JP5100602B2 - 空気調和機および電装ユニット - Google Patents

Description

本発明は空気調和機および電装ユニット、特に、室内機および室外機を有する空気調和機と、該空気調和機の室内機に搭載された電装ユニットに関する。

従来、空気調和機の室内機には、熱交換手段や送風手段、室内空気の温度や湿度を測定する検知手段（センサー類）、運転状況を表示する表示手段、運転状況を入力するための入力手段、および電装ユニット等が搭載されている。
電装ユニットは回路基板を有し、通常、室内機の正面視で右端に配置されている。そして、電装ユニットを除く機器（送風手段や表示手段等）は、ケーブルによって電装ユニットの回路基板に連結され、回路基板から動力ないし制御情報を受け取っている。
このとき、各種ケーブルと電装ユニットとの結線作業が困難であることから、結線作業を容易に行うための発明が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１９４３６５号公報（第４頁、第７図）

しかしながら、特許文献１に開示された発明は、ケーブルを、電装ユニットを除く機器に接続された機器側ケーブル部分と、電装ユニットに接続された電装ユニット側ケーブル部分とに分割し、両者をコネクタによって接続するものであるため、両者の接続が容易になっている。
しかしながら、劣化や損傷等によって回路基板を取り替える必要が生じた場合、回路基板が電装箱内に収納されているため、電装箱を室内機本体から取り外す必要があった。このため、特に、室内機が壁面の右隅近くに設置された場合（当該壁面を正面にしたとき、右側近くに別の壁面がある場合）、該別の壁面と室内機の右端部（設置された状態の電装箱の端面に相当する）との間隔が狭くなるため、側面方向からの作業ができないため、回路基板の交換作業が煩雑で長い時間を要すという問題があった。
また、電装ユニット側ケーブルを新たに設けることに同じであるため、当該ケーブルと前記両者を接続するためのコネクタが必要になるから、部品点数が増して製造コストが上昇するという問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、回路基板の交換作業を容易にすることができる室内機の電装ユニットと、これを有する空気調和機を提供するものである。

本発明に係る電装ユニットは、空気調和機を構成する室内機に設置されるものであって、
前記室内機を形成するユニットボックスの一方の端部寄りに固定された電装固定箱と、
前記ユニットボックスと前記電装固定箱とに跨って着脱自在に設置された電装取出箱と、
を有し、
前記電装取出箱に、回路基板が着脱自在に設置され、
前記電装取出箱に形成された内外接続ケーブルガイドを経由して、前記室内機と室外機とを連結する内外接続ケーブルが前記電装取出箱の内部に侵入し、
前記ユニットボックスの後面にボックス側係止手段が設けられ、
前記電装取出箱の上面の後面寄りに、前記ボックス側係止手段に係止自在な取出側係止手段が設けられ、
前記電装取出箱の前面の下部寄りに取出用貫通孔が設けられ、
前記電装固定箱の前面に固定側着脱部が設けられ、
前記取出側係止手段が前記ボックス側係止手段に係止して、前記取出用貫通孔を貫通した取出設置手段が前記固定側着脱部に着装されることによって、前記電装取出箱が設置され、
一方、前記取出設置手段が前記固定側着脱部から離脱され、前記取出側係止手段が前記ボックス側係止手段から取り外されることによって、前記電装取出箱が取り出されることを特徴とする。

本発明の電装ユニットは、電装固定箱と電装取出箱とを有す分離構造であって、電装取出箱がユニットボックスに着脱自在に設置されているから、電装取出箱をユニットボックスから取り外して、前面に引き外した後、回路基板を容易に取り替えることができる。
特に、電装ユニットがユニットボックスの一方の端部寄り（右端部寄り）に設置され、一方の端部側の壁面との距離が少ない（隙間が狭い）場合であっても、電装取出箱をユニットボックスから引き外すことができるから、前記距離（隙間の狭さ）に妨げられることなく、回路基板を取り替えることができ、作業が容易で迅速になる。

