JP6540277B2

JP6540277B2 - 空気調和機の室外機

Info

Publication number: JP6540277B2
Application number: JP2015129953A
Authority: JP
Inventors: 澤田　大貴; 大貴澤田
Original assignee: Fujitsu General Ltd
Current assignee: Fujitsu General Ltd
Priority date: 2015-06-29
Filing date: 2015-06-29
Publication date: 2019-07-10
Anticipated expiration: 2035-06-29
Also published as: JP2017015280A

Description

本発明は空気調和機の室外機に関するものであり、特に、室外機の美観の向上と室外機に搭載された電装部品を冷却するヒートシンクの放熱効果を向上させる構造に関するものである。

従来の空気調和機の室外機において、筐体の内部は圧縮機が設けられた機械室と熱交換器及び送風ファンが設けられた熱交換室とに仕切板によって区画されており、仕切板の上部にヒートシンクを備えた電装品箱は、機械室及び熱交換室に跨がるようにして配置されている。筐体の前面側を形成する前面パネルには、ヒートシンクに外気を導入して冷却効果を向上させるための開口からなる補助吸込口が設けられており、前記ヒートシンクはその前記補助吸込口の背面側に取り付けられている。更に、前面に縦桟と横桟で格子状に形成されたガード部を設けて、そのガード部で前記前面パネルの前記吹出口と前記補助吸込口を一体に覆うファンガードを、前面パネルに取り付けた室外機がある（例えば、特許文献１参照）。

更に、特許文献１に記載された室外機には、前記補助吸込口の背面下部には、前記補助吸込口から取り込まれた外気を前記ヒートシンクに向けて効率よく導くためにガイド部を設けている。

特開２００８−１３４００８号公報。

特許文献１に記載される従来の空気調和機の室外機は、前記前面パネルが樹脂成型により形成されており、前記ファンガードや前記ガイド部は前記前面パネルと一体的に形成されている。しかし、現行の製品では筐体内外で発生する火炎の延焼防止という観点から前面パネルを含めた筐体の外装部品は板金製となっていることが一般的であり、特許文献１に記載された室外機のように複雑な構造とすることは構造上困難であり、また複雑な構造にするとコスト高になるという問題があった。また、ヒートシンクに外気を導入する外気導入部が、ファンガードの格子状の隙間を通して前面から目視できる構造になっていた。そのため製品としての美観を損なう問題点があった。

そこで、本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、室外機の美観を低下させることなく、電装部品を冷却するヒートシンクの放熱効果を向上させることができる構造にした空気調和機の室外機を提供することを目的としている。

本発明は上記目的を達成するために提案された空気調和機の室外機であり、請求項１に係る本発明は、前面に前面パネルを有し、内部が仕切板によって機械室と熱交換室に区画される空気調和機の室外機であって、前記前面パネルは吹出口と補助吸込口を有し、前記熱交換室は、少なくとも背面側に配置された熱交換器と、前記熱交換器の前面側に前記吹出口と対向して配置された送風ファンを備え、前記機械室は、内部に電装部品を有する電装品箱を備え、前記電装品箱は前記電装部品を冷却するヒートシンクを有し、前記ヒートシンクは前記補助吸込口と対向するように前記熱交換室に臨んで配置され、一部が前記補助吸込口に対向して配置される枠体と、前記枠体に縁取られ前記吹出口に対向して配置されるガード部とを有するファンガードが前記前面パネルの前面側に取付けられ、前記枠体は、前面側から見たとき前記補助吸込口を覆うカバー面と、前記ガード部側に開口し前記ヒートシンクに前記補助吸込口を介して外気を導入する外気導入部と、前記補助吸込口に挿し込まれ前記補助吸込口に導入された外気を前記ヒートシンクに向けて誘導する導風板とを設けたことを特徴としている。

この構成によれば、ヒートシンクに外気を導入する外気導入部は、前面パネルの補助吸込口と部分的に対向して配置されたファンガードの枠体に設けられている。そのため、室外機を前面側から見た場合に、補助吸込口は枠体のカバー面により覆われる。同じく、外気導入部及び導風板も枠体のカバー面により覆われる。これにより、室外機を前面側から見ても、補助吸込口及び外部導入部がファンガードの格子状の隙間等を通して見えることがない。また、外気導入部から導入された外気は、導風板により誘導されてヒートシンクに導かれ、ヒートシンクを効率良く冷却できる。

