JP7345666B1

JP7345666B1 - 空気調和機の室外機

Info

Publication number: JP7345666B1
Application number: JP2022541691A
Authority: JP
Inventors: 裕之牛房; 佑太小宮
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2022-02-25
Filing date: 2022-02-25
Publication date: 2023-09-15
Anticipated expiration: 2042-02-25
Also published as: WO2023162126A1; JPWO2023162126A1

Abstract

本開示に係る空気調和機の室外機は、背面部に吸込口が形成され、前面部に吹出口が形成された筐体と、前記吸込口と対向して配置された熱交換器と、前記熱交換器と前記吹出口との間となる位置に配置されたファンと、前記吹出口の縁部から前記筐体の内部へ突出したベルマウスと、前記ファンの駆動を制御する電気基板と、前記電気基板と熱的に接続され、間隔を空けて並んだ複数のフィンを有するヒートシンクと、を備えている。前記筐体には、前記ヒートシンクよりも後方となる位置に、開口部である筐体開口部が形成されていている。前記室外機は、前記筐体開口部から前記筐体内へ流入した空気が前記熱交換器を通過せずに流入する風路部を備えている。前記風路部は、前記フィンと対向する第１壁部を備えている。また、前記第１壁部の前端部は、前記ベルマウスの外周側において、前記ベルマウスの後端部よりも前方に配置されている。

Description

本開示は、電気基板に熱的に接続されたヒートシンクの冷却性能の向上を図った空気調和機の室外機に関する。

従来、筐体の背面部から吸い込んだ室外空気と熱交換器内の冷媒とを熱交換させ、熱交換後の室外空気を筐体の前面部から吹き出す空気調和機の室外機が知られている。詳しくは、このような従来の室外機は、筐体と、熱交換器と、ファンとを備えている。筐体は、背面部に吸込口が形成され、前面部に吹出口が形成されている。熱交換器は、筐体に収納され、吸込口と対向して配置されている。ファンは、筐体に収納され、熱交換器と吹出口との間となる位置に配置されている。このため、従来の室外機は、ファンが駆動することにより、吸込口から筐体内へ、室外空気が吸い込まれる。そして、この室外空気は、熱交換器を流れる冷媒と熱交換する。そして、冷媒と熱交換後の室外空気は、吹出口から筐体の外部へ吹き出される。

また、従来、室外機は、ファンの駆動を制御する電気基板を筐体内に備えている。この電気基板は、発熱量が大きい。このため、従来、室外機は、電気基板に熱的に接続され、電気基板から発せられた熱を放出するヒートシンクも筐体内に備えている。そして、従来の室外機は、筐体内に流入して熱交換器を通過した後の室外空気をヒートシンク周辺に流し、ヒートシンクを冷却する構成となっていた。このため、従来の室外機は、冷房運転時、熱交換器を流れる冷媒によって加熱された室外空気によって、ヒートシンクを冷却することとなる。したがって、従来の室外機は、冷房運転時、ヒートシンクの冷却性能が低下してしまうという課題があった。

そこで、従来の室外機には、冷房運転時におけるヒートシンクの冷却性能の向上を図った室外機も提案されている（特許文献１参照）。詳しくは、特許文献１に記載の室外機は、前面部に吹出口とは異なる開口部が形成されている。また、特許文献１に記載の室外機では、ヒートシンクは、ファンの外周側であって前記開口部と対向する位置に設けられている。ファンが駆動すると、ファンの外周側の気圧が低下する。特許文献１に記載の室外機においては、ファンの外周側の気圧の低下により、筐体の前面部に形成された開口部から筐体内に室外空気が流入する。そして、特許文献１に記載の室外機は、該開口部から筐体内に流入した室外空気がヒートシンクを冷却する。筐体の前面部に形成された開口部から筐体内に流入した室外空気は、熱交換器を通過せずにヒートシンク周辺に流れ込み、ヒートシンクを冷却する。このため、特許文献１によると、冷房運転時におけるヒートシンクの冷却性能の向上が図れるとなっている。

特許第６５４０２７７号公報

特許文献１に記載の室外機では、ヒートシンクを冷却する気流は、筐体の前面部に形成された開口部から筐体に流入した室外空気が該筐体の後方へ向かう流れである。換言すると、特許文献１に記載の室外機では、ヒートシンクを冷却する気流は、筐体の前方から後方へ向かう気流である。一方、ファン駆動時の主な気流は、筐体の背面部に形成された吸込口から筐体に流入した室外空気が筐体の前面部に形成された吹出口から吹き出される流れである。換言すると、ファン駆動時の主な気流は、筐体の後方から前方へ向かう気流である。すなわち、特許文献１に記載の室外機においては、ヒートシンクを冷却する気流とファン駆動時の主な気流とが、逆向きの流れとなる。そして、ファン駆動時の主な気流は、ヒートシンクを冷却する気流と比べ、流量が圧倒的に大きい。このため、特許文献１に記載の室外機においては、ヒートシンクを冷却する気流は、ヒートシンクの後端まで流れることが難しい。

また、特許文献１に記載の室外機においては、筐体の前面部に形成された開口部から筐体に流入した室外空気の大部分は、ヒートシンクの後端まで流れる前に、ファンに吸い込まれてしまう。このため、特許文献１に記載の室外機は、ヒートシンクを冷却する気流によって、ヒートシンクの後部側を十分に冷却できない。したがって、特許文献１に記載の室外機は、冷房運転時、ヒートシンクの冷却性能が未だ十分ではない。このように、従来の室外機は、未だ、冷房運転時におけるヒートシンクの冷却性能の向上が望まれているという課題があった。

本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであり、冷房運転時におけるヒートシンクの冷却性能を従来よりも向上させることが可能な空気調和機の室外機を得ることを目的とする。

