転および冷房運転を実現することができる。

　上述の実施の形態では、室内機１００として、４つの吹出口３から四方向に空気を吹き出す四方向カセット形の室内機であるものとして説明したが、これに限定するものではない。たとえば、二方向、三方向の空気の流れに対応する、他の天井埋め込み形の室内機についても適用することができる。また、天井埋め込み形の室内機に限らず、他の形式の室内機にも適用することができる。

　また、上述の実施の形態では、冷凍サイクル装置の例として空気調和機について説明したが、これに限定するものではない。たとえば冷蔵装置、冷凍装置など、他の冷凍サイクル装置にも適用することができる。また、冷凍サイクル装置だけでなく、送風機、換気装置などにも適用することができる。

　１　本体ユニット、２　化粧パネル、３　吹出口、５　吸込グリル、６　ターボファン、７　ドレンパン、８　ベルマウス、１０　筐体、１１　配管通し用開口穴、１２　第一側面、１３　第二側面、１４，１５　Ｕ字溝、１６　本体側断熱材、１７　スリット、３０　電気品箱、３１　冷媒配管接続部、３１Ａ　パイプカバー、３２　ドレン配管接続部、３３　据付ボルト取付金具、４１　取り付け板、４２，４３　Ｕ字溝、４４　ねじ穴、４５　係止爪、４６　カーリング、４７　板側断熱材、４８　ねじ、１００　室内機、１１０　室内熱交換器、２００　室外機、２１０　圧縮機、２２０　四方弁、２３０　室外熱交換器、２４０　膨張弁、３００　ガス冷媒配管、４００　液冷媒配管。

Claims

　側面の一部分に配管通し用開口穴が空いた筐体を有する本体ユニットと、
　前記配管通し用開口穴を介して前記筐体内から外部に突出する冷媒配管接続部と、
　前記筐体とともに前記冷媒配管接続部を挟み込んで前記冷媒配管接続部を固定し、前記配管通し用開口穴を塞ぐ取り付け板と
を備え、
　前記配管通し用開口穴は、前記冷媒配管接続部が突出する側の側面である第一側面と該第一側面に連なる第二側面とにわたって空いた開口穴であり、
　前記取り付け板は、前記第一側面の前記開口穴と前記第二側面の前記開口穴に対応する面を有するＬ字状の板である室内機。
　前記取り付け板は、
　前記第二側面の前記開口穴に対応する面に、係止爪を有する請求項１に記載の室内機。
　前記筐体は、前記第二側面にスリットを有し、
　前記取り付け板は、前記係止爪が前記スリットに差し入れられて仮止めされる請求項２に記載の室内機。
　前記取り付け板は、前記筐体の内面側に付された本体側断熱材とともに前記冷媒配管接続部を挟み込む板側断熱材を有し、
　前記板側断熱材は、前記本体側断熱材よりも硬い材料である請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の室内機。
　前記取り付け板は、
　少なくとも前記第一側面の前記開口穴に対応する面の縁が丸まっている請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の室内機。
　前記取り付け板は、前記第一側面の前記開口穴に対応する面に、ねじ穴を有する請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の室内機。
　２つの前記冷媒配管接続部が外部に突出しており、２つの前記冷媒配管接続部は、前記本体ユニットの高さ方向および横幅方向において、位置がずれて配置されている請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の室内機。
　請求項１～請求項７のいずれか一項に記載の室内機と、室外機とを備えて空気調和を行う空気調和機。