JP5611084B2 - Air conditioner outdoor unit and air conditioner using the air conditioner outdoor unit - Google Patents
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Description
本発明は、電気品を備えた空気調和装置の室外機及びその空気調和装置の室外機を用いた空気調和装置に関する。 The present invention relates to an outdoor unit of an air conditioner equipped with electrical equipment and an air conditioner using the outdoor unit of the air conditioner.
空気調和装置の室外機に設けられた電気品は、圧縮機や送風機を駆動するために電流を流すことにより発熱する。そのため、電気品を運転可能な状態に保つために必要な熱量を放熱させる必要がある。 The electrical product provided in the outdoor unit of the air conditioner generates heat when an electric current is passed to drive the compressor and the blower. Therefore, it is necessary to dissipate the amount of heat necessary to keep the electrical product in an operable state.
電気品を放熱させるための構成を備えた空気調和装置として、例えば、「放熱器及び放熱用ファンを有する放熱器室と、この放熱器室に隣接して設けられ、圧縮機及び電気品箱を有する圧縮機室とからなる冷却装置の室外機において、前記電気品箱の背面に設けられ、当該電気品箱内の電気機器を冷却するヒートシンクと、このヒートシンクを囲うと共に、前記圧縮機室の両側側壁面を貫通して外気と繋がって前記放熱器室の放熱用ファンの吸込側壁面に接続され、前記外気を前記放熱器室へ導く冷却用ダクトと、を備えた」ものがある（特許文献１参照）。 As an air conditioner having a configuration for radiating electrical components, for example, “a radiator chamber having a radiator and a radiator fan, and a compressor and an electrical component box provided adjacent to the radiator chamber. In an outdoor unit of a cooling device comprising a compressor chamber, a heat sink provided on the back surface of the electrical component box for cooling electrical equipment in the electrical component box, and surrounding the heat sink, and on both sides of the compressor chamber A cooling duct that passes through the side wall surface and is connected to the outside air and connected to the suction side wall surface of the heat dissipating fan of the radiator chamber and guides the outside air to the radiator chamber ”(Patent Document) 1).
また、例えば、「冷却モジュール６を形成するヒートパイプ８の受熱側８１が密閉構造の電気品室１（電気品が収容されている）に設置され、直接または受熱ブロックを介して電気品に結合され、ヒートパイプ８の放熱側８７が冷却ファン４によって形成される風路内に配置される。また、ヒートパイプ８の放熱側８７には放熱フィン７が設置されたり、配置された放熱フィン７に相当する範囲の熱交換器５の冷却ファンの間隔がその他の範囲より広くなったりしている。さらに、ヒートパイプ８の放熱側８７が熱交換器５の冷媒細管または冷却フィンに直接結合している。」ものがある（特許文献２参照）。 Further, for example, “the heat receiving side 81 of the heat pipe 8 forming the cooling module 6 is installed in the electrical component chamber 1 (contains electrical components) having a sealed structure, and is coupled to the electrical component directly or via a heat receiving block. Then, the heat radiating side 87 of the heat pipe 8 is disposed in the air path formed by the cooling fan 4. Further, the heat radiating fins 7 are disposed on the heat radiating side 87 of the heat pipe 8 or the radiating fins 7 are disposed. The distance between the cooling fans of the heat exchanger 5 in the range corresponding to the above is wider than the other ranges, and the heat radiation side 87 of the heat pipe 8 is directly coupled to the refrigerant thin tubes or cooling fins of the heat exchanger 5. There is something "(see Patent Document 2).
しかしながら、上記のような空気調和装置は、送風機の負圧により電気品を強制冷却するため、送風機の回転数は、電気品の温度等を考慮して制御していた。そのため、送風機の回転数は、送風機の１次機能である室外熱交換器の熱交換のための適正な値ではなくなることがあった。 However, since the air conditioner as described above forcibly cools the electrical product by the negative pressure of the blower, the rotational speed of the blower is controlled in consideration of the temperature of the electrical product. Therefore, the rotation speed of the blower may not be an appropriate value for heat exchange of the outdoor heat exchanger that is the primary function of the blower.