［実施の形態１：空気調和機］
図１〜図３は本発明の実施の形態１に係る空気調和機を説明するものであって、図１は室内機を示す外観斜視図、図２は室内機を示す側面視の断面図、図３は室内機の一部を透過して示す正面図である。
図１〜図３において、空気調和機１は、室内機１００と、図示しない室外機と、室内機１００と室外機とを連結する図示しない連結手段とを、有している。

（室内機）
室内機１００は、室内機本体１１０と、室内機本体１１０の内部に設置された断面略Λ（ラムダ）状の室内熱交換器１５０と、室内熱交換器１５０によって上方および前方が包囲された状態で、室内機本体１１０に設置された送風機１６０と、を有している。
室内機本体１１０は、ユニットパネル１２０に包囲され、ユニットパネル１２０はユニットボックス１３０に着脱自在に設置されている。
ユニットパネル１２０は、吸込口１４０が形成された上面パネル部１２１と、前面パネル部１２２と、一対の側面パネル部１２３、１２４と、吹出口１７０および表示部１８０を取り囲む下面パネル部１２５と、を有している。また、ユニットボックス１３０は、壁面に固定される据付板１３１を、有している。

室内熱交換器１５０の前面側（図中、左側）の下端部の下方にはドレン水を受け止めるためのドレンパン１５１が配置され、ドレンパン１５１は、室内機本体１１０（ユニットボックス１３０に同じ）に固定されたケーシング１７１に設置されている。
また、吹出口１７０が、ケーシング１７１と、室内機本体１１０（ユニットボックス１３０に同じ）に固定された風路部材１７２とに挟まれた隙間によって形成され、該隙間には、吹き出される風の方向を変更する左右風向板１７３と上下風向板１７４ａ、１７４ｂとが設置されている。

そして、正面視において室内機本体１１０（ユニットボックス１３０に同じ）の一方の端部寄り（図中、右端部の近く）に電装ユニット２００（これについては実施の形態２において詳細に説明する）が設置されている。
なお、室内機１００は、通常運転時にはユニットパネル１２０が取り付けられているから、電装ユニット２００を視認することができないが、後記する回路基板５０を取り替える際、ユニットパネル１２０を取り外せば、電装ユニット２００は剥き出しになって視認することができる。

（室外機）
図示しない室外機は、圧縮機と、室外熱交換器と、膨張手段と、を有し、室内機に連結手段（冷媒、電力、制御情報等を交換する。図示しない）を介して連結されている。
そして、室外機に設置された圧縮機、室外熱交換器および膨張手段と、室内機１００に設置された室内熱交換器１５０と、によって冷凍サイクルが形成されている。

［実施の形態２：電装ユニット］
図４〜図８は本発明の実施の形態２に係る電装ユニットを説明するものであって、図４は電装ユニットの室内機本体への取り付け状況を示す側面図、図５は電装ユニットの合体状況を示す側面図、図６は電装ユニットの合体状況を示す正面図、図７は電装ユニットの室内機本体からの取り出し状況を示す側面図、図８は電装ユニットの分離状況を示す斜視図である。
なお、各図において同じ部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、各図は模式的に示すものであって、一部の記載を省略したり、寸法を誇張したりしているから、本発明は図示する形態に限定されるものではない。

図４〜図８において、電装ユニット２００は、室内機１００を形成するユニットボックス１３０の一方の端部寄り（図３参照）に固定された電装固定箱２１０と、ユニットボックス１３０と電装固定箱２１０とに跨って着脱自在に設置された電装取出箱２２０と、動力としても電気を受け入れるための電源ケーブル３１と、室内機１００と室外機（図示しない）とを連結する内外接続ケーブル３２と、送風機１６０や表示部１８０等を駆動するための図示しない制御ケーブル（第２のケーブルに相当する）とを有す、分離自在な合体構造である。

