JP5923950B2 - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機の室外機に関わり、より詳細には電装ユニットに備えられた電装基板を支持する基板ホルダ内部の通風構造に関するものである。

空気調和機の室外機は、底面を構成するベース上を仕切板により機械室と熱交換室とに区画し、機械室に圧縮機、アキュームレータを配設する一方、熱交換室に、室外熱交換器、送風ファンとを配設している。また、機械室の上部には電装ユニットが配置されており、電装ユニットは基板ホルダにより電装品を搭載した制御基板とヒートシンクを支持している。

特許文献１で示す空気調和機の室外機は、電装ユニットに備えられたヒートシンクは、これを支持する基板ホルダの底面との間に横方向の隙間と縦方向の隙間を形成しており、これら横方向の隙間と縦方向の隙間により、制御基板からヒートシンクを介して送風ファンを備えた熱交換室に至る、遮水構造を兼ねた断面Ｌ字形状の空気通路が形成されている。断面Ｌ字形状の空気通路により制御基板上を流れる冷却空気がヒートシンクに導かれ、ヒートシンクの冷却効果が向上するようになるとともに、電装ユニットの制御基板全体に冷却空気を通風できるようになっている。

特開２００４−１２５２６０号（５頁、図４）

ヒートシンクと、これを支持する基板ホルダの底面との間に横方向の隙間と縦方向の隙間を設け、断面Ｌ字形状の空気通路を形成している為、電装ユニットの小型化が困難になるという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するため、本体の底面を構成するベースと、ベースに取付けられ本体の前面及び左右側面部を構成する外胴と、本体内を圧縮機が配置された機械室と室外熱交換器と送風ファンとが配置された熱交換室とに区画する仕切板と、前記機械室と前記熱交換室とに跨がるように前記仕切板上に固定された電装ユニットとから構成された空気調和機の室外機において、前記電装ユニットは、電装基板と前記電装基板を保持する枠体状に形成された基板ホルダと、前記電装基板の前記熱交換室側の側面及び下面とを覆い前記機械室側に開口部を備える下面プレートとからなり、前記基板ホルダの前記熱交換室側の周縁に前記基板側となる内周壁と、前記熱交換室側となる外周壁と、前記内周壁と前記外周壁とを接続する底面とからなる配線挿通溝を形成し、配線挿通溝の下部に、前記内周壁に開口した流入口と、前記下面プレートの前記熱交換室に面して開口された通気孔とを結ぶ通気通路を形成した構成となっている。

本発明によれば、基板ホルダの配線挿通溝の下部に、空気が流通できる通気経路を形成したことにより、機械室側から流入した空気により、電装基板全体を冷却できるようにするとともに、配線挿通溝下部のデッドスペースを有効利用して省スペース化を行なえるようになっている。

本発明による空気調和機の室外機を示す外観斜視図である。 本発明による空気調和機の室外機の内部構成を示す斜視図である。 本発明による空気調和機の室外機に設けられた電装ユニットを示す斜視図である。 電装ユニットの分解斜視図である。 電装ユニットに設けられた基板ホルダを示す斜視図である。 電装ユニットにおける冷却空気の流れを示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面に基づいた実施例として詳細に説明する。

本発明による空気調和機の室外機は、図１の外観斜視図で示すように、左右一対の脚体１ａを備えたベース１と、ベース1を覆う外胴とからなっている。外胴はベース１の前面に設けられた前面パネル２と、ベース１の左側に設けられた左側パネル２６と、ベース１の右側に設けられた右側パネル３と、これら前面パネル２と右側パネル３と左側パネル２６の上面を覆う天板４とからなっている。右側パネル３は上部に把手８を備えるとともに、配管カバー７が着脱自在に装着できるようになっている。前面パネル２には吹出口５が形成されており、吹出口５を覆うようにファンガード５ａが取付けられている。

次に、内部構成について説明する。図２で示すように、底面を構成するベース１上は仕切板８により機械室９と熱交換室１０とに区画されている。機械室９には圧縮機１１及びアキュームレータ１２が配置され、熱交換室１０にはＬ字状に形成された室外熱交換器１３と送風ファン１５とが配置されている。室外熱交換器１３は平行して並べられた多数のフィンとフィンに直交するように配設された伝熱管とからなり、送風ファン１５はベース１に立設された支持台１４に取付けられた図示しないファンモータに軸支されている。また、機械室９と熱交換室１０とに跨がるように、仕切板８上には電装ユニット１６が配置されている。電装ユニット１６により、圧縮機１１及びファンモータが駆動されるようになっている。

次に、電装ユニット１６について図３及び図４を用いて説明する。電装ユニット１６は、電装基板１８と、電装基板１８を支持する基板ホルダ１７と、基板ホルダ１７を上面から覆うシールドプレート１９と、電装基板１８に搭載された複数の大容量コンデンサ等の電装品を保護するように下面を覆う下面プレート２０と、ヒートシンク２１とからなるとともに、電装ユニット１６の一側下部には、端子台ホルダ２３と、端子台ホルダ２３に支持された端子台２４が設けられている。

