CN103238031B - 冷却装置和具有该冷却装置的空气调节机 - Google Patents

Abstract

一种冷却装置，其冷却收纳在空气调节机（10）的控制箱（32）内的控制部件（30），该空气调节机（10）具有压缩机（12）、室外热交换器（14）、减压装置（16）、室内热交换器（18）、以及连接它们且流动有制冷剂的配管（20～26），该冷却装置具有冷却单元（34），该冷却单元（34）以与控制部件（30）离开的状态配置在控制箱（32）内，通过与制冷剂的热交换，对控制箱（32）内的空气进行冷却；和风扇（44），其对控制箱（32）内的空气进行搅拌。

Description

冷却装置和具有该冷却装置的空气调节机

技术领域

本发明涉及对空气调节机的控制部件进行冷却的冷却装置和具有该冷却装置的空气调节机。

背景技术

现有技术中，在具有压缩机、室外热交换器、减压装置、室内热交换器、以及连接它们且流动有制冷剂的配管的空气调节机中，将控制基板等控制部件收纳于例如能够保护其不受粉尘和水等的侵害的控制箱内。

在将控制部件收纳在控制箱内的情况下，为了保证控制部件的稳定动作，需要考虑控制部件的冷却。例如在专利文献1记载的空气调节机中，控制部件（具有发热元件的基板）被收纳在控制箱（电子部件箱）内，在电子部件箱内设置有对电子部件箱内的空气进行冷却的冷却部件（散热器）。

该专利文献1记载的空气调节机，具体来讲，通过利用自然对流，用散热器间接冷却发热元件。在电子部件箱内中，散热器位于离开发热元件的上方的位置，被散热器冷却的空气朝向发热元件下降。另一方面，被发热元件加热的空气朝向散热器上升。由此，在电子部件箱内产生自然对流，发热元件被位于其上方的散热器间接地冷却。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-2120号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，在特許文献1记载的空气调节机的情况下，散热器位于发热元件的上方，所以因使用环境而在散热器的表面产生结露水，存在由于该结露水滴下而导致发热元件被润湿，发热元件发生短路的可能。因此，这种空气调节机欠缺可靠性。

于是，本发明的课题在于，提供将空气调节机的控制部件收纳在控制箱内进行保护并冷却，并且抑制控制部件由于结露水而润湿的问题，具有高可靠性的空气调节机。

用于解决课题的方法

为了解决上述课题，根据本发明的第1方面，提供一种冷却装置，该冷却装置冷却收纳在空气调节机的控制箱内的控制部件，其中，该空气调节机具有压缩机、室外热交换器、减压装置、室内热交换器、和连接它们且流动有制冷剂的配管，该冷却装置包括：冷却单元，在与控制部件相离开的状态下，配置于控制箱内，通过与制冷剂的热交换，对控制箱内的空气进行冷却；和风扇，其对控制箱内的空气进行搅拌。

根据本发明的第2方面，提供第1方面记载的冷却装置，其中，该冷却装置具有冷却单元，该冷却单元具有：控制箱内配管，配置在控制箱内且流动有制冷剂；和翅片结构体，具有多个翅片且安装于控制箱内配管。

根据本发明的第3方面，提供第2方面记载的冷却装置，其中，风扇向冷却单元的翅片结构体送风。

根据本发明的第4方面，提供第2或第3方面记载的冷却装置，其中，冷却单元的控制箱内配管为连接减压装置和室内热交换器的配管的一部分。

根据本发明的第5方面，提供第1至第4方面中任一方面记载的冷却装置，其中，在冷却单元的下方具有接收结露水的接水盘（接水皿）。

根据本发明的第6方面，提供第1至第5方面中任一方面记载的冷却装置，其具有对控制箱的内部空间进行隔热的隔热材料。

根据本发明的第7方面，提供第6方面记载的冷却装置，其中，隔热材料为真空隔热材料。

根据本发明的第8方面，提供一种空气调节机，其具有第1至第7方面中任一方面记载的冷却装置。

发明效果

根据本发明，因为风扇强制性搅拌控制箱内的空气，所以此与制冷剂进行热交换的冷却单元周围的空气不停留地移动。由此，与不存在风扇的情况相比，冷却单元的表面的结露水的产生被抑制。其结果是，能够抑制控制箱内的空气调节机的控制部件由于在冷却单元的表面发生的结露水而润湿并抑制控制部件的温度上升，能够实现具有高可靠性的空气调节机。

