JP2012241918A - Outdoor unit of heat pump device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ヒートポンプ装置の室外機に係わり、特に電子基板から発生する熱を放熱するヒートシンクに関するものである。 The present invention relates to an outdoor unit of a heat pump device, and more particularly to a heat sink that dissipates heat generated from an electronic board.
従来のヒートポンプ装置の室外機には、送風ファン及び圧縮機を制御するため、直流電流から交流電流を作るためのインバータが設けられた電子制御基板が備え付けられている。インバータのスイッチング素子等の発熱素子を冷却する必要があり、電子制御基板にはヒートシンクなどの放熱部材が取り付けられている。ヒートシンクは、室外機内部に設けられた送風ファンによって吸い込まれた室外空気に放熱する。
従来、電子基板の向きに対してヒートシンクのベース部が垂直方向に設置され、放熱フィンが互いに放射状に広げて構成されているものがある(例えば、特許文献1)。
An outdoor unit of a conventional heat pump device is equipped with an electronic control board provided with an inverter for generating an alternating current from a direct current in order to control the blower fan and the compressor. It is necessary to cool a heating element such as a switching element of the inverter, and a heat radiating member such as a heat sink is attached to the electronic control board. The heat sink radiates heat to outdoor air sucked by a blower fan provided inside the outdoor unit.
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a configuration in which a base portion of a heat sink is installed in a vertical direction with respect to the direction of an electronic substrate, and radiating fins are radially expanded from each other (for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の構成では、ヒートシンクの放熱フィンが基板に直接取り付けられたベース部に設けられているため、送風ファンの近くまでベース部から熱を効率よく伝導することができず、ヒートシンクの放熱性が良くないという問題があった。 However, in the conventional configuration, since the heat sink fins of the heat sink are provided on the base part directly attached to the substrate, heat cannot be efficiently conducted from the base part to the vicinity of the blower fan, and the heat sink of the heat sink There was a problem that was not good.
この発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、ヒートシンクの放熱性が高いヒートポンプ装置の室外機を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an outdoor unit of a heat pump device in which heat dissipation of a heat sink is high.
この発明に係るヒートポンプ装置の室外機は、室外空気と冷媒が熱交換する熱交換器と
前記熱交換器と対向する位置に設けられ、複数枚のブレードが回転軸を中心に回転する送風ファンと、前記回転軸方向から見て前記送風ファンの外周より外側に設けられた制御基板と、前記制御基板に取り付けられたベース部、前記ベース部から前記送風ファンへ近づく方向に延びる延長部、前記延長部に設けられたフィンを有するヒートシンクと、を備える。
An outdoor unit of a heat pump device according to the present invention is provided with a heat exchanger that exchanges heat between outdoor air and a refrigerant, and a blower fan in which a plurality of blades rotate about a rotation shaft. A control board provided outside the outer periphery of the blower fan when viewed from the rotation axis direction, a base part attached to the control board, an extension part extending in a direction approaching the blower fan from the base part, the extension A heat sink having fins provided in the section.
この発明のヒートポンプ装置の室外機は、送風ファンに近づく方向へ延びる延長部にフィンを設けたことにより、ヒートシンクの放熱量が大きくすることができるという効果を奏する。 The outdoor unit of the heat pump device according to the present invention has an effect that the heat dissipation amount of the heat sink can be increased by providing the fins in the extending portion extending in the direction approaching the blower fan.
実施の形態1.
