JP2003139354A - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、冷房運転時など熱交換室を流通する
空気の温度が上がっても、ヒートシンクの放熱効率を確
保して、電気部品箱内の電気部品に対する熱的悪影響の
虞れのない空気調和機の室外機を提供する。 【解決手段】室外機本体１内を仕切り板３で仕切り、内
部の一方空間は室外熱交換器６および送風機８などを配
置する熱交換室４とし、他方空間は圧縮機１２および冷
媒配管類１３などを配置する機械室５とし、仕切り板か
ら機械室と熱交換室に跨る状態で電気部品箱１４を配置
し、この電気部品箱の熱交換室側にヒートシンク１５が
取付けられ、電気部品箱の前面部に沿って冷却用ダクト
１６が設けられ、送風作用にともなって機械室側開口部
１６ａから空気を導入案内し、ヒートシンク対向側開口
部１６ｂから導出案内する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機の室外
機に係り、特に、ヒートシンクを備えた電気部品箱に対
する、さらなる冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に用いられる空気調和機は、被空調
室に配置される室内機と、屋外に配置される室外機とか
らなり、これら室内外機相互間に冷媒配管および電気配
線が接続される。

【０００３】特に室外機では、筐体である室外機本体内
を仕切り板で仕切り、内部の一方空間を熱交換室と呼ん
でいて、室外熱交換器と、ファンモータおよびファンか
らなる送風機などが配置される。他方空間を機械室と呼
んでいて、圧縮機と冷媒配管類等が配置される。

【０００４】また、仕切り板から機械室と熱交換室に跨
る状態で、電気部品を収容する電気部品箱が配置されて
いる。電気部品箱が機械室に突出するのは、機械室に配
置される圧縮機などの電動部品と、箱内部に収容する制
御用電気部品とを配線接続するためであり、熱交換室に
突出するのは、冷却手段を備えるためである。

【０００５】すなわち、電気部品箱内に収容される電気
部品のうちでも、たとえばインバータやジャイアント・
トランジスタなどは、特に放熱が著しく、電気部品箱内
が高熱になり易い。そのままでは、他の電気部品に熱的
悪影響を及ぼすため、冷却手段であるヒートシンクが備
えられる。

【０００６】上記ヒートシンクは、電気部品箱の熱交換
室側に取付けられ、電気部品箱内の熱をくみ上げて上記
送風機による送風中に放出し、内部に収容される電気部
品の冷却をなす。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、外部から室
外機本体内に吸込まれた空気は、吸込み口と対向して配
置される室外熱交換器を流通し、熱交換する。そのあ
と、熱交換空気の一部がヒートシンクに導かれ、ヒート
シンクと熱交換してから室外機本体の吹出し口を介して
外部に吹出される。したがって、ヒートシンクに導かれ
る風は、必ず室外熱交換器と熱交換している。

【０００８】特に冷房運転時は、上記室外熱交換器は冷
媒に対する凝縮作用をなしいて、ここに導かれる空気中
に凝縮熱を放出する。そのため、室外熱交換器と熱交換
したあとの空気は、凝縮熱を吸収して温度上昇した状態
にある。

【０００９】このような温度上昇した空気の一部が上記
ヒートシンクに導かれるので、当然ながら、ヒートシン
クの放熱効率に影響している。すなわち、冷房運転時は
電気部品箱内が温度上昇しやすく、電気部品に熱的悪影
響の起こる虞れがある。

【００１０】本発明は、上記事情に着目してなされたも
のであり、その目的とするところは、冷房運転時など熱
交換室を流通する空気の温度が上がっても、ヒートシン
クの放熱効率を確保して、電気部品箱に収容する電気部
品の熱的悪影響の虞れのない空気調和機の室外機を提供
しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するため
本発明は、室外機本体内を仕切り板で仕切り、内部の一
方空間は室外熱交換器および送風機などを配置する熱交
換室とし、他方空間は圧縮機および冷媒配管類などを配
置する機械室とした空気調和機の室外機において、上記
仕切り板から上記機械室と上記熱交換室に跨る状態で配
置され電気部品を収容する電気部品箱と、この電気部品
箱の熱交換室側に取付けられ送風機の送風作用にともな
い電気部品箱内の熱を送風中に放出して電気部品箱内の
冷却をなすヒートシンクと、電気部品箱の前面部に沿っ
て設けられ一端が機械室において開口され他端が熱交換
室の上記ヒートシンクと対向して開口され、送風機の送
風作用にともなって機械室側開口部から空気を導入案内
し、ヒートシンク対向側開口部から導出案内する冷却用
ダクトとを具備した。

