JP7174278B2 - 空気調和装置、及び機能部品の交換方法 - Google Patents

Description

本開示は、空気調和装置、及び機能部品の交換方法に関する。

例えば特許文献１に記載された空気調和装置の室外機は、交流電圧を供給する電源を備えている。前記電源には、室外機と連動して作動するファン等の機能部品が接続されており、電源から機能部品に交流電圧が供給されるようになっている。

特開２０１９－１９６８９１号公報

交流電圧を供給する前記電源に接続される機能部品としては、交流電圧で作動する機能部品から、直流電圧で作動する機能部品に交換したい場合がある。しかし、その場合には、交流電圧を直流電圧に変換する専用の変換回路を作製する必要があり、簡単に交換することができない。

本開示は、交流電圧を供給する電源供給部に、直流電圧で作動する機能部品を簡単に接続することができる空気調和装置及び機能部品の交換方法を提供することを目的とする。

（１）本開示の空気調和装置は、
交流電圧を供給する電源供給部と、
前記電源供給部に接続され、直流電圧により空気調和装置と連動して作動する機能部品に電圧を供給するための配線用差込接続器と、を備え、
前記配線用差込接続器は、交流電圧を直流電圧に変換して前記機能部品に直流電圧を供給する変換器の入力端子を接続可能である。

このように構成された空気調和装置では、電源供給部に接続された配線用差込接続器に対して、汎用の変換器を介して機能部品を接続することができるので、交流電圧を供給する電源供給部に、直流電圧で作動する機能部品を簡単に接続することができる。

（２）前記空気調和装置は、前記空気調和装置と連動して前記電源供給部の前記配線用差込接続器への交流電圧の供給をオンまたはオフする制御部を備えるのが好ましい。
このような構成によって、電源供給部に接続された配線用差込接続器に対して、汎用の変換器を介して機能部品を接続することで、機能部品を空気調和装置と連動して作動させることができる。

（３）前記空気調和装置は、前記機能部品が設けられる室内機を備え、前記制御部は、前記室内機の制御と連動して、前記電源供給部の前記配線用差込接続器への交流電圧の供給をオンまたはオフするのが好ましい。
このような構成によって、電源供給部に接続された配線用差込接続器に対して、汎用の変換器を介して機能部品を接続することで、機能部品を室内機の制御と連動して作動させることができる。

（４）前記機能部品は、前記室内機で発生したドレン水を排水するドレンポンプであるのが好ましい。
このような構成によって、電源供給部に接続された配線用差込接続器に対して、汎用の変換器を介して、ポンプ効率が比較的高い直流電圧で作動するドレンポンプを簡単に接続することができる。

（５）前記ドレンポンプの定格電圧が５Ｖであるのが好ましい。
このような構成によって、電源供給部に接続された配線用差込接続器に対して、汎用の変換器を介して、定格電圧が５Ｖのドレンポンプを簡単に接続することができる。

（６）前記室内機は、ファンを備え、前記制御部は、前記ファンの制御と連動して、前記電源供給部の前記配線用差込接続器への交流電圧の供給をオンまたはオフするのが好ましい。
このような構成によって、電源供給部に接続された配線用差込接続器に対して、汎用の変換器を介して機能部品を接続することで、機能部品を室内機のファンの制御と連動して作動させることができる。

（７）前記配線用差込接続器は、直流電圧を出力するＵＳＢ規格の出力端子を備えた前記変換器を接続可能であるのが好ましい。
このような構成によって、電源供給部に接続された配線用差込接続器に対して、汎用的な接続規格であるＵＳＢ規格の出力端子を介して機能部品を接続することができる。これにより、交流電圧を供給する電源供給部に、直流電圧で作動する機能部品をさらに簡単に接続することができる。

（８）本開示の機能部品の交換方法は、
空気調和装置の電源供給部に接続され、交流電圧により前記空気調和装置と連動して作動する第１機能部品を、前記電源供給部から交流電圧を受け取る配線用差込接続器に取り替える工程と、
交流電圧を直流電圧に変換する変換器の入力端子を前記配線用差込接続器に接続する工程と、
直流電圧により前記空気調和装置と連動して作動する第２機能部品を前記変換器の出力端子に接続する工程と、を含む。

