JP5673059B2

JP5673059B2 - ダクト型空気調和機の室内機

Info

Publication number: JP5673059B2
Application number: JP2010277605A
Authority: JP
Inventors: 彰菅野; 澤田　大貴; 大貴澤田; 孝徳石井; 壮彦中本
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2015-02-18
Anticipated expiration: 2030-12-14
Also published as: JP2012127546A

Description

本発明は、冷媒配管の正確な温度検知とメンテナンスの向上を図ったダクト型空気調和機の室内機に関する。

従来のダクト型空気調和機の室内機として、たとえば図１２〜図１４に示すように、その室内機本体２００の内部構成を、吹出ダクト取付枠２１１を有する前面板２１２の内側にモータ２２１で駆動される送風装置２２０を取り付け、吸込ダクト取付枠２１３を有する背面板２１４の内側に熱交換器２３０を配置し、電装品室２４０を室内機本体２００の側面板２１５の外壁面に配置し、その側板２１５に配管接続口２３１を引き出し、その部分を配管カバー２１６で覆ったものがある（特許文献１）。

特開２００４−２０４８１０号公報

ダクト型に限らず、空気調和機の熱交換器２３０は、空気と冷媒が熱交換する複数のＵ字状の冷媒管と複数の放熱フィンで構成され、熱交換器２３０には、冷媒管とその冷媒管を接続するパス管や分流器（冷凍サイクルの状況によっては合流器）や液管やガス管、又は電子膨張弁等が接続されている。また、熱交換器２３０の近傍の配管には、熱交換器２３０から流出（冷凍サイクルの状況によっては流入）する冷媒の温度を検出する配管サーミスタ（温度センサー）が備えられている。

ところが、特許文献１にあるような構成では、送風装置２２０によって図示しない被空調室から室内機本体２００内に吸い込まれた空気は、熱交換器２３０だけでなく、熱交換器２３０の周囲も通過することになるため、冷媒の温度を検出する配管サーミスタが、通過する空気の影響を受けて、冷媒の正確な温度検知が難しい。

また、熱交換器２３０の雰囲気温度は、熱交換器２３０の周りの空気が、熱交換器２３０から放熱される熱、即ち、冷媒が流れている冷媒管および冷媒管に取り付けられた放熱フィンから放熱された熱により温められ（あるいは冷やされ）、且つ、熱交換器２３０を通過する空気によって冷やされ（あるいは暖められ）るため、冷媒管を流れる冷媒の温度と熱交換器２３０を通過する空気の温度の間の温度となる。したがって、上記のように、配管サーミスタを熱交換器２３０の近傍に配置した場合、冷媒管を流れる冷媒の温度と熱交換器２３０の雰囲気温度が異なるために、配管サーミスタが熱交換器２３０の周りの空気の熱の影響を受け、冷媒の正確な温度検知が難しい。

また、特許文献１の構成では、電装品室２４０を室内機本体２００の側面板２１５の外壁面に配置しているが、構成によっては電装品室２４０を室内機本体２００の内部に配置する場合もあり、電装品室２４０の内部には発熱部品があるため、配管サーミスタには電装品室の熱の影響が出ないような工夫をすることが必要である。

更に、配管サーミスタや電子膨張弁をメンテナンスする場合、配管接続口２３１を取り付けるための配管カバー２１６では、それを取り外しても内部まではチェックできず、室内機本体２００の分解が必要となる。