本開示に係る空気調和機の室外機は、背面部に吸込口が形成され、前面部に吹出口が形成された筐体と、前記筐体の内部を、ファン室と機械室とに仕切る仕切板と、前記ファン室に収納され、前記吸込口と対向して配置された熱交換器と、前記ファン室に収納され、前記熱交換器と前記吹出口との間となる位置に配置されたファンと、前記吹出口の縁部から前記ファン室の内部へ突出し、前記ファンの駆動によって発生する気流を前記吹出口へ導くベルマウスと、前記筐体に収納され、前記ファンの駆動を制御する電気基板と、前記電気基板と熱的に接続され、間隔を空けて並んだ複数のフィンを有するヒートシンクと、を備え、前記ヒートシンクの一部は前記機械室に配置され、他の一部は前記仕切板に設けられた仕切板開口部から前記ファン室に突出しており、前記筐体には、前記ヒートシンクよりも後方となる位置に、開口部である筐体開口部が形成されており、前記筐体開口部から前記筐体内へ流入した空気が前記熱交換器を通過せずに流入する風路部を備え、前記フィンにおける前記電気基板とは反対側の端面を反基板側端面とした場合、前記風路部は、壁部として、複数の前記フィンの前記反基板側端面と対向する第１壁部を備え、前記第１壁部の後端部である風路後端部は、複数の前記フィンよりも後方に配置され、前記第１壁部の前端部である風路前端部は、前記ベルマウスの外周側において、前記ベルマウスの後端部よりも前方に配置されており、前記風路前端部には、前方に向かって開口した前記風路部の流出口が形成されている。

ファンが駆動すると、ベルマウスの外周側の空気がファンに吸い込まれ、ベルマウスの外周側の気圧が低下する。本開示に係る空気調和機の室外機は、ファン駆動時に発生するベルマウスの外周側の気圧の低下により、筐体開口部から風路部へ、熱交換器を通過していない室外空気が流入する。この室外空気は、ヒートシンクのフィンを冷却しながら、風路部の第１壁部の風路後端部から風路前端部に向かって流れる。この際、第１壁部の風路前端部は、ベルマウスの外周側においてベルマウスの後端部よりも前方に配置されている。このため、筐体開口部から風路部へ流入した熱交換器を通過していない室外空気は、ヒートシンクのフィンの後端部から前端部まで流れることができる。そして、風路部からベルマウスの外周側へ流出した室外空気は、ファンに吸い込まれて、吹出口から吹き出される。このように本開示に係る空気調和機の室外機は、ヒートシンクのフィンの後端部から前端部に渡って、熱交換器を通過していない室外空気を従来よりも多く供給できる。このため、本開示に係る空気調和機の室外機は、冷房運転時におけるヒートシンクの冷却性能を従来よりも向上させることができる。

本実施の形態１に係る空気調和機の室外機の縦断面模式図であり、該室外機を前面側から観察した図である。図１のＡ－Ａ断面模式図である。図１のＢ－Ｂ断面模式図である。本実施の形態１に係る空気調和機の室外機の別の一例を示す縦断面模式図であり、該室外機を側面側から観察した図である。本実施の形態２に係る空気調和機の室外機の縦断面模式図であり、該室外機を前面側から観察した図である。図５のＣ－Ｃ断面模式図である。本実施の形態２に係る空気調和機の室外機の別の一例を示す縦断面模式図であり、該室外機を側面側から観察した図である。本実施の形態３に係る空気調和機の室外機の縦断面模式図であり、該室外機を前面側から観察した図である。本実施の形態３に係る空気調和機の室外機の別の一例を示す縦断面模式図であり、該室外機を前面側から観察した図である。本実施の形態４に係る空気調和機の室外機の縦断面模式図であり、該室外機を前面側から観察した図である。図５のＤ－Ｄ断面模式図である。本実施の形態５に係る空気調和機の室外機の縦断面模式図であり、該室外機を側面側から観察した図である。本実施の形態５に係る空気調和機の室外機の縦断面模式図であり、該室外機を側面側から観察した図である。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態１に係る空気調和機の室外機の縦断面模式図であり、該室外機を前面側から観察した図である。図２は、図１のＡ－Ａ断面模式図である。また、図３は、図１のＢ－Ｂ断面模式図である。
本実施の形態１に係る空気調和機の室外機１は、筐体１０と、熱交換器４と、ファン５と、ベルマウス２０と、電気基板３０と、ヒートシンク４０とを備えている。

筐体１０は、熱交換器４、ファン５、ベルマウス２０、電気基板３０、及びヒートシンク４０を収納するものである。筐体１０は、例えば、略直方体の箱形形状をしている。筐体１０の背面部１１には、吸込口２が形成されている。また、筐体１０の前面部１２には、吹出口３が形成されている。

熱交換器４は、筐体１０に収納され、吸込口２と対向して配置されている。熱交換器４は、該熱交換器４の内部を流れる冷媒と、吸込口２から筐体１０内に流入した室外空気とを、熱交換させるものである。ファン５は、例えば、軸流ファンである。ファン５は、筐体１０に収納され、熱交換器４と吹出口３との間となる位置に配置されている。ファン５が駆動することにより、すなわちファン５が回転することにより、吸込口２から筐体１０内に室外空気が吸い込まれる。そして、この室外空気は、熱交換器４を流れる冷媒と熱交換した後、吹出口３から吹き出される。ベルマウス２０は、略円筒形状をしており、吹出口３の縁部から筐体１０の内部へ突出している。換言すると、ベルマウス２０は、吹出口３の縁部からファン５へ向かって突出している。ベルマウス２０は、ファン５の駆動によって発生する気流を吹出口３へ導くものである。

電気基板３０は、筐体１０に収納され、ファン５の駆動を制御するものである。詳しくは、電気基板３０は、ファン５の駆動及び停止を制御する。また、電気基板３０は、ファン５が駆動している際の回転数を制御する。電気基板３０は、基板上に電子部品３２が実装されて構成されている。また、本実施の形態１では、電気基板３０は、インバータ回路を用いたインバータ制御により、ファン５の回転数を制御している。このため、本実施の形態１では、室外機１は、リアクトル６を備えている。リアクトル６は、例えば、インバータ回路において整流部の下流側の平滑回路に設けられた直流リアクトルである。また、例えば、リアクトル６は、インバータ回路の交流回路部分に設けられた交流リアクトルである。また、本実施の形態１に係る室外機１は、冷媒を圧縮する圧縮機８を備えている。そして、本実施の形態１では、電気基板３０は、この圧縮機８の駆動も制御している。リアクトル６及び圧縮機８も、筐体１０に収納されている。

