JP2014016131A

JP2014016131A - 空気調和機

Info

Publication number: JP2014016131A
Application number: JP2012155298A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Shimizu; 昭彦清水; Toshimitsu Hirota; 利光弘田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2012-07-11
Filing date: 2012-07-11
Publication date: 2014-01-30

Abstract

【課題】電装品ユニットの安全性を確保し、メンテナンス性の良い空気調和機を提供する。
【解決手段】室内機（図示せず）に設けた電装品ユニットは、熱交換器（図示せず）の前面上部側に横長置き状態で配置され、各種電気部品を実装してなるプリント基板１ａを収納する電装品箱７を備え、前記電装品箱７は、樹脂ケース７ｂと樹脂カバー７ａで構成され、前記樹脂ケース７ｂをベース基板１ｂで覆うとともに、前記樹脂カバー７ａを金属カバー７ｃで覆い、前記プリント基板１ａと前記ベース基板１ｂとを短絡させ、さらに、前記金属カバー７ｃの側壁にネジ固定部５３を設けて、前記金属カバー７ｃと前記ベース基板１ｂとをネジ７ｄにより接合して短絡させたもので、樹脂ケース７ｂと金属カバー７ｃの２重構成で類焼を防止し、ユーザーが電装品箱７に触れたときの感電を防止することができると共に、電装品ユニットのメンテナンス性を向上させることができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、空気調和機に関するものである。

従来のこの種の空気調和機の室内機は、本体内の熱交換器及び送風ファンの側面側のスペースに、幅が狭く高さおよび奥行き寸法のある電装品箱を収納したものが多く見受けられ、この電装品箱は、各種電気部品を実装してなるプリント基板を縦置き状態で配置し、小型化しているものがある（例えば、特許文献１参照）。

また、室内機の吹出口の上部であって、熱交換器の下部に位置する水受け皿の前面側に細長い電装品箱を配置し、従来と同一寸法の室内機であっても熱交換器やファンの配置スペースを増加して、空調効率を向上しているものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−８２６８７号公報特開２００１−６５９１６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたような、電装品箱が本体の側面側に配置された従来の空気調和機の構成では、その部分のスペースが活用できないため、通風路の吹出口の幅を拡大して左右風向性能を向上させることができなかった。

また、上記特許文献２に記載されたような、水受け皿の下前面に細長い電装品箱を配置した従来の空気調和機の構成では、電装品箱内部への水の浸入に対する設計配慮が不可欠であり、さらに風が流れない場所であるために電装品箱内部に収納されるプリント基板の結露と電装品箱内部温度に対する設計配慮（特許文献２では放熱用の孔を電装品箱のカバーに設けている）が必要とされ、万が一プリント基板が発火した場合の窒息消化とプリント基板への結露水や埃などの浸入防止の両立が困難であった。

本発明は、上記従来技術の有するこのような課題に鑑みてなされたものであり、空調効率および風向性能を向上させるとともに、電装品箱内部の温度上昇低減と万が一プリント基板から発火した場合の窒息消化・類焼の防止を両立しつつ、また不燃材として金属製の板金を電装品箱のカバーとして構成した場合においても、ユーザーが電装品箱に触れることによる感電を防止して安全性を確保するとともに、プリント基板の修理、交換など電装品ユニットのメンテナンス性を向上させた空気調和機を提供することを目的とする。

上記従来の課題を解決するために、本発明の空気調和機は、電装品ユニットと、熱交換器と、通風路と、ファンと、吹出口を有する室内機を備え、前記電装品ユニットは、前記熱交換器の前面上部側に横長置き状態で配置され、各種電気部品を実装してなるプリント基板を収納する電装品箱を備え、前記電装品箱は、樹脂ケースと樹脂カバーで構成され、前記樹脂ケースを金属ケースで覆うとともに、前記樹脂カバーを金属カバーで覆い、前記プリント基板と前記金属ケースとを短絡させて、さらに、前記金属カバーの側壁にネジ固定部を設けて、前記金属カバーと前記金属ケースとをネジにより接合して短絡させたもので、電装品ユニットを熱交換器の前面上部側に横長置き状態で配置するため、従来からの
室内機に比べ熱交換器および吹出口の有効幅を拡大することができて、空調効率および風向性能の向上が図れるとともに、電装品箱を水受け皿より高い位置に配置するため水の浸入等の影響をなくし、また、吸い込み空気が流れる場所であるためにプリント基板への露付き防止設計が容易となり、かつ放熱性が高いために電装品箱に放熱孔が不要になり、電装品箱の内部に埃や水が浸入するのを防止するとともに、電装品箱を樹脂ケースと金属カバーとで２重構成にするため、窒息消化・類焼を防止した構造が可能となる。さらに、ユーザーの感電を防止するため金属ケースと金属カバーとを短絡させる接合部を金属カバーの側壁に設けてネジ固定したことにより、ユーザーが電装品箱に触れたときの感電を防止するとともに、プリント基板の修理、交換など電装品ユニットのメンテナンス性を向上させることができる。