【００１２】さらに、上記冷却用ダクトは、電気部品箱
に沿う部分が開口され、冷却用ダクト内に電気部品箱面
が露出した状態で取付けられる。

【００１３】さらに、上記冷却用ダクトは、機械室側開
口部の近傍位置に、止水用折返片もしくは止水用スリッ
トを備えた。

【００１４】上記目的を満足するため本発明は、室外機
本体内を仕切り板で仕切り、内部の一方空間は室外熱交
換器および送風機などを配置する熱交換室とし、他方空
間は圧縮機および冷媒配管類などを配置する機械室とし
た空気調和機の室外機において、仕切り板から機械室と
熱交換室に跨る状態で配置され電気部品を収容する電気
部品箱と、この電気部品箱の熱交換室側に取付けられ送
風機の送風作用にともない電気部品箱内の熱を送風中に
放出して電気部品箱内の冷却をなすヒートシンクと、一
端が熱交換室側の室外機本体に開口して外部と連通し他
端が上記ヒートシンクに対向して開口され、送風機の送
風作用にともなって一端開口部から外部空気を導入案内
し、ヒートシンク対向側開口部から導出案内する冷却用
ダクトとを具備した。

【００１５】さらに、冷却用ダクトは、板金部品および
合成樹脂材の、いずれか一方の成形品である。

【００１６】このような課題を解決する手段を採用する
ことにより、冷房運転時など熱交換室を流通する空気の
温度が上がっても、ヒートシンクの放熱効率を確保し
て、電気部品箱内の電気部品に対する熱的悪影響の虞れ
がない。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を、
図面を参照して説明する。

【００１８】図１は、空気調和機を構成する室外機の一
部を切欠して内部を現した斜視図であり、図２は、室外
機の各構成部品を分解し一部を省略した斜視図であり、
図３は、室外機内部における熱交換空気の流通状態を説
明する図である。

【００１９】室外機本体１は、矩形箱状をなしている。
図の左側面と、背面の大部分は、桟材を矩形状に交差し
て形成される桟体１ａが用いられ、本体１内が透視でき
る。これら左側面と背面を除く全ての面は、板体から形
成される。

【００２０】室外機本体１の前面一部は開口されてい
て、グリルからなるファンガード２が嵌め込まれてい
る。このファンガード２は室外機本体１内に配置され
る、後述する送風機と対向して取付けられていて、熱交
換空気の通風を損なわない程度で指や物の侵入を阻止す
る。

【００２１】上記室外機本体１は、上記ファンガード２
が取付けられ一部が右側面まで折曲される前面板１ｂ
と、右側面および背面一部をなす折曲板１ｃと、天板１
ｄ、底板１ｅなどの板体および上記桟体１ａとの組合わ
せ体からなる。

【００２２】室外機本体１内は仕切り板３によって二分
される。この仕切り板３の前面側端縁は、上記前面板１
ｂに当接する。仕切り板３の背面部は、端縁近傍におい
て斜めに折曲され、かつこの端縁は上記折曲板１ｃの背
面端縁と桟体１ａ端部との合わせ縁と一致する。

【００２３】そして、仕切り板３の上端縁一部は天板１
ｄに当接され、仕切り板３の下端縁は底板１ｅに当接さ
れて、室外機本体１内を仕切る。室外機本体１内におけ
る上記ファンガード２取付け部位と対向する仕切り空間
の一方を熱交換室４と呼び、対向しない他方空間を機械
室５と呼ぶ。

