JP2000018646A

JP2000018646A - 空気調和機の室外ユニット

Info

Publication number: JP2000018646A
Application number: JP18892998A
Authority: JP
Inventors: Noritoshi Umemura; 則年梅村; Tetsuo Sano; 哲夫佐野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2000-01-18
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: JP4156082B2

Abstract

(57)【要約】【課題】室外ユニットをコンパクト化しても熱交換効率
を向上させる一方、制御器を有効的に冷却できる空気調
和機の室外ユニットを提供する。【解決手段】スプリット形空気調和機の室外ユニット１
０を対象とし、この室外ユニット１０のユニットケーシ
ング１５内にＭ字形熱交換器１６を配置する。この熱交
換器１６の内側に送風機１７を、その背面側凹部にコン
プレッサ１８を設置したレイアウト構造を採用する。熱
交換器１６の上方に制御器３３を設置し、制御器３３と
熱交換器１６との間を仕切板２９で仕切って上部室３０
と下部室３１に区画する。上部室３０に制御器３３を配
置し、下部室３１に熱交換器１６および送風機１７をそ
れぞれ配置させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スプリット型空気
調和機の室外ユニットに係り、特に室外ユニットの制御
器冷却構造を改善した空気調和機の室外ユニットに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】室内の冷暖房・除湿等の空気調和を行な
う空気調和機には、室内ユニットと室外ユニットとをセ
パレートしたスプリット型空気調和機がある。このスプ
リット型空気調和機の室外ユニットは図１４および図１
５に示すように構成され、室内ユニットから分離されて
室外に設置される。

【０００３】従来の室外ユニット１は、ユニットケーシ
ング２内にコンプレッサ３、Ｌ字形熱交換器４、送風機
５およびコンプレッサ運転制御用の制御器６が設置され
る。熱交換器４はユニットケーシング２の側面から背面
側にかけて平面視Ｌ字形に配置され、内部にファンモー
ター駆動の送風機５が設けられる。

【０００４】送風機５の側方にコンプレッサ３が並設さ
れ、仕切板７により送風機５とコンプレッサ３の間が仕
切られる。ユニットケーシング２内は仕切板７により送
風機室８と機械室９との左右に区画される。コンプレッ
サ３の上方にコンプレッサ運転制御用のインバータ制御
装置等の制御器６が設けられる。

【０００５】ユニットケーシング２の機械室９側側方に
は、図１６に示すように、端子台部ａにアクセスする配
線蓋ｂが設けられ、この配線蓋ｂの下方にルーバ形状の
外気取入口ｃが形成され、この外気取入口ｃから制御器
冷却用空気が取り入れられるようになっている。

【０００６】制御器６は外気取入口ｃより上方に位置
し、雨水がかからないように配置される一方、制御器６
の開口部ｄより内部に流入した冷却用空気は、制御器６
内に配置されたＰＣ基板上の電子部品を冷却し、送風機
室８に向けて設けた開口部ｅより送風機５の吸込側に排
風されるようになっている。

【０００７】一方、制御器６にはヒートシンクとしての
放熱フィンｆが側方に取付けられる。放熱フィンｆは送
風機５の吸込側で送風機室８側に露出して設けられる一
方、上記放熱フィンｆの背側にＧ−Ｔｒ等の発熱性電子
素子ｇが直接取付けられ、放熱フィンｆに熱交換器４を
通った風を直接当てて放熱させ、制御器６の電子素子ｇ
を冷却している。

【０００８】なお、ユニットケーシング２の側方には、
配管接続部を覆うバルブカバーｈが側方に膨出するよう
に張り出して設けられる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】スプリット型空気調和
機の従来の室外ユニット１はユニットケーシング２内に
配置される送風機５とコンプレッサ３が仕切板７で仕切
られて左右の室８，９が形成されるレイアウト構造をと
るために、室外ユニット１が側方に大きく張り出し、コ
ンパクト化を図る上で問題があったり、また、熱交換器
４は仕切板７の存在により側方を熱交換部として活用で
きず、熱交換面積を大きくとることができない。このた
め、熱交換効率の向上を図る上で問題があったり、ま
た、熱交換面積を大きくとるためには、熱交換器の大型
化、ひいては室外ユニットの大型化を招いていた。

【００１０】さらに、従来の室外ユニット１は大型のユ
ニットケーシング２を採用し、送風機５とコンプレッサ
３を仕切板７で仕切って左右に並設し、コンプレッサ３
上方の設置スペースを利用して仕切板７上に制御器６を
設置している。このため、室外ユニット１のコンパクト
化を図ることができない。

【００１１】室外ユニット１をコンパクト化させると、
制御器６の設置に困難性を有し、制御器６をスペース効
率よく配置することができない。制御器６をスペース効
率よく配置するために、送風機５の上方に制御器６や端
子台ａを設置しようとすると、従来の制御器６の冷却構
造を採用することができず、熱や水に弱い制御器６を有
効的に効率よく冷却するには、如何に構成したらよいか
問題となっている。

【００１２】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、室外ユニットをコンパクト化する一方、コン
パクト化しても熱交換効率を向上させた空気調和機の室
外ユニットを提供することを目的とする。

【００１３】本発明の他の目的は、室外ユニットをコン
パクト化するレイアウト構造を採用しても、制御器を有
効的に効率よく冷却できる空気調和機の室外ユニットを
提供するにある。

