JP6464991B2

JP6464991B2 - 空気調和機

Info

Publication number: JP6464991B2
Application number: JP2015208915A
Authority: JP
Inventors: 栄輔山田
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2015-10-23
Filing date: 2015-10-23
Publication date: 2019-02-06
Anticipated expiration: 2035-10-23
Also published as: JP2017083031A

Description

この発明は、空気調和機に関する。

空気調和機の室内機としては、ケーシングと、このケーシング内に配置された熱交換器とを備えたものがある。このケーシングの一方の側部と、熱交換器の一方の側部との間には、電装品箱が設置されている。

従来、電装品箱としては、例えば特開昭６０−１６９１５８号公報(特許文献１)のように、発熱部品の一例である半導体素子をケーシング内に収容したものがある。このケーシングは密閉構造となっており、ケーシングの外壁面にはヒートシンクが取り付けられている。

特開昭６０−１６９１５８号公報

ところが、上記従来の電装品箱では、ケーシングが密閉構造であるため、ケーシング内に送風できなくなっている。したがって、上記ケーシングの外壁面にヒートシンクを取り付けていたとしても、半導体素子で発生した熱はケーシング内に籠もってしまう。

すなわち、上記従来の電装品箱には、半導体素子で発生した熱をケーシング外に効率良く放出できないという問題がある。

そこで、この発明の課題は、発熱部品の熱をケーシング外に効率良く放出できる空気調和機を提供することにある。

上記課題を解決するため、この発明の空気調和機は、
電装品箱を有する室内機を備え、
上記電装品箱は、
樹脂製のケーシングと、
上記ケーシング内に配置されていると共に、第１表面を一方側に有し、第２表面を他方側に有するプリント基板と、
上記プリント基板の上記第１表面に実装された第１部品と、
上記プリント基板の上記第２表面に実装され、上記第１部品よりも発熱量が多い第２部品と
を有し、
上記ケーシングには、上記第２部品と対向する開口が設けられ、
上記室内機は、上記ケーシングの上記開口を介して上記第２部品と対向する金属板を有することを特徴としている。

上記構成によれば、上記第１部品よりも発熱量が多い第２部品は、プリント基板の上記第２表面に実装されて、ケーシングの開口に対向する。したがって、上記ケーシングの開口を介して第２部品の熱をケーシング外に効率良く放出できる。

また、上記第２部品の熱をケーシング外に効率良く放出できるので、ケーシングに例えばヒートシンクを取り付けなくて済む。したがって、上記ヒートシンクを使わないようにして、製造コストを下げることができる。

また、上記第２部品の熱をケーシング外に効率良く放出できることにより、損失が比較的大きくて値段が安い部品を第２部品として使えるので、製造コストをさらに下げることができる。

また、上記第２部品よりも発熱量が少ない第１部品は、プリント基板の第１表面に実装されて、ケーシングの開口に対向しない。すなわち、上記第１部品とケーシングの開口との間にはプリント基板が介在する。したがって、上記第１部品の絶縁性が低下するのを防ぐことができる。

また、上記金属板がケーシングの開口に対向することによって、第２部品の熱を金属板に伝えることができるので、第２部品の放熱効率を高めることができる。

一実施形態の空気調和機では、
上記金属板は、上記第２部品に接触するように、または、上記第２部品に近接するように設けられている。

上記実施形態によれば、上記金属板が、第２部品に接触するか、第２部品に近接すると、第２部品から金属板への伝熱効率を高めることができる。

一実施形態の空気調和機では、
上記室内機は、上記金属板と上記第２部品との間に設けられ、上記第２部品の熱を金属板に伝える伝熱部材を有する。

上記実施形態によれば、上記伝熱部材が第２部品の熱を金属板に伝えるので、第２部品から金属板への伝熱効率をさらに高めることができる。

一実施形態の空気調和機では、
上記伝熱部材は絶縁材料からなる。

上記実施形態によれば、上記伝熱部材は絶縁材料からなるので、第２部品の絶縁性を確保できる。

一実施形態の空気調和機では、
上記第１部品は、上記プリント基板に横倒した状態で実装されたコンデンサを含む。

上記実施形態によれば、上記コンデンサはプリント基板に横倒した状態で実装されるので、ケーシングを薄型化できる。

また、上記ケーシングの開口を介して第２部品の熱をケーシング外に効率良く放出できるので、ケーシングを薄型化しても、ケーシング内の熱ごもりを防ぐことができる。

以上から明かなように、この発明は、発熱部品の熱をケーシング外に効率良く放出できる空気調和機を提供できる。

この発明の一実施形態の空気調和機の室内機の主要部の模式正面図である。上記室内機の電装品箱の概略斜視図である。図２のIII-III線矢視の模式断面図である。上記電装品箱の分解斜視図である。上記電装品箱の一変形例の模式断面図である。上記電装品箱の一変形例の模式断面図である。

以下、この発明の空気調和機を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、この発明の一実施形態の空気調和機が備える室内機１の一方の側部の模式正面図である。

