JP2006250404A - 室内機ユニット及び空気調和装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス時等におけるコントロールボックスの作業性を向上させた室内機ユニットを提供すること。
【解決手段】電気部品を収納し開口部に開閉可能なリッド７０を設けたコントロールボックスを備え、吸込口から導入した室内気を室内熱交換器で冷却または加熱して得られる空調空気を吹出口から室内に吹き出す室内機ユニットにおいて、コントロールボックスのケーシング本体５１を縦割りにして右側壁面部材５２及び左側壁面部材５３よりなる二分割構造とし、一方の右側壁面部材５２に、左側壁面部材５３に向けた軸部５４を突設するとともに、軸部５４を介して両壁面部材５２，５３を結合し、かつ、軸部５４にリッド７０を回動自在に支持させた。
【選択図】図１

Description

本発明は、室内の空気を冷却、除湿または加熱して空調運転を行う室内機ユニット及び空気調和装置に関する。

従来より、ヒートポンプを用いて室内の冷房運転、除湿運転及び暖房運転を行う空気調和装置が普及している。この空気調和装置は、圧縮機及び室外熱交換器を備えた室外機ユニットと、室内ファン及び室内熱交換器を備えた室内機ユニットとの間を冷媒配管で連結し、圧縮機により送出されて循環する冷媒が状態変化を繰り返すことで空気を冷却または加熱するように構成されている。
このうち、空調対象の室内に設置される室内機ユニットは、回路基板等の電気部品を収納したコントロールボックスの制御を受けてファンモータを駆動源とする室内ファンを運転し、吸込口から室内の空気（室内気）を導入するとともに、この室内気を冷媒が通過する室内熱交換器で冷却または加熱して得られる空調空気を吹出口から室内に吹き出すように構成されている。なお、室内機ユニットのコントロールボックスは、通常外部から電源供給を受けるとともに、室外機ユニットとの間も電源供給配線及び制御信号配線により電気的に接続されている。

ここで、上述したコントロールボックスの構造を図８ないし図１０に示して簡単に説明する。
コントロールボックス１は、ボックス本体２の開口部に開閉可能なリッド３を備え、ボックス本体２の外側には金属板よりなるシールド材４を取り付けた構成とされる。リッド３は、運転時に室内機ユニットの前面に位置する開口部を閉じ、メンテナンス等の作業時に開口部を開いて内部の作業を可能にするものである。なお、リッド３の閉状態は、着脱可能な係止機構５により保持される。

リッド３の開閉を可能とするヒンジ機構は、ボックス本体２の側面を挟持する左右一対のアーム部３ａに穿設した貫通孔３ｂと、ボックス本体２の側面に突設した左右一対の凸部２ａとにより構成され、貫通孔３ｂと嵌合する凸部２ａを軸中心としてリッド３が回動して開口部を開閉する。
シールド材４には貫通孔４ａが設けられ、ボックス本体２に形成された係止突起２ｂとの貫通孔４ａとの係合により固定される。なお、シールド材４の先端部は、係止突起２ｂとの係合部近傍で略Ｌ字断面形状の係止爪２ｃにより保持される。

また、従来の壁掛式の室内機ユニットにおいては、空調運転の停止状態ではルーバにより開閉される吸込部を閉じ、運転状態ではルーバを開くように構成したものがある。この場合、ルーバ駆動用モータは箱状のモータ収容部に収容され、回転軸を挿通する挿通孔を備えた蓋体でカバーした状態にして電装品箱に取付けるように構成したので、駆動モータの取付や交換及びメンテナンスが容易になるとされる。（たとえば、特許文献１参照）
特開２０００−７４４７７号公報

