JP5488964B2

JP5488964B2 - 電装品箱

Info

Publication number: JP5488964B2
Application number: JP2009212657A
Authority: JP
Inventors: 浩一原田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2029-09-15
Also published as: JP2011064339A

Description

本発明は、電装品を収容する電装品箱に関するものである。

制御基板、インバータ基板、リアクタなどの電装品を電装品箱に収容して、空気調和機などが備える室外機に取付ける技術が知られている。（例えば、下記特許文献１）

図４に示すように、従来の電装品箱４は、開口部を有する容体４８と、前記開口部を開閉する蓋体４９とを備えた筐体４０の内部空間を、第一空間Ｓ１と第二空間Ｓ２とに隔てる隔壁４１を備える。第一空間Ｓ１側に制御基板４２、端子台４３が配置され、第二空間Ｓ２側にリアクタ４４、インバータ基板４５、ファンドライバ基板４６が配置されている。筐体４０の第一空間Ｓ１側の下面に開口部Ｏ１が、第二空間Ｓ２側の下面に開口部Ｏ２がそれぞれ形成され、第一空間Ｓ１側の上面側に排気口４７が設けられている。電装品から発生した熱を放熱するための放熱空気が、開口部Ｏ１、Ｏ２の両方から筐体４０の内部に流入し、排気口４７から筐体４０の外部へ排出される。電装品箱の外部に設けられた不図示の端子と接続された配線５０が、開口部Ｏ１を通じて第一空間Ｓ１側に収容された端子台４３に設けられている不図示の端子と接続されている。

電装品箱４に収容された電装品から発生した熱を効率よく放熱するためには、放熱空気を筐体４０の内部で効率よく循環させて外部へ排出することが好ましい。第二空間Ｓ２側に配置されたリアクタ４４、インバータ基板４５、ファンドライバ基板４６などの電装品は、第一空間Ｓ１側に配置された制御基板４２、端子台４３よりも発熱量が大きい。このため、第二空間Ｓ２側の放熱を効率よく行うためには、第一空間Ｓ１側より多くの放熱空気をより効率よく循環させる必要がある。電装品箱４は、隔壁４１によって第一空間Ｓ１側と隔てられた第二空間Ｓ２側にも放熱空気を効率よく流入させるために開口部Ｏ２が設けられている。

しかしながら、図５に示すように、電装品箱４は、開口部Ｏ２が複数のスリット状に形成されており、開口部Ｏ１よりも面積が小さい。このため、第二空間Ｓ２側に流入する放熱空気の量が少なく、放熱を行うのに十分な量の放熱空気を確保し難い。（図４点線矢印参照）

また、電装品箱４は、排気口４７が筐体４０の前面側に設けられている。このため、筐体４０の内部空間に流入した放熱空気は、その多くが第一空間Ｓ１を通じて排気口４７から排出されてしまい、放熱空気を第二空間Ｓ２側で効率よく循環させることがほとんどできない。（図４実線矢印参照）

上述のとおり、電装品箱４は、第一空間Ｓ１側の放熱空気の循環効率が、第二空間Ｓ２側の放熱空気の循環効率よりも高い。このため、電装品全体の発熱量に対する放熱効率がよくない。

特開２００７−２１８５３４号公報

本発明の目的は、従来と比べて電装品全体の発熱量に対する放熱効率を高めた電装品箱を提供することにある。

本発明の電装品箱は、電装品を収容する筐体と、筐体の内部空間を、第一電装品を収容する第一空間と、第一電装品より発熱量が大きい第二電装品を収容する第二空間とに隔てる隔壁と、第一空間と第二空間とに放熱空気を供給する給気口と、放熱空気を排気する排気口と、を備えた電装品箱であって、筐体の内部空間の排気口側を当該排気口が第二空間と連通するように隔壁とともに第一空間と第二空間とに仕切ることで第一空間側に流入する放熱空気の量を制限する仕切り部材を設けたことを特徴とする。