図1乃至図4を用いて本実施の形態1のヒートポンプ装置の室外機100について説明する。
図1は室外機100の分解斜視図、図2は室外機100の正面図、図3はヒートシンク16の正面図、図4は制御基板14の分解斜視図である。尚、以下の実施の形態において、室外機は空気調和装置の室外機として説明するが、本発明は室外機内部に水と冷媒が熱交換する水冷媒熱交換機を有するヒートポンプ式給湯機の室外機にも適用できる。
The
1 is an exploded perspective view of the
まず、図1を用いて室外機100の構成について説明する。室外機100は、ベース1、フロントパネル2、バックパネル3及びトップパネル4で側面が開口した略直方体形状の筐体が構成されており、その内部にセパレーター5を備えている。
First, the configuration of the
ベース1は、略直方体形状の板金であって、上に設けられる機器類を支持している。ベース1の下部には設置面に据え付けられる据付脚が複数個取り付けられており、室外機100の土台となっている。
The
フロントパネル2は、室外機100の前面及び一側面を形成している。フロントパネル2の前面には円形の開口が形成されており、側面には複数のスリットが形成されている。送風ファン6が、フロントパネル2の前面に形成された円形の開口と対向した位置に設けられている。送風ファン6は、回転軸を中心として複数枚のブレード6aが放射状に設けられているプロペラファンである。送風ファン6により、室外機100の背面及びフロントパネル2の側面のスリットから室外機100に吸入された室外空気は、フロントパネル2の前面の円形の開口から排出される。
尚、フロントパネル2の前面の開口には、グリル7が取り付けられている。グリル7は、送風ファン6の回転時の安全性確保のため、人の指が挿入できないように、隙間が狭く構成されている。
The front panel 2 forms the front surface and one side surface of the
A
バックパネル3は、フロントパネル2の側面と反対側の側面を形成している。バックパネル3の側面には、外部電源プラグや冷媒配管がとおる開口が形成されている。また、バックパネル3の側面の背面側の端部は、室外機100の背面にかけて折れ曲がっている。
尚、バックパネル3には、その開口を覆い、塵埃や水の浸入を防ぐためのサービスカバー8が取り付けられる。サービスカバー8には開口が設けられており、その開口から外部電源と接続したプラグや冷媒配管が挿入される。
The back panel 3 forms a side surface opposite to the side surface of the front panel 2. On the side surface of the back panel 3, an opening through which an external power plug and a refrigerant pipe pass is formed. Further, the back side end of the side surface of the back panel 3 is bent over the back surface of the
The back panel 3 is provided with a service cover 8 that covers the opening and prevents dust and water from entering. The service cover 8 is provided with an opening through which a plug and a refrigerant pipe connected to an external power source are inserted.
トップパネル4は、フロントパネル2及びバックパネル3で形成される上部開口を覆っている。 The top panel 4 covers an upper opening formed by the front panel 2 and the back panel 3.
セパレーター5は、ベース1に固定されて、略垂直方向に配置されたプレートである。セパレーター5は、室外機100の内部を機械室9と風路室10の2つの空間に仕切っている。セパレーター5は、フロントパネル2の前面からバックパネル3の背面側端辺にかけて設けられている。
The
送風ファン6は、風路室10に設けられている。送風ファン6は、ベース1とトップパネル4に固定された支持部材11に固定されており、送風ファン6の回転軸は、水平方向であって、室外機100の高さにおいて略中央に位置している。
The
機械室9は、ベース1、フロントパネル2、バックパネル3及びセパレーター5で囲まれており、外部から塵埃や水分等ができる限り入らない構成となっている。機械室9には、ベース1に固定された圧縮機12が設けられている。圧縮機12は、冷凍サイクルを循環する冷媒を圧縮する。
The
風路室10には、送風ファン6と対向する位置に冷媒と室外空気が熱交換する熱交換器13が設けられている。熱交換器13は、内部を冷媒が流れる伝熱管及びフィン等で形成されている。熱交換器13は、フロントパネル2のスリットが設けられた側面の内側から筐体の背面を覆ってセパレーター5の背面側端辺近傍にかけてベース1の周端辺上に立設されている。つまり、熱交換器13の外観は、全体的に途中でほぼ直角に曲げられた板状体である。
