JP2009198064A - 室外機のコントロールボックス - Google Patents

Abstract

【課題】 通風系路を遡って水滴がコントロールボックスに侵入するのを阻止し、水滴の侵入に起因する制御基板等の電装部品の腐食、故障等を排除して製品の品質および信頼性を高めることができる室外機のコントロールボックスを提供することを目的とする。
【解決手段】 内部が仕切り板３０Ａにより、熱交換室３０Ｃと、機械室３０Ｂとに仕切られた筐体３０内の機械室３０Ｂの上部に、一部が熱交換室３０Ｃ側に延出されて配設された室外機３のコントロールボックス３４において、コントロールボックス３４内に形成されている通風路４４の一端側に、熱交換室３０Ｃ内において仕切り板３０Ａに対向して開口された排気口４６を設けるとともに、該排気口４６にコントロールボックス３４内に延長し、その端部に通風路４４に向け開口された通気口４７を有する排気ダクト４８を設けた。
【選択図】 図４

Description

本発明は、空気調和機の室外機内部に配設され、その内部に制御基板、その他の電装部品が収容設置されている室外機のコントロールボックスに関するものである。

セパレート形の空気調和機における室外機の筐体内部には、圧縮機、室外熱交換器、室外ファン、四方切換弁等の機器が配設されているとともに、これら室外機側の機器を制御する制御基板、その他の電装部品が収容設置されたコントロールボックスが配設されている。室外機の筐体内部は、仕切り板により、室外熱交換器、室外ファン等が配設された熱交換室と、圧縮機、四方切換弁等の機器が配設された機械室とに仕切られており、コントロールボックスは、一部電装部品の放熱用フィン等が熱交換室側に露出されるように、仕切り板の上部に熱交換室と機械室との間に跨って配設されている。

室外機は屋外に据え付けられる場合がほとんどであり、筐体内部の熱交換室側への雨水の侵入は避けられない。一方、コントロールボックスは、室外機の筐体内において、一般に外気や雨水が直接侵入し難い位置に配設されているが、電装部品には発熱部品が含まれていることから、放熱用に外気が通風可能とされている。特許文献１には、コントロールボックスの一端側から導入された外気がコントロールボックス内を通風した後、他端側において熱交換室内の仕切り板に向け開口されている排気口から熱交換室に排気される構成としたものが開示されている。

特開２００４−２７１１６８号公報

しかしながら、コントロールボックスに形成されている放熱用の通風系路は、熱交換室側からコントロールボックス内への水滴の侵入系路となるため、特許文献１に示される構成では、熱交換室において室外ファンの回転により巻き上げられた水滴が仕切り板に衝突して撥ね返ると、そのままコントロールボックス内へと侵入するおそれがある。コントロールボックス内に水滴が侵入し、それがコントロールボックス内に設置されている制御基板等の電装部品にかかると、電装部品の腐食や故障等の要因となり、製品の品質低下や信頼性を損ねるという問題に繋がる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、コントロールボックスから熱交換室への通風系路を遡って水滴がコントロールボックスに侵入するのを阻止し、水滴の侵入に起因する制御基板、その他の電装部品の腐食、故障等を排除して製品の品質および信頼性を高めることができる室外機のコントロールボックスを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の室外機のコントロールボックスは、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる室外機のコントロールボックスは、内部が仕切り板により、室外熱交換器、室外ファン等が配設された熱交換室と、圧縮機等が配設された機械室とに仕切られた筐体内の前記機械室の上部に、一部が前記熱交換室側に延出されて配設された室外機のコントロールボックスにおいて、前記コントロールボックスの内部に形成されている通風路の一端側に、前記熱交換室内において前記仕切り板に対向して開口された排気口を設けるとともに、該排気口に前記コントロールボックス内に延長し、その端部に前記通風路に向け開口された通気口を有する排気ダクトを設けたことを特徴とする。

本発明によれば、コントロールボックス内に形成されている通風路の一端側に、熱交換室内において仕切り板に対向して開口された排気口を設けるとともに、該排気口にコントロールボックス内に延長し、その端部に通風路に向け開口された通気口を備えた排気ダクトを設けているため、室外ファンが駆動され熱交換室で外気が流通される際の吸引作用によって、コントロールボックスの通風路内の空気が通気口、排気ダクト、排気口を経て熱交換室側へと排気され、コントロールボックス内の熱が放熱される一方、室外ファンにより巻き上げられた水滴が排気口から排気ダクト、通気口を経て逆流しようとしても、仕切り板で撥ね返った水滴が排気ダクト内で更に撥ね返って進まない限り、コントロールボックス内へと侵入することはできない。これにより、通風系路を遡ってコントロールボックス内に水滴が侵入するのを阻止することができる。従って、制御基板等の電装部品に水滴がかかることに起因する腐食、故障等を防止し、製品の品質および信頼性を向上することができる。また、排気ダクトの通気口は、位置、面積等が任意に開口可能なため、コントロールボックス内の放熱効率や電装部品の冷却効率を最適に設定し、その放熱効率および冷却効率を高めることができる。さらに、排気口に排気ダクトを設けたことにより、そのマフラー効果を利用して機械室から通風系路を経て熱交換室に放散される機械騒音（圧縮機騒音）を低減することができる。