ヒートシンク４０は、筐体１０に収容され、電気基板３０と熱的に接続されている。本実施の形態１では、ヒートシンク４０は、サーマルグリース又はサーマルシート等の熱伝導性が良い絶縁材を介して、電気基板３０と接続されている。すなわち、本実施の形態１に係る室外機１においては、電気基板３０は発熱量が大きいため、ヒートシンク４０を介して、電気基板３０から発せられた熱をヒートシンク４０の周囲の空気に放出する構成となっている。ヒートシンク４０は、放熱性能を向上させるため、間隔を空けて並んだ複数のフィン４１を備えている。なお、以下では、フィン４１の端面のうち、電気基板３０とは反対側の端面を反基板側端面４２と称することとする。

また、本実施の形態１に係る室外機１は、筐体１０の内部をファン室１５と機械室１６とに仕切る仕切板１４を備えている。ファン室１５には、熱交換器４及びファン５が設けられている。すなわち、吸込口２は、背面部１１のうちのファン室１５を構成する箇所に形成されている。吹出口３は、前面部１２のうちのファン室１５を構成する箇所に形成されている。機械室１６には、電気基板３０及びリアクトル６が設けられている。また、電気基板３０と熱的に接続されているヒートシンク４０は、仕切板１４に形成された開口部に挿入され、少なくとも一部が機械室１６からファン室１５に突出している。すなわち、ヒートシンク４０の少なくとも一部は、ファン室１５に設けられている。本実施の形態１では、仕切板１４の上部は、階段状に形成され、上端に向かうにしたがってファン室１５に延びている。本実施の形態１では、ヒートシンク４０の少なくとも一部は、仕切板１４の階段状に形成されている箇所の水平に延びる面に形成された開口部から、ファン室１５に突出している。

このように構成された室外機１は、冷房運転時、次のように動作する。
電気基板３０によってファン５が駆動されると、筐体１０の背面部１１に形成された吸込口２から筐体１０内に、室外空気が取り込まれる。この室外空気が熱交換器４を通過する際、熱交換器４を流れる冷媒は、室内空気から吸収してきた熱を、室外空気に放出する。すなわち、冷房運転時、熱交換器４を通過する室外空気は、熱交換器４を流れる冷媒によって加熱される。そして、熱交換器４を流れる冷媒によって加熱された室外空気は、ベルマウス２０によって筐体１０の前面部１２に形成された吹出口３へ導かれ、吹出口３から筐体１０の外部へ吹き出される。

ここで、電気基板と熱的に接続されたヒートシンクを備えた従来の室外機は、筐体内に流入して熱交換器を通過した後の室外空気をヒートシンク周辺に流し、ヒートシンクを冷却する構成となっていた。このため、従来の室外機は、冷房運転時、熱交換器を流れる冷媒によって加熱された室外空気によって、ヒートシンクを冷却することとなる。したがって、従来の室外機は、冷房運転時、ヒートシンクの冷却性能が低下してしまう。また、従来の室外機のなかには、熱交換器を通過しない室外空気をヒートシンク周辺に流れ込ませ、冷房運転時におけるヒートシンクの冷却性能の向上を図ったものも提案されている。しかしながら、このような構成の従来室外機は、ヒートシンクの前端から後端に至るまでの全域に熱交換器を通過しない室外空気を流すことが難しい。このため、従来の室外機は、いずれの構成であっても、冷房運転時におけるヒートシンクの冷却性能の向上が望まれていた。

そこで、本実施の形態１に係る室外機１は、冷房運転時におけるヒートシンク４０の冷却性能を従来よりも向上すべく、次のような構成を採用している。具体的には、筐体１０の天面部１３には、ヒートシンク４０よりも後方となる位置に、開口部である筐体開口部１７が形成されている。また、室外機１は、筐体開口部１７から筐体１０内へ流入した室外空気が熱交換器４を通過せずに流入する風路部５０を備えている。筐体１０がファン室１５と機械室１６とに仕切られている場合、風路部５０は、ファン室１５に設けられる。

さらに詳しくは、風路部５０は、壁部として、複数のフィン４１の反基板側端面４２と対向する第１壁部５１を備えている。この第１壁部５１の後端部である風路後端部５３は、複数のフィン４１よりも後方に配置されている。また、第１壁部５１の前端部である風路前端部５２は、ベルマウス２０の外周側において、ベルマウス２０の後端部２１よりも前方に配置されている。また、本実施の形態１では、風路部５０は、壁部として、複数のフィン４１の並び方向において最も外側となるフィン４１に対向し、第１壁部５１と接続された第２壁部５４を備えている。本実施の形態１では、並び方向の両端のフィン４１に対向する一対の第２壁部５４を備えている。すなわち、ヒートシンク４０の複数のフィン４１は、第１壁部５１及び一対の第２壁部５４で囲まれた領域に配置されることとなる。

このように筐体１０に筐体開口部１７が形成され、風路部５０を備えた室外機１においては、詳細は後述するが、ファン５が駆動することにより、筐体開口部１７から筐体１０内へ流入した室外空気は、風路後端部５３側から風路部５０に流入する。そして、風路部５０を流れる室外空気が、ヒートシンク４０の複数のフィン４１を冷却する。詳しくは、筐体開口部１７から筐体１０内へ流入した室外空気は、風路後端部５３側から第１壁部５１及び一対の第２壁部５４で囲まれた空間に流入し、当該空間を流れる。されに詳しくは、本実施の形態１では、ヒートシンク４０の複数のフィン４１は、仕切板１４の開口部からファン室１５に突出している。このような場合、筐体開口部１７から筐体１０内へ流入した室外空気は、風路後端部５３側から第１壁部５１、一対の第２壁部５４及び仕切板１４で囲まれた空間に流入し、当該空間を流れる。換言すると、風路部５０に流入した室外空気は、該風路部５０の壁部と仕切板１４との間の空間を流れる構成となっている。

なお、本実施の形態１では、風路部５０は、筐体１０内の上方に配置されている。しかしながら、これは、風路部５０の配置位置の一例である。風路部５０は、ヒートシンク４０の複数のフィン４１の設置箇所近傍に配置されていればよく、例えば、ファン５の側方となる位置であってもよい。