The
室外空気は、送風ファン6が回転することにより、風路室10の背面とフロントパネル2の側面のスリットから室外機100に吸入され、熱交換器13を通過した後、フロントパネル2の前面の円形の開口から排出される。
The outdoor air is sucked into the
図2は、フロントパネル2、バックパネル3及びトップパネル4を取り外した状態の室外機100の正面図である。機械室9の上部から風路室10にまたがって、制御基板14が設けられている。
制御基板14は、室外機100の上部であって、トッププレート4の真下に水平に配置されている。制御基板14は、外部電源から供給される交流電流を直流電流に変換するコンバータ部と、コンバータ部で変換された直流電流を任意の周波数の交流電流に変換するインバータ部を有している。制御基板14で変換された交流電流は、圧縮機12及び送風ファン6に供給される。
FIG. 2 is a front view of the
The
制御基板14のコンバータ部やインバータ部は、発熱する発熱素子15を有している。発熱素子15とは、ダイオードブリッジまたはスイッチング素子もしくは還流ダイオード等のことである。特に、スイッチング素子は、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)若しくはMOSFET(Metal Oxide Semiconductor Feild Effect Transistor)、又はIGBT、MOSFETとそれらの駆動回路と保護回路を内蔵したIPM(Intelligent Power Module)などと呼ばれるものである。発熱素子15は、圧縮機12及び送風ファン6の回転数を自由に可変することができるインバーターエアコンに欠かせない重要部品であるが、スイッチング時のエネルギー損失に伴って発熱量が多いことが知られている。
発熱素子15は、制御基板14の下面側に設けられている。
The converter unit and the inverter unit of the
The
制御基板14の発熱素子15には、ヒートシンク16が取り付けられている。ヒートシンク16は、発熱素子15で生じる熱を外気に放熱している。冷房運転時の室外機100は、夏場の外気温が高い場所に設置されるので、制御基板14の周囲空気が高温となり、ヒートシンク16の放熱量が低下し発熱素子15の温度が上昇する。すると、発熱素子15の熱破壊を防止する観点から電流値を下げる制御が行われる。この場合、圧縮機13の回転数が低下するため冷房運転能力が低下し、使用者から見れば夏場の快適性は損なわれることになる。そこで、ヒートシンク16の放熱量を上げる必要がある。
A
図2中に示す矢印は、送風ファン6のブレード6aの回転方向6bを示しており、その回転方向は室外機100を正面から見て時計回りである。
また、図2中に示す破線の円6cは、送風ファン6の回転軸を同心円とするものであり、ヒートシンク16の先端が円6cに接している。さらに、図2に示すように円6cの半径は、回転軸からブレード6aの先端までの距離よりも大きい。このように、制御基板14及びヒートシンク16は、室外機100の正面、すなわち送風ファン6の回転軸方向から見て送風ファン6の外周より外側に配置している。送風ファン6が回転した場合にブレード6aとヒートシンク16が接触しないように一定距離を確保して構成されている。
The arrows shown in FIG. 2 indicate the
A
図3は、ヒートシンク16の詳細部を拡大した正面図である。ヒートシンク16は、ベース部17を有しており、ベース部17が発熱素子15に熱伝導グリースを介して密着して取り付けられている。ベース部17から垂直下向きに複数枚の放熱フィン19が平行に設けられている。
FIG. 3 is an enlarged front view of a detailed portion of the
また、ベース部17は送風ファン6に近い側で、送風ファン6に近づく方向に斜めに折れ曲がっており、ベース部17から傾斜して折れ曲がったこの部分は、延長ベース部18(延長部)である。延長ベース部18は、ベース部17から送風ファン6の略中心方向に向かって延びている。また、延長ベース部18の両面には、放射状に複数枚の放熱フィン20が設けられている。
Further, the
放熱フィン20の構成について詳細に説明する。本実施の形態1では、放熱フィン20は7枚の放熱フィン20a〜20gから構成されている。
放熱フィン20a〜20cは延長ベース部18の上側の面に設けられており、放熱フィン20e〜20gは延長ベース部18の下側の面に設けられている。放熱フィン20dは延長ベース部18の先端から延長ベース部18と平行に設けられている。
The configuration of the radiating
The
放熱フィン20aは、ベース部17と延長ベース部18の境界近傍に設けられている。放熱フィン20bは放熱フィン20aよりも延長ベース18の先端側に設けられており、放熱フィン20cは放熱フィン20bよりもさらに延長ベース18の先端側に設けられている。放熱フィン20a〜20cの付け根から先端までの長さをそれぞれLa、Lb、Lcとすると、La>Lb>Lcとなる。
