JP3755478B2

JP3755478B2 - 空気調和機の室外ユニット

Info

Publication number: JP3755478B2
Application number: JP2002095668A
Authority: JP
Inventors: 博中村; 武北川
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: JP2003294273A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空気調和機の室外ユニットに関し、特に、電装品箱内へのミスト侵入対策に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和機は、一般に室内ユニットと室外ユニットとを備える。従来の室外ユニットは、図５と図６に示すように、ケーシング１の内部を仕切る仕切板２によって区画された熱交換室３に、室外熱交換器４及び室外熱交換器４の正面側に配置されて外気を送風する送風機５が収納されるとともに、熱交換室３に隣接する機器室６には圧縮機７、膨張弁等が収納されている。また、ケーシング１内部の上方には、熱交換室３と機器室６とに跨って電装品箱８が配置されている。電装品箱８内には、電装品９が装着された基板１０が収納されている。
【０００３】
電装品箱８には、運転時に温度上昇する電装品９を冷却するために、ケーシング１の一側面側（この場合右側面側）の外気取入口１ａの近傍に冷却空気取入口８ａが設けられるとともに、熱交換室３側に内部を流通した冷却空気を排出する冷却空気排気口８ｂが設けられている。また、電装品箱８の熱交換室３側の底壁に開口を形成し、基板１０の下面側に取り付けた放熱フィン１１を開口から熱交換室３内へ突出させている。このように構成することにより、運転時において、送風機５が回転して熱交換室３は負圧となり、外気がケーシング１の外気取入口１ａを介して冷却空気取入口８ａから電装品箱８内へ流入して電装品９が冷却され、内部を流通した冷却空気は冷却空気排気口８ｂから熱交換室３へ排出する。なお、図５と図６において、点線矢印は冷却空気の流れを示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この従来の空気調和機の室外ユニットでは、図７と図８に示すように、室外ユニット停止時において、強風で湿度が高いとき（例えば雨天などの場合）に外気が実線矢印のように送風機５の羽根に激しく吹き付けられると、ミストを含む外気が上昇流となって点線矢印のように電装品箱８の排気口８ｂから内部に侵入し、電装品９まで到達していた。そのため、ミストが電装品９に付着し、電装品９のショート、機能損壊などの事故が発生するおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであって、空気調和機の室外ユニットにおいて、風雨などによる電装品箱内へのミストの侵入を抑制することにより、電装品のショートや機能損壊などの事故を防止することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明に係る空気調和機の室外ユニットは、ケーシングの内部を仕切板によって熱交換室とその側方の機器室とに区画し、前記熱交換室に室外熱交換器とこの室外熱交換器の正面側に配置される送風機とを収納し、前記機器室に圧縮機等を収納し、熱交換室から機器室に跨って熱交換室及び機器室の上方に電装品箱を配置し、この電装品箱は、機器室側に開口する冷却空気取入口と、熱交換室の送風機の吸込側に開口する冷却空気排気口とを有する空気調和機の室外ユニットであって、前記冷却空気排気口の冷却空気流通方向の上流側に所定長さの電装品収納部とは区画された排出通路を設け、この排出通路は、水平かつ前後方向に形成され、電装品箱の冷却空気が排出通路に流入する排出通路の入口部が電装品箱の後方底壁部に形成され、排出通路の前端側で冷却空気排気口に連通されているものである。
【０００７】
