(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファン本体、及び前記ファン本体を回転させるファンモータを有するファンと、
前記ファンモータを制御する第１マイコンが実装される第１制御基板と、
前記第１制御基板を収容する電装品ボックスと、
交流電源から印加される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路が実装される第２制御基板と、
前記コンバータ回路から印加される直流電圧を昇圧又は降圧することで調整し、調整後の直流電圧を前記第１マイコンに供給するスイッチング電源回路と、を備えるとともに、
冷媒流路を有し、前記冷媒流路を流れる冷媒と空気との熱交換が行われる熱交換器を備え、
前記ファンモータは、モータ本体、及び前記モータ本体を収容するモータケースを有し、
前記スイッチング電源回路は、前記第２制御基板に実装され、
前記第２制御基板は、前記モータケースに接しており、
前記電装品ボックスは、前記熱交換器より前方に配置され、
前記熱交換器の横側には、前記ファンとは別のファンユニットが配置されていないこと
を特徴とする空気調和機。
【請求項２】
ファン本体、及び前記ファン本体を回転させるファンモータを有するファンと、
前記ファンモータを制御する第１マイコンが実装される第１制御基板と、
前記第１制御基板を収容する電装品ボックスと、を備えるとともに、
冷媒流路を有し、前記冷媒流路を流れる冷媒と空気との熱交換が行われる熱交換器を備え、
前記ファンモータは、
交流電源から印加される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路、及び前記コンバータ回路から印加される直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路が実装される第２制御基板と、
前記インバータ回路から印加される交流電圧で駆動するモータ本体と、
前記第２制御基板及び前記モータ本体を収容するモータケースと、を有し、
前記コンバータ回路から印加される直流電圧を昇圧又は降圧することで調整し、調整後の直流電圧を前記第１マイコンに供給するスイッチング電源回路をさらに備え、
前記スイッチング電源回路は、前記第２制御基板に実装され、
前記電装品ボックスは、前記熱交換器より前方に配置され、
前記熱交換器の横側には、前記ファンとは別のファンユニットが配置されていないこと
を特徴とする空気調和機。
【請求項３】
ファン本体、及び前記ファン本体を回転させるファンモータを有するファンと、
前記ファンモータを制御する第１マイコンが実装される第１制御基板と、
交流電源から印加される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路が実装される第２制御基板と、
前記コンバータ回路から印加される直流電圧を昇圧又は降圧することで調整し、調整後の直流電圧を前記第１マイコンに供給するスイッチング電源回路と、を備え、
前記ファンモータは、モータ本体、及び前記モータ本体を収容するモータケースを有し、
前記スイッチング電源回路は、前記第２制御基板に実装され、
前記第２制御基板は、前記モータケースの外側に接していること
を特徴とする空気調和機。
【請求項４】
ファン本体、及び前記ファン本体を回転させるファンモータを有するファンと、
前記ファンモータを制御する第１マイコンが実装される第１制御基板と、
交流電源から印加される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路が実装される第２制御基板と、を備え、
前記ファンモータは、モータ本体、及び前記モータ本体を収容するモータケースを有し、
前記第２制御基板は、前記モータケースに接しており、
前記コンバータ回路から印加される直流電圧を昇圧又は降圧することで調整し、調整後の直流電圧を前記第１マイコンに供給するスイッチング電源回路をさらに備え、
前記スイッチング電源回路は、前記第２制御基板に実装されること
を特徴とする空気調和機。
【請求項５】
ファン本体、及び前記ファン本体を回転させるファンモータを有するファンと、
前記ファンモータを制御する第１マイコンが実装される第１制御基板と、を備え、
前記ファンモータは、
交流電源から印加される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路、及び前記コンバータ回路から印加される直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路が実装される第２制御基板と、
前記インバータ回路から印加される交流電圧で駆動するモータ本体と、
前記第２制御基板及び前記モータ本体を収容するモータケースと、を有し、
前記コンバータ回路から印加される直流電圧を昇圧又は降圧することで調整し、調整後の直流電圧を前記第１マイコンに供給するスイッチング電源回路をさらに備え、
前記スイッチング電源回路は、前記第２制御基板に実装されること
を特徴とする空気調和機。
【請求項６】
ファン本体、及び前記ファン本体を回転させるファンモータを有するファンと、
前記ファンモータを制御する第１マイコンが実装される第１制御基板と、
前記第１制御基板を収容する電装品ボックスと、を備える空調ユニットと、
第３マイコンが実装される第３制御基板を備え、前記空調ユニットと共に空調を行う別の空調ユニットと、を含み、
前記ファンモータは、
交流電源から印加される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路、及び前記コンバータ回路から印加される直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路が実装される第２制御基板と、