附图说明

本发明的这些方面的特征，根据与附上的附图的优选的实施方式相关的下面的述说变得明确。在该附图中，

图1是本发明的实施方式的空气调节机的概略的结构图，

图2是表示图1所示的控制箱的内部的概略的结构图，

图3是图1所示的冷却单元的立体图，

图4是表示本发明的其它的实施方式的空气调节机的控制箱的内部的概略的结构图。

具体实施方式

第1发明是一种冷却装置，该冷却装置冷却收纳在空气调节机的控制箱内的控制部件，其中，该空气调节机具有压缩机、室外热交换器、减压装置、室内热交换器、和连接它们且流动有制冷剂的配管，该冷却装置包括：冷却单元，在与控制部件相离开的状态下，配置于控制箱内，通过与制冷剂的热交换，对控制箱内的空气进行冷却；和风扇，对控制箱内的空气进行搅拌。

根据该结构，风扇强制性地搅拌控制箱内的空气，所以与制冷剂进热交换的冷却单元周围的空气不停留地移动。由此，与不存在风扇的情况相比，冷却单元的表面的结露水的产生被抑制。其结果是，控制箱内的控制基板由于结露水而润湿的问题被抑制。

第2发明的冷却装置，冷却单元具有配置于控制箱内且流动有制冷剂的控制箱内配管；和具有多个的翅片且安装于控制箱内配管的翅片结构体。由此，有效地进行控制箱内的空气与在控制箱内配管流动的制冷剂之间的热交换。

第3发明的冷却装置，风扇向冷却单元的翅片结构体送风。由此，被翅片结构体冷却的空气在控制箱内整体扩散。另外，能够进一步抑制翅片结构体的表面的结露水的产生。

第4发明的冷却装置，冷却单元的控制箱内配管是连接减压装置和室内热交换器的配管的一部分。通过有效利用连接减压装置和室内热交换器的配管，无需仅为了控制箱内的空气的冷却而设置新的配管。

第5发明的冷却装置在冷却单元的下方具有接受结露水的接水盘。由此，能够防止位于冷却单元的下方的空气调节机的构成要素由于在冷却单元的表面产生的结露水而润湿的问题。

第6发明的冷却装置具有对控制箱的内部空间进行隔热的隔热材料。由此，热从外部向控制箱内的移动被抑制。其结果是，冷却单元的对控制部件的冷却效果与没有隔热材料的情况相比提高。

第7发明的冷却装置，隔热材料为真空隔热材料。由于真空隔热材料，热从外部向控制箱内的移动，与隔热材料相比被进一步抑制。其结果是，冷却单元的对控制部件的冷却效果进一步提高。

第8发明是具有第1～第7的发明的冷却装置的空气调节机。由此，能够实现具有高可靠性的空气调节机。

图1是示意地表示本发明的空气调节机的构成的图。另外，图2是示意地表示本发明的实施方式的控制箱的内部结构的图。

如图1所示，空气调节机10具有压缩机12、室外热交换器14、减压装置16、室内热交换器18、以及连接它们的制冷剂配管20～26。作为减压装置16能够采用作为膨胀阀或铜制的毛细管的毛细管（capilary tube）。其中，空气调节机10被划分为收纳压缩机12、室外热交换器14和减压装置16的室外机，和收纳室内热交换器18的室内机。

空气调节机10构成为，实现制冷剂经由制冷剂配管20～26从压缩机12依次经过室外热交换器14、减压装置16、室内热交换器18再次再返回至压缩机12的制冷循环。

在制冷循环中，制冷剂通过压缩机12被压缩后，以气相状态朝向室外热交换器14在制冷剂配管20内流动。接着，制冷剂因与经由室外热交换器14的室外空气的热交换被夺取热而成为液相状态，朝向减压装置16在制冷剂配管22中流动。接着，制冷剂通过减压装置16膨胀而压力降低，朝向室内热交换器18在制冷剂配管24中流动。而且，制冷剂因经由室内热交换器18从室内空气夺取热而成为气相状态，朝向压缩机12在制冷剂配管26中流动。

另外，空气调节机10具有控制制冷循环的控制基板（即控制部件）30和保护控制基板30的控制箱32。其中，控制箱32设置于室外机。

在此，本发明中所说的“控制部件”是用于空气调节机10的控制的部件，例如控制压缩机12的输出和作为减压装置16的膨胀阀的调节量的电子部件，不限于安装有多个电子部件的控制基板，是用于部分或者整体发热而冷却所需的部件。

控制基板30通过收纳在控制箱32内，例如被保护不受粉尘和水等侵害。因此，控制箱32构成为在其内部不侵入粉尘和水。例如，在控制箱32中，从控制基板30延伸至控制箱32的外部的电缆（未图示）通过的孔被密封。另外，控制箱32，从维护性的方面优选包括上面开口的主体和覆盖主体的上表面的盖，进而优选在主体和盖之间也被密封。其中，这种密封能够使用EPT片等的海绵状的树脂材料。

