JP7422318B2

JP7422318B2 - 室外機

Info

Publication number: JP7422318B2
Application number: JP2023008371A
Authority: JP
Inventors: 護竹内; 信吾濱田; 謙一郎矢野
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2019-02-20
Filing date: 2023-01-23
Publication date: 2024-01-26
Anticipated expiration: 2039-02-20
Also published as: JP7285444B2; JP2020134014A; JP2023052582A

Description

本発明は、室外機に関する。

従来、圧縮機や送風機が収納され背面に室外熱交換器を備える熱交換室と、発熱部材が収納される機械室と、に仕切られた機械室が知られている。
この種の室外機では、熱交換室と機械室とは、仕切板により仕切られていた。そして、この仕切板には、発熱体を含む発熱部材と、この発熱部材を冷却する冷却フィンと、が取り付けられていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１２－１８４８９３号公報

しかしながら、冷房運転の場合、送風機の回転により筐体背面から前方へ流れる空気は熱交換器により暖められるため、この場合、冷却フィンには暖められた空気が流れることとなる。そこで、冷房運転の場合に、冷却フィンの冷却効率を向上させるためには、未だ改善の余地があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、冷却フィンの冷却効率を向上させることのできる室外機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る室外機は、送風機及び室外熱交換器を備える熱交換室と、機械室と、を仕切る仕切板と、前記仕切板の前記機械室側に取り付けられる基板と、前記基板に設けられる発熱体と、前記仕切板の前記熱交換室側であって前記基板の裏面に設けられる冷却フィンと、前記仕切板の前面側に形成され前記熱交換室と前記機械室とを連通する開口部と、前記冷却フィンを覆い、前記開口部と前記冷却フィンを介して前記熱交換室へ至る風路を形成するカバー部材と、を備え、前記カバー部材と前記冷却フィンを密着する側部弾性体と、前記冷却フィンの上方前端部において前記冷却フィンに密着して設けられる上弾性体と、前記冷却フィンの下方前端部において前記冷却フィンに密着して設けられる下弾性体と、さらに備える。

本発明によれば、整流板を設けることにより、風路を流れる副流が熱交換室に至るとき、副流が主流による負圧により風速、風量が上昇する。そのため、冷却フィンを流れる副流の風速、風量が上昇し、冷却フィンの冷却効率を向上させることができる。

本発明の実施形態に係る室外機の正面図前面板を外した状態における室外機の正面図天面板を外した状態における室外機の平面図カバー部材周辺の斜視図カバー部材周辺の正面断面図カバー部材周辺の斜視図図３に示すＣ部分の拡大図図３に示すＤ部分の拡大図

第１の発明における室外機は、送風機及び背面に設けられる室外熱交換器を備える熱交換室と発熱部材が収納される機械室とが仕切板により仕切られ、前記仕切板の機械室側に前記発熱部材が取付けられ、前記仕切板の熱交換室側であって前記発熱部材の裏面に冷却フィンを備える室外機であって、前記仕切板は、空気の流れを基準として前記冷却フィンより上流側に、前記機械室と前記熱交換室とを連通する開口部を備え、前記開口部及び前記冷却フィンを覆い、前記仕切板との間に前記開口部から前記冷却フィンを介して前記熱交換室へ至る風路を形成するカバー部材を備え、前記風路の下流側に、前記風路を流れる副流と前記送風機の回転により前記室外熱交換器を介して前記熱交換室に至る主流との衝突を抑制する整流板を備えたことを特徴とする。
この発明によれば、整流板を設けることにより、風路を流れる副流が熱交換室に至るとき、副流が主流による負圧により風速、風量が上昇する。そのため、冷却フィンを流れる副流の風速、風量が上昇し、冷却フィンの冷却効率を向上させることができる。

第２の発明における室外機は、第１の発明において、前記整流板は、前記仕切板の曲げ加工により形成されていることを特徴とする。
この発明によれば、整流板の製造を容易とでき、製造コストも軽減できる。

第３の発明における室外機は、第１の発明において、前記整流板は、前記カバー部材の一部であることを特徴とする。
この発明によれば、整流板の製造を容易とでき、製造コストも軽減できる。

第４の発明における室外機は、第１の発明から第３の発明のいずれかにおいて、前記カバー部材は、前記冷却フィンを覆う第１案内部と、前記第１案内部から前記仕切板の側に斜めに折り曲げられた第２案内部と、を備えることを特徴とする。
この発明によれば、第２案内部を第１案内部から仕切板の側に斜めに折り曲げて形成したため、風路を流れる副流が第２案内部近傍において乱流となることを抑制できる。副流を冷却フィンに導きやすくなり、冷却フィンによる冷却効率を向上できる。