本発明の空気調和機は、空調効率および風向性能を向上させるとともに、電装品箱内部の温度上昇低減と万が一プリント基板から発火した場合の窒息消化・類焼の防止を両立しつつ、また不燃材として金属製の板金を電装品箱のカバーとして構成した場合においても、ユーザーが電装品箱に触れることによる感電を防止するとともに、電装品ユニットのメンテナンス性も向上させることができる。

本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機の運転中の側面図同室内機の正面図同室内機の断面図（図２におけるＡ−Ａ断面）同室内機の電装品ユニットの正面側斜視図同電装品ユニットの背面側斜視図同室内機の通風路の風速分布図同室内機の電装品箱の分解斜視図同電装品ユニットの電装品箱のカバーを開けた図同電装品ユニットの断面図（図８におけるＤ−Ｄ断面）同室内機が室内へ設置され、電装品ユニットをメンテナンスする状態の図同室内機の断面図（図２におけるＢ−Ｂ断面）同電装品ユニットの断面図（図４におけるＣ−Ｃ断面）同電装品ユニットの内部を示した図

第１の発明は、電装品ユニットと、熱交換器と、通風路と、ファンと、吹出口を有する室内機を備え、前記電装品ユニットは、前記熱交換器の前面上部側に横長置き状態で配置され、各種電気部品を実装してなるプリント基板を収納する電装品箱を備え、前記電装品箱は、樹脂ケースと樹脂カバーで構成され、前記樹脂ケースを金属ケースで覆うとともに、前記樹脂カバーを金属カバーで覆い、前記プリント基板と前記金属ケースとを短絡させて、さらに、前記金属カバーの側壁にネジ固定部を設けて、前記金属カバーと前記金属ケースとをネジにより接合して短絡させたもので、電装品ユニットを熱交換器の前面上部側に横長置き状態で配置するため、従来からの室内機に比べ熱交換器および吹出口の有効幅を拡大することができて、空調効率および風向性能の向上が図れるとともに、電装品箱を水受け皿より高い位置に配置するため水の浸入等の影響をなくし、また、吸い込み空気が流れる場所であるためにプリント基板への露付き防止設計が容易となり、かつ放熱性が高いために電装品箱に放熱孔が不要になり、電装品箱の内部に埃や水が浸入するのを防止するとともに、電装品箱を樹脂ケースと金属カバーとで２重構成にするため、窒息消化・類焼を防止した構造が可能となる。さらに、ユーザーの感電を防止するため金属ケースと金属カバーとを短絡させる接合部を金属カバーの側壁に設けてネジ固定したことにより、ユーザーが電装品箱に触れたときの感電を防止するとともに、プリント基板の修理、交換な
ど電装品ユニットのメンテナンス性を向上させることができる。

第２の発明は、特に、第１の発明の金属カバーの側壁に設けたネジ固定部の角度を、室内機の正面から見てネジが略水平状態で取付けられるように設定したもので、電装品ユニットのメンテナンス時に、室内機の正面からネジの取り付け、取り外しが容易にできる。

第３の発明は、特に、第１又は第２の樹脂カバーと金属カバーは、電装品箱の下方向に開閉できるようにしたもので、室内機が部屋の天井と近接して設置された場合においても、電装品ユニットのメンテナンス時に電装品箱のカバーを開閉するとき、カバーが天井に当るなどの問題がなく容易に作業ができるものである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における空気調和機の室内機の運転中の側面図、図２は、同室内機の正面図、図３は、同室内機の断面図（図２におけるＡ−Ａ断面）、図４は、同室内機の電装品ユニットの正面側斜視図、図５は、同電装品ユニットの背面側斜視図、図６は、同室内機の通風路の風速分布図、図７は、同室内機の電装品箱の分解斜視図、図８は、同電装品ユニットの電装品箱のカバーを開けた図、図９は、同電装品ユニットの断面図（図８におけるＤ−Ｄ断面）、図１０は、同室内機が室内へ設置され、電装品ユニットをメンテナンスする状態の図、図１１は、同室内機の断面図（図２におけるＢ−Ｂ断面）、図１２は、同電装品ユニットの断面図（図４におけるＣ−Ｃ断面）、図１３は、同電装品ユニットの内部を示した図である。