また、風路部５０の第２壁部５４は、必須の構成ではない。例えば、複数のフィン４１の並び方向において最も外側となるフィン４１の一方に近接して、仕切板１４等の部材が配置されているとする。このような場合、当該部材を第２壁部５４の代わりに用いてもよく、第２壁部５４は１つのみでよい。また例えば、第２壁部５４を２つとも設けない構成であってもよい。この場合、複数のフィン４１の並び方向において最も外側となる２つのフィン４１が、第２壁部５４として機能することとなる。すなわち、これら２つのフィン４１と第１壁部５１とで囲まれた空間に、筐体開口部１７から筐体１０内へ流入した室外空気が流れることとなる。なお、このような場合、複数のフィン４１の反基板側端面４２と第１壁部５１とを接触させることが好ましい。筐体開口部１７から風路部５０内へ流入した室外空気が反基板側端面４２と第１壁部５１との間から風路部５０外へ漏れ出すことを抑制でき、ヒートシンク４０の複数のフィン４１の冷却性能が向上するからである。

ただし、風路部５０の第２壁部５４は必須の構成ではないものの、風路部５０は、第２壁部５４を備えていることが好ましい。上述のように、風路部５０が第２壁部５４を備えていない場合、複数のフィン４１の並び方向において最も外側となる２つのフィン４１が、第２壁部５４として機能することとなる。この場合、第２壁部５４として機能するフィン４１の外側には筐体開口部１７から流入した室外空気が流れないため、第２壁部５４として機能するフィン４１から放出される熱の量が低下する。一方、風路部５０が第２壁部５４を備えることにより、第２壁部５４を備えていない場合に第２壁部５４として機能するフィン４１の外側に、筐体開口部１７から流入した室外空気が流れることとなる。このため、風路部５０が第２壁部５４を備えることにより、ヒートシンク４０の冷却性能が向上する。

また、本実施の形態１では、筐体１０の天面部１３に筐体開口部１７を形成した。しかしながら、これは、筐体開口部１７の形成位置の一例である。

図４は、本実施の形態１に係る空気調和機の室外機の別の一例を示す縦断面模式図であり、該室外機を側面側から観察した図である。
筐体開口部１７が形成される位置は、ヒートシンク４０よりも後方となる位置であり、筐体開口部１７から風路部５０に室外空気が流入できる位置であれば、筐体１０の天面部１３に限定されない。例えば、図４に示すように、筐体１０の背面部１１に、筐体開口部１７を形成してもよい。なお、この場合、筐体開口部１７から筐体１０内へ流入した室外空気が熱交換器４を通過せずに風路部５０へ流入するためには、筐体開口部１７と風路部５０との間に熱交換器４が配置されないようにする必要がある。このため、筐体１０の背面部１１に筐体開口部１７を形成する場合、筐体１０の天面部１３に筐体開口部１７を形成する場合と比べ、筐体１０の上下方向長さを延ばす、あるいは熱交換器４を切り欠く等の措置が必要となる。このため、筐体開口部１７は、筐体１０の天面部１３に形成されているのが好ましい。

また、筐体開口部１７は、ヒートシンク４０よりも上方となる位置に形成されているのが好ましい。室外機１が停止し、電気基板３０が動作しなくなった後も、電気基板３０には、電気基板３０が動作中に発した熱が残っている。そして、この熱は、ヒートシンク４０を介して、ヒートシンク４０周辺の空気を加熱する。ここで、加熱された空気は、上昇しようとする。この際、筐体開口部１７がヒートシンク４０よりも上方となる位置に形成されていれば、この加熱された空気は、筐体開口部１７から筐体１０外へ流れ出ることができる。このため、筐体開口部１７をヒートシンク４０よりも上方となる位置に形成することにより、自然対流を用いて、室外機１が停止している際のヒートシンク４０の冷却性能を向上させることができる。

また、筐体開口部１７が筐体１０の天面部１３に形成されている場合、図１～図３に示すように、室外機１は、天面部１３と間隔を空けて配置され、上方から筐体開口部１７を覆う天板カバー１８を備えていることが好ましい。天板カバー１８を備えることにより、筐体開口部１７から筐体１０内にゴミが侵入することを抑制できる。また、天板カバー１８は、筐体１０の天面部１３の全域を上方から覆っていることが好ましい。これにより、天面部１３が太陽の輻射熱で温められることを抑制でき、この結果、筐体１０内が暖められることを抑制できる。冷房運転時、熱交換器４を流れる冷媒は、筐体１０内の空気に熱を放出する。このため、筐体１０内の温度が低い方が、冷房運転時の熱交換器４の放熱性能を向上させることができる。したがって、天板カバー１８が天面部１３の全域を上方から覆うことにより、冷房運転時の熱交換器４の放熱性能を向上させることができる。この結果、室外機１を備えた空気調和機の性能を向上させることができる。

また、室外機１の風路部５０は、図３に示すように、ガイド部５５を備えていることが好ましい。このガイド部５５は、一端が風路部５０の壁部と接続され、他端が筐体開口部１７の縁部に接続されており、筐体開口部１７から筐体１０内へ流入した室外空気を風路部５０へ導くものである。ガイド部５５を備えていない場合、風路部５０へは、筐体開口部１７から筐体１０内へ流入した室外空気が流入するとともに、吸込口２及び熱交換器４を通過した室外空気も流入する。冷房運転時、熱交換器４で加熱された室外空気が風路部５０へ流入する量が少ないほど、風路部５０内を流れる室外空気の温度は低くなり、ヒートシンク４０の冷却性能が向上する。そして、ガイド部５５を備えることにより、筐体開口部１７から風路部５０内へ流入する室外空気の量を増加でき、熱交換器４で加熱された室外空気が風路部５０へ流入する量を抑制できる。このため、ガイド部５５を備えることにより、ヒートシンク４０の冷却性能をさらに向上させることができる。

続いて、図３を用いて、本実施の形態１に係る室外機１の冷房運転時の動作について説明する。
電気基板３０によってファン５が駆動されると、白抜き矢印で示すように、吸込口２から筐体１０内に室外空気が吸い込まれる。この室外空気は、熱交換器４を通過する際、熱交換器４を流れる冷媒によって加熱される。この加熱された室外空気は、白抜き矢印で示すように、ベルマウス２０によって筐体１０の前面部１２に形成された吹出口３へ導かれ、吹出口３から筐体１０の外部へ吹き出される。

また、ファン５が駆動することにより、ベルマウス２０の外周側に存在する空気は、白抜き矢印で示すように、ファン５によって吸い込まれる。これにより、ベルマウス２０の外周側の気圧が低下し、風路部５０内の空気がベルマウス２０の外周側へ流れ込む。また、風路部５０内の空気がベルマウス２０の外周側へ流れ込むことにより、筐体開口部１７から風路部５０へ、熱交換器４を通過しない室外空気が流れ込む。風路部５０へ流入した熱交換器４を通過しない室外空気は、風路後端部５３から風路前端部５２に向かって流れる間に、ヒートシンク４０の複数のフィン４１を冷却する。