【００２４】上記熱交換室４は、一部を桟体１ａによっ
て囲まれ、かつファンガード２が取付けられるところか
ら、外部と連通される。上記機械室５は、周囲を前面板
１ｂや折曲板１ｃなどの板体で囲まれ略密閉構造をなす
が、折曲板１ｃ下部に開口部１Ｋが設けられて、外部と
連通するとともに、熱交換室４と適宜な隙間が確保され
ていて、熱交換室４と連通状態にある。

【００２５】上記熱交換室４には、室外熱交換器６が配
置されるとともに、送風機支持体７が配置され、この送
風機支持体には送風機８が支持される。上記室外熱交換
器６は、底板１ｅ上に載置され、その高さ寸法は前面板
１ｂとほぼ同一に設計される。そして、上記桟体１ａに
沿うよう、本体１の左側面と背面に亘って平面視でほぼ
Ｌ字状に形成されている。背面側の端縁に沿って仕切り
板３端縁が合わせられ、仕切り板に室外熱交換器６の端
板を固定する。

【００２６】上記送風機支持体７は、下端部が底板１ｅ
上に取付け固定され、上端部が室外熱交換器６の上端面
に掛止される、縦長状の板体である。この送風機支持体
７に支持される上記送風機８は、ファンモータ１０と、
このファンモータの回転軸に嵌着固定されるプロペラ型
のファン１１とから構成される。

【００２７】送風機８として組立てられ送風機支持体７
に支持された状態で、上述したように、送風機８を構成
するファン１１は、上記室外機本体１の前面板１ｂに取
付けられるファンガード２と対向する位置にある。

【００２８】一方、機械室５には圧縮機１２が配置され
るとともに、冷媒配管類１３が収容される。この冷媒配
管類１３は、アキュームレータ、四方弁、冷媒管、管継
ぎ手等からなり、圧縮機１２と上記室外熱交換器６およ
び室内機の室内熱交換器と冷凍サイクルを構成してい
る。

【００２９】上記仕切り板３の上端部は一部を残して切
欠され、この切欠部上に電気部品箱１４が取付けられ
る。上記電気部品箱１４の上端面は天板１ｄと狭小の間
隙を存し、両側部は仕切り板３を跨って機械室５と熱交
換室４とに突出している。

【００３０】図示しないが、電気部品箱１４内には、イ
ンバータ、端子部、制御用電気部品およびジャイアント
・トランジスタなどの電気部品が収容される。インバー
タやジャイアント・トランジスタなど、特に放熱が著し
い電気部品は、熱交換室４側の部位に配置されている。

【００３１】この電気部品箱１４には、特に図示しない
が、機械室５に導かれた外気を導入し、かつ導出するた
めの開口、および隙間が形成されていて、外気による内
部の冷却がなされる構造となっている。なお、当然のこ
とながら、外気に含まれる雨水等が電気部品箱１４内に
浸入しないよう、水切り手段を備えている。

【００３２】電気部品箱１４の熱交換室４側端部には、
後述するヒートシンク１５が取付けられる。このヒート
シンク１５は、一端部が上記放熱の著しい電気部品に密
接しており、他端部は熱交換室４内へ突出し、互いに所
定間隔を存して平行に設けられる多段の放熱板を備えて
いる。

【００３３】したがって、ヒートシンク１５は、その一
端部で電気部品の熱を吸収し、他端部の放熱板に伝達す
る一方で、放熱板相互間に熱交換用の空気が円滑に流通
して、放熱板から流通空気に対して効率よく放熱できる
ようになっている。

【００３４】上記電気部品箱１４の前面側であって、室
外熱交換器６の反対側面に沿って冷却用ダクト１６が取
付けられている。上記冷却用ダクト１６は、平面視でＬ
字状に屈曲形成され、電気部品箱１４の前面部と、一端
部であるヒートシンク取付け側の端面部に沿って取付け
られる。

【００３５】しかも、冷却用ダクト１６の電気部品箱１
４側の側部はほとんど開口しており、取付けられた状態
で電気部品箱１４の前面部と端面部がダクト内に露出し
ている。換言すれば、電気部品箱１４が冷却用ダクト１
６の一部を構成しているのと同様の構成となっている。