さらに、本発明の室外機のコントロールボックスは、上記の室外機のコントロールボックスにおいて、前記通気口、前記排気ダクトおよび前記排気口によりクランク状に屈曲された排気系路が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、通気口、排気ダクトおよび排気口によりクランク状に屈曲された排気系路が形成されているため、熱交換室側で室外ファンにより巻き上げられた水滴がクランク状に屈曲されている排気系路の内面への衝突、撥ね返りを数回繰り返して進行しない限り、コントロールボックス内に侵入することは困難である。従って、コントロールボックス内への水滴の侵入を確実に阻止することができるとともに、排気系路を経て放散される機械騒音（圧縮機騒音）をより効果的に低減することができる。

さらに、本発明の室外機のコントロールボックスは、上述のいずれかの室外機のコントロールボックスにおいて、前記排気ダクトの取り付け部に、返し部が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、排気ダクトの取り付け部に返し部が形成されているため、排気ダクトの取り付け部の隙間からコントロールボックス内に侵入しようとする水滴を返し部によって阻止することができる。従って、通風系路からコントロールボックス内への水滴の侵入をほぼ完璧に阻止し、製品の品質および信頼性を向上することができる。

本発明によると、室外ファンにより巻き上げられた水滴が排気口から排気ダクト、通気口を経て逆流しようとしても、仕切り板で撥ね返った水滴が排気ダクト内で更に撥ね返って進まない限り、コントロールボックス内へと侵入することはできない。これにより、コントロール内への水滴の侵入を阻止することができるため、制御基板等の電装部品に水滴がかかることに起因する腐食、故障等を防止し、製品の品質および信頼性を向上することができる。また、排気ダクトの通気口は、位置、面積等が任意に開口可能なため、コントロールボックス内の放熱効率や電装部品の冷却効率を最適状態に設定し、その放熱効率および冷却効率を高めることができる。さらに、排気ダクトのマフラー効果により、機械室から通風系路を経て熱交換室側に放散される機械騒音（圧縮機騒音）を低減することができる。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図１ないし図６を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態にかかる室外機のコントロールボックスを備えたセパレート形空気調和機の斜視図が示されている。
セパレート形空気調和機１は、室内に設置される室内機２と、室外に設置される室外機３と、室内機２および室外機３間を接続する冷媒配管４および電気配線５と、空気調和機１を操作するリモコン６とから構成されている。

室内機２は、室内空気の吸い込み口２０および温調空気の吹き出し口２１を備えた筐体２２と、この筐体２２内に配設されたエアフィルタ２３、室内熱交換器２４、室内ファン２５、室内コントローラ２６等とから構成され、室内ファン２５によって室内空気を循環させ、この空気を室内熱交換器２４で冷媒と熱交換させて冷却または加熱し、それを室内に吹き出して室内を空調する機能を有している。

一方、室外機３は、仕切り板３０Ａにより、内部が機械室３０Ｂと外気が流通可能とされた熱交換室３０Ｃとに仕切られた筐体３０と、筐体３０の熱交換室３０Ｃ側に配設された室外熱交換器３１および室外ファン３２と、筐体３０の機械室３０Ｂ側に配設された圧縮機３３、図示省略の四方切換弁、室外機側の機器を制御する制御基板、その他の電装部品が収容設置されたコントロールボックス３４等とから構成され、圧縮機３３で圧縮された冷媒を四方切換弁の切り換えにより、高温高圧ガスまたは室外熱交換器３１で凝縮された高圧液冷媒として調整し、室内機２に供給する機能を有している。

コントロールボックス３４は、機械室３０Ｂの上部において、筐体３０を構成する天板の直下に所定の隙間を隔てて配設されており、その一部をなす後述の排気口部分および発熱部品の放熱用フィン設置部分等が、熱交換室３０Ｃ側に延出されるように仕切り板３０Ａの上部に機械室３０Ｂと熱交換室３０Ｃとの間に跨って設置されている（図３および図４参照）。

