JP2019148359A

JP2019148359A - 冷凍装置

Info

Publication number: JP2019148359A
Application number: JP2018032512A
Authority: JP
Inventors: 徹濱中; Toru Hamanaka; 侑毅田中; Yuki Tanaka
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2018-02-26
Filing date: 2018-02-26
Publication date: 2019-09-05
Anticipated expiration: 2038-02-26
Also published as: JP6835010B2

Abstract

【課題】冷凍装置の室外ユニットにおいて、電装品の中でも重量物であるリアクタの配置場所を確保した冷凍装置を提供する。【解決手段】室外ユニットを備えた冷凍装置であって、室外ユニットは、冷媒を圧縮する圧縮機と、冷媒と空気とで熱交換を行う熱交換器（９）と、熱交換器（９）に空気を送るファン（２３）と、圧縮機と、熱交換器（９）と、前記ファンとを収容する筐体（５０）と、筐体（５０）の内部を、ファン（２３）を配置する送風室と、圧縮機を配置する機械室に仕切る仕切板（３０）と、冷凍装置を制御する電装品を収容し、底面が前記仕切板（３０）に支持されている電装品ケーシング（４０）と、電装品の１つであるリアクタ（４３）を、、電装品ケーシング（４０）の内部に配置され、上面視において、仕切り板（３０）の両側端（３０Ｌ、３０Ｒ）の間に配置する。【選択図】図２

Description

室外ユニットにリアクタを備えた冷凍装置

冷凍装置の室外ユニットには、圧縮機やファンなど、電気で駆動される機械が配置され、これを駆動、制御するための電装品も配置されている。この中でも、特にインバーター回路において、交流電流の急激な変化を緩和するために用いられるリアクタは、鉄芯にコイルを巻いて構成され、発熱し、かつ、重量が大きな部品である。リアクタは、他の電装品とともにプリント基板に実装される場合もあるが、大型の場合は、特許文献１（国際公開第２００９／０４１４２５号）に示されているように、機械室と熱交換室との間の仕切板の機械室側の側壁に取り付けられている場合もある。

リアクタが大型の場合、他の電装品とともに、プリント基板に実装するのは困難である。また、仕切板の機械室側の側壁に取り付けた場合には、リアクタから発火した場合、圧縮機防音材などの可燃部品を延焼させる恐れがあり、別途リアクタの遮蔽板が必要となる場合があった。

第１観点の冷凍装置は、室外ユニットを備える。室外ユニットは、圧縮機と、熱交換器と、ファンと、筐体と、仕切板と、電装品ケーシングと、リアクタと、を有している。圧縮機は、冷媒を圧縮する。熱交換器は、冷媒と空気とで熱交換を行う。ファンは、熱交換器に空気を送る。筐体は、圧縮機と、熱交換器と、ファンとを収容する。仕切板は、筐体の内部を、ファンを配置する送風室と、圧縮機を配置する機械室とに仕切る。電装品ケーシングは、冷凍装置を制御する電装品を収容する。電装品ケーシングの底面は、仕切板に支持されている。リアクタは、電装品の１つであって、電装品ケーシングの内部に配置されている。リアクタは、上面視において、仕切り板の両側端の間に配置されている。

第１観点の冷凍装置は、リアクタの重量が適切に支えられるとともに、リアクタを遮蔽することが出来る。

第２観点の冷凍装置は、第１観点の冷凍装置であって、リアクタの上端は、仕切板の上端よりも上に位置している。

第３観点の冷凍装置は、第２観点の冷凍装置であって、リアクタの下端は、仕切板の上端よりも上に位置している。

第４観点の冷凍装置は、第１観点から第３観点のいずれかの冷凍装置であって、リアクタは、上面視において、仕切板の上端と重なっている。この構成によって、仕切板が、リアクタの重量を支えやすい。

第５観点の冷凍装置は、第１観点から第４観点のいずれかの冷凍装置であって、電装品ケーシングの底面は、金属板部材４１である。リアクタは、金属板部材に接触している。第５観点の冷凍装置は、リアクタが発熱した際の放熱に優れている。

第６観点の冷凍装置は、第１観点から第５観点のいずれかの冷凍装置であって、上面視において、リアクタの少なくとも一部が、送風室に重なって配置されている。第６観点の冷凍装置は、リアクタの底面が、電装品ケーシングの底板を介して、送風室に接しているので、放熱性に優れている。

第７観点の冷凍装置は、第６観点の冷凍装置であって、上面視において、リアクタが、送風室および機械室に重なって配置されている、これによって、重量物であるリアクタがバランスよく仕切り板により支えられる。