【００３６】冷却用ダクト１６の両側端開口部１６ａ，
１６ｂのうちの、電気部品箱１４前面部側の開口部１６
ａには、電気部品箱前面部を除いてフランジ１７が設け
られている。このフランジ１７は上記仕切り板３と重ね
合わされ、適宜な手段で仕切り板に取付け固定される。

【００３７】したがって、冷却用ダクト１６は一端開口
部１６ａが機械室５に向けて開口し、他端開口部１６ｂ
は熱交換室４ヘ突出する上記ヒートシンク１５に向けて
開口する。なお、冷却用ダクト１６は、板金部品もしく
は合成樹脂材のいずれかを選択して成形されていて、い
ずれにしても廉価に提供できる。

【００３８】このようにして構成される空気調和機の室
外機であり、圧縮機１２を駆動して冷凍サイクル運転を
なすとともに、送風機８を駆動して外部空気を熱交換室
４に吸込み、室外熱交換器６と熱交換させる。熱交換後
の空気は、ファンガード２を介して外部へ吹出される。

【００３９】さらに、送風機８の作用にともなって、開
口を介して外気が機械室５内に導入される。この導入さ
れた外気により、機械室５内の圧縮機１２や電気部品箱
１４が冷却される。そのあと、外気は開口や隙間を介し
て熱交換室４に導かれ、外部へ排出される。

【００４０】上記電気部品箱１４内に収容される電気部
品は放熱し、この熱をヒートシンク１５がくみ上げ、放
熱板に伝達する。放熱板は、熱交換室４へ突出し、かつ
送風機８の風にさらされているところから、効率よく放
熱する。したがって、電気部品箱１４内の電気部品は冷
却され、熱的悪影響の及ぶ虞れがない。

【００４１】さらに、電気部品箱１４は冷却用ダクト１
６によっても冷却される。すなわち、送風機８の送風に
ともない熱交換室４は機械室５より低圧雰囲気となって
いる。その一方で、冷却用ダクト１６は機械室５と熱交
換室４とに開口する開口部１６ａ，１６ｂを備えてい
る。

【００４２】したがって、機械室５に導入されている外
部空気の一部は、冷却用ダクト１６の機械室５側の開口
部１６ａから導入案内され、熱交換室４側の開口部１６
ｂから導出案内される。

【００４３】冷却用ダクト１６の機械室側開口部１６ａ
から熱交換室側開口部１６ｂに至る間の側面部は、電気
部品箱１４の前面部が兼用し露出している。冷却用ダク
ト１６内を導かれる外部空気は、室外熱交換器６の熱的
影響を受けないで直接、電気部品箱前面部と接触しなが
ら流通するので、電気部品箱１４は冷却される。

【００４４】さらに、熱交換室開口部１６ｂは、電気部
品箱１４に取付けられるヒートシンク１５に対向して開
口している。このことから、冷却用ダクト１６を導かれ
る空気は、開口部１６ｂからヒートシンク１５に吹き付
けられる。

【００４５】ヒートシンク１５においては、熱交換室４
を導かれる風にさらされて冷却されることのほかに、冷
却用ダクト１６から吹き付けられる室外熱交換器６の熱
的影響を受けない空気によっても冷却されるので、放熱
効率が極めてよい。

【００４６】なお、冷房運転時は、上記室外熱交換器６
において冷媒の凝縮作用をなし、熱交換室４を導かれる
風が温度上昇する。この風の一部がヒートシンク１５に
導かれるので、そのままではヒートシンク１５の放熱効
率が低い。

【００４７】ところが、ここでは冷却用ダクト１６を備
えていて、この冷却用ダクト１６に導入案内される機械
室５の空気は熱交換室４を導かれる空気よりも低温であ
る。上述のように、この空気は冷却用ダクト１６に沿っ
て導かれる間、露出している電気部品箱１４前面部を直
接的に冷却し、さらに熱交換室４側の開口部１６ｂから
導出案内されヒートシンク１５を冷却する。

【００４８】したがって、冷却用ダクト１６を備えるこ
とにより、熱交換室４を流通する空気の温度が上昇する
冷房運転時においても、電気部品箱１４内に収容される
電気部品を効率よく冷却でき、熱的悪影響の生じる余地
はない。