このように構成すれば、室外ユニット停止時において、強風で湿度が高いとき（例えば雨天などの場合）に外気が送風機の羽根に激しく吹き付けられ、ミストを含む外気が上昇流となって電装品箱の冷却空気排気口に侵入しても、ミストを含む外気を電装品収納部と区画された前後方向の排出通路に流すことができる。この排出通路は、電装品箱内の電装品から冷却空気排気口までの距離を長くするよう前後方向に形成され、かつ、冷却空気排気口に侵入するミストを含む外気の上向きの流れを前後方向に変更させるように構成されている。この結果、ミストを含む外気は排出通路流入時の流通抵抗によって失速し、排出通路を流れる間に大部分のミストが外気と分離して排出通路内に落下するので、ミストが電装品まで容易に到達しない。したがって、電装品や基板等にミストが付着することによるショート、機能損壊などの事故等が防止される。
【０００８】
また、前記電装品箱は、内部の熱を熱交換室側へ放出する放熱部材を下面に有し、前記排出通路は、放熱部材の側板部を構成部材として形成されているものとしてもよい。
このように構成すれば、放熱部材を電装品箱本体に後付けして排出通路を形成することができるので、排出通路の形成が簡素化されるとともに、放熱部材での放熱効果を向上させることができる。。
【０００９】
また、前記排出通路は、排出通路の入口部に電装品箱からの冷却空気の流れ方向を垂直方向にＵ字形に変更する風向変更部を有するものとしてもよい。
このように構成すれば、一部のミストが排出通路を通過して内部に流入したとしても、ミストの電装品側への侵入を風向変更部によってより一層防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を、図１〜図３を参照して詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外ユニットにおける電装品箱の正面断面図であり、図２は同実施の形態における電装品箱の分解図であり、図３は同実施の形態における電装品箱の冷却空気排気口及び排出通路を示す要部の平断面図である。なお、図１の実線矢印と、図３の点線矢印は、冷却空気の流れを示している。
なお、室外ユニットの全体構成は、図５〜図８に示したものと同様であり、その説明を省略する。
【００１１】
実施の形態に係る空気調和機の室外ユニットは、図１と図２に示すような電装品箱２０を備える。この電装品箱２０は、右端側が機器室６に配置され、左端側が熱交換室３に配置されている（図５参照）。運転時において、電装品箱２０は、右端部に配置された冷却空気取入口４８、４９から冷却空気（外気）を取り入れ、電装品収納部に配置された電装品２５を冷却した冷却空気を、排出通路５１、５２、５３を通して、冷却空気排気口４１、４２、４６、４７から熱交換室側に排出するように構成されている。
【００１２】
電装品箱２０は、箱本体２１と、箱本体２１の上方開口部を閉蓋する防滴カバー２２と、箱本体２１の右側方開口部に開閉可能に取り付けられた端子盤２３と、箱本体２１の底壁部３１の一部を構成して内部の熱を熱交換室側に放出する放熱部材２４とからなる。
【００１３】
箱本体２１は、底壁部３１と、底壁部３１の外周側に立設された周囲壁部３２とを有する。
底壁部３１は、左右方向の略中間位置に段部３１ａを有し、段部３１ａの右側に低位部３１ｂが、左側に高位部３１ｃが配置されている。
【００１４】
底壁部３１の低位部３１ｂは、下面の実装面に電装品２５が装着された基板２６を支持するための支持部３３が設けられている。
底壁部３１の高位部３１ｃの左端には、下方への小さな段部３１ｄが設けられ、高位部３１ｃの外面側における左右の段部３１ｄ、３１ａの間が放熱部材２４を嵌合状に取り付けるための嵌合凹部３４とされている。なお、高位部３１ｃには所定形状の開口部３５が形成されており、放熱部材２４の上面を箱本体２１の内部へ露出させるようにしている。
【００１５】
また、底壁部３１の高位部３１ｃの後端側には、右の段部３１ａ近傍に上下方向に連通孔４３が形成されるとともに、左の段部３１ｄの後端側には左右方向に連通孔４４、４５が形成されている。連通孔４３及び連通孔４４、４５は、後述する排出通路５３、５２の入口部である。
【００１６】
