JP2011052898A - 室外機用電装箱 - Google Patents

Abstract

【課題】室外機用電装箱への延焼を防止し、室外機用電装箱の内部に配置された電装品の焼損を防止すること。
【解決手段】空気調和機の室外機ユニット内部に設けられ、板金製の筐体５１，５２内に室外機ユニットの運転を制御する電子部品Ｃが収納される室外機用電装箱５０であって、前記筐体５１，５２の側壁部に前記電子部品Ｃの冷却用の空気の吸入口５５を設け、前記筐体５１，５２の底部に前記電子部品Ｃの冷却用の空気の排出口を設けるとともに、排出流路５３を形成して、前記吸入口５５に対向する前記筐体５１，５２の側壁部の側に導かれた前記電子部品Ｃの冷却用の空気を前記排出口に導く樹脂製の誘導壁部５４を、前記筐体５１，５２内に収容した。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気調和機の室外機ユニットの内部に収容される室外機用電装箱に関するものである。

従来の空気調和機の室外機ユニットには、商用交流電源をコンバータ部で一旦直流に整流し、再度インバータ部で可変電圧、可変電流の交流に変換して誘導電動機や直流ブラシレスモータなどによる圧縮機モータの駆動を制御するインバータ制御回路装置が設けられている。
このインバータ制御回路装置は、ノイズフィルタ、ダイオードスタック、各種のコンデンサ等の電子部品から構成され、これら電子部品は基板に実装され、電子部品が実装された基板は室外機ユニット内の室外機用電装箱に収納されている。

インバータ制御回路に電流が流されると、各電子部品から熱が放出され室外機用電装箱内は高温となり、さまざまな不具合を起こす恐れがあった。そこで、室外機外の空気を室外機用電装箱内に導入する吸入口および室外機用電装箱外へ排出する排出口を設け、室外ファンによる吸引効果を用いて室外機外の空気を室外機用電装箱内に導入し、各電子部品を冷却する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２００４−３０１４７７号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された室外機用電装箱５０の中間筐体５３は、プラスチック（樹脂）でできており、その一部（より詳しくは、室外ファン３３の上方に位置する部分）は、室外機ユニット３０内の室外ファン３３が配置された空間内に露出するように構成されている。そのため、このような構成からなる室外機用電装箱５０では、例えば、プラスチック製のフィンガード３５やファンガード３６等に故意に火が付けられた場合、プラスチック製の室外ファン３３に引火し、その炎がプラスチック製の中間筐体５３の露出部を溶かし、内部にある電装品を焼損させるおそれがあった。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、室外機用電装箱への延焼を防止することができ、室外機用電装箱の内部に配置された電装品の焼損を防止することができる室外機用電装箱を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る室外機用電装箱は、空気調和機の室外機ユニット内部に設けられ、板金製の筐体内に室外機ユニットの運転を制御する電子部品が収納される室外機用電装箱であって、前記筐体の側壁部に前記電子部品の冷却用の空気の吸入口が設けられ、前記筐体の底部に前記電子部品の冷却用の空気の排出口が設けられているとともに、排出流路を形成して、前記吸入口に対向する前記筐体の側壁部の側に導かれた前記電子部品の冷却用の空気を前記排出口に導く樹脂製の誘導壁部が、前記筐体内に収容されている。

本発明に係る室外機用電装箱によれば、樹脂製の誘導壁部が板金製の筐体内に収容されることになるので、例えば、室外機ユニットを構成する樹脂製のフィンガードやファンガード等に故意に火が付けられ、樹脂製の室外ファンに引火した場合でも、室外機用電装箱への延焼を防止することができ、室外機用電装箱の内部に配置された電装品の焼損を防止することができる。

上記室外機用電装箱において、前記誘導壁部の横方向寸法が、該誘導壁部の設けられた側壁部の横方向寸法と略一致するように形成されているとさらに好適である。

このような室外機用電装箱によれば、室外機用電装箱内の幅方向における空気の流れが、誘導壁部の入口まで一様な状態で保たれていることになるので、吸入口から室外機用電装箱内に流入した空気が、室外機用電装箱内を一様に流れ、電子部品からよりムラなく熱を奪い、電子部品をより効率よく冷却することができる。

