JP6123585B2 - 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係わり、より詳細には、ヒートシンクの放熱効果を向上させる構造に関する。

従来の空気調和機の室外機は、室外機本体内を仕切板により機械室と熱交換器および送風ファンが設けられた送風機室とに区画し、仕切板の上部にヒートシンクを備えた電装品箱が機械室および送風機室に跨がるように配置され、このヒートシンクは送風機室側に取付けられている。
室外機の送風機室側には、ベルマウスを有する吹出グリルと吹出桟とを備えた前面パネルが配置され、ヒートシンクが近接する前面パネルに送風機室に外気を導入する導入部が設けられており、導入部はベルマウスの外側であって吹出桟同士の間に設けられた導入口からなっている。そしてヒートシンクの放熱効率を確保するために導入口にヒートシンクに向けて先端を上方に傾斜させて形成したガイド部を併設したものがある。（例えば、特許文献１参照）。

上述した構成でなる空気調和機の室外機は、背面側の吸込部から熱交換器を通って導入された外気の一部がヒートシンクに当たったのち、送風ファンにより吹出グリルから外部に吐き出される一方、前面側の導入部から導入された外気が、仕切板およびベルマウスの間に位置するヒートシンクに当たったのち、送風ファンにより吹出グリルから外部に吐き出されるようになっており、ヒートシンクは、吸込部から吸い込まれた外気の一部が当たるとともに、導入部から導入された外気が当たることになって効果的な放熱が可能になる。

特開２００８−１３４００８号公報

しかしながら、従来の空気調和機の室外機では、導入部のガイド部はヒートシンクに向けて先端を上方に傾斜させて形成しただけでヒートシンクまで届く長さがなく、導入口から取り込まれた外気はガイド部によりヒートシンク方向に流れるもののヒートシンクに届くまでに送風ファンに引っ張られてしまいヒートシンクの放熱に充分な効果が得られない。
そこで、本出願人は、特願２０１２−２５４３５２に示す空気調和機の室外機のように、導入部から導入された外気が確実にヒートシンクに届くように、導入部とヒートシンクの間にヒートシンクの送風ファン側のみを覆い一端をヒートシンクに固定し他端を導入部に近接させた導風板を提案している。
しかし、この空気調和機の室外機のように、導入部とヒートシンクの間にヒートシンクの送風ファン側のみを覆った形状の導風板の場合、ヒートシンクの仕切板側には、導入部から導入された外気が導風板と仕切板との間に開いた隙間から漏れてヒートシンクの放熱に寄与しないおそれがある。
本発明は上記問題点に鑑み、導入部から導入された外気が確実にヒートシンクに導かれて、ヒートシンクの放熱効果を向上させるようにした空気調和機の室外機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の空気調和機の室外機は、外胴で囲まれた室外機本体内を仕切板により送風機室と機械室に区画し、送風機室内には背面側に熱交換器を配置し、外胴の前面に吹出口を設け、熱交換器と吹出口とをつなぐ送風路を形成し、送風路内に送風ファンを配置し、機械室には上部に電装品箱を配置し電装品箱と接する仕切板の送風機室側面で送風路外に電装品箱内の電装部品を冷却するヒートシンクを配置し、外胴の前面にヒートシンクに外気を導入する導入部を設けたものにおいて、仕切板は送風機室側面でヒートシンク上部の位置に、電装品箱内に水の侵入を防ぐ箱状の遮水蓋を備え、導入部とヒートシンクを繋ぐダクトを形成する導風カバーを設け、導風カバーは上端に遮水蓋との間を隙間なく当接させる当接リブを備えることを特徴とする。

本発明の空気調和機の室外機によれば、導入部とヒートシンクを繋ぐダクトを形成する導風カバーを設けたことにより、導入部から導入された外気が確実にヒートシンクに導かれる。
これにより、導入部から導入された外気が送風ファンにより途中で引っ張られたり、ヒートシンクの仕切板側の仕切板との間の隙間から漏れたりすることなく、ヒートシンク内を通過してヒートシンクを冷却した後、送風ファンに導かれて吹出口から外部に吹き出されるようになり、ヒートシンクの放熱効果を向上させることができる。

