(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気調和機に設けられ、電気ケーブルが接続される制御装置であって、
一面に部品実装面を有するとともに、前記部品実装面に前記電気ケーブルが接続されるコネクタを有し、前記室外機を制御する制御板と、
前記部品実装面を下向きにした前記制御板が取り付けられている直方体形状の電装箱と、
を備え、
前記電装箱は、その側面の一部と該一部に連続した下面の少なくとも一部とを外部に露出させるための凹部を有し、
前記凹部によって、前記部品実装面における前記電気ケーブル接続用のコネクタが前記電装箱の下方及び側方に露出されている、
制御装置。
【請求項２】
室内空気を冷媒との間で熱交換させ、室内に冷気又は暖気を供給する室内機と、
前記室内機に一端が接続され、冷媒を流通可能な冷媒配管と、
前記冷媒配管の他端に接続され、前記室内機及び冷媒配管と共に冷媒回路を構成し、圧縮又は減圧した冷媒を前記冷媒配管を介して前記室内機に供給するための室外機と、
前記室外機に配置され、前記冷媒回路を制御する請求項１に記載の制御装置と、
を備える空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、制御装置、特に、空気調和機に用いられる制御装置に関する。
【０００２】
また本発明は、空気調和機、特に、制御装置を備える空気調和機に関する。
【０００３】
【従来の技術】
室内機と室外機とから構成されるセパレート型の空気調和機では、リモコンからの信号（運転モード・設定室温など）が室内機に受信されると、その信号は、電気ケーブルを介して室外機の制御板に送信される。制御板は、受信した信号（運転モード・設定室温など）に基づいて、冷媒回路を制御し、室内機から室内に冷気又は暖気が供給される。また、室温が設定室温になるように、冷気又は暖気の温度を調節する。
【０００４】
室外機は、下部に圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器、減圧器及びファンが設けられ、その上方にこれらを制御する制御装置が配置される。制御装置は、電装箱と、電装箱に部品実装面を下向きにして取り付けられる制御板とを備えている。制御板からの電気ケーブルが電装箱側面の穴を通じて圧縮機、四方切換弁、室外熱交換器、減圧器及びファンに接続されている。制御板は、この電気ケーブルを介してこれらの機械装置を制御している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、室外機の下部は屋外と導通しており、電気ケーブルを通すために電路板側面に設けられた穴を介して、塵や異物が侵入するおそれがある。塵や異物が制御板上に付着すると、制御板が誤動作するおそれがある。また、塵や異物が制御板上の導体パターン間を短絡してしまうと、制御板上の電子部品が破壊されるおそれもある。
【０００６】
本発明の課題は、空気調和機において、制御装置の塵埃対策を確実にすることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る制御板は、空気調和機の例えば室外機に設けられ、電気ケーブルが接続される制御装置であって、制御板と電装箱とを備えている。制御板は、一面に部品実装面を有するとともに、部品実装面に電気ケーブルが接続されるコネクタを有しており、室外機を制御する。電装箱は、部品実装面を下向きにした制御板が取り付けられおり、直方体形状を有する。また電装箱は、その側面の一部と該一部に連続した下面の少なくとも一部とを外部に露出させるための凹部を有しており、凹部によって、部品実装面における電気ケーブル接続用のコネクタが電装箱の下方及び側方に露出されている。
【０００８】
請求項１に係る制御装置では、制御板上のコネクタからの電気ケーブルは、電装箱の凹部上面の開口を通じて、外部の機械装置に接続される。接続される機械装置は、圧縮機、四方切換弁、減圧器、ファン等である。電装箱の凹部は、部品実装面のコネクタを電装箱の下方及び側方に露出している。請求項１に係る制御装置によれば、制御板上のコネクタ付近のみで外部と導通しているため、塵や異物が電装箱の内部に侵入するのを防止することができる。
【０００９】