このように構成された機能部品の交換方法では、交流電圧で作動する第１機能部品を配線用差込接続器に取り替えることで、配線用差込接続器に対して、汎用の変換器を介して、直流電圧で作動する第２機能部品を接続することができる。これにより、交流電圧を供給する電源供給部に、直流電圧で作動する第２機能部品を簡単に接続することができる。

実施形態に係る空気調和装置の概略構成図である。 電源回路の回路図である。 コンセントが設けられていない電源回路の回路図である。 ドレンポンプの交換途中の状態を示す電源回路の回路図である。

以下、実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
［空気調和装置］
図１は、実施形態に係る空気調和装置の概略構成図である。空気調和装置１は、主として、チラーユニット２と、ファンコイルユニット（室内機）３と、を備えている。チラーユニット２は、室外に設置され、熱媒体を冷却又は加熱する。ファンコイルユニット３は、天井埋込型であり、室内の天井壁４に設置されている。

ファンコイルユニット３は、チラーユニット２で冷却又は加熱された熱媒体と室内空気との間で熱交換させることで、室内の温度等を調整する。ファンコイルユニット３は、室内受電型であり、室内に設置された交流電源（図示省略）から電圧供給される。ファンコイルユニット３は、筐体５と、ファン６と、熱交換器７と、電装品箱８と、を備えている。

筐体５は、天井壁４を貫通して配置されている。筐体５は、ファン６及び熱交換器７を収容している。筐体５の下面には、室内空気を筐体５内に取り入れる取入口５ａ、及び熱交換後の空気を室内に吹き出す吹出口５ｂが形成されている。

ファン６は、筐体５内において取入口５ａの上方に配置されている。ファン６は、その駆動用のファンモータ６ａを有する。ファン６は、ファンモータ６ａを駆動させることで、取入口５ａから筐体５内に室内空気を取り入れる空気流を生成する。また、ファン６は、ファンモータ６ａを駆動させることで、筐体５内に取り入れた室内空気が熱交換器７を通過して吹出口５ｂから吹き出す空気流を生成する。熱交換器７は、ファン６によって筐体５内に取り入れた室内空気と熱媒体とを熱交換させる。

電装品箱８は、筐体５の外側に設けられている。電装品箱８の内部には、プリント基板９が収容されている。プリント基板９には、交流電源に接続された電源回路１０と、制御回路４０とが搭載されている（図２参照）。電源回路１０は、交流電圧を供給する電源供給部として機能する。制御回路４０の詳細については後述する。

ファンコイルユニット３には、空気調和装置１と連動して作動する機能部品が設けられている。本実施形態では、機能部品であるドレンポンプ３０が筐体５内に設けられている。ドレンポンプ３０は、空気調和装置１の冷房運転中に、熱交換器７で発生したドレン水を排水する。ドレンポンプ３０は、後述する第１フロートスイッチ１６又は第２フロートスイッチ１８が検知したときに作動する。ドレンポンプ３０は、直流電圧により作動する。ドレンポンプ３０の定格電圧は、例えば５Ｖである。

［電源回路］
図２は、電源回路１０の回路図である。電源回路１０は、交流電源の１００Ｖ又は２００Ｖの交流電圧が供給される交流電路１１を備える。交流電路１１は、第１線路１１ｐと第２線路１１ｎとにより構成されている。第１線路１１ｐ及び第２線路１１ｎの図２の右側に交流電源が接続される。第１線路１１ｐと第２線路１１ｎとの間には、第１リレーコイル１２、第２リレーコイル１３、第１リレーコイル１２の接点（ｂ接点）１４、第２リレーコイル１３の接点（ｂ接点）１５が、それぞれ並列に接続されている。

第１線路１１ｐと第１リレーコイル１２との間には、第１フロートスイッチ１６の接点（ｂ接点）１７が接続されている。第１フロートスイッチ１６は、熱交換器７で発生したドレン水を受けるドレンパン３２（図１参照）の水位が、所定の基準水位になったことを検知する。第２線路１１ｎと第２リレーコイル１３との間には、第２フロートスイッチ１８の接点（ｂ接点）１９が接続されている。第２フロートスイッチ１８は、ドレンパン３２の水位が、基準水位よりも高い異常水位になったことを検知する。