第８観点の冷凍装置は、第１観点から第７観点のいずれかの冷凍装置であって、仕切板の上部の少なくとも一部に傾斜部を有している。傾斜部は、上方に向かうに従い機械室側に傾斜している。このような構成をとることにより、リアクタの直下が、底板を介して放熱性の良い送風室に接する面積を増やすことができる。

第１実施形態の冷凍装置１の概略構成図である。第１実施形態の室外ユニット２０の上面図である。第１実施形態の室外ユニット２０を右前上方から見た斜視図である。第１実施形態の室外ユニット２０を図３と同じ方向から、筐体５０の前板５４などを除いて見た斜視図である。第１実施形態の室外ユニット２０を、右後上方から見た斜視図である。第１実施形態の電装品ケーシング４０の斜視図である。第１実施形態の仕切板３０と、電装品ケーシング４０またはリアクタ４３の位置関係を示す斜視図である。

＜第１実施形態＞
（１）全体構成
冷凍装置１について全体構成を説明する。図１は、冷凍装置１の概略構成図である。冷凍装置１は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行うことによって、建物等の室内の冷房及び暖房を行うことができる。冷凍装置１は、主として、室内ユニット１０と、室外ユニット２０と、室内ユニット１０と室外ユニット２０とを接続する連絡管４、５と、室内ユニット１０および室外ユニット２０の構成機器を制御する制御部と、を有している。そして、冷凍装置１の蒸気圧縮式の冷媒回路３は、室内ユニット１０と室外ユニット２０とが冷媒連絡管４、５を介して接続されることによって構成されている。

室外ユニット２０は、室外（建物の屋上や建物の壁面近傍等）に設置されている。室外ユニット２０は、主として、アキュムレータ７と、圧縮機８と、四路切換弁２４と、室外熱交換器９と、膨張機構としての膨張弁６と、閉鎖弁２１、２２と、室外ファン２３と、を有している。各機器及び弁間は、冷媒管によって接続されている。

室内ユニット１０は、室内（居室や天井裏空間等）に設置されている。室内ユニット１０は、一つの室外ユニット２０に対して一つであってもよいし、複数であってもよい。図１では、１の室外ユニット２０に対して、３つの室内ユニット１０が接続されている。したがって、本実施形態の冷凍装置は、いわゆるマルチタイプである。室内ユニット１０は、主として、室内熱交換器１１と、室内ファン１２と、を有している。

（２）室外ユニットの構成
室外ユニット２０について説明する。室外ユニット２０は、図１に示されるように、アキュムレータ７と、圧縮機８と、四路切換弁２４と、室外熱交換器９と、室外ファン２３と、膨張弁６と、閉鎖弁２１、２２と、電装品ケーシング４０と、仕切板３０と、これらを収容する筐体５０とを有している。

図２は、室外ユニット２０を上から見た上面図、図３は、右前上方から見た斜視図、図４は、図３と同じ方向で、筐体５０の前板５４などを除いて見た斜視図、図５は、右後上方から見た斜視図である。図２〜図５では、本来見えるはずの部品も、説明に関係ないものや、分かりやすくするために省略して記載されている場合がある。また、ここでは、各図に記載されているように、上、下、前、後、右、左、の各方向を定義する。以下の説明でも、特に注釈なく、用いる。

筐体５０は、金属底板５１、天板（図示せず）、右側板５２、左側板５３、前板５４、後板(図示せず)の組み合わせから出来ている。筐体５０の上記６枚の板は、金属板である。図４に示すように、筐体５０の内部の空間は、仕切板３０によって、左側の空間である送風室３１と、右側の空間である機械室３２に分けられている。本実施形態では、仕切板３０の上部は、天板まで届いていない。仕切板３０の上には、電装品ケーシング４０が載せられている。電装品ケーシング４０は、天板と、仕切板３０の間の空間を埋めている。機械室３２の上部もほぼ、電装品ケーシング４０で埋められている。

送風室３１は、熱交換室である。図２または３より分かるように、筐体５０の左側と後側に沿って、熱交換器９が配置されている。熱交換器９の端部には、熱交管板９ａが配置されている。熱交換器９に空気を送るように、ファン２３が配置されている。ファン２３は、前面より空気を吸込み、熱交換器に向かって、後面や左側面に空気を送る。

機械室３２には、図１に示すように、圧縮機８、アキュムレータ７、四路切換弁２４、膨張弁６などが配置されている。機械室３２の下部には、図２〜５には図示していないが、圧縮機８と、アキュムレータ７が配置されている。