ここで、風路部５０の第１壁部５１の風路前端部５２は、ベルマウス２０の外周側においてベルマウス２０の後端部２１よりも前方に配置されている。このため、風路部５０を流れる熱交換器４を通過していない室外空気は、ベルマウス２０の外周側へ流れ込むこととなる。したがって、風路部５０を流れる熱交換器４を通過していない室外空気は、ヒートシンク４０の複数のフィン４１の後端部から前端部まで流れることができる。このため、本実施の形態１に係る室外機１は、冷房運転時におけるヒートシンク４０の冷却性能を従来よりも向上させることができる。

ヒートシンク４０の複数のフィン４１を冷却した室外空気は、風路部５０からベルマウス２０の外周側へ流出する。ベルマウス２０の外周側へ流出した室外空気は、ファン５に吸い込まれて、吹出口３から吹き出される。

以上、本実施の形態１に係る空気調和機の室外機１は、筐体１０と、熱交換器４と、ファン５と、ベルマウス２０と、電気基板３０と、ヒートシンク４０とを備えている。筐体１０の背面部１１には吸込口２が形成され、筐体１０の前面部１２には吹出口３が形成されている。熱交換器４は、筐体１０に収納され、吸込口２と対向して配置されている。ファン５は、筐体１０に収納され、熱交換器４と吹出口３との間となる位置に配置されている。ベルマウス２０は、吹出口３の縁部から筐体１０の内部へ突出し、ファン５の駆動によって発生する気流を吹出口３へ導くものである。電気基板３０は、筐体１０に収納され、ファン５の駆動を制御するものである。ヒートシンク４０は、筐体１０に収容されるとともに電気基板３０と熱的に接続され、間隔を空けて並んだ複数のフィン４１を備えている。また、筐体１０には、ヒートシンク４０よりも後方となる位置に、開口部である筐体開口部１７が形成されている。また、室外機１は、筐体開口部１７から筐体１０内へ流入した室外空気が熱交換器４を通過せずに流入する風路部５０を備えている。また、フィン４１における電気基板３０とは反対側の端面を反基板側端面４２とした場合、風路部５０は、壁部として、複数のフィン４１の反基板側端面４２と対向する第１壁部５１を備えている。そして、第１壁部５１の後端部である風路後端部５３は、複数のフィン４１よりも後方に配置されている。また、第１壁部５１の前端部である風路前端部５２は、ベルマウス２０の外周側において、ベルマウス２０の後端部２１よりも前方に配置されている。

このように構成された室外機１においては、上述のように、風路部５０を流れる熱交換器４を通過していない室外空気は、ヒートシンク４０の複数のフィン４１の後端部から前端部まで流れることができる。このため、このように構成された室外機１は、冷房運転時におけるヒートシンク４０の冷却性能を従来よりも向上させることができる。

実施の形態２．
上述のように、筐体開口部１７をヒートシンク４０よりも上方となる位置に形成することにより、自然対流を用いて、室外機１が停止している際のヒートシンク４０の冷却性能を向上させることができる。この際、ヒートシンク４０の各フィン４１を本実施の形態２に示す姿勢とすることにより、室外機１が停止している際のヒートシンク４０の冷却性能をさらに向上させることができる。なお、本実施の形態２において、特に記述しない項目については実施の形態１と同様とし、実施の形態１と同一の機能及び構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図５は、本実施の形態２に係る空気調和機の室外機の縦断面模式図であり、該室外機を前面側から観察した図である。図６は、図５のＣ－Ｃ断面模式図である。

実施の形態１では、ヒートシンク４０の複数のフィン４１は、反基板側端面４２が水平方向に延びる姿勢で配置されていた。一方、本実施の形態２に係る室外機１においては、ヒートシンク４０の複数のフィン４１は、反基板側端面４２が垂直方向に延びる姿勢で配置されている。換言すると、本実施の形態２に係る室外機１においては、ヒートシンク４０の複数のフィン４１は、垂直方向に延びる姿勢で配置されている。このようにヒートシンク４０の複数のフィン４１を配置することにより、室外機１が停止している際、フィン４１間の加熱された空気は、上昇しやすくなり、筐体開口部１７から筐体１０外へ流れ出やすくなる。このため、このようにヒートシンク４０の複数のフィン４１を配置することにより、室外機１が停止している際のヒートシンク４０の冷却性能をさらに向上させることができる。

なお、ヒートシンク４０の複数のフィン４１の姿勢は、垂直方向に延びる姿勢に限定されない。例えば、ヒートシンク４０の複数のフィン４１を、次のような姿勢で配置してもよい。

図７は、本実施の形態２に係る空気調和機の室外機の別の一例を示す縦断面模式図であり、該室外機を側面側から観察した図である。
図７に示すように、ヒートシンク４０の複数のフィン４１は、斜め方向に延びる姿勢配置されていてもよい。より詳しくは、ヒートシンク４０の複数のフィン４１は、反基板側端面４２が筐体開口部１７に向かうにしたがって上昇する姿勢で配置されていてもよい。このようにヒートシンク４０の複数のフィン４１を配置しても、室外機１が停止している際、フィン４１間の加熱された空気は、上昇しやすくなり、筐体開口部１７から筐体１０外へ流れ出やすくなる。このため、このようにヒートシンク４０の複数のフィン４１を配置しても、室外機１が停止している際のヒートシンク４０の冷却性能をさらに向上させることができる。

実施の形態３．
上述のように、電気基板３０がインバータ制御によりファン５の回転数を制御する場合、室外機１はリアクトル６を備える。室外機１がリアクトル６を備える場合、例えば本実施の形態３のようにリアクトル６を配置することにより、リアクトル６の冷却性能を向上させることができる。なお、本実施の形態３において、特に記述しない項目については実施の形態１又は実施の形態２と同様とし、実施の形態１又は実施の形態２と同一の機能及び構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図８は、本実施の形態３に係る空気調和機の室外機の縦断面模式図であり、該室外機を前面側から観察した図である。
本実施の形態３に係る室外機１においては、図示はしていないが、実施の形態１の図３で示したと同様に、筐体開口部１７は、筐体１０の天面部１３に形成されている。また、本実施の形態３に係る室外機１は、筐体１０の天面部１３の全域を上方から覆う天板カバー１８を備えている。そして、本実施の形態３に係る室外機１においては、リアクトル６は筐体１０の天面部１３に取り付けられている。