本発明に係る室外機ユニットは、屋外の空気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器と、該室外熱交換器に屋外の空気を送風する室外ファンと、該室外熱交換器または屋内の空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器に高温高圧の冷媒を送出する圧縮機と、前記室外熱交換器および前記圧縮機の動作制御を行う電子部品と、該電子部品を収納する室外機用電装箱とを備えた室外機ユニットであって、前記室外機用電装箱が、上記室外機用電装箱とされ、前記排出口に、前記室外機ユニットの内部に収容された室外ファンの回転方向に沿って延びるとともに、前記吸入口に対向する前記筐体の側壁部の側から、前記吸入口の設けられた側壁部の側に向かって斜め下方向に延びるルーバーが設けられており、前記室外ファンが前記室外機用電装箱の対向壁部側の斜め下方に配置されるとともに、前記室外ファンの上方に位置する羽根が前記室外機用電装箱側へ回るように回転駆動される。

本発明に係る空気調和機は、屋外の空気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器と、該室外熱交換器に屋外の空気を送風する室外ファンと、該室外熱交換器または屋内の空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器に高温高圧の冷媒を送出する圧縮機と、前記室外熱交換器および前記圧縮機の動作制御を行う電子部品と、該電子部品を収納する室外機用電装箱とを備えた室外機ユニットと、前記室内熱交換器と、屋内の空気を循環させる室内ファンとを備えた空気調和機であって、前記室外機ユニットが、上記室外機ユニットとされている。

本発明にかかる室外機ユニットまたは空気調和機によれば、室外機用電装箱の吸入口が室外機ユニットの外部と連通し、排気口が室外ファンに面するように配置されている。そのため、室外機ユニット外部の空気は、室外ファンの吸引効果により、吸入口から室外機用電装箱内に流入して電子部品を冷却して排出口から流出することになる。
また、室外ファンに付着して室外ファンの回転により周囲に飛ばされた水滴等は、室外ファンの斜め右上方に位置する室外機用電装箱の、吸入口の設けられた側壁部に対向する筐体の側壁部および／またはルーバーに衝突し、この側壁部および／またはルーバーをつたって下方へ落下するので、排出口から室外機用電装箱内に浸入することがない。

本発明に係る室外機用電装箱によれば、室外機用電装箱への延焼を防止することができ、室外機用電装箱の内部に配置された電装品の焼損を防止することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の斜視図である。 本発明の一実施形態に係る室外機ユニットの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る室外機用電装箱の部分断面図である。 本発明の一実施形態に係る室外機用電装箱の斜視図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１から図４を参照しながら説明する。
図１は本発明に係る空気調和機の一実施形態を示す斜視図、図２は本発明に係る室外機ユニットの一実施形態を示す斜視図、図３は本発明に係る室外機用電装箱の一実施形態を示す部分断面図、図４は本発明に係る室外機用電装箱の一実施形態を示す斜視図である。
なお、図４は図３を同図における右斜め上方から見た図であり、また、図面の簡略化を図るため、図４において電解コンデンサＣは省略している。

空気調和機１０は、図１に示すように、室内機ユニット２０と、室外機ユニット３０とを備えている。これら室内機ユニット２０および室外機ユニット３０は、冷媒が導通する冷媒配管４０や、図示しない電気配線等により接続されている。冷媒配管４０は２本備えられており、冷媒は、一方において室内機ユニット２０から室外機ユニット３０へ、また他方において室外機ユニット３０から室内機ユニット２０へと流れることになる。

室内機ユニット２０は、背面のベース（図示せず）と前面パネル２１とが一体に構成されたものになっている。ベースには、プレートフィンチューブ型の室内熱交換器２２、略円筒形状のクロスフローファン（室内ファン）２３、室内機ユニット２０の動作制御等を行う各種電気回路素子から構成されたコントロール部２４等の各種機器が備えられている。