第５の発明における室外機は、第４の発明において、前記第１案内部と前記冷却フィンとは、弾性体を介して密着していることを特徴とする。
この発明によれば、副流が第１案内部と冷却フィンとの間に漏れることが抑制され、冷却フィンによる冷却効率を向上できる。

第６の発明における室外機は、第５の発明において、前記発熱部材は、基板に設けられる発熱体を備え、前記弾性体は、前記冷却フィンの前端部から、前記発熱体の裏側に備えられる前記冷却フィンの部分を含む位置まで延びていることを特徴とする。
この発明によれば、冷却フィンの前端部から、発熱体の裏側に備えられる冷却フィンの部分を含む位置まで弾性体を配置することにより、仕切板を介した発熱体の裏側の部分を、第１案内部と冷却フィンとが密着した状態とすることができる。これにより、仕切板を介した発熱体の裏側の部分に副流が効率的に流れることとなり、発熱体により特に発熱量の多い部分についても冷却フィンによる効率的な冷却ができるようになる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。

図１は室外機１の正面図である。図２は、前面板３を外した状態における室外機１の正面図である。図３は、天面板５を外した状態における室外機１の平面図である。なお、以下の説明において、上下、前後、左右とは、室外機１を正面から見た場合の上下、前後、左右を示している。

図１から図３に示すように、室外機１は、ユニット本体１０と、ユニット本体１０の前面に取り付けられる前面板３と、ユニット本体１０の天面に取付けられる天面板５と、を備える。また、室外機１は、送風機２６及び背面に設けられる室外熱交換器２４を備える熱交換室３０と発熱部材５０が収納される機械室４０とが仕切板７０により仕切られ、仕切板７０の機械室４０の側に発熱部材５０が取付けられ、仕切板７０の熱交換室３０の側であって発熱部材５０の裏面に冷却フィン６０を備える。熱交換室３０は、ユニット本体１０の左側室内に位置する。機械室４０は、ユニット本体１０の右側室内に位置する。
本実施形態の室外機１は、いわゆるサイドフロー式である。

図３に示すように、ユニット本体１０は、ユニット本体１０の左側側面（ユニット本体の一方の側面）から背面に沿って上面視略Ｌ字状の室外熱交換器２４を備える。
ユニット本体１０の左側側面に設けられる室外熱交換器２４は、ユニット本体１０の前後方向の長さと略等しく設けられている。ユニット本体１０の背面に設けられる室外熱交換器２４は、ユニット本体１０の左右方向にかけて左側から略４分の３程度の幅を備える。
ユニット本体１０の右後方部（ユニット本体１０の他方の側面の後方部）には、上面視略Ｌ字状の後方カバー７２が設けられている。この後方カバー７２の一端部は、室外熱交換器２４の右端部２５と固定されている。後方カバー７２の他端部は、前面板３に固定されている。
ユニット本体１０の左後方の角部には、室外熱交換器２４の外側にコーナーカバー７９が設けられている。

図３に示すように、ユニット本体１０には、内部の中央より右寄りの部分に室内を左右に２分割する仕切板７０が上下方向全体にわたって設けられている。
仕切板７０は、ユニット本体１０の前後方向にわたって設けられている。熱交換室３０は、機械室４０より広いスペースとなっている。
仕切板７０は、前後方向に延びる主板部７１と、主板部７１の後端から斜め後方に折り曲げられ室外熱交換器２４の右端部２５（一端部）に固定される案内部７３と、を備える。仕切板７０は、熱交換室３０と機械室４０とを左右に仕切っている。主板部７１は、室外熱交換器２４の右端部２５より熱交換室３０の側に配置される。
これにより、室外熱交換器２４の右端部２５の近傍から吸込まれる空気は、案内部７３に案内され、熱交換室３０の中央方向に流れる。そのため、機械室４０のスペースを確保しつつ、熱交換室の限られたスペース内における熱交換効率が向上する。

図４に示すように、仕切板７０は、機械室４０と熱交換室３０とを連通する開口部３１を備える。図４及び図８に示すように、開口部３１は、冷却フィン６０の取り付けられた主板部７１（仕切板）より前方（室外機の正面方向）に位置している。また、開口部３１は、発熱部材５０より前方（室外機の正面方向）に位置している。また、開口部３１は、高さ方向において冷却フィン６０と重なる位置に備えられる。