請求項２に係る空気調和機は、室内機と冷媒配管と室外機と制御装置とを備えている。室内機は、室内空気を冷媒との間で熱交換させ、室内に冷気又は暖気を供給する。冷媒配管は、室内機に一端が接続され、冷媒を流通可能である。室外機は、冷媒配管の他端に接続され、室内機及び冷媒配管と共に冷媒回路を構成し、圧縮又は減圧した冷媒を冷媒配管を介して室内機に供給する。制御装置は、室外機に配置され、冷媒回路を制御する請求項１に記載の制御装置である。請求項２に係る空気調和機によれば、請求項１に係る制御装置の場合と同様の効果を奏する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
〔全体構成〕
図１は、本発明の一実施形態に係る空気調和機の概略構成を示すブロック図である。本発明の空気調和機は、図１に示すように、冷媒回路１と駆動回路２と制御回路３とを備えている。制御回路３は、冷媒回路１及び駆動回路２を制御し、駆動回路２からの出力によって冷媒回路１を駆動し、冷媒回路１の冷媒の流れを制御して、室温を調節する。
【００１１】
冷媒回路１の具体的な構成を図２に示す。この冷媒回路１は、圧縮機１１と、圧縮機１１の吐出側に接続された四方切換弁１２と、四方切換弁１２に接続された室外熱交換器１３と、室外熱交換器１３に接続された減圧器（電動膨張弁）１４と、減圧器１４に接続された室内熱交換器１５と、アキュムレータ１６とを備えている。圧縮機１１、四方切換弁１２、室外熱交換器１３、減圧器１４及びアキュムレータ１６は室外機に設けられており、室内熱交換器１５は室内機に設けられている。また室外機及び室内機には、室外熱交換器１３と室内熱交換器１５とに空気流を供給するためのファンがそれぞれ配置されている。
【００１２】
圧縮機１１は、吸入側から冷媒を吸引し、冷媒を圧縮し、圧縮された冷媒を吐出側から排出する装置である。四方切換弁１２は、４つの配管接続部（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）を有しており、それぞれに接続される配管をＡ−Ｂ間・Ｃ−Ｄ間（実線）又はＡ−Ｄ間・Ｂ−Ｃ間（点線）で導通させ、流路を変更する装置である。室外熱交換器１３は、冷媒配管を折り返して平面視Ｌ字形に形成されている。平面視Ｌ字形にするのは、空気流との接触面積を大きくするためである。減圧器１４は、冷媒を減圧して排出する装置であり、例えば電動膨張弁が用いられる。室内熱交換器１５は、平行に配列される複数の平板状のフィンと、それらを貫通する冷媒配管とから構成されている。空気と冷媒との熱交換効率を高めるためにフィンは、アルミニウム等の熱伝導性の良好な材質で形成され、複数が平行に配列され、空気との接触面積が大きくなるように構成されている。アキュムレータ１６は、圧縮機１１の吸引側に接続され、圧縮機１１に液状の冷媒が混入するのを防止するための装置である。
【００１３】
冷媒回路１を駆動する駆動回路２の構成を図３に示す。駆動回路２は、主に、整流回路２１とインバータ２２とを備えている。整流回路２１は、ダイオードブリッジや大容量のアルミ電解コンデンサ等から構成され、入力側が商用電源２０に接続されている。インバータ２２は、ＦＥＴやＩＧＢＴ等のパワー素子で構成されるブリッジ回路であり、制御回路３からのドライブ信号によって駆動される。この駆動回路では、商用電源２０からの電力が整流回路２１に入力されると、整流回路２１のダイオードブリッジによって整流され、アルミ電解コンデンサによって平滑される。この整流及び平滑された電力がインバータ２２に入力される。インバータ２２のパワー素子が、制御回路３からのドライブ信号によって駆動されると、整流回路２１からの出力が所定周波数の電力信号に変換されて圧縮機１１のモータ１１ａに出力される。このようにして圧縮機１１が駆動される。また、制御回路３からのドライブ信号の周波数を調節することによって圧縮機１１の回転周波数を調節し、冷房又は暖房の能力を調節する。
【００１４】
図４には、制御回路３の構成を示す。制御回路３は、主に、制御部３０、メモリ３１、センサ３２、電路板３３、室内機マイコン５１、Ｉ／Ｆ５２、受信部５３及びセンサ５４を備えている。室内機マイコン５１、Ｉ／Ｆ５２、受信部５３及びセンサ５４は、室内機５０に備えられている。また、制御部３０、メモリ３１、センサ３２及び駆動回路２は、後述するように、室外機４０の制御板４５に実装されている。