本発明の目的は、熱交換器の周囲を通過する空気や熱交換器の熱の影響や電装品室の熱の影響を受けずに配管サーミスタ等の温度センサによる冷媒配管の温度検知が行え、また、温度センサその他のメンテナンスが容易に行えるようにしたダクト型空気調和機の室内機を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、少なくとも、吹出口を有する前面板と、吸込口を有する背面板と、底面板を兼ねるセーフティドレンパンと、全体の上面を覆う天板と、前記前面板の片端と前記背面板の片端を接続する側面板とで筐体を構成し、前記前面板の裏面に送風装置を固定し、前記背面板の裏面に熱交換器を配置して、室内機本体を構成したダクト型空気調和機の室内機において、前記筐体内を左右に区画する仕切板を設け、前記仕切板の片端を前記前面板の裏面に固定し、前記熱交換器の配管出口側に前記熱交換器を縦姿勢に保持させるための熱交側板を配置し、該熱交側板の一端を前記背面板に固定し、前記熱交側板の他端と前記仕切板の他端を相互に固定して前記熱交側板と前記仕切板を一列に立設して区画壁とし、前記区画壁で区画された一側に前記送風装置および前記熱交換器を配置する送風室を形成し、前記区画壁で区画された他側に電装品室と配管室を形成し、前記配管室の内部に引き出された前記熱交換器の冷媒配管に温度センサを取り付け、前記配管室は、前記区画壁の一部と、前記電装品室の一面を閉じる電装品室背面板と、前記背面板と、着脱可能な配管室蓋とで周囲が閉じられ、天板の一部で上面が閉じられていることを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載のダクト型空気調和機の室内機において、前記配管室蓋に、前記冷媒配管に連続する外部接続配管を通す配管カバーが着脱自在に取り付けられていることを特徴とする。

本発明によれば、送風室や電装品室と区切られた配管室内の温度センサは、熱交換器を通る空気および電装品室の発熱の影響を受けることがないので、この温度センサによって冷媒配管の正確な温度検知を行うことができる。また、配管室蓋を着脱自在とすることで、配管室内部の温度センサその他のメンテナンスの作業性が向上する。

本実施例のダクト型空気調和機の室内機の配置の側面図である。本実施例のダクト型空気調和機の室内機の室内機本体の斜視図である。本実施例のダクト型空気調和機の室内機の室内機本体の天板を取り外した状態の平面図である。図３のＡ−Ａ線の断面図である。本実施例のダクト型空気調和機の室内機の室内機本体の天板を取り外した状態の仕切板近傍の部分斜視図である。本実施例のダクト型空気調和機の室内機の室内機本体の送風装置の組立の説明図である。本実施例のダクト型空気調和機の室内機の室内機本体の天板を取り外した状態の電装品室と配管室の部分斜視図である。本実施例のダクト型空気調和機の室内機の室内機本体の天板を取り外した状態の電装品室と配管室の部分平面図である。本実施例のダクト型空気調和機の室内機の室内機本体の電装品室近傍のフレーム構成の説明図である。本実施例のダクト型空気調和機の室内機の室内機本体の天板を取り外した状態の電装品室の部分斜視図である。本実施例のダクト型空気調和機の室内機の室内機本体の配管カバーを取り外した状態の配管室の部分斜視図である。従来のダクト型空気調和機の室内機の室内機本体の斜視図である。従来のダクト型空気調和機の室内機の室内機本体の断面図である。従来のダクト型空気調和機の室内機の室内機本体の送風装置の説明図である。

図１に本発明の１つの実施例のダクト型空気調和機の室内機の側面から見た取り付け状態を示す。１は室内機本体であり、その吸込口１ａに吸込ダクト２Ａの一端が取り付けられ、その吸込ダクト２Ａの他端は吸込グリル３Ａにより室内空間４に通じている。また、室内機本体１の吹出口１ｂに吹出ダクト２Ｂの一端が取り付けられ、その吹出ダクト２Ｂの他端は吹出グリル３Ｂにより室内空間４に通じている。室内機本体１は、天井空間５において、建屋の天井板６に床置き設置されている。室内機本体１は、建屋天井から吊り下げられる場合もある。

