JP5885417B2 - Air conditioner indoor unit and air conditioner equipped with the same - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和機の室内機及びそれを備えた空気調和機に関し、特に、耐熱性に優れたファンモーターに関する。   The present invention relates to an indoor unit of an air conditioner and an air conditioner including the same, and more particularly to a fan motor having excellent heat resistance.

従来から、天井埋込形空気調和機において、ファンモーターは直流又は交流に関わらず、インバーターによって制御されていることが多い。ここで、インバーター駆動回路基板がファンモーターに内蔵されている場合、パワーＩＣの温度上昇の限界がファンモーターの運転限界となる。また、ファンが例えば、熱交換器の２次側に配置された構造（熱交換器を通過した空気を吸い込む構造）となっている室内機においては、暖房運転時にファンモーターの周囲温度が高くなり、ファンモーターの保護機能を必要とする場合がある。   Conventionally, in a ceiling-embedded air conditioner, a fan motor is often controlled by an inverter regardless of direct current or alternating current. Here, when the inverter drive circuit board is built in the fan motor, the limit of the temperature rise of the power IC becomes the operation limit of the fan motor. Further, in an indoor unit in which the fan is arranged on the secondary side of the heat exchanger (a structure for sucking air that has passed through the heat exchanger), the ambient temperature of the fan motor becomes high during heating operation. The fan motor protection function may be required.

そのため、インバーター駆動のファンモーターを採用する際、上記の暖房運転時における問題を考慮し、従来からファンモーターは熱交換器の１次側に配置して問題解決を図っている。また、このようなインバーターの主回路には、ＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）モジュール又はＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスターモジュール等のパワーモジュールが用いられている。このようなパワーモジュールの飽和熱抵抗を低減する技術として、熱伝導性に優れたＡｌＮ（窒化アルミニウム）基板とチップとをリードフレームを介して密着させ、モールドする構造とすることによって、パワーモジュールの飽和熱抵抗の低減を図るものがある（例えば、特許文献１参照）。   For this reason, when adopting an inverter-driven fan motor, in consideration of the above problems during heating operation, the fan motor has been conventionally arranged on the primary side of the heat exchanger to solve the problem. In addition, a power module such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) module or a MOS (Metal Oxide Semiconductor) transistor module is used in the main circuit of such an inverter. As a technique for reducing the saturation thermal resistance of such a power module, an AlN (aluminum nitride) substrate excellent in thermal conductivity and a chip are brought into close contact with each other through a lead frame and molded, whereby the power module Some attempt to reduce the saturation thermal resistance (see, for example, Patent Document 1).

さらに、将来、冷媒が変わり、凝縮温度が高くなれば、ますます暖房運転時におけるファンモーター周囲温度は高くなり、ファンモーター及び駆動回路の耐熱及び排熱設計が重要となってくる。   Furthermore, if the refrigerant changes in the future and the condensing temperature increases, the ambient temperature of the fan motor during heating operation will increase, and the heat resistance and exhaust heat design of the fan motor and drive circuit will become important.

特開２００７−４３２０４号公報（第３−４頁、図２１）JP2007-43204A (page 3-4, FIG. 21)

従来のように、ファンモーターの保護機能の観点から、ファンモーターを熱交換器の１次側に配置させるものとしており、この場合、ファンモーターの周囲温度は常温の空気になるため、パワーＩＣの温度上昇への影響は小さい。しかしながら、出力の高い（例えば、４００［Ｗ］以上）ファンモーターにインバーター駆動回路を内蔵した場合、常温雰囲気でも、部品温度は上昇して設計限界に達し、インバーター駆動回路基板を内蔵できなくなるという問題点があった。   As in the past, from the viewpoint of the protection function of the fan motor, the fan motor is arranged on the primary side of the heat exchanger. In this case, the ambient temperature of the fan motor is normal temperature air. The effect on temperature rise is small. However, when an inverter drive circuit is built in a fan motor with a high output (for example, 400 [W] or more), the component temperature rises to the design limit even at room temperature, and the inverter drive circuit board cannot be built in. There was a point.

また、上記のような場合、インバーター駆動回路基板を内蔵できなくなるので、空気調和機の室内機の制御箱に、電源基板又は制御基板等と共に、インバーター駆動回路基板を配置する必要があり、制御箱はこのインバーター駆動回路基板分の面積がさらに必要となるので、制御箱が大きくなり、ひいては室内機自体のサイズが大きくなるという問題点もあった。   In the above case, since the inverter drive circuit board cannot be built in, it is necessary to arrange the inverter drive circuit board together with the power supply board or the control board in the control box of the indoor unit of the air conditioner. However, since the area for the inverter drive circuit board is further required, the control box becomes large, and the size of the indoor unit itself also increases.

さらに、ファンモーターを熱交換器の２次側に配置した空気調和機の室内機の場合、ファンで負圧となった風路に熱交換器が配置され風が流れるため、通過する風は風速分布が均一となる。しかしながら、暖房運転時には、ファンモーターの周囲温度が高くなるため、ファンモーターの放熱がしにくく、インバーター駆動回路基板をファンモーターに内蔵できなくなるという問題点もあった。この場合、内蔵されたインバーター駆動回路基板及びモーター巻線を冷却するためにモーターの外郭に放熱穴を持つことも一般的になされているが、火災安全の信頼性が下がるという問題点がある。   Furthermore, in the case of an air conditioner indoor unit in which a fan motor is arranged on the secondary side of the heat exchanger, the heat exchanger is arranged in the air passage that has become a negative pressure by the fan and the wind flows. Distribution is uniform. However, during the heating operation, since the ambient temperature of the fan motor becomes high, it is difficult for the fan motor to dissipate heat, and the inverter drive circuit board cannot be built in the fan motor. In this case, in order to cool the built-in inverter drive circuit board and the motor winding, a heat radiating hole is generally provided in the outer shell of the motor, but there is a problem that reliability of fire safety is lowered.