【００１４】本発明のさらに他の目的は、制御器に雨水
が侵入するのを未然にかつ確実に防止しつつ冷却機を効
率よく冷却し、冷却効率を向上させた空気調和機の室外
ユニットを提供するにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る空気調和機
の室外ユニットは、上述した課題を解決するために、請
求項１に記載したように、ユニットケーシング内にＭ字
形熱交換器を配置し、この熱交換器の内側に送風機を、
上記熱交換器の背面側凹部にコンプレッサをそれぞれ設
置する一方、上記熱交換器の上方に制御器を設置し、こ
の制御器と上記熱交換器とを仕切る仕切板を設けて前記
ユニットケーシング内を制御器設置の上部室と下部室と
に区画したものであり、このレイアウト構造を採用する
ことにより、室外ユニットのコンパクト化を図ることか
でき、コンパクト化を図っても熱交換面積を充分に確保
でき、熱交換効率の向上を図ることができる。

【００１６】また、上述した課題を解決するために、本
発明に係る空気調和機の室外ユニットは、請求項２に記
載したように、前記コンプレッサの上方位置で仕切板に
冷却用空気を導く開口を形成し、この開口を通してユニ
ットケーシング背側から制御器に冷却風を案内したり、
さらに請求項３に記載したように、前記ユニットケーシ
ングの背側に外気取入口を形成し、この外気取入口から
仕切板の開口に通じる冷却用通風路をユニットケーシン
グ背側に沿って形成したものであり、室外ユニットにこ
の制御器冷却構造を採用することにより、室外ユニット
をコンパクト化し、制御器を熱交換器あるいは送風機上
方に設置しても、熱に弱い制御器を効率よく有効的に冷
却することができる。

【００１７】さらに、上述した課題を解決するために、
本発明に係る空気調和機の室外ユニットは、請求項４に
記載したように、前記ユニットケーシングの天板背面部
あるいは天板側面部に外気取入口をルーバ形状に形成
し、上記外気取入口から上部室内に制御器冷却用空気を
案内したり、また、請求項５に記載したように制御器に
空気取入口を複数箇所設ける一方、前記ユニットケーシ
ングの天板背面部あるいは天板側面部の外気取入口を前
記制御器の各空気取入口に導く仕切壁を上部室に設けた
ものであり、この制御器冷却構造の採用により、制御器
を効率よく有効的に冷却できる。

【００１８】さらにまた、上述した課題を解決するため
に、本発明に係る空気調和機の室外ユニットは、請求項
６に記載したように、天板背面部あるいは天板側面部の
外気取入口から制御器の各空気取入口に導かれる空気流
路に水切り手段を設けたものであるから、制御器に雨水
が侵入するのを確実かつ未然に防止できる。

【００１９】また、本発明に係る空気調和機の室外ユニ
ットは、上述した課題を解決するために、請求項７に記
載したようにユニットケーシング内にコンプレッサ、熱
交換器、送風機およびコンプレッサ運転制御用の制御器
を設けた空気調和機の室外ユニットにおいて、前記ユニ
ットケーシング内を制御器設置の上部室と熱交換器およ
び送風機設置の下部室とに仕切る仕切板と、上記上部室
の側面に形成された外気取入口と、前記送風機の吸込側
で上部室と下部室を連通するように仕切板に設けられた
開口と、この開口を通して上部室から下部室にわたって
延び、前記制御器に設けられた放熱手段とを備えたこと
を特徴とし、この制御器冷却構造を採用したので、制御
器を熱交換器や送風機の上方に設置しても、制御器を外
気取入口から取入れた冷却風と、送風機吸込側で制御器
に設けられた放熱手段の放熱作用により、効率よく、有
効的に冷却することができる。

【００２０】さらに、上述した課題を解決するために、
本発明に係る空気調和機の室外ユニットは、請求項８に
記載したように、仕切板に設けられる開口は熱交換器と
送風機との間に形成されたものである。

【００２１】さらにまた、上述した課題を解決するため
に、本発明に係る空気調和機の室外ユニットは、請求項
９に記載したように、放熱手段は制御器の側方に設けら
れる放熱板であり、この放熱板の一面に熱交換器に対向
可能な放熱フィンが、他面に取付面がそれぞれ形成され
たり、また、請求項１０に記載したように、放熱手段
は、放熱板に略垂直方向に延びる放熱フィンが一体に備
えられたり、さらに、請求項１１に記載したように放熱
板は熱伝導性に優れたアルミニウム等の金属材料を押出
し成形あるいは引抜き成型で型成形された成型品である
ものである。

【００２２】また、本発明に係る空気調和機の室外ユニ
ットは、上述した課題を解決するために、請求項１２に
記載したように、ユニットケーシング内にコンプレッ
サ、熱交換器、送風機およびコンプレッサ運転制御用の
制御器を設けた空気調和機の室外ユニットにおいて、前
記ユニットケーシング内を制御器設置の上部室と熱交換
器および送風機設置の下部室とに仕切る仕切板を設ける
一方、前記制御器の側方に放熱手段を設け、この放熱手
段にユニットケーシング外からの冷却用空気を直接接触
させる冷却通風路と熱交換器通過後の空気を接触させる
通風路をユニットケーシング内に形成したものである。

【００２３】さらに、本発明に係る空気調和機の室外ユ
ニットは、上述した課題を解決するために、請求項１３
に記載したように、ユニットケーシング内にコンプレッ
サ、熱交換器、送風機およびコンプレッサ運転制御用の
制御器を設けた空気調和機の室外ユニットにおいて、前
記ユニットケーシング内を制御器設置の上部室と熱交換
器および送風機設置の下部室とに仕切る仕切板を設ける
一方、前記制御器の側方に放熱手段を設け、この放熱手
段を熱交換器の上流側に配置したものである。

【００２４】さらにまた、上述した課題を解決するため
に、本発明に係る空気調和機の室外ユニットは、請求項
１４に記載したように、放熱手段は熱交換器に熱的に接
触させたものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明に係る空気調和機の室外ユ
ニットの実施の形態について添付図面を参照して説明す
る。