（電装固定箱）
電装固定箱２１０は、筒状（トンネル状）であって、一方の端部（図６において右側）にユニットボックス１３０の後面（据付板１３１に同じ）に当接する据付板当接部２１１およびユニットボックス１３０の前面に当接するユニットボックス当接面２１２と、他方の端部（図６において左側）に電装取出箱２２０が当接する固定側当接面２１４と、側面に電源ケーブル３１を案内する電源ケーブルガイド２１３と、が形成されている。なお、筒状の内部は、内外接続ケーブル３２が貫通自在になっているため、筒状部の内部空間を内外接続ケーブル用トンネル２１６と称す。
そして、固定側当接面２１４には、取出設置手段である取出設置用雄ネジ（穴付きボルト等を含む）４１が螺合する固定側雌ネジ（固定側着脱部に同じ）２１５が形成されている。
なお、電装固定箱２１０は、据付板当接部２１１に形成された係止手段（フックに同じ）がユニットボックス１３０の後面に形成された係止手段に係止すると共に、ユニットボックス当接面２１２を貫通した雄ネジがユニットボックス１３０の前面に形成された雌ネジ螺合することによって、ユニットボックス１３０に設置（固定）されている（何れも図示しない）が、本発明は、電装固定箱２１０のユニットボックス１３０（室内機本体１１０に同じ）への設置形態を限定するものではない。

（電装取出箱）
電装取出箱２２０は、ユニットボックス１３０の一方の端部側に開口部（図５において紙面手前側）を具備する回路基板収納室２３０と、回路基板収納室２３０に隣接して、ユニットボックス１３０の一方の端部側に開口部（図５において紙面手前側）を具備する電装部品収納室２４０と、電装部品収納室２４０に隣接して、電装固定箱２１０の固定側当接面２１４に当接する取出側当接面２５１を具備する取出設置用腕部２５０と、を有している。また、一方の端部側の開口部（図５において紙面手前側）は蓋２６０によって覆われている。

また、電装取出箱２２０の前面２２３に蓋取付用雌ネジ２２４が形成されている。一方、蓋２６０には、電装取出箱２２０の前面２２３に当接自在な蓋フランジ２６１が形成され、蓋フランジ２６１には蓋フランジ貫通孔２６２が形成されている。したがって、蓋取付用雄ネジ４２が、蓋フランジ貫通孔２６２を通過して蓋取付用雌ネジ２２４に螺合されることによって、蓋２６０が電装取出箱２２０に着脱自在に取り付けられる。
さらに、電装取出箱２２０の上面２２２の後面２２１の近い位置に、フック２７０（取出側係止手段に相当する）が設けられている。フック２７０は、ユニットボックス１３０に形成されているボックス側係止手段（図示しない）に係止するものである。

回路基板収納室２３０には、回路基板５０が着脱自在に設置され、回路基板収納室２３０の下面（電装取出箱２２０の下面に同じ）には、制御ケーブル（図示しない）が通過するための開口部（図示しない）が形成されている。また、回路基板収納室２３０の下方に突出して、制御ケーブル（図示しない）を案内（保持）するための制御ケーブルガイド２３１、２３２、２３３が設けられている。なお、回路基板５０には基板側コネクタ５１が固定されている。

電装部品収納室２４０には、電装部品６０が設置され、電源ケーブル３１が通過する電源ケーブル用開口部２４１と、内外接続ケーブル３２と通過する内外接続ケーブル用開口部２４２が、形成されている。

取出設置用腕部２５０には取出側当接面２５１に取出側貫通孔２５２が形成され、取出側当接面２５１が電装取出箱２１０の固定側当接面２１４に当接した際、取出側貫通孔２５２が固定側雌ネジ２１６に重なっている（同一位相になっている）。また、取出設置用腕部２５０の後面側には、電源ケーブル３１を案内（保持）するための電源ケーブルガイド２５３が設けられ、取出設置用腕部２５０の前面側には、内外接続ケーブル３２を案内するための内外接続ケーブルガイド２５４が設けられ、取出設置用腕部２５０の側面には、制御ケーブル（図示しない）が貫通する（案内される）ための制御ケーブルガイド２５５が設けられている。

（取付状態）
電装ユニット２００は以上のような構成であるから、以下のように室内機本体１１０（ユニットボックス１３０に同じ）に取り付けられている。すなわち、電装固定箱２１０がユニットボックス１３０に設置（固定）されている。一方、電装取出箱２２０には蓋取付用雄ネジ４２によって蓋２６０が取り付けられている。
そして、電装取出箱２２０が、ユニットボックス１３０と電装固定箱２１０とに跨って、着脱自在に設置されている。このとき、電装取出箱２２０の上面２２２に形成されたフック２７０が、ユニットボックス１３０に形成されているボックス側係止手段（図示しない）に係止すると共に、電装取出箱２２０の取出側当接面２５１が電装固定箱２１０の固定側当接面２１４に当接し、取出設置用雄ネジ４１（取出設置手段に相当する）が取出側貫通孔２５２を貫通して固定側雌ネジ２１６に螺合している。