本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであり、ファンモーターが熱交換器の１次側及び２次側のいずれの位置に配置されても、ファンモーターへのインバーター駆動回路基板の内蔵を可能とする空気調和機の室内機及びそれを備えた空気調和機を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an inverter to a fan motor can be used regardless of whether the fan motor is disposed on the primary side or the secondary side of the heat exchanger. An object of the present invention is to obtain an indoor unit of an air conditioner that can incorporate a drive circuit board and an air conditioner including the same.

本発明に係る空気調和機の室内機は、吸込口及び吹出口を有した本体と、内部を流れる冷媒と、前記吸込口から吸い込まれた空調対象空間の空気との熱交換を実施して空調空気を生成する熱交換器と、回転動作によって、前記吸込口から前記空調対象空間の空気を前記本体内部に吸い込ませて前記熱交換器に送り込み、該熱交換器によって生成された前記空調空気を前記吹出口から吹き出させるファンと、該ファンを回転動作させるファンモーターと、該ファンモーターをインバーター制御し、実装されているパワーＩＣがワイドバンドギャップ半導体によって形成されたインバーター駆動回路基板と、を備え、該インバーター駆動回路基板は、前記ファンモーターの外郭を形成する樹脂材料によってモールドされることによって前記ファンモーターに内蔵され、前記インバーター駆動回路基板の実装面は、前記ファンモーターのステーター及びローター側とは反対側に向くように配置されているものである。 An indoor unit of an air conditioner according to the present invention performs air exchange by performing heat exchange between a main body having an inlet and an outlet, a refrigerant flowing inside, and air in an air-conditioning target space sucked from the inlet. A heat exchanger that generates air, and a rotating operation that causes the air in the air-conditioning target space to be sucked into the main body from the suction port and sent to the heat exchanger, and the conditioned air generated by the heat exchanger is A fan that blows out from the air outlet, a fan motor that rotates the fan, and an inverter drive circuit board in which the fan motor is inverter-controlled and a mounted power IC is formed of a wide band gap semiconductor. The fan driving circuit board is molded by a resin material that forms an outline of the fan motor. Built in Ta, the mounting surface of the inverter drive circuit board and the stator and rotor sides of the fan motor is what is arranged so as to face the opposite side.

本発明によれば、パワーＩＣをワイドバンドギャップ半導体で形成することによって、例えば、Ｓｉ等で形成するよりも耐熱性が向上するので、ファンモーターの発熱に対する耐性が向上し、ファンモーターに、インバーター駆動回路基板を内蔵することが可能となる。また、インバーター駆動回路基板をファンモーターに内蔵する場合、インバーター駆動回路基板を室内機用の制御箱内に配置する必要がないので、制御箱をコンパクトにすることができる。ひいては、制御箱のコンパクト化によって、本体の熱交換器が設置された部分側に侵食することがないように、ファン及びファンモーターが設置された部分に設置することが可能となり、また、そのファン及びファンモーターが設置された部分のサイズを小さくすることができるので室内機自体のサイズもコンパクトにすることができる。   According to the present invention, since the power IC is formed of a wide band gap semiconductor, the heat resistance is improved as compared with, for example, Si, so that the heat resistance of the fan motor is improved. It becomes possible to incorporate a drive circuit board. Further, when the inverter drive circuit board is built in the fan motor, it is not necessary to arrange the inverter drive circuit board in the control box for the indoor unit, so that the control box can be made compact. As a result, by making the control box compact, it is possible to install the fan and the fan motor in the part where the heat exchanger of the main body is not eroded. And since the size of the part where the fan motor is installed can be reduced, the size of the indoor unit itself can be made compact.

本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１０１の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the indoor unit 101 of the air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機１０１ａの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the indoor unit 101a of the air conditioner according to Embodiment 2 of the present invention. 本発明の実施の形態３に係る空気調和機の冷媒回路図である。It is a refrigerant circuit figure of the air conditioner which concerns on Embodiment 3 of this invention.

実施の形態１．
（室内機１０１の構成）
図１は、本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室内機１０１の概略構成図である。このうち、図１（ａ）は、室内機１０１の側面図であり、図１（ｂ）は、室内機１０１の平面図である。本実施の形態において、空気調和機の室内機１０１は、天井埋め込み型室内機を例として説明する。
図１で示されるように、室内機１０１の本体はファンセクション１１及び熱交換器セクション１２によって構成されている。ファンセクション１１は、吸込口１、ファンモーター３、ファン４及び制御箱６を備えている。また、熱交換器セクション１２は、吹出口２及び熱交換器５を備えている。この天井埋め込み型室内機である室内機１０１のサイズとしては、例えば、高さ３００［ｍｍ］、幅１５００［ｍｍ］（図１（ｂ）における上下方向の寸法）、奥行き７００［ｍｍ］（図１（ｂ）における左右方向の寸法）とする。そして、この奥行き７００［ｍｍ］のうち、例えば、ファンセクション１１部分の奥行き寸法は３００［ｍｍ］、熱交換器セクション１２部分の奥行き寸法は４００［ｍｍ］とする。 Embodiment 1 FIG.
(Configuration of indoor unit 101)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an indoor unit 101 of an air conditioner according to Embodiment 1 of the present invention. Among these, FIG. 1A is a side view of the indoor unit 101, and FIG. 1B is a plan view of the indoor unit 101. In this embodiment, the indoor unit 101 of the air conditioner will be described by taking a ceiling-embedded indoor unit as an example.
As shown in FIG. 1, the main body of the indoor unit 101 includes a fan section 11 and a heat exchanger section 12. The fan section 11 includes a suction port 1, a fan motor 3, a fan 4 and a control box 6. The heat exchanger section 12 includes a blower outlet 2 and a heat exchanger 5. As the size of the indoor unit 101 that is the ceiling-embedded indoor unit, for example, the height is 300 [mm], the width is 1500 [mm] (the vertical dimension in FIG. 1B), and the depth is 700 [mm] (see FIG. 1 (b) dimension in the left-right direction). Of the depth 700 [mm], for example, the depth dimension of the fan section 11 portion is 300 [mm], and the depth dimension of the heat exchanger section 12 portion is 400 [mm].