室内機本体１は、図２および図３に示すように、底面板を兼ねるセーフティドレンパン１０１と、吹出口１ｂを備えた前面板１０２と、吸込口１ａを備えた背面板１０３と、前面板１０２と背面板１０３をつなぐ左側の側面板１０４と、天板１０５によって、その筐体が構成されている。前面板１０２と、背面板１０３と、側面板１０４と、前面板１０２に取り付けられる仕切板１０６は、セーフティドレンパン１０１から立設し、筐体骨組αを形成している。セーフティドレンパン１０１は、筐体骨組αより一回り大きく、本体内の水を外部に漏らさないように周囲に枠１０１ａを備えている。この枠１０１ａと前面板１０２及び背面板１０３とを固定することで、筐体骨組αにセーフティドレンパン１０１が取り付けられている。そして、前面板１０２には吹出ダクト２Ｂを取り付ける吹出ダクト取付枠１０８が設けられ、背面板１０３には吸込ダクト２Ａを取り付ける吸込ダクト取付枠１０７が設けられている。

室内機本体１の内部は、図３に示すように、仕切板１０６と後述する熱交側板１４１を一列に立設することによって区画壁βを構成し、その区画壁βで区画された一側が送風室１２０となり、他側が電装品室１３０と配管室１６０となる。仕切板１０６は、図５〜図８、図１０に示すように、前面板１０２の裏面に、側面板１０４と並行な向きでその前面板１０２に直交するように、つまり上面から見てＴ字形状に片端が固定され、筐体内を左右に区画している。そして、電装品室１３０と配管室１６０は、その電装品室１３０の電装品室背面板１３１によって区画されている。送風室１２０内には、前面板１０２の吹出口１ｂの背面に送風装置１５０が直接取り付けられ、背面板１０３の近傍に熱交換器１４０が縦姿勢で配置されている。この構成により、送風装置１５０によって吸込口１ａから吸い込まれる空気は、室内空間４から吸込グリル３Ａと吸込ダクト２Ａを通り、熱交換器１４０で冷媒と熱交換された後、吹出口１ｂから吹出ダクト２Ｂと吹出ダクト３Ｂを通過して、室内空間４に吹き出される。

熱交換器１４０は、筐体骨組αに固定するための熱交側板１４１を備えており、この熱交側板１４１の一方を仕切板１０６に、他方を背面板１０３に取付けることで、筐体骨組αに固定される。送風装置１５０は、回転軸１５１に送風ファン１５２を２台結合して構成され、回転軸１５１の片端にはモータ支持具１５３で支持されたモータ１５４を備え、他端には軸固定台１５５で支持された軸受具１５６を備える。送風ファン１５２は、送風ファン１５２を囲い、それぞれ上下に分割でき、前面板１０２の吹出口１ｂ内に開口するファンケーシング１５７を備える。モータ支持具１５３は、前面板１０２に取り付けるための取付基台１５８を備える。送風装置１５０は、軸固定台１５５、ファンケーシング１５７、取付基台１５８を前面板１０２に取り付けることで、前面板１０２に固定されている。

この送風装置１５０を組み立てる際は、まず、前面板１０２に対し、表面（本体外側）に、吹出ダクト取付枠１０８を、裏面（本体内側）に、仕切板１０６、軸固定台１５５、モータ支持具１５３を固定した取付基台１５８等を、それぞれ固定する。次に、前面板１０２の表面を底にして、モータ１５４、ファンケーシング１５７、軸受具１５６、回転軸１５１等を、それぞれ所定の位置に合わせて固定する。このとき、モータ１５４は、前面板１０２に対して、仕切板１０６の側に偏った位置に取り付けられる。そして、図６に示すように、天地を逆さにした天板１０５の上に、前面板１０２を起こす。天板１０５は、その天板１０５の補強および筐体骨組αを固定するための天板枠１０５ａを備えている。この天板枠１０５ａに前面板１０２を固定する。