また、電源ケーブル３１は、電装固定箱２１０の電源ケーブルガイド２１３によって固定側当接面２１４の近くまで案内されている。そして、取出設置用腕部２５０の電源ケーブルガイド２５３に保持されているため、一旦、略Ｓ字状（図５においてＳの鏡文字状）に曲げられた後、電源ケーブル用開口部２４１を通過して電装部品収納室２４０に侵入している。
また、内外接続ケーブル３２は、電装固定箱２１０の内外接続ケーブル用トンネル２１６と貫通して、取出設置用腕部２５０の内外接続ケーブル３２に案内された後、内外接続ケーブル用開口部２４２を通過して電装部品収納室２４０に侵入している。
さらに、制御ケーブル（図示しない）は、取出設置用腕部２５０の制御ケーブルガイド２５５を貫通して（図５において紙面の裏側から表側に貫通して）後面側に進み、制御ケーブルガイド２３１、２３２、２３３にそれぞれ案内されて（係止して）、図示しない開口部を通過して回路基板収納室２３０に侵入している。このとき、制御ケーブルの先端に固定されているケーブル側コネクタが、回路基盤５０に固定されている基板側コネクタ５１に着脱自在に接続されている（何れも図示しない）。

（取り出し動作）
次に、電装取出箱２２０の取り出し動作について説明する。なお、工程（ステップ）を「Ｓ」と略記する。
（Ｓ１）室内機１００を覆っていたユニットパネル１２０を取り外す。そうすると、電装ユニット２００が露出する。
（Ｓ２）正面から蓋取付用雄ネジ４２を緩めて取り外し、蓋２６０を電装取出箱２２０から取り外す。
（Ｓ３）正面から側面に沿って手を挿入して、制御ケーブルの先端に固定されているケーブル側コネクタを回路基盤５０に固定されている基板側コネクタ５１から抜き出し、制御ケーブルを制御ケーブルガイド２３１、２３２、２３３から抜き出す（係止を開放する）。
（Ｓ４）正面から取出設置用雄ネジ４１を緩めて取り外し、電装取出箱２２０の取出側当接面２５１を電装固定箱２１０の固定側当接面２１４から引き離す。
（Ｓ５）電装取出箱２２０のフック２７０をユニットボックス１３０に形成されているボックス側係止手段から取り外す。たとえば、電装取出箱２２０を上方に持ち上げる。
（Ｓ６）そうすると、電装取出箱２２０は電装固定箱２１０から取り外され、前面側（手前側に同じ）に引き出すことが可能になるから、かかる引き出した状態で、回路基盤５０を交換する。

したがって、電装ユニット２００の側面と壁面との距離が少なく、側面方向からの作業が困難な設置状況においても、正面からの作業によって回路基盤５０を交換することが可能になるから、交換作業が迅速になる。
さらに、電装取出箱２２０が電装固定箱２１０から取り外された状態においても、電源ケーブル３１は電装固定箱２１０の電源ケーブルガイド２１３に案内され、電装取出箱２２０の電源ケーブルガイド２５３に保持されているため、勝手な方向に離れる（バラける）ことがない。同様に、内外接続ケーブル３２は、電装固定箱２１０の内外接続ケーブル用トンネル２１６と貫通して、電装取出箱２２０の内外接続ケーブル３２に案内されるため、勝手な方向に離れる（バラける）ことがない。さらに、制御ケーブル（図示しない）は、電装取出箱２２０の制御ケーブルガイド２５５を貫通しているため、勝手な方向に離れる（バラける）ことがない。したがって、ケーブル類がバラバラになって、交換作業が阻害されることがないから、交換作業は迅速になる。