請求項２に係る本発明は、前記枠体は、前記補助吸込口と前記導風板とが隣接して配置される、構成となっている。

この構成によれば、外気導入口から補助吸込口へ至るまでの経路が短くなり、流路抵抗が低減されるのでより多くの外気をヒートシンクに導くことができる。

本発明によれば、室外機に搭載されたヒートシンクの放熱効果を低下させることなく、室外機の美観を向上させることができる。

また、外気導入部から導入された外気は、導風板により誘導されてヒートシンクに導かれ、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。同上室外機の要部分解斜視図である。図１のＡ−Ａ線断面図である。図３のＢ部拡大図である。図３のＢ部に相当する部分の概略構成斜視図である。同上室外機の枠体に設けた外気導入部及び導風板の構成を説明する図で、(ａ)は枠体の一部を正面側から見た平面図、(ｂ)は枠体の一部を背面側から見た斜視図である。図６(ａ)のＣ−Ｃ線断面図である。図６(ａ)のＤ−Ｄ線断面図である。本発明による室外機における電装品箱周辺構造を示した斜視図である。

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

図１は本発明による空気調和機の一実施例における室外機の正面図で、図２はその室外機の要部分解斜視図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図、図４は図３のＢ部拡大図、図５は図３のＢ部に相当する部分の概略構成斜視図、図６は室外機の枠体に設けた外気導入部及び導風板の構成を説明する図で、(ａ)は枠体の一部を正面側から見た平面図、(ｂ)は枠体の一部を背面側から見た斜視図、図７は図６(ａ)のＣ−Ｃ線断面図、図８は図６(ａ)のＤ−Ｄ線断面図、図９は電装品箱周辺構造を示した斜視図である。

本発明による空気調和機の室外機１０は、図１〜図３で示すように、室外機本体１１を備える。その室外機本体１１は、図２で示すように、左右１対の脚体１２ａを備えた長四角形のベース１２上に、ベース１２の背面から左右の両側面を囲むようにして断面コ字状形の外胴１３を立設するとともに、ベース１２の前面に前面パネル１４を立設し、更に天面に天板１５を取り付けて、箱状に形成されている。

また、室外機本体１１の内部は、ベース１２上に立設した仕切板１６により左右２つの室、すなわち機械室１７と熱交換室１８とに区画している。なお、室外機本体１１の背面を形成している外胴１３の背面部分には、図３で示すように、熱交換室１８に対応して外気を取り入れ可能な吸込口１９が設けられている。一方、室外機本体１１の前面を形成している前面パネル１４には、熱交換室１８に対応して、熱交換室１８内の空気を室外機本体１１の外側に吐き出すための吹出口２０が設けられている。

室外機本体１１の機械室１７内には、圧縮機２１と共に図示しないアキュームレータ、膨張弁等を備えている。一方、熱交換室１８には、熱交換器２２と、熱交換器２２の前面側に吹出口２０と対向して配置された送風ファン（プロペラファン）２３と、これを回転駆動するファンモータ２４とを備えている。

熱交換器２２は、平行に並べられた複数のフィンと、同フィンに直交するように蛇行状に配設された伝熱管とからなる。また、熱交換器２２は、熱交換室１８の少なくとも背面側に配置され、本実施形態では左側面から背面に至って配置されるようにＬ字状に形成されている。さらに、機械室１７の上部には、スイッチング素子、制御基板等の電装部品２５１を内部に収容する電装品箱２５が配置され、電装品箱２５内の電装部品を冷却するためのヒートシンク２６が熱交換室１８側に臨むように配置されるようになっている。ヒートシンク２６は電装品箱２５内の電装部品と熱的に接続しており、電装部品の熱はヒートシンク２６から熱交換室１８内を流れる空気に放熱される。

そして、ファンモータ２４により送風ファン２３が駆動されると、図２及び図３で示すように、その送風ファン２３による空気の送り出しにより、送風ファン２３の背面の吸込口１９から熱交換室１８内に空気（外気）が吸込まれる。その空気が吸込口１９と熱交換器２２と送風ファン２３と吹出口２０を経由して形成される送風路２７を通って、吹出口２０から室外機１０の外側に送出されるようになっている。