このときは、まだ、側面板１０４は取り付けられていないため、前面板１０２は天板１０５の天板枠１０５ａと固定されただけとなり、前面板１０２の裏面に取り付けられた重量の大きな送風装置１５０の影響により不安定となる可能性があるが、前面板１０２に対して上面から見てＴ字形状となるように仕切板１０６の片端が固定されているので、仕切板１０６が天板１０５で支持され、前面板１０２は安定して起きた状態を維持できる。さらに、仕切板１０６は、送風装置１５０のうち、最も重量が大きいモータ１５４側に偏った位置に取り付けているので、前面板１０２の荷重は仕切板１０６にバランスよくかかり、安定して縦姿勢を維持できる。同様に、背面板１０３に対し、表面（本体外側）に吸込ダクト取付枠１０７を、裏面（本体内側）に熱交換器１４０を取り付ける。熱交換器１４０は、その熱交換器１４０に備えられた熱交側板１４１の一側を背面板１０３に固定することで取り付けられる。前面板１０２が取り付けられた天板１０５内に背面板１０３を配置し、天板枠１０５ａに背面板１０３を固定する。次に、熱交側板１４１の他側を仕切板１０６の前面板１０２と固定されない側に固定する。さらに、前面板１０２と背面板１０３を繋ぐように、側面板１０４を取り付け、続いて後述する電装品室１３０を構成する部材を取り付け、最後にセーフティドレンパン１０１を被せて取付けることにより、組立が完了する。

このように、組立途中では図６に示したように、送風装置１５０が仕切板１０６によって支えられるため、その他の部品の取り付けをスムーズに行うことができ、組立性が向上する。また、熱交側板１４１と仕切板１０６を一列に繋ぐことで、送風室１２０が電装品室１３０および配管室１６０から分離されているので、送風が電装品室１３０や配管等の影響をうけることがなく、送風効率が向上し、吸い込んだ空気によって電装品室１３０が冷やされて結露することがない。

電装品室１３０は、図７〜図１０で示すように、２方を囲うように立設された上面から見てＬ字形状の一片の電装品室背面板１３１と他片の電装品室側板１３２と、その開放した一方の面（電装品室側板１３２の対面）を外部に対して閉じる電装品室蓋１３３と、他方の面（前面）を覆う前面板１０２の一部とで周囲が閉じられ、天板１０５の一部で上面が閉じられ、底面が上げ底（図９参照）の電装品室底面板１３４で閉じられた構成となっている。そして、電装品室側板１３２と仕切板１０６の間に装着された電装品室取付具１３５により、電装品室側板１３２と仕切板１０６が並列配置され、その間に間隔Ｘが形成されている（図７参照）。そして、電装品室１３０の内部にはリアクタ１３６やコンデンサ１３７やその他の電装品が取り付けられている（図８参照）。なお、リアクタ１３６やコンデンサ１３７は、前面板１０２とは逆の奥上方角部に配置されている。

この構成により、仕切板１０６の送風室１２０側の電装品室１３０近傍は熱交換された空気が流れており、電装品室１３０にはリアクタ１３６やコンデンサ１３７等の発熱部品があるため、送風室１２０と電装品室１３０には温度差があり、仕切板１０６に露が発生する場合もあるが、その場合は、仕切板１０６の電装品室１３０の側に露が付き、仕切板１０６についた露はセーフティドレンパン１０１に流れる。一方、電装品室１３０は、仕切板１０６から間隔Ｘだけ離れているため、送風室１２０および仕切板１０６の温度の影響を受けず、電装品室１３０の外側に露が発生することはない。また、電装品室１３０が上げ底となっているため、セーフティドレンパン１０１に露が溜まっても、電装品への影響は無い。

また、図１０に示すように、電装品室１３０の電装品室側板１３２には、リアクタ１３６やコンデンサ１３７の近傍に電装品室通孔１３２ａが形成され、その電装品室通孔１３２ａと対応する仕切板１０６の位置にも、図５に示すように、仕切板通孔１０６ａが形成されている。さらに、上げ底の電装品室底面板１３４には、セーフティドレンパン１０１の枠１０１ａに対向する上げ底側面に、電装品室蓋１３３によって閉塞されることがない切欠きによる空気取入口１３４ａが形成されている。なお、この電装品室底面板１３４は、電装品室側板１３２の前後幅よりも狭く形成され、このため、図１０に示すように、前面板１０２の裏面と電装品室底面板１３４との間で電装品室１３０の下方角部に隙間Ｇ１が形成されている。また、セーフティドレンパン１０１は筐体骨組αよりも大きいため、セーフティドレンパン１０１の枠１０１ａと電装品室蓋１３３との間に隙間Ｇ２が形成されている。

