JP6529600B2 - 空気調和装置の室外機 - Google Patents
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Description
[空気調和装置の構成]
図1は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の室外機を含む回路構成の一例を示す概略回路構成図である。図1に示されるように、空気調和装置100は、室外機1及び室内機2を有し、室外機1と室内機2とは、冷媒主管3及び冷媒主管7で接続されている。
室外機1には、圧縮機5と、四方弁等の切替弁8と、室外側熱交換器6とが、冷媒配管4で接続されて搭載されている。また、室外機1には、室外送風機9及び制御箱22が搭載されている。圧縮機5は、低温低圧の冷媒を吸入し、その冷媒を圧縮して高温高圧の状態にするものであり、たとえば容量制御可能なインバーター圧縮機等で構成されている。室外側熱交換器6の付近には、室外送風機9及び制御箱22が設けられ、室外送風機9は室外側熱交換器6に空気を送風する。室外側熱交換器6は、冷房運転時には凝縮器として機能し、暖房運転時には蒸発器として機能し、例えば、ファン等の室外送風機9から供給される空気と冷媒との間で熱交換を行うものである。切替弁8は、第一ポート8a、第二ポート8b、第三ポート8c及び第四ポート8dを有し、各ポートを互いに接続することで、後述する冷房運転モード時における冷媒の流れと暖房運転モード時における冷媒の流れとを切り替えるものである。
室内機2には、室内送風機12と、室内側熱交換器10と、絞り装置11と、が搭載されている。室内機2は、冷媒主管3及び冷媒主管7を介して室外機1と接続し、冷媒が流入又は流出するようになっている。このように、圧縮機5、室外側熱交換器6、絞り装置11及び室内側熱交換器10が配管を介して順次接続されて空気調和装置100の冷媒回路が構成されている。
図2は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の室外機の冷房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図2に示されるように、冷房運転モードにおいて、切替弁8は、第一ポート8aと第二ポート8bとが互いに連通し、かつ、第三ポート8cと第四ポート8dとが互いに連通する状態となる。このようにして、冷媒は、図2の実線矢印で示される方向に流れる。
図3は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の室外機の暖房運転モード時における冷媒の流れを示す冷媒回路図である。図3に示されるように、暖房運転モードにおいて、切替弁8は、第一ポート8aと第三ポート8cとが互いに連通し、かつ、第二ポート8bと第四ポート8dとが互いに連通する状態となる。このようにして、冷媒は、図3の実線矢印で示される方向に流れる。
図4は、本発明の実施の形態1に係る空気調和装置の室外機の概略内部構成図である。図4に示されるように、空気調和装置100の室外機1は、筐体21と、筐体21の上部に設けられた室外送風機9を備えている。筐体21の内部には、制御箱22、室外側熱交換器6、圧縮機5(図示省略)及び切替弁8(図示省略)が設けられている。筐体21には、室外側熱交換器6に送風するための室外外気の通路となる風路26が形成されている。室外送風機9は、筐体21に形成された風路26に室外空気を送風するものである。そして、筐体21の上部に設けられた室外送風機9が回転駆動することにより、風路26に示すように筐体21内を下側から上側に向かって室外空気が流れる。
外気温度が低温状態の場合の室外機1において、温度センサー28bによって検知された温度が、制御基板27a及び制御基板27bの許容温度の下限値を下回った場合、電気ヒーター31の駆動が開始される。そして、温度センサー28bによって検知された温度がある一定以上の値となった場合、例えば制御基板27a及び制御基板27bの許容温度の上限値を上回った場合は、電気ヒーター31の駆動が停止される。ここで、上記の許容温度とは、制御基板27a、27bが正常に動作し、故障等が発生しない温度範囲のことをいう。以上のようにすることで、外気温度が低温状態の場合の室外機1において、制御箱22の内部の環境温度、制御基板27a及び制御基板27bの温度を一定以上に保ち、制御回路の各電装品の劣化や寿命の減少を抑えることができる。