【００２６】図１〜図３は本発明に係る空気調和機の室
外ユニットの一実施形態を示すものである。この室外ユ
ニット１０はスプリット系空気調和機に適用され、図示
しない室内ユニットから分離されて室外に設置される。

【００２７】室外ユニット１０はフロントキャビネット
１１、リアーキャビネット１２、底板１３および天板１
４から構成される略ボックス状のユニットケーシング１
５を有する。ユニットケーシング１５の底板１３上に平
面視Ｍ字状の熱交換器１６が設けられる。熱交換器１６
はユニットケーシング１５の一方の側面から略背面側を
経て他方の側面に沿って設置され、上記熱交換器１６の
内側に送風機１７が、その背面側凹部にコンプレッサ１
８がそれぞれ設置される。

【００２８】送風機１７はファンモータ２０にて回転駆
動されるプロペラファン等の送風ファン２１がファンベ
ース２２に設置される。送風ファン２１の前方にはファ
ンガード２３が設けられる。このファンガード２３はユ
ニットケーシング１５のフロントキャビネット１１の前
面側を構成している。

【００２９】ユニットケーシング１５のリヤーキャビネ
ット１１は平面視略コ字状に形成され、両側面および背
面側に空気吸込口２５が形成される。ユニットケーシン
グ１５の三方から吸い込まれた外気はＭ字形熱交換器１
６を通って熱交換され、送風機１７によりファンガード
２３に形成される前面側の空気吹出口から前方に吹き出
されるようになっている。

【００３０】一方、Ｍ字形熱交換器１６の背面側凹部に
設置されるコンプレッサ１８は図２および図３に示すよ
うに縦置きタイプである。このコンプレッサ１８の吸込
側にリキッドタンク２６が並設され、コンプレッサ１８
はコンプレッサケース２７内に納められる。コンプレッ
サケース２７の背面側はユニットケーシング１５の背面
側中央部に形成される弧状の湾曲膨出部内に収容され
る。

【００３１】また、ユニットケーシング１５は熱交換器
１６上に水平方向に延びる仕切板２９が設けられ、ユニ
ットケーシング１５内を上部室３０と下部室３１とに区
画している。仕切板２９は熱交換器１６や送風機１７の
上方に配置される制御器３３と熱交換器１６とを仕切っ
ており、上部室３０は仕切板２９と天板１４との間に形
成される。

【００３２】仕切板２９上には、図１および図３に示す
ようにコンプレッサ運転調節用の制御器３３と電源接続
用の端子台３４とパックドバルブ等の配管接続部３５が
スペース効率よく配設される。これらの制御器３３、端
子台３４および配管接続部３５は天板１４で覆われ、雨
水がかかるのを防止している。制御器３３は例えばコン
プレッサ１８の運転を周波数制御するインバータ制御装
置であり、制御ボックス３６内に図４に示すように、Ｇ
−Ｔｒ等の発熱性電子素子３７や電気部品３８が納めら
れ、取付基板であるＰＣ板３９に取付けられる。

【００３３】制御器３３の一側には放熱手段としての放
熱板４０が取付けられる。放熱板４０はアルミニウム等
の熱伝導性に優れた金属材料を押出し成形あるいは引抜
き成形で型成形される。放熱板４０はヒートシンクを構
成して一側に垂直放熱フィン４１が、他側に電子素子３
７の取付面が形成される。放熱板４０は型成形品である
ため安価に製造される一方、放熱板４０は仕切板２９に
形成された開口４３を通して送風機１７の吸込側で下部
室である送風機室３１内に延び途中で終端している。仕
切板２９の開口４３は熱交換器１６と送風機１７の吸込
側との間の空気流速の速い領域に設置され、送風機１７
に吸い込まれる空気流を放熱フィン４１に積極的に当て
て電子素子３７の冷却、ひいては制御器３３の冷却が効
率よく行なわれるようになっている。

【００３４】また、図５に示すように、ユニットケーシ
ング１５の背面側には外気取入口４４が形成される一
方、仕切板２９の背面側にもコンプレッサ１８の上方に
ルーバ状の開口４５が流入口として形成される。上記外
気取入口４４から仕切板２９の開口４５にかけて制御器
冷却用空気の流通路４６が形成される。この流通路４６
はコンプレッサケース２７とユニットケーシング１５の
間に形成され、この流通路４６を通って案内される冷却
用空気は仕切板２９の開口４５から上部室３０内に導か
れた後、上部室３０設置の制御器３３に案内されるよう
になっている。

【００３５】一方、ユニットケーシング１５の天板１４
の背面側に、図３および図６に示すように、ルーバ形状
の外気取入口４８が形成される。この外気取入口４８は
天板１４の側面部に形成してもよい。外気取入口４８か
ら流入した制御器冷却用空気は仕切壁４９に案内されて
制御器３３の空気取入口５０や放熱フィン４に導かれ
る。仕切壁４９は仕切板２９と天板１４との間の上部室
３０に設けられる。仕切壁４９により形成される冷却用
空気流路（流通路）５１には水切り手段５２が設けら
れ、外気取入口４８から流入した雨水が水に弱い制御器
３３にかかるのを確実に防止している。

【００３６】水切り手段５２は仕切壁４９を屈曲させる
ことにより形成しても、空気流路の途中に図示しないせ
きを設けることにより形成しても、また、外気取入口４
８や制御器３３の空気取入口５０をルーバ形状に構成す
ることにより形成してもよい。外気取入口４８から流入
した雨水は流入空気から水切り手段５１で分離除去さ
れ、除去された雨水は熱交換器１６の上流側で仕切板２
９に設けられた排水口（図示せず）から外部に排出され
る。