［実施の形態３：電装ユニット］
図９は本発明の実施の形態３に係る電装ユニットを説明するものであって、電装ユニットの室内機本体への取り付け状況を示す斜視図である。
図９において、電装ユニット３００は、室内機１００を形成するユニットボックス１３０の一方の端部寄り（図３参照）に固定された電装固定箱３１０と、ユニットボックス１３０と電装固定箱３１０とに跨って着脱自在に設置された電装取出箱２２０（実施の形態２に同じ）と、動力としての電気を受け入れるための電源ケーブル３１と、室内機１００と室外機（図示しない）とを連結する内外接続ケーブル３２と、送風機１６０や表示部１８０等を駆動するための図示しない制御ケーブル（第２のケーブルに相当する）とを有す、分離自在な合体構造である。
すなわち、電装ユニット３００は、電装ユニット２００（実施の形態２参照）の電装固定箱２１０を、電装固定箱３１０に変更したものであるから、実施の形態２と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。また、各図は模式的に示すものであって、一部の記載を省略したり、寸法を誇張したりしているから、本発明は図示する形態に限定されるものではない。

（電装固定箱）
電装固定箱３１０は、筒状（トンネル状）であって、一方の側面（図９において左側）３１１に、固定側フランジ３１２が形成され、固定側フランジ３１２には固定側フランジ貫通孔３１３が設けられている。
一方、ユニットボックス１３０の一方側の端部寄り（図９において右寄り）に、送風機１６０を回転駆動するファンモータ（図示しない）を固定するためのファンモータ固定部材１６１が配置されている。そして、電装固定箱３１０がユニットボックス１３０に設置（固定）された状態で、固定側フランジ貫通孔３１３に重なる（同一位相になる）位置に、モータ固定部材雌ネジ１６２が設けられている。

そして、固定側フランジ貫通孔３１３を貫通してモータ固定部材設置用雌ネジ１６２に螺合するモータ固定部材設置用雄ネジ４３によって、ファンモータ固定部材１６１が電装固定箱３１０に設置（固定）される。よって、ファンモータの固定が堅固になり、送風機１６０の回転がより安定になる。
なお、電装取出箱２２０の取り出し動作は、実施の形態２に同じであるから、説明を省略する。

本発明によれば、回路基板の交換が容易になるから、家庭用および業務用の各種空気調和機の室内機に設置される電装ユニットとして、また、かかる電装ユニットを装備した室内機を有する家庭用および業務用の各種空気調和機として、広く利用することができる。

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機を示す外観斜視図。 図１に示す空気調和機の室内機を示す側面視の断面図。 図１に示す空気調和機の室内機の一部を透過して示す正面図。 本発明の実施の形態２に係る電装ユニットの取り付け状況を示す側面図。 図４に示す電装ユニットの合体状況を示す側面図。 図４に示す電装ユニットの合体状況を示す正面図。 図４に示す電装ユニットの室内機本体からの取り出し状況を示す側面図。 図４に示す電装ユニットの分離状況を示す斜視図。 本発明の実施の形態３に係る電装ユニットの取り付け状況を示す斜視図。

符号の説明

１：空気調和機、３１：電源ケーブル、３２：内外接続ケーブル、４１：取出設置用雄ネジ、４２：蓋取付用雄ネジ、４３：モータ固定部材設置用雄ネジ、５０：回路基板、５１：基板側コネクタ、６０：電装部品、１００：室内機、１１０：室内機本体、１２０：ユニットパネル、１２１：上面パネル部、１２２：前面パネル部、１２３：側面パネル部、１２５：下面パネル部、１３０：ユニットボックス、１３１：据付板、１４０：吸込口、１５０：室内熱交換器、１５１：ドレンパン、１６０：送風機、１６１：ファンモータ固定部材、１６２：モータ固定部材設置用雌ネジ、１７０：吹出口、１７１：ケーシング、１７２：風路部材、１７３：左右風向板、１７４ａ：上下風向板、１７４ｂ：上下風向板、１８０：表示部、２００：電装ユニット、２１０：電装固定箱、２１１：据付板当接部、２１２：ユニットボックス当接面、２１３：電源ケーブルガイド、２１４：固定側当接面、２１５：固定側雄ネジ、２１６：内外接続ケーブル用トンネル、２２０：電装取出箱、２２１：後面、２２２：上面、２２３：前面、２２４：蓋取付用雌ネジ、２３０：回路基板収納室、２３１：制御ケーブルガイド、２３２：制御ケーブルガイド、２３３：制御ケーブルガイド、２４０：電装部品収納室、２４１：電源ケーブル用開口部、２４２：内外接続ケーブル用開口部、２５０：取出設置用腕部、２５１：取出側当接面、２５２：取出側貫通孔、２５３：電源ケーブルガイド、２５４：内外接続ケーブルガイド、２５５：制御ケーブルガイド、２６０：蓋、２６１：蓋フランジ、２６２：蓋フランジ貫通孔、２７０：フック、３００：電装ユニット、３１０：電装固定箱、３１１：側面、３１２：固定側フランジ、３１３：固定側フランジ貫通孔。