前記インバータ回路から印加される交流電圧で駆動するモータ本体と、
前記第２制御基板及び前記モータ本体を収容するモータケースと、を有し、
前記交流電源から印加される交流電圧を所定の直流電圧に変換し、変換後の直流電圧を前記第１マイコン及び前記第３マイコンに供給するスイッチング電源回路をさらに備え、
前記スイッチング電源回路は、前記第３制御基板に実装されること
を特徴とする空気調和機。
【請求項７】
前記モータケースの少なくとも一部は金属板で構成され、
前記第２制御基板は、前記金属板に接していること
を特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の空気調和機。
【請求項８】
前記第１制御基板を収容する電装品ボックスと、
冷媒流路を有し、前記冷媒流路を流れる冷媒と空気との熱交換が行われる熱交換器と、を備え、
前記電装品ボックスは、前記熱交換器より前方に配置されること
を特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
室内機のファンモータの軸方向一方側（室内機の幅方向横側）に電装品ボックスを配置した構成の空気調和機として、例えば、以下に示すものが知られている。
【０００３】
すなわち、特許文献１には、インバータ回路と、周辺回路（インバータ回路に制御信号を出力する制御回路）と、を一体にモノシリック化してファンモータのケース内に収容した構成の空気調和機について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−６７７５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術では、インバータ回路に直流電圧を印加するコンバータ回路等が電装品ボックスに収容されているため、電装品ボックスのさらなる小型化を図りにくいという問題がある。電装品ボックスの小型化を図ることで、室内機の横幅に対して室内熱交換器の横幅が占める割合を十分に確保し、空気調和機の省エネルギ化（伝熱面積の拡大）を図ることが望まれている。
【０００６】
そこで、本発明は、省エネルギ化を図った空気調和機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した課題を解決するために、本発明は、ファン本体、及び前記ファン本体を回転させるファンモータを有するファンと、前記ファンモータを制御する第１マイコンが実装される第１制御基板と、前記第１制御基板を収容する電装品ボックスと、交流電源から印加される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路が実装される第２制御基板と、前記コンバータ回路から印加される直流電圧を昇圧又は降圧することで調整し、調整後の直流電圧を前記第１マイコンに供給するスイッチング電源回路と、を備えるとともに、冷媒流路を有し、前記冷媒流路を流れる冷媒と空気との熱交換が行われる熱交換器を備え、前記ファンモータは、モータ本体、及び前記モータ本体を収容するモータケースを有し、前記スイッチング電源回路は、前記第２制御基板に実装され、前記第２制御基板は、前記モータケースに接しており、前記電装品ボックスは、前記熱交換器より前方に配置され、前記熱交換器の横側には、前記ファンとは別のファンユニットが配置されていないことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、ファン本体、及び前記ファン本体を回転させるファンモータを有するファンと、前記ファンモータを制御する第１マイコンが実装される第１制御基板と、前記第１制御基板を収容する電装品ボックスと、を備えるとともに、冷媒流路を有し、前記冷媒流路を流れる冷媒と空気との熱交換が行われる熱交換器を備え、前記ファンモータは、交流電源から印加される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路、及び前記コンバータ回路から印加される直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路が実装される第２制御基板と、前記インバータ回路から印加される交流電圧で駆動するモータ本体と、前記第２制御基板及び前記モータ本体を収容するモータケースと、を有し、前記コンバータ回路から印加される直流電圧を昇圧又は降圧することで調整し、調整後の直流電圧を前記第１マイコンに供給するスイッチング電源回路をさらに備え、前記スイッチング電源回路は、前記第２制御基板に実装され、前記電装品ボックスは、前記熱交換器より前方に配置され、前記熱交換器の横側には、前記ファンとは別のファンユニットが配置されていないことを特徴とする。
また、本発明は、ファン本体、及び前記ファン本体を回転させるファンモータを有するファンと、前記ファンモータを制御する第１マイコンが実装される第１制御基板と、交流電源から印加される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路が実装される第２制御基板と、前記コンバータ回路から印加される直流電圧を昇圧又は降圧することで調整し、調整後の直流電圧を前記第１マイコンに供給するスイッチング電源回路と、を備え、前記ファンモータは、モータ本体、及び前記モータ本体を収容するモータケースを有し、前記スイッチング電源回路は、前記第２制御基板に実装され、前記第２制御基板は、前記モータケースの外側に接していることを特徴とする。