【００３７】一方、外気取入口４８から仕切壁４９で区
切られた冷却用空気流路５１を通って放熱フィン４１に
案内された冷却用空気は、放熱フィン４１の垂直フィン
間を通って図４に示された開口４３から送風機１７の吸
込側に吸込まれ、熱交換器１６で熱交換された空気と合
流して外部に放出される。冷却用空気が放熱フィン４１
を通る間に放熱フィン４１から放熱が行なわれ、放熱板
４０の取付面に取付けられたＧ−Ｔｒ等の電子素子３７
を積極的に冷却している。

【００３８】また、制御器３３の制御ボックス３６に形
成される空気取入口５０から制御器３３内に案内された
冷却用空気は、内部に収容された電気部品３８や電子素
子３７を冷却した後、図４に示された流出用開口５２か
ら送風機の吸込側に吸い込まれ、外部に放出されるよう
になっている。

【００３９】なお、図１乃至図３において、符号５５は
天板１４の両側面に設けられた把手用取手であり、符号
５６は天板１４の背面側に形成される冷媒用配管や電源
ケーブル取着用の案内口である。

【００４０】第１実施形態に示された空気調和機の室外
ユニット１０においては、ユニットケーシング１５内に
Ｍ字形熱交換器１６を配置し、ユニットケーシング１５
の両側面および背面側の３側方から流入する空気と熱交
換器１６が熱交換する配置構成をとるので、熱交換面積
を大きくとることができる。

【００４１】その際、Ｍ字形熱交換器１６をユニットケ
ーシング１５の両側面および背面側に沿って配置するこ
とで熱交換面積を有効に確保でき、ユニットケーシング
１５のコンパクト化を図ることができる。また、Ｍ字形
熱交換器１６の内側に送風機１７を、熱交換器１６の背
面側凹部を利用してコンプレッサ１８を配置したので、
熱交換器１６、コンプレッサ１８、送風機１７をスペー
ス効率よく有効的に配置したレイアウト構造をとること
ができ、室外ユニット１０のコンパクト化を図ることが
できる。

【００４２】また、室外ユニット１０は仕切板２９によ
り上部室３０と下部室３１とに区画され、この仕切板２
９を利用して熱交換器１６や送風機１７の上方に熱や水
に弱い制御器３３を配置することができ、制御器３３を
スペース効率よく配置でき、制御器３３の設置の自由度
を向上させることができる。

【００４３】この場合、制御器３３にはユニットケーシ
ング１５の背面側の外気取入口４４から取り入れられた
冷却用空気が、図５に示すように、仕切板２９のルーバ
状開口４５を経て制御器３３の空気取入口４４に導かれ
る一方、天板１４背面側あるいは側面側のルーバ状外気
取入口４８から流入した冷却用空気は制御器３３の他の
空気取入口５０に導かれる。各空気取入口５０から制御
器３３内に案内された冷却用空気は内部に収容された電
気部品３８や電子素子３７を冷却して流出用開口５２か
ら送風機１７の吸込側に吸い込まれ、続いて送風機１７
の送風作用で外部に放出される。

【００４４】また、天板１４の背面側あるいは側面側の
外気取入口４８から仕切壁４９で仕切られた冷却用空気
流路（流通路）５１を経て放熱フィン４１に導かれた冷
却用空気は、放熱フィン４１のフィン間を通って送風機
１７の吸込側に吸い込まれ、続いて外部に放出される。

【００４５】この放熱フィン４１の一部は下部室３１に
突出して熱交換器１６に対向設置され、熱交換器１６を
通過した高流速の空気が接触するので、放熱フィン４１
には熱交換器１６を通過しない比較的低温の冷却用空気
と、熱交換器１６を通過した高速流の空気とが接触して
放熱効果が高められる。

【００４６】このように、室外ユニット１０の仕切板２
９に設置された制御器３３はユニットケーシング１５の
背面側外気取入口４４や天板背面側（側面側）の外気取
入口４８から案内される比較的温度の低い冷却用空気を
制御器３３内に導いて制御器３３を積極的に冷却する一
方、天板背面側（側面側）の外気取入口４８から上部室
３０内に流入される冷却用空気を放熱フィン４１に導い
て熱交換し、この放熱フィン４１からの放熱作用でも制
御器３３を冷却することができる。このため、制御器３
３を効率よく冷却することができ、冷却効果が向上す
る。

【００４７】また、制御器３３内に案内される空気は水
切り手段５１により雨水を分離除去し、雨水の侵入を未
然にかつ確実に防止している。したがって、制御器３３
内に雨水が侵入するのを確実に防ぎつつ、冷却したい部
分に冷却用空気を導入させることができる。

【００４８】なお、図４では、制御器３３に取付けられ
る放熱フィン４１は垂直フィンを採用した例を示した
が、放熱フィン４１は図７に示すように水平フィンで構
成し、水平フィンを採用した放熱フィンでヒートシンク
を形成してもよい。また、制御器３３は図４では仕切板
２９上に設置する例を示したが、図７に示すように制御
器３３を下部の送風機室３１に露出するように設置して
もよい。

【００４９】図８および図９は本発明に係る空気調和機
の第２実施形態を示すものである。

【００５０】この実施形態に示された空気調和機の室外
ユニット１０Ａは、ユニットケーシング１５内にＭ字形
熱交換器１６、送風機１７、コンプレッサ１８および制
御器３３を配置したものであり、第１実施形態に示され
る室外ユニット１０と同一部材には同一符号を付して説
明を省略する。