吸込口１は、ファンセクション１１において、熱交換器セクション１２との隣接面と対向する側面に形成されたものであり、後述するファン４の回転動作によって、室内機１０１の本体内部に室内空気が吸い込まれる部分である。   The suction port 1 is formed on the side of the fan section 11 that faces the surface adjacent to the heat exchanger section 12, and indoor air is introduced into the main body of the indoor unit 101 by the rotation operation of the fan 4 described later. It is the part that is sucked.

吹出口２は、熱交換器セクション１２において、ファンセクション１１との隣接面と対向する側面に形成されたものであり、後述するように、熱交換器セクション１２によって熱交換された空調空気を外部に排出するものである。   The blower outlet 2 is formed in the heat exchanger section 12 on the side surface facing the adjacent surface to the fan section 11, and, as will be described later, the conditioned air heat-exchanged by the heat exchanger section 12 is provided outside. To be discharged.

ファンモーター３は、インバーター制御によってモーター軸３ａを回転駆動させるものである。このファンモーター３には、インバーター制御をするためのインバーター駆動回路基板７が内蔵されている。また、モーター軸３ａは、後述するように、ファンモーター３の両側に配置されているそれぞれの各ファン４へ向かって延設されている。また、ファンモーター３の外郭にはヒートシンク９が当接して設置されており、ファンモーター３から発生した熱を外部に放熱する機能を奏する。   The fan motor 3 rotates the motor shaft 3a by inverter control. The fan motor 3 includes an inverter drive circuit board 7 for inverter control. Moreover, the motor shaft 3a is extended toward each fan 4 arrange | positioned at the both sides of the fan motor 3, so that it may mention later. In addition, a heat sink 9 is disposed in contact with the outer periphery of the fan motor 3, and has a function of radiating heat generated from the fan motor 3 to the outside.

ファン４は、ファンモーター３の両側のモーター軸３ａにそれぞれ連結されており、モーター軸３ａの回転駆動によって、回転動作するものである。このファン４の回転動作によって、吸込口１から室内空気が本体内部に吸い込まれ、その室内空気はファン４を介して熱交換器５へ向かって送り込まれ、そして、後述するように熱交換器５によって熱交換された空調空気が吹出口２から吹き出される。すなわち、室内機１０１は、ファン４が熱交換器５の１次側に配置された構成となっている。
なお、図１（ｂ）で示されるように、ファンモーター３の両側それぞれにファン４が配置される構成、すなわち、ファン４が２つ配置された構成としているが、これに限定されるものではなく、片側のみにファン４が配置されるものとしてもよい。この場合、１つのファン４によって熱交換器５の全域に室内空気が送り込まれるように、例えば、ファン４はラインフローファン等によって構成されるものとすればよい。 The fans 4 are respectively connected to the motor shafts 3a on both sides of the fan motor 3, and rotate by the rotational drive of the motor shaft 3a. By the rotational operation of the fan 4, room air is sucked into the main body from the suction port 1, the room air is sent toward the heat exchanger 5 through the fan 4, and, as will be described later, the heat exchanger 5. The conditioned air heat-exchanged by the air is blown out from the air outlet 2. That is, the indoor unit 101 has a configuration in which the fan 4 is disposed on the primary side of the heat exchanger 5.
As shown in FIG. 1 (b), the fan 4 is arranged on both sides of the fan motor 3, that is, two fans 4 are arranged. However, the present invention is not limited to this. Alternatively, the fan 4 may be arranged only on one side. In this case, for example, the fan 4 may be configured by a line flow fan or the like so that the room air is sent to the entire area of the heat exchanger 5 by one fan 4.

熱交換器５は、その内部を流れる冷媒と、ファン４の回転動作によって室内機１０１内部に吸い込まれた室内空気との熱交換を実施するものである。具体的には、暖房運転時には、室外機の圧縮機（図示せず）によって圧縮された高温高圧の冷媒によって室内空気は加熱され、温風となって吹出口２から吹き出される。一方、冷房運転時には、膨張装置（図示しておらず、室内機又は室外機のいずれに設置してもよい）によって膨張及び減圧された低温低圧の冷媒によって室内空気は冷却され、冷風となって吹出口２から吹き出される。   The heat exchanger 5 performs heat exchange between the refrigerant flowing through the heat exchanger 5 and the indoor air sucked into the indoor unit 101 by the rotation operation of the fan 4. Specifically, during the heating operation, the indoor air is heated by the high-temperature and high-pressure refrigerant compressed by the compressor (not shown) of the outdoor unit, and blown out from the outlet 2 as hot air. On the other hand, during the cooling operation, the indoor air is cooled by the low-temperature and low-pressure refrigerant expanded and depressurized by an expansion device (not shown and may be installed in either the indoor unit or the outdoor unit), and becomes cold air. It blows out from the blower outlet 2.

制御箱６は、ファンセクション１１のいずれかの側面、上面又は下面（図１（ｂ）においては、下部の側面に取り付けられた構成を例示している）に取り付けられ、内部に空気調和機の動作に必要な電源基板及び制御基板等の電気部品等を配置したものである。なお、制御箱６は、熱交換器セクション１２側に侵食しないように取り付けられている。これは、一般的に、例えば冷房運転を実施している場合、熱交換器セクション１２において熱交換器５の表面には水滴が結露するので、内部に電気部品が配置された制御箱６を熱交換器セクション１２側に設置するのを回避するのが望ましいからである。
本実施の形態においては、インバーター駆動回路基板７のファンモーター３への内蔵により、制御箱６のサイズを小さくすることができるので、インバーター駆動回路基板７を制御箱６に設置することで制御箱６のサイズが大きくなることによって制御箱６の設置位置が熱交換器セクション１２側に侵食することを防止することができる。 The control box 6 is attached to any side surface, upper surface, or lower surface of the fan section 11 (in FIG. 1 (b), the configuration attached to the lower side surface is illustrated), and the air conditioner is included inside. Electrical components such as a power supply board and a control board necessary for operation are arranged. The control box 6 is attached so as not to erode on the heat exchanger section 12 side. In general, for example, when cooling operation is performed, water droplets are condensed on the surface of the heat exchanger 5 in the heat exchanger section 12, so that the control box 6 in which electric parts are arranged is heated. This is because it is desirable to avoid installation on the exchanger section 12 side.
In the present embodiment, since the inverter drive circuit board 7 is incorporated in the fan motor 3, the size of the control box 6 can be reduced. Therefore, by installing the inverter drive circuit board 7 in the control box 6, the control box 6 By increasing the size of 6, the installation position of the control box 6 can be prevented from eroding toward the heat exchanger section 12 side.