また、本発明は、ファン本体、及び前記ファン本体を回転させるファンモータを有するファンと、前記ファンモータを制御する第１マイコンが実装される第１制御基板と、交流電源から印加される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路が実装される第２制御基板と、を備え、前記ファンモータは、モータ本体、及び前記モータ本体を収容するモータケースを有し、前記第２制御基板は、前記モータケースに接しており、前記コンバータ回路から印加される直流電圧を昇圧又は降圧することで調整し、調整後の直流電圧を前記第１マイコンに供給するスイッチング電源回路をさらに備え、前記スイッチング電源回路は、前記第２制御基板に実装されることを特徴とする。
また、本発明は、ファン本体、及び前記ファン本体を回転させるファンモータを有するファンと、前記ファンモータを制御する第１マイコンが実装される第１制御基板と、を備え、前記ファンモータは、交流電源から印加される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路、及び前記コンバータ回路から印加される直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路が実装される第２制御基板と、前記インバータ回路から印加される交流電圧で駆動するモータ本体と、前記第２制御基板及び前記モータ本体を収容するモータケースと、を有すること前記コンバータ回路から印加される直流電圧を昇圧又は降圧することで調整し、調整後の直流電圧を前記第１マイコンに供給するスイッチング電源回路をさらに備え、前記スイッチング電源回路は、前記第２制御基板に実装されることを特徴とする。
また、本発明は、ファン本体、及び前記ファン本体を回転させるファンモータを有するファンと、前記ファンモータを制御する第１マイコンが実装される第１制御基板と、前記第１制御基板を収容する電装品ボックスと、を備える空調ユニットと、第３マイコンが実装される第３制御基板を備え、前記空調ユニットと共に空調を行う別の空調ユニットと、を含み、前記ファンモータは、交流電源から印加される交流電圧を直流電圧に変換するコンバータ回路、及び前記コンバータ回路から印加される直流電圧を交流電圧に変換するインバータ回路が実装される第２制御基板と、前記インバータ回路から印加される交流電圧で駆動するモータ本体と、前記第２制御基板及び前記モータ本体を収容するモータケースと、を有し、前記交流電源から印加される交流電圧を所定の直流電圧に変換し、変換後の直流電圧を前記第１マイコン及び前記第３マイコンに供給するスイッチング電源回路をさらに備え、前記スイッチング電源回路は、前記第３制御基板に実装されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、省エネルギ化を図った空気調和機を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る空気調和機の構成図である。
【図２】室内機の縦断面図である。
【図３】室内機が備える機器の機能ブロック図である。
【図４】室内機が備える第１制御基板と、第２制御基板と、を含む回路図である。
【図５】室内ファン及び電装品ボックスの分解斜視図である。
【図６】室内機の前面パネルを取り外し、フィルタの図示を省略した正面図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る空気調和機の室内機が備える第１制御基板と、第２制御基板と、を含む回路図である。
【図８】本発明の第３実施形態に係る空気調和機の室内機が備える第１制御基板と、第２制御基板と、室外機が備える第３制御基板と、を含む回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
≪第１実施形態≫
＜空気調和機の構成＞
図１は、第１実施形態に係る空気調和機Ｓの構成図である。なお、図１に示す矢印は、冷房運転において冷媒が流れる向きを示している。
空気調和機Ｓは、ヒートポンプサイクルで冷媒を循環させることによって空調を行う装置である。図１に示すように、空気調和機Ｓは、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、室外ファン２４と、膨張弁２５と、室外制御回路Ｇｏと、室内熱交換器１１（熱交換器）と、室内ファン１２と、室内制御回路Ｇｉと、を備えている。図１に示すように、圧縮機２１と、四方弁２２と、室外熱交換器２３と、膨張弁２５と、室内熱交換器１１と、は環状に順次接続されている。
【００１２】
圧縮機２１は、冷媒を圧縮する装置である。四方弁２２は、冷房／暖房の運転モードに応じて、冷媒が流れる向きを切り替える弁である。例えば、冷房運転時には、室外熱交換器２３を凝縮器として機能させ、室内熱交換器１１を蒸発器として機能させるように四方弁２２が制御される。
室外熱交換器２３は、冷媒と、室外ファン２４から送り込まれる外気と、の熱交換が行われる熱交換器である。室外ファン２４は、室外熱交換器２３に外気を送り込むファンである。膨張弁２５は、凝縮器（室外熱交換器２３又は室内熱交換器１１）から流入する冷媒を減圧するものである。
【００１３】
室外制御回路Ｇｏは、圧縮機２１、四方弁２２、室外ファン２４、膨張弁２５等を制御するための回路である。図１に示すように、圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２３、室外ファン２４、膨張弁２５、及び室外制御回路Ｇｏは、室外機Ｓｏ（別の空調ユニット）に設置されている。
【００１４】
室内熱交換器１１は、冷媒と、室内ファン１２から送り込まれる室内空気と、の熱交換が行われる熱交換器である。室内ファン１２は、室内熱交換器１１に室内空気を送り込むファンであり、ファン本体Ｆ１と、ファンモータＭ１と、を備えている。室内制御回路Ｇｉは、室内ファン１２等を制御するための回路である。図１に示すように、室内熱交換器１１、室内ファン１２、及び室内制御回路Ｇｉは、室内機Ｓｉ（空調ユニット）に設置されている。