上記室内機１は、室内機１は、ケーシング２と、このケーシング２内に配置された送風ファン３と、そのケーシング２内で送風ファン３の前方から上方にわたって配置されて逆Ｊの字形状に屈曲した熱交換器４と、この熱交換器４の一方の側方に配置された電装品箱５とを備えている。

また、上記熱交換器４側で炎が発生しても、その炎が電装品箱５に燃え移り難くするため、電装品箱５の熱交換器４側の側面には金属板６が取り付けられている。この金属板６は、熱交換器４と電装品箱５の間の風通路に面している。また、金属板６の熱交換器４側の表面を平滑面とすることで、その表面に沿って風がスムーズに流れるようにしている。すなわち、熱交換器４と電装品箱５の間の通風抵抗の低減が図られている。

図２は、上記電装品箱５を斜め上方から見た概略斜視図である。また、図３は、図２のIII-III線矢印の方向から見た模式断面図である。また、図４は、電装品箱５の分解斜視図である。なお、図４では、電装品箱５の一部の部品の図示を省略している。

上記電装品箱５は、図２〜図４に示すように、樹脂製のケーシング１１と、ケーシング１１内に配置されたプリント基板２１とを備えている。

上記プリント基板２１の金属板６側の表面２１ａには、第２部品の一例としてのインテリジェントパワーモジュール２２が実装されている。このインテリジェントパワーモジュール２２は、電力を制御するパワーＭＯＳＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)や、絶縁ゲートバイポーラトランジスタなどのパワーデバイスの駆動回路などが組み込まれている。

一方、上記プリント基板２１の金属板６とは反対側の表面２１ｂには、第１部品の一例としてのコンデンサ２３やトランス２４などが実装されている。このコンデンサ２３やトランス２４などは、インテリジェントパワーモジュール２２に比べて、低発熱の部品である。また、コンデンサ２３はプリント基板２１に横倒した状態で実装されている。

上記ケーシング１１は、プリント基板２１を収容する樹脂製の収容部材１２と、この収容部材１２に取り付けられてプリント基板２１の金属板６とは反対側の表面２１ｂを覆う樹脂製の蓋部材１３とを有している。

上記収容部材１２の底部には開口１２ａが設けられている。この開口１２ａは、収容部材１２にプリント基板２１を収容したとき、インテリジェントパワーモジュール２２に対向する。また、開口１２ａの開口面積は、インテリジェントパワーモジュール２２の金属板６側の表面の面積と略同じである。

上記蓋部材１３は、プリント基板２１の金属板６とは反対側の表面２１ｂを覆って、コンデンサ２３やトランス２４などが露出しないようにしている。すなわち、ケーシング１１の蓋部材１３側ではコンデンサ２３やトランス２４などの絶縁性が確保されている。

上記金属板６は、収容部材１２の底部に取り付けられ、収容部材１２の底部の全体を覆っている。このとき、金属板６はインテリジェントパワーモジュール２２に近接している。また、金属板６はプリント基板２１よりも大きく設けられている。すなわち、金属板６の前後方向の長さは収容部材１２の前後方向の長さよりも長く、かつ、金属板６の上下方向の長さは収容部材１２の上下方向の長さよりも長くなっている。これにより、金属板６は収容部材１２の底部の開口１２ａを塞いでおり、この開口１２ａからはインテリジェントパワーモジュール２２が露出していない。なお、収容部材１２の底部は電装品箱５の熱交換器４側の側部となる。

上記構成の空気調和機では、コンデンサ２３やトランス２４よりも発熱量が多いインテリジェントパワーモジュール２２は、プリント基板２１の金属板６側の表面２１ａに実装されている。このプリント基板２１を収容部材１２に収容すると、インテリジェントパワーモジュール２２が収容部材１２の底部の開口１２ａに対向する。これにより、インテリジェントパワーモジュール２２の熱を、ケーシング１１を介さずに金属板６に伝えることができる。したがって、インテリジェントパワーモジュール２２の熱を、金属板６を介してケーシング１１外に効率良く放出できる。

また、上記金属板６は熱交換器４と電装品箱５の間の風通路に面しているので、金属板６の放熱効率を高めることができる。

また、上記インテリジェントパワーモジュール２２の熱をケーシング１１外に効率良く放出できるので、ケーシング１１に例えばヒートシンクを取り付けなくて済む。したがって、上記ヒートシンクを使わないようにして、製造コストを下げることができる。

また、上記インテリジェントパワーモジュール２２の熱をケーシング１１外に効率良く放出できるので、損失が比較的大きくて値段が安いインテリジェントパワーモジュールをインテリジェントパワーモジュール２２として採用できる。したがって、製造コストの低減効果を高めることができる。

また、上記コンデンサ２３やトランス２４と収容部材１２の底部の開口１２ａとの間にはプリント基板２１が介在する。したがって、コンデンサ２３やトランス２４の絶縁性が低下するのを防ぐことができる。