本発明の電装品箱は、第一空間の第一電装品よりも下流側に絞り開口部が設けられていることを特徴とする。

本発明の電装品箱は、隔壁と仕切り部材とが一体に形成されていることを特徴とする。

本発明の電装品箱は、第一空間と第二空間とが給気口側で連通していることを特徴とする。

本発明の電装品箱は、給気口が配線引込み口であることを特徴とする。

本発明の電装品箱は、第一空間を構成する筐体の一部が開閉自在に形成されていることを特徴とする。

本発明に係る電装品箱によれば、第一空間の排気口側を仕切る仕切り部材を設けたことにより、第一空間側に流入する放熱空気の量を制限して第二空間側に流入する放熱空気の流を増やすことができる。これにより、より多くの放熱空気を第二空間側へ供給し、第二空間側の放熱空気の循環効率を高めることができるため、電装品全体の発熱量に対する放熱効率を高めることができる。

第一空間の第一電装品よりも下流側に絞り開口部が設けられているため、第一空間側で発生した熱を吸熱して上昇した放熱空気を効率よく筐体の外部へ排出することができる。これにより、第一空間側の放熱効率を高めることができる。一方、仕切り部材を採用することで、第二空間側の放熱効率自体を著しく低下させることもない。したがって、電装品全体の発熱量に対する放熱効率をさらに高めることができる。

隔壁と仕切り部材とを一体に形成することができるため、構成部品の数や組立に要する工程数を低減することができる。これにより、製造コストを低減することができる。

第一空間と第二空間とが給気口側で連通しているため、第一空間側から第二空間側への自然対流による放熱空気の流入を促進させることができる。これにより、両空間における、放熱空気の循環効率と放熱効率とを高めることができる。

給気口から配線を引込むため、配線引込み口を別に設ける必要がない。これにより、電装品箱に設けられる開口部の数を必要最小限に抑えることができるため、水分が電装品箱の内部に進入する危険性を低減することができる。

第一空間を構成する筐体の一部が開閉自在に形成されているため、メンテナンスを行う機会が比較的に多い電装品を第一空間側に配置することにより、これらのメンテナンスを容易に行うことができる。

本実施形態の電装品箱の断面を示す模式図である。他の実施形態に係る電装品箱の断面を示す模式図である。更に他の実施形態に係る電装品箱の断面を示す模式図である。従来の電装品箱の断面を示す模式図である。従来の電装品箱の下面を示す模式図である。

以下、本発明に係る電装品箱の実施形態について図面を用いて説明する。図面は模式的に示しており、実物とは異なる場合がある。本明細書において、同一の符号で示されている場合は、同一の部材を示すものとする。また、図４において、電装品箱４の上部に示した細線矢印が示す電装品箱４の上面、下面、前面、背面の方向は、図１〜図３においても同様であるものとする。

図１に示すように、本実施形態の電装品箱１は、電装品を収容する筐体１０と、筐体１０の内部空間を、第一電装品を収容する第一空間Ｓ１と、第一電装品より発熱量が大きい第二電装品を収容する第二空間Ｓ２とに隔てる隔壁１１と、第一空間Ｓ１と第二空間Ｓ２とに放熱空気を供給する給気口１２と、放熱空気を排気する排気口１３と、を備えた電装品箱１であって、第一空間Ｓ１の排気口１３側を仕切る仕切り部材１４を設けたことを特徴とする。図１において、第一電装品とは、制御基板４２、端子台４３を指すものであり、第二電装品とは、リアクタ４４、インバータ基板４５、ファンドライバ基板４６を指す。上記電装品とは、第一電装品及び第二電装品の総称である。仕切り部材１４により、第一空間Ｓ１側に流入する放熱空気の量を制限して第二空間Ｓ２側に流入する放熱空気の量を増やすことで、第二空間Ｓ２側の放熱空気の循環効率を高める。

筐体１０は、電装品を収容する空間を有する箱である。筐体１０の形状は直方体が好ましいが、任意である。筐体１０の大きさは取付けされる室外機の大きさや、収容する電装品の大きさなどにより適宜設計される。筐体１０の材質としては、金属製が好ましいが、その他の材料を用いてもよい。本実施形態の筐体１０は、開口部を有する容体１８と、前記開口部を開閉する蓋体１９とから成る。

隔壁１１は、第一空間Ｓ１と第二空間Ｓ２との間に設けられた薄板部材である。隔壁１１は、第一空間と第二空間との間を遮る部材であればよいが、電装品を配設する箇所は平面状であるのが好ましい。隔壁１１の形状や大きさは、筐体１０の形状や大きさによって適宜設計される。隔壁１１の材質としては、金属製が好ましいが、その他の材料を用いてもよい。