【００５１】送風機１７はＭ字形熱交換器１６の内側に
配置される一方、図８および図９において、送風機１７
の右側方に縦置き型コンプレッサ１８が配置される。コ
ンプレッサ１８は熱交換器１６の左側方に配置してもよ
い。送風機１７はファンモータ２０駆動のプロペラファ
ン等の送風ファン２１を有し、ユニットケーシング１５
の底板１３上に図示しないファンベースを介して据付け
られる。

【００５２】ユニットケーシング１５内は水平方向の仕
切板２９により上部室３０と下部室３１とに区画され、
この下部室３１にＭ字形熱交換器１６、送風機１７およ
びコンプレッサ１８が配置されるレイアウト構造を有す
る。上部室３０にはコンプレッサ運転制御用の制御器３
３、図示しない端子台および配管接続部が配設されるレ
イアウト構造をとる。制御器３３は例えばコンプレッサ
１８の運転を周波数制御するインバータ制御装置であ
り、送風機１７あるいは熱交換器１６の上方にスペース
効率よく自由度を持たせて配置される。

【００５３】制御器３３には一側方に放熱手段としての
放熱板４０が設けられる。放熱板４０はヒートシンクを
構成する一方、放熱板４０の一側に放熱フィン４１が、
他側に取付面がそれぞれ形成される。放熱板４０の取付
面にＧ−Ｔｒ等の発熱電子素子３７が取付けられる。放
熱フィン４１は水平フィンであっても、垂直フィンと水
平フィンを組み合せたものであってもよい。放熱フィン
４１は仕切板２９の開口部４３を通って送風機１７の吸
込側で下部室３１内に延設され、下部室３１内で終端
し、熱交換器１６に近接して対向している。

【００５４】放熱板４０はアルミニウム等の熱伝導性に
優れた金属材料で形成される。放熱板４０は押出し成形
あるいは引抜き成形で型成形された成型品である。

【００５５】ユニットケーシング１５を構成する天板１
４の側面には外気取入口４８が形成される。外気取入口
４８から上部室３０に取り入れられた冷却用空気は放熱
手段としての放熱板４０に導かれる。放熱板４０の放熱
フィン４１には熱交換器１６を通過しない冷却用空気が
案内される一方、放熱フィン４１の下部室３１側突出部
には熱交換器１６を通過した空気が導かれる。放熱フィ
ン４１には熱交換器１６を通らない冷却用空気が案内さ
れる冷却用空気流路（冷却通風路）５１と熱交換器１６
通過後の空気が案内される空気流路（通風路）５８とを
通って導かれるようになっている。

【００５６】しかして、図８および図９に示される空気
調和機の室外ユニット１０Ａは、制御器３３の放熱フィ
ン４１に熱交換器１６を通過した空気と熱交換器１６を
通過しない冷却用空気との双方が案内され、流通するよ
うに構成される。また、室外ユニット１０Ａの下部室３
１に配設される送風機１７とコンプレッサ１８との間に
仕切板を設けず、送風機１７とコンプレッサ１８の間に
Ｍ字形熱交換器１６の一部を配置したものであり、熱交
換面積を大きくとることができる。

【００５７】室外ユニット１０Ａの下部室３１のＭ字形
熱交換器１６の内部に送風機１７を配置し、さらにこの
送風機１７とコンプレッサ１８とを並設したレイアウト
構造を採用することにより、送風機１７廻りの三側方を
熱交換面とすることができ、熱交換効率を向上させるこ
とができる。

【００５８】この室外ユニット１０Ａを備えた空気調和
機で冷却運転する場合を説明する。

【００５９】高負荷時、例えば外気温度が４３℃の場合
の冷房運転を考慮すると、室外ユニット１０Ａの熱交換
器１６に吸い込まれる前の空気温度は４３℃であり、熱
交換器１６の温度は５８℃〜６０℃程度になる。この熱
交換条件で熱交換器１６を通過した空気の温度は約５３
℃程度となる。

【００６０】室外ユニット１０Ａが例えば上述した熱交
換条件で冷房運転されるとき、制御器３３の冷却、特に
電子素子３７の冷却には熱交換器１６通過前の外気温度
の低い空気で冷却する方が優れている。この点から、熱
交換器１６をバイパスするように空気流路を作り、この
空気流路内に放熱フィンを設置することも考えられる
が、この場合には、放熱フィンと接触するバイパス空気
量の分だけ熱交換器１６を通過する空気量が減少する。
このため、冷媒を凝縮させる熱交換量が減少し、空気調
和機としての運転効率が悪化する恐れがある。この運転
効率の悪化を小さくするためにバイパス空気流量を減ら
すと、放熱量が不足し、制御器３３の冷却が不充分とな
る恐れがある。

【００６１】第２実施形態では、空気調和機の冷房運転
時にも、空気調和機の運転効率の低下が少なくかつ制御
器３３を有効的に効率よく冷却できる制御器冷却構造を
採用したものである。

【００６２】この第２実施形態に示された空気調和機の
室外ユニット１０Ａは、制御器３３に取付けられる放熱
フィン４１を空気流速の速い熱交換器１６の出口側に対
向して近接配置し、放熱フィン４１を充分に速い空気流
速中に臨ませる。さらに、熱交換器１６を通過しない温
度の低い冷却用空気を上部室３０に流入させて制御器３
３の放熱フィン４１近傍に流入させ、この比較的温度が
低い空気で高流速の空気流状態を作り出し、この空気流
を放熱フィン４１に積極的に接触させて放熱フィン４１
からの放熱作用を促進させ、制御器３３内、ひいては電
子素子３７を効率よく冷却させるようにしたものであ
る。