また同様に、放熱フィン20gは、ベース部17と延長ベース部18の境界近傍に設けられている。放熱フィン20fは放熱フィン20gよりも延長ベース18の先端側に設けられており、放熱フィン20eは放熱フィン20fよりもさらに延長ベース18の先端側に設けられている。放熱フィン20e〜20gの付け根から先端までの長さをそれぞれLe、Lf、Lgとすると、Lg>Lf>Leとなる。
The
Similarly, the heat radiating fin 20 g is provided in the vicinity of the boundary between the
図3には、延長ベース部18の延長方向21を破線で図示している。放熱フィン20aと延長ベース部18の延長方向21のなす角を角θa、放熱フィン20bと延長ベース部18のなす角を角θb、放熱フィン20cと延長ベース部18のなす角を角θc、放熱フィン20eと延長ベース部18のなす角を角θe、放熱フィン20fと延長ベース部18のなす角を角θf、放熱フィン20gと延長ベース部18のなす角を角θg、とすると、それぞれの関係は、角θa≧角θb≧角θc及び角θg≧角θf≧角θeとなる。
このように、放熱フィン20a〜20gは放射状に設けられており、放熱フィン20a〜20gのそれぞれの隙間は、それらの付け根から先端にかけて広がるように形成されている。
In FIG. 3, the
Thus, the
尚、発熱素子15とヒートシンク16は、セパレータ5よりも風路室10側に配置されている構成でも良い。或いは、発熱素子15のみ機械室9内に配置して、発熱素子15に取り付けられたベース部17が機械室9から風路室10に突出し、延長ベース部18及び放熱フィン19、20は風路室10に配置されている構成としてもよい。
The
図4は、制御基板14の分解斜視図であり、この図4に基づいて制御基板14及びヒートシンク16周辺の構成について説明する。
ヒートシンク16には、水や塵埃の浸入を防ぐためのヒートシンクカバー30が取り付けられる。また、電子基板13には発熱素子15を保護するためのエレクトフレーム31とエレクトカバー32で閉じて構成されている。エレクトカバー32は、エレクトフレーム31に上から取り付けられる基板側エレクトカバー32aと、下から取り付けられるヒートシンク側エレクトカバー32bとから構成されている。
また、ヒートシンク16が設けられている側とは反対側のエレクトフレーム31の端部には、端子台34を支持するための端子台支持台33が斜めに設けられている。端子台34は、外部の商用電源と接続した配線が挿入される。
FIG. 4 is an exploded perspective view of the
A
A
尚、ヒートシンクカバー30とヒートシンク側エレクトカバー32bは、取り付ける際に放熱フィン20と接触する場合がある。そのような場合、ヒートシンクカバー30を2つの部材から構成し、同様にヒートシンク側エレクトカバー32bも2つの部材から構成してもよい。1つの部材を上下方向から取り付け、残りのもう一つの部材を左右方向から取り付けると、放熱フィン20と接触することなく、ヒートシンクカバー30とヒートシンク側エレクトカバー32bをエレクトフレーム31に取り付けることができる。
The
次に、ヒートシンク16の放熱について説明する。発熱素子15で発生した熱は、熱伝導の良いベース部17で熱伝導によって延長ベース部18に拡散され、放熱フィン19、20に伝導する。放熱フィン19、20に伝導した熱は、送風ファン6のブレード6aが回転することにより生じる風22(旋回流:回転運動を伴う風)によって空気中に排熱される。尚、本実施の形態1ではブレード6aは正面から見て時計回りに回転している。
Next, heat dissipation of the
この風22の円6cの接線方向の風速は、ブレード6aの先端に近いほど大きくなる。よって、放熱フィン19、20の放熱量は、送風ファン6のブレード6aに近いほど上がるので、放熱フィン19、20の先端に向かうほど上がる。ゆえに、発熱素子15で生じる熱は、ベース部17から延長ベース部18を通って最短経路で風の強い方向に運ばれる。
The wind speed in the tangential direction of the
特に、放熱フィン19よりも放熱フィン20の方が送風ファン6に近いので、放熱フィン20の放熱能力は放熱フィン19より大きい。さらに、放熱フィン20は、延長ベース部18の両面から放射状に延びている複数枚の放熱フィン20a〜20gを有しており、放熱フィン20d、20e、20fはその先端が送風ファン6の回転軸と同心円の円6cと接するまでできる限りブレード6aの近くまで配置しているので、効率よく放熱することができる。
In particular, since the radiating
このように、本実施の形態1の室外機100では、発熱素子15で生じる熱を空気中に効率良く廃熱することができ、発熱素子15の温度上昇を抑制することができる。ゆえに、より多くの電流を発熱素子15に流すことが可能となり、空気調和装置の夏場の冷房能力及び冬場の暖房能力を上げることが可能となる。
As described above, in the
尚、ベース部17及び延長ベース部18の厚さが大きいほど、ベース部17から延長ベース部18への伝熱量は大きくなる。よって、延長ベース部18とベース部17の境界近傍における延長ベース部18の厚さをベース部17の厚さと略等しくすることにより、ベース部17から延長ベース部18に効率よく熱を伝熱することができる。また、ベース部17及び延長ベース部18の厚さは、放熱フィン19、20の厚さよりも大きいので、ベース部17及び延長ベース18から放熱フィン19、20に均一に熱を伝導することができ、ヒートシンク16の放熱能力を高めることができる。