上述のように、筐体１０の天面部１３の全域を上方から覆う天板カバー１８は、天面部１３が太陽の輻射熱で温められることを抑制できる。このため、筐体１０の天面部１３の全域を上方から覆う天板カバー１８を備えている場合、リアクトル６を筐体１０の天面部１３に取り付けることにより、リアクトル６が発した熱を天面部１３に放出することができる。このため、本実施の形態３のように室外機１を構成することにより、リアクトル６の冷却性能を向上させることができる。

ここで、本実施の形態３に係る室外機１においては、電気基板３０及びリアクトル６の双方が、機械室１６に配置されている。このような場合、リアクトル６の輻射熱によって暖められたリアクトル６周辺の空気が電気基板３０周辺に流れ、電気基板３０が暖められる場合がある。しかしながら、本実施の形態３のようにリアクトル６を筐体１０の天面部１３に取り付けることにより、電気基板３０が暖められることを抑制できる。詳しくは、リアクトル６を筐体１０の天面部１３に取り付けるということは、リアクトル６を機械室１６内の上部に配置することを意味する。そして、リアクトル６の輻射熱によって暖められたリアクトル６周辺の空気は、上昇しようとする。このため、機械室１６内の上部から暖められた空気が上昇しても、該空気は電気基板３０周辺に流れにくい。したがって、電気基板３０及びリアクトル６の双方が機械室１６に配置されている場合、リアクトル６を筐体１０の天面部１３に取り付けることにより、電気基板３０が暖められることを抑制できる。

なお、電気基板３０及びリアクトル６の双方が機械室１６に配置されている場合、リアクトル６を筐体１０の天面部１３に取り付けると、図８に示すように、電気基板３０とリアクトル６とが横方向に対向する場合がある。このような場合、筐体１０の横方向の寸法が大きくなる。このため、電気基板３０及びリアクトル６の双方が機械室１６に配置されており、リアクトル６を筐体１０の天面部１３に取り付ける際、筐体１０の横方向の寸法が大きくなることを抑制したい場合には、後述の図９のように室外機１を構成してもよい。

図９は、本実施の形態３に係る空気調和機の室外機の別の一例を示す縦断面模式図であり、該室外機を前面側から観察した図である。
図８で示した室外機１と図９に示す室外機１との差異点は、電気基板３０の姿勢である。具体的には、図９に示す室外機１においては、電気基板３０は、電子部品３２の実装されている面３１が水平面に対して傾いた姿勢で配置されている。なお、図９では、電子部品３２の実装されている面３１が垂直となる姿勢で配置されている電子部品３２を例示している。このような姿勢で電子部品３２を配置することにより、電気基板３０及びリアクトル６の双方が機械室１６に配置されており、リアクトル６を筐体１０の天面部１３に取り付ける際、筐体１０の横方向の寸法が大きくなることを抑制できる。

また、電気基板３０及びリアクトル６の双方が機械室１６に配置されている場合、図８及び図９に示すように、室外機１は、電気基板３０とリアクトル６との間を仕切るカバー７を備えていることが好ましい。室外機１がこのようなカバー７を備えることにより、リアクトル６の輻射熱によって電気基板３０が暖められることを抑制できる。なお、カバー７によって得られる当該効果は、リアクトル６が天面部１３以外の箇所に取り付けられている場合にも得られる効果である。

実施の形態４．
ヒートシンク４０の少なくとも一部及び風路部５０がファン室１５に設けられている場合には、風路部５０に流入した室外空気が該風路部５０の壁部と仕切板１４との間の空間を流れる構成となる場合がある。実施の形態１～実施の形態３で示した室外機１のいずれも、風路部５０に流入した室外空気は、該風路部５０の壁部と仕切板１４との間の空間を流れる構成となっている。室外機１がこのような構成の場合、例えば本実施の形態４のようにリアクトル６を配置しても、リアクトル６の冷却性能を向上させることができる。なお、本実施の形態４において、特に記述しない項目については実施の形態１～実施の形態３のいずれかと同様とし、実施の形態１～実施の形態３のいずれかと同一の機能及び構成については同一の符号を用いて述べることとする。また、以下では、実施の形態２で示した室外機１においてリアクトル６を本実施の形態４に示す位置に配置した例について、説明する。

図１０は、本実施の形態４に係る空気調和機の室外機の縦断面模式図であり、該室外機を前面側から観察した図である。図１１は、図５のＤ－Ｄ断面模式図である。なお、図１１では、リアクトル６を想像線である二点鎖線で示している。
本実施の形態４に係る室外機１においては、ヒートシンク４０の少なくとも一部及び風路部５０は、ファン室１５に設けられている。また、本実施の形態４に係る室外機１においては、風路部５０に流入した室外空気は、該風路部５０の壁部と仕切板１４との間の空間を流れる構成となっている。また、本実施の形態４に係る室外機１においては、リアクトル６は、機械室１６に設けられ、仕切板１４に取り付けられている。そして、風路部５０とリアクトル６とは、仕切板１４を挟んで対向する位置に配置されている。

本実施の形態４のように室外機１を構成することにより、仕切板１４におけるリアクトル６が取り付けられている箇所を、該風路部５０の壁部と仕切板１４との間の空間を流れる室外空気で冷却することができる。この結果、仕切板１４を介して、風路部５０の壁部と仕切板１４との間の空間を流れる室外空気で、リアクトル６を冷却するこができる。このため、本実施の形態４のように室外機１を構成することにより、リアクトル６の冷却性能を向上させることができる。

実施の形態５．
風路部５０にゴミが侵入した場合でも、実施の形態１～実施の形態４で示した室外機１に本実施の形態５で示す構成を採用することにより、風路部５０からゴミを排出することができる。なお、本実施の形態５において、特に記述しない項目については実施の形態１～実施の形態４のいずれかと同様とし、実施の形態１～実施の形態４のいずれかと同一の機能及び構成については同一の符号を用いて述べることとする。