例えば、外気温度の低い冷房運転時は、送風機の回転数を低くしても室外熱交換器は十分な熱交換が可能である。しかし、電気品が高温であれば、電気品を冷却するために送風機の回転数を上げなければならない。このような場合、送風機の回転数は、室外熱交換器の熱交換ではなく、電気品の冷却のために必要な回転数に決定されることになる。これにより、送風機の回転数が室外機熱交換器の熱交換のために必要な回転数より大きくなることがあり、消費エネルギーが高くなるという問題点があった。 For example, during a cooling operation at a low outdoor temperature, the outdoor heat exchanger can sufficiently exchange heat even if the rotational speed of the blower is lowered. However, if the electrical product is hot, the speed of the blower must be increased to cool the electrical product. In such a case, the number of rotations of the blower is determined to be the number of rotations necessary for cooling the electrical product, not the heat exchange of the outdoor heat exchanger. Thereby, the rotation speed of the air blower may become larger than the rotation speed required for heat exchange of the outdoor unit heat exchanger, and there is a problem that energy consumption increases.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、送風機の回転数が電気品の冷却に必要な回転数に依存しないその空気調和装置の室外機及びその空気調和装置の室外機を用いた空気調和装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and the outdoor unit of the air conditioner and the outdoor unit of the air conditioner that do not depend on the number of rotations necessary for cooling the electrical product. An object of the present invention is to provide an air conditioner using a machine.
本発明に係る空気調和装置の室外機は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記冷媒と外気との熱交換が行われる熱交換器と、前記熱交換器へ送風する送風機と、半導体素子及び前記半導体素子を冷却する放熱部を有し、少なくとも前記圧縮機及び前記送風機を制御する電気品と、を備え、前記半導体素子にワイドバンドギャップ半導体が用いられ、前記放熱部は、前記半導体素子自身の発熱により発生する自然対流によって前記半導体素子の熱を放熱するものであり、前記電気品は密閉された空間内に配置されたものである。 An outdoor unit of an air conditioner according to the present invention includes a compressor that compresses a refrigerant, a heat exchanger that performs heat exchange between the refrigerant and outside air, a blower that blows air to the heat exchanger, a semiconductor element, and the A heat dissipating part that cools the semiconductor element, and at least an electric component that controls the compressor and the blower, and a wide band gap semiconductor is used for the semiconductor element, and the heat dissipating part is a part of the semiconductor element itself. The heat of the semiconductor element is dissipated by natural convection generated by heat generation, and the electric product is disposed in a sealed space.
本発明の空気調和装置は、半導体素子にワイドバンドギャップ半導体を用いたため、高温で動作可能であり、自然対流により十分な放熱が可能となる。そのため、送風機による電気品の冷却が必要ないので、送風機の回転数が電気品の冷却に必要な回転数に依存せず、省エネルギーな空気調和装置を得ることができるという効果を奏することができる。 Since the air conditioner of the present invention uses a wide band gap semiconductor as a semiconductor element, it can operate at a high temperature and can sufficiently dissipate heat by natural convection. Therefore, there is no need to cool the electrical product by the blower, so that the rotational speed of the blower does not depend on the rotational speed necessary for cooling the electrical product, and an effect of obtaining an energy-saving air conditioner can be achieved.
以下、本発明の空気調和装置について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, the air conditioner of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１における空気調和装置の室外機の全体構成を示す図で、（ａ）が正面図、（ｂ）がトップパネル５を外した状態の平面図である。
Embodiment 1 FIG.
1A and 1B are diagrams illustrating the overall configuration of an outdoor unit of an air-conditioning apparatus according to Embodiment 1, where FIG. 1A is a front view and FIG. 1B is a plan view of a state where a top panel 5 is removed.
図１に示すように、本実施の形態１における空気調和装置の室外機は、送風機３等を有するファン室２０と、圧縮機１等を有する機械室３０とがセパレーター１０によって分けられている。
また、空気調和装置の室外機は、底面に設けられたベース７、前面を覆うフロントパネル９、背面及び両側面を覆うリアパネル６、及び上面を覆うトップパネル５を外殻として有している。また、前面の一部には、ユニット据え付け作業やメンテナンス作業時に取り外し可能としたサービスパネル８が設けられている。
As shown in FIG. 1, in the outdoor unit of the air conditioning apparatus according to the first embodiment, a fan chamber 20 having a blower 3 and the like and a machine chamber 30 having a compressor 1 and the like are separated by a separator 10.