ところで、上述した従来のコントロールボックス１は、ボックス本体２の外側に突設された凸部２ａと貫通孔３ｂとが嵌合し、アーム部３ａによりボックス本体２を挟持するヒンジ機構であるから、開閉操作によるボックス本体２やアーム部３ａの変形等により、リッド３が外れやすいという問題がある。また、従来のコントロールボックス１は、シールド材４をいったん取り付けてしまうと、貫通孔４ａと係止突起２ｂとによる係合固定の取り外しが困難になるという問題も有している。このような問題は、コントロールボックス１を取り扱うメンテナンス等の作業性を向上させるためにも改善が望まれる。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、メンテナンス時等におけるコントロールボックスの作業性を向上させた室内機ユニット及び空気調和装置を提供することにある。

本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明に係る室内機ユニットは、回路基板等の電気部品を収納し開口部に開閉可能なリッドを設けたコントロールボックスを備え、室内ファンを運転し吸込口から導入した室内気を室内熱交換器で冷却または加熱して得られる空調空気を吹出口から室内に吹き出す室内機ユニットにおいて、
前記コントロールボックスのケーシングが縦割りの二分割構造とされ、左右何れか一方の壁面部材に対向配置される他方の壁面部材に向けた軸部を突設するとともに、該軸部を介して両壁面部材を結合し、かつ、前記軸部に前記リッドを回動自在に支持させたことを特徴とするものである。

このような室内機ユニットによれば、コントロールボックスのケーシングが縦割りの二分割構造とされ、左右何れか一方の壁面部材に、該壁面部材と対向配置される他方の壁面部材に向けた軸部を突設するとともに、該軸部を介して両壁面部材を結合し、かつ、軸部にリッドを回動自在に支持させたので、軸部により結合された壁面部材間の剛性を増してコントロールボックスが変形しにくくなる。また、リッドが壁面部材間を結合する軸部に支持されているので、リッドの回動部分も剛性が増して変形しにくくなる。

上記の室内機ユニットにおいては、前記コントロールボックスの外周部に室外機ユニットと接続する外部配線用の配線経路を備え、前記軸部が前記配線経路と間隔をもって配置された構成が好ましく、これにより、コントロールボックス全体の剛性が増してより一層変形しにくくなる。
この場合、前記配線経路をボックス断面形状に形成することが好ましく、これにより、配線経路の剛性がより一層増すので、コントロールボックス全体の剛性をさらに向上させることができる。

上記の室内機ユニットにおいては、前記コントロールボックスの外側にシールド材を配設し、該シールド材が、前記コントロールボックス側に設けられて弾性変形する凸部と係止孔との係合により着脱可能に支持されることが好ましく、これにより、凸部の弾性変形によりシールド材の着脱作業が容易になる。

本発明に係る空気調和装置は、請求項１から４のいずれかに記載の室内機ユニットと、冷媒を圧縮するための圧縮機及び冷媒と室外気との熱交換を行うための室外熱交換器を有する室外機ユニットと、前記室内機ユニット及び前記室外機ユニットを連結するとともに、冷媒を前記室内機ユニット及び前記室外機ユニットの間で循環させるための冷媒配管と、前記コントロールボックスと室外機ユニットを電気的に接続する配線と、を具備して構成したことを特徴とするものである。

このような空気調和装置によれば、室内機ユニットにおいて、コントロールボックスのケーシングが縦割りの二分割構造とされ、左右何れか一方の壁面部材に、該壁面部材と対向配置される他方の壁面部材に向けた軸部を突設するとともに、該軸部を介して両壁面部材を結合し、かつ、軸部にリッドを回動自在に支持させたので、軸部により結合された壁面部材間の剛性を増してコントロールボックスが変形しにくくなる。また、リッドが壁面部材間を結合する軸部に支持されているので、リッドの回動支持部も剛性が増して変形しにくくなる。

上述した本発明によれば、室内機ユニット内に設置されるコントロールボックスの剛性及びリッドの回動支持部剛性を増したことにより、リッドの開閉操作時にコントロールボックス全体が変形しにくくなるので、リッドが外れにくく優れた操作性を得られて組立やメンテナンス等の作業性が向上するという顕著な効果が得られる。
また、シールド材についても、コントロールボックス側の凸部が弾性変形するので、着脱操作の作業性が向上する。