また、底壁部３１の高位部３１ｃにおける連通孔４４、４５近傍の冷却空気流通方向の上流側（右側）には、前後方向に延びる立上壁３６からなる風向変更部６０が設けられている。つまり、排出通路５１の入口部に風向変更部６０を設けて、冷却空気の左右方向の流れを垂直なＵ字形の流れに変更するようにしている。また、段部３１ｄの左側には、周囲壁部３２の左側面部３２ａに沿って前後方向に延びる断面倒立略Ｕ字形の立上壁３７が設けられている。なお、箱本体２１の内面側において、立上壁３７と段部３１ｄとの間には前後方向に延びる凹溝部４０が形成されている。
また、立上壁３７の左側下端部には、前後方向に延びる冷却空気排気口４１が形成されるとともに、周囲壁部３２の左側面部３２ａの下端には、前後方向に延びる冷却空気排気口４２が形成されている。電装品箱２０内の冷却空気の大部分はこの冷却空気排気口４１、４２から排気される。
【００１７】
防滴カバー２２は、下面２２ａの左端部側に前後方向に延びる２本の垂下壁３８、３９が設けられている。この防滴カバー２２の垂下壁３８は、箱本体２１の上記立上壁３６、３７の間に対応する位置に配置されるとともに、垂下壁３９は、立上壁３７と周囲壁部３２の左側面部３２ａの間に対応する位置に配置されている。また、垂下壁３８の下端は立上壁３６の上端よりも低く配置されるとともに、垂下壁３９の下端は垂下壁３８の下端よりも高く配置されている。なお、垂下壁３８、３９の前後方向の長さ寸法は、冷却空気排気口４１、４２が配置された箱本体２１内側の前後幅寸法と略等しくされている。
【００１８】
冷却空気を冷却空気排気口４１、４２へ送る排出通路５１には、右から左に向って立上壁３６、垂下壁３８、立上壁３７、垂下壁３９の順で交互に配置されている。これらの立上壁３６、３７及び垂下壁３８、３９によって、排出通路５１を流通する冷却空気の左右方向の流れを垂直なＵ字形の流れに変更する風向変更部６１が構成されている。
【００１９】
放熱部材２４は、複数の放熱フィン２４ａを下面に有する矩形状の平板部２４ｂと、平板部２４ｂの左右端に垂設された前後方向に延びる断面Ｌ字形の側板部２４ｃ、２４ｄとを有している。箱本体２１の嵌合凹部３４に取り付けられた放熱部材２４は、平板部２４ｂが嵌合凹部３４の奥の面部に当接し、左右の側板部２４ｃ、２４ｄの水平突出状の端部が嵌合凹部３４の左右の側壁（段部３１ｄ、３１ａ）に当接する。
【００２０】
このように放熱部材２４が嵌合凹部３４に取り付けられることにより、放熱部材２４の側板部２４ｃ、２４ｄと嵌合凹部３４の側壁（段部３１ｄ、３１ａ）と嵌合凹部３４の奥の面部（底壁部３１）とによって、電装品収納部と区画された前後方向の排出通路５２、５３が形成される。この排出通路５２、５３は、箱本体２１の底壁部３１によって電装品収納部と区画されている。そして、排出通路５２、５３の前端側は開口して冷却空気排気口４６、４７が形成されている。また、排出通路５２の後端側は連通孔４４、４５を介して箱本体２１内と連通し、排出通路５３の後端側は連通孔４３を介して箱本体２１内と連通している。なお、排出通路５２、５３の後端部は、周囲壁部３２の後面部３２ｃの下端によって閉じられるが、僅かに隙間を空けて排出通路５２、５３を通る外気を熱交換室３側へ逃がすようにしてもよい。
【００２１】
端子盤２３は、ハーネス（電線）によって箱本体２１内に収納された基板２６と電気的に接続されるものである。端子盤２３は、その下部の前後端面に枢支軸２３ａを有し、箱本体２１の周囲壁部３２の前後面部３２ｂ、３２ｃに設けられた凹部３２ｄに枢支軸２３ａが挿入されて、箱本体２１の側方開口部を枢支軸２３ａ廻りに開閉可能として取り付けられる。そして、端子盤２３が閉じた状態において、端子盤２３の上下に箱本体２１との隙間が形成され、この隙間が冷却空気取入口４８、４９とされている。
【００２２】
次に、図１と図３から室外ユニット運転時における冷却空気の流れを説明する。冷却空気（外気）は、電装品箱２０の冷却空気取入口４８、４９から内部に流入する。
そして、電装品収納部の電装品２５を冷却した冷却空気の一部は、左右方向の流れを上下方向の流れに変えて連通孔４３に流入し、さらに流れを前後方向に変えて（底壁部３１によって電装品収納部と区画された）排出通路５３に流入し、冷却空気排気口４７から下方の熱交換室内へ流出する。