給気口１２は、第一空間Ｓ１側と第二空間Ｓ２側の両空間に放熱空気を供給するために設けられている。給気口１２は、電装品箱１の下面に設けるのが好ましいが、これに限定されない。例えば、電装品箱１の下面側側面に設けてもよい。給気口１２の形状や大きさは、放熱を行うのに十分な放熱空気を前記両空間に供給できるように適宜設計される。本実施形態の給気口１２は、容体１８の開口部を蓋体１９で閉じたときに、他の部分よりも低く構成された容体１８の開口縁部と、これに対向する蓋体１９との間に形成される長方形状の開口部が電装品箱１の下面に設けられている。

排気口１３は、放熱空気を筐体１０の外部へ排出するために設けられている。放熱空気は、電装品から発生した熱を吸熱して上昇するため、電装品箱１の上面側に設けるのが好ましい。本実施形態の排気口１３は、容体１８の開口部を蓋体１９で閉じたときに、蓋体１９に形成された段部１９１と、容体１８との間に形成される長方形状の開口部が電装品箱１の上面側前面に設けられている。これにより、水分が筐体１０内部に進入する危険性を低減している。

仕切り部材１４は、隔壁１１と蓋体１９との間に設けられた薄板部材であり、第一空間Ｓ１の排気口１３側を仕切るように構成されている。仕切り部材１４は、第一空間Ｓ１側に流入する放熱空気の量を制限するために設けられている。したがって、仕切り部材１４は、第一空間Ｓ１の排気口１３側を完全に密閉するものでなくてもよい。例えば、仕切り部材１４と蓋体１９又は隔壁１１との間に、不図示の隙間を有する構成であってもよい。仕切り部材１４の材質としては、金属製が好ましいが、その他の材料を用いてもよい。

なお、上述した隔壁１１と仕切り部材１４とは一体に形成してもよい。例えば、隔壁１１と仕切り部材１４とを溶接加工などによって連結してもよく、薄板部材を折り曲げて形成してもよい。これにより、構成部品の数や組立に要する工程数を低減することができるため、製造コストを低減することができる。

本実施形態の電装品箱１は、第一空間Ｓ１と第二空間Ｓ２とが給気口１２側で連通している。図１に示すように、隔壁１１の下端部１１１と筐体１０の下面との間に連通部１５を有する。連通部１５は、隔壁１１の下端部１１１と筐体１０の下面との間の一部に設けられていてもよく、隔壁１１の下端部１１１と筐体１０の下面との間が全て開口していてもよい。

配線５０は、電装品箱１の外部に設けられた不図示の端子と、第一空間Ｓ１側に収容された端子台４３に設けられている不図示の端子とを接続するために用いられる。配線５０を筐体１０の内部に引込むための配線引込み口が必要であるが、本実施形態の電装品箱１は、給気口１２が配線引込み口となっている。

また、本実施形態の電装品箱１は、第一空間Ｓ１を構成する筐体１０の一部が開閉自在に形成されている。図１に示すように、筐体１０は、開口部を有する容体１８と、前記開口部を開閉する蓋体１９とで構成されている。容体１８に設けられる開口部は、電装品箱１の前面側が略全面にわたって開口していてもよく、電装品箱１の前面側の一部のみが開口していてもよい。蓋体１９は、容体１８にネジ止めなどにより着脱される形態であってもよく、容体１８の一部に蝶番などによって固定された状態で開閉される形態であってもよい。容体１８に設けられる開口部の大きさや蓋体１９の構成は、収容する電装品の大きさや配置などにより適宜設計することができる。

次に、本実施形態の電装品箱１の作用について図１を用いて説明する。なお、図１に示す実線矢印及び点線矢印は、放熱空気の流れを示すものであり、点線矢印よりも実線矢印の方が放熱空気の流量が多いことを意味する。

電装品箱１を備えた不図示の室外機が運転する際に、電装品箱１に収容された電装品が発熱する。上述のとおり、第一空間Ｓ１側に収容された第一電装品（制御基板４２、端子台４３）の発熱量よりも、第二空間Ｓ２側に収容された第二電装品（リアクタ４４、インバータ基板４５、ファンドライバ基板４６）の発熱量の方が大きい。したがって、第一空間Ｓ１側よりも、第二空間Ｓ２側の方が高温になる。前記電装品から発生した熱を放熱するための放熱空気が給気口１２から筐体１０の内部空間に流入する。流入した放熱空気は、第一空間Ｓ１側と第二空間Ｓ２側の両空間に供給される。