インバーター駆動回路基板７は、前述のように、ファンモーター３に内蔵され、このファンモーター３をインバーター制御するものである。具体的には、インバーター駆動回路基板７の基板面が、モーター軸３ａと略垂直となるように内蔵され、その基板にはモーター軸３ａが貫通する開口部が形成されている。このインバーター駆動回路基板７の実装面には、パワーＩＣ８等の電子部品が実装されている。このパワーＩＣ８は、ワイドバンドギャップ半導体であるＳｉＣ（シリコンカーバイド）によって形成されている。また、このインバーター駆動回路基板７の実装面は、ファンモーター３のローター及びステーター等の発熱部からの影響を小さくするため、ステーター及びローター側とは反対側に向くように配置されるのが望ましい。そして、インバーター駆動回路基板７は、ファンモーター３本体の外郭を形成する不飽和ポリエステル等の樹脂材料によってモールドされることにより、ファンモーター３に内蔵される態様となっている。   As described above, the inverter drive circuit board 7 is built in the fan motor 3 and controls the fan motor 3 by inverter. Specifically, the substrate surface of the inverter drive circuit board 7 is built so as to be substantially perpendicular to the motor shaft 3a, and an opening through which the motor shaft 3a passes is formed in the board. Electronic components such as a power IC 8 are mounted on the mounting surface of the inverter drive circuit board 7. The power IC 8 is formed of SiC (silicon carbide) which is a wide band gap semiconductor. Further, the mounting surface of the inverter drive circuit board 7 is preferably arranged to face the opposite side of the stator and rotor side in order to reduce the influence from the heat generating part such as the rotor and stator of the fan motor 3. . The inverter drive circuit board 7 is molded in a resin material such as unsaturated polyester that forms the outline of the main body of the fan motor 3 so that it is built in the fan motor 3.

ヒートシンク９は、前述のように、ファンモーター３の外郭に当接して設置されているが、インバーター駆動回路基板７に近接して配置されるように、インバーター駆動回路基板７を樹脂材料によってモールドした部分に設置されている。これによって、パワーＩＣ８等の電子部品から発生した熱が、モールドした樹脂材料を介してヒートシンク９に伝達し、外部に放熱される。また、このヒートシンク９についても、ＳｉＣによって形成されている。   As described above, the heat sink 9 is placed in contact with the outer periphery of the fan motor 3, but the inverter drive circuit board 7 is molded with a resin material so as to be disposed in the vicinity of the inverter drive circuit board 7. It is installed in the part. As a result, heat generated from an electronic component such as the power IC 8 is transmitted to the heat sink 9 through the molded resin material, and is radiated to the outside. The heat sink 9 is also made of SiC.

なお、パワーＩＣ８及びヒートシンク９は、ワイドバンドギャップ半導体の一種であるＳｉＣによって形成されているものとしているが、これに限定されるものではなく、その他のワイドバンドギャップ半導体であるＧａＮ（窒化ガリウム）、ダイヤモンド、又は、ＳｉＣ、ＧａＮ若しくはダイヤモンドの組み合わせによって形成されるものとしてもよい。   The power IC 8 and the heat sink 9 are made of SiC, which is a kind of wide band gap semiconductor. However, the power IC 8 and the heat sink 9 are not limited to this, and other wide band gap semiconductors such as GaN (gallium nitride). , Diamond, or a combination of SiC, GaN, or diamond.

（実施の形態１の効果）
以上の構成のように、パワーＩＣ８をＳｉＣ等のワイドバンドギャップ半導体で形成することによって、例えば、Ｓｉ等で形成するよりも耐熱性が向上するので、ファンモーター３の発熱に対する耐性が向上する。また、ヒートシンク９をＳｉＣ等のワイドバンドギャップ半導体で形成することによって、例えば、アルミニウム等で形成したものよりも熱伝導率が向上するので、ファンモーター３が発生する熱を効率よく外部に放熱することができる。以上のような効果を有することにより、出力の大きいファンモーター３（例えば、４００［Ｗ］以上のモーター）に、インバーター駆動回路基板７を内蔵することが可能となる。さらに、インバーター駆動回路基板７をファンモーター３に内蔵する場合、インバーター駆動回路基板７を制御箱６内に配置する必要がないので、制御箱６をコンパクトにすることができる。ひいては、制御箱６のコンパクト化によって、熱交換器セクション１２側に侵食することがないようにファンセクション１１に設置することが可能となり、また、ファンセクション１１のサイズを小さくすることができるので室内機１０１自体のサイズもコンパクトにすることができる。 (Effect of Embodiment 1)
As described above, the power IC 8 is formed of a wide band gap semiconductor such as SiC, so that the heat resistance is improved as compared with, for example, Si and the heat resistance of the fan motor 3 is improved. Further, by forming the heat sink 9 with a wide band gap semiconductor such as SiC, the thermal conductivity is improved as compared with, for example, those formed with aluminum or the like, so that the heat generated by the fan motor 3 is efficiently radiated to the outside. be able to. By having the effects as described above, it is possible to incorporate the inverter drive circuit board 7 in the fan motor 3 having a large output (for example, a motor of 400 [W] or more). Further, when the inverter drive circuit board 7 is built in the fan motor 3, it is not necessary to arrange the inverter drive circuit board 7 in the control box 6, so that the control box 6 can be made compact. As a result, by making the control box 6 compact, it is possible to install the control box 6 in the fan section 11 so that it does not erode on the heat exchanger section 12 side, and the size of the fan section 11 can be reduced. The size of the machine 101 itself can also be made compact.