前面パネル２１には、吸込グリル部２１ａが前面および上面のそれぞれに形成されている。室内の空気は、これら吸込グリル部２１ａにより多方向から室内機ユニット２０内に吸い込まれるようになっている。また、吸込グリル部２１ａの背後には、エアフィルタ２１ｂが備えられており、吸い込まれた空気等の粉塵を取り除く働きをしている。さらに、前面パネル２１には、その下方に吹出口２１ｃが形成されており、ここから暖められた空気、あるいは冷やされた空気が吹き出されるようになっている。なお、この空気吸込みおよび空気吹出しは、クロスフローファン２３が回転することによって行われる。

室外機ユニット３０は、図１および図２に示すように、筐体３１内に室外熱交換器３２、プロペラファン（室外ファン）３３、圧縮機３４、室外機用電装箱（以下、「電装箱」という。）５０等が備えられている。室外機ユニット３０には、略中央に室外機ユニット３０内の空間を２つに分けるバッフルプレート３５が設けられている。室外機ユニット３０の正面視における左側の空間にはプロペラファン３３が配置され、右側の空間には圧縮機３４が配置されている。圧縮機３４の上方には電装箱５０が配置されるとともに、電装箱５０の左端はバッフルプレート３５を越えてプロペラファン３３が配置されている空間に突出するように配置されている。

室外熱交換器３２は、周囲に多数のコルゲートフィンを備えた冷媒配管により構成されており、冷媒と室外気との熱交換を実現させるものである。プロペラファン３３は、室外機ユニット３０を正面から見て右回りに回転して、筐体３１内に前面から背面へと抜ける風を生じさせることにより、新たな空気を常に筐体３１内に取り込んで、熱交換効率の向上を図るために設けられている。

なお、筐体３１の一側面には、室外機ユニット３０の外部の空気を電装箱５０に取り込むための開口部３１ａが設けられている。また、室外熱交換器３２およびプロペラファン３３が外部と向き合う筐体３１の背面および前面には、フィンガード（図示せず）およびファンガード３６がそれぞれ設けられている。フィンガードはコルゲートフィンが外部からの不意の衝撃により破損することがないように設けられているものである。ファンガード３６も、これと同様にプロペラファン３３を外部衝撃から保護することを一つの目的とするとともに、外気に含まれる粉塵などを筐体３１内に取り込ませないことを目的として備えられているものである。

圧縮機３４は、低温低圧の気体冷媒を高温高圧の気体冷媒に変換して吐出するものであり、冷媒回路を構成する部品の中では最も中心的な働きを担うものである。ここで、冷媒回路とは、この圧縮機３４に加えて、室内熱交換器２２、室外熱交換器３２、冷媒配管２５、膨張弁および冷媒の流れ方向を規定する四方弁（膨張弁および四方弁は図示せず）等から概略構成され、冷媒を室内機ユニット２０と室外機ユニット３０との間で循環させる回路である。

電装箱５０は、図２から図４のいずれかに示すように、圧縮機３４を駆動制御する電子部品（例えば、電解コンデンサＣ等）を実装した基板Ｐを納める板金製の収納箱（下部筐体）５１と、同じく板金製のフタ（上部筐体）５２と、収納箱５１の内部に収められて、空気の排出流路（経路）５３を形成するプラスチック製（樹脂製）の誘導壁部５４とを備えている。また、基板Ｐには、圧縮機３４の運転を制御するための電子部品が実装され、熱を発生する電子部品（例えば、電解コンデンサＣ等）の熱を電装箱５０外部へ放出する放熱板を有した冷却フィンＦが設けられている。

