JP7012874B2 - 空気調和機の室外機 - Google Patents
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Description
[室外機100]
図1は、本発明の実施の形態に係る室外機100の斜視図である。図1を用いて、空気調和機の室外機100の外郭について説明する。図1を含む以下の図面に示すX軸は、室外機100の左右方向を示し、Y軸は室外機100の前後方向を示し、Z軸は室外機100の上下方向を示すものである。より詳細には、室外機100を正面から見たときX1側を左側、X2側を右側、Y軸においてY1側を前側、Y2側を後側、Z軸においてZ1側を上側、Z2側を下側として室外機100を説明する。なお、室外機100を正面から見たときとは、筐体50内を流れる空気の流れ方向において、筐体50から空気が吹き出される下流側から室外機100を見た場合の状態をいう。また、明細書中における各構成部材同士の位置関係(例えば、上下関係等)は、原則として、室外機100を使用可能な状態に設置したときのものである。
室外機100は、図1に示すように、略直方体状に構成された筐体50を有する。室外機100の筐体50は、板金製であり、室外機100の外郭を構成する。室外機100の筐体50は、前面パネル1、背面パネル2、天面パネル3及びベース4を有する。筐体50は、前面パネル1と、背面パネル2と、天面パネル3と、ベース4とによって箱状に形成されている。
図2は、本発明の実施の形態に係る室外機100の一部を分解した分解斜視図である。図3は、本発明の実施の形態に係る室外機100の一部を分解した分解正面図である。次に、図2及び図3を用いて、空気調和機の室外機100の内部構成について説明する。なお、空気調和機の室外機100の内部構成をわかりやすく説明するために、図2及び図3では、例えば、前面パネル1、背面パネル2、天面パネル3等、室外機100の一部の構成部品の図示を省略している。室外機100は、筐体50の内部に、仕切板7と、熱交換器10と、送風機5と、圧縮機11と、電気品箱13と、モータ支持部材22と、を有する。
図5は、本発明の実施の形態に係る室外機100の電気品箱13を分解した斜視図である。図2、図3、図5を用いて、電気品箱13について説明する。室外機100は、図2及び図3に示すように、筐体50内に、電気品箱13を有する。電気品箱13は、仕切板7に取り付けられる。電気品箱13は、室外機100の動作を制御するための制御部品等の電気部品を収納する。制御部品は、例えば、回路デバイスなどのハードウェア、又は、ソフトウェアを記憶するメモリとソフトウェアを実行する中央演算処理装置、あるいは、それらの組み合わせで構成される。室外機100では、室外機100を制御する制御基板14が電気品箱13に収納されている。また、電気品箱13は、電気品箱13内に収納されている電気部品等を冷却するヒートシンク15を有している。制御基板14が駆動した状態では、トランジスタ及びダイオード等の電子部品が発熱し、制御基板14の温度が上がる。制御基板14から熱を放散させて制御基板14を冷却するために、制御基板14と熱的に接続されたヒートシンク15が、電気品箱13から送風機室8内に突出するように配置される。電気品箱13から送風機室8内に突出したヒートシンク15には、送風機室8を流れる空気が当たり、ヒートシンク15を介して、制御基板14の熱が放散される。電気品箱13は更に、送風機5によって筐体50内に吸い込まれる空気をヒートシンク15に案内するエアガイド30を有する。