The outdoor unit of the air conditioner has a base 7 provided on the bottom surface, a front panel 9 covering the front surface, a rear panel 6 covering the back surface and both side surfaces, and a top panel 5 covering the top surface as outer shells. In addition, a service panel 8 that can be removed at the time of unit installation work or maintenance work is provided at a part of the front surface.
ファン室２０には、略中央に送風機３が設けられ、その外周は平面断面が略Ｌ字状の熱交換器２が設けられている。
機械室３０には、冷媒回路内を流れる冷媒を圧縮する圧縮機１が設けられている。圧縮機１は、空気調和機の冷媒回路内を循環する冷媒を圧縮して高温高圧となった冷媒を熱交換器２へ流出させる。また、圧縮機１の上方には電気品４が設けられており、電気品４は、その外殻は例えば板金加工された部材で囲われており、密閉構造となっている。電気品４は、後述するワイドバンドギャップ半導体を備えたインバーター及びコンバーターを有しており、圧縮機１及び送風機３等を駆動し、制御する。また、電気品４は、圧縮機１と密閉された同一空間内に配置されていてもよい。
The fan chamber 20 is provided with the blower 3 substantially in the center, and the outer periphery of the fan chamber 20 is provided with the heat exchanger 2 having a substantially L-shaped planar cross section.
The machine room 30 is provided with a compressor 1 that compresses the refrigerant flowing in the refrigerant circuit. The compressor 1 compresses the refrigerant circulating in the refrigerant circuit of the air conditioner and causes the refrigerant that has become high temperature and high pressure to flow out to the heat exchanger 2. In addition, an electrical product 4 is provided above the compressor 1, and the electrical product 4 has an outer shell surrounded by, for example, a sheet metal processed member, and has a sealed structure. The electrical product 4 includes an inverter and a converter including a wide band gap semiconductor, which will be described later, and drives and controls the compressor 1, the blower 3, and the like. Further, the electrical product 4 may be disposed in the same space sealed with the compressor 1.
上記のように構成された空気調和装置の室外機は、送風機３を回転させることにより、熱交換器２にて外気と冷媒との熱交換が行われる。 The outdoor unit of the air conditioner configured as described above performs heat exchange between the outside air and the refrigerant in the heat exchanger 2 by rotating the blower 3.
図２は、本実施の形態１における空気調和装置の室外機の発熱体１１、基板１２及び放熱部１３の構成を示す平面図である。
図２に示す発熱体１１、基板１２及び放熱部１３は、電気品４の一部である。発熱体１１は、電流が流れることにより発熱する半導体モジュール等が備えられているものである。この半導体モジュールに使用されるダイオード素子及びスイッチング素子の少なくとも一方（本発明における半導体素子）にワイドバンドギャップ半導体が用いられている。この発熱体１１は、基板１２に実装されるとともに、放熱部１３に取り付けられる。
FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the heating element 11, the substrate 12, and the heat radiating unit 13 of the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1.
The heating element 11, the substrate 12, and the heat dissipation unit 13 illustrated in FIG. 2 are part of the electrical product 4. The heating element 11 includes a semiconductor module that generates heat when a current flows. A wide band gap semiconductor is used for at least one of the diode element and the switching element (semiconductor element in the present invention) used in the semiconductor module. The heating element 11 is mounted on the substrate 12 and attached to the heat radiating portion 13.
発熱体１１に、ワイドバンドギャップ半導体を使用することで、その特性により高温での動作が可能となる。また、高温で動作させた場合、外気との温度差が大きくなるため、自然対流による放熱量が高い。そのため、発熱体１１に電流が流れることによる発する熱を、電気品自身の発熱により発生する自然対流によって効率的に放熱部１３から放熱することができる。 By using a wide band gap semiconductor for the heating element 11, operation at a high temperature is possible due to its characteristics. In addition, when operating at a high temperature, the temperature difference from the outside air becomes large, so that the heat dissipation by natural convection is high. Therefore, the heat generated by the current flowing through the heating element 11 can be efficiently radiated from the heat radiating unit 13 by natural convection generated by the heat generated by the electrical product itself.