As the thickness of the
図5には、本実施の形態1のヒートシンク16の別の形態を図示している。図5(a)には延長ベース部18aの長さが長いヒートシンク16aを図示している。図5(b)には延長ベース部18bが先端に向かって厚さが徐々に小さくなっているヒートシンク16bを図示している。図5(c)には、延長ベース部18cの先端に複数枚の放熱フィンを有するヒートシンク16cを図示している。
FIG. 5 illustrates another form of the
図5(a)のヒートシンク16aは、放熱フィン20dを設けずに延長ベース部18aをさらに延長しているので、延長ベース部18aを介して熱を送風ファン6により近い位置まで効率よく伝導することができ、放熱フィン20a〜20g及び延長ベース部18aから放熱される熱量を増すことができる。
また、図5(b)のヒートシンク16bは、延長ベース部18bをテーパー状にすることにより、延長ベース部18bの先端まで熱を伝導すると同時に、放熱フィン20dと延長ベース部18の境界の段差がなくなるので、ヒートシンク16bの加工が容易になる。尚、テーパー状とは、先端にいくにつれて厚さが小さくなる形状のことである。
さらに、図5(c)のヒートシンク16cは、複数枚の放熱フィン20hを延長ベース部18cの先端から放射状に設けたので、送風ファン6のブレード近傍の風速の大きい領域での放熱面積を増すことができ、放熱量を増すことができる。
Since the heat sink 16a in FIG. 5A further extends the
Further, the
Furthermore, since the
図6には、本実施の形態1のヒートシンク16のさらに別の形態を図示している。図6に図示するヒートシンク16dは、延長ベース部18dの上側の面、すなわちブレード6aの回転方向6bと対向する面に複数枚の放熱フィン23a〜23dを有している。放熱フィン23a〜23dは、それぞれが平行に設けられている。延長ベース部18dは円6cと接しており、放熱フィン23a〜23dは、延長ベース部18dと円6cの接点における円6cの接線と略平行に設けられている。
放熱フィン23aは、ベース部17と延長ベース部18と分岐点側に設けられており、放熱フィン23dは、延長ベース部18dの先端側に設けられている。放熱フィン23a〜23dは、延長ベース部18dの先端に近づくに従って、その長さが大きくなっており、放熱フィン23dの方が放熱フィン23aよりも表面積が大きい。
図6のヒートシンク16dでは、延長ベース部18dと円6cの接点において送風ファン6のブレード6aの回転方向と平行、すなわち、延長ベース部18dにおいて旋回流である風22と略平行に放熱フィン23a〜23dを設けたので、風22を効率よく放熱フィン23a〜23dの間に取り込むことができ、放熱量を増すことができる。
FIG. 6 shows still another form of the
The
In the
このように図5、図6で図示したヒートシンク16a〜16dでも、ヒートシンク16と同様の効果がある。本発明の延長ベース部18は、一定の形状に特に限定するものではなく、ベース部17から送風ファン6のブレードの先端近傍まで多量の熱を伝導できるものであればよい。
As described above, the heat sinks 16 a to 16 d illustrated in FIGS. 5 and 6 have the same effect as the
以上のように、本実施の形態1の室外機100では、送風ファン6に近づく方向に延びる延長ベース部18を設け、その延長部ベース部18に放熱フィン20を設けたので、送風ファン6のブレード6aの近くまで熱を伝導することができる。そして、ブレード6a近傍の風速が大きい風22に放熱フィン20から熱が放熱されるので、ヒートシンク16の放熱量を増すことができる。よって、制御基板14に設けられた発熱素子15を効率よく冷却することができる。
As described above, in the
さらに、延長ベース部18を送風ファン6に近づく方向、特に送風ファン6の中心方向、に延ばして設けたことにより、放熱フィン20、22へ向かう熱の伝熱経路を最短にすることができ、放熱フィン20での放熱量を増すことができるとともに延長ベース部18を短くできるのでヒートシンク16を小型化することができる。
Furthermore, by extending the
なお、上述した構成(図2〜図6)では、延長ベース部18がベース部17から送風ファン6の略中心方向に延びた構成について説明した。ここで、送風ファン6の略中心方向について、図7及び図8を用いて、より詳細に説明する。
In the configuration described above (FIGS. 2 to 6), the configuration in which the extended
図7には、送風ファン6のボス部6dに上側で接する接線aと下側で接する接線bを図示している。尚、ボス部6dは、送風ファン6を回転駆動させる図示しないモータを収納しているケースのことである。接線aと接線bはともにヒートシンク16のベース部17と延長ベース部18の分岐点とボス部6dの接点を結んでいる。