制御基板14は、複数の電子部品が実装されている基板である。制御基板14には、コンデンサあるいは抵抗器等の電子部品がはんだ付けによって取り付けられている。また、制御基板14には、圧縮機11及び送風機5の動作を制御するトランジスタ又はダイオード等の発熱素子14aが実装されている。なお、図5では、発熱素子14aは、制御基板14の板面とヒートシンク15との間に配置されているため、発熱素子14aの位置を矢印で表わしている。トランジスタ又はダイオード等の発熱素子14aは、制御基板14が駆動している状態で発熱する。制御基板14には、圧縮機11及び送風機5のモータ5aを駆動させる交流電流の周波数を制御するインバータ回路が設けられている。インバータ回路は、周波数制御された交流電流を直流電流から生成する電子回路である。また、制御基板14には、外部電源から端子台(図示は省略)を介して流れる交流電流を直流電流に変換するコンバータ回路を設けることができる。なお、コンバータ回路は、インバータ回路と同一の制御基板14に一体に搭載してもよいし、インバータ回路が搭載された基板とは別の制御基板14に搭載するようにしてもよい。電子部品の取付側を制御基板14の表面側と仮定した場合に、電気品箱13は、制御基板14の裏面側に、基板ホルダー16と、電気品箱カバー20と、を有している。
制御基板14は、ABS等の樹脂製の基板ホルダー16に収納される。換言すれば、基板ホルダー16は、制御基板14に取り付けられ、制御基板14の周縁部と裏面部とを支持している。制御基板14は、基板ホルダー16によって、例えば、外部衝撃等から保護される。基板ホルダー16は、4辺を構成する枠側壁部16aによって、矩形の枠状に形成されている。基板ホルダー16の枠側壁部16aの内側には、制御基板14の裏面部を支持する格子形状の枠16bが構成されている。また、基板ホルダー16には、端子台サポート21を取り付けることができる。なお、図5に示すように、電子部品が取り付つけられる制御基板14の表面部は、制御基板14の下面部(Z2側)に該当する。また、図5に示すように、電子部品がはんだ付けされる制御基板14の裏面部は、制御基板14の上面部(Z1側)に該当する。
電気品箱13の上部には板金製の電気品箱カバー20が設けられている。電気品箱カバー20は、基板ホルダー16にはめ込まれており、基板ホルダー16の格子形状の枠16bの全体を覆っている。電気品箱カバー20によって、制御基板14の裏面部は、水又は塵埃の侵入から保護されている。この電気品箱カバー20は、露等で制御基板14が濡れて電気的にショートすることを防ぐと共に、たとえショート等により制御基板14に炎が発生したとしても制御基板14から外部に炎が移ることを防止する。
電気品箱13は、制御基板14の表面部の側に、ヒートシンク15を有している。より詳細には、制御基板14の表面部に配置された発熱性のある電子部品の一部には、ヒートシンク15が取り付けられている。発熱性のある電子部品とは、例えばトランジスタ等の発熱素子14aである。ヒートシンク15は、制御基板14に実装された発熱素子14aに熱的に接続され、送風機室8内に突出して発熱素子14aから発生する熱を放散する。
図6は、本発明の実施の形態に係る室外機100のヒートシンクサポート17の斜視図である。図5及び図6を用いてヒートシンクサポート17について説明する。ヒートシンクサポート17は、電気品箱13を仕切板7の上部に配置するときに電気品箱13を支持し仕切板7に固定するものである。ヒートシンクサポート17は、板金製であり基板ホルダー16に固定される。ヒートシンクサポート17は、基板ホルダー16に固定される枠体部17aと、枠体部17aから制御基板14の配置側と反対側に延びる側壁部17bと、側壁部17bの延びる方向において枠体部17aとは反対側に形成された取付部17fと、を有する。すなわち、室外機100の上下方向において、側壁部17bの上端部17b1に枠体部17aが形成されており、側壁部17bの下端部17b2に取付部17fが形成されている。また、枠体部17aと取付部17fとは、側壁部17bの表面側と裏面側に形成されている。枠体部17aと取付部17fとは、それぞれ側壁部17bに対して略垂直に形成されており、側壁部17bを介して反対側に延びるように形成されている。