【００４９】また、熱交換室４は外部と連通していて風
雨にさらされる状態にあるが、機械室５は略密閉構造と
なっていて、特に雨水の浸入を阻止している。これは、
圧縮機１２や四方弁に接続されるリード線の端子部に水
滴が付着することで短絡状態になるなどの電気事故を阻
止するためである。

【００５０】上記冷却ダクト１６は、一端が熱交換室４
に開口しているので、この開口部１６ｂから雨水が浸入
し、機械室５側の開口部１６ａから滴下して、上記圧縮
機１２などを濡らす虞れがある。

【００５１】そこで、たとえば図４（Ａ）に示すよう
に、機械室側開口部１６ａと熱交換室側開口部１６ｂと
の間に、止水用折返片１８を設けた冷却用ダクト１６Ａ
とするとよい。上記止水用折返片１８は、電気部品箱前
面部が露出する開口部１９の一側辺に沿って設けられる
切起し片でもある。

【００５２】この止水用折返片１８は、図に矢印で示す
ように、冷却用ダクト１６Ａ内を流通する空気の障害と
ならない程度で、かつ水滴の浸入を阻止する突出量を備
えている。

【００５３】あるいは、図４（Ｂ）に示すように、熱交
換室側開口部１６ｂと比較して機械室側開口部１６ｃを
小さく形成し、この機械室側開口部１６ｃの下部側に複
数の止水用スリット２０を設けた冷却用ダクト１６Ｂで
あってもよい。

【００５４】雨水である水滴は、図中矢印で示す空気の
流れとは逆方向に移動しようとするが、機械室開口部１
６ｃに至るまでにダクト１６Ｂ下部に流下し、底面に沿
って移動する。

【００５５】ところが、機械室側開口部１６ｃは上部側
のみ開口しているので、水滴は底部に溜り、この開口部
から機械室５内に落下することがない。その一方で、止
水用スリット２０を介して空気の流通があり、熱交換室
側開口部１６ａから上記ヒートシンク１５に向かって充
分な空気量が確保される。

【００５６】図５は、さらに異なる形態の室外機の一部
を切欠した斜視図であり、図６はその室外機を構成する
部品の一部を分解した斜視図である。後述する冷却用ダ
クト３０を除く室外機の構成部品は、先に図１および図
２で説明したものと全く同一であるので、ここでは同番
号を付して新たな説明は省略する。

【００５７】上記冷却用ダクト３０は、両側端部に矩形
状の開口部を備えた、直状の矩形筒体である。一端開口
部３０ａは、室外機本体１を構成する前面板１ｂに設け
られる同形状で同寸法の孔部２１に嵌め込まれ、外部と
直接連通する。他端開口部３０ｂは、上記ヒートシンク
１５と対向して開口する。

【００５８】すなわち、この形態の冷却用ダクト３０
は、前面板１ｂとヒートシンク１５との間に介在され
る、わずかな全長でしかない。板金部品もしくは合成樹
脂材で一体成形されることは、先に説明したものと同様
である。

【００５９】送風機８を駆動して室外熱交換器６に送風
し、外部空気と室外熱交換器６とを熱交換させる。送風
作用にともなって熱交換室４は低圧化し、その影響で冷
却用ダクト３０の外部と連通する開口部３０ａから外部
空気が導入案内される。

【００６０】冷却用ダクト３０を導かれる外部空気は、
熱交換室４側の開口部３０ｂから導出案内される。この
開口部３０ｂは、ヒートシンク１５に対向して開口して
いるので、外部空気はヒートシンク１５に吹き付けられ
る。

【００６１】冷房運転時など、室外熱交換器６と熱交換
して温度上昇した空気とは相違して、外部空気がヒート
シンク１５に吹き付けられて冷却することから、ヒート
シンク１５の放熱効率が向上する。

【００６２】しかも、先に説明したものでは機械室５内
の空気を冷却用ダクト１６を介してヒートシンク１５に
吹き付けるのに対して、ここでは外部空気を直接、冷却
用ダクト３０を介してヒートシンク１５に吹き付けるの
で、より低温の空気を導くことになり、ヒートシンク１
５の放熱効率がさらによい。