Claims (6)

1. 空気調和機を構成する室内機に設置される電装ユニットであって、
   前記室内機を形成するユニットボックスの一方の端部寄りに固定された電装固定箱と、
   前記ユニットボックスと前記電装固定箱とに跨って着脱自在に設置された電装取出箱と、
   を有し、
   前記電装取出箱に、回路基板が着脱自在に設置され、
   前記電装取出箱に形成された内外接続ケーブルガイドを経由して、前記室内機と室外機とを連結する内外接続ケーブルが前記電装取出箱の内部に侵入し、
   前記ユニットボックスの後面にボックス側係止手段が設けられ、
   前記電装取出箱の上面の後面寄りに、前記ボックス側係止手段に係止自在な取出側係止手段が設けられ、
   前記電装取出箱の前面の下部寄りに取出用貫通孔が設けられ、
   前記電装固定箱の前面に固定側着脱部が設けられ、
   前記取出側係止手段が前記ボックス側係止手段に係止して、前記取出用貫通孔を貫通した取出設置手段が前記固定側着脱部に着装されることによって、前記電装取出箱が設置され、
   一方、前記取出設置手段が前記固定側着脱部から離脱され、前記取出側係止手段が前記ボックス側係止手段から取り外されることによって、前記電装取出箱が取り出されることを特徴とする電装ユニット。
2. 前記電装固定箱に形成された制御ケーブルガイドを経由して、前記室内機が有する送風機や表示部を駆動する制御ケーブルが前記電装取出箱の内部に侵入し、前記制御ケーブルに固定されているケーブル側コネクタが、前記回路基板に固定されている基板側コネクタに着脱自在に接続されることを特徴とする請求項１記載の電装ユニット。
3. 前記固定側着脱部が雌ネジであって、
   前記取出設置手段が、前記取出用貫通孔を通過して前記雌ネジに螺合自在な雄ネジであることを特徴とする請求項１記載の電装ユニット。
4. 前記取出側係止手段が、フックであることを特徴とする請求項１または２記載の電装ユニット。
5. 前記電装取出箱は、前記ユニットボックスの一方の端部側に開口部を具備する回路基板収納室と、前記開口部を覆う蓋面を具備する蓋と、前記電装取出箱の前面に形成された蓋取付用雌ネジとを有し、
   前記回路基板収納室に前記回路基板が着脱自在に設置されると共に、前記蓋に前記電装取出箱の前面に当接自在な蓋フランジが形成され、
   蓋取付用雄ネジが、前記蓋フランジに形成されている蓋フランジ貫通孔を通過して前記蓋取付用雌ネジに螺合することによって、前記蓋が前記電装取出箱に取り付けられることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の電装ユニット。
6. ユニットボックスと、該ユニットボックスの内部に設置された室内熱交換器および送風機と、前記ユニットボックスの一方の端部寄りに設置された請求項１乃至５の何れかに記載の電装ユニットと、を具備する室内機と、
   圧縮機と、室外熱交換器と、膨張手段と、を具備する室外機と、
   前記室内機と前記室外機とを連結する連結手段と、
   を有し、
   前記圧縮機と、前記室外熱交換器と、前記膨張手段と、前記室内熱交換器とによって冷凍サイクルが構成されることを特徴とする空気調和機。

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