ヒートシンクホルダ19は、ABS等の絶縁樹脂製であり、ヒートシンク15とヒートシンクサポート17とを電気的に絶縁するために、ヒートシンク15とヒートシンクサポート17との間に配置される。ヒートシンクサポート17は、金属製であり電気を流すために、ヒートシンク15とヒートシンクサポート17とが電気的に接続する恐れがある。そのため、ヒートシンクホルダ19によってヒートシンク15とヒートシンクサポート17との電気的な絶縁を確保する。なお、ヒートシンクホルダ19は、フィン15bを貫通させるための矩形状のスリットが設けられており、フィン15bにおける熱放散を妨害しないように構成されている。
図7は、本発明の実施の形態に係る室外機100のエアガイド30を上側から見た斜視図である。図8は、本発明の実施の形態に係る室外機100のエアガイド30を下側から見た斜視図である。図7及び図8を用いて、エアガイド30について説明する。エアガイド30は、送風機5によって筐体50内に吸い込まれた空気をヒートシンク15に導く風路を形成する。エアガイド30は、例えば樹脂によって形成されている。エアガイド30は、ヒートシンクサポート17に取り付けられており、送風機室8に流れる空気を効率良くヒートシンク15に触れさせる。なお、本実施の形態では、エアガイド30は、樹脂製としているが、エアガイド30は、樹脂でなくてもよい。エアガイド30は、筐体50内を通過する空気の流れる方向に延びるように形成されている。すなわち、エアガイド30は、筐体50の前後方向(Y軸方向)に延びるように形成されている。
室外機100が駆動すると、熱交換器10内を流れる冷媒と室外空気との間の熱交換の効率を高めるために、送風機5が駆動する。送風機5は、熱交換器10とプロペラファン5bとの間を負圧にして、筐体50の背面側(Y2側)から筐体50の内部に外気を導入し、室外機100の内部に導入された外気を室外機100の前面側(Y1側)から筐体50外に向かって排出する。この際、筐体50の内部では、熱交換器10を通過した一部の空気が、熱交換器10と対向するエアガイド30の前縁部30aを通過する。前縁部30aは、後縁部30bと比較して大きな開口を形成するために、熱交換器10を通過した一部の空気を効率よくエアガイド30に集めることができる。そして、エアガイド30によって集められた空気は、エアガイド30の底板部31と縦板部32と曲折部33とに沿うように流れ、ヒートシンク15に導かれ、ヒートシンク15の表面に沿って流れる。
空気調和機の室外機100は、送風機5によって筐体50内に吸い込まれた空気をヒートシンク15に導く風路を形成するエアガイド30を有するものである。空気調和機の室外機100は、エアガイド30を用いて風路を形成することで送風機5によって筐体50内に吸い込まれた空気をヒートシンク15に導くことができるため、ヒートシンク15を大型化することなくヒートシンク15の放熱効率を上げることができる。その結果、空気調和機の室外機100は、ヒートシンク15を大型化することなく発熱素子14aの冷却効率を高めることができる。
Claims (11)
- 室外機の外郭を構成する筐体と、
前記筐体の内部に配置され、前記筐体内を通過する空気の流れを形成する送風機と、
前記筐体の内部に設けられ、前記筐体内の空間を、熱交換器と前記送風機とを収納する送風機室と、圧縮機を収納する機械室とに隔てる仕切板と、
前記室外機を制御する制御基板を収納し、前記仕切板に取り付けられる電気品箱と、
を備え、
前記電気品箱は、
前記制御基板に実装された発熱素子に熱的に接続され、前記送風機室内に突出して前記発熱素子から発生する熱を放散するヒートシンクと、
前記送風機によって前記筐体内に吸い込まれた空気を前記ヒートシンクに導く風路を形成するエアガイドと、
前記ヒートシンクを支持し、前記電気品箱を前記仕切板に固定するヒートシンクサポートと、
前記制御基板が取り付けられる基板ホルダーと、
を有し、
前記ヒートシンクは、
前記電気品箱から下方に突出するように形成されており、
前記エアガイドは、
前記ヒートシンクの突出方向及び前記突出方向の側方の少なくとも一部を覆い、