図１２及び図１３は、本実施の形態５に係る空気調和機の室外機の縦断面模式図であり、該室外機を側面側から観察した図である。なお、図１２は、停止中の室外機１を示している。換言すると、図１２は、ファン５が停止している状態の室外機１を示している。また、図１３は、運転中の室外機１を示している。換言すると、図１３は、ファン５が駆動している状態の室外機１を示している。

本実施の形態５に係る室外機１の風路部５０には、該風路部５０の壁部のうちで該風路部５０の下面部となる壁部に、開口部である風路部開口部５６が形成されている。なお、図１２及び図１３に例示する室外機１の場合、第１壁部５１が、風路部５０の下面部となっている。このため、図１２及び図１３に例示する室外機１では、第１壁部５１に風路部開口部５６が形成されている。

また、本実施の形態５に係る室外機１の風路部５０は、風路部開口部５６を開閉自在に覆う蓋５７を備えている。詳しくは、図１３に示すように、蓋５７は、ファン５が駆動している状態においては風路部開口部５６を閉じる。また、図１２に示すように、蓋５７は、ファン５が駆動していない状態においては風路部開口部５６を開く。このように蓋５７を動作させる構成は特に限定されないが、本実施の形態５では、次のような構成となっている。具体的には、蓋５７の上端部は、ガイド部５５等の固定部材に固定された蝶番５８によって保持されている。すなわち、蓋５７は、蝶番５８を回転中心として回転自在となっている。これにより、図１２に示すように、ファン５が駆動していない状態においては、蓋５７は、自重によって、該蓋５７の下端部が下降する方向に回転する。そして、蓋５７は、風路部開口部５６を開く。また、図１３に示すように、ファン５が駆動している状態においては、蓋５７は、吸込口２から筐体１０内に吸い込まれた室外空気に押され、該蓋５７の下端部が上昇する方向に回転する。そして、蓋５７は、風路部開口部５６を閉じる。

このように構成された本実施の形態５に係る室外機１においては、風路部５０にゴミが侵入した場合でも、風路部開口部５６から、風路部５０内のゴミを風路部５０外へ排出することができる。なお、従来、室外機は、熱交換器から排出されたドレン水を排出する構成を備えている。風路部５０外へ排出されたゴミは、例えば、このドレン水を排出する構成により、ドレン水と共に室外機１の外部へ排出される。

１室外機、２吸込口、３吹出口、４熱交換器、５ファン、６リアクトル、７カバー、８圧縮機、１０筐体、１１背面部、１２前面部、１３天面部、１４仕切板、１５ファン室、１６機械室、１７筐体開口部、１８天板カバー、２０ベルマウス、２１後端部、３０電気基板、３１面、３２電子部品、４０ヒートシンク、４１フィン、４２反基板側端面、５０風路部、５１第１壁部、５２風路前端部、５３風路後端部、５４第２壁部、５５ガイド部、５６風路部開口部、５７蓋、５８蝶番。