【００１５】
制御部３０は、冷媒回路１及び駆動回路２を制御するための構成である。制御部３０は、予め定められた制御手順のプログラムを実行して冷媒回路１及び駆動回路２を制御するマイクロプロセッサや、駆動回路２に出力するドライブ信号を発生させるためのドライブ回路で構成されている。メモリ３１は、設定室温、設定湿度、運転モードや制御手順のプログラム等を格納している。メモリ３１は、図４のように制御部３０と別途設けても良いし、マイクロプロセッサに内蔵してもよい。センサ３２は、外気温を検出する温度センサや冷媒配管温度を検出する温度センサを含んでいる。電路板３３は、駆動回路２、制御部３０、商用電源２０及びＩ／Ｆ５２に接続されている。電路板３３は、Ｉ／Ｆ５２からの電気信号及び商用電源２０に含まれるノイズを除去するノイズ除去回路や、Ｉ／Ｆ５２からの電気信号を制御部３０が受信可能な電気信号に変換するインターフェース回路を含んでいる。室内機マイコン５１は、受信部５３、センサ５４からの電気信号をＩ／Ｆ５２を介して電路板３３に送信する。Ｉ／Ｆ５２は、室内機マイコン５１からの電気信号を所定レベルの電気信号に変換して電路板３３に出力する。受信部５３は、リモコン等からの信号を受信して室内機マイコン５１に出力する。センサ５４は、室温を検出する温度センサや室内湿度を検出する湿度センサを含んでいる。
【００１６】
〔空調運転〕
このような空気調和機では、受信部５３が運転モード、設定室温等を受信すると、この指示の信号がマイコン５１からＩ／Ｆ５２に出力され、所定レベルの電気信号に変換されて電路板３３に出力される。この電気信号（運転モード、設定室温）は、電路板３３のノイズ除去回路でノイズを取り除かれ、インターフェース回路でマイコンが受信可能な電気信号に変換される。そして、これらの指令（運転モード、設定室温）は、制御部３０によりメモリ３１の所定領域に格納される。制御部３０は、この指令（運転モード、設定室温）及びメモリ３１に格納されているプログラムに基づいて、冷媒回路１を制御し、駆動回路２にドライブ信号を出力する。具体的には、制御部３０は、四方切換弁１２を切り換え、減圧器１４の弁を所定の開度に調節する。また、商用電源２０から電路板３３を介して駆動回路２に入力される電力を所定周波数の電力信号に変換して、冷媒回路１の圧縮機１１を駆動する。
【００１７】
以下、冷房時及び暖房時における冷媒回路２での冷媒の流れを、図２を参照して説明する。
【００１８】
冷房運転時には、四方切換弁１２を実線の位置とし、減圧器１４を所定の開度に絞り、圧縮機１１を起動する。圧縮機１１から吐出される高圧冷媒は、室外熱交換器１３で凝縮した後、減圧器１４で減圧される。減圧された低圧冷媒は、室内熱交換器１５で蒸発した後、四方切換弁１２、アキュムレータ１６を介して圧縮機１１に戻る。室内熱交換器１５で冷媒が蒸発する際に、室内空気は冷媒に熱を奪われ、この熱を奪われた室内空気が冷気として働く。
【００１９】
暖房運転時には、四方切換弁１２を点線の位置とし、減圧器１４を所定の開度に絞り、圧縮機１１を起動する。圧縮機１１から吐出される高圧冷媒は、室内熱交換器１５で凝縮した後、減圧器１４によって減圧される。減圧された低圧冷媒は、室外熱交換器１３で蒸発した後、四方切換弁１２、アキュムレータ１３を介して圧縮機１１の吐出側に戻る。室内熱交換器１５で冷媒が凝縮する際に、室内空気に熱を放出するため、この熱を吸収した室内空気が暖気として働く。
【００２０】
〔制御板〕
以下、本実施形態に係る空気調和機の室外機４０と室内機５０との具体的な構成及び配置を説明し、その後、制御板４５について説明する。
【００２１】
図５は、本実施形態に係る空気調和機の室内機４０及び室内機５０の斜視図である。図６は、室外機４０の内部の斜視図である。室外機４０は、屋外に後面を建物に向けて設置され、プロペラファン（図示せず）により後面から吸い込んだ外気を室外熱交換器１３に接触させ、前面より排出する。室内機５０は、上方から吸い込んだ室内空気を室内熱交換器１５と接触させ、クロスフローファン（図示せず）により吹き出し口から室内に供給する。
【００２２】