ヒートシンク２６は、伝熱性に優れたアルミニュームから形成されており、図３で示すように矩形状に形成された基体２６ａと、その基体２６ａの下面から垂下された複数の放熱用フィン２６ｂとが一体に設けられている。そして、そのヒートシンク２６は、図２で示すように、電装品箱２５とは仕切板１６を挟んで反対側の熱交換室１８側で、かつ、図３で示すように熱交換室１８側の送風路２７上ではない位置、すなわち送風路２７から外れた位置に設けられている。電装品箱２５内の電装部品から発生した熱は、ヒートシンク２６に伝達され、放熱用フィン２６ｂにより周囲に放熱されるようになっている。

また、前面パネル１４は板金製であり、前面パネル１４には、ヒートシンク２６を冷却する外気を取り入れるための補助吸込口２８が設けられている。その補助吸込口２８は、ヒートシンク２６の放熱用フィン２６ｂと対向して背面側に貫通して形成されている。さらに、前面パネル１４の前面には、吹出口２０及び補助吸込口２８の全体を覆うファンガード２９が取り付けられている。

ファンガード２９は、樹脂成形品（樹脂素材）である。このファンガード２９は、前面パネル１４に、吹出口２０及び補助吸込口２８を覆うようにして取り付けられるパネル状に形成されたガード部３０と、ガード部３０の外周を縁取り、そのガード部３０が前面パネル１４に取り付けられる際、その上部３１１の一部が補助吸込口２８に対向するように取り付けられる枠体３１とからなる。ファンガード２９は枠体３１に設けられた複数の係止爪（図示しない）を前面パネル１４に設けられた複数の係止孔（図示しない）に挿入した状態でネジ等によって固定され取付けられる。なお、ガード部３０と枠体３１は、樹脂素材で一体に成形し、あるいは個々に成形して後から接合して一体にしてもよい。

ガード部３０は、図１及び図２で示すように、前面に横方向に平行に並べられた複数の横桟と横桟と直交するように縦方向に平行に並べられた複数の縦桟とで、格子状に形成された複数の開口３０ａを設けて、概略四角形をした平板網状に形成されており、送風ファン２３から吹出口２０を通って送出される空気が、その開口３０ａを通って室外機１０の外側に吹き出し可能になっている。一方、補助吸込口２８は、前面パネル１４の前側から開口３０ａを通って熱交換室１８内に外気を吸い込めるようになっている。

枠体３１は、図２〜図５で示すように、ガード部３０の外周を縁取っており、その上部３１１の一部が補助吸込口２８に対向するように前面パネル１４の吹出口２０の外周に取り付けられている。室外機１０を前面視、すなわち室外機１０の前面側からファンガード２９を見た場合は、補助吸込口２８は枠体３１で覆われる。

枠体３１の上部３１１の補助吸込口２８に対向する部分についてさらに詳述すると、枠体３１の上部３１１は、室外機１０の前面視において補助吸込口２８を覆うカバー部３１ａと、そのカバー部３１ａの上端から略直角に折り曲げられて背面側（前面パネル１４側）へ水平に延びる外周部３１ｂと、そのカバー部３１ａの下端から同じく略直角に折り曲げられて外周部３１ｂと平行に背面側へ延びる内周部３１ｃからなり、枠体の上部３１１はカバー部３１ａと外周部３１ｂと内周部３１ｃによって図４（図１のＡ−Ａ線断面図である図３のＢ部拡大図）に示すように断面が背面側に向かって開口する略コの字状に形成される。ガード部３０を構成する複数の桟は、内周部３１ｂの平面に設けられる。また、枠体３１の内周部３１ｃには、その内周部３１ｃの一部を後端部（開口側）から矩形に切り欠いた切り欠き部３２を設け、この切り欠き部３２をヒートシンク２６に外気を導入する外気導入部としている。したがって、以下、この切り欠き部３２を外気導入部３２という。

また、枠体３１の内周部３１ｃには、外気導入部３２と導風板３４を設けている。導風板３４は、前面パネル１４の補助吸込口２８に対応して、その内周部３１ｃの一部を後端部(開口側)から背面側(ヒートシンク２６の放熱用フィン２６ｂ側)に向かって凸状に延出してなる延出部として形成されている。一方、外気導入部３２は、導風板３４と隣接する位置において、内周部３１ｃの一部を後端部(開口側)から矩形の凹状に切り欠いてなる切り欠き部として形成されている。