【００６３】また、放熱フィン４１は下部室３１側で熱
交換器１６に対向させて近接配置する。一方、熱交換器
１６を通過した空気流は、一般に熱交換面の法線方向に
最大流速成分を有する。このため、放熱フィン４１を熱
交換器１６に対向させて配置することにより、放熱フィ
ン４１に衝突する空気流速が最大となり、放熱フィン４
１からの放熱量を大きくとることができる。

【００６４】この室外ユニット１０Ａにおいては、制御
器３３に取付けられる放熱手段としての放熱フィン４１
を、熱交換器１６通過後の空気と熱交換器１６を通過し
ない空気の双方が案内されるように通風路（空気流路）
５１，５８に設け、しかも、熱交換器１６通過後の空気
は放熱フィン４１と大きな流速で衝突させるようにした
ので、放熱量が大きくなり、制御器３３の冷却効率を向
上させ、効率よく有効的に冷却させることができる。

【００６５】また、第２実施形態では、制御器３３の放
熱板４０を熱交換器１６から独立させて設けた例を示し
たが、放熱板４０を熱交換器１６と熱的に接触させる構
造を採用してもよい。熱的接触構造は、熱交換器１６に
放熱板４０を直接取付けるように構成しても、また、熱
交換器１６に優れた熱伝導性ブリッジを介して放熱板４
０を設け、ブリッジで熱的に接触させる構造としてもよ
い。

【００６６】図１０および図１１は、本発明に係る空気
調和機の室外ユニットの第３実施形態を示すものであ
る。

【００６７】この実施形態に示された空気調和機の室外
ユニット１０Ｂは、ユニットケーシング１５内に平面視
Ｌ字形熱交換器１６Ａ、送風機１７、コンプレッサ１８
および制御器３３を配置したものであり、第１実施形態
に示される室外ユニット１０と同一部材には同一符号を
付して説明を省略する。

【００６８】送風機１７はＬ字形熱交換器１６Ａの内側
に配置される一方、図１０および図１１において、送風
機１７の右側方に縦置き型コンプレッサ１８が配置され
る。コンプレッサ１８と送風機１７は並設され、両者間
に仕切板や熱交換器１６Ａの一部が介装されないレイア
ウト構造を有する。コンプレッサ１８は送風機１７の左
側方に配置してもよい。

【００６９】一方、ユニットケーシング１５内は水平方
向の仕切板２９により上部室３０と下部室３１とに区画
され、下部室３１にＬ字形熱交換器１６Ａ、送風機１
７、コンプレッサ１８が設けられるレイアウト構造をと
る。上部室３０にはコンプレッサ１８の運転制御用の制
御器３３、図示しない電源接続用端子台、冷媒配管接続
用パックドバルブ等の配管接続部が配置されるレイアウ
ト構造をとっている。

【００７０】ユニットケーシング１５の天板１４の側面
にはルーバ状の外気取入口４８が形成され、この外気取
入口４８から上部室３０に流入した比較的温度が低い冷
却用空気は熱交換器１６Ａを通過することなく放熱フィ
ン４１に案内され、この放熱フィン４１と接触した後、
開口を通って送風機１７の吸込側に吸引される。

【００７１】一方、熱交換器１６Ａの出口側に放熱フィ
ン４１を部分的に対向させて近接配置し、熱交換器１６
Ａを通る空気流速の速い空気流中に放熱フィン４１の一
部を臨ませる。空気流速が速い熱交換器１６Ａの出口側
に放熱フィン４１を設置して、この放熱フィン４１に充
分な流速の空気流を流入させる一方、熱交換器１６Ａを
通らない比較的温度が低い冷却用空気を開口４３から吸
い出して高流速の空気流を生じさせ、放熱作用を促進さ
せる。この放熱作用により制御器３３の電子素子３７を
積極的に冷却することができ、空気調和機の運転効率を
向上させることができる。

【００７２】制御器３３は送風機１７の上方にスペース
効率よく設置される。制御器３３は例えばコンプレッサ
１８の運転周波数制御を行なうインバータ制御装置であ
り、制御器３３内にインバータ制御回路を構成するＧ−
Ｔｒ等の発熱性電子素子３７や電気部品が収容される。

【００７３】制御器３３の制御ボックス３６の一側方に
放熱手段が設けられる。放熱手段はヒートシンクを構成
する放熱板４０で構成され、この放熱板４０の一側に放
熱フィン４１が一体成形される。放熱板４０はアルミニ
ウム等の熱伝導性に優れた金属材料で形成され、この金
属材料を押出し成形、あるいは引抜き成形することによ
り型成形される。放熱板４０には一側に複数枚の垂直あ
るいは水平フィンが形成され、他側は平坦な取付面とし
て形成される。取付面に制御器３３の電子素子３７が取
付けられる。

【００７４】放熱フィン４１は仕切板２９に形成された
開口４３を通って下部室３１内に突出し、この下部室３
１で熱交換器１６Ａの熱交換面に近接位置で対向するよ
うに、送風機１７の吸込側に設けられる。放熱フィン４
１には熱交換器１６Ａを通過した空気と熱交換器１６Ａ
を通過しない空気が接触するように配置され、双方の空
気と接触して放熱され、放熱作用を促進している。この
放熱作用により制御器３３の電子素子３７、ひいては制
御器３３が積極的に冷却せしめられる。

【００７５】図１２および図１３は本発明に係る空気調
和機の室外ユニットの第４実施形態を示すものである。

【００７６】この実施形態に示された空気調和機の室外
ユニット１０Ｃは、制御器３３の側方に設けられる放熱
手段としての放熱板４０の設置位置が、図１０および図
１１に示された室外ユニット１０Ｂと基本的に相違し、
他の構成は実質的に異ならないので、同一符号を付して
説明を省略する。