この構成により、送風装置１５０によって吸い込まれる天井裏内の空気は、セーフティドレンパン１０１の枠１０１ａと電装品室蓋１３３との隙間Ｇ２から、電装品室底面板１３４の空気取入口１３４ａに入り込み、その電装品室底面板１３４の下面とセーフティドレンパン１０１との間を通り、前面板１０２との隙間Ｇ１から電装品室１３０内に入り、電装品室側板１３２の電装品室通孔１３２ａ、仕切板１０６の同様な仕切板通孔１０６ａを通過し、送風室１２０の送風装置１５０の送風ファン１５２に吸引される。この結果、電装品室１３０内に、図１０に矢印で示すように、前面板１０２側の下方角部から前面板１０２と逆側の上方角部に向かう空気通路が形成され、電装品室１３０内の全体が効果的に冷却される。また、発熱部品であるリアクタ１３６やコンデンサ１３７は空気通路の出口である電装品室通孔１３２ａの近傍に配置されているため、リアクタ１３６やコンデンサ１３７で発生した熱は、電装品室１３０内には流れず、そのまま電装品室通孔１３２ａから出ることになり、他の部品に影響を与えることがない。

熱交換器１４０は、セーフティドレンパン１０１に縦姿勢で配置されている。熱交換器１４０の配管出口側を支える熱交側板１４１は、一側を背面板１０３に固定され、他側を仕切板１０６に固定されている。また、熱交換器１４０は、その熱交換器１４０の底面とセーフティドレンパン１０１との間に熱交換器１４０の露を受けるドレンパン１４２を備え、このドレンパン１４２は熱交側板１４１の下を通って配管室１６０内まで配置され、配管室１６０の配管の露受けを兼ねている。

さらに、配管室１６０は、熱交換器１４０の配管部分を内包するように、熱交側板１４１と、その熱交側板１４１と一列に繋がれた仕切板１０６の一部と、電装品室１３０の電装品室背面板１３１と、背面板１０３の一部とで周囲が囲まれることで形成されている。この配管室１６０の開放面（側面）には、図１０および図１１に示すように、着脱自在の配管室蓋１６１が取り付けられる。また、配管室蓋１６１には、メンテナンス用に開口１６１ａが設けられていて、着脱自在の配管カバー１６２で閉じられるようになっている。さらに、配管室１６０内には、熱交換器１４０から伸びる冷媒配管１６３、温度センサとしてのサーミスタ１６４、電子膨張弁（図示せず）等が配置されている。サーミスタ１６４は、棒形状であって、銅板を折り曲げて形成した装着用の筒形状のサーミスタ取付カバーを備えており、冷媒配管１６３の冷媒温度を正確に検知できるように、その冷媒配管１６３にそのサーミスタ取付カバーによって取り付けられている。そして、室外機に対して冷媒を導出／導入する熱交換器１４０の外部接続配管１６５は、配管室蓋１６１および配管カバー１６２の切欠き部１６１ｂ，１６２ａを通って外部に引き出されている。