これにより、送風機３により電気品４を冷却する必要がないので、送風機３の回転数は、電気品４の温度等に影響されない。なお、送風機３の回転数の制御について、詳しくは後述する。また、送風機３により電気品４を冷却する必要がないので、前述したように電気品４を密閉構造にすることができる。これにより、電気品４の防水性能が向上する。また、高温となる圧縮機１と密閉された同一空間内に配置されていてもよく、配置の自由度が高くなるという効果を奏する。 Thereby, since it is not necessary to cool the electrical product 4 with the blower 3, the rotation speed of the blower 3 is not influenced by the temperature of the electrical product 4 or the like. The control of the rotational speed of the blower 3 will be described later in detail. Moreover, since it is not necessary to cool the electrical product 4 with the blower 3, the electrical product 4 can be made into a sealed structure as described above. Thereby, the waterproof performance of the electrical product 4 is improved. Moreover, it may be arrange | positioned in the same space sealed with the compressor 1 used as high temperature, and there exists an effect that the freedom degree of arrangement | positioning becomes high.
なお、本実施の形態１の電気品４に用いたワイドバンドギャップ半導体としては、例えば、炭化珪素、窒化ガリウム系材料又はダイヤモンドがある。
このようなワイドバンドギャップ半導体によって形成されたスイッチング素子やダイオード素子は、高温動作が可能なだけでなく、耐電圧性が高く、許容電流密度も高いため、スイッチング素子やダイオード素子の小型化が可能である。そのため、これら小型化されたスイッチング素子やダイオード素子を用いることにより、これらの素子を組み込んだ半導体モジュールを備えた電気品４の小型化が可能となる。
In addition, as a wide band gap semiconductor used for the electrical product 4 of the first embodiment, for example, silicon carbide, a gallium nitride-based material, or diamond is used.
Switching elements and diode elements made of such wide bandgap semiconductors are not only capable of high-temperature operation, but also have high withstand voltage and high allowable current density, so switching elements and diode elements can be miniaturized. It is. Therefore, by using these miniaturized switching elements and diode elements, it is possible to reduce the size of the electrical product 4 including the semiconductor module incorporating these elements.
更に電力損失が低いため、スイッチング素子やダイオード素子の高効率化が可能であり、延いては半導体モジュールの高効率化が可能になる。
また、スイッチング素子やダイオード素子の両方がワイドバンドギャップ半導体によって形成されていることが望ましいが、いずれか一方の素子がワイドバンドギャップ半導体によって形成されていてもよく、本実施の形態１に記載の効果を得ることができる。
Furthermore, since the power loss is low, it is possible to increase the efficiency of the switching element and the diode element, and further increase the efficiency of the semiconductor module.
Although both the switching element and the diode element are preferably formed of a wide band gap semiconductor, either one of the elements may be formed of a wide band gap semiconductor, as described in the first embodiment. An effect can be obtained.
次に、発熱体１１の発熱及び放熱部１３の放熱について、データを用いて詳しく説明する。
図３は、本実施の形態１における空気調和装置の室外機の、外気温度と放熱部１３の放熱量との関係を示す図である。
図３は、無風状態において、ワイドバンドギャップ素子が４００℃で動作した場合に、２０ｃｍ四方の放熱部１３より周囲に放熱する熱量をシミュレーションにより求めた結果を示している。図３に示すように、放熱量は、外気温度の上昇により下降する。
Next, heat generation of the heating element 11 and heat dissipation of the heat radiating unit 13 will be described in detail using data.
FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the outside air temperature and the heat radiation amount of the heat radiation unit 13 of the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 shows the result of simulation to determine the amount of heat radiated from the 20 cm square heat radiating portion 13 to the surroundings when the wide band gap element operates at 400 ° C. in a windless state. As shown in FIG. 3, the heat release amount decreases as the outside air temperature increases.
図４は、本実施の形態１における空気調和装置の室外機の、電流値と発熱体１１の発熱量との関係を示す図である。
発熱体１１の発熱量は空気調和装置に流れる電流値に依存する。図４に示すように、電流値の増加に伴い、発熱量は増加する。
FIG. 4 is a diagram illustrating the relationship between the current value and the heat generation amount of the heating element 11 in the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to the first embodiment.
The amount of heat generated by the heating element 11 depends on the value of the current flowing through the air conditioner. As shown in FIG. 4, the amount of heat generation increases as the current value increases.