収納箱５１には、その正面視において右側壁部に電装箱５０内に流入する空気の吸入口５５が設けられており、吸入口５５に対向する左側壁部の側に位置して収納箱５１の底面を構成する底部に、吸入口５５から流入した空気の排出口６２が設けられている。
吸入口５５は、吸入口５５の設けられた側壁部の略中央よりも室外機ユニット３０の背面側、かつ、略中央よりも上方に設けられ、凹形状に形成されている。また、吸入口５５の設けられた側壁部の外側には、吸入口５５の下端から斜め下外方向に延在し、室外機ユニット３０の開口部３１ａの下端と係合する傾斜板５７が設けられている。傾斜板５７は、開口部３１ａから電装箱５０に流入する空気を吸入口５５へ誘導するものである。

誘導壁部５４は、断面視略Ｌ字状を呈する第１の部材５８と、断面視略Ｌ字状を呈する第２の部材５９とを備えている。
第１の部材５８は、その横方向（図３において紙面に垂直な奥行き方向）寸法が吸入口５５の設けられた側壁部の横方向寸法と略一致するようにして形成されており、基板Ｐの冷却フィンＦと係合する係合部５８ａと、吸入口５５の設けられた側壁部に対向するとともに、吸入口５５の設けられた側壁部に対向する収納箱５１の側壁部（左側壁部）に沿うようにして、係合部５８ａから下方へ延在する誘導壁５８ｂと、誘導壁５８ｂの下端に設けられた下方ツバ部（舌片部）５８ｃとを備えている。

第２の部材５９は、その横方向（図３において紙面に垂直な奥行き方向）寸法が吸入口５５の設けられた側壁部の横方向寸法と略一致するようにして形成されており、その下面全体が収納箱５１の底面５１ａと接するようにして形成された下方ツバ部（舌片部）５９ａと、吸入口５５の設けられた側壁部および吸入口５５の設けられた側壁部に対向する収納箱５１の側壁部と対向するようにして、下方ツバ部５９ａの一端（図３において右端）から上方へ延在する誘導壁５９ｂとを備えている。

ここで、この誘導壁５９ｂの上端面、この上端面に対向する基板Ｐの下面、これら誘導壁５９ｂの上端面および基板Ｐの下面の側方に位置する収納箱５１の２つの側壁５１ｂ，５１ｃの内側面により、排気流路５３の入口５６が形成されることになる。また、下方ツバ部５８ｃの下面と収納箱５１の底面５１ａとの間には、排気流路５３を形成する隙間６０が形成されており、誘導壁５９ｂと対向する下方ツバ部５８ｃの端面と、誘導壁５９ｂとの間には、排気流路５３を形成する隙間６１が形成されている。

一方、下方ツバ部５８ｃの下面と対向する収納箱５１の底面５１ａには、板厚方向に貫通する長穴状の排出口６２（本実施形態では、収納箱５１の側壁５１ｂ近傍において板厚方向に貫通する２つの排出口６２）が形成されている。また、各排出口６２（すなわち、排気流路５３の出口）には、プロペラファン３３の回転方向に沿って延びるとともに、プロペラファン３３から飛散した水滴や粉塵等が、貫通穴６２を介して収納箱５１内に進入しないよう、吸入口５５の設けられた側壁に対向する収納箱５１の側壁の側から、吸入口５５の設けられた側壁の側に向かって斜め下方向に延びるルーバー（邪魔板）６３が設けられている。

つぎに、上記の構成からなる空気調和機１０の作用について、暖房運転時および冷房運転時の場合に分けながら説明する。
まず、暖房運転時には、圧縮機３４で高温高圧となった気体冷媒は、図１に示すように、冷媒配管４０を通り室内機ユニット２０の室内熱交換器２２に圧送される。室内機ユニット２０内では、クロスフローファン２３により吸込グリル部２１ａから取り込まれた室内気に対して、室内熱交換器２２を流過する高温高圧の冷媒から熱が与えられる。このことにより、吹出口２１ｃから温風が吹き出されることになる。また同時に、高温高圧の気体冷媒は、室内熱交換器２２において凝縮液化して高温高圧の液冷媒となる。