また、一方の壁面部材に軸部を突設した二分割構造のコントロールボックスは、成形時に金型を開閉するだけの簡単な方法で成形可能な形状であるため、生産性の高い安価なコントロールボックスを得ることができる。
従って、上述したコントロールボックスを備えた室内機ユニット及び空気調和装置において、メンテナンス等の作業性が向上するという顕著な効果が得られる。

以下、本発明に係る室内機ユニット及び空気調和装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図６に示す空気調和装置１００は、１台の室内機ユニット２０と、１台の室外機ユニット３０とが冷媒配管４０により連結された構成とされ、ヒートポンプを用いて冷房・除湿運転及び暖房運転を行う装置である。

室内機ユニット２０は、空調する室内から空気（室内気）を取り入れるための吸込グリル（吸込口）２１と、この吸込グリル２１から取り入れられた室内気を冷却または加熱して空調するための室内熱交換器２２と、この室内熱交換器２２で空調された空気（空調空気）を室内に戻すための吹出口２３と、吸込グリル２１から空気を取り入れるとともに、吹出口２３から室内に空調空気を吹き出させるためのクロスフローファン（室内ファン）２４と、室内機ユニット２０の内部前面から内部上面にかけて配置されるとともに、吸込グリル２１を通過して室内熱交換器２２に導かれる室内気中から塵・ゴミ等の不純物を取り除くプレフィルター２５とを主たる要素として構成されたものである。また、室内機ユニット２０の内部には、室外機ユニット３０側と連携してクロスフローファン２４等の各種制御を行うコントロールボックス５０が設置されている。
なお、吸込グリル２１及び吹出口２３は前面パネル２６に形成され、吹出口２３には空調空気の吹出方向を調整する風向制御装置２７が設けられている。

空調用室外ユニット３０は、冷媒を圧縮するための圧縮機３１、冷媒と室外の空気（外気）との間で熱交換を行わせるための室外熱交換器３２、及び室外熱交換器３２における冷媒と室外気との熱交換を促進させる室外ファン３３を有するものである。
また、符号４０は、これら空調用室内ユニット２０及び空調用室外ユニット３０を連結するとともに、冷媒をこれら空調用室内ユニット２０及び空調用室外ユニット３０の間で循環させるための冷媒配管である。

図７は、図６に示した室内機ユニット２０の完成品から吸込グリル２１、室内熱交換器２２、プレフィルター２５及び前面パネル２６等を取り除き、コントロールボックス５０を露出させた図である。
コントロールボックス５０は回路基板等の電気部品を収納し、室内機ユニット２０内の側端部（図示の例では右側の側端部）付近に配設されている。このコントロールボックス５０は、図１ないし図３に示すように、ケーシング本体５１に配線接続作業等を行う開口部６０を形成し、この開口部６０に開閉可能なリッド７０を備えている樹脂成形部品である。

コントロールボックス５０の下部には、ノイズ対策として電源系統の配線が内部の基板類から離れた位置を通るように、外部配線用の配線経路６１が形成されている。この配線経路６１は、リッド７０の前面に設けた端子台９０と接続される図示省略の外部配線、すなわち、室内機ユニット２０と室外機ユニット３０との間を接続する電源ケーブル及び信号線などの配線を通すための配線通路であり、端子台９０の近傍に開口する出口開口６１ａから背面側の入口開口６１ｂへ向けて湾曲するボックス断面形状とされる。
配線経路６１の一側面には、室内機ユニット２０内の内部配線に使用される端子台９１が設けられている。図示の例では、配線経路６１の右側外壁面を利用し、同壁面に外部からの通信線を接続する端子台９１が取り付けられている。
また、ケーシング本体５１の外側には、内部の基板類がノイズの影響を受けないようにするため、金属板等のシールド材８０が取り付けられている。