このように形成された枠体３１は、ファンガード２９が前面パネル１４の所定の位置に取り付けられると、この取り付けと同時に、内周部３１ｃの先端部の一部、すなわち導風板３４が、図３、図４、図５、図７及び図８で示すように補助吸込口２８内に挿し込まれてファンガード２９の左右方向の位置決めをし、また導風板３４がヒートシンク２６に向かって水平に突き出した状態となって配置される。一方、外気導入部３２は下方を向いて開口された状態で配置され、前面パネル１４の補助吸込口２８は前面視において枠体３１のカバー部３１ａによって覆われる。

そして、枠体３１及び前面パネル１４では、外気導入部３２、補助吸込口２８の各開口により、前面パネル１４の前方の外気が外気導入部３２から枠体３１内に入り、その枠体３１内から更に前面パネル１４の補助吸込口２８を通ってヒートシンク２６に向かうヒートシンク冷却用送風路３３が形成される。なお、外気導入部３２が設けられる位置は、必ずしも導風板３４と隣接する位置でなくてもよい。すなわち、外気がスムーズに流れるヒートシンク冷却用送風路３３が形成される近接位置であればよい。

次に、冷却空気の流れについて説明する。ファンモータ２４により送風ファン２３が駆動されると、その送風ファン２３による空気の送り出しにより、その送風ファン２３の背面側に設けられている吸込口１９から、空気(外気)が熱交換室１８内に吸込まれる。そして、その吸い込まれた空気が、図２及び図３で示すように吸込口１９と熱交換器２２と送風ファン２３と吹出口２０とファンガード２９の開口３０ａを経由する送風路２７を通って熱交換室１８内を流れ、その後、吹出口２０から送出される。この空気の流れによって熱交換器２２における空気と冷媒の熱交換が行われる。

また、送風路２７を空気が流れると、熱交換室１８内は、その送風路２７の送風ファン２３の翼外周縁の回転軌跡より外側の箇所が負圧になる。そして、当該箇所（以下、負圧箇所）が負圧になると、室外機１０の前側周辺に存在する外気の一部が、図３〜図５で示すように、負圧箇所に面して設けられている、外気導入部３２、補助吸込口２８で形成されたヒートシンク冷却用送風路３３を通って、熱交換室１８側にヒートシンク冷却用空気として吸い込まれる。このヒートシンク冷却用送風路３３では、図５、図６(ｂ)、図７及び図８で示すように、外気導入部３２から枠体３１内に吸い込まれたヒートシンク冷却用空気は、枠体３１内から前面パネル１４の補助吸込口２８側に向かい、更に補助吸込口２８から導風板３４に誘導されてヒートシンク２６に向かって流れる。また、導風板３４で誘導されてヒートシンク２６に向かったヒートシンク冷却用空気は、ヒートシンク２６の放熱用フィン２６ｂに沿って熱交換室１８内を背面側に向かって流れ、ヒートシンク２６に触れてその熱を奪う。また、ヒートシンク２６の放熱用フィン２６ｂに沿って熱交換室１８内を背面側に流れたヒートシンク冷却用空気は、送風路２７内を通る吸込口１９からの外気と混ざり吹出口２０から室外機１０の外側に送出される。これにより、ヒートシンク２６の熱を効率良く奪い、ヒートシンク２６の放熱効果を向上させて電装品箱２５内の電装部品を冷却することができる。