この高温高圧の液冷媒は、室外機ユニット３０の室外熱交換器３２に送られる途中で、膨張弁により減圧され低温低圧の液冷媒となる。室外機ユニット３０では、プロペラファン３３により筐体３１内に取り込まれた新しい室外気から、室外熱交換器３２を流過する低温低圧の液冷媒が熱を奪うことになる。低温低圧の液冷媒は、熱を奪うことにより蒸発気化して低温低圧の気体冷媒となる。これが再び圧縮機３４に送出され、上記過程を繰り返すことになる。

冷房運転時には、冷媒は上記とは逆方向に冷媒回路中を流れる。すなわち、圧縮機３４で高温高圧とされた気体冷媒が、冷媒配管４０を通過して室外熱交換器３２に圧送され、ここで室外気に熱を奪われて凝縮液化し高温高圧の液冷媒となる。この高温高圧の液冷媒は、膨張弁により減圧されて低温低圧の液冷媒となり、再び冷媒配管４０を通って室内熱交換器２２に送られる。低温低圧の液冷媒は、ここで室内機から熱を奪って吹出口２１ｃから冷風を吹出すとともに、冷媒自身は蒸発気化して低温低圧の気体冷媒となる。これが再び圧縮機３４に送出され、上記過程を繰り返すことになる。

上記の暖房運転、冷房運転のいずれの場合においても、図２から図４のいずれかに示すように、室外機ユニット３０内ではプロペラファン３３が回転し、室外機ユニット３０の前面から背面へ空気を流している。プロペラファン３３が配置されている筐体３１とバッフルプレート３５で囲われた空間内には、電装箱５０の放熱フィンＦが露出していて、放熱フィンＦの周りにもプロペラファン３３により空気が流れている。放熱フィンＦはこの空気の流れにより熱を奪われ、電解コンデンサＣからの熱を放出する。
プロペラファン３３が配置されている空間内には空気が流れているので、その空間内における空気の圧力は、室外機ユニット３０外側周りの空気の圧力よりも低くなる。この圧力の差により、室外機ユニット３０外側の空気は、開口部３１ａから吸入口５５を経て電装箱５０内に流入され、排気流路５３の入口５６、排気流路５３、排出口６２を通って、電装箱５０外に流出される。

吸入口５５から電装箱５０内に流入された空気は、図３に実線矢印で示すように、電装箱５０内を一様に広がりながら吸入口５５に対向した排気流路５３の入口５６に向かって流れ、電装箱５０内に収められた電解コンデンサＣ等の電子部品から熱を奪って冷却し、排気流路５３の入口５６に流入する。排気流路５３の入口５６から排気流路５３内に流入した空気は、隙間６１、隙間６０、排出口６２を通って電装箱５０の外、すなわち、プロペラファン３３が配置された空間内に排出される。

また、プロペラファン３３に水滴が付着した状態（例えば、雨天時）で、空気調和機１０が運転されプロペラファン３３が回転すると、図３に示すように、プロペラファン３３に付着した水滴は、遠心力によりプロペラファン３３の半径方向外側からプロペラファン３３の回転方向に傾いた方向に飛ばされる。
遠心力により飛ばされた水滴の一部は、プロペラファン３３の斜め右上方に位置する電装箱５０の、吸入口５５の設けられた側壁に対向する収納箱５１の側壁および／またはルーバー６３に衝突し、この側壁および／またはルーバー６３をつたって下方へ落下する。

本実施形態に係る電装箱５０によれば、プラスチック製の誘導壁部５４が板金製の筐体５１，５２内に収容されることになるので、例えば、室外機ユニット３０を構成するプラスチック製のフィンガードやファンガード３６等に故意に火が付けられ、プラスチック製のプロペラファン３３に引火した場合でも、室外機用電装箱５０への延焼を防止することができ、室外機用電装箱５０の内部に配置された電装品の焼損を防止することができる。

また、本実施形態に係る室外機用電装箱５０によれば、誘導壁部５４の横方向寸法が、誘導壁部５４の設けられた側壁部の横方向寸法と略一致するように形成され、室外機用電装箱５０内の幅方向における空気の流れが、誘導壁部５４の入口５６（すなわち、排気流路５３の入口５６）まで一様な状態で保たれていることになるので、吸入口５５から室外機用電装箱５０内に流入した空気が、室外機用電装箱５０内を一様に流れ、電子部品からよりムラなく熱を奪い、電子部品をより効率よく冷却することができる。