発熱体１１の信頼性を確保するためには、発熱量よりも放熱量が高いことが条件となる。また、放熱量は、図３に示すように外気温度が高い時ほど小さくなる。そのため、外気温度が最も高い時、つまり空気調和装置の上限外気温度の場合に発熱量より放熱量が高いという条件が成立する電流値の範囲で空気調和装置を動作させる必要がある。 In order to ensure the reliability of the heating element 11, it is necessary that the heat dissipation amount be higher than the heat generation amount. Further, the amount of heat release becomes smaller as the outside air temperature is higher as shown in FIG. Therefore, when the outside air temperature is the highest, that is, when the air conditioner is at the upper limit outside air temperature, it is necessary to operate the air conditioner in a current value range that satisfies the condition that the heat release amount is higher than the heat generation amount.
図５は、本実施の形態１における空気調和装置の室外機の、電流値と発熱体１１の発熱量及び放熱部１３の放熱量との関係を示す図である。放熱量は、本実施の形態１の空気調和装置が使われる上限外気温度の４６℃の時の値である。また、発熱量のデータは、図４で示したものと同じである。
図５において、３４Ａ以下の電流値の場合、発熱量が放熱量以下となっている。つまり、発熱体１１の電流値が３４Ａ以下となるように空気調和装置の運転を制御する必要がある。
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the current value, the heat generation amount of the heating element 11, and the heat dissipation amount of the heat radiating unit 13 in the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1. The amount of heat release is a value at 46 ° C. of the upper limit outside air temperature at which the air conditioner of Embodiment 1 is used. Further, the calorific value data is the same as that shown in FIG.
In FIG. 5, in the case of a current value of 34 A or less, the heat generation amount is less than the heat dissipation amount. That is, it is necessary to control the operation of the air conditioner so that the current value of the heating element 11 is 34 A or less.
仮に、電気品４に従来のＳｉ等の半導体を用いた場合、無風状態では放熱量が少ないため、運転可能な電流の範囲を広げるために、送風機による冷却を行う必要があった。しかし、本実施の形態１では、無風状態でも十分な放熱量を確保できるので運転可能な電流の範囲も広く確保できる。
なお、図３〜図５に示したデータは本実施の形態１の空気調和装置の一例であり、空気調和装置の構造や性能等により異なるものである。
また、電気品４の半導体モジュールのジャンクション温度は、ワイドバンドギャップの放熱量と耐熱性を考慮し、１５０℃以上かつ４００℃以下となるように設計することが望ましい。
If a conventional semiconductor such as Si is used for the electrical product 4, the amount of heat released is small in the absence of wind, and therefore it is necessary to perform cooling with a blower in order to widen the range of operable current. However, in the first embodiment, a sufficient heat radiation amount can be secured even in a windless state, so that a wide range of current that can be operated can be secured.
The data shown in FIGS. 3 to 5 is an example of the air conditioner of the first embodiment, and differs depending on the structure and performance of the air conditioner.
In addition, it is desirable that the junction temperature of the semiconductor module of the electrical product 4 is designed to be 150 ° C. or higher and 400 ° C. or lower in consideration of the heat dissipation and heat dissipation of the wide band gap.
以下に、本実施の形態１における空気調和装置の室外機の送風機３の制御方法について説明する。
図６は、本実施の形態１における空気調和装置の室外機の、外気温度と送風機回転数との関係を示す図である。図７は、本実施の形態１における空気調和装置の室外機の、送風機３の制御フローである。
Below, the control method of the air blower 3 of the outdoor unit of the air conditioning apparatus in this Embodiment 1 is demonstrated.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the outside air temperature and the blower rotation speed of the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1. FIG. 7 is a control flow of the blower 3 of the outdoor unit of the air-conditioning apparatus according to Embodiment 1.
図６に示す例では、送風機３の回転数は外気温度によりＮ1〜Ｎ6の６段階で変動させる。ここでこの回転数は、外気温度に基づき、送風機３の風量が熱交換器における熱交換に必要な風量となるように決定されるものである。
以下、図６のように動作する送風機３の制御について図７の制御フローに沿って説明する。
In the example shown in FIG. 6, the rotational speed of the blower 3 is changed in six stages N 1 to N 6 depending on the outside air temperature. Here, the rotational speed is determined based on the outside air temperature so that the air volume of the blower 3 becomes an air volume necessary for heat exchange in the heat exchanger.
Hereinafter, the control of the blower 3 operating as shown in FIG. 6 will be described along the control flow of FIG.