室外機１は、開口部３１及び冷却フィン６０を覆うカバー部材６１を備える。カバー部材６１を備えることにより、室外機１は、仕切板７０の主板部７１との間に、開口部３１から冷却フィン６０を介して熱交換室３０に至る風路Ｓを形成する。
風路Ｓには、機械室４０から開口部３１を介して空気が入り、この空気は、冷却フィン６０を介して風路出口６２から熱交換室３０に至る。この風路Ｓを流れる空気を副流Ａとする。

図４及び図７に示すように、風路Ｓの下流側には、風路Ｓを流れる副流Ａと送風機２６の回転により室外熱交換器２４を介して熱交換室に至る主流Ｂとの衝突を抑制する整流板１００が備えられる。
整流板１００は、主板部７１と案内部７３との折り曲げ部分８５から延びている。整流板１００は、冷却フィン６０の出口部分に対向配置される案内面１０１を備える。この案内面１０１（整流板）は、室外機１の背面に位置する室外熱交換器２４に沿って延びている。整流板１００は、仕切板７０を曲げ加工することにより形成される。
案内面１０１とカバー部材６１との間には、上述した風路出口６２が設けられる。
整流板１００（案内面１０１）の長さは、カバー部材６１に覆われる冷却フィン６０の長さ８９と後述する側部弾性体７５（弾性体）の厚さの合計と略等しく形成されている。
なお、整流板１００（案内面１０１）は、カバー部材６１の一部としてもよい。この場合、カバー部材６１は、冷却フィン６０を覆う第１案内部６５と、第１案内部６５の前方に設けられ前方に向けて仕切板７０の側に斜めに折り曲げられた第２案内部６６と、第１案内部の後方に設けられカバー部材６１の背面（室外機１の背面側）を形成する整流板１００（案内面１０１）と、を備える構成としてもよい。カバー部材６１は、箱形状であり、カバー部材６１の角部は、スポット溶接としてもよい。この場合、カバー部材６１の一部である案内面１０１と第１案内部６５の後端部との間に上述した風路出口６２が形成される。

図４及び図７に示すように、副流Ａと主流Ｂとは、逆向きから流れるが、整流板１００を備えることにより、副流Ａと主流Ｂとの衝突が抑制される。
主流Ｂには、室外熱交換器２４を介して熱交換室３０に至り、そのまま室外機１の前面から吹き出される第１の主流Ｂ１と、室外熱交換器２４の右端部２５を介して熱交換室３０に至り、仕切板７０の案内部７３及び整流板１００に案内され熱交換室３０の中央方向に至り、室外機１の前面から吹き出される第２の主流Ｂ２と、が存在している。
整流板１００を備えることにより、副流Ａ及び第２の主流Ｂ２は、ともに整流板１００に沿って流れることとなる。整流板１００に沿って流れるとき、副流Ａ及び第２の主流Ｂ２とは、同じ向きに流れる。第２の主流Ｂ２が整流板１００を超えて、熱交換室３０の中央側に至るとき、第２の主流Ｂ２は、第１の主流Ｂ１と合流する。第１の主流Ｂ１及び第２の主流Ｂ２からなる主流Ｂは、副流Ａより風速が速い。主流Ｂによる負圧で副流Ａが引っ張られ、副流Ａの風速、風量が上昇する。主流Ｂにより、副流Ａの風速を増すことができ、ディフューザー効果が期待できる。副流Ａの風速、風量が上昇するため、冷却フィン６０の冷却効率を向上させることができる。

図４、図６及び図８に示すように、カバー部材６１は、冷却フィン６０を覆う第１案内部６５と、第１案内部６５から仕切板７０の側に斜めに折り曲げられた第２案内部６６と、を備える。
図８に示すように、仕切板７０を室外機１の正面方向に伸ばした仮想の延長線Ｅと開口部３１の側壁３１Ａとの交点をＦとする。また、発熱部材５０の機械室４０側、かつ、室外機１の正面側の端部をＧとする。交点Ｆと端部Ｇを水平方向に結んだ仮想線８８は、平面視において、冷却フィン６０の長さ８９と略等しい長さとされている。
これにより、開口部３１から入る副流Ａが、冷却フィン６０に効率よく流れるようになる。