また、インバーター駆動回路基板７は、その基板面がモーター軸３ａと略垂直となるように内蔵されているので、ファンモーター３の体積の増加を抑制することができる。   Moreover, since the inverter drive circuit board 7 is built in such a manner that the board surface is substantially perpendicular to the motor shaft 3a, an increase in the volume of the fan motor 3 can be suppressed.

なお、前述のように、室内機１０１を天井埋め込み型室内機として説明したのは例示であり、これに限定されるものではなく、家庭用等の通常の空気調和機における室内機であってもよい。   As described above, the description of the indoor unit 101 as a ceiling-embedded indoor unit is an example, and the present invention is not limited to this, and may be an indoor unit in a normal air conditioner for home use or the like. Good.

また、ＳｉＣ等のワイドバンドギャップ半導体によって形成されたヒートシンク９を備える構成としたが、これに限定されるものではなく、ファンモーター３の出力等のスペックによって高い水準の放熱性能が求められない場合は、ワイドバンドギャップ半導体ではなく通常のアルミニウム製等によって形成されたヒートシンク９を備えるものとしてもよい。また、ヒートシンク９による放熱性能が求められないファンモーター３であれば、ヒートシンク９を備えないものとしてもよい。   Moreover, although it was set as the structure provided with the heat sink 9 formed with wide band gap semiconductors, such as SiC, it is not limited to this, When a high level heat dissipation performance is not calculated | required by specifications, such as the output of the fan motor 3, May be provided with a heat sink 9 made of ordinary aluminum instead of a wide band gap semiconductor. Further, if the fan motor 3 does not require the heat dissipation performance by the heat sink 9, the heat sink 9 may not be provided.

実施の形態２．
本実施の形態に係る空気調和機の室内機１０１ａについて、実施の形態１に係る空気調和機の室内機１０１と相違する点を中心に説明する。実施の形態１においては、ファン４が熱交換器５の１次側に配置された構成について説明したが、本実施の形態においては、ファン４が熱交換器５の２次側に配置された構成について説明する。 Embodiment 2. FIG.
The air conditioner indoor unit 101a according to the present embodiment will be described focusing on differences from the air conditioner indoor unit 101 according to the first embodiment. In the first embodiment, the configuration in which the fan 4 is disposed on the primary side of the heat exchanger 5 has been described. However, in the present embodiment, the fan 4 is disposed on the secondary side of the heat exchanger 5. The configuration will be described.

（室内機１０１ａの構成）
図２は、本発明の実施の形態２に係る空気調和機の室内機１０１ａの概略構成図である。このうち、図２（ａ）は、室内機１０１ａの側面図であり、図２（ｂ）は、室内機１０１ａの平面図である。本実施の形態において、空気調和機の室内機１０１ａは、天井埋め込み型室内機を例として説明する。
図２で示されるように、室内機１０１ａの本体はファンセクション１１及び熱交換器セクション１２によって構成されている。ファンセクション１１は、吹出口２、ファンモーター３、ファン４及び制御箱６を備えている。また、熱交換器セクション１２は、吸込口１及び熱交換器５を備えている。この天井埋め込み型室内機の室内機１０１ａのサイズとしては、例えば、高さ４００［ｍｍ］、幅１２００［ｍｍ］（図２（ｂ）における上下方向の寸法）、奥行き６００［ｍｍ］（図２（ｂ）における左右方向の寸法）とする。そして、この奥行き６００［ｍｍ］のうち、例えば、ファンセクション１１部分の奥行き寸法は３００［ｍｍ］、熱交換器セクション１２部分の奥行き寸法は３００［ｍｍ］とする。 (Configuration of indoor unit 101a)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the indoor unit 101a of the air conditioner according to Embodiment 2 of the present invention. Among these, Fig.2 (a) is a side view of the indoor unit 101a, and FIG.2 (b) is a top view of the indoor unit 101a. In the present embodiment, the indoor unit 101a of the air conditioner will be described using a ceiling-embedded indoor unit as an example.
As shown in FIG. 2, the main body of the indoor unit 101 a includes a fan section 11 and a heat exchanger section 12. The fan section 11 includes an air outlet 2, a fan motor 3, a fan 4 and a control box 6. The heat exchanger section 12 includes a suction port 1 and a heat exchanger 5. As the size of the indoor unit 101a of this ceiling-embedded indoor unit, for example, the height is 400 [mm], the width is 1200 [mm] (the vertical dimension in FIG. 2B), and the depth is 600 [mm] (FIG. 2). (Dimension in the left-right direction in (b)). Of the depth 600 [mm], for example, the depth dimension of the fan section 11 portion is 300 [mm], and the depth dimension of the heat exchanger section 12 portion is 300 [mm].

吸込口１は、熱交換器セクション１２において、ファンセクション１１との隣接面と対向する側面に形成されたものであり、後述するファン４の回転動作によって、室内機１０１ａの本体内部に室内空気が吸い込まれる部分である。   The suction port 1 is formed on the side surface of the heat exchanger section 12 that faces the surface adjacent to the fan section 11, and indoor air flows into the main body of the indoor unit 101 a by the rotation operation of the fan 4 described later. It is the part that is sucked.

吹出口２は、ファンセクション１１において、熱交換器セクション１２との隣接面と対向する側面に形成されたものであり、後述するように、熱交換器セクション１２によって熱交換された空調空気を、ファン４を介して外部に排出するものである。   The blower outlet 2 is formed in the fan section 11 in the side surface opposite to the adjacent surface with the heat exchanger section 12, and the conditioned air heat-exchanged by the heat exchanger section 12 as described later, It is discharged outside through the fan 4.