【００７７】図１２および図１３に示された空気調和機
の室外ユニット１０Ｃは、放熱手段を構成する放熱板４
０の放熱フィン４１を熱交換器１６Ａを通過する前に設
置したものである。放熱フィン４１は、制御器３３の側
方に設置され、上部室３０の側方から熱交換器１６Ａ吸
入側に跨って設けられる。放熱フィン４１を熱交換器１
６Ａ吸入側に設置することにより、放熱フィン４１に比
較的温度の低い冷却用空気が接触するが、熱交換器１６
Ａ吸入側は空気流速が低いため、放熱フィン４１と空気
との熱伝達率が悪く、放熱量が不足する恐れがある。

【００７８】この点から、放熱板４０の少なくとも一部
を、熱交換器１６Ａと熱的に接触するように取付ける。
この取付けは、放熱板４０を図１２および図１３に示す
ように直接取り付けても、また熱伝導性に優れた金属材
料製のブリッジを介して取付けてもよい。このブリッジ
は放熱板４０と熱交換器１６Ａとを熱接触させるように
なっている。

【００７９】しかして、放熱板４０の一部を熱交換器１
６Ａに熱的に接触させることにより、暖房運転時の暖房
能力を向上させることができる。

【００８０】暖房運転時には、熱交換器１６Ａは冷媒の
蒸発器となる。熱交換器１６Ａと放熱板４０を熱的に接
触させることにより、電子素子３７の発熱の一部は放熱
板４０を経て熱交換器１６Ａに伝わり、冷媒の蒸発源と
して作用する。熱交換器１６Ａに冷媒の蒸発熱を付与す
ることができ、冷凍サイクルの暖房熱源として有効に利
用され、暖房能力を向上させることができる。

【００８１】

【発明の効果】本発明に係る空気調和機の室外ユニット
においては、ユニットケーシング内にＭ字形熱交換器を
配置し、この熱交換器の内側に送風機を、熱交換器の背
面側凹部にコンプレッサをそれぞれ設置したレイアウト
構造をとるので、熱交換面積を充分に確保しつつ、室外
ユニットのコンパクト化が図れる。ユニットケーシング
内は仕切板で上部室と下部室とに区画され熱交換器上方
に制御器を設置したので、制御器をスペース効率よく配
置することができる。

【００８２】また、ユニットケーシング背側に形成され
た外気取入口からの冷却用空気を仕切板の開口を通して
上部室内に案内したり、さらに、ユニットケーシングの
天板に形成される外気取入口から上部室に冷却用空気を
案内したので、比較的温度の低い冷却用空気で制御器を
効率よく、有効的に冷却できる。

【００８３】さらに、外気取入口から流入した冷却用空
気を仕切壁に案内させて制御器の空気取入口にスムーズ
に案内させる一方、冷却用空気が案内される空気流路に
水切り手段を設け、雨水を分離除去したので、水分が除
去された冷却用空気を制御器内に案内して効率よく有効
的に冷却でき、機器寿命を損うこともない。

【００８４】一方、本発明に係る空気調和機の室外ユニ
ットにおいては、上部室に設置される制御器に放熱手段
を設け、この放熱手段を仕切板の開口を通して上部室か
ら下部室に延設したので、放熱手段に熱交換器通過後の
空気と熱交換器を通らない冷却用空気の双方を接触させ
て放熱させることができる。しかも、熱交換器通過後の
空気を放熱手段と熱交換器出口側であって送風機吸込側
で接触させたので、放熱手段は高流速の空気流中に放熱
され、放熱効果が高く、制御器を効率よく積極的に冷却
させることができ、空気調和機の運転効率を向上させる
ことができる。さらに、外気取入口から流入した雨水
は、放熱手段を伝って仕切板の開口から下部室に排水さ
れるので、制御器内に雨水が侵入するのを効果的にかつ
未然に防止できる。

【００８５】また、仕切板の開口は熱交換器と送風機の
間に設けられたので、送風機のファン作用より、熱交換
器を通った高流速の空気中に放熱手段の一部が晒され、
放熱効果が向上される。

【００８６】さらに、放熱手段を構成する放熱板を熱伝
導性に優れた押出し成形品あるいは引抜き成形品とする
ことにより、量産性に優れ、熱伝導率の高い放熱板を安
価に製造できる。

【００８７】さらに、放熱手段を熱交換器の上流側に配
置すると、比較的温度の低い冷却用空気で放熱手段が冷
却されるので、冷却効率を向上させることができる。

【００８８】またさらに、放熱手段を熱交換器と熱的に
接触させることにより、制御器での発熱の一部が放熱手
段を介して熱交換器に伝達され、熱交換器での冷媒蒸発
作用を促進させるので、暖房運転時には、暖房能力を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第１
実施形態を示す全体斜視図。

【図２】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第１
実施形態を背面側から見た斜視図。

【図３】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第１
実施形態を示す平断面図。

【図４】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第１
実施形態を示すもので、制御器の冷却構造を示す部分的
な縦断面図。

【図５】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第１
実施形態を示すユニットケーシング背面側の制御器冷却
構造を示す部分的な縦断面図。

【図６】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第１
実施形態をユニットケーシングの背面側から見た制御器
冷却構造を一部破断して示す図。

【図７】本発明に係る空気調和機の室外ユニットに備え
られる制御器冷却構造の変形例を示す図。

【図８】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第２
実施形態を、前方から見た簡略的な縦断面図。

【図９】図８のIX−IX線に沿う平断面図。

【図１０】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第
３実施形態を、前方から見た簡略的な縦断面図。