【００１５】
また、室外制御回路Ｇｏと、室内制御回路Ｇｉと、は相互に通信を行いつつ、リモコン３（図３参照）からの信号と、各センサ（吸込み温度サーミスタ１８２等：図３参照）の検出値と、に基づいて、空調を行うようになっている。なお、図１に示す構成は一例であり、例えば、複数の室内熱交換器が配管を介して並列接続されてなるマルチ型の空気調和機であってもよい。
【００１６】
図２は、室内機Ｓｉの縦断面図である。
図１を用いて説明した室内ファン１２は、例えば、円筒状のクロスフローファン（横流ファン）であり、筐体ベース１３に設置されている。室内熱交換器１１は、冷媒が流れる伝熱管１１ａ（冷媒流路）を複数有し、筐体ベース１３に設置されている。フィルタ１７は、室内空気の塵埃を除去するためのものであり、室内熱交換器１１の上側・手前側に配置されている。
【００１７】
そして、室内ファン１２が回転することで、空気吸込孔ｈ１を介して吸い込まれた室内空気が伝熱管１１ａを流れる冷媒と熱交換し、熱交換した空気が左右風向板１４及び上下風向板１５によって所定方向に導かれ、さらに、空気吹出口ｈ２を介して室内に送り込まれるようになっている。
なお、図２に示す前面パネル１６は、下端を軸として前側に回動可能な構成であってもよいし、また、回動しない構成であってもよい。
【００１８】
図３は、室内機Ｓｉが備える機器の機能ブロック図である。なお、白抜き矢印は電力の供給先を示し、塗りつぶしの矢印は信号の出力先を示している。
室内機Ｓｉは、図１、図２を用いて説明した各構成（ファンモータＭ１及び室内制御回路Ｇｉを含む：図１参照）の他に、赤外線受光素子１８１と、吸込み温度サーミスタ１８２と、熱交換器サーミスタ１８３と、湿度センサ１８４と、表示発光ダイオード１９１と、ブザー１９２と、各モータ１９３〜１９５と、を備えている。以下では、主に室内制御回路Ｇｉについて説明し、他の構成については説明を省略する。
【００１９】
室内制御回路Ｇｉは、パワーリレー１０１ａと、突入電流防止回路１０１ｂと、電源回路Ｐと、リセット回路１０１ｃと、ＥＥＰＲＯＭ１０１ｄ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）と、クロック発振回路１０１ｅと、室内マイコン１０１ｆ（第１マイコン）と、ファンモータ駆動回路１０１ｇと、ステッピングモータ駆動回路１０１ｈと、室内外通信回路１０１ｉと、を備えている。その他、室内制御回路Ｇｉは、後記するノイズフィルタ１０１ｊ（図４参照）、メイン制御電源用レギュレータ１０１ｍ（図４参照）等を備えているが、図３では図示を省略している。
【００２０】
パワーリレー１０１ａは、コンセントＱ１に差し込まれたプラグＱ２を介して、商用電源（図示せず）から供給される交流電力を室外機Ｓｏに送電するためのリレー（スイッチ）である。突入電流防止回路１０１ｂは、電源投入の直後に流れる突入電流を抑制するための回路である。
【００２１】
電源回路Ｐは、リセット回路１０１ｃ、ＥＥＰＲＯＭ１０１ｄ、クロック発振回路１０１ｅ、室内マイコン１０１ｆ、ファンモータ駆動回路１０１ｇ、赤外線受光素子１８１、吸込み温度サーミスタ１８２等に、所定の直流電圧を供給するための回路である。
【００２２】
リセット回路１０１ｃは、室内マイコン１０１ｆを起動させる際、マイコン用キャパシタ（図示せず）の電圧が所定値以上である場合に室内マイコン１０１ｆに起動信号を出力する回路である。
ＥＥＰＲＯＭ１０１ｄには、室内マイコン１０１ｆで用いられる所定の制御プログラムが格納されている。クロック発振回路１０１ｅは、所定周波数のクロック信号を発生させ、このクロック信号を室内マイコン１０１ｆに出力する回路である。
【００２３】
室内マイコン１０１ｆは、図示はしないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、各種インタフェース等の電子回路を含んで構成される。そして、ＲＯＭに記憶されたプログラムを読み出してＲＡＭに展開し、ＣＰＵが各種処理を実行するようになっている。
室内マイコン１０１ｆは、赤外線受光素子１８１から入力される操作信号（リモコン３の操作信号）や、吸込み温度サーミスタ１８２等の検出値に基づいて、ステッピングモータ駆動回路１０１ｈと、ファンモータ駆動回路１０１ｇと、に制御信号を出力する機能を有している。
【００２４】
また、室内マイコン１０１ｆは、空気調和機Ｓの運転状態を示すように表示発光ダイオード１９１を発光させたり、ブザー１９２を鳴らしたりする機能も有している。さらに、室内マイコン１０１ｆは、室外マイコン（図示せず）との間で室内外通信回路１０１ｉを介して情報をやり取りする機能も有している。
【００２５】
ファンモータ駆動回路１０１ｇは、室内マイコン１０１ｆから入力される指令信号（ファンモータＭ１の回転速度指令値）に基づいて、ファンモータＭ１を駆動する回路である。ステッピングモータ駆動回路１０１ｈは、室内マイコン１０１ｆから入力される指令信号に基づいて、上下風向板用モータ１９３と、左右風向板用モータ１９４と、前面パネル用モータ１９５と、を駆動する回路である。室内外通信回路１０１ｉは、前記したように、室内マイコンと室外マイコン（図示せず）との間で情報をやり取りするための回路である。
【００２６】
図４は、室内機Ｓｉが備える第１制御基板１０１と、第２制御基板１０２と、を含む回路図である。なお、図４では、ステッピングモータ駆動回路１０１ｈ（図３参照）の図示を省略している。詳細については後記するが、図３を用いて説明した室内制御回路Ｇｉは、図４に示す第１制御基板１０１の各回路と、第２制御基板１０２のコンバータ回路１０２ａと、に対応している。
【００２７】