ブレード6aの時計周り方向の回転により生じる風22の風速は、回転軸から円6cの間においてボス部6dの外周の前後で大幅に大きくなる。つまり、図7で図示するように送風ファン6をその回転軸方向から見た場合に、ボス部6dの外周より内側では風22はほぼ生じないが、ボス部6dの外周より外側では風22の風速が急激に大きくなる。このように風22が生じないボス部6dを送風ファン6の中心とみなすことができる。
FIG. 7 illustrates a tangent line a that contacts the
The wind speed of the
送風ファン6のボス部6dを送風ファン6の中心とみなした場合、延長ベース部18の延びる方向は、接線a方向若しくは接線b方向又は接線aと接線bの間の方向へ延びることが考えられる。そこで、図8(a)に延長ベース部18eが接線a方向に延びた場合を、図8(b)に延長ベース部18fが接線b方向に延びた場合を図示している。
When the
図8(a)に示すヒートシンク16eでは、延長ベース部18eの上側の面には2枚の放熱フィン24a、24bが設けられており、その反対側の面である下側の面には4枚の放熱フィン24d、24e、24f、24gが設けられている。放熱フィン24a、24b及び放熱フィン24d〜24gは、図3及び図5に図示する放熱フィン20と同様に、延長ベース部18eから先端にかけて左右に設けられた放熱フィンとに間隔が広がるように放射状に配置されている。
図8(b)に示すヒートシンク16fでは、延長ベース部18fの上側の面には5枚の放熱フィン25a〜25eが設けられており、その反対側の面である下側の面には1枚の放熱フィン25gが設けられている。放熱フィン25a〜25eも同様に延長ベース部18fから先端にかけて左右に設けられた放熱フィンとに間隔が広がるように放射状に配置されている。
尚、延長ベース部18e、18fの上側の面とは、風22の上流側に位置する延長ベース部18e、18fの表面のことである。また、延長ベース部18e、18fの下側の面とは風22の下流側に位置する延長ベース部18e、18fの表面のことである。
In the
In the
The upper surfaces of the
このように、延長ベース部18eが送風ファン6の回転軸より上側に延びている場合は、上側の面より下側の面に放熱フィンを多く配置し、延長ベース部18fが送風ファン6の回転軸より下側の延びている場合は、下側の面より上側の面に放熱フィンを多く配置する構成にすることによって、送風ファン6によって生じる風22を効率よく放熱フィン24a〜24g、25a〜25g同士の隙間に取り込むことができるとともに放熱面積を増やすことできる。よって、ヒートシンク16e、16fの放熱性を向上させることができる。
As described above, when the
尚、図8(a)、図8(b)では、放熱フィン24a、24b及び放熱フィン25a〜25eを放射状に配置した構成を図示しているが、これら放熱フィンは図6と同様に、延長ベース部18e、18fと円6cの接点における円6cの接線と略平行に設けてもよい。
8 (a) and 8 (b) show a configuration in which the
図3、図5、図6、図8を用いて上述したヒートシンク16、16a〜16fでは、延長ベース部18、18a〜18fに設けられた放熱フィンが平坦な板状の構成であったが、放熱フィンの形状を工夫することによって、さらにヒートシンク16の放熱性を高めることも可能である。ここでは、放熱フィンの形状を工夫して風22を放熱フィン20同士の間隙に取り込み易くした構成のヒートシンク16gについて説明する。
図9に図示するヒートシンク16gは、延長ベース部18gの表面に6枚の放熱フィン26a〜26gが設けられている。放熱フィン26a〜26gは、図3に図示する放熱フィン20a〜20gと同様に、延長ベース部18gから放射状に設けられている。つまり、放熱フィン20a〜20gはその付け根から先端にかけて隣接する放熱フィンとの隙間が大きくなっている。
ベース部17と平行に設けられている放熱フィン26aは平坦であるが、残りの放熱フィン26b〜26gは、それぞれの先端がブレード6aが迫ってくる方向へ屈曲している。つまり、時計回りに回転するブレード6aに対して、放熱フィン26b〜26gの先端も時計回りに曲がっている。言い換えると、放熱フィン26b〜26gの先端は、ブレード6aの回転方向と逆方向に曲がっており、風22の上流方向へ向けて曲がっている。また同様に、ベース部17に設けられた放熱フィン19aも同様に風22の上流方向へ向けて曲がっている。放熱フィン19aは、ベース部17の最も延長ベース部18g寄りに設けられている。
このように、放熱フィン26b〜26gの先端を曲げることによって、ブレード6aから発生した旋回流である風22は、放熱フィン26b〜26gの先端で引っかかり、図中の破線矢印22aで示すように放熱フィン26b〜26gに沿って延長ベース部18gの内部に向かって導かれる。よって、風22を効率よく放熱フィン26a〜26gの間に取り込むことができ、ヒートシンク16gの放熱性を高めることができる。
In the heat sinks 16, 16a to 16f described above with reference to FIGS. 3, 5, 6, and 8, the heat dissipating fins provided on the
The
The radiating
In this way, by bending the tips of the
実施の形態2.