前記ヒートシンクを通過する空気の流れる方向において、前記ヒートシンクの上流側に配置されており、前記ヒートシンクの側方及び下方の少なくとも一部を覆い、
前記ヒートシンクの下方を覆う底板部と、
前記ヒートシンクの側方を覆う縦板部と、
前記底板部と前記縦板部との間に配置される曲折部と、
を有し、
前記ヒートシンクサポートは、
前記基板ホルダーに固定され、前記ヒートシンクが突出するように嵌め込まれて固定される枠体部と、
前記枠体部から前記制御基板の配置側と反対側に延びるように形成され、前記ヒートシンクと対向する側壁部と、
前記側壁部の延びる方向において前記枠体部とは反対側の端部に形成され、前記端部において前記側壁部に対して前記枠体部が延びる方向と反対方向に延びるように形成され、前記仕切板の上部に配置される取付部と、
を有する空気調和機の室外機。 - 前記エアガイドは、
前記筐体内を通過する空気の流れる方向に延びるように形成されている請求項1に記載の空気調和機の室外機。 - 前記エアガイドは、
前記筐体の前後方向に延びるように形成されている請求項1又は2に記載の空気調和機の室外機。 - 前記ヒートシンクは、
前記発熱素子を覆う板状部と、
前記板状部から延びるように設けられた複数のフィンと、
を有し、
前記エアガイドは、
前記底板部と前記縦板部と前記曲折部とによって形成され、前記ヒートシンクを通過する空気の流れ方向において上流側の縁部を形成する前縁部と、
前記底板部と前記縦板部と前記曲折部とによって形成され、前記ヒートシンクを通過する空気の流れ方向において下流側の縁部を形成する後縁部と、
を有し、
前記前縁部と、前記枠体部と、前記側壁部とによって形成される上流側開口部は、前記後縁部と、前記板状部と、前記側壁部とによって形成される下流側開口部よりも大きく形成されている請求項1~3のいずれか1項に記載の空気調和機の室外機。 - 前記底板部と前記縦板部と前記曲折部とは、それぞれ曲面を構成するように形成されており、前記後縁部から前記前縁部に向かうにつれて開口が徐々に大きくなるように形成されている請求項4に記載の空気調和機の室外機。
- 前記エアガイドは、
固定具によって前記ヒートシンクサポートに固定される請求項1~5のいずれか1項に記載の空気調和機の室外機。 - 前記エアガイドは、
前記電気品箱が、前記仕切板の上部に配置された場合に、
前記ヒートシンクサポートと、前記仕切板とに挟持される固定部を有する請求項1~6のいずれか1項に記載の空気調和機の室外機。 - 前記取付部には、前記固定部と係合する収納部が形成されており、
前記電気品箱が、前記仕切板の上部に配置された場合に、
前記取付部は、前記仕切板の上部に形成された板状の載板部と当接し、
前記固定部は、前記収納部に収納されている請求項7に記載の空気調和機の室外機。 - 前記エアガイドは、
前記縦板部の上縁部に設けられた上部係合部と、
前記縦板部の形成側とは反対側の前記底板部の側縁部に設けられた下部係合部と、
を有し、
前記エアガイドが前記ヒートシンクサポートに固定される場合に、
前記上部係合部は、前記枠体部に固定され、
前記下部係合部は、前記取付部に固定される請求項1~8のいずれか1項に記載の空気調和機の室外機。 - 前記上部係合部は、柱形状に突出したボス部を有し、
前記枠体部には、凹形状に形成されたボス孔部が形成されており、
前記エアガイドが前記ヒートシンクサポートに取り付けられる場合に、前記ボス部が前記ボス孔部に挿入される請求項9に記載の空気調和機の室外機。 - 前記取付部には、前記機械室で発生した熱を、前記送風機室に排出するための通風孔が形成されており、
前記下部係合部は、底面部と3側面を形成する側面部とを有し、1つの側面と上面が開口した器状に形成されたカバー部を有し、
前記エアガイドが前記ヒートシンクサポートに取り付けられる場合に、前記カバー部は、前記通風孔を覆う請求項9又は10に記載の空気調和機の室外機。
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