基板ホルダ１７は樹脂材からなり枠体状に形成されている。基板ホルダ１７に支持される電装基板１８は、下面に多数の電装品を搭載し、上面はパターン面となっている。シールドプレート１９は薄い板金材からなり、周囲に下方に折曲されたフランジ１９ａを備えるとともに、フランジ１９ａに係止片１９ｂを備えており、係止片１９ｂを基板ホルダ１７に係止させることにより、シールドプレート１９は基板ホルダ１７に装着されるようになっている。シールドプレート１９は電装基板１８のパターン面に塵埃や水滴が落下することを防止するとともに、電装基板１８から発生する電磁波の室外機外部への漏洩を防止するようになっている。

ヒートシンク２１は伝熱性に優れたアルミニウムから形成され、矩形状に形成された基体２１ａと基体２１ａに立設された複数の放熱用フィン２１ｂとからなっている。電装基板１８の下面には、熱交換室１０側にインバータ回路が設けられ、機械室９側には、その他の制御回路が設けられている。電装基板１８のインバータ回路から発生した熱は、ヒートシンク２１に伝熱され放熱用フィン２１ｂにより周囲に放熱されるようになっている。

下面プレート２０は板金からなり、平面状の底面部２０ａ及び上面部２０ｂと、これら底面部２０ａと上面部２０ｂとを接続する垂直状の中間部２０ｃとにより形成されている。上面部２０ｂの端部は折曲されて後面板２０ｄが形成され、上面部２０ｂと底面部２０ａの両側は折曲されて側板２０ｅが形成されている。

下面プレート２０の中間部２０ｃには，複数の切り起こしにより第一通気孔２０ｇが形成され、上面部２０ｂにはヒートシンク２１の放熱用フィン２１ｂが通過する矩形状の通過孔２０ｆが形成されるとともに、後面板２０ｄと通過孔２０ｆの間には第二通気孔２０ｈが穿設されている。

端子台ホルダ２３は板金からなり、端子台２４を固定する斜面となった端子台固定部２３ａと、端子台固定部２３ａの上部両側に形成され、螺子孔を穿設した一対の取付片２３ｂとからなっている。図示しない室内機からの配線は端子台２４を介して電装基板１８に接続されるようになっている。

次に、基板ホルダ１７の構成について詳述する。枠体状に形成された基板ホルダ１７は、図５の斜視図に示すように、外周側を囲う外周壁１７ａと、内周側を囲う内周壁１７ｂとにより二重壁構造を有している。熱交換室１０側の外周壁１７ａと内周壁１７ｂとの間には、配線２５が挿通する配線挿通溝１７ｆが形成されている。本体前面側となる外周壁１７ａと内周壁１７ｂとの間には配線挿通溝１７ｐが形成されている。配線挿通溝１７ｆと配線挿通溝１７ｐに配置される配線２５は電装基板１８と送風ファン１５を駆動する図示しないファンモータとを接続するようになっている。

外周壁１７ａの機械室９側には、前述した端子台ホルダ２３の取付片２３ｂに対応した一対の端子台ホルダ固定部１７ｊが形成されており、端子台ホルダ固定部１７ｊに穿設された図示しない螺子挿通孔に螺子が挿通され、取付片２３ｂの螺子孔に螺合されることにより端子台ホルダ２３は基板ホルダ１７に固定されるようになっている。

内周壁１７ｂの中央部には中央梁１７ｅが架設されており、中央梁１７ｅにより内周壁１７ｂ内部は、電装基板１８が配置される第一開口部１７ｃとヒートシンク２１が配置される第二開口部１７ｄとに区画されている。第一開口部１７ｃに対応して内周壁１７ｂには、係止片１７ｋが形成されており、係止片１７ｋに電装基板１８の両側縁が係止することにより、電装基板１８は基板ホルダ１７に支持されるようになっている。また、中央梁１７ｅには螺子孔を穿設した基板固定部１７ｈが設けられており、基板固定部１７ｈにより電装基板１８は基板ホルダ１７に固定されるようになっている。

第二開口部１７ｄを形成する内周壁１７ｂから外周壁１７ａにかけて、配線２５が挿通する配線挿通溝１７ｆの下部には後述する通気通路１７ｓが形成されており、内周壁１７ｂには底面部２０ａ側から流入した空気が通気通路１７ｓへ流入する流入口１７ｇが複数開口されている。流入口１７ｇから通気通路１７ｓに流入した冷却空気は、後述する下面プレート２０の第二通気孔２０ｈから熱交換室１０側に放出されるようになっている。

次に、ヒートシンク２１について説明する。図６（Ａ）の電装ユニット１６の断面図で示すように、基板ホルダ１７には電装基板１８が固定されるとともに、第二開口部１７ｄに、放熱用フィン２１ｂが下向きとなるようにヒートシンク２１が配置され、基体２１ａが基板ホルダ１７に固定されるようになっている。また、下面プレート２０が基板ホルダ１７の下面に装着されるようになっている。