以上のことから、本実施の形態1によれば、空気調和装置100の室外機1は、筐体21と、筐体21内に配置され、制御基板27a、27bを収納する制御箱22と、制御箱22の内部の温度を検知する温度センサー28a、28bと、制御箱22の内部を加熱する発熱装置と、を備え、発熱装置は、温度センサー28a、28bの検知温度が制御基板27a、27bの許容温度の下限値を下回ったときに駆動が開始される。このようにすることで、制御箱22内の環境温度及び電装品の温度を一定以上に保ち、各電装品の劣化及び寿命の減少を抑える空気調和装置100の室外機1を得ることができる。
本実施の形態2における空気調和装置の室外機の基本的な構成は実施の形態1における空気調和装置の室外機と同様であるため、以下、実施の形態1との相違点を中心に本実施の形態2を説明する。実施の形態1と本実施の形態2との相違点は、発熱装置が、ペルチェ素子で構成されている点である。
外気温度が低い状況下の室外機1において、制御箱22の下方に設置された温度センサー28bの検知温度が所定の温度以下となった場合には、ペルチェ素子29bのヒートシンク23dと接する面が加温面となるように、ペルチェ素子29bは加電される。そして、温度センサー28bの検知温度が所定の温度以上となった場合には、ペルチェ素子29bへの加電が停止される。このようにすることで、低温外気の状況下で使用される場合においても、制御箱22の内部の環境温度、制御基板27a及び制御基板27bの温度を一定以上に保ち、制御回路の各電装品の劣化及び寿命の減少を抑制することができる。
図7は、本発明の実施の形態2に係る空気調和装置の室外機の内部に設けられたペルチェ素子の状態を示す図である。図7に示されるように、温度センサー28aの検知温度において、制御基板27aを保護するために必要な許容上限温度の閾値をDとする。一方、温度センサー28aの検知温度において、制御基板27aを保護するために必要な許容下限温度の閾値をCとする。温度センサー28aの検知温度が閾値のDを上回る場合は、ペルチェ素子29aはヒートシンク23cと接する面、つまり制御基板27a側が冷却面となるように加電される。また、温度センサー28aの検知温度が閾値のCを下回る場合は、ペルチェ素子29aはヒートシンク23cと接する面、つまり制御基板27a側が加熱面となるように加電される。一方、温度センサー28aの検知温度が閾値のDとCとの間である場合は、ペルチェ素子29aは加電されない。
以上のことから、本実施の形態2によれば、発熱装置は、ペルチェ素子29a、29bで構成され、ペルチェ素子29a、29bは、制御箱22に搭載されている制御基板27a、27bの土台を構成している。このようにすることで、実施の形態1の効果に加えて、制御箱22の外側面にヒートシンクを設ける必要がなくなり、制御箱をよりコンパクトにすることができる。また、室外機内の風路沿いに制御箱を設置しなければならないという制約を受けることが無くなり、空気調和装置の室外機の構造配置の設計の自由度を向上させることができる。
Claims (4)
- 筐体と、
前記筐体内に配置され、制御基板を収納する制御箱と、
前記制御箱の内部の温度を検知する温度センサーと、
前記制御箱の内部を加熱する発熱装置と、を備え、
前記温度センサーは、
前記制御箱内の上方及び下方に2つ設けられており、
前記発熱装置は、
前記温度センサーのうち下方の温度センサーの検知温度が前記制御箱に搭載されている前記制御基板の許容温度の下限値を下回ったときに駆動が開始され、
前記温度センサーのうち上方の温度センサーの検知温度が前記制御箱に搭載されている前記制御基板の許容温度の上限値を上回ったときに駆動が停止される
空気調和装置の室外機。 - 前記発熱装置は、
電気ヒーターで構成されている
請求項1に記載の空気調和装置の室外機。 - 前記発熱装置は、
前記制御箱の下方に設けられている
請求項1又は2に記載の空気調和装置の室外機。 - 室外空気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器と、
前記筐体に取り付けられ、前記筐体内の風路に室外空気を供給するファンを更に備え、
前記制御箱は、前記室外熱交換器と前記ファンとの間の風路に配置されている
請求項1〜3のいずれか一項に記載の空気調和装置の室外機。
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