【００６３】また、この冷却用ダクト３０においては、
機械室５に開口する開口部を備えていないので、冷却用
ダクトを介して機械室５に雨水が浸入せず、止水対策を
施す必要はない。

【００６４】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、冷房運
転時など、熱交換室を流通する空気の温度が上がって
も、ヒートシンクの放熱効率を確保して、電気部品箱内
の電気部品に対する熱的悪影響の虞れがなく、信頼性の
向上を得るなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す、空気調和機の室外
機の一部を切欠した斜視図。

【図２】同実施の形態の、室外機を構成する部品を分解
して示す斜視図。

【図３】同実施の形態の、室外機要部の平面図。

【図４】他の実施の形態の、互いに異なる冷却用ダクト
の斜視図。

【図５】さらに他の実施の形態の、空気調和機の室外機
の一部を切欠した斜視図。

【図６】同実施の形態の、室外機を構成する一部の部品
を分解して示す斜視図。

【符号の説明】

１…室外機本体、 ３…仕切り板、 ６…室外熱交換器、 ８…送風機、 ４…熱交換室、 １２…圧縮機、 ５…機械室、 １４…電気部品箱、 １５…ヒートシンク、 １６，３０…冷却用ダクト、 １８…止水用折返片、 ２０…止水用スリット。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 忠 静岡県富士市蓼原336番地 東芝キヤリア エンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 3L054 BD01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】室外機本体内を仕切り板で仕切り、内部の
   一方空間は室外熱交換器および送風機などを配置する熱
   交換室とし、他方空間は圧縮機および冷媒配管類などを
   配置する機械室とした空気調和機の室外機において、 上記仕切り板から上記機械室と上記熱交換室に跨る状態
   で配置され、電気部品を収容する電気部品箱と、 この電気部品箱の熱交換室側に取付けられ、上記送風機
   の送風作用にともない電気部品箱内の熱を送風中に放出
   して、電気部品箱内の冷却をなすヒートシンクと、 上記電気部品箱の前面部に沿って設けられ、一端が機械
   室において開口され、他端が熱交換室の上記ヒートシン
   クと対向して開口され、送風機の送風作用にともなって
   機械室側開口部から空気を導入案内し、ヒートシンク対
   向側開口部から導出案内する冷却用ダクトとを具備した
   こと特徴とする空気調和機の室外機。
2. 【請求項２】上記冷却用ダクトは、電気部品箱に沿う部
   分が開口され、冷却用ダクト内に電気部品箱面が露出し
   た状態で取付けられることを特徴とする請求項１記載の
   空気調和機の室外機。
3. 【請求項３】上記冷却用ダクトは、機械室側開口部の近
   傍位置に、止水用折返片もしくは止水用スリットを備え
   たことを特徴とする請求項１記載の空気調和機の室外
   機。
4. 【請求項４】室外機本体内を仕切り板で仕切り、内部の
   一方空間は室外熱交換器および送風機などを配置する熱
   交換室とし、他方空間は圧縮機および冷媒配管類などを
   配置する機械室とした空気調和機の室外機において、 上記仕切り板から上記機械室と上記熱交換室に跨る状態
   で配置され、電気部品を収容する電気部品箱と、 この電気部品箱の熱交換室側に取付けられ、上記送風機
   の送風作用にともない電気部品箱内の熱を送風中に放出
   して、電気部品箱内の冷却をなすヒートシンクと、 一端が熱交換室側の上記室外機本体に開口して外部と連
   通し、他端が上記ヒートシンクに対向して開口され、送
   風機の送風作用にともなって一端開口部から外部空気を
   導入案内し、ヒートシンク対向側開口部から導出案内す
   る冷却用ダクトとを具備したこと特徴とする空気調和機
   の室外機。
5. 【請求項５】上記冷却用ダクトは、板金部品、および合
   成樹脂材の、いずれか一方の成形品であることを特徴と
   する請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の空気調
   和機の室外機。