ファン４は、ファンモーター３の両側のモーター軸３ａにそれぞれ連結されており、モーター軸３ａの回転駆動によって、回転動作するものである。このファン４の回転動作によって、吸込口１から室内空気が本体内部に吸い込まれ、その室内空気は熱交換器５へ向かい、後述するように熱交換器５によって熱交換されて空調空気となり、そして、ファン４を介して吹出口２から吹き出される。すなわち、室内機１０１ａは、ファン４が熱交換器５の２次側に配置された構成となっている。   The fans 4 are respectively connected to the motor shafts 3a on both sides of the fan motor 3, and rotate by the rotational drive of the motor shaft 3a. By the rotational operation of the fan 4, room air is sucked into the main body from the suction port 1, the room air goes to the heat exchanger 5, and heat exchange is performed by the heat exchanger 5 to be conditioned air as will be described later. The air is blown out from the air outlet 2 through the fan 4. That is, the indoor unit 101a has a configuration in which the fan 4 is disposed on the secondary side of the heat exchanger 5.

その他、ファンモーター３、熱交換器５、制御箱６、インバーター駆動回路基板７及びヒートシンク９の構成は、実施の形態１における構成と同様である。   In addition, the configurations of the fan motor 3, the heat exchanger 5, the control box 6, the inverter drive circuit board 7, and the heat sink 9 are the same as those in the first embodiment.

（実施の形態２の効果）
以上の構成のように、ファン４を熱交換器５の２次側に配置した構成とすることによって、暖房運転時の場合、ファンモーター３の周囲温度が高くなるが、実施の形態１において述べたのと同様に、パワーＩＣ８及びヒートシンク９をＳｉＣ等のワイドバンドギャップ半導体で形成することによって、耐熱性及び放熱性が向上するので、ファンモーター３に、インバーター駆動回路基板７を内蔵することが可能となる。さらに、インバーター駆動回路基板７をファンモーター３に内蔵する場合、インバーター駆動回路基板７を制御箱６内に配置する必要がないので、制御箱６をコンパクトにすることができる。ひいては、制御箱６のコンパクト化によって、熱交換器セクション１２側に侵食することがないように設置することが可能となり、また、ファンセクション１１のサイズを小さくすることができるので室内機１０１ａ自体のサイズもコンパクトにすることができる。 (Effect of Embodiment 2)
As described above, the fan 4 is arranged on the secondary side of the heat exchanger 5 to increase the ambient temperature of the fan motor 3 during the heating operation. Similarly to the above, the power IC 8 and the heat sink 9 are formed of a wide band gap semiconductor such as SiC, thereby improving the heat resistance and heat dissipation. Therefore, the inverter motor drive circuit board 7 can be built in the fan motor 3. It becomes possible. Further, when the inverter drive circuit board 7 is built in the fan motor 3, it is not necessary to arrange the inverter drive circuit board 7 in the control box 6, so that the control box 6 can be made compact. As a result, the control box 6 can be made compact so that it does not erode on the heat exchanger section 12 side, and the size of the fan section 11 can be reduced. The size can also be made compact.

実施の形態３．
本実施の形態に係る空気調和機において、実施の形態１に係る空気調和機の室内機１０１を備えた場合について説明する。 Embodiment 3 FIG.
The case where the air conditioner according to the present embodiment includes the indoor unit 101 of the air conditioner according to Embodiment 1 will be described.

（空気調和機の構成）
図３は、本発明の実施の形態３に係る空気調和機の冷媒回路図である。
本実施の形態に係る空気調和機は、室内機１０１及び室外機１０２によって構成されている。この室内機１０１は、実施の形態１に係る室内機１０１と同様のものである。 (Configuration of air conditioner)
FIG. 3 is a refrigerant circuit diagram of an air conditioner according to Embodiment 3 of the present invention.
The air conditioner according to the present embodiment includes an indoor unit 101 and an outdoor unit 102. This indoor unit 101 is the same as the indoor unit 101 according to Embodiment 1.

室内機１０１は、実施の形態１において説明したように、ファン４及び熱交換器５を備えている。室外機１０２は、少なくとも、圧縮機２１、四方弁２２、室外機用ファン２３、室外熱交換器２４及び膨張装置２５を備えている。そして、圧縮機２１、四方弁２２、室外熱交換器２４、膨張装置２５、熱交換器５、四方弁２２、そして圧縮機２１の順で冷媒配管によって接続され、冷媒回路が構成されている。   The indoor unit 101 includes the fan 4 and the heat exchanger 5 as described in the first embodiment. The outdoor unit 102 includes at least a compressor 21, a four-way valve 22, an outdoor unit fan 23, an outdoor heat exchanger 24, and an expansion device 25. The compressor 21, the four-way valve 22, the outdoor heat exchanger 24, the expansion device 25, the heat exchanger 5, the four-way valve 22, and the compressor 21 are connected in this order through a refrigerant pipe, thereby forming a refrigerant circuit.

圧縮機２１は、低温低圧のガス冷媒を吸入して圧縮し、高温高圧の冷媒にして吐出するものである。   The compressor 21 sucks and compresses a low-temperature and low-pressure gas refrigerant and discharges it as a high-temperature and high-pressure refrigerant.

四方弁２２は、圧縮機２１から吐出された高温高圧の冷媒の冷媒流路を切り替えるものである。暖房運転の場合、四方弁２２は、圧縮機２１から吐出された冷媒を熱交換器５に流れるように、そして、室外熱交換器２４から流出した低温低圧のガス冷媒を圧縮機２１に吸入されるように冷媒流路を切り替える。一方、冷房運転の場合、四方弁２２は、圧縮機２１から吐出された冷媒を室外熱交換器２４に流れるように、そして、熱交換器５から流出した低温低圧のガス冷媒を圧縮機２１に吸入されるように冷媒流路を切り替える。   The four-way valve 22 switches the refrigerant flow path of the high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 21. In the heating operation, the four-way valve 22 causes the refrigerant discharged from the compressor 21 to flow into the heat exchanger 5, and the low-temperature and low-pressure gas refrigerant flowing out from the outdoor heat exchanger 24 is sucked into the compressor 21. The refrigerant flow path is switched as described above. On the other hand, in the cooling operation, the four-way valve 22 causes the refrigerant discharged from the compressor 21 to flow to the outdoor heat exchanger 24 and the low-temperature and low-pressure gas refrigerant flowing out from the heat exchanger 5 to the compressor 21. The refrigerant flow path is switched so as to be sucked.