本発明による室外機の正面図である。 本発明による室外機の背面図である。 本発明による室外機の天板を外し送風機室上方より見た図である。 本発明による電装品箱仕切板に取付けた電装部品を示す図である。 図１のＡ−Ａ部分断面図である。 図５の導風カバーの付近を部分的に拡大した図である。 本発明による導風カバーの周辺を取り巻く部品を送風機室上方より見た分解図である。 図５のＸ部拡大図である。

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。なお、本実施例は一実施例にすぎないもので、本発明の実施形態は本実施例に限定されるものではない。

本発明による空気調和機の室外機は、例えば、商業施設などに設置され、大型の室外機や２〜３台の室内機を冷媒配管を介して接続する大型の空気調和機に用いられるものである。

室外機１は、図１に示すように、外郭を構成する外胴１０は略直方体形状であり、ベース１１と、ベース１１に立設された前面パネル２と、設置時やメンテナンス時には取り外すことができるメンテナンスパネル１２と、前面パネル２とメンテナンスパネル１２との天井を覆う天板１３とからなる。これらは鋼板材をプレス加工して形成される。
前面パネル２には後述する送風ファン５１から吹き出される空気を吹き出す吹出口１４が開口し、この吹出口１４はファンガード１５で覆われている。
メンテナンスパネル１２は、図２に示すように、背面側まで回り込み、後述する機械室４に外気を取り込む吸気孔１６が設けられている。

尚、以下、図１において前面パネル２とメンテナンスパネル１２のある面を前面とし、前面から見て前面パネル２側の側面を左側面とし、メンテナンスパネル１２側の側面を右側面とし、図２においてメンテナンスパネル１２に吸気孔１６のある面を背面とし、図１において天板１３のある面を天面とし、ベース１１のある面を底面として説明する。
よって、図３においてメンテナンスパネル１２は前面から右側面と背面までを覆い、また、前面パネル２は左側面の前面側まで回り込み、左側面と背面の角隅は支柱１７により支えられている。

外胴１０の内部は、図１に示すベース１１に図７に示す仕切板３を立設し、図３に示す図示しない圧縮機およびアキュムレータが設けられた機械室４と、図３、図５に示す熱交換器５０および送風ファン５１が設けられた送風機室５とに区画されている。図７に示すように、仕切板３の高さは室外機１の中ほどまであり、この仕切板３の上部には電装品箱仕切板３０が載置され、仕切板３と電装品箱仕切板３０で外胴１０の内部を天板１３の高さまで仕切っている。

仕切板３は、図示しない圧縮機やアキュムレータの形状に合わせて、上面視でくの字形になるように、前面パネル２に垂直な第１平面部３ａと第１平面部３ａから機械室４側に折れ曲がる第２平面部３ｂとを備える。第１平面部３ａの前面側には機械室４側に折れ曲がるように形成された前面側傾斜面部３ｃを備え、この前面側傾斜面部３ｃの前端が前面パネル２に固定されるようになっている。

電装品箱仕切板３０は、仕切板３の第１平面部３ａと第２平面部３ｂの両端の延長上を繋ぐように形成された平面部３２を備え、この平面部３２の対面に後述する電装品箱６が配置される。平面部３２の前面側には、仕切板３の前面側傾斜面部３ｃに合わせて、機械室４側に折れ曲がるように形成された前面側傾斜面部３５を備え、この前面側傾斜面部３５の前端が前面パネル２に固定されるようになっている。
さらに、電装品箱仕切板３０は、平面部３２の下端から送風機室５側に折れ曲がるように形成された延長面部３３と、延長面部３３の左端から下方に折り曲げることで形成されたフランジ３４を備え、このフランジ３４は、仕切板３のくの字形の形成に合わせて、仕切板３の上端に当接し、延長面部３３が仕切板３に載置される。