仕切板３０は、曲面を有している。仕切板３０は、金属板である。仕切板３０は、図２の点線で示されている。図２の上面視で明らかなように、仕切板３０は、前から後ろに行くにしたがって、一度送風室３１側へ曲がった後、大きく、機械室３２側に曲がっている。また、仕切板３０は、垂直に切り立った壁ではない。全体として、上から下に行くにしたがって、膨らむような形である。逆に言えば、仕切板３０は、下から上に行くにしたがって、送風室側から、機械室側に傾斜している。特に図７に示すように、仕切板３０の中央で、上部の部分に傾斜部３０ｂを有している。そして、傾斜部３０ｂのさらに上には、折り曲げ部３０ａが配置されている。折り曲げ部３０ａは、仕切板３０の最上部である。

（３）電装品ケーシング４０とその内部の構成
電装品ケーシング４０について、図６の斜視図、図７の仕切板との関係を示す図等を用いて説明する。

電装品ケーシング４０は、図４、図６に示すように、蓋４７と、樹脂部材４２と、金属板部材４１とを、有している。電装品ケーシング４０の内部には、電装品が配置されている。さらに、電装品ケーシング４０に接して、右側板５２側には、端子台４５が配置されている。蓋４７、基板の下で、送風室３１側には、ヒートシンク４６が配置されている。

蓋４７は、図４に示すように、電装品ケーシング４０の一番上の部分で、全体を覆っている。蓋４７の上は、筐体５０の天板である。蓋４７は、樹脂製である。

蓋４７の下には、基板（図示せず）が配置されている。基板とはプリント基板である。基板の下面には、一部の電装品が実装されている。電装品は、冷凍装置１全体の制御部の一部を構成する。

樹脂部材４２は、蓋４７と、基板の下に位置する。樹脂部材４２は、上面視で蓋４７と基板とほぼ同じ大きさであり、蓋４７と基板を支持している。樹脂部材４２は、図２、６より理解されるように、中央部４２ｃと、２つの略長方形の枠４２ａ、４２ｂを横に並べてくっつけたような形である。右側の枠４２ｂには、上記プリント基板に実装された電装品が突出しても当たらないように穴が作成されている。左側の枠４２ａの中の穴には、ヒートシンク４６が収まり、樹脂部材４２により支持されている。

ヒートシンク４６は、電装品の発熱部品の熱を逃がす役割を果たしている。ヒートシンク４６は、電装品の一部のＩＣに直接または間接に接着するように、配置されている。ヒートシンク４６の下部は、送風室３１である。

金属板部材４１は、樹脂部材４２の下側、または、外側に配置されている。つまり、電装品ケーシング４０の下部は、樹脂部材４２および金属板部材４１で構成されており、樹脂部材４２および金属板部材４１で電装品を支持している。図２、図６で理解されるように、樹脂部材４２の左側の枠４２ｂでは、金属板部材４１も枠体であり、内部にヒートシンク４６を収容し、ヒートシンク４６を支持している。一方、樹脂部材４２の右側の枠４２ｂの部分では、金属板部材４１は枠形状ではなく、底面、右面、左面、後面の４面を覆う箱になっている。つまり、電装品ケーシング４０の底面には、樹脂部材４２が配置されておらず、金属板部材４１が電装品ケーシング４０の底面を構成している。

電装品ケーシング４０の底面の金属板部材４１の上に、リアクタ４３が固定されている。リアクタ４３は、電装品の１つである。リアクタ４３は、主に、鉄芯と鉄芯に巻かれたコイルにより構成されている。リアクタは、他の電装品と比較しても発熱量が多く、重量が大きい。リアクタ４３は、圧縮機８と、圧縮機の駆動回路の間に接続される。リアクタは、圧縮機駆動のための交流電流の急激な変化を緩和するために用いられる。特に、インバーター回路で、用いられる。

電装品ケーシング４０は、筐体５０に固定されている。また、電装品ケーシング４０は、熱交管板９ａにも支持されている。さらに、電装品ケーシング４０は、仕切板３０にも支持されている。本実施形態では、電装品ケーシング４０は、仕切板３０の折り曲げ部３０ａの上に載せられている。図７に示すように、電装品ケーシング４０の底面の上のリアクタ４３も、ちょうど、折り曲げ部３０ａの上に来るように配置されている。したがって、リアクタ４３の重量は、仕切板３０によって支えられている。また、リアクタ４３の発熱は、効率よく、仕切板３０、引いては、筐体５０に逃がされる。

（４）特徴
（４−１）
本実施形態のリアクタ４３は、仕切板３０で支持された電装品ケーシング４０の内部に配置されており、かつ、上面視において、仕切板の左側端３０Ｌと右側端３０Ｒの間に配置されている。従来、仕切板の機械室側の側壁に取り付けた場合には、リアクタから発火した場合、圧縮機防音材などの可燃部品を延焼させる恐れがあり、別途リアクタの遮蔽板が必要となる場合があった。これに対して、本実施形態のごとく、電装品ケーシング４０の内部にリアクタ４３を配置する構成では、別途遮蔽板を配置する必要がない。また、電装品ケーシング４０は、仕切板で支持されているため、落下衝撃にも強い。