このコントロールボックス５０は、ケーシング本体５１を縦割りにした二分割構造とされる。すなわち、ケーシング本体５１は、図１に示すように、右側壁面部材５２と左側壁面部材５３との二部品に分割され、一方の右側壁面部材５２に突設した軸部５４を介して左右の部材が結合される。円形断面の軸部５４は、収納空間及び開口部６０を形成する所定の間隔を設けて対向配置される左側壁面部材５３に向けて、右側壁面部材５２の前端上部付近に突設されている。また、左側壁面部材５３には、軸部５４の先端部を挿入して嵌合させるための円形凹部５５が設けられている。

右側壁面部材５２及び左側壁面部材５３は、開口部６０を形成する前面を除いた領域を閉塞するため、すなわち、上面、下面及び背面に壁面を形成するため、それぞれが板状リブ５２ａ，５３ａを有する略Ｌ字断面形状に成形されている。
また、右側壁面部材５２及び左側壁面部材５３の下方には、ボックス断面の配線経路６１を形成するため、各々に板状リブ５２ｂ，５３ｂが設けられている。これらの板状リブ５２ｂ，５３ｂは、左右の壁面部材５２，５３とともに、略矩形としたボックス断面形状の配線経路６１を形成する。
また、リッド７０は、その上端部に軸部５４を通す軸受部７１を備えている。

コントロールボックス５０の組立は、リッド７０の軸受部７１に軸部５４を通し、リッド７０を挟み込むようにして対向配置した左右の壁面部材５２，５３を組み合わせる。この結果、軸部５４の先端部は円形凹部５５に嵌合し、一体のケーシング本体５１が形成されるとともに、リッド７０が軸部５４に支持されて回動自在となる。このとき、左右の壁面部材５２，５３は、適所に配置した係止機構により分離しないよう固定されている。この後、ケーシング本体５１の外側にシールド材８０を取り付ける。
ケーシング本体５１に対するシールド材８０の固定は、コントロールボックス側に設けられて弾性変形する凸部５６とシールド材側に穿設した係止孔８１とが係合し、着脱可能に固定支持されている。この場合、図４及び図５に示すように、略三角断面形状とした凸部５６の周囲三方向に、ケーシング部材を貫通する溝部５６ａを設けることにより、凸部５６の周辺が容易に弾性変形可能とされる。なお、シールド部材８０の端部は、従来と同様に、ケーシング本体５１に設けた係止爪５７により保持される。

このような室内機ユニット２０のコントロールボックス５０によれば、ケーシング本体５１が縦割りの左右二分割構造とされ、一方の右側壁面部材５２に、この右側壁面部材５２と対向配置される左側壁面部材５３に向けた軸部５４を突設するとともに、この軸部５４を介して左右の壁面部材５２，５３を結合し、かつ、軸部５４にリッド７０を回動自在に支持させた構成としたので、軸部５４により結合された左右の壁面部材５２，５３間の剛性が増して変形しにくくなる。また、リッド７０が左右の壁面部材５２，５３間を結合する軸部５４に支持されているので、リッド７０の回動部分も剛性が増して変形しにくくなる。
このため、リッド７０の開閉操作を行う場合、リッド７０を支持する軸部５４及び左右の壁面部材５２，５３には変形が生じないため、操作性が向上するとともにリッド７０が脱落するようなこともない。なお、リッド７０は、右側壁面部材５２に設けた突起部５８と、リッド７０に設けた係止フック７２との係合により閉状態が保持され、リッド７０を開く場合は、係止フック７２の係合を解除すればよい。

また、コントロールボックス５０の外周部に室外機ユニット３０と接続する外部配線用の配線経路６１を備えているので、この配線経路６１との間に間隔を設けた位置に軸部５４を配置したことにより、骨格・強度部材として機能する軸部５４及びボックス構造の配線経路６１が協働してコントロールボックス５０の剛性を増すので、より変形しにくい高剛性の構造となる。
また、シールド材８０の着脱についても、取り外す際に凸部５６を押し込めば弾性変形して係合を解除でき、また、取り付ける際には凸部５６がシールド材８０に押し下げられて弾性変形するので、凸部５６がシールド材８０の通過を妨げることはなく、従って、シールド材８０の着脱作業は容易になる。