図１〜３において、本実施の形態における空気調和機は、冷媒配管（図示せず）で互いに接続された室外機（図示せず）と室内機４０とで構成されており、室内機４０は、本体２と、本体２の前面開口部２ａを開閉自在の可動前面パネル４（以下、「前面パネル４」という。）を有しており、空気調和機の運転停止時は、前面パネル４は本体２に密着して前面開口部２ａを閉じているのに対し、空気調和機の運転時は、前面パネル４は本体２から離反する方向に移動して前面開口部２ａを開放する。尚、図３は、前面パネル４が前面開口部２ａを閉じた状態を示している。

また、本体２の内部には、熱交換器６と、前面開口部２ａ及び上面開口部２ｂから取り入れられた室内空気を熱交換器６で熱交換して室内に吹き出すためのファン８と、熱交換した空気を室内に吹き出す吹出口１０を開閉するとともに空気の吹き出し方向を上下に変更する上下風向偏向羽根１２（以下、「上下羽根１２」という）と、空気の吹き出し方向を左右に変更する左右風向偏向羽根１４（以下、「左右羽根１４」という）を備えている。

尚、上下羽根１２は、吹出口１０を開閉する下羽根１８と、下羽根１８の上方に設けられ下羽根１８と協働して吹出口１０から吹き出された空気の吹き出し方向を制御する上羽根２０とで構成され、下羽根１８は、駆動軸（図示せず）に連結される一方、上羽根２０は駆動軸（図示せず）に連結され、各駆動軸（図示せず）は駆動モータ等の駆動源（図示せず）に連結されている。

そして、空気調和機が運転を開始すると、上下羽根１２は、回動して吹出口１０を開口し、ファン８が駆動されることで、室内空気は、前面開口部２ａおよび上面開口部２ｂを介して室内機４０の内部に取り入れられる。取り入れられた室内空気は、熱交換器６で熱交換を行い、ファン８を通過して、ファン８の下流側に形成された通風路２８を通過し吹
出口１０より吹き出される。

また、前面開口部２ａおよび上面開口部２ｂと熱交換器６との間には、前面開口部２ａおよび上面開口部２ｂから取り入れられた室内空気に含まれる塵埃を除去するためのフィルタ１６が設けられており、このフィルタ１６は、フィルタ枠３ａに取り付けられている。また、フィルタ１６の下部前面側及び吹出口１０の上側には、表示ユニット４１が設けられている。

このように構成された室内機４０の本体２内部の前面上部に配置した電装品ユニット１の構成について説明する。

電装品ユニット１は、図２、４、５に示すように、本体２内部のほぼ全幅に渡って横長に配置構成するために補強された金属ケースからなるベース基板１ｂを設け、このベース基板１ｂ上の右半分側に電装品箱７を備え、また、左側には前面パネル４を開閉駆動させる駆動装置４２ｂと、左側端には強制運転スイッチ４４を備えており、さらに、電装品箱７と駆動装置４２ｂとの間には、運転時の前面開口部２ａ、上面開口部２ｂ（図１に示す）を有効に活かすための開口部１ｃをベース基板１ｂに設けている。そして、電装品箱７と駆動装置４２ｂとの間には開口部１ｃを構成した左樹脂ケース３１と左樹脂カバー３０とを設けて、ベース基板１ｂを覆う構造となっている。

そして、本体２の内部構成は、図１に示したように、熱交換器６の前面上部は一定の傾斜角をもった傾斜面６ａを形成し、さらに前記熱交換器６を囲むように配設したフィルタ１６は、前記熱交換器６の傾斜面６ａと同じ傾斜角をもった傾斜面１６ａを形成しており、電装品ユニット１は、このフィルタ１６の傾斜面１６ａに対し同じ傾斜角を持ちながら横長に配置している。

このような配置構成により、熱交換器６と、本体２内部の通風路２８の幅および吹出口１０の幅を広く配設することを可能にしている。

また、電装品ユニット１を前記通風路２８内のファン８の中心８ａ位置より上側に配置することで、図６に示す風速分布図の遅い領域への配置となり、風性能への悪影響を低減することができるものである（ここで、風速分布とは、風速の流れを矢印で表したもので、風速の速さを矢印の長さで表し、風速の方向を矢印の角度で表したものである）。