図４に示す第１制御基板１０１は、室内機Ｓｉの電装品ボックスＢ（図５参照）に収容されるプリント基板である。第１制御基板１０１には、パワーリレー１０１ａと、突入電流防止回路１０１ｂと、その他回路Ｈと、室内マイコン１０１ｆと、ファンモータ駆動回路１０１ｇと、室内外通信回路１０１ｉと、ノイズフィルタ１０１ｊと、スイッチング電源回路１０１ｋと、メイン制御電源用レギュレータ１０１ｍと、絶縁回路１０１ｎと、平滑コンデンサＣ３と、が実装されている。
【００２８】
前記した「その他回路Ｈ」には、図３に示すリセット回路１０１ｃと、ＥＥＰＲＯＭ１０１ｄと、クロック発振回路１０１ｅと、赤外線受光素子１８１と、吸込み温度サーミスタ１８２等のセンサ類と、が含まれる。
【００２９】
図４に示すように、プラグＱ２を介して供給される交流電力が、配線Ｐ１，Ｐ２及び端子台Ｅを介して室外機Ｓｏに出力されるようになっている。配線Ｐ２には、前記したパワーリレー１０１ａが設けられ、このパワーリレー１０１ａに突入電流防止回路１０１ｂが並列接続されている。ノイズフィルタ１０１ｊ（図３では省略）は、電源電圧に含まれる高調波を抑制するものである。
【００３０】
また、図３を用いて説明した電源回路Ｐは、図４に示すコンバータ回路１０２ａと、スイッチング電源回路１０１ｋと、を含んで構成される。
コンバータ回路１０２ａは、商用電源（交流電源：図示せず）から印加される交流電圧を直流電圧に変換する回路であり、４個のダイオードＤ１がブリッジ接続されてなるダイオードブリッジ１０２１ａと、このダイオードブリッジ１０２１ａに接続される平滑コンデンサ１０２２ａと、を備えている。
【００３１】
スイッチング電源回路１０１ｋは、コンバータ回路１０２ａから印加される直流電圧を昇圧又は降圧する（直流電圧を調整する）ための回路である。スイッチング電源回路１０１ｋは、一次側・二次側の巻線１０１１ｋと、スイッチングＩＣ１０１２ｋと、整流用のダイオードＤ２と、平滑コンデンサＣ２と、を備えている。そして、スイッチング電源回路１０１ｋで調整された直流電圧が、インバータ制御回路１０２ｄと、メイン制御電源用レギュレータ１０１ｍ（図３では省略）と、その他回路Ｈと、にそれぞれ印加されるようになっている。
【００３２】
メイン制御電源用レギュレータ１０１ｍ（図３では省略）は、スイッチング電源回路１０１ｋから印加される直流電圧を所定の直流電圧に降圧し、降圧後の直流電圧を室内マイコン１０１ｆに供給する安定化回路である。
絶縁回路１０１ｎ（図３では省略）は、室内マイコン１０１ｆとファンモータ駆動回路１０１ｇとを絶縁しつつ、例えば、フォトカプラを介して両者間で信号のやり取りを行うように構成されている。
【００３３】
図３を用いて説明したファンモータ駆動回路１０１ｇは、例えば、室内マイコン１０１ｆから入力されるＰＷＭ信号（ファンモータＭ１の回転速度指令値を示す信号）を直流電圧に変換し、変換した直流電圧をインバータ制御回路１０２ｄに出力する機能を有している。
平滑コンデンサＣ３（図３では省略）は、スイッチング電源回路１０１ｋから印加される電圧を平滑化し、平滑化した電圧をインバータ制御回路１０２ｄに供給するコンデンサである。
【００３４】
図４に示す第２制御基板１０２は、室内ファン１２（図５参照）が備えるファンモータＭ１のモータケース（容器Ｋ１及び蓋Ｋ２：図５参照）に収容されるプリント基板である。第２制御基板１０２には、前記したコンバータ回路１０２ａと、ノイズ防止用コンデンサ１０２ｂと、インバータ回路１０２ｃと、インバータ制御回路１０２ｄと、が実装されている。
【００３５】
ノイズ防止用コンデンサ１０２ｂ（図３では省略）は、配線Ｐ３のインダクタンスに起因するノイズを抑制するためのコンデンサであり、平滑コンデンサ１０２２ａに並列接続されている。前記した配線Ｐ３は、コンバータ回路１０２ａとインバータ回路１０２ｃとを接続するための配線である。
【００３６】
インバータ回路１０２ｃは、コンバータ回路１０２ａから印加される直流電圧を交流電圧に変換し、変換した交流電圧によって、ファンモータＭ１のモータ本体Ｍａを駆動する回路である。インバータ回路１０２ｃは、図示はしないが、２つのスイッチング素子が直列接続されてなる第１レグ、第２レグ、第３レグが、互いに並列接続された構成になっている。前記した第１レグの中間端子はＵ相の巻線Ｕ１に接続され、第２レグの中間端子はＶ相の巻線Ｖ１に接続され、第３レグの中間端子はＷ相の巻線Ｗ１に接続されている。
【００３７】
インバータ制御回路１０２ｄは、室内マイコン１０１ｆから入力される回転速度指令値に基づき、インバータ回路１０２ｃに所定のＰＷＭ信号を出力する機能を有している。このＰＷＭ信号によってインバータ回路１０２ｃのスイッチング素子（図示せず）のオン／オフが切り替わり、巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１に三相交流電流を流すようになっている。これによって回転磁界が発生し、この回転磁界との磁気的な吸引力・反発力によってモータ本体Ｍａの回転子Ｍ２ａ（図５参照）が回転する。そして、室内ファン１２（図５参照）のファン本体Ｆ１（図５参照）も、前記した回転子Ｍ２ａと一体で回転し、空気調和された空気が室内に供給される。
【００３８】
図５は、室内ファン１２及び電装品ボックスＢの分解斜視図である。
室内ファン１２は、前記したように、円筒状のクロスフローファンであり、その軸線が室内機Ｓｉの幅方向（左右方向）と平行になるように設置されている。室内ファン１２は、ファン本体Ｆ１と、このファン本体Ｆ１を回転させるファンモータＭ１と、を備えている。ファン本体Ｆ１の一端（右端）付近には、駆動軸Ｊを差し込むための孔ｈ３が形成されている。
【００３９】
ファンモータＭ１は、モータ本体Ｍａと、駆動軸Ｊと、第２制御基板１０２と、ダイオードブリッジ１０２１ａと、平滑コンデンサ１０２２ａと、ノイズ防止用コンデンサ１０２ｂと、インバータ回路１０２ｃと、インバータ制御回路１０２ｄと、モータケース（容器Ｋ１、蓋Ｋ２）と、を備えている。