ステップ１において、外気温度を検出する。そして、ステップ２において、外気温度から送風機３の初期の回転数を決定する。初期の回転数は、例えば図６に示す例では、外気温度がＴi-1〜Ｔiの場合、送風機回転数がＮj（ｉ＝ｊ）となるように設定しておく。 In step 1, the outside air temperature is detected. In step 2, the initial rotational speed of the blower 3 is determined from the outside air temperature. For example, in the example illustrated in FIG. 6, the initial rotational speed is set so that the blower rotational speed is N j (i = j) when the outside air temperature is T i−1 to T i .
そして、ステップ３において、外気温度が Ｔi’より大きくなった場合、ステップ４において、ＮjにＮj+1を設定する。つまり、外気温度の上昇に伴い送風機３の回転数を上昇させる。そして、ステップ５において、ｉにｉ+１を設定する。
そして、ステップ６において、外気温度が Ｔi-1より小さい場合、ステップ７において、ＮjにＮjー1を設定する。つまり、外気温度の下降に伴い回転数を低下させる。そして、ステップ８において、ｉにｉ−１を設定する。
If the outside air temperature becomes higher than T i ′ in step 3, N j + 1 is set to N j in step 4. That is, the rotational speed of the blower 3 is increased as the outside air temperature increases. In step 5, i + 1 is set to i.
If the outside air temperature is lower than T i−1 in step 6, N j−1 is set to N j in step 7. That is, the rotational speed is decreased as the outside air temperature decreases. In step 8, i-1 is set to i.
上記のように、外気温度に基づいて送風機３の回転数を制御する。このような制御を行うことにより、送風機３は、熱交換のために必要であって適切な回転数を維持できる。
上記の制御では、外気温度に応じて送風機３の回転数を決める例を示したが、外気温度の代わりに例えば、冷媒温度等（本発明における冷媒の状態）に基づいて上記と同様の制御を行ってもよい。その場合、例えば圧縮機１の吐出口の冷媒温度を用いて制御を行う。
As described above, the rotational speed of the blower 3 is controlled based on the outside air temperature. By performing such control, the blower 3 is necessary for heat exchange and can maintain an appropriate rotation speed.
In the above control, the example in which the rotation speed of the blower 3 is determined according to the outside air temperature is shown. However, the same control as described above is performed based on the refrigerant temperature or the like (the refrigerant state in the present invention) instead of the outside air temperature. You may go. In that case, for example, control is performed using the refrigerant temperature at the discharge port of the compressor 1.
以上のように、電気品４の半導体モジュールにワイドバンドギャップ半導体を用いたことにより、高温で動作可能であり、自然対流による高い放熱量を得ることができる。そのため、送風機３の負圧による冷却が必要ないので、送風機３の回転数は外気温度に応じて熱交換のために適切な値に設定することができる。また、送風機３の負圧による冷却が必要ないため、電気品４を密閉構造とすることができるので、防水性能が向上し、空気調和装置の信頼性が確保できる。 As described above, by using a wide band gap semiconductor for the semiconductor module of the electrical product 4, it is possible to operate at a high temperature and to obtain a high heat radiation amount by natural convection. Therefore, since cooling by the negative pressure of the air blower 3 is not required, the rotation speed of the air blower 3 can be set to an appropriate value for heat exchange according to the outside air temperature. Moreover, since cooling by the negative pressure of the air blower 3 is unnecessary, since the electrical goods 4 can be made into a sealing structure, waterproof performance improves and it can ensure the reliability of an air conditioning apparatus.
実施の形態２．
本実施の形態２では、空気調和装置の停止中における送風機３の状態について説明する。なお、本実施の形態２の空気調和装置の構成及び動作は、実施の形態１と同様である。
Embodiment 2. FIG.
In the second embodiment, the state of the blower 3 while the air conditioner is stopped will be described. The configuration and operation of the air conditioner of the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
空気調和装置の運転停止中に、圧縮機１に冷媒が溜まり込むことを防止する目的で、圧縮機１に通電して加熱する場合がある。その場合、熱交換器２において熱交換を行わないので送風機３は停止している。 In order to prevent refrigerant from accumulating in the compressor 1 while the operation of the air conditioner is stopped, the compressor 1 may be energized and heated. In that case, since heat exchange is not performed in the heat exchanger 2, the blower 3 is stopped.