室外機用ファン２３は、モーターによる回転動作によって、熱交換器５に外気を送り込むものである。   The outdoor unit fan 23 sends outside air into the heat exchanger 5 by a rotating operation by a motor.

室外熱交換器２４は、その内部を流れる冷媒と、室外機用ファン２３の回転動作によって室外機１０２内部に吸い込まれた外気との熱交換を実施するものである。   The outdoor heat exchanger 24 performs heat exchange between the refrigerant flowing through the outdoor heat exchanger 24 and the outside air sucked into the outdoor unit 102 by the rotation operation of the outdoor unit fan 23.

膨張装置２５は、流入してきた冷媒を膨張させて減圧し、低温低圧の気液二相冷媒として流出させるものである。   The expansion device 25 expands and decompresses the refrigerant that has flowed in, and causes the refrigerant to flow out as a low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant.

室内機１０１におけるファン４及び熱交換器５の機能は、実施の形態１において説明した通りである。   The functions of the fan 4 and the heat exchanger 5 in the indoor unit 101 are as described in the first embodiment.

（空気調和機の暖房運転動作）
次に、図３を参照しながら本実施の形態に係る空気調和機の暖房運転動作の説明をする。
圧縮機２１によって圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２２を経由して、熱交換器５へ流入する。この熱交換器５に流入したガス冷媒は、ファン４の回転動作によって送られてくる室内空気と熱交換が実施されて凝縮し、低温の冷媒となって、熱交換器５から流出する。このとき、冷媒から吸熱して加熱された室内空気は、空調空気（温風）となって、室内機１０１の吹出口（図３において図示せず）から室内（空調対象空間）に吹き出される。熱交換器５から流出した冷媒は、膨張装置２５に流れ込み、この膨張装置２５によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、室外熱交換器２４に流入し、室外機用ファン２３の回転動作によって送られてくる外気と熱交換が実施されて蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって室外熱交換器２４から流出する。この室外熱交換器２４から流出したガス冷媒は、四方弁２２を経由して圧縮機２１に流入し、再び圧縮される。以上の動作が繰り返される。 (Heating operation of air conditioner)
Next, the heating operation operation of the air conditioner according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The high-temperature and high-pressure gas refrigerant compressed and discharged by the compressor 21 flows into the heat exchanger 5 via the four-way valve 22. The gas refrigerant that has flowed into the heat exchanger 5 is subjected to heat exchange with the indoor air sent by the rotation operation of the fan 4, is condensed, becomes a low-temperature refrigerant, and flows out of the heat exchanger 5. At this time, the indoor air absorbed by the refrigerant and heated is turned into conditioned air (warm air) and blown out from the outlet (not shown in FIG. 3) of the indoor unit 101 into the room (the air conditioned space). . The refrigerant flowing out of the heat exchanger 5 flows into the expansion device 25, and is expanded and depressurized by the expansion device 25 to become a low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. This gas-liquid two-phase refrigerant flows into the outdoor heat exchanger 24, heat is exchanged with the outside air sent by the rotating operation of the outdoor unit fan 23, and evaporates to become a low-temperature and low-pressure gas refrigerant. It flows out of the heat exchanger 24. The gas refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 24 flows into the compressor 21 via the four-way valve 22 and is compressed again. The above operation is repeated.

（空気調和機の冷房運転動作）
次に、図３を参照しながら本実施の形態に係る空気調和機の冷房運転動作の説明をする。
圧縮機２１によって圧縮され吐出された高温高圧のガス冷媒は、四方弁２２を経由して、室外熱交換器２４へ流入する。この室外熱交換器２４に流入したガス冷媒は、室外機用ファン２３の回転動作によって送られてくる外気と熱交換が実施されて凝縮し、低温の冷媒となって、室外熱交換器２４から流出する。室外熱交換器２４から流出した冷媒は、膨張装置２５に流れ込み、この膨張装置２５によって膨張及び減圧され、低温低圧の気液二相冷媒となる。この気液二相冷媒は、熱交換器５に流入し、ファン４の回転動作によって送られてくる室内空気と熱交換が実施されて蒸発し、低温低圧のガス冷媒となって熱交換器５から流出する。このとき、冷媒に吸熱されて冷却された室内空気は、空調空気（冷風）となって、室内機１０１の吹出口から室内（空調対象空間）に吹き出される。この熱交換器５から流出したガス冷媒は、四方弁２２を経由して圧縮機２１に流入し、再び圧縮される。以上の動作が繰り返される。 (Air conditioner cooling operation)
Next, the cooling operation operation of the air conditioner according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The high-temperature and high-pressure gas refrigerant compressed and discharged by the compressor 21 flows into the outdoor heat exchanger 24 via the four-way valve 22. The gas refrigerant that has flowed into the outdoor heat exchanger 24 undergoes heat exchange with the outside air sent by the rotation operation of the outdoor unit fan 23 to condense, and becomes a low-temperature refrigerant. leak. The refrigerant flowing out of the outdoor heat exchanger 24 flows into the expansion device 25, and is expanded and depressurized by the expansion device 25 to become a low-temperature and low-pressure gas-liquid two-phase refrigerant. This gas-liquid two-phase refrigerant flows into the heat exchanger 5, exchanges heat with the indoor air sent by the rotation operation of the fan 4, evaporates, and becomes a low-temperature and low-pressure gas refrigerant to form the heat exchanger 5. Spill from. At this time, the indoor air absorbed by the refrigerant and cooled is turned into conditioned air (cold air) and blown out from the blowout port of the indoor unit 101 into the room (the air-conditioning target space). The gas refrigerant flowing out of the heat exchanger 5 flows into the compressor 21 via the four-way valve 22 and is compressed again. The above operation is repeated.