また、第２案内部６６を、第１案内部６５から仕切板７０の側に斜めに折り曲げている。風路Ｓの幅Ｗが、仮想線８８の長さと近くなるように、第２案内部６６は斜めに折り曲げられる。
これにより、開口部３１の入口の面積を狭めることもせず、広げることもせず、近く保ことができ、開口部３１から入る副流Ａが、第２案内部６６に沿って流れるときに、乱流となることが抑制される。

風路出口６２の幅を、仮想線８８の長さと略等しくしてもよい。これにより、風路出口６２から熱交換室３０に至る副流Ａが乱流となることが抑制される。

開口部３１に位置する風路Ｓの入口部分となる仮想線８８の長さと、風路Ｓの幅Ｗと、風路出口６２の幅とは、略等しく形成してもよい。これにより、風路出口６２から熱交換室３０に至る副流Ａが乱流となることが抑制される。冷却フィン６０の冷却効率を向上できる。

図８に示すように、第１案内部６５と冷却フィン６０とは、側部弾性体７５（弾性体）を介して密着している。この側部弾性体７５は、図４に示すように、冷却フィン６０の前側（副流Ａの流れの上流側）から略半分程度に備えられる。
また、図５に示すように、冷却フィン６０の上方には、上弾性体７６が冷却フィン６０に密着して配置される。この上弾性体７６は、冷却フィン６０の前端部（副流Ａの流れの上流側の端部）に備えられる。
冷却フィン６０の下方には、下弾性体７７が冷却フィン６０に密着して配置される。この下弾性体７７は、冷却フィン６０の前端部（副流Ａの流れの上流側の端部）に備えられる。
これら側部弾性体７５、上弾性体７６及び下弾性体７７は、機械室４０から入る副流Ａを冷却フィン６０に流れやすくしている。これら側部弾性体７５、上弾性体７６及び下弾性体７７を、少なくとも冷却フィン６０の前端部（副流Ａの流れの上流側の端部）に備えることにより、副流Ａが冷却フィン６０に流れやすい。
側部弾性体７５、上弾性体７６及び下弾性体７７は、耐熱性を有し、また、弾力性を有する。また、側部弾性体７５、上弾性体７６及び下弾性体７７は、絶縁性を有する素材とされている。

図３及び図４に示すように、発熱部材５０は、基板５１と、基板５１に設けられる発熱体５３と、を備える。本実施の形態において、発熱体５３は、インテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）である。
側部弾性体７５（弾性体）は、第１案内部６５の前端から、発熱体５３の裏面に備えられる冷却フィン６０の部分を含む位置まで延びて配置される。発熱体５３は、特に発熱量が多い。発熱体５３の裏面に備えられる冷却フィン６０の部分にまで側部弾性体７５を配置することにより、仕切板７０を介した発熱体５３の裏側の部分を、第１案内部６５（カバー部材）と冷却フィン６０とが密着した状態とすることができる。これにより、仕切板７０を介した発熱体５３の裏側の部分に副流Ａが効率的に流れることとなり、発熱体５３による発熱量が特に多い部分についても、冷却フィン６０により効率的な冷却ができるようになる。

本実施の形態に係る冷却フィン６０は、仕切板７０の主板部７１から熱交換室３０の側に水平方向に立ち上がる形状を備える。冷却フィン６０は、先端部６７（熱交換室側）が熱交換室３０の側に向けて開放している。そこで、この開放した先端部６７から副流Ａが漏れることにより冷却フィン６０の冷却効率が低下することを抑制するために、発熱体５３の裏側の部分まで、側部弾性体７５（弾性体）を特に延ばしている。
弾性体は、冷却フィンの６０の前端部（副流Ａの流れの上流側の端部）から、冷却フィン６０の開放された部分であって、かつ、仕切板７０を介した発熱体５３の裏側の部分まで、延びていればよい。

以上説明したように、本実施の形態によれば、仕切板７０は、空気の流れを基準として冷却フィン６０より上流側に、機械室４０と熱交換室３０とを連通する開口部３１を備え、開口部３１及び冷却フィン６０を覆い、仕切板７０との間に開口部３１から冷却フィン６０を介して熱交換室３０へ至る風路Ｓを形成するカバー部材６１を備え、風路Ｓの下流側に、風路Ｓを流れる副流Ａと送風機２６の回転により室外熱交換器２４を介して熱交換室３０に至る主流Ｂとの衝突を抑制する整流板１００を備えた。
これによれば、整流板１００を設けることにより、風路Ｓを流れる副流Ａが熱交換室３０に至るとき、副流Ａが主流Ｂによる負圧より風速、風量が上昇する。そのため、冷却フィン６０を流れる副流Ａの風速、風量が上昇し、冷却フィン６０の冷却効率を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、整流板１００は、仕切板７０の曲げ加工により形成した。
これによれば、整流板１００の製造を容易とでき、製造コストも軽減できる。