送風機室５内には、図５に示すように、背面側の吸込口１８に露出するように熱交換器５０が配置され、熱交換器５０と前面パネル２の吹出口１４とを繋ぐ送風路５２が形成され、送風路５２内に送風ファン５１が配置され、前面パネル２の吹出口１４に空気を導くベルマウス２１が前面パネル２と一体に形成されている。

以上の構成により、送風ファン５１の回転により吸込口１８から吸い込まれた空気は、熱交換器５０で冷媒と熱交換した後に、送風路５２を通りベルマウス２１に導かれ吹出口１４から外部へ吹き出される。

機械室４内には、図３と図４に示すように、図示しない圧縮機の上部で電装品箱仕切板３０の対面に電装部品を備える電装品箱６が配置される。この電装部品には、圧縮機や図示しない室内機を制御するためにメンテナンスパネル１２側に配置されたメイン制御基板６１と、電装品箱仕切板３０の機械室側に配置されコンデンサ６２を備えたインバーター基板６３と、インバーター基板６３の上でヒートシンク取付板６４によって電装品箱仕切板３０に取付けられるパワーモジュール６５とリアクター６６等がある。

また、図４に示すヒートシンク取付板６４のパワーモジュール６５とリアクター６６の上方に、電装品箱６内の熱を送風機室５側へ排出するため、上方と電装品箱仕切板３０側が開口した箱状の排気口３１が２カ所設けられている。排気口３１の送風機室５側には排気口３１から電装品箱６内に雨水やドレン水の侵入を防ぐ箱状の遮水蓋６０が設けられており、電装部品から発熱された熱は、送風ファン５１に引かれてメンテナンスパネル１２の吸気孔１６から取り込まれた外気により排気口３１から遮水蓋６０を通り送風機室５へ排気される。

図３および図５に示すように、電装品箱仕切板３０の送風機室５側の面であって、発熱部品であるパワーモジュール６５やインバーター基板６３の対面には、それぞれを冷却するための複数のフィン７０が上下方向に平行に配置されたヒートシンク７を備える。パワーモジュール用の第１ヒートシンク７１は遮水蓋６０の下部でヒートシンク取付板６４と電装品箱仕切板３０に設けた図４に示す開口部６７から送風機室５側へ臨ませて配置され、インバーター基板用の第２ヒートシンク７２は電装品箱仕切板３０の中央に設けた図示しない開口部から送風機室５側へ臨ませて配置される。

第２ヒートシンク７２は、送風ファン５１近くで送風路５２内に配置されているため、送風ファン５１に導かれ熱交換器５０を通って導入された外気の一部が第２ヒートシンク７２に当たったのち、吹出口１４から外部に吐き出されることで放熱される。
一方、第１ヒートシンク７１は、第２ヒートシンク７２よりも上方で、送風路５２外の位置、つまり、送風ファン５１に導かれ熱交換器５０を通って導入された外気の流れに晒されない位置に配置されている。

そこで、第１ヒートシンク７１を放熱するため、第１ヒートシンク７１に近接する前面パネル２には、図１、図５乃至図７に示すように、第１ヒートシンク７１に向けて外気を導入するための導入部２２が設けられている。導入部２２は、図８に示すような形状で、前面パネル２をプレス加工する際に同時に形成され、送風機室５側へ突出し先端を上方へ傾斜させた折曲片２２ａと、折曲片２２ａを切り起こすことにより形成された前面側の導入口２２ｂと送風機室５側の出口２２ｃからなり、複数の折曲片２２ａが縦に並ぶ鎧戸状に形成されている。
折曲片２２ａの上面に出口２２ｃを有することで、第１ヒートシンク７１よりも下方に配置されている送風ファン５１に直接外気を引っ張られないようにしており、さらに、導入口２２ｂからは折曲片２２ａで送風機室５内が見えないように視線を遮れるようになっている。