【００４０】
モータ本体Ｍａは、例えば、同期モータであり、円筒状の固定子Ｍ１ａと、この固定子Ｍ１ａの径方向内側に配置される回転子Ｍ２ａと、を備えている。固定子Ｍ１ａのティースには、三相の巻線Ｕ１，Ｖ１，Ｗ１（図４参照）が巻回されている。回転子Ｍ２ａには、永久磁石が埋設されている。
駆動軸Ｊは、回転子Ｍ２ａの中心軸を貫通した状態で、この回転子Ｍ２ａに固定されている。駆動軸Ｊは、前記したように、孔ｈ３に差し込まれた状態でファン本体Ｆ１に固定される。また、駆動軸Ｊの両端付近には、軸受（図示せず）が設置されている。
【００４１】
第２制御基板１０２は、例えば、駆動軸Ｊを貫通させるための孔ｈ４を有する円盤状のプリント基板であり、モータ本体Ｍａの軸方向外側（右側）に配置されている。第２制御基板１０２には、図４を用いて説明したように、コンバータ回路１０２ａ（ダイオードブリッジ１０２１ａ及び平滑コンデンサ１０２２ａ）と、ノイズ防止用コンデンサ１０２ｂと、インバータ回路１０２ｃと、インバータ制御回路１０２ｄと、が実装されている。
【００４２】
このように、コンバータ回路１０２ａを第２制御基板１０２に実装し、これらをモータケース（容器Ｋ１、蓋Ｋ２）に収容している点が、本実施形態の主な特徴の一つである。このようにコンバータ回路１０２ａを第２制御基板１０２に実装することで、第１制御基板１０１（図４参照）の面積を従来よりも小さくすることができる。
【００４３】
図５に示す容器Ｋ１及び蓋Ｋ２は、モータ本体Ｍａと、各回路が実装された第２制御基板１０２と、を収容する「モータケース」である。容器Ｋ１は、有底円筒状を呈し、その底壁の中心には駆動軸Ｊを貫通させるための孔ｈ５が設けられている。容器Ｋ１の内周壁には、モータ本体Ｍａの固定子Ｍ１ａが固定される。蓋Ｋ２は、容器Ｋ１の開口を塞ぐものであり、円盤状を呈している。
【００４４】
なお、蓋Ｋ２を伝熱性の比較的高い金属板で構成し、この蓋Ｋ２と第２制御基板１０２とを、例えば、シリコーンを介して熱的に接触させることが好ましい。これによって、各回路で発生した熱が、外部に放熱しやすくなるからである。また、例えば、蓋Ｋ２と第２制御基板１０２との間をエポキシ樹脂で封止してもよい。
【００４５】
図５に示す電装品ボックスＢは、第１制御基板１０１を収容するための箱である。この電装品ボックスＢも、室内機Ｓｉに含まれる。前記したように、第１制御基板１０１には、室内マイコン１０１ｆ（図４参照）やスイッチング電源回路１０１ｋ（図４参照）等が実装されている。
【００４６】
図６は、室内機Ｓｉの前面パネル１６（図２参照）を取り外し、フィルタ１７（図２参照）の図示を省略した正面図である。電装品ボックスＢは、室内機Ｓｉの手前・奥行方向（前後方向）において、少なくともその一部が室内熱交換器１１に重なるように、室内熱交換器１１の手前側（前方）に配置されている。また、電装品ボックスＢは、室内機Ｓｉの幅方向（左右方向）において、ファンモータＭ１の付近に配置されている。
【００４７】
＜効果＞
本実施形態によれば、図６に示すように、室内熱交換器１１の手前側（前方）に電装品ボックスＢを配置し、室内熱交換器１１の横側には電装品ボックスＢを配置しない構成になっている。したがって、室内機Ｓｉの横幅Ｌ１に対して室内熱交換器１１の横幅Ｌ２が占める割合Ｆ（＝（Ｌ２／Ｌ１）×１００）を従来よりも大きくすることができる。具体的には、室内熱交換器１１の横側に電装品ボックスを配置する従来技術では、前記した割合Ｆが７８％程度だったのに対し、本実施形態では、割合Ｆを８０％以上にすることが可能である。つまり、本実施形態によれば、所定サイズの室内機Ｓｉを設計する際、室内熱交換器１１の横幅を従来よりも長くすることができる。このように室内熱交換器１１の大型化を図ることで、その伝熱面積を十分に確保し、空気調和機Ｓの省エネルギ化を図ることができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、コンバータ回路１０２ａをモータケース（図５に示す容器Ｋ１及び蓋Ｋ２）に収容することで、第１制御基板１０１の小型化を図ることができる。
なお、電装品ボックス内のプリント基板にコンバータ回路を実装する従来の構成では、前記したプリント基板の面積が本実施形態よりも大きくなり、そのぶん電装品ボックスが大きくなる。このように大きな電装品ボックスを室内熱交換器１１の手前側に配置すると、空気調和された空気の通風路が電装品ボックスによって遮られ、かえって効率の悪化を招く可能性がある。
これに対して本実施形態では、前記したように、第１制御基板１０１の小型化を図ることで、電装品ボックスＢの縦幅・横幅を従来よりも短くすることができる。したがって、室内機Ｓｉの通風路を確保するとともに、空気調和機Ｓの省エネルギ化を図ることができる。
【００４９】
また、コンバータ回路１０２ａとインバータ回路１０２ｃとを一つのモータケース（図５に示す容器Ｋ１及び蓋Ｋ２）に収容するため、両者を接続する配線Ｐ３（図４参照）の長さを従来よりも短くすることができる。したがって、配線Ｐ３のインダクタンスによって生じるノイズを抑制できる。
また、電装品ボックスＢを従来よりも小型化することで、空気調和機Ｓの省資源化・低価格化を図ることができる。
【００５０】
≪第２実施形態≫
第２実施形態は、第１制御基板１０１に代えて、第２制御基板１０２（図７参照）にスイッチング電源回路１０２ｋ（図７参照）を実装している点が第１実施形態（図４参照）と異なっているが、その他の構成（図１〜図３、図５、図６参照）については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００５１】
＜構成＞
図７は、第２実施形態に係る空気調和機Ｓの室内機Ｓｉが備える第１制御基板１０１と、第２制御基板１０２と、を含む回路図である。図７に示す回路の各構成と、その接続関係と、については第１実施形態と同様であるから、説明を省略する。