控制基板30收纳在控制箱32内，所以需要冷却。因此，在控制箱32内设置有冷却单元34。

冷却单元34构成为利用与制冷循环的制冷剂的热交换对控制箱32内的空气进行冷却，如图2所示，包括：制冷剂配管24；和安装于制冷剂配管24的翅片结构体36。

具体而言，如图1所示，制冷剂配管24的一部分通过控制箱32内，如图2所示，在控制箱32内的制冷剂配管24的部分安装有具有板形状的多个翅片36a的翅片结构体36。冷却单元34通过经由翅片结构体36在控制箱32内的空气和在制冷剂配管24内流动的制冷剂之间进行热交换，对控制箱32内的空气进行冷却。利用这种冷却单元34，控制基板30经由空气被冷却。

此外，构成冷却单元34的一部分的制冷剂配管优选为连接减压装置16和室内热交换器18的制冷剂配管24。通过有效利用制冷剂配管24，无需仅为了冷却控制箱32内的空气而另外设置通过控制箱32内并流动有制冷剂的配管。

另外，制冷剂配管24流动有因减压装置16而成为低压的制冷剂，所以与图1所示的其他的制冷剂配管20、22、26相比，作用的压力和发生的振动小。因此，将制冷剂配管24配置在控制箱32内，与配置有另外的制冷剂配管20、22、26的情况相比，能够抑制振动。另外，作为其结果，能够使向控制箱32内配置的配管薄壁化，具有能够降低使用的材料能够抑制成本的次要的优点。进而，作为另外的理由，在制冷剂配管24流动的制冷剂原本就是低压，所以经由控制箱32而导致的（长度化导致的）压力损失的影响小。

冷却单元34的翅片结构体36，例如，如图3所示，由铝等的金属一体地形成。板形状的多个翅片36a，在翅片结构体36的主体部36b的一个表面上相互平行地隔开等间隔并列设置。另外，翅片结构体36在与设置有翅片36a的表面相反侧的表面具有与蛇行形状地成型的制冷剂配管24的部分卡合的多个槽36c。

如图3所示，翅片结构体36的多个槽36c形成为在与多个翅片36a的并列方向正交的方向上延伸。由此，能够通过拉拔成型或挤压成型制作翅片结构体36，与其它的制作方法（例如切削加工）相比，能够廉价地制作。

另外，如果可能，优选冷却单元34如图2所示，在与控制基板30相离开的状态下，且配置于该控制基板30的下方。这是因为，控制基板30确实不因在冷却单元34的表面（具体而言，在翅片结构体36的表面和制冷剂配管24的表面）产生的结露水而润湿。此外，如图4所示，也可以使冷却单元34在与控制基板30相离开的状态下，且配置在相对于控制基板30水平方向上的位置。

在冷却单元34的表面产生的结露水滴下的情况下，优选将接收结露水的盘形状的接水盘38设置在冷却单元34的下方。由此，能够防止位于冷却单元34的下方的空气调节机10的构成要素因结露水而润湿。

此外，如图2（或图4）所示，也可以使用于将接水盘38内的结露水向控制箱32的外部排出的排水管40与接水盘38的底连接。

除了冷却单元34之外，也可以设置几个另外的用于冷却控制基板30的机构。

也可以将与冷却单元34的翅片结构体36不同的另外的翅片结构体42直接安装到控制基板30特别是控制基板30的发生高温的部分（例如发热元件）。该翅片结构体42构成为在控制基板30与控制箱32的外部的空气之间进行热交换。

具体而言，翅片结构体42与冷却单元34的翅片结构体36相同，例如由铝等制作，具有多个翅片42a。翅片结构体42的翅片42a构成为露出到控制箱32的外部。另外，翅片42a设置为位于用于将室外热交换器14周围的空气向室外机的外部排出的风扇（未图示）的下风的位置。通过经由这种翅片结构体42，控制基板30通过室外机的风扇（未图示）被冷却。

另外，也可以在控制箱32内设置有强制性搅拌控制箱32的空气的风扇44。该风扇44通过强制性搅拌控制箱32内的空气，使该控制箱32内的温度分布均匀，起到提高控制基板30的冷却效率的作用。

另外，风扇44通过强制性搅拌控制箱32内的空气，能够抑制在冷却单元34的表面产生结露水。具体说明，冷却单元34周边的空气因风扇44而移动，所以与不存在风扇44的情况相比，难以在冷却单元34的表面产生结露水，另外即使产生结露水也难以长大。

此外，风扇44，如图2（或图4）所示，优选配置为朝向冷却单元34的翅片结构体36送风。利用风扇44朝向翅片结构体36送风，被冷却单元34冷却的空气在控制箱32内整体扩散。另外，冷却单元34周围的空气的流动变快，在冷却单元34的表面更加难以产生结露水。