また、熱交換器６の結露水を排水するための水受け皿９よりも高い位置に電装品箱７が配置されるため、結露水が電装品箱７の内部へ浸入することを防止する構成となっている。さらに、電装品ユニット１は、フィルタ１６の傾斜面１６ａから２０ｍｍ以上の距離を開けて離した位置に配置しているため、電装品ユニット１の背面側にも風を通すことができ、電装品箱７への露付き防止を図ることができるとともに、電装品箱７内部の温度上昇を低減することができるため、電装品箱７に放熱孔を不要とし、埃や水の浸入を防止することができる。

次に、電装品ユニット１の固定構成について説明する。図３に示すように、室内機４０の本体２のベースである台枠５には、ファン８と、熱交換器６と、フィルタ自動清掃ユニット３が、それぞれ直に固定されている。電装品ユニット１は、フィルタ自動清掃ユニット３の骨格をなすフィルタ枠３ａに固定されており、電装品ユニット１の両端部の右側に引掛け部１ｄ、左側に爪１ｅ（図５に示す。）を設け、前記フィルタ枠３ａの両側にそれぞれ係止固定して構成している。また、図２に示すように、電装品ユニット１の右端にはターミナルユニット４３が爪固定され、ターミナルユニット４３はフィルタ自動清掃ユニット３にネジ固定されている。

次に、電装品箱７の構成について説明する。図７に示したように、プリント基板１ａは半田面側を樹脂ケース７ｂ側に向けて樹脂ケース７ｂに形成した爪（図示せず）とリブ（図示せず）によって支持され、各種電気部品が実装された部品面側は、樹脂カバー７ａで覆うように構成している。

そして、図８および図９に示すように、樹脂ケース７ｂに軸穴５５ａを、樹脂カバー７ａには軸５５ｂをそれぞれ設けた回転支持部５５で両者を係合し、樹脂カバー７ａは回転支持部５５を回転軸として下方向に開閉動作する。このように、樹脂カバー７ａを下方向に開閉する構成にすることで、図１０に示すように、本体２が、部屋の壁６０に天井６１と近接して設置された場合においても、電装品ユニット１のメンテナンスなどで電装品箱７の樹脂カバー７ａを開閉するときに、樹脂カバー７ａが天井６１と干渉することなく容易に作業を行うことができるものである。

また、電装品箱７は、図１２に示すように、樹脂ケース７ｂと樹脂カバー７ａは互いの側壁が重なる部分を多くして嵌合し、これによりプリント基板１ａを密封した構造にするとともに、樹脂カバー７ａの外壁を金属カバー７ｃで覆っている。そして、図７に示すように、電装品箱７は、ベース基板１ｂへ装着され、プリント基板１ａをベース基板１ｂにネジ７ｄで固定するとともに、電気的に短絡させている。

また、金属カバー７ｃの側壁にネジ固定部５３を設け、ベース基板１ｂへネジ固定するとともに、電気的に短絡させている。このような構成にすることで、金属カバー７ｃとベース基板１ｂには高電圧の電荷が帯電することなく、ユーザーが電装品箱７に触れても感電することはない。さらに、上記のような構成においては、電気部品が万が一発火した場合でも樹脂ケース７ｂと樹脂カバー７ａ、ベース基板１ｂと金属カバー７ｃによって、窒息消化と類焼を防止するものである。尚、この場合、樹脂ケース７ｂおよび樹脂カバー７ａの樹脂は難燃性のものを用いることがより好ましい。

また、図１１に示すように、ネジ固定部５３は、電装品ユニット１を本体２へ装着したときにネジ７ｄの軸が略水平（図中、二点鎖線で表示）となるように、ネジ７ｄの受面角度を設定している。このような構造にすることにより、電装品箱７のメンテンナンスなどでネジ７ｄを取付け、取外しする際に、本体２の正面からドライバーを略水平に保ちながら作業を行うことが可能となり、メンテナンスを容易に行うことができるものである。

ここで、電装品ユニット１の構成について追記して説明する。図１３に示すように、電装品ユニット１は、その電装品ユニット１の左右端を略直線状に結ぶ通路５０をプリント基板１ａに沿って配設しており、プリント基板１ａと各種電装部品とを接続するハーネス５２はこの通路５０に収納されている。

尚、通路５０は、右半分は樹脂ケース７ｂで形成して樹脂カバー７ａで覆い、左半分は左樹脂ケース３１で形成して左樹脂カバー３０で覆っている。また、通路５０の左右端は両側とも壁面が無く開放されており、ハーネス５２は、必要に応じて左右どちらからでも電装品ユニット１内に引き回すことが可能である。このような構成により、本体２内へ設置する各種電装部品の配置に対する設計自由度の向上や、ハーネス５２の低コスト化も図れる。さらに、通路５０内には複数の押えリブ５１を設けて、ハーネス５２を保持して浮き上がりを防止している。このような構成により、ハーネス５２を整然と引き回すことができるため、ハーネス５２の絡みや、樹脂ケース７ｂ、樹脂カバー７ａへの噛み込みを低減できるものである。