Claims

背面部に吸込口が形成され、前面部に吹出口が形成された筐体と、
前記筐体の内部を、ファン室と機械室とに仕切る仕切板と、
前記ファン室に収納され、前記吸込口と対向して配置された熱交換器と、
前記ファン室に収納され、前記熱交換器と前記吹出口との間となる位置に配置されたファンと、
前記吹出口の縁部から前記ファン室の内部へ突出し、前記ファンの駆動によって発生する気流を前記吹出口へ導くベルマウスと、
前記筐体に収納され、前記ファンの駆動を制御する電気基板と、
前記電気基板と熱的に接続され、間隔を空けて並んだ複数のフィンを有するヒートシンクと、
を備え、
前記ヒートシンクの一部は前記機械室に配置され、他の一部は前記仕切板に設けられた仕切板開口部から前記ファン室に突出しており、
前記筐体には、前記ヒートシンクよりも後方となる位置に、開口部である筐体開口部が形成されており、
前記筐体開口部から前記筐体内へ流入した空気が前記熱交換器を通過せずに流入する風路部を備え、
前記フィンにおける前記電気基板とは反対側の端面を反基板側端面とした場合、
前記風路部は、壁部として、複数の前記フィンの前記反基板側端面と対向する第１壁部を備え、
前記第１壁部の後端部である風路後端部は、複数の前記フィンよりも後方に配置され、
前記第１壁部の前端部である風路前端部は、前記ベルマウスの外周側において、前記ベルマウスの後端部よりも前方に配置されており、前記風路前端部には、前方に向かって開口した前記風路部の流出口が形成されている
空気調和機の室外機。
前記風路部に流入した空気は、前記第１壁部と前記仕切板との間を流れ、前記仕切板開口部とは異なる前記風路部の前記流出口から前記吹出口に導かれる
請求項１に記載の空気調和機の室外機。
前記風路前端部は、前記電気基板及び前記ヒートシンクの前端部よりも前方に配置されている
請求項１又は請求項２に記載の空気調和機の室外機。
前記風路部は、前記壁部として、複数の前記フィンの並び方向において最も外側となる前記フィンに対向し、前記第１壁部と接続された第２壁部を備えている
請求項１～請求項３のいずれか一項に記載の空気調和機の室外機。
前記風路部は、一端が前記壁部と接続され、他端が前記筐体開口部の縁部に接続され、前記筐体開口部から前記筐体内へ流入した空気を前記風路部へ導くガイド部を備えている
請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の空気調和機の室外機。
前記筐体開口部は、前記ヒートシンクよりも上方となる位置に形成されている
請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の空気調和機の室外機。
複数の前記フィンは、前記反基板側端面が垂直方向に延びる姿勢で配置されている、又は、前記反基板側端面が前記筐体開口部に向かうにしたがって上昇する姿勢で配置されている
請求項６に記載の空気調和機の室外機。
前記筐体開口部は、前記筐体の天面部に形成されている
請求項６又は請求項７に記載の空気調和機の室外機。
前記天面部と間隔を空けて配置され、上方から前記筐体開口部を覆う天板カバーを備えている
請求項８に記載の空気調和機の室外機。
前記天板カバーは、前記天面部の全域を上方から覆っている
請求項９に記載の空気調和機の室外機。
リアクトルを備え、
前記リアクトルは前記天面部に取り付けられている
請求項１０に記載の空気調和機の室外機。
前記ファン、前記熱交換器、及び前記風路部は、前記ファン室に設けられ、
前記電気基板及び前記リアクトルは、前記機械室に設けられ、
前記電気基板は、電子部品の実装されている面が水平面に対して傾いた姿勢で配置されている
請求項１１に記載の空気調和機の室外機。
リアクトルを備え、
前記ファン、前記熱交換器、及び前記風路部は、前記ファン室に設けられ、
前記電気基板及び前記リアクトルは、前記機械室に設けられ、
前記リアクトルは、前記仕切板に取り付けられており、
前記風路部と前記リアクトルとは、前記仕切板を挟んで対向する位置に配置され、
前記風路部に流入した空気は、該風路部の前記壁部と前記仕切板との間の空間を流れる構成である
請求項１～請求項１０のいずれか一項に記載の空気調和機の室外機。
前記電気基板と前記リアクトルとの間を仕切るカバーを備えている
請求項１２又は請求項１３に記載の空気調和機の室外機。
前記風路部には、前記壁部のうちで該風路部の下面部となる前記壁部に、開口部である風路部開口部が形成され、
前記風路部は、前記ファンが駆動している状態においては前記風路部開口部を閉じ、前記ファンが駆動していない状態においては前記風路部開口部を開く蓋を備えている
請求項１～請求項１４のいずれか一項に記載の空気調和機の室外機。
背面部に吸込口が形成され、前面部に吹出口が形成された筐体と、
前記筐体に収納され、前記吸込口と対向して配置された熱交換器と、
前記筐体に収納され、前記熱交換器と前記吹出口との間となる位置に配置されたファンと、
前記吹出口の縁部から前記筐体の内部へ突出し、前記ファンの駆動によって発生する気流を前記吹出口へ導くベルマウスと、
前記筐体に収納され、前記ファンの駆動を制御する電気基板と、
前記筐体に収納されるとともに前記電気基板と熱的に接続され、間隔を空けて並んだ複数のフィンを有するヒートシンクと、
を備え、
前記筐体には、前記ヒートシンクよりも後方となる位置に、開口部である筐体開口部が形成されており、
前記筐体開口部から前記筐体内へ流入した空気が前記熱交換器を通過せずに流入する風路部を備え、
前記フィンにおける前記電気基板とは反対側の端面を反基板側端面とした場合、
前記風路部は、壁部として、複数の前記フィンの前記反基板側端面と対向する第１壁部を備え、
前記第１壁部の後端部である風路後端部は、複数の前記フィンよりも後方に配置され、
前記第１壁部の前端部である風路前端部は、前記ベルマウスの外周側において、前記ベルマウスの後端部よりも前方に配置され、
前記筐体開口部は、前記ヒートシンクよりも上方となる位置に形成されており、
前記筐体開口部は、前記筐体の天面部に形成されており、
前記天面部と間隔を空けて配置され、上方から前記筐体開口部を覆う天板カバーを備え、
前記天板カバーは、前記天面部の全域を上方から覆っている
空気調和機の室外機。
背面部に吸込口が形成され、前面部に吹出口が形成された筐体と、
前記筐体に収納され、前記吸込口と対向して配置された熱交換器と、
前記筐体に収納され、前記熱交換器と前記吹出口との間となる位置に配置されたファンと、
前記吹出口の縁部から前記筐体の内部へ突出し、前記ファンの駆動によって発生する気流を前記吹出口へ導くベルマウスと、
前記筐体に収納され、前記ファンの駆動を制御する電気基板と、
前記筐体に収納されるとともに前記電気基板と熱的に接続され、間隔を空けて並んだ複数のフィンを有するヒートシンクと、
リアクトルと、
前記筐体の内部をファン室と機械室とに仕切る仕切板と、
を備え、
前記筐体には、前記ヒートシンクよりも後方となる位置に、開口部である筐体開口部が形成されており、
前記筐体開口部から前記筐体内へ流入した空気が前記熱交換器を通過せずに流入する風路部を備え、
前記フィンにおける前記電気基板とは反対側の端面を反基板側端面とした場合、
前記風路部は、壁部として、複数の前記フィンの前記反基板側端面と対向する第１壁部を備え、
前記第１壁部の後端部である風路後端部は、複数の前記フィンよりも後方に配置され、
前記第１壁部の前端部である風路前端部は、前記ベルマウスの外周側において、前記ベルマウスの後端部よりも前方に配置され、
前記ファン、前記熱交換器、前記ヒートシンクの少なくとも一部、及び前記風路部は、前記ファン室に設けられ、
前記電気基板及び前記リアクトルは、前記機械室に設けられ、
前記リアクトルは、前記仕切板に取り付けられており、
前記風路部と前記リアクトルとは、前記仕切板を挟んで対向する位置に配置され、
前記風路部に流入した空気は、該風路部の前記壁部と前記仕切板との間の空間を流れる構成である
空気調和機の室外機。
背面部に吸込口が形成され、前面部に吹出口が形成された筐体と、
前記筐体に収納され、前記吸込口と対向して配置された熱交換器と、
前記筐体に収納され、前記熱交換器と前記吹出口との間となる位置に配置されたファンと、
前記吹出口の縁部から前記筐体の内部へ突出し、前記ファンの駆動によって発生する気流を前記吹出口へ導くベルマウスと、
前記筐体に収納され、前記ファンの駆動を制御する電気基板と、
前記筐体に収納されるとともに前記電気基板と熱的に接続され、間隔を空けて並んだ複数のフィンを有するヒートシンクと、
を備え、
前記筐体には、前記ヒートシンクよりも後方となる位置に、開口部である筐体開口部が形成されており、
前記筐体開口部から前記筐体内へ流入した空気が前記熱交換器を通過せずに流入する風路部を備え、
前記フィンにおける前記電気基板とは反対側の端面を反基板側端面とした場合、
前記風路部は、壁部として、複数の前記フィンの前記反基板側端面と対向する第１壁部を備え、
前記第１壁部の後端部である風路後端部は、複数の前記フィンよりも後方に配置され、
前記第１壁部の前端部である風路前端部は、前記ベルマウスの外周側において、前記ベルマウスの後端部よりも前方に配置され、
前記風路部には、前記壁部のうちで該風路部の下面部となる前記壁部に、開口部である風路部開口部が形成され、
前記風路部は、前記ファンが駆動している状態においては前記風路部開口部を閉じ、前記ファンが駆動していない状態においては前記風路部開口部を開く蓋を備えている
空気調和機の室外機。