【図１１】図１０のXI−XI線に沿う平断面図。

【図１２】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第
４実施形態を、前方から見た簡略的な縦断面図。

【図１３】図１２のXIII−XIII線に沿う平断面図。

【図１４】従来の空気調和機の室外ユニットを一部破断
して示す斜視図。

【図１５】従来の空気調和機の室外ユニットを前方から
見た簡略的な縦断面図。

【図１６】従来の空気調和機の室外ユニットの背面側を
示すもので、制御器冷却構造を示す図。

【符号の説明】

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ室外ユニット１１フロントキャビネット１２リアーキャビネット１３底板１４天板１５ユニットケーシング１６，１６Ａ熱交換器１７送風機１８コンプレッサ２０ファンモータ２１送風ファン（プロペラファン）２２ファンベース２５空気吸込口２６リキッドタンク２７コンプレッサケース２９仕切板３０上部室３１下部室（送風機室）３３制御器３４端子台３５配管接続部３６制御ボックス３７電子素子３８電気部品４０放熱板（放熱手段）４１放熱フィン４３開口４４外気取入口４５ルーバ状開口４６流通路４８外気取入口４９仕切壁５０空気取入口５１冷却用空気流路（冷却通風路）５２流出用開口５４水切り手段５５把手用取手５６案内口５８空気流路（通風路）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ユニットケーシング内にＭ字形熱交換器
を配置し、この熱交換器の内側に送風機を、上記熱交換
器の背面側凹部にコンプレッサをそれぞれ設置する一
方、上記熱交換器の上方に制御器を設置し、この制御器
と上記熱交換器とを仕切る仕切板を設けて前記ユニット
ケーシング内を制御器設置の上部室と下部室とに区画し
たことを特徴とする空気調和機の室外ユニット。
【請求項２】前記コンプレッサの上方位置で仕切板に
冷却用空気を導く開口を形成し、この開口を通してユニ
ットケーシング背側から制御器に冷却風を案内した請求
項１に記載の空気調和機の室外ユニット。
【請求項３】前記ユニットケーシングの背側に外気取
入口を形成し、この外気取入口から仕切板の開口に通じ
る冷却用通風路をユニットケーシング背側に沿って形成
した請求項２に記載の空気調和機の室外ユニット。
【請求項４】前記ユニットケーシングの天板背面部あ
るいは天板側面部に外気取入口をルーバ形状に形成し、
上記外気取入口から上部室内に制御器冷却用空気を案内
した請求項１に記載の空気調和機の室外ユニット。
【請求項５】制御器に空気取入口を複数箇所設ける一
方、前記ユニットケーシングの天板背面部あるいは天板
側面部の外気取入口を前記制御器の各空気取入口に導く
仕切壁を上部室に設けた請求項１または４に記載の空気
調和機の室外ユニット。
【請求項６】天板背面部あるいは天板側面部の外気取
入口から制御器の各空気取入口に導かれる空気流路に水
切り手段を設けた請求項５に記載の空気調和機の室外ユ
ニット。
【請求項７】ユニットケーシング内にコンプレッサ、
熱交換器、送風機およびコンプレッサ運転制御用の制御
器を設けた空気調和機の室外ユニットにおいて、前記ユ
ニットケーシング内を制御器設置の上部室と熱交換器お
よび送風機設置の下部室とに仕切る仕切板と、上記上部
室の側面に形成された外気取入口と、前記送風機の吸込
側で上部室と下部室を連通するように仕切板に設けられ
た開口と、この開口を通して上部室から下部室にわたっ
て延び、前記制御器に設けられた放熱手段とを備えたこ
とを特徴とする空気調和機の室外ユニット。
【請求項８】仕切板に設けられる開口は熱交換器と送
風機との間に形成された請求項７に記載の空気調和機の
室外ユニット。
【請求項９】放熱手段は制御器の側方に設けられる放
熱板であり、この放熱板の一面に熱交換器に対向可能な
放熱フィンが、他面に取付面がそれぞれ形成された請求
項７に記載の空気調和機の室外ユニット。
【請求項１０】放熱手段は、放熱板に略垂直方向に延
びる放熱フィンが一体に備えられた請求項７または９に
記載の空気調和機の室外ユニット。
【請求項１１】放熱板は熱伝導性に優れたアルミニウ
ム等の金属材料を押出し成形あるいは引抜き成形で型成
形された成型品である請求項９または１０に記載の空気
調和機の室外ユニット。
【請求項１２】ユニットケーシング内にコンプレッ
サ、熱交換器、送風機およびコンプレッサ運転制御用の
制御器を設けた空気調和機の室外ユニットにおいて、前
記ユニットケーシング内を制御器設置の上部室と熱交換
器および送風機設置の下部室とに仕切る仕切板を設ける
一方、前記制御器の側方に放熱手段を設け、この放熱手
段にユニットケーシング外からの冷却用空気を直接接触
させる冷却通風路と熱交換器通過後の空気を接触させる
通風路をユニットケーシング内に形成したことを特徴と
する空気調和機の室外ユニット。
【請求項１３】ユニットケーシング内にコンプレッ
サ、熱交換器、送風機およびコンプレッサ運転制御用の
制御器を設けた空気調和機の室外ユニットにおいて、前
記ユニットケーシング内を制御器設置の上部室と熱交換
器および送風機設置の下部室とに仕切る仕切板を設ける
一方、前記制御器の側方に放熱手段を設け、この放熱手
段を熱交換器の上流側に配置したことを特徴とする空気
調和機の室外ユニット。
【請求項１４】放熱手段は熱交換器に熱的に接触させ
た請求項７、１２または１３に記載の空気調和機の室外
ユニット。