上述したように、この実施例の調和機の室外機１０では、前面に前面パネル１４を有し、内部が仕切板１６によって機械室１７と熱交換室１８に区画され、前面パネル１４は吹出口２０と補助吸込口２８を有し、熱交換室１８は、少なくとも背面側に配置された熱交換器２２と、熱交換器２２の前面側に吹出口２０と対向して配置された送風ファン２３を備え、機械室１７は、内部に電装部品２５１を有する電装品箱２５を備え、電装品箱２５は電装部品２５１を冷却するヒートシンク２６を有し、ヒートシンク２６は補助吸込口２８と対向するように熱交換室１８に臨んで配置され、一部が補助吸込口２８に対向して配置される枠体３１と、枠体３１に縁取られ吹出口２０に対向して配置されるガード部３０とを有するファンガード２９が前面パネル１４の前面側に取付けられ、枠体３１は、前面側から見たとき補助吸込口２８を覆うカバー面３１ａと、ガード部３０側に開口しヒートシンク２６に補助吸込口２８を介して外気を導入する外気導入部３２と補助吸込口２８に挿し込まれ補助吸込口２８に導入された外気をヒートシンク２６に向けて誘導する導風板３４とを設けた構成となっている。

すなわち、ヒートシンク２６に外気を導入する外気導入部３２は、前面パネル１４の補助吸込口２８と対向して配置された枠体３１に設けられており、また枠体３１はガード部３０側に外気導入部３２が設けられている。そのため、室外機１０を前面側から見た場合に、補助吸込口２８は枠体３１のカバー部３１ａに覆われ、外気導入部３２も同じく枠体３１のカバー部３１ａに覆われ、補助吸込口２８及び外気導入部３２のいずれも正面側から隠すことができる。これにより、補助吸込口２８及び外気導入部３２を、正面側からファンガード２９の格子状の開口３０ａを通して見えないようにすることが可能になるので、室外機１０の美観を低下させることなく、ヒートシンク２６の放熱効果を向上させることができる。

また、枠体３１の内周部３１ｃには導風板３４を設けているので、外気導入部３２から枠体３１内に導入された外気は、導風板３４により、ヒートシンク２６に向けて誘導されてヒートシンク２６に触れて冷却するので、ヒートシンク２６を効率良く冷却することができる。

なお、本実施形態では、ガード部３０の全体を縁取る枠体３１について、その上部３１１の一部が前面パネル１４の補助吸込口２８と部分的に対向する場合を開示したが、このほかにも、例えば、補助吸込口２８と対向する部分の枠体３１を分離したうえで当該部分に外気導入部３２を設けてもよい。さらに、本実施形態では、補助吸込口２８を枠体３１の上部（矩形状のガード部３０を縁取る四辺である上部、下部、右側部、左側部の内の上部）で覆う場合を開示したが、補助吸込口２８の位置は内部のヒートシンク２６の位置によって設定されるため、例えば補助吸込口２８を枠体３１の右側部３１２（図１参照）で覆い、枠体３１の右側部３１２の内周部３１ｃに外気導入部３２を設けてもよい。

また、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれる。

１０室外機
１１室外機本体
１４前面パネル
１９吸込口
２０吹出口
２５電装品箱
２６ヒートシンク
２６ａ基体
２６ｂ放熱用フィン
２７送風路
２８補助吸込口
２９ファンガード
３０ガード部
３０ａ開口
３１枠体
３１ａカバー部
３１ｂ外周部
３１ｃ内周部
３２切り欠き部(外気導入部)
３３ヒートシンク冷却用送風路
３４導風板(延出部)

Claims

前面に前面パネルを有し、
内部が仕切板によって機械室と熱交換室に区画される空気調和機の室外機であって、
前記前面パネルは吹出口と補助吸込口を有し、
前記熱交換室は、
少なくとも背面側に配置された熱交換器と、前記熱交換器の前面側に前記吹出口と対向して配置された送風ファンを備え、
前記機械室は、
内部に電装部品を有する電装品箱を備え、
前記電装品箱は、前記電装部品を冷却するヒートシンクを有し、
前記ヒートシンクは前記補助吸込口と対向するように前記熱交換室に臨んで配置され、
一部が前記補助吸込口に対向して配置される枠体と、前記枠体に縁取られ前記吹出口に対向して配置されるガード部とを有するファンガードが前記前面パネルの前面側に取付けられ、
前記枠体は、前面側から見たとき前記補助吸込口を覆うカバー面と、前記ガード部側に開口し前記ヒートシンクに前記補助吸込口を介して外気を導入する外気導入部と、前記補助吸込口に挿し込まれ前記補助吸込口に導入された外気を前記ヒートシンクに向けて誘導する導風板とを設けた
ことを特徴とする空気調和機の室外機。
前記枠体の前記導風板は、前記外気導入部と隣接して配置されることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室外機。