一方、本実施形態にかかる室外機ユニット３０または空気調和機１０によれば、室外機用電装箱５０の吸入口５５が室外機ユニット３０の外部と連通し、排気口６２がプロペラファン３３に面するように配置されている。そのため、室外機ユニット３０外部の空気は、プロペラファン３３の吸引効果により、吸入口５５から室外機用電装箱５０内に流入して電子部品を冷却して排出口から流出することになる。
また、プロペラファン３３に付着してプロペラファン３３の回転により周囲に飛ばされた水滴等は、プロペラファン３３の斜め右上方に位置する室外機用電装箱５０の、吸入口５５の設けられた側壁部に対向する下部筐体５１の側壁部および／またはルーバー６３に衝突し、この側壁部および／またはルーバー６３をつたって下方へ落下するので、排出口６２から室外機用電装箱５０内に浸入することがない。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で各種変更・変形が可能である。

１０ 空気調和機
２２ 室内熱交換器
３０ 室外機ユニット
３２ 室外熱交換器
３３ プロペラファン（室外ファン）
３４ 圧縮機
５０ 室外機用電装箱
５１ 収納箱（下部筐体）
５２ フタ（上部筐体）
５３ 排出流路
５４ 誘導壁部
５５ 吸入口
６２ 排出口
６３ ルーバー
Ｃ 電解コンデンサ（電子部品）

Claims (4)

1. 空気調和機の室外機ユニット内部に設けられ、板金製の筐体内に室外機ユニットの運転を制御する電子部品が収納される室外機用電装箱であって、
   前記筐体の側壁部に前記電子部品の冷却用の空気の吸入口が設けられ、前記筐体の底部に前記電子部品の冷却用の空気の排出口が設けられているとともに、
   排出流路を形成して、前記吸入口に対向する前記筐体の側壁部の側に導かれた前記電子部品の冷却用の空気を前記排出口に導く樹脂製の誘導壁部が、前記筐体内に収容されていることを特徴とする室外機用電装箱。
2. 前記誘導壁部の横方向寸法が、該誘導壁部の設けられた側壁部の横方向寸法と略一致するように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の室外機用電装箱。
3. 屋外の空気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器と、該室外熱交換器に屋外の空気を送風する室外ファンと、該室外熱交換器または屋内の空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器に高温高圧の冷媒を送出する圧縮機と、前記室外熱交換器および前記圧縮機の動作制御を行う電子部品と、該電子部品を収納する室外機用電装箱とを備えた室外機ユニットであって、
   前記室外機用電装箱が、請求項１または２に記載の室外機用電装箱であり、
   前記排出口に、前記室外機ユニットの内部に収容された室外ファンの回転方向に沿って延びるとともに、前記吸入口に対向する前記筐体の側壁部の側から、前記吸入口の設けられた側壁部の側に向かって斜め下方向に延びるルーバーが設けられており、
   前記室外ファンが前記室外機用電装箱の対向壁部側の斜め下方に配置されるとともに、前記室外ファンの上方に位置する羽根が前記室外機用電装箱側へ回るように回転駆動されることを特徴とする室外機ユニット。
4. 屋外の空気と冷媒との間で熱交換を行う室外熱交換器と、該室外熱交換器に屋外の空気を送風する室外ファンと、該室外熱交換器または屋内の空気と冷媒との間で熱交換を行う室内熱交換器に高温高圧の冷媒を送出する圧縮機と、前記室外熱交換器および前記圧縮機の動作制御を行う電子部品と、該電子部品を収納する室外機用電装箱とを備えた室外機ユニットと、
   前記室内熱交換器と、屋内の空気を循環させる室内ファンとを備えた空気調和機であって、
   前記室外機ユニットが、請求項３記載の室外機ユニットであることを特徴とする空気調和機。

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