従来の空気調和装置は、電気品４の冷却を送風機３の負圧による強制冷却で行っているために、送風機３が停止している運転停止中の電気品４に対する冷却性能が極端に低下する。そのために、例えば外気温度の高い状態では電気品４の発熱量を抑制する必要があり、運転停止中の圧縮機１への通電電流値や通電時間が制限される。 Since the conventional air conditioner performs cooling of the electrical product 4 by forced cooling by the negative pressure of the blower 3, the cooling performance for the electrical product 4 during the operation stop when the blower 3 is stopped is extremely lowered. . Therefore, for example, in a state where the outside air temperature is high, it is necessary to suppress the amount of heat generated by the electrical product 4, and the energization current value and the energization time to the compressor 1 during operation stop are limited.
本実施の形態２の電気品４は、実施の形態１で説明したように、自然対流で十分な放熱が可能である。
これにより、外気温度の高い条件でも圧縮機１への通電電流値や通電時間を制限することなく圧縮機１を加熱することができる。そのため、広い温度範囲において、運転停止中の冷媒の溜まり込みを抑止し、圧縮機１の信頼性を確保することができる。
As described in the first embodiment, the electrical product 4 of the second embodiment can sufficiently dissipate heat by natural convection.
Thereby, the compressor 1 can be heated without restrict | limiting the energization electric current value and energization time to the compressor 1 also on conditions with high external temperature. Therefore, it is possible to prevent the refrigerant from being accumulated during operation stop and to ensure the reliability of the compressor 1 in a wide temperature range.
１ 圧縮機、２ 熱交換器、３ 送風機、４ 電気品、５ トップパネル、６ リアパネル、７ ベース、８ サービスパネル、９ フロントパネル、１０ セパレーター、１１ 発熱体、１２ 基板、１３ 放熱部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Compressor, 2 Heat exchanger, 3 Blower, 4 Electrical goods, 5 Top panel, 6 Rear panel, 7 Base, 8 Service panel, 9 Front panel, 10 Separator, 11 Heating body, 12 Substrate, 13 Heat radiation part.
Claims (8)
前記冷媒と外気との熱交換が行われる熱交換器と、
前記熱交換器へ送風する送風機と、
半導体素子及び前記半導体素子を冷却する放熱部を有し、少なくとも前記圧縮機及び前記送風機を制御する電気品と、
を備え、
前記半導体素子にワイドバンドギャップ半導体が用いられ、
前記放熱部は、前記半導体素子自身の発熱により発生する自然対流によって前記半導体素子の熱を放熱するものであり、
前記電気品は密閉された空間内に配置されたことを特徴とする空気調和装置の室外機。 A compressor for compressing the refrigerant;
A heat exchanger in which heat exchange between the refrigerant and the outside air is performed;
A blower for blowing air to the heat exchanger;
An electrical component having a semiconductor element and a heat dissipation part for cooling the semiconductor element, and controlling at least the compressor and the blower;
With
Wide band gap semiconductor is used for the semiconductor element,
The heat radiating part radiates heat of the semiconductor element by natural convection generated by heat generation of the semiconductor element itself,
The outdoor unit of an air conditioner, wherein the electrical component is disposed in a sealed space.
前記空気調和装置の運転中において、１５０℃以上かつ４００℃以下であることを特徴とする請求項１に記載の空気調和装置の室外機。 The junction temperature in the semiconductor element of the electrical product is
2. The outdoor unit for an air conditioner according to claim 1, wherein the outdoor unit is 150 ° C. or more and 400 ° C. or less during operation of the air conditioner.
密閉された同一空間内に配置されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の空気調和装置の室外機。 The electrical product and the compressor are:
The outdoor unit for an air conditioner according to claim 1 or 2, wherein the outdoor unit is disposed in the same sealed space.
前記送風機を運転しないように制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の空気調和装置の室外機。 When energizing and heating the compressor during shutdown of the air conditioner,
It controls so that the said air blower may not be operated, The outdoor unit of the air conditioning apparatus in any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
前記送風機は、外気温度に応じて回転数が制御されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気調和装置の室外機。 During operation of the air conditioner,
The outdoor unit of the air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the rotational speed of the blower is controlled according to an outside air temperature.
前記送風機は、前記冷媒の状態に応じて回転数が制御されることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の空気調和装置の室外機。 During operation of the air conditioner,
The outdoor unit of the air conditioner according to any one of claims 1 to 4, wherein the blower has a rotational speed controlled according to a state of the refrigerant.
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