以上のように、本実施の形態においては、電装品ユニット１を熱交換器６の前面上部に
横長置き状態で配置することにより、熱交換器６および吹出口１０の有効幅が拡大できるため、空調効率および風向性能が向上する。また、電装品箱７を水受け皿９より高い位置に配置するため水の浸入などの影響を無くすとともに、吸い込み空気が流れる場所であるためにプリント基板１ａへの露付き防止設計が容易となり、かつ放熱性が高いために電装品箱７の放熱孔が不要となるので、電装品箱７内部に埃などの浸入が防止できる。さらに、樹脂カバー７ａ、樹脂ケース７ｂと金属カバー７ｃと金属製のベース基板１ｂによる窒息消化・類焼を防止した構造とすることができる。

また、電装品ユニット１の金属カバー７ｃとベース基板１ｂとを短絡し、さらにプリント基板１ａとも短絡することで、電装品ユニット１にユーザーが触れたときの感電を防止することができる。そして、樹脂カバー７ａを下方向に開閉できる構造にするとともに、金属カバー７ｃとベース基板１ｂとの接合点であるネジ固定部５３を金属カバー７ｃの側壁に設けて所定の角度に設定したことにより、本体２が部屋の壁６０に天井６１と近接して設置された場合においても、樹脂カバー７ａが天井６１と干渉することを心配することなく、かつ本体２の正面からネジの取付け、取外しができるため、電装品ユニット１のメンテナンスが容易に行える。

さらに、電装品ユニット１は、その左右端を略直線状に結ぶ通路５０を設けてハーネス５２を収納するとともに、この通路５０内には押えリブ５１を複数設けてハーネス５２を保持して浮き上がりを防止する。これにより、ハーネス５２を整然と引き回すことができるため、ハーネス５２の絡みや、樹脂ケース７ｂ・樹脂カバー７ａへの噛み込みが低減できて、電装品ユニットの組立性とメンテナンス性の向上が図れる。

本発明に係る空気調和機は、電装品ユニットを本体内の前面上部に配置することにより、熱交換器および吹出口の有効幅を広げて、空調効率および風向性能を向上させるとともに、電装品ユニットの組立性とメンテナンス性を容易にするもので、一般家庭で使用される空気調和機を含む様々な空気調和機に有用である。

１電装品ユニット
１ａプリント基板
１ｂベース基板（金属ケース）
１ｃ開口部
１ｄ引掛け部
１ｅ爪
２本体
２ａ前面開口部
２ｂ上面開口部
３フィルタ自動清掃ユニット
３ａフィルタ枠
４可動前面パネル（前面パネル）
５台枠
６熱交換器
６ａ傾斜面
７電装品箱
７ａ樹脂カバー
７ｂ樹脂ケース
７ｃ金属カバー
７ｄネジ
８ファン
８ａ中心
９水受け皿
１０吹出口
１２上下風向偏向羽根（上下羽根）
１４左右風向偏向羽根（左右羽根）
１６フィルタ
１６ａ傾斜面
１８下羽根
２０上羽根
２８通風路
３０左樹脂カバー
３１左樹脂ケース
４０室内機
４１表示ユニット
４２ｂ駆動装置
４３ターミナルユニット
４４強制運転スイッチ
５０通路
５１押えリブ
５２ハーネス
５３ネジ固定部
５５回転支持部
５５ａ軸穴
５５ｂ軸
６０壁
６１天井

Claims

電装品ユニットと、熱交換器と、通風路と、ファンと、吹出口を有する室内機を備え、前記電装品ユニットは、前記熱交換器の前面上部側に横長置き状態で配置され、各種電気部品を実装してなるプリント基板を収納する電装品箱を備え、前記電装品箱は、樹脂ケースと樹脂カバーで構成され、前記樹脂ケースを金属ケースで覆うとともに、前記樹脂カバーを金属カバーで覆い、前記プリント基板と前記金属ケースとを短絡させて、さらに、前記金属カバーの側壁にネジ固定部を設けて、前記金属カバーと前記金属ケースとをネジにより接合して短絡させたことを特徴とする空気調和機。
金属カバーの側壁に設けたネジ固定部の角度を、室内機の正面から見てネジが略水平状態で取付けられるように設定したことを特徴とした請求項１に記載の空気調和機。
樹脂カバーと金属カバーは、電装品箱の下方向に開閉できるようにしたことを特徴とした請求項１又は２に記載の空気調和機。