また、整流板１００は、カバー部材６１の一部として構成してもよい。この場合、カバー部材６１は、冷却フィン６０を覆う第１案内部６５と、第１案内部６５の前方に設けられ前方に向けて仕切板７０の側に斜めに折り曲げられた第２案内部６６と、第１案内部の後方に設けられカバー部材６１の背面（室外機１の背面側）を形成する整流板１００（案内面１０１）と、を備える構成としてもよい。カバー部材６１は、箱形状であり、カバー部材６１の角部は、スポット溶接としてもよい。この場合、カバー部材６１の一部である案内面１０１と第１案内部６５の後端部との間に風路出口６２が形成される。
これによれば、整流板１００（案内面１０１）をカバー部材６１一部で構成するため、製造時に風路出口６２の寸法を一定に保つことが容易となる、また、風路出口６２の経年変化を抑制できる。

また、本実施の形態によれば、カバー部材６１は、冷却フィン６０を覆う第１案内部６５と、第１案内部６５から仕切板７０の側に斜めに折り曲げられた第２案内部６６と、を備えた。
これによれば、第２案内部６６を第１案内部６５から仕切板７０の側に斜めに折り曲げて形成したため、風路Ｓを流れる副流Ａが第２案内部６６の近傍において乱流となることを抑制できる。副流Ａを冷却フィン６０に導きやすくなり、冷却フィン６０による冷却効率を向上できる。

また、本実施の形態によれば、第１案内部６５と冷却フィン６０とは、側部弾性体７５（弾性体）を介して密着させ、側部弾性体７５（弾性体）は、冷却フィン６０の前端部から、発熱体５３の裏側に備えられる冷却フィン６０の部分を含む位置まで延ばして配置した。
これによれば、冷却フィン６０の前端部から、発熱体５３の裏側に備えられる冷却フィン６０の部分を含む位置まで側部弾性体７５（弾性体）を配置することにより、仕切板７０を介した発熱体５３の裏側の部分を、第１案内部６５と冷却フィン６０とが密着した状態とすることができる。これにより、仕切板７０を介した発熱体５３の裏側の部分に副流Ａが効率的に流れることとなり、発熱体５３により特に発熱量の多い部分についても冷却フィン６０による効率的な冷却ができるようになる。

以上、本実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。あくまでも本発明の実施の態様を例示するものであるから、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更、及び応用が可能である。

１室外機
２４室外熱交換器
２６送風機
３０熱交換室
３１開口部
４０機械室
５０発熱部材
５１基板
５３発熱体
６０冷却フィン
６１カバー部材
６２風路出口
６５第１案内部（カバー部材）
６６第２案内部（カバー部材）
７０仕切板
７１主板部７１（仕切板）
７３案内部（仕切板）
７５側部弾性体（弾性体）
７６上弾性体
７７下弾性体
８８仮想線
１００整流板
１０１案内面
Ａ副流
Ｂ主流
Ｓ風路
Ｗ風路の幅

Claims

送風機及び室外熱交換器を備える熱交換室と、機械室と、を仕切る仕切板と、
前記仕切板の前記機械室側に取り付けられる基板と、
前記基板に設けられる発熱体と、
前記仕切板の前記熱交換室側であって前記基板の裏面に設けられる冷却フィンと、
前記仕切板の前面側に形成され前記熱交換室と前記機械室とを連通する開口部と、
前記冷却フィンを覆い、前記開口部と前記冷却フィンを介して前記熱交換室へ至る風路を形成するカバー部材と、を備え、
前記カバー部材と前記冷却フィンを密着する側部弾性体と、
前記冷却フィンの上方前端部において前記冷却フィンに密着して設けられる上弾性体と、
前記冷却フィンの下方前端部において前記冷却フィンに密着して設けられる下弾性体と、
をさらに備える室外機。
前記側部弾性体は、前記冷却フィンの前端部から、前記発熱体の裏側に備えられる前記冷却フィンの部分を含む位置まで延伸する請求項１に記載の室外機。
前記カバー部材は、前記冷却フィンを覆う第１案内部と、前記第１案内部の前方に設けられ前方に向けて前記仕切板の側に斜めに折り曲げられた第２案内部と、を備える請求項１または請求項２に記載の室外機。