一方、連通孔４３に流入しない冷却空気は、放熱部材２４上方を通過し、その一部は流れを倒立Ｕ字形（下方に開放したＵ字形）に曲げて立上壁３６からなる風向変更部６０を越え、上方から下方の連通孔４４、４５に流入し、さらに流れを前後方向に変えて（底壁部３１によって電装品収納部と区画された）排出通路５２に流入し、冷却空気排気口４６から下方の熱交換室内へ流出する。
また、連通孔４４、４５に流入しない冷却空気の一部は、排出通路５１の風向変更部６１における立上壁３６と垂下壁３８の間、垂下壁３８と立上壁３７の間、及び立上壁３７と周囲壁部２３の間を略Ｓ字形に流れ、他の冷却空気は立上壁３６の前方を通って垂下壁３８と立上壁３７の間、及び立上壁３７と周囲壁部２３の間を倒立Ｕ字形に流れて、それぞれ冷却空気排気口４１、４２から下方の熱交換室内へ流出する。
【００２３】
冷却空気取入口４３、４４から電装品箱２０内に流入して右から左へ流れる冷却空気は、上述のように排出通路５１、５２、５２にて流れを変えて各冷却空気排気口４１、４２、５２、５３から熱交換室内へ流出する。したがって、室外ユニット停止時において、例えば雨水が強風によって送風機の羽根に前方から激しく当たることにより、ミストを含む外気が上昇流となって各冷却空気排気口４１、４２、５２、５３から各排出通路５１、５２、５３内に流入する場合は、ミストを含む外気が冷却空気とは概ね逆の流通経路をたどることとなる。
【００２４】
図４は、同実施の形態の停止時における電装品箱内へ侵入するミストを含む外気の流れを説明する要部の正面断面図であり、この図４から各冷却空気排気口４１、４２、５２、５３に侵入するミストの流れを具体的に説明する。なお、図４の実線矢印はミストの流れを示している。
【００２５】
電装品箱２０の冷却空気排気口４１、４２に侵入したミストを含む外気は、風向変更部６１によって流れが変更されながら排出通路５１を流れる。この排出通路５１でのミストを含む外気は、周囲壁部３２と立上壁３７の間を上方へ向って流れ、周囲壁部３２の内面と防滴カバー２２の下面と垂下壁３８とで囲まれたスペースに入り、垂下壁３９及び垂下壁３８等に衝突して流れが下方へＵ字形に曲がる。このとき、一部のミストが外気から遠心分離して排出通路５１内面（周囲壁部３２の内面、防滴カバー２２の下面、垂下壁３８、３９等）に付着する。また、ミストを含む外気の流速は急激に減衰し、ミストの大部分は重力の作用によって垂下壁３８に沿って下方に流れて立上壁３７と段部３１ｄの間の凹溝部４０に落下する。なお、凹溝部４０側から立上壁３６に沿って上方へ流れを変える一部のミストは、立上壁３６によって電装品２５側への流入が阻止される。
【００２６】
このように、排出通路５１に風向変更部６１を設けることによって、冷却空気排気口４１、４２から排出通路５１に侵入するミストを含む外気の流れを上向きから下向きへ、下向きから上向きへと逆方向に強制的に変更させ、かつ、排出通路５１が長く形成されるので、ミストは排出通路５１において流れがＵ字形に曲がる際の遠心分離と重力の作用による落下によって分離される。したがって、電装品へのミストの到達を効果的に防止することができる。
【００２７】
一方、電装品箱２０の冷却空気排気口４６に侵入するミストを含む外気は、上下方向の流れが前後方向の流れに変わるため、失速して排出通路５２に流入する。そして、ミストの大部分は排出通路５２を通過する間に重力の作用により分離して排出通路５２の内面（放熱部材２４の側板部２４ｃの外面、段部３１ｄの外面等）に付着する。また、電装品箱２０の冷却空気排気口４７に侵入するミストを含む外気の場合も、上下方向の流れが前後方向の流れに変わるため、失速して排出通路５３に流入する。そして、ミストの大部分は排出通路５３を通過する間に重力の作用により分離して排出通路５３の内面（放熱部材２４の側板部２４ｄの外面、段部３１ａの外面等）に付着する。なお、排出通路５２側においては、一部のミストが連通孔４４、４５から箱本体２１内部に流入したとしても、立上壁３６（排出通路５２の入口部の風向変更部６０）によってミストが電装品２５側へ流れないよう防止されている。
【００２８】