また、上記コンデンサ２３やトランス２４は、プリント基板２１の金属板６側とは反対側の表面２１ｂに実装されて、収容部材１２の底部の開口１２ａに対向しないが、インテリジェントパワーモジュール２２よりも発熱量が少ないので、ケーシング内１１の熱ごもりを抑制できる。

また、上記金属板６がインテリジェントパワーモジュール２２に近接しているので、インテリジェントパワーモジュール２２から金属板６への伝熱効率を高めることができる。

また、上記コンデンサ２３はプリント基板２１に横倒した状態で実装されるので、ケーシング１１を薄型化できる。

また、上記インテリジェントパワーモジュール２２の熱を、金属板６を介してケーシング１１外に効率良く放出できるので、ケーシング１１を薄型化しても、ケーシング１１内の熱ごもりを防ぐことができる。

また、上記ケーシング１１を薄型化することにより、熱交換器４の電装品箱５側の端を電装品箱５側に延ばして、熱交換器４の能力を高めることもできる。

上記実施形態において、インテリジェントパワーモジュール２２の実装は例えばフリップチップボンディングで行われるようにしてもよい。すなわち、インテリジェントパワーモジュール２２のリードを無くしてもよい。

上記実施形態で、収容部材１２の底部に金属板６を取り付けて、収容部材１２の底部の開口１２ａから、インテリジェントパワーモジュール２２が露出しないようにしていたが、収容部材１２の底部に金属板６を取り付けないようにして、収容部材１２の底部の開口１２ａから、インテリジェントパワーモジュール２２が露出するようにしてもよい。すなわち、上記空気調和機から金属６を無くしてもよい。

上記実施形態では、金属板６は、インテリジェントパワーモジュール２２に近接するように設けられていたが、図５に示すように、インテリジェントパワーモジュール２２に接触するように設けられてもよい。このようにする場合、インテリジェントパワーモジュール２２が収容部材１２の底部には開口１２ａに嵌合するようにすると、金属板６にインテリジェントパワーモジュール２２を容易に接触させることができて好ましい。

上記実施形態では、金属板６とインテリジェントパワーモジュール２２との間には何も設けていなかったが、図６に示すように、絶縁材料(例えばシリコンポリマー)からなる例えば厚さ２．５ｍｍの伝熱部材３１を設けてもよい。すなわち、金属板６とインテリジェントパワーモジュール２２は、伝熱部材３１を介して熱的に接続されるようにしてもよい。この伝熱部材３１は、例えば、収容部材１２の底部の開口１２ａの全部を塞ぐように設けられ、インテリジェントパワーモジュール２２の熱を金属板６に伝える。したがって、インテリジェントパワーモジュール２２から金属板６への伝熱効率をさらに高めることができる。

また、上記伝熱部材３１は絶縁材料からなるので、インテリジェントパワーモジュール２２の絶縁性を確保できる。

この発明の具体的な実施形態について説明したが、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、上記実施形態および変形例の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。また、この発明は空気清浄機に適用してもよい。

１室内機
２,１１ケーシング
３送風ファン
４熱交換器
５電装品箱
６金属板
１２収容部材
１２ａ開口
１３蓋部材
２１プリント基板
２２インテリジェントパワーモジュール
２３コンデンサ
２４トランス
３１伝熱部材

Claims

電装品箱(５)を有する室内機(１)を備え、
上記電装品箱(５)は、
樹脂製のケーシング(１１)と、
上記ケーシング(１１)内に配置されていると共に、第１表面(２１ｂ)を一方側に有し、第２表面(２１ａ)を他方側に有するプリント基板(２１)と、
上記プリント基板(２１)の上記第１表面(２１ｂ)に実装された第１部品(２３,２４)と、
上記プリント基板(２１)の上記第２表面(２１ａ)に実装され、上記第１部品(２３,２４)よりも発熱量が多い第２部品(２２)と
を有し、
上記ケーシング(１１)には、上記第２部品(２２)と対向する開口(１２ａ)が設けられ、
上記室内機(１)は、上記ケーシング(１１)の上記開口(１２ａ)を介して上記第２部品(２２)と対向する金属板(６)を有することを特徴とする空気調和機。
請求項１に記載の空気調和機において、
上記金属板(６)は、上記第２部品(２２)に接触するように、または、上記第２部品(２２)に近接するように設けられていることを特徴とする空気調和機。
請求項１または２に記載の空気調和機において、
上記室内機(１)は、上記金属板(６)と上記第２部品(２２)との間に設けられ、上記第２部品(２２)の熱を金属板(６)に伝える伝熱部材(３１)を有することを特徴とする空気調和機。
請求項３に記載の空気調和機において、
上記伝熱部材(３１)は絶縁材料からなることを特徴とする空気調和機。
請求項１から４までのいずれか一項に記載の空気調和機において、
上記第１部品(２３,２４)は、上記プリント基板(２１)に横倒した状態で実装されたコンデンサ(２３)を含むことを特徴とする空気調和機。