図７に示すように、第２制御基板１０２（破線）には、コンバータ回路１０２ａと、ノイズ防止用コンデンサ１０２ｂと、インバータ回路１０２ｃと、インバータ制御回路１０２ｄと、スイッチング電源回路１０２ｋと、が実装されている。この第２制御基板１０２は、第１実施形態と同様に、モータケース（図５に示す容器Ｋ１及び蓋Ｋ２）に収容されている。
【００５２】
＜効果＞
本実施形態によれば、スイッチング電源回路１０２ｋを第２制御基板１０２に実装するため、第１実施形態（図４参照）と比較して、第１制御基板１０１をさらに小型化できる。
なお、本実施形態は、スイッチング電源回路１０２ｋを第２制御基板１０２に実装する構成であるため、第１実施形態よりも第２制御基板１０２が若干大きくなるが、第１制御基板１０１の小型化のほうがメリットが大きい。これによって電装品ボックスＢ（図６参照）のさらなる小型化を図り、電装品ボックスＢ（図６参照）によって通風路の一部が遮られることを抑制できるからである。
【００５３】
≪第３実施形態≫
第３実施形態は、第１実施形態で説明した室内機Ｓｉの第１制御基板１０１（図４参照）からスイッチング電源回路１０１ｋを省略し、室外機Ｓｏの第３制御基板２０１（図８参照）に実装されたスイッチング電源回路２０１ｃ（図８参照）から所定の直流電圧を室内機Ｓｉに供給する点が第１実施形態と異なっている。また、室内機Ｓｉの第１制御基板１０１（図８参照）に多出力降圧回路１０１ｐが実装されている点が、第１実施形態と異なっている。なお、その他の構成（図１〜図３、図５、図６参照）については第１実施形態と同様である。したがって、第１実施形態と異なる部分について説明し、重複する部分については説明を省略する。
【００５４】
＜構成＞
図８は、第３実施形態に係る空気調和機Ｓの室内機Ｓｉが備える第１制御基板１０１と、第２制御基板１０２と、室外機Ｓｏが備える第３制御基板２０１と、を含む回路図である。
室外機Ｓｏは、第３制御基板２０１を備えている。第３制御基板２０１には、圧縮機等駆動回路２０１ａと、室外マイコン２０１ｂ（第３マイコン）と、スイッチング電源回路２０１ｃと、室内外通信回路２０１ｄと、が実装されている。
圧縮機等駆動回路２０１ａは、圧縮機（図示せず）等を駆動するための回路である。
室外マイコン２０１ｂは、圧縮機等駆動回路２０１ａを制御したり、室内マイコン１０１ｆとの間で情報をやり取りする機能を有している。
【００５５】
スイッチング電源回路２０１ｃは、プラグＱ２から配線Ｐ１，Ｐ２及び端子台Ｅを介して供給される交流電圧を所定の直流電圧に変換するものであり、一次側・二次側の巻線２０１１ｃと、スイッチングＩＣ２０１２ｃと、整流用のダイオードＤ４と、平滑コンデンサＣ４と、を備えている。そして、スイッチング電源回路２０１ｃから圧縮機等駆動回路２０１ａ及び室外マイコン２０１ｂに所定の直流電圧が供給されるようになっている。
【００５６】
また、スイッチング電源回路２０１ｃから室内外通信回路２０１ｄ，１０１ｉを介して多出力降圧回路１０１ｐに所定の直流電圧が供給されるとともに、室内マイコン１０１ｆと室外マイコン２０１ｂとの間でやり取りされる信号が、前記した直流電圧に重畳されるようになっている。つまり、スイッチング電源回路２０１ｃは、交流電圧から直流電圧への電力変換と、室外機Ｓｏ・室内機Ｓｉでやり取りされる信号の中継と、を行う機能を有している。
【００５７】
室内機Ｓｉの第１制御基板１０１には、パワーリレー１０１ａと、突入電流防止回路１０１ｂと、室内マイコン１０１ｆと、ファンモータ駆動回路１０１ｇと、ノイズフィルタ１０１ｊと、絶縁回路１０１ｎと、多出力降圧回路１０１ｐと、その他回路Ｈと、が実装されている。
【００５８】
多出力降圧回路１０１ｐは、スイッチング電源回路２０１ｃから室内外通信回路２０１ｄ，１０１ｉを介して供給される電圧を、その出力先に応じた高さの電圧に変換する（降圧する）機能を有している。多出力降圧回路１０１ｐによって降圧された電圧は、それぞれ、室内マイコン１０１ｆ、インバータ制御回路１０２ｄ、及び、その他回路Ｈに供給される。室内マイコン１０１ｆは、前記した電圧に重畳している信号を読み取るようになっている。
なお、室内機Ｓｉの第２制御基板１０２に実装されている回路については、第１実施形態（図４参照）と同様であるから説明を省略する。
【００５９】
＜効果＞
本実施形態によれば、室外機Ｓｏの第３制御基板２０１にスイッチング電源回路２０１ｃを実装し、室内機Ｓｉの第１制御基板１０１及び第２制御基板１０２には、スイッチング電源回路を実装しない構成になっている。したがって、第１制御基板１０１のさらなる小型化を図り、電装品ボックスＢ（図６参照）によって通風路の一部が遮られることを抑制できる。
【００６０】
また、第２制御基板１０２は、第１実施形態と同様の構成であるから、この第２制御基板１０２を収容するモータケース（図５に示す容器Ｋ１及び蓋Ｋ２）が大型化することもない。
また、室内機Ｓｉと室外機Ｓｏの両方にスイッチング電源回路を設ける必要がないため、空気調和機Ｓの製造コストを低減できる。
【００６１】
≪変形例≫
以上、本発明に係る空気調和機Ｓについて各実施形態により説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、各実施形態では、室内機Ｓｉ（図６参照）の手前・奥行方向において室内熱交換器１１の手前側（前方）に電装品ボックスＢを設ける構成について説明したが、室内ファン１２の軸方向一方側に電装品ボックスＢを設ける構成にしてもよい。このような構成でも、第１制御基板１０１にコンバータ回路１０２ａ等（図４参照）を実装することで、電装品ボックスＢの横幅を従来よりも小さくし、そのぶん室内熱交換器１１の大型化を図ることができる。また、電装品ボックスＢを複数に分割し、その一部を室内熱交換器１１の手前側に配置し、残りを室内ファン１２の軸方向一方側に配置してもよい。