導入部２２と第１ヒートシンク７１の間には、図７に示すように、電装品箱仕切板３０の前面側傾斜面部３５があり、この前面側傾斜面部３５を覆うように、図３、図５乃至図７に示すように、導入部２２から導入された外気を第１ヒートシンク７１に導くためのダクトを形成する導風カバー８が設けられている。
この導風カバー８は、合成樹脂で形成されており、左側面部８０と天面部８１と底面部８２と、天面部８１の電装品箱仕切板３０側の端部から天板１３の方向に折り曲がるように形成された天面側フランジ８３と、底面部８２の電装品箱仕切板３０側の端部からベース１１の方向に折り曲がるように形成された底面側フランジ８４と、左側面部８０と天面部８１と底面部８２のそれぞれの導入部側端部８０ｂ、８１ｂ、８２ｂから送風機室５側、天板１３およびベース１１の方向に折り曲がるように形成された前面側フランジ８５とを備えている。天面側フランジ８３と底面側フランジ８４は、それぞれ前面側フランジ８５に繋がっている。
導風カバー８は、導入部２２側と第１ヒートシンク７１側と電装品箱仕切板３０側が開放された形状になっており、天面側フランジ８３および底面側フランジ８４が電装品箱仕切板３０にネジで固定されている。これにより、導入部２２から第１ヒートシンク７１に向かって導入部２２と第１ヒートシンク７１を繋ぐダクトが形成されるようになっている。
導風カバー８は、図６に示すように、第１ヒートシンク７１と略同じ高さＬで、左側面部８０と天面部８１と底面部８２のそれぞれの第１ヒートシンク側端部８０ａ、８１ａ、８２ａで第１ヒートシンク７１の前面側を覆う。
そして、図７に示すように、天面側フランジ８３と底面側フランジ８４は、電装品箱仕切板３０の前面側傾斜面部３５と形を合わせて当接させてネジで締めつけられる。

また、前面側フランジ８５は、導入部２２の折曲片２２ａの近傍位置にあって、前面側フランジ８５と前面パネル２との間に図７に示すように前面側フランジ８５に形を合わせた断熱材９を介在させる。
これにより、前面側フランジ８５が断熱材９の介在で折曲片２２ａとは直に当接しないことから、室外機１の振動が前面パネル２に伝わらずに騒音を防ぐことができる。
左側面部８０の導入部側端部８０ｂの高さＭは、導入部２２の高さに合わせた高さになっており、第１ヒートシンク７１の高さに合わせた左側面部８０の第１ヒートシンク側端部８０ａの高さＬに比べて低く設定されている。

さらに、電装品箱仕切板３０の前面側傾斜面部３５の送風機室５側には、第１ヒートシンク７１の下部の位置に絞り加工で形成された係止爪３０ａを備え、係止爪３０ａは、前面側に向かって開放されたポケット状に形成されている。
一方、導風カバー８は、底面側フランジ８４のほぼ中央の位置に底面側に向かって延出するように形成された掛部８４ａを備え、掛部８４ａは、係止爪３０ａに係止される。
また、導風カバー８は、天面側フランジ８３の第１ヒートシンク７１側の位置に送風機室５側に向かって延出するように形成された当接リブ８３ａを備え、当接リブ８３ａは、遮水蓋６０の下端部６０ａと天面部８１の間を隙間なく当接させる。さらに、当接リブ８３ａの天面には、遮水蓋６０の前面側に当接して前面パネル２との間を位置決めする突起部８３ｂが一体に形成されている。
これにより、導風カバー８の上下位置が当接リブ８３ａにより位置決めされ、導風カバー８の前後位置が突起部８３ｂにより位置決めされることで、導風カバー８を電装品箱仕切板３０に容易にネジで固定することができる。

以上の構成により、図３と図４と図７に示すように、導風カバー８で導入部２２と第１ヒートシンク７１との間を覆い、導風カバー８が第１ヒートシンク７１と電装品箱仕切板３０の前面側傾斜面部３５に当接した状態で固定されることで、導入部２２から第１ヒートシンク７１に向かって導入部２２と第１ヒートシンク７１を繋ぐダクトが形成される。
このため、従来例のように、送風ファン５１により負圧となることで導入部２２から導入された外気Ｓが、送風ファン５１に引っ張られたり、第１ヒートシンク７１の電装品箱仕切板３０側の電装品箱仕切板３０との間の隙間から漏れたりすることがなくなる。
これにより、第１ヒートシンク７１が送風路５２外に配置されても、導入カバー８により導入部２２から導入された外気Ｓを余すことなく第１ヒートシンク７１に通過させ、第１ヒートシンク７１を効果的に放熱することができる。