次に、冷却空気の流れについて説明する。機械室９から下面プレート２０の開口部に流れ込んだ冷却空気は、図６（Ａ）の矢印で示すように、電装基板１８に搭載された多数の電装品を冷却するようになっている、また、冷却空気の一部は下面プレート２０の底面部２０ａに沿って流れ、図６（Ｂ）のＡ部詳細で示すように、中間部２０ｃに形成された第一通気孔２０ｇから熱交換室１０側に放出されるようになっている。

基板ホルダ１７の通気通路１７ｓは、図６（Ｂ）に示すように、配線挿通溝１７ｆの底面を形成する上部壁１７ｎと、内周壁１７ｂと、後面板２０ｄとで構成されている。また、内周壁１７ｂには上部壁１７ｎに沿って外周壁１７ａ側に延出された下部壁１７ｍが形成されている。基板ホルダ１７外周面の上部壁１７ｎ下部は開放されているが、下面プレート２０の後面板２０ｄにより覆われている。上部壁１７ｎと下部壁１７ｍの間を通過した冷却空気は流れを下方に偏向されるようになっている。また、下方に流れを偏向された冷却空気は下面プレートの第二通気孔２０ｈに向かうようになっている。このように、通気通路１７ｓを形成した為、第二通気孔２０ｈから水滴が逆流してきても、流入口１７ｇから電装基板１８側への水滴の侵入を防止することができる。

下面プレート２０の第一通気孔２０ｇに流れる冷却空気の一部は、図６（Ｂ）の矢印で示すように電装基板１８とヒートシンク２１の基体２１ａとの間に形成された空間を通り流入口１７ｇから通気通路１７ｓに流入する。通気通路１７ｓに流入した水平方向に流れる冷却空気は、前述したように基板ホルダ１７の外周側を覆う下面プレート２０の後面板２０ｄに衝突して流れ方向を下方に偏向され、下部壁１７ｍと後面板２０ｄとの間に形成された隙間を通過し、下面プレート２０の第二通気孔２０ｈから熱交換室１０側に放出されるようになっている。

冷却空気が、下面プレート２０の第一通気孔２０ｇから放熱用フィン２１ｂを冷却しながら熱交換室１０に放出されるとともに、基板ホルダ１７の配線挿通溝１７ｆの下部に形成された通気通路１７ｓを介して下面プレート２０の第二通気孔２０ｈから放熱用フィン２１ｂを冷却しながら熱交換室１０に放出されることにより、電装ユニット１６内での冷却空気の淀みを防止して電装基板１８及び電装基板１８に搭載された電装品を効率的に冷却することができるようになっている。

１ ベース
１ａ 脚体
２ 前面パネル
３ 右側パネル
４ 天板
５ 吹出口
５ａ ファンガード
６ 配管カバー
７ 把手
８ 仕切板
９ 機械室
１０ 熱交換室
１１ 圧縮機
１２ アキュームレータ
１３ 室外熱交換器
１４ 支持台
１５ 送風ファン
１６ 電装ユニット
１７ 基板ホルダ
１７ａ 外周壁
１７ｂ 内周壁
１７ｃ 第一開口部
１７ｄ 第二開口部
１７ｅ 中央梁
１７ｆ 配線挿通溝
１７ｇ 流入口
１７ｈ 基板固定部
１７ｊ 端子台ホルダ固定部
１７ｋ 係止片
１７ｎ 上部壁
１７ｍ 下部壁
１７ｓ 通気通路
１７ｐ 配線挿通溝
１８ 電装基板
１９ シールドプレート
１９ａ フランジ
１９ｂ 係止片
２０ 下面プレート
２０ａ 底面部
２０ｂ 上面部
２０ｃ 中間部
２０ｄ 後面板
２０ｅ 側板
２０ｆ 通過孔
２０ｇ 第一通気孔
２０ｈ 第二通気孔
２１ ヒートシンク
２１ａ 基体
２１ｂ 放熱用フィン
２３ 端子台ホルダ
２３ａ 端子台固定部
２３ｂ 取付片
２４ 端子台
２５ 配線

Claims (1)

1. 本体の底面を構成するベースと、ベースに取付けられ本体の前面及び左右側面部を構成する外胴と、本体内を圧縮機が配置された機械室と室外熱交換器と送風ファンとが配置された熱交換室とに区画する仕切板と、前記機械室と前記熱交換室とに跨がるように前記仕切板上に固定された電装ユニットとから構成された空気調和機の室外機において
   前記電装ユニットは、電装基板と、前記電装基板を保持する枠体状に形成された基板ホルダと、前記電装基板の前記熱交換室側の側面及び下面とを覆い前記機械室側に開口部を備える下面プレートとからなり、前記基板ホルダの前記熱交換室側の周縁に前記基板側となる内周壁と、前記熱交換室側となる外周壁と、前記内周壁と前記外周壁とを接続する底面とからなる配線挿通溝を形成し、配線挿通溝の下部に、前記内周壁に開口した流入口と、前記下面プレートの前記熱交換室に面して開口された通気孔とを結ぶ通気通路を形成したことを特徴とする空気調和機の室外機。