室内機５０は、上述した室内熱交換機１５、室内機マイコン５１、Ｉ／Ｆ５２、受信部５３及びセンサ５４が本体ケーシング５５の内部に設けられている。室外機４０は、図５に示すように、本体ケーシング４１と閉鎖弁カバー４２とを備えている。その内部には、図６に示すように、室外熱交換器１３と機械室４３と電装箱４４とを備えている。
【００２３】
機械室４３には、圧縮機１１、四方切換弁１２、減圧器１４及びアキュムレータ１６が設けられている。これらの圧縮機１１、四方切換弁１２、減圧器１４及びアキュムレータ１６と室外熱交換器１３とは、それぞれ図２に示すように冷媒配管により接続され、さらに配管４６，４７によって室内熱交換器１５に接続されている。
【００２４】
電装箱４４には、制御板４５及び電路板３３が設けられている。電路板３３は、図６に示すように、制御板４５の一端に並んで配置されており、制御板４５上の制御部３０及び駆動回路２の入力側と電気的に接続されている。また電路板３３は、電気ケーブル４８を介して商用電源２０及び室内機５０（Ｉ／Ｆ５２）と接続されている。
【００２５】
制御板４５は、エポキシ樹脂又はフェノール樹脂で形成される絶縁板上に導体パターンが描かれた制御装置である。この制御板４５上には、上述したように、制御部３０、メモリ３１、センサ３２及び駆動回路２が実装されている。駆動回路２の出力が圧縮機１１に接続されており、制御部３０が四方切換弁１２及び減圧器１４に接続されている。また駆動回路２が室内機５０のファンに接続されている。制御板４５は、部品実装面に塵や異物が付着しにくいように、部品実装面を下向きにして取り付けられる。
【００２６】
制御板４５が取り付けられた電装箱４４の下面図、側面図をそれぞれ図７（ａ）、（ｂ）に、電装箱４４の凹部４４ａ付近の拡大図を図８に示す。図７（ｂ）及び図８において、説明の都合上、実際には下向きに取り付けられる部品実装面を上向きに図示している。
【００２７】
図７（ａ）に示すように、制御板４５上にはコネクタ４５ａが設けられており、このコネクタ４５ａに圧縮機１１，四方切換弁１２、減圧器１４、ファン及びセンサからの電気ケーブルが接続される。電装箱４４は、このコネクタ４５付近に凹部４４ａを有している。凹部４４ａは、電装箱４４の縁部に平面視コ字状に形成されている。図７（ｂ）及び図８に示すように、凹部４４ａは側面４４ｂ・４４ｃ・４４ｄを備えている。一方、凹部４４ａの下面（制御板４５が取り付けられる側の面）は、開放されており、コネクタ４５ａを露出している。凹部４４ａには、側面４４ｂ・４４ｃ・４４ｄが形成されているため、凹部４４ａのほとんどの部分では、電装箱４４は外部に開放されないように形成されている。
【００２８】
本実施形態の電装箱４４によれば、制御板４５のコネクタ４５ａの僅かな部分のみを外部に露出させるので、電装箱４４外部から塵や異物が侵入するのを防止することができる。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１に係る制御装置によれば、制御板上のコネクタ付近のみで外部と導通しているため、塵や異物が電装箱の内部に侵入するのを防止することができる。
【００３０】
請求項２に係る空気調和機によれば、請求項１に係る制御装置の場合と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による空気調和機の概略ブロック図。
【図２】  その冷媒回路。
【図３】  その駆動回路。
【図４】  その制御回路。
【図５】  本発明の一実施形態による空気調和機の斜視図。
【図６】  その室外機の内部。
【図７】  制御板が取り付けられた電装箱の下面図（ａ）、側面図（ｂ）。
【図８】  電装箱の凹部付近の拡大図。
【符号の説明】
１          冷媒回路
４０        室外機
４４        電装箱
４５        制御板
４６，４７  冷媒配管
５０        室内機
【図１】
0004729793.tif 000002
【図２】
0004729793.tif 000003
【図３】
0004729793.tif 000004
【図４】
0004729793.tif 000005
【図５】
0004729793.tif 000006
【図６】
0004729793.tif 000007
【図７】
0004729793.tif 000008
【図８】
0004729793.tif 000009