第一空間Ｓ１側に流入した放熱空気は、仕切り部材１４によって上昇を遮られる。一部の放熱空気は、自然対流により第二空間Ｓ２側に流入するが、ほとんどの放熱空気は第一空間Ｓ１側に滞留する。時間経過とともに、第一空間Ｓ１側の放熱空気の密度が飽和状態となり、第一空間Ｓ１側への放熱空気の流入が制限される。第一空間Ｓ１内で発生した熱は、滞留している放熱空気を介して筐体１０（本実施形態では蓋体１９）に伝熱されることで放熱することができる。したがって、第一空間Ｓ１側では、放熱空気を効率よく循環させなくとも、放熱を行うことが可能である。

一方、第二空間Ｓ２側に流入した放熱空気は、第二空間Ｓ２内で発生した熱を吸熱して上昇する。上昇した放熱空気は、排気口１３を通じて筐体１０の外部へ排出される。第二空間Ｓ２は第一空間Ｓ１よりも高温になるが、第一空間Ｓ１側への流入を制限された放熱空気を第二空間Ｓ２側へ流入させることができるため、放熱を行うのに十分な量の放熱空気を確保することができる。また、放熱空気が第二空間Ｓ２内を効率よく循環するため、効率よく放熱を行うことができる。

従来の電装品箱４は、第一空間Ｓ１側の放熱空気の循環効率が、第二空間Ｓ２側の放熱空気の循環効率よりも高いため、電装品全体の発熱量に対する放熱効率がよくない。これに対して、本実施形態の電装品箱１は、第二空間Ｓ２側の放熱空気の循環効率のほうが第一空間Ｓ１側の放熱空気の循環効率よりも高い構成となっている。したがって、本実施形態の電装品箱１によれば、第一電装品よりも発熱量が大きい第二電装品が収容された第二空間Ｓ２側へ、より多くの放熱空気を供給し、且つ、第二空間Ｓ２側の放熱空気の循環効率を高めることができるため、電装品全体の発熱量に対する放熱効率を高めることができる。

また、本実施形態の電装品箱１によれば、第一空間Ｓ１と第二空間Ｓ２とが給気口１２側で連通しているため、第一空間Ｓ１側から第二空間Ｓ２側への自然対流による放熱空気の流入を促進させることができる。これにより、両空間における、放熱空気の循環効率と放熱効率とを高めることができる。

また、本実施形態の電装品箱１によれば、給気口１２から配線５０を引込むため、配線引込み口を別に設ける必要がない。電装品箱１の外部に設けられた不図示の端子と、第一空間Ｓ１側に収容された端子台４３に設けられている不図示の端子とを配線５０により接続するためには、配線５０を筐体１０の内部に引込むための配線引込み口が必要である。しかしながら、室外機は、屋外に設置されることが多く、雨曝しになることも想定されるため、電装品箱１に設けられる開口部の数は必要最小限であることが好ましい。雨水などの水分が電装品箱１の内部に進入する危険性が増えるからである。本実施形態の電装品箱１によれば、筐体１０に設けられる開口部の数を必要最小限に抑えることができるため、水分が電装品箱１の内部に進入する危険性を低減することができる。

また、本実施形態の電装品箱１によれば、第一空間Ｓ１を構成する筐体１０の一部が開閉自在に形成されているため、メンテナンスを行う機会が比較的に多い電装品を第一空間Ｓ１側に配置することにより、これらのメンテナンスを容易に行うことができる。即ち、蓋体１９を開けるだけで制御基板４２や端子台４３に容易にアクセスでき、メンテナンスが終了すれば蓋体１９を閉じればよい。このように、メンテナンスを行うために分解作業等を要しないのでメンテナンスが容易であり、作業時間を短縮できる。

以上、本実施形態の電装品箱１について説明してきたが、本発明の電装品箱は、他の形態で実施することができる。

例えば、図２に示すように、本発明の電装品箱は、図１に示す仕切り部材１４に代えて、絞り開口部２１１を任意の位置に備えた仕切り部材２１を設けたことを特徴とする電装品箱２であってもよい。なお、図２において、図１に示した放熱空気の流れを示す矢印は省略している。図２に示す電装品箱２において、上述した電装品箱１と同一符号の構成部材についての説明は省略する。