进而，为了抑制热从外部向控制箱32的内部移动，优选控制箱32的内部空间被隔热材料46隔热。隔热材料46例如如图2所示，设置在控制箱32的外侧表面。利用该隔热材料46，冷却单元34对控制基板30的冷却效果比没有隔热材料46的情况的冷却效果提高。其中，从控制箱32内的空间的有效利用的方面出发，优选隔热材料46设置于控制箱32的外侧表面，但也可以设置在控制箱32的内侧表面。

此外，作为隔热材料能够列举有玻璃棉等纤维类隔热材料、聚氨酯泡沫体等发泡类隔热材料、真空隔热材料等。优选使用隔热性能比隔热材料高的真空隔热材料。作为真空隔热材料例如能够列举有用迭层薄膜（Laminate film）包装玻璃纤维，对其内部圧力进行减压而成的材料。

根据本实施方式，风扇44强制性地搅拌控制箱32内的空气，所以与制冷剂进行热交换的冷却单元34周围的空气不停留地移动。由此，与不存在风扇44的情况相比，在冷却单元34的表面的结露水的产生被抑制。其结果是，控制箱32内的空气调节机10的控制基板30由于结露水而被润湿的问题被抑制，能够实现具有高可靠性的空气调节机10。

以上，列举上述的实施方式对本发明进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式。

例如，冷却单元34，在控制箱32内，如图2所示，配置于控制基板30的下方，或者如图4所示，配置于相对于控制基板30在水平方向上的位置，但如果通过风扇44对控制箱32内的空气的强制搅拌，不产生向冷却单元34的表面滴下的那种结露水，则能够将冷却单元34配置在控制基板30的上方。但是，在这种情况下，优选在冷却单元34与控制基板30之间配置接水盘38。

另外，在上述中，对制冷剂以压缩机12、室外热交换器14、减压装置16、室内热交换器18的顺序流动的空气调节机10、即执行供冷运转的空气调节机10进行了说明，但本发明不限于此。对于制冷剂以压缩机12、室内热交换器18、减压装置16、室外热交换器14的顺序流动的空气调节机10、即执行供暖运转的空气调节机10，本发明也能够适用。

进而，在上述的实施方式的情况下，冷却单元34构成为，利用在制冷剂配管24内流动的制冷剂全部来冷却控制箱32内的空气，但本发明不限于此。控制箱32内的空气的冷却也可以利用制冷剂配管22～26的任一者中流动的制冷剂的一部分。

例如也可以设置从减压装置16的下流侧附近的制冷剂配管24的部分分支，通过控制箱32内，然后到达室内热交换器18的上流侧附近的制冷剂配管24的部分的旁通的配管，在该旁通配管安装翅片结构体，构成冷却单元。在这种情况下，与上述的实施方式相比，虽然对控制基板30的冷却能力降低，但空气调节机10的供冷能力提高。

本发明参照附图关于优选的实施方式充分进行了记载，但对于该技术的熟练的人们而言，各种变形和修改是明显的。应该理解：那些变形和修改，只要不脱离附加的申请的范围的本发明的范围，就包含于其中。

产业上的利用可能性

本发明是使用制冷剂对控制箱内的空气进行冷却的构件，所以不限于空气调节机，例如只要是采用冷藏库等的制冷剂就能够适用。

附图符号说明

10空气调节机

12压缩机

14室外热交换器

16减压装置

18室内热交换器

30控制部件（控制基板）

32控制箱

34冷却单元

44风扇

Claims (7)

1.一种冷却装置，其特征在于：

所述冷却装置冷却收纳在空气调节机的控制箱内的控制部件，所述空气调节机具有压缩机、室外热交换器、减压装置、室内热交换器、以及连接它们且流动有制冷剂的配管，

所述冷却装置具有：

冷却单元，其以与控制部件离开的状态配置在控制箱的内部空间内，通过与制冷剂的热交换，对控制箱内的空气进行冷却；和

风扇，其对控制箱内的空气进行搅拌，

冷却单元具有：控制箱内配管，其配置在控制箱的内部空间内且流动有制冷剂；和翅片结构体，其具有多个翅片且安装于控制箱内配管，

控制箱内配管具有蛇行形状的部分，

翅片结构体具有与控制箱内配管的蛇行形状的多个直线状部分卡合的多个直线状槽。

2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于：

风扇向冷却单元的翅片结构体送风。

3.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于：

冷却单元的控制箱内配管是连接减压装置和室内热交换器的配管的一部分。

4.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于：

在冷却单元的下方具有接受结露水的接水盘。

5.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于：

具有对控制箱的内部空间进行隔热的隔热材料。

6.如权利要求5所述的冷却装置，其特征在于：

隔热材料为真空隔热材料。

7.一种空气调节机，其特征在于：

具有权利要求1～6中任一项所述的冷却装置。