また、導風カバー８を電装品箱仕切板３０にネジで固定する際、底面側フランジ８４の掛部８４ａを電装品箱仕切板３０の係止爪３ａに係止した後、天面側フランジ８３の当接リブ８３ａを遮水蓋６０の下端部６０ａと天面部８１の間に隙間なく当接させるとともに、当接リブ８３ａの突起部８３ｂを遮水蓋６０の前面側に当接させることで、導風カバー８の上下位置が当接リブ８３ａにより位置決めされ、導風カバー８の前後位置が突起部８３ｂにより位置決めされるため、導風カバー８を電装品箱仕切板３０に容易にネジで固定することができる。

さらに、導風カバー８の前面側フランジ８５は、導入部２２の折曲片２２ａの近傍位置にあって、前面側フランジ８５と前面パネル２の間に断熱材９を介在するため、前面側フランジ８５が折曲片２２ａとは直に当接しないことから、室外機１の振動が前面パネル２に伝わらずに騒音を防ぐことができる。

１：室外機、１０：外胴、１１：ベース、１２：メンテナンスパネル、１３：天板、１４：吹出口、１５：ファンガード、１６：吸気孔、１７：支柱、１８：吸込口
２：前面パネル、２１：ベルマウス、２２：導入部、２２ａ：折曲片、２２ｂ：導入口、２２ｃ：出口
３：仕切板、３ａ：第１平面部、３ｂ：第２平面部、３ｃ：前面側傾斜面部、３０：電装品箱仕切板、３０ａ：係止爪、３１：排気口、３２：平面部、３３：延長面部、３４：フランジ、３５：前面側傾斜面部
４：機械室
５：送風機室、５０：熱交換器、５１：送風ファン、５２：送風路
６：電装品箱、６０：遮水蓋、６０ａ：下端部、６１：メイン制御基板６１、６２：コンデンサ、６３：インバーター基板、６４：ヒートシンク取付板、６５：パワーモジュール、６６：リアクター、６７：開口
７：ヒートシンク、７０：フィン、７１：第２ヒートシンク、７２：第１ヒートシンク
８：導風カバー、８０：左側面部、８１：天面部、８２：底面部、８０ａ、８１ａ、８２ａ：第１ヒートシンク側端部、８０ｂ、８１ｂ、８２ｂ：導入部側端部、８３：天面側フランジ、８３ａ：当接リブ、８３ｂ：突起部、８４：底面側フランジ、８４ａ：掛部、８５：前面側フランジ
９：断熱材

Claims (2)

1. 外胴で囲まれた室外機本体内を仕切板により送風機室と機械室に区画し、前記送風機室内には背面側に熱交換器を配置し、前記外胴の前面に吹出口を設け、前記熱交換器と前記吹出口とをつなぐ送風路を形成し、同送風路内に送風ファンを配置し、前記機械室には上部に電装品箱を配置し同電装品箱と接する前記仕切板の送風機室側面で前記送風路外に前記電装品箱内の電装部品を冷却するヒートシンクを配置し、前記外胴の前面に前記ヒートシンクに外気を導入する導入部を設けた空気調和機の室外機において、
   前記仕切板は送風機室側面で前記ヒートシンク上部の位置に、前記電装品箱内に水の侵入を防ぐ箱状の遮水蓋を備え、前記導入部と前記ヒートシンクを繋ぐダクトを形成する導風カバーを設け、前記導風カバーは上端に前記遮水蓋との間を隙間なく当接させる当接リブを備えることを特徴とする請求項１記載の空気調和機の室外機。
2. 前記仕切板は送風機室側面で前記ヒートシンク下部の位置に、前記導風カバーの下端を係止する係止爪を備えることを特徴とする請求項１記載の空気調和機の室外機。
   

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