このように、排出通路５２、５３を前後方向に形成することにより、排出通路５２、５３を長く形成することができるとともに、ミストを含む外気の流れが直角に変更されるので、失速したミストの大部分が重力の作用によって落下して排出通路５２、５３内面に付着するため、電装品へのミストの到達を効果的に防止することができる。また、放熱部材２４を箱本体２１に後付けして排出通路５２、５３を形成することができるので、排出通路５２、５３の形成が簡素化するとともに、排出通路５２、５３を流通する冷却空気によって放熱部材２４の放熱効果が向上する。
【００２９】
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、例えば、電装品箱２０内における放熱部材２４の上面に、発熱量の多い電装品を設置するようにしてもよい。この場合も、電装品から各冷却空気排気口４１、４２、４６、４７までの間に設けた排出通路４１、４２、５２、５３によるミスト侵入抑制作用によって、ミストによる電装品のショート、機能損壊等の事故が防止される。
【００３０】
【発明の効果】
本発明に係る空気調和機の室外ユニットによれば、室外ユニット停止時において、強風で湿度が高いとき（例えば雨天などの場合）に外気が送風機の羽根に激しく吹き付けられ、ミストを含む外気が上昇流となって電装品箱の冷却空気排気口に侵入しても、ミストを含む外気を電装品収納部と区画された前後方向の排出通路に流すことができる。この結果、ミストを含む外気は排出通路流入時の流通抵抗によって失速し、排出通路を流れる間に大部分のミストが外気と分離して排出通路内に落下するので、ミストが電装品まで容易に到達しない。したがって、電装品や基板等にミストが付着することによるショート、機能損壊などの事故等が防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る空気調和機の室外ユニットにおける電装品箱の正面断面図である。
【図２】同実施の形態における電装品箱の分解図である。
【図３】同実施の形態における電装品箱の冷却空気排気口及び排出通路を示す要部の平断面図である。
【図４】同実施の形態の停止時における電装品箱内へ侵入するミストの流れを説明する要部の正面断面図である。
【図５】従来の空気調和機の室外ユニットの正面側から見た概略構成図であって、運転時の冷却空気の流れを表したものである。
【図６】従来の空気調和機の室外ユニットの側面側から見た概略構成図であって、運転時の冷却空気の流れを表したものである。
【図７】従来の空気調和機の室外ユニットの停止時におけるミストの流れを正面側から見た説明図である。
【図８】従来の空気調和機の室外ユニットの停止時におけるミストの流れを側面側から見た説明図である。
【符号の説明】
１ケーシング
２仕切板
３熱交換室
４室外熱交換器
５送風機
６機器室
７圧縮機
２０電装品箱
２４放熱部材
２４ｃ側板部
２４ｄ側板部
３１底壁部
４６冷却空気排気口
４７冷却空気排気口
４８冷却空気取入口
４９冷却空気取入口
５２排出通路
５３排出通路
６０風向変更部

Claims

ケーシングの内部を仕切板によって熱交換室とその側方の機器室とに区画し、前記熱交換室に室外熱交換器とこの室外熱交換器の正面側に配置される送風機とを収納し、前記機器室に圧縮機等を収納し、熱交換室から機器室に跨って熱交換室及び機器室の上方に電装品箱を配置し、この電装品箱は、機器室側に開口する冷却空気取入口と、熱交換室の送風機の吸込側に開口する冷却空気排気口とを有する空気調和機の室外ユニットであって、前記冷却空気排気口の冷却空気流通方向の上流側に所定長さの電装品収納部とは区画された排出通路を設け、この排出通路は、水平かつ前後方向に形成され、電装品箱の冷却空気が排出通路に流入する排出通路の入口部が電装品箱の後方底壁部に形成され、排出通路の前端側で冷却空気排気口に連通されていることを特徴とする空気調和機の室外ユニット。
前記電装品箱は、内部の熱を熱交換室側へ放出する放熱部材を下面に有し、前記排出通路は、放熱部材の側板部を構成部材として形成されていることを特徴とする請求項１記載の空気調和機の室外ユニット。
前記排出通路は、排出通路の入口部に電装品箱からの冷却空気の流れ方向を垂直方向にＵ字形に変更する風向変更部を有する請求項１又は２記載の空気調和機の室外ユニット。