仕切り部材２１は、絞り開口部２１１を備えること以外は、上述した仕切り部材１４と同じ特徴を有する薄板部材である。絞り開口部２１１は、第二空間Ｓ２を通じて排気口１３と連通している。第一空間Ｓ１側で発生した熱を吸熱して上昇した放熱空気の一部は、絞り開口部２１１を通じて第二空間へと移動し（図２点線矢印参照）、排気口１３から筐体１０の外部へ排出される。

仕切り部材２１は、第一空間Ｓ１側に流入する放熱空気の量を制限できればよい。したがって、絞り開口部２１１の大きさは、第一空間Ｓ１側に流入する放熱空気の量を制限できる程度に小さいことが好ましい。言い替えれば、第一空間Ｓ１側の放熱空気の循環効率が、第二空間Ｓ２側の放熱空気の循環効率よりも高くならない大きさでなければならない。

係る実施形態の電装品箱２によれば、第一空間Ｓ１側で発生した熱を吸熱して上昇した放熱空気を効率よく筐体１０の外部へ排出することができる。これにより、第一空間側の放熱効率を高めることができる。一方、仕切り部材２１を採用することで、第二空間Ｓ２側の放熱効率自体を著しく低下させることもない。したがって、電装品全体の発熱量に対する放熱効率をさらに高めることができる。

また、図３に示すように、本発明の電装品箱は、図１に示す筐体１０に代えて、開口部を有する容体３８と、前記開口部を開閉する蓋体３９とで構成される筐体３０において、蓋体３９が仕切り部材１４の近辺に絞り開口部３９１を備えることを特徴とする電装品箱３であってもよい。なお、図３においても上述した図２と同様に、図１に示した放熱空気の流れを示す矢印は省略している。図３に示す電装品箱３において、上述した電装品箱１と同一符号の構成部材についての説明は省略する。

絞り開口部３９１は、筐体３０の外部と連通している。第一空間Ｓ１側で発生した熱を吸熱して上昇した放熱空気の一部は、絞り開口部３９１を通じて筐体１０の外部へ排出される。（図３点線矢印参照）上述した絞り開口部２１１と同様に、絞り開口部３９１の大きさは、第一空間Ｓ１側に流入する放熱空気の量を制限できる程度に小さいことが好ましい。言い替えれば、第一空間Ｓ１側の放熱空気の循環効率が、第二空間Ｓ２側の放熱空気の循環効率よりも高くならない大きさでなければならない。係る実施形態に係る電装品箱３においても、上述した電装品箱２と同様の効果を得ることができる。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施できる。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内で、何れかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良い。

１、２、３、４...電装品箱、１０、３０、４０...筐体、１１、４１...隔壁、１２...給気口、１３、４７...排気口、１４、２１...仕切り部材、１５...連通部、１８、３８、４８...容体、１９、３９、４９...蓋体、４２...制御基板、４３...端子台、４４...リアクタ、４５...インバータ基板、４６...ファンドライバ基板、５０...配線、１１１...隔壁の下端部、１９１...段部、２１１、３９１...絞り開口部、Ｓ１...第一空間、Ｓ２...第二空間、Ｏ１、Ｏ２...開口部。

Claims

電装品を収容する筐体と、
前記筐体の内部空間を、第一電装品を収容する第一空間と、前記第一電装品より発熱量が大きい第二電装品を収容する第二空間とに隔てる隔壁と、
前記第一空間と前記第二空間とに放熱空気を供給する給気口と、
前記放熱空気を排気する排気口と、を備えた電装品箱であって、
前記筐体の内部空間の前記排気口側を該排気口が前記第二空間と連通するように前記隔壁とともに前記第一空間と前記第二空間とに仕切ることで前記第一空間側に流入する前記放熱空気の量を制限する仕切り部材を設けたことを特徴とする電装品箱。
前記第一空間の前記第一電装品よりも下流側に絞り開口部が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の電装品箱。
前記隔壁と前記仕切り部材とが一体に形成されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の電装品箱。
前記第一空間と前記第二空間とが、前記給気口側で連通していることを特徴とする、請求項１〜請求項３のいずれか一つに記載の電装品箱。
前記給気口が配線引込み口であることを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一つに記載の電装品箱。
前記第一空間を構成する前記筐体の一部が、開閉自在に形成されていることを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一つに記載の電装品箱。