実施の形態1では、ベース部17のブレード6aに近い方の端部から延長ベース部18が送風ファン6に近づく方向へ延びる構成のヒートシンク16、16a〜16gについて説明したが、本実施の形態2では、ベース部の途中から延長ベース部18が延びている構成のヒートシンク16hについて説明する。尚、実施の形態1と同一の構成部分には同一の符号を付し、説明は省略する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the heat sinks 16 and 16a to 16g having the configuration in which the extended
図10に図示するヒートシンク16hは、制御基板14に設けられた発熱素子15にヒートシンク16hのベース部17aが取り付けられている。ベース部17aの送風ファン6側の端部からはベース部17b及び延長ベース部18hが延びている。ベース部17bはベース部17aと平行に配置しており、延長ベース部18hは送風ファン6に近づく方向にベース部17aから斜め左下に延びている。
ベース部17bには、放熱フィン28aが設けられており、延長ベース部18hの風22に対して風上側の表面には放熱フィン28bが設けられており、風下側の表面には放熱フィン28d〜28fが設けられている。延長ベース部18hの先端には放熱フィン28cが設けられている。尚、図示するように放熱フィン28d〜28fは延長ベース部18hの先端から付け根にかけて順に設けられている。
さらに、ベース部17aにも6枚の放熱フィン29a〜29fが設けられている。放熱フィン29a〜29fは、延長ベース部18hの近傍から延長ベース部18hが設けられている方の反対側の端部、すなわちセパレータ5側の端部にかけて順にそれぞれ設けられている。
In the
The
Further, the
これらの放熱フィン28a〜28f、29a〜29fは、平坦であったり、緩やかにカーブしていたり、その先端が曲がっていたりする。具体的には、延長ベース部18hに対して風22の風上側に位置する放熱フィン28a、28bは、時計回りのブレード6aに対して時計回りに緩やかに傾斜している。また、放熱フィン28bより風下側にある放熱フィン28c〜28fはその先端が実施の形態1の図8の放熱フィン26d〜26gと同様に、放熱フィン28c〜28fの先端は、ブレード6aの回転方向に対して逆方向に曲がっている。さらに、放熱フィン29b、29cもその先端がブレード6aの回転方向に対して逆方向に曲がっている。つまり、放熱フィン28c〜28f、29b、29cの先端は時計回りに曲がっている。対して、放熱フィン29d、29eはその先端がブレード6aの回転方向に曲がっている。つまり、放熱フィン29d、29eはその先端が反時計回りに曲がっている。放熱フィン29a、29fは平坦である。
放熱フィン28fと放熱フィン29bの間に設けられている放熱フィン29aは、その長さが放熱フィン28f、29bよりも短いので、放熱フィン28fと放熱フィン29bの間に開口が大きく形成されている。また、放熱フィン29cはその先端が時計回りに曲がっているのに対して、放熱フィン29dはその先端が反時計回りに曲がっているので、放熱フィン29cと放熱フィン29dの間に開口が大きく形成されている。さらに、放熱フィン29fの長さは放熱フィン29eの長さよりも短いので、放熱フィン29eと放熱フィン29fの開口が大きく形成されている。
These radiating
Since the length of the
このように、本実施の形態2のヒートシンク16hでは、ベース部17aの端部にベース部17bをさらに設け、そこに放熱フィン28aを設けることによって、放熱フィンの枚数を増やすことができ、放熱量を増すことができる。
また、放熱フィン28a〜28fを緩やかにカーブさせることによって、表面積を増やし、放熱量を増すことができる。
また、延長ベース部18hの下側の面に設けられた放熱フィン28d〜28fの先端を風22の風上方向へ曲げたことによって、風22を効率よく放熱フィン28d〜28fの間に取り込むことができ、放熱量を増すことができる。
また、放熱フィン29a、29fの長さをその左右に設けた放熱フィンの28f、29b、29eよりも短くすることによって、放熱フィン28fと放熱フィン29bで形成される開口、放熱フィン29eと放熱フィン29fで形成される開口を大きくすることができ、風22を効率よくこれらの開口から取り込むことができるので、放熱量を高めることができる。特に、ヒートシンク16hは、セパレータ5と送風ファン6の間に配置されているので、風22がセパレータ5に衝突して生じる上昇気流を放熱フィン29eと放熱フィン29fで形成される開口から効率よく取り込むことができる。
As described above, in the
Further, by gently curving the
Further, the
Further, by making the length of the
尚、本発明のヒートシンク16、16a〜16gは従来のヒートシンクに比べて複雑な形状をしているので、その加工が困難になるが、アルミ等の金属材料を溶かして押し出し成形すると、容易に製造することができ、量産性を高めることができる。
また、施の形態1,2では、様々な形状の延長ベース部、放熱フィンについてしたが、用途に応じてこれらを組み合わせて使用してもよい。
The heat sinks 16 and 16a to 16g of the present invention have complicated shapes as compared with conventional heat sinks, so that the processing becomes difficult. However, when the metal material such as aluminum is melted and extruded, it is easily manufactured. Can be increased and mass productivity can be increased.