（実施の形態３の効果）
以上の構成のように、空気調和機が実施の形態１に係る室内機１０１を備えることによって、実施の形態１の効果を有する空気調和機を得ることができる。 (Effect of Embodiment 3)
As the above configuration, the air conditioner includes the indoor unit 101 according to the first embodiment, whereby the air conditioner having the effects of the first embodiment can be obtained.

なお、本実施の形態に係る空気調和機は、実施の形態１に係る室内機１０１を備えるものとしたが、これに限定されるものではなく、実施の形態２に係る室内機１０１ａを備えるものとしてもよい。この場合、実施の形態２の効果を有する空気調和機を得ることができる。   In addition, although the air conditioner which concerns on this Embodiment shall be provided with the indoor unit 101 which concerns on Embodiment 1, it is not limited to this, What is provided with the indoor unit 101a which concerns on Embodiment 2 It is good. In this case, an air conditioner having the effects of the second embodiment can be obtained.

１ 吸込口、２ 吹出口、３ ファンモーター、３ａ モーター軸、４ ファン、５ 熱交換器、６ 制御箱、７ インバーター駆動回路基板、８ パワーＩＣ、９ ヒートシンク、１１ ファンセクション、１２ 熱交換器セクション、２１ 圧縮機、２２ 四方弁、２３ 室外機用ファン、２４ 室外熱交換器、２５ 膨張装置、１０１、１０１ａ 室内機、１０２ 室外機。   1 Inlet, 2 Outlet, 3 Fan motor, 3a Motor shaft, 4 Fan, 5 Heat exchanger, 6 Control box, 7 Inverter drive circuit board, 8 Power IC, 9 Heat sink, 11 Fan section, 12 Heat exchanger section , 21 Compressor, 22 Four-way valve, 23 Outdoor fan, 24 Outdoor heat exchanger, 25 Expansion device, 101, 101a Indoor unit, 102 Outdoor unit.

Claims (8)

吸込口及び吹出口を有した本体と、
内部を流れる冷媒と、前記吸込口から吸い込まれた空調対象空間の空気との熱交換を実施して空調空気を生成する熱交換器と、
回転動作によって、前記吸込口から前記空調対象空間の空気を前記本体内部に吸い込ませて前記熱交換器に送り込み、該熱交換器によって生成された前記空調空気を前記吹出口から吹き出させるファンと、
該ファンを回転動作させるファンモーターと、
該ファンモーターをインバーター制御し、実装されているパワーＩＣがワイドバンドギャップ半導体によって形成されたインバーター駆動回路基板と、
を備え、
該インバーター駆動回路基板は、前記ファンモーターの外郭を形成する樹脂材料によってモールドされることによって前記ファンモーターに内蔵され、
前記インバーター駆動回路基板の実装面は、前記ファンモーターのステーター及びローター側とは反対側に向くように配置されている
ことを特徴とする空気調和機の室内機。 A main body having a suction port and an air outlet;
A heat exchanger that generates heat of conditioned air by performing heat exchange between the refrigerant flowing inside and the air in the air-conditioned space sucked from the suction port;
A fan that causes the air in the air-conditioning target space to be sucked into the main body from the suction port and is sent to the heat exchanger by rotating operation, and the air-conditioned air generated by the heat exchanger is blown out from the air outlet.
A fan motor for rotating the fan;
An inverter drive circuit board in which the fan motor is inverter-controlled and a mounted power IC is formed of a wide band gap semiconductor;
With
The inverter drive circuit board is built in the fan motor by being molded by a resin material that forms the outer shell of the fan motor ,
The indoor unit of an air conditioner , wherein a mounting surface of the inverter drive circuit board is disposed to face a side opposite to a stator and rotor side of the fan motor . 前記ファンモーターに内蔵された前記インバーター駆動回路基板に近接するように、前記ファンモーターの外郭に当接して設置され、前記ファンモーターから発生する熱を外部に放熱するヒートシンクを備えた
ことを特徴とする請求項１記載の空気調和機の室内機。 A heat sink is provided in contact with the outer periphery of the fan motor so as to be close to the inverter drive circuit board built in the fan motor, and dissipates heat generated from the fan motor to the outside. The indoor unit of the air conditioner according to claim 1. 前記ヒートシンクは、ワイドバンドギャップ半導体によって形成された
ことを特徴とする請求項２記載の空気調和機の室内機。 The indoor unit of an air conditioner according to claim 2, wherein the heat sink is formed of a wide band gap semiconductor. 前記ワイドバンドギャップ半導体は、ＳｉＣ、ＧａＮ若しくはダイヤモンド、又は、これらの組み合わせによって構成された
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機。 The indoor unit of an air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the wide band gap semiconductor is composed of SiC, GaN, diamond, or a combination thereof. 前記ファンは、前記熱交換器の１次側に配置された
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機。 The said fan is arrange | positioned at the primary side of the said heat exchanger. The indoor unit of the air conditioner as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記ファンは、前記熱交換器の２次側に配置された
ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機。 The said fan is arrange | positioned at the secondary side of the said heat exchanger. The indoor unit of the air conditioner as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 前記インバーター駆動回路基板は、その基板面が前記ファンモーターのモーター軸に対して略垂直となるように前記ファンモーターに内蔵された
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機。 The said inverter drive circuit board was incorporated in the said fan motor so that the board | substrate surface might become substantially perpendicular | vertical with respect to the motor axis | shaft of the said fan motor. The claim 1 characterized by the above-mentioned. The indoor unit of the air conditioner described in 1. 請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の空気調和機の室内機と、
圧縮機、室外熱交換器及び膨張装置を備えた室外機と、
を備え、
前記圧縮機、前記室外熱交換器、前記膨張装置及び前記熱交換器が冷媒配管によって接続されて冷媒回路が構成された
ことを特徴とする空気調和機。 The indoor unit of the air conditioner according to any one of claims 1 to 7,
An outdoor unit equipped with a compressor, an outdoor heat exchanger and an expansion device;
With
The air conditioner characterized in that the compressor, the outdoor heat exchanger, the expansion device, and the heat exchanger are connected by a refrigerant pipe to form a refrigerant circuit.
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