第２線路１１ｎにおける第１リレーコイル１２の接続部Ｐ１と接点１５の接続部Ｐ２との間には、配線用差込接続器であるコンセント２０が接続されている。例えば、コンセント２０は、第２線路１１ｎに設けられた閉端接続子や端子台（図示省略）に接続されている。コンセント２０は、ドレンポンプ３０に電圧を供給するために使用される。コンセント２０は、電源回路１０から交流電圧を受け取り、ＡＣ１００Ｖ又はＡＣ２００Ｖの交流電圧を供給可能である。

コンセント２０には、交流電圧を直流電圧に変換する変換器２１が接続されている。図２では、便宜上、コンセント２０と変換器２１とを分離して図示している。変換器２１は、市販されている汎用のＡＣ／ＤＣコンバータである。変換器２１は、交流電圧が入力される入力端子２１ａと、直流電圧を出力する出力端子２１ｂと、を備えている。入力端子２１ａは、コンセント２０に差し込まれるプラグからなる。出力端子２１ｂは、汎用的な接続規格であるＵＳＢ（Universal Serial Bus）規格の出力ポートからなる。

変換器２１の出力端子２１ｂには、ドレンポンプ３０の電源コネクタ３１が接続されている。図２では、便宜上、出力端子２１ｂと電源コネクタ３１とを分離して図示している。電源コネクタ３１は、ＵＳＢ規格のコネクタからなる。

以上の構成により、空気調和装置１の冷房運転中においてドレンパン３２の水位が基準水位よりも低い場合、第１フロートスイッチ１６は基準水位を検知していない非検知の状態である。第１フロートスイッチ１６が非検知の状態では、第１フロートスイッチ１６の接点１７はオンであり、第１リレーコイル１２は励磁されているため、第１リレーコイル１２の接点１４はオフの状態を維持している。これにより、コンセント２０には交流電圧が供給されないので、ドレンポンプ３０は作動しない。

ドレンパン３２の水位が基準水位に達すると、その基準水位を第１フロートスイッチ１６が検知することで、第１フロートスイッチ１６の接点１７はオフになる。接点１７がオフになると、第１リレーコイル１２が消磁されることで、第１リレーコイル１２の接点１４がオンになる。接点１４がオンになると、コンセント２０に交流電圧が供給されるので、変換器２１を介してドレンポンプ３０に直流電圧が供給される。これにより、ドレンポンプ３０が作動し、ドレンパン３２内のドレン水が排水される。

第２フロートスイッチ１８は、ドレンパン３２の水位が基準水位に達したときに、第１フロートスイッチ１６の故障等によりドレンポンプ３０が作動しなかった場合に、ドレンパン３２の水位が異常水位に達したことを検知する。第２フロートスイッチ１８が検知することで、第２フロートスイッチ１８の接点１９はオフになる。接点１９がオフになると、第２リレーコイル１３が消磁されることで、第２リレーコイル１３の接点１５がオンになる。接点１５がオンになると、コンセント２０に交流電圧が供給されるので、変換器２１を介してドレンポンプ３０に直流電圧が供給される。これにより、ドレンポンプ３０が作動し、ドレンパン３２内のドレン水が排水される。

［制御回路］
制御回路４０は、例えばバイメタルサーモスタット及びリレー等により構成されている。制御回路４０は、空気調和装置１と連動してコンセント２０への交流電圧の供給をオンまたはオフする制御部として機能する。本実施形態の制御回路４０は、ファンコイルユニット３のファン６の制御と連動してコンセント２０への交流電圧の供給をオンまたはオフする制御部として機能する。

具体的には、制御回路４０は、ファンモータ６ａの駆動を制御し、ファンモータ６ａを駆動させるときに、コンセント２０への交流電圧の供給をオンにする。また、制御回路４０は、ファンモータ６ａの駆動を停止させるときに、コンセント２０への交流電圧の供給をオフにする。

［ドレンポンプの交換方法］
図３は、コンセント２０が設けられていない電源回路１０の回路図である。図３に示す電源回路１０には、交流電圧により作動するドレンポンプ５０が設けられている。ドレンポンプ５０は、第２線路１１ｎの接続部Ｐ１と接続部Ｐ２との間に接続されている。例えば、ドレンポンプ５０は、第２線路１１ｎに設けられた閉端接続子や端子台（図示省略）に接続されている。