【００６２】
また、第１、第２実施形態では、第１制御基板１０１にメイン制御電源用レギュレータ１０１ｍ（図４、図７参照）が実装される構成について説明したが、これに限らない。すなわち、メイン制御電源用レギュレータ１０１ｍを省略し、スイッチング電源回路１０１ｋ（図７ではスイッチング電源回路１０２ｋ）から室内マイコン１０１０ｆに所定の直流電圧を供給するようにしてもよい。
【００６３】
また、第３実施形態（図８参照）では、室内外通信回路２０１ｄ，１０１ｉ及び多出力降圧回路１０１ｐを介して、スイッチング電源２０１ｃと室内マイコン１０１ｆとを接続する構成について説明したが、これに限らない。すなわち、多出力降圧回路１０１ｐを介さずに、スイッチング電源２０１ｃから室内マイコン１０１ｆに直流電圧を供給するようにしてもよい。
また、各実施形態では、第２制御基板１０２（図４、図７、図８参照）にノイズ防止用コンデンサ１０２ｂを実装する構成について説明したが、配線Ｐ３のインダクタンスが十分に小さければ、ノイズ防止用コンデンサ１０２ｂを省略してもよい。
【００６４】
また、各実施形態では、空気調和機Ｓが、室内機Ｓｉと、この室内機Ｓｉと共に空調を行う室外機Ｓｏと、を備えるセパレート型のエアコンである場合について説明したが、これに限らない。例えば、「空気調和機」は、室内機・室外機を一体化した一体型エアコンであってもよいし、また、除湿機や空気清浄機であってもよい。すなわち、ファン本体及びファンモータを有するファンと、ファンモータを制御する第１マイコンが実装される第１制御基板と、第１制御基板を収容する電装品ボックスと、を備え、ファンモータは、コンバータ回路及びインバータ回路が実装される第２制御基板と、モータ本体と、第２制御基板及びモータ本体を収容するモータケースと、を有する「空気調和機」として、前記したように、一体型エアコン、除湿機、空気清浄機等を構成してもよい。
【００６５】
また、各実施形態では、コンバータ回路１０２ａ及びインバータ回路１０２ｃが第２制御基板１０２（図４、図７、図８参照）に実装される構成について説明したが、これに限らない。すなわち、コンバータ回路１０２ａ及びインバータ回路１０２ｃのうち一方を第２制御基板１０２に実装し、他方を第１制御基板１０１に実装してもよい。この場合において、例えば、第１制御基板１０１を複数に分割し、その一部を室内熱交換器１１の手前側（前方）に配置し、残りを室内ファン１２の軸方向一方側に配置してもよい。
【００６６】
また、各実施形態では、第２制御基板１０２がモータケース（容器Ｋ１及び蓋Ｋ２：図５参照）に収容される構成について説明したが、これに限らない。すなわち、第２制御基板１０２をモータケースに収容せずに、別の収容体に収容してもよい。なお、前記した収容体を室内ファン１２の軸方向一方側に配置してもよいし、また、室内熱交換器１１の手前側（前方）に配置してもよい。
【００６７】
また、第２制御基板１０２が、モータケースに接していてもよい。例えば、第２制御基板１０２をモータケースに収容しない構成において、第２制御基板１０２がモータケース（例えば、蓋Ｋ２：図５参照）に直接的に接している場合や、第２制御基板１０２とモータケースとが樹脂を介して熱的に接触している場合も、第２制御基板１０２がモータケースに「接している」という構成に含まれる。
また、例えば、第２制御基板１０２をモータケースに収容する構成において、第２制御基板１０２がモータケースに直接的に接している場合や、第２制御基板１０２とモータケースとが樹脂を介して熱的に接触している場合も、第２制御基板１０２がモータケースに「接している」という構成に含まれる。このように、モータケースに接するように第２制御基板１０２を配置することで、室内機Ｓｉの長手方向のコンパクト化を図ることができる。
【００６８】
また、第２制御基板１０２がモータケースに接している構成において、モータケースの少なくとも一部（例えば、蓋Ｋ２：図５参照）を金属板で構成し、第２制御基板１０２が、前記した金属板に接していることが好ましい。これによって、第２制御基板１０２から金属板を介して放熱しなすくなり、第２制御基板１０２に実装されている電子部品の温度上昇を抑制できる。
【００６９】
また、各実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に記載したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した機構や構成は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての機構や構成を示しているとは限らない。
【符号の説明】
【００７０】
Ｓ  空気調和機
Ｓｉ  室内機（空調ユニット）
Ｓｏ  室外機（別の空調ユニット）
１０１  第１制御基板
１０１ｆ  室内マイコン（第１マイコン）
１０１ｋ，１０２ｋ  スイッチング電源回路
１０２  第２制御基板
１０２ａ  コンバータ回路
１０２ｃ  インバータ回路
１１  室内熱交換器（熱交換器）
１１ａ  伝熱管（冷媒流路）
１２  室内ファン（ファン）
２０１  第３制御基板
２０１ｂ  室外マイコン（第３マイコン）
２０１ｃ  スイッチング電源回路
Ｆ１  ファン本体
Ｍ１  ファンモータ
Ｍａ  モータ本体
Ｂ  電装品ボックス
Ｋ１  容器（モータケース）
Ｋ２  蓋（モータケース）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0006566711.tif 000007
【図７】
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【図８】
0006566711.tif 000009