これにより、送風室１２０や電装品室１３０と区切られた配管室１６０内のサーミスタ取付カバーを備えたサーミスタ１６４は、熱交側板１４１とその熱交側板１４１と一列に繋がれた仕切板１０６とにより送風室１２０から分離されているため、熱交換器１４０を通る空気の影響を受けず、また、電装品室１３０と配管室１６０を区切る電装品室背面板１３１は、熱交側板１４１とその熱交側板１４１と一列に繋がれた仕切板１０６の繋ぎ目ではなく、仕切板１０６側に配置されているため、電装品室１３０の温度の影響を受けることもなく、冷媒配管１６３を流れる冷媒温度を正確に検知する。また、背面板１０３の吸込口１ａから取り込まれて送風室１２０に至る空気は、配管室１６０の影響を受けずに、熱交換器１４０を通過した空気だけとなるため、効率のよい送風が可能となる。また、配管室蓋１６１は、天板１０５の側面や電装品室蓋１３３の上からネジ等で固定される（図１１）ので、配管のメンテナンス時には、配管室蓋１６１の取り外し／取り付けが簡単となり、メンテナンスの作業性が向上する。また、配管室蓋１６１は、天板１０５の下に差し込むように構成することでも、同様な効果を得ることができる。

１：室内機本体、１ａ：吸込口、１ｂ：吹出口、２Ａ：吸込ダクト、２Ｂ：吹出ダクト、３Ａ：吸込グリル、３Ｂ：吹出グリル、４：室内空間、５：天井空間、６：天井
１０１：セーフティドレンパン、１０１ａ：枠、１０２：前面板、１０３：背面板、１０４：側面板、１０５：天板、１０６：仕切板、１０６ａ：通孔、１０７：吸込ダクト取付枠、１０８：吹出ダクト取付枠
１２０：送風室
１３０：電装品室、１３１：電装品室背面板、１３２：電装品室側板、１３２ａ：通孔、１３３：電装品室蓋、１３４：電装品室底面板、１３４ａ：空気取入口、１３５：電装品室取付具、１３６：リアクタ、１３７：コンデンサ
１４０：熱交換器、１４１：熱交側板、１４２：ドレンパン
１５０：送風装置、１５１：回転軸、１５２：送風ファン、１５３：モータ支持具、１５４：モータ、１５５：軸受固定台、１５６：軸受具、１５７：ファンケーシング、１５８：取付基台
１６０：配管室、１６１：配管室蓋、１６１ａ：開口、１６１ｂ：切欠き部、１６２：配管カバー、１６２ａ：切欠き部、１６３：冷媒配管、１６４：サーミスタ取付カバー、１６５：外部接続配管
２００：室内機本体
２１１：吹出ダクト取付枠、２１２：前面板、２１３：吸込ダクト取付枠、２１４：背面板、２１５：側面板、２１６：配管カバー
２２０：送風装置
２３０：熱交換器、２３１：配管接続口
２４０：電装品室

Claims

少なくとも、吹出口を有する前面板と、吸込口を有する背面板と、底面板を兼ねるセーフティドレンパンと、全体の上面を覆う天板と、前記前面板の片端と前記背面板の片端を接続する側面板とで筐体を構成し、前記前面板の裏面に送風装置を固定し、前記背面板の裏面に熱交換器を配置して、室内機本体を構成したダクト型空気調和機の室内機において、
前記筐体内を左右に区画する仕切板を設け、前記仕切板の片端を前記前面板の裏面に固定し、前記熱交換器の配管出口側に前記熱交換器を縦姿勢に保持させるための熱交側板を配置し、該熱交側板の一端を前記背面板に固定し、前記熱交側板の他端と前記仕切板の他端を相互に固定して前記熱交側板と前記仕切板を一列に立設して区画壁とし、前記区画壁で区画された一側に前記送風装置および前記熱交換器を配置する送風室を形成し、前記区画壁で区画された他側に電装品室と配管室を形成し、
前記配管室の内部に引き出された前記熱交換器の冷媒配管に温度センサを取り付け、
前記配管室は、前記区画壁の一部と、前記電装品室の一面を閉じる電装品室背面板と、前記背面板と、着脱可能な配管室蓋とで周囲が閉じられ、天板の一部で上面が閉じられていることを特徴とするダクト型空気調和機の室内機。
請求項１に記載のダクト型空気調和機の室内機において、
前記配管室蓋に、前記冷媒配管に連続する外部接続配管を通す配管カバーが着脱自在に取り付けられていることを特徴とするダクト型空気調和機の室内機。