（４−２）
また、本実施形態においては、電装品ケーシング４０の底面は、金属板部材４１であり、かつ、リアクタ４３は、金属板部材４１に接触して配置されている。さらに、仕切板３０は、金属板部材である。このように、配置されているため、リアクタ４３で発生した熱は、伝熱性良く、底面の金属板部材４１、仕切板３０を通じて、放熱される。

（４−３）
本実施形態においては、上面視において、リアクタ４３の少なくとも一部が、送風室３１に重なって配置されている。送風室３１は、機械室３２よりも放熱性が高い。本実施形態では、リアクタ４３が電装品ケーシング４０の底面を介して送風室３１に接しているので、機械室３２だけに接している場合に比べて、放熱性が、向上する。

（４−４）
本実施形態においては、上面視において、リアクタ４３が、送風室３１および機械室３２に重なって配置されている。このような構成により、重量物であるリアクタ４３が、バランスよく、仕切板３０上に支持される。

（４−５）
本実施形態においては、仕切板３０は、少なくとも一部の上部に、上方に向かうに従い機械室３２側に傾斜している傾斜部３０ｂを有している。傾斜部３０ｂは、リアクタ４３の下である。仕切板３０をこのような形状にすることにより、リアクタ４３の下の送風室に接する面積を増加させる。したがって、リアクタの放熱性が、向上する。

（５）変形例
（５−１）変形例１Ａ
第１実施形態では、リアクタが、上面視において、送風室３１および機械室３２に重なって配置されている場合について、説明した。変形例１Ａでは、リアクタ４３が電装品ケーシング４０の内部に配置されている点では、第１実施形態に共通している。相違点は、リアクタの下の部分の金属板部材４１の直下は、送風室３１のみになっている点である。このようにリアクタを配置することにより、実施形態１の場合よりもさらに放熱性が良くなる。

以上、本開示の実施形態を説明したが、特許請求の範囲に記載された本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態や詳細の多様な変更が可能なことが理解されるであろう。

１冷凍装置
８圧縮機
９熱交換器
９ａ熱交管板
２０室外ユニット
２３ファン
３０仕切板
３１送風室
３２機械室
４０電装品ケーシング
４３リアクタ
５０筐体

国際公開第２００９／０４１４２５号

Claims

室外ユニット（２０）を備えた冷凍装置（１）であって、
前記室外ユニット（２０）は、
冷媒を圧縮する圧縮機（８）と、
冷媒と空気とで熱交換を行う熱交換器（９）と、
前記熱交換器（９）に空気を送るファン（２３）と、
前記圧縮機（８）と、前記熱交換器（９）と、前記ファンとを収容する筐体（５０）と、
前記筐体（５０）の内部を、前記ファン（２３）を配置する送風室（３１）と、前記圧縮機（８）を配置する機械室（３２）に仕切る仕切板（３０）と、
前記冷凍装置（１）を制御する電装品を収容し、底面が前記仕切板（３０）に支持されている電装品ケーシング（４０）と、
前記電装品の１つであって、前記電装品ケーシング（４０）の内部に配置され、上面視において、前記仕切り板（３０）の両側端（３０Ｌ、３０Ｒ）の間に配置されているリアクタ（４３）と、
を有する、冷凍装置（１）。
前記リアクタ（４３）の上端は、前記仕切板（３０）の上端よりも上に位置している、
請求項１に記載の冷凍装置。
前記リアクタ（４３）の下端は、前記仕切板（３０）の上端よりも上に位置している、
請求項２に記載の冷凍装置。
前記リアクタ（４３）は、上面視において、前記仕切板（３０）の上端と重なっている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の冷凍装置。
前記電装品ケーシング（４０）の前記底面は、金属板部材（４１）であり、
前記リアクタ（４３）は、前記金属板部材（４１）に接触している、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の冷凍装置。
上面視において、前記リアクタ（４３）の少なくとも一部が、前記送風室（３１）に重なって配置されている、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の冷凍装置。
上面視において、前記リアクタ（４３）が、前記送風室（３１）および前記機械室（３２）に重なって配置されている、
請求項６に記載の冷凍装置。
前記仕切板（３０）は、
少なくとも一部の上部において、上方に向かうに従い前記機械室（３２）側に傾斜している傾斜部（３０ｂ）を有している、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の冷凍装置。