In the first and second embodiments, the extended base portion and the heat radiating fins having various shapes are used, but these may be used in combination depending on the application.
本発明は、エアコンまたはルームエアコンとも呼ばれる空気調和装置の室外機、あるいは、ヒートポンプ式給湯機の室外機などのヒートポンプ装置の室外機に利用することができる。 The present invention can be used for an outdoor unit of an air conditioner that is also called an air conditioner or a room air conditioner, or an outdoor unit of a heat pump device such as an outdoor unit of a heat pump hot water heater.
1 ベース、
2 フロントパネル、
3 バックパネル、
4 トップパネル、
5 セパレータ、
6 送風ファン、
6a ブレード、
6b 回転方向、
6c 円、
6d ボス部、
7 グリル、
7a 回転方向、
7b 風、
8 サービスカバー、
9 機械室、
10 風路室、
11 支持部材、
12 圧縮機、
13 熱交換器、
14 制御基板、
15 発熱素子、
16 ヒートシンク、
17 ベース部、
18 延長ベース部、
19、20 放熱フィン、
21 延長方向、
22 風、
30 ヒートシンクカバー、
31 エレクトフレーム、
32 エレクトカバー、
32a 基板側エレクトカバー、
32b ヒートシンク側エレクトカバー、
33 端子台支持台、
34 端子台。
1 base,
2 Front panel,
3 Back panel,
4 Top panel,
5 separator,
6 Blower fan,
6a blade,
6b direction of rotation,
6c yen,
6d boss part,
7 Grill,
7a direction of rotation,
7b wind,
8 Service cover,
9 Machine room,
10 Airway room,
11 Support member,
12 compressor,
13 heat exchanger,
14 control board,
15 heating element,
16 heat sink,
17 Base part,
18 Extension base,
19, 20 Radiating fins,
21 Extension direction,
22 wind,
30 heat sink cover,
31 Elect frame,
32 Elect cover,
32a board side elect cover,
32b Heat sink side elect cover,
33 Terminal block support base,
34 Terminal block.
Claims (6)
前記熱交換器と対向する位置に設けられ、複数枚のブレードが回転軸を中心に回転する送風ファンと、
前記回転軸方向から見て前記送風ファンの外周より外側に設けられた制御基板と、
前記制御基板に取り付けられたベース部、前記ベース部から前記送風ファンへ近づく方向に延びる延長部、前記延長部に設けられたフィンを有するヒートシンクと、
を備えたヒートポンプ装置の室外機。 A heat exchanger that exchanges heat between the outdoor air and the refrigerant, and a blower fan that is provided at a position facing the heat exchanger, and in which a plurality of blades rotate about a rotation axis;
A control board provided outside the outer periphery of the blower fan as seen from the rotation axis direction;
A base part attached to the control board, an extension part extending in a direction approaching the blower fan from the base part, a heat sink having fins provided in the extension part,
An outdoor unit of a heat pump device provided with
ことを特徴とする請求項1に記載のヒートポンプ装置の室外機。 The outdoor unit of the heat pump device according to claim 1, wherein the fins are provided radially from the extension portion toward the blower fan.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のヒートポンプ装置の室外機。 The outdoor unit of the heat pump device according to claim 1 or 2, wherein an extension line of the extension part passes through a substantially central vicinity of the blower fan.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のヒートポンプ装置の室外機。 The outdoor unit of the heat pump device according to any one of claims 1 to 3, wherein the tip of the fin is bent in a direction opposite to a rotation direction of the blade.
前記ベース部の端部に設けられた前記放熱フィンは、その隣に設けられた前記放熱フィンよりも長さが短いことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のヒートポンプ装置の室外機。 The base portion is provided with a plurality of radiating fins,
The outdoor of the heat pump device according to any one of claims 1 to 4, wherein the radiating fin provided at the end of the base portion is shorter in length than the radiating fin provided adjacent thereto. Machine.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の空気調和装置の室外機。 The outdoor unit of an air conditioner according to any one of claims 1 to 5, wherein the heat sink is manufactured by extrusion molding.
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