上述したように、本発明の室内機ユニット２０は、室外機ユニット３０と接続する信号線の配線をノイズ対策のため電源系統の配線から離間させることに着目し、ケーシング本体５１の外周に配線経路６１が配設されているコントロールボックス５０において、配線経路６１と間隔をもってリッド７０を回動自在に支持する軸部５４を設けたものである。この結果、骨格部材となる軸部５４及び配線経路６１が開口部６０の上下に間隔をもって配設されているので、特に、ケーシング本体５１の下部後方まで存在する配線経路６１と略対角となる位置に軸部５４が存在しているので、ケーシング本体５１の剛性向上に多大の貢献をしている。

また、上述した左右の壁面部材５２，５３は、金型を直線的に開閉移動させることで成形可能な形状となるので、成形時の生産性がよく安価に製造することができる。
なお、上述した実施形態においては、軸部５４を中空円筒とし、ボルトを貫通させて締結する構造を採用してもよく、これにより、剛性をより一層の向上させることができる。

ところで、上述した実施形態の説明では、１台の室外機ユニット３０に１台の室内機ユニット２０を連結したシングル型の空気調和装置としたが、１台の室外機ユニット３０に複数台の室内機ユニット２０を連結したマルチ型の空気調和装置に本発明を適用することも可能である。
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。

本発明に係る室内機ユニット内に収納設置されるコントロールボックスの一実施形態を示す分解組立図である。 図１に示したコントロールボックスのリッドを閉じた組立状態を示す外観斜視図である。 図２に示したコントロールボックスのリッドを開いた状態を示す外観斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 シールド材固定用としてコントロールボックスに設けられ、弾性変形するように構成された凸部の一例を示す斜視図である。 空気調和装置の構成例を示す斜視図である。 室内機ユニット内のコントロールボックスを露出させて示す要部の斜視図である。 従来のコントロールボックスを示す側面図である。 図８のＢ−Ｂ断面図である。 図８のＣ−Ｃ断面図である。

符号の説明

２０ 室内機ユニット
３０ 室外機ユニット
４０ 冷媒配管
５０ コントロールボックス
５１ ケーシング本体
５２ 右側壁面部材
５３ 左側壁面部材
５４ 軸部
５５ 円形凹部
５６ 凸部
６０ 開口部
６１ 配線経路
７０ リッド
７１ 軸受部
８０ シールド材
９０，９１ 端子台
１００ 空気調和装置

Claims (5)

1. 回路基板等の電気部品を収納し開口部に開閉可能なリッドを設けたコントロールボックスを備え、室内ファンを運転し吸込口から導入した室内気を室内熱交換器で冷却または加熱して得られる空調空気を吹出口から室内に吹き出す室内機ユニットにおいて、
   前記コントロールボックスのケーシングが縦割りの二分割構造とされ、左右何れか一方の壁面部材に、該壁面部材と対向配置される他方の壁面部材に向けた軸部を突設するとともに、該軸部を介して両壁面部材を結合し、かつ、前記軸部に前記リッドを回動自在に支持させたことを特徴とする室内機ユニット。
2. 前記コントロールボックスの外周部に室外機ユニットと接続する外部配線用の配線経路を備え、前記軸部が前記配線経路と間隔をもって配置されていることを特徴とする請求項１に記載の室内機ユニット。
3. 前記配線経路がボックス断面形状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の室内機ユニット。
4. 前記コントロールボックスの外側にシールド材を配設し、該シールド材が、前記コントロールボックス側に設けられて弾性変形する凸部と係止孔との係合により着脱可能に支持されることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の室内機ユニット。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の室内機ユニットと、
   冷媒を圧縮するための圧縮機及び冷媒と室外気との熱交換を行うための室外熱交換器を有する室外機ユニットと、
   前記室内機ユニット及び前記室外機ユニットを連結するとともに、冷媒を前記室内機ユニット及び前記室外機ユニットの間で循環させるための冷媒配管と、
   前記コントロールボックスと室外機ユニットを電気的に接続する配線と、
   を具備して構成したことを特徴とする空気調和装置。

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