図２には、筐体３０内に設けられる上記コントロールボックス３４の外観斜視図が示され、図３には、その一部を破断した正面図、図４には、コントロールボックス３４の排気口部分を拡大した縦断面図が示されている。
コントロールボックス３４は、ボックス本体４０と、ボックス本体４０の上面を覆うように取り付けられる蓋体４１とから構成されている。これらのボックス本体４０および蓋体４１は、それぞれ難燃性のＡＢＳ樹脂等により成形される樹脂成形品とされている。

ボックス本体４０には、外部側に電気配線が接続される端子台４２が設けられ、内部側に制御基板４３のほか、図示省略されているインバータ用のパワーモジュール、コンデンサ、インダクタ等の各種電装部品が収容設置されている。制御基板４３は、パターン面側を上方に向けてボックス本体４０の上部に、蓋体４１によりパターン面側が防水、防塵されるように略密閉状態に設置されている。ボックス本体４０内の下部側には、通風路４４が形成されており、ボックス本体４０内の一端側に導かれた外気が通風路４４内を通風した後、他端側から熱交換室３０Ｃ側に排気され、ボックス本体４０内の熱を放熱できるように構成されている。

ボックス本体４０の他端側は、上記のとおり熱交換室３０Ｃ側に延出されており、熱交換室３０Ｃに露出された延出部分には、インバータ用のパワーモジュール等の発熱部品を冷却するヒートシンクの放熱用フィン４５が配設されているとともに、その下方部にはボックス本体４０内を通風した冷却空気を熱交換室３０Ｃ側に排気するための排気口４６が設けられている。排気口４６は、図４に示されるように、ボックス本体４０に一体成形されたガイド部４６Ａによって、熱交換室３０Ｃ内において仕切り板３０Ａと対向して開口される構成とされている。

排気口４６には、ボックス本体４０内に延長され、その端部に通風路４４に向け開口された通気口４７を有する樹脂製の排気ダクト４８が設置されており、これによって、通気口４６から排気ダクト４８を経て排気口４６に至るクランク状に屈曲された排気系路４９が形成されている。排気ダクト４８は、下端が開放されており、下方の排気口４６に対する取り付け部には、返し部４８Ａが一体に成形されている。また、排気ダクト４８のボックス本体４０内への延長長さ（高さ方向寸法）は、仕切り板３０Ａに衝突して撥ね返った水滴が排気口４６から入り、ダクト内面への衝突、撥ね返りを数回繰り返しても通気口４７に至らない長さとされている。

さらに、排気ダクト４８の断面寸法、通気口４７の位置、面積等は、ボックス本体４０内に配設される電装部品の位置、発熱量等を加味して排気効率が最適となるように適宜設定されることは言うまでもない。また、排気ダクト４８とボックス本体４０の排気ダクト取り付け部との間には、図６に示されるように、一方に凹部５０、他方に凸部５１が一体に成形されており、排気ダクト４８をボックス本体４０に組み付ける際に互いに嵌合されるように構成されている。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
セパレート形空気調和機１では、室外機３において、圧縮機３４、室内熱交換器３１および四方切換弁（図示省略）等により調整された高圧液冷媒または高温高圧ガス冷媒のいずれかを冷媒配管４を介して室内機２に供給し、室内機２において、この冷媒と室内ファン２５により循環される室内空気とを室内熱交換器２４で熱交換させ、該空気を冷却または加熱して室内に吹き出すことにより、冷房または暖房を行っている。

室外機３は、通常屋外に設置されており、風雨に晒されるが、室外機３の内部に設けられているコントロールボックス３４は、図１に示されるように、一般に筐体３０内において機械室３０Ｂの天板直下に配設されており、直接風雨に晒されることはない。一方、コントロールボックス３４内には、上記のようにインバータ用のパワーモジュール、コンデンサ、インダクタ等の発熱する電装部品が配設されていることから、これら電装部品から放熱された熱を排出するために通風路４４が形成され、外気が通風可能とされている。

この通風路４４における外気の通風は、室外ファン３２が駆動され、熱交換室３０Ｃ側で外気が流通される際の吸引作用によってボックス本体４０の一端側から取り込まれた外気が、ボックス本体４０の他端側に設けられている排気口４６を経て熱交換室３０Ｃに排気されることによって達成される。これにより、ボックス本体４０内で発生した熱が外部へと放熱されるが、雨天のときに空気調和機１を運転すると、熱交換室３０Ｃ内に吸い込まれた雨水が室外ファン３２によって巻き上げられ、その水滴が排気口４６から逆流してコントロールボックス３４内に侵入しようとする。