交流電圧で作動するドレンポンプ５０（第１機能部品）が設けられた電源回路１０は、既設のファンコイルユニット３に備えられている場合が多い。交流電圧で作動するドレンポンプ５０は、直流電圧で作動するドレンポンプ（第２機能部品）３０よりもポンプ効率が低い。このため、既設のファンコイルユニット３では、ポンプ効率を高めるために、交流電圧で作動するドレンポンプ５０を、直流電圧で作動するドレンポンプ３０に交換する場合がある。以下、その交換方法について説明する。

図３に示す状態から、交流電圧で作動するドレンポンプ５０をコンセント２０に取り替える。具体的には、第２線路１１ｎに接続されているドレンポンプ５０を取り外した後、その取り外した箇所にコンセント２０を配置し、図４に示すようにコンセント２０を第２線路１１ｎに接続する。

次に、図２に示すように、交流電圧を直流電圧に変換する変換器２１の入力端子２１ａをコンセント２０に接続する。その後、直流電圧により作動するドレンポンプ３０の電源コネクタ３１を、変換器２１の出力端子２１ｂに接続する。これにより、既設のファンコイルユニット３の電源回路１０に設けられた、交流電圧で作動するドレンポンプ５０を、直流電圧で作動するドレンポンプ３０に交換することができる。

［実施形態の作用効果］
本実施形態の空気調和装置１によれば、交流電圧を供給する電源回路１０にコンセント２０が接続されているので、コンセント２０に、交流電圧を直流電圧に変換する汎用の変換器２１を接続することができる。変換器２１には、直流電圧で作動するドレンポンプ３０を接続することができる。これにより、交流電圧を供給する電源回路１０に対して、コンセント２０及び変換器２１を介して、直流電圧で作動するドレンポンプ３０を簡単に接続することができる。

ファンコイルユニット３の制御回路４０は、ファン６と連動して、電源回路１０のコンセント２０への交流電圧の供給をオンまたはオフする。これにより、コンセント２０に変換器２１を介してドレンポンプ３０を接続することで、ドレンポンプ３０をファン６と連動して作動させることができる。

コンセント２０は、汎用的な接続規格であるＵＳＢ規格の出力端子２１ｂを備えた変換器２１を接続可能である。これにより、コンセント２０に対して、変換器２１のＵＳＢ規格の出力端子２１ｂを介してドレンポンプ３０を簡単に接続することができる。

本実施形態のドレンポンプの交換方法では、電源回路１０において交流電圧で作動するドレンポンプ５０をコンセント２０に取り替える。取り替えたコンセント２０には、汎用の変換器２１を介して、直流電圧で作動するドレンポンプ３０を接続する。これにより、交流電圧を供給する電源回路１０に対して、コンセント２０及び変換器２１を介して、直流電圧で作動するドレンポンプ３０を簡単に接続することができる。その結果、ポンプ効率が比較的低い交流電圧で作動するドレンポンプ３０から、ポンプ効率が比較的高い直流電圧で作動するドレンポンプ３０に簡単に交換することができる。

［その他の変形例］
上記実施形態では、チラーユニット２及びファンコイルユニット３を備えた空気調和装置１について説明したが、蒸気圧縮式の冷凍サイクル運転を行うことで室内の温度等を調整する室外機及び室内機を備えた空気調和装置であってもよい。その場合、直流電圧を供給する機能部品としては、室内機と連動して作動する機能部品であってもよいし、室外機と連動して作動する機能部品であってもよい。

室内機と連動して作動する機能部品としては、ドレンポンプ、ルーバーモータ、空気質センサ等が挙げられる。室外機と連動して作動する機能部品としては、ＧＰＳ通信機等が挙げられる。制御回路（制御部）は、室外機の制御と連動して、配線用差込接続器への交流電圧の供給をオンまたはオフしてもよい。室外機と連動して作動する機能部品の場合、制御回路（制御部）は、室外機の制御と連動して、配線用差込接続器への交流電圧の供給をオンまたはオフしてもよい。また、制御回路は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、例えばＣＰＵ及びメモリ等を有するマイクロコンピュータにより構成されていてもよい。室内機及び室外機は、室内受電型でもよいし、室外受電型でもよい。

配線用差込接続器は、コンセント２０に限定されるものではなく、差込プラグ、コードコネクタボディ、マルチタップ等であってもよい。
変換器の出力端子は、ＵＳＢ規格に限定されるものではなく、HDMI（登録商標）、DisplayPort、External Serial ATA、IEEE1394、Lightning等の接続規格であってもよい。

本開示は、以上の例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 空気調和装置
３ ファンコイルユニット（室内機）
６ ファン
１０ 電源回路（電源供給部）
２０ コンセント（配線用差込接続器）
２１ 変換器
２１ａ 入力端子
２１ｂ 出力端子
３０ ドレンポンプ（機能部品，第２機能部品）
４０ 制御回路（制御部）
５０ ドレンポンプ（第１機能部品）

Claims (9)

1. 交流電圧を供給する電源供給部（１０）と、
   前記電源供給部（１０）に接続され、直流電圧により空気調和装置（１）と連動して作動する第２機能部品（３０）に電圧を供給するための配線用差込接続器（２０）と、を備え、
   前記配線用差込接続器（２０）は、交流電圧を直流電圧に変換して前記第２機能部品（３０）に直流電圧を供給する変換器（２１）の入力端子（２１ａ）を接続可能であり、
   前記配線用差込接続器（２０）は、前記電源供給部（１０）において、交流電圧により前記空気調和装置（１）と連動して作動する第１機能部品（５０）を接続可能な箇所に接続されている、空気調和装置。
2. 交流電圧を供給する電源供給部（１０）と、
   前記電源供給部（１０）に接続され、直流電圧により空気調和装置（１）と連動して作動する第２機能部品（３０）に電圧を供給するための配線用差込接続器（２０）と、を備え、
   前記配線用差込接続器（２０）は、交流電圧を直流電圧に変換して前記第２機能部品（３０）に直流電圧を供給する変換器（２１）の入力端子（２１ａ）を接続可能であり、
   前記空気調和装置（１）と連動して前記電源供給部（１０）の前記配線用差込接続器（２０）への交流電圧の供給をオンまたはオフする制御部（４０）を備える空気調和装置。
3. 前記第２機能部品（３０）が設けられる室内機（３）を備え、
   前記制御部（４０）は、前記室内機（３）の制御と連動して、前記電源供給部（１０）の前記配線用差込接続器（２０）への交流電圧の供給をオンまたはオフする、請求項２に記載の空気調和装置。
4. 前記第２機能部品（３０）は、前記室内機（３）で発生したドレン水を排水するドレンポンプである、請求項３に記載の空気調和装置。
5. 前記ドレンポンプ（３０）の定格電圧が５Ｖである、請求項４に記載の空気調和装置。
6. 前記室内機（３）は、ファン（６）を備え、
   前記制御部（４０）は、前記ファン（６）の制御と連動して、前記電源供給部（１０）の前記配線用差込接続器（２０）への交流電圧の供給をオンまたはオフする、請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の空気調和装置。
7. 前記配線用差込接続器（２０）は、直流電圧を出力するＵＳＢ規格の出力端子（２１ｂ）を備えた前記変換器（２１）を接続可能である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の空気調和装置。
8. 空気調和装置（１）の電源供給部（１０）に接続され、交流電圧により前記空気調和装置（１）と連動して作動する第１機能部品（５０）を、前記電源供給部（１０）から交流電圧を受け取る配線用差込接続器（２０）に取り替える工程と、
   交流電圧を直流電圧に変換する変換器（２１）の入力端子（２１ａ）を前記配線用差込接続器（２０）に接続する工程と、
   直流電圧により前記空気調和装置（１）と連動して作動する第２機能部品（３０）を前記変換器（２１）の出力端子（２１ｂ）に接続する工程と、を含む機能部品の交換方法。
9. 前記取り替える工程では、前記第１機能部品（５０）を取り外し、前記電源供給部（１０）における前記第１機能部品（５０）を取り外した箇所に、前記配線用差込接続器（２０）を接続する、請求項８に記載の機能部品の交換方法。

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