しかして、本実施形態にあっては、排気口４６にボックス本体４０の通風路４４内に延長された排気ダクト４８が設けられ、更には仕切り板３０Ａに対向して開口された排気口４６と、排気ダクト４８と、排気ダクト４８に設けられた通気口４７とによって、クランク状に屈曲された排気系路４９が形成されているため、室外ファン３２により巻き上げられた水滴が、仕切り板３０Ａに衝突して撥ね返り排気口４６に侵入したとしても、排気系路４９の内面への衝突、撥ね返りを数回繰り返して進行しない限り、通気口４７に到達してボックス本体４０内へと侵入することは困難である。

このため、コントロールボックス３４から熱交換室３２Ｃへの放熱用の通風系路（排気系路４９）を遡って、雨天時等に熱交換室３２Ｃに流入した雨水が水滴となってコントロールボックス３４内へと侵入するのを確実に阻止することができる。従って、コントロールボックス内に侵入した水滴が制御基板４３やその他の電装部品にかかることに起因する腐食、故障等を防止し、製品の品質および信頼性を向上することができる。

また、排気ダクト４８に設けられる通気口４７の位置、面積等は、ボックス本体４０内に配設される電装部品の位置、発熱量等を加味して任意に設定可能なため、発熱する部品の近傍に通気口４７を開口する、あるいは開口面積を絞る等によって、ボックス本体４０内の放熱効率や発熱部品の冷却効率を最適に設定し、その放熱効率や冷却効率を高めることができる。さらに、排気口４６に排気ダクト４８を設けたことにより、そのマフラー効果を利用して機械室３０Ｂから通風系路（排気系路４９）を経て熱交換室３０Ｃ側に放散される機械騒音（圧縮機騒音）を低減することができる。

また、排気ダクト４８の取り付け部に返し部４８Ａを設けているため、排気ダクト４８の取り付け部の隙間からボックス本体４０内に侵入しようとする水滴を返し部４８Ａによって阻止することができる。従って、通風系路（排気系路４９）からボックス本体４０内への水滴の侵入をほぼ完璧に阻止し、製品の品質および信頼性を向上することができる。
さらに、排気ダクト４８およびボックス本体４０には、一方に凹部５０、他方に凸部５１が互いに嵌合自在に設けられているため、排気ダクト４８を排気口４６に取り付ける際の誤組み立てを防止し、通気口４７の向きが逆にならないようにすることができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態では、コントロールボックス３４を樹脂製とした例について説明したが、コントロールボックス３４は板金製としてもよいことはもちろんである。また、排気ダクト４８は、成形の容易性等から樹脂製とすることが望ましいが、樹脂製に限定されるものではない。

本発明の一実施形態にかかる室外機のコントロールボックスを備えたセパレート形空気調和機の斜視図である。 図１に示す室外機コントロールボックスの外観斜視図である。 図２に示す室外機コントロールボックスを一部破断した正面図である。 図３に示す室外機コントロールボックスの排気口部分を拡大した縦断面図である。 図３に示す室外機コントロールボックスの排気口に設けられる排気ダクトの斜視図である。 図５に示す排気ダクトの取り付け部における嵌合部の斜視図である。

符号の説明

１ 空気調和機
３ 室外機
３０ 筐体
３０Ａ 仕切り板
３０Ｂ 機械室
３０Ｃ 熱交換室
３１ 室外熱交換器
３２ 室外ファン
３３ 圧縮機
３４ コントロールボックス
４４ 通風路
４６ 排気口
４７ 通気口
４８ 排気ダクト
４８Ａ 返し部
４９ 排気系路

Claims (3)

1. 内部が仕切り板により、室外熱交換器、室外ファン等が配設された熱交換室と、圧縮機等が配設された機械室とに仕切られた筐体内の前記機械室の上部に、一部が前記熱交換室側に延出されて配設された室外機のコントロールボックスにおいて、
   前記コントロールボックスの内部に形成されている通風路の一端側に、前記熱交換室内において前記仕切り板に対向して開口された排気口を設けるとともに、該排気口に前記コントロールボックス内に延長し、その端部に前記通風路に向け開口された通気口を有する排気ダクトを設けたことを特徴とする室外機のコントロールボックス。
2. 前記通気口、前記排気ダクトおよび前記排気口によりクランク状に屈曲された排気系路が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の室外機のコントロールボックス。
3. 前記排気ダクトの取り付け部に、返し部が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の室外機のコントロールボックス。
   
   

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