JP7422936B2 - 空気調和機の室外ユニット - Google Patents

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Description

本開示は、空気調和機の室外ユニットに関する。
従来、空気調和機の室外ユニットに備えられる電装基板の冷却効率を上げるために、電装基板を収容する電装品箱内に外気を取り入れて通風する技術があった(例えば、特許文献1参照)。
特開平11-002435号公報
しかしながら、電装品箱内に外気を通風すると、電装品箱内に収容される電装基板に塵埃等が付着することよって電装基板を構成する電気部品が劣化し、信頼性が低下するという課題があった。
本開示は、上記した課題を解決するためになされたものであり、空気調和機の室外ユニットの信頼性を向上することを目的とするものである。
本開示に係る空気調和機の室外ユニットは、内部が仕切り板によってファン室とに分けられた筐体と、ファン室内に設けられた熱交換器と、ファン室内に筐体の外部から空気を取り込む送風ファンと、機械室内に設けられた発熱部品と、発熱部品の上方に設けられ、プリント基板及び電気部品を含む電装基板と、発熱部品と電装基板との間に設けられ、第1の断熱板及び第1の断熱板の下方に空間を介して配置された第2の断熱板を含む二重断熱板と、を備え、電装基板を収容する電装品箱の一部が二重断熱板の少なくとも一部を構成するものであり、電装品箱は、電装基板のうち少なくとも電気部品を収容する閉塞空間を形成するものであり、電装品箱は、下面が第1の断熱板を構成し、閉塞空間を形成する内箱と、下面が第2の断熱板を構成し、内箱の少なくとも機械室側を取り囲み、機械室側及びファン室側にそれぞれ開口部が形成された外箱と、を有し、内箱と外箱との間に空間が形成され、送風ファンが動作することにより、筐体の外部から機械室を介して空間に空気が取り込まれ、ファン室へと空気が流通する
本開示に係る空気調和機の室外ユニットは、信頼性を向上することができるという効果を有する。
実施の形態1の室外ユニットを、筐体の一部を透過させた状態で正面側からみた斜視図である。 実施の形態1の室外ユニットのS1断面を上側からみた図である。 実施の形態1の室外ユニットのS2断面をファン室側からみた図ある。 実施の形態1の室外ユニットのA部を正面側からみた図である。 実施の形態1の室外ユニットに備えられた電装品箱を示す斜視図である。 実施の形態1の室外ユニットに備えられた電装品箱の内箱を示す斜視図である。 実施の形態2の室外ユニットのA部に対応する部分を正面側からみた図である。 実施の形態2の室外ユニットに備えられた電装品箱を示す斜視図である。 実施の形態3の室外ユニットのA部に対応する部分を正面側からみた図である。 実施の形態4の室外ユニットのA部に対応する部分を正面側からみた図である。
以下、図面に基づいて実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一又は相当する部分には同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
実施の形態1.
実施の形態1の空気調和機の室外ユニットについて、図1から図6を用いて説明する。
まず、実施の形態1の空気調和機の室外ユニットの全体構成について、図1から図3を用いて説明する。図1は、本実施の形態の室外ユニット1000を、筐体200の一部を透過させた状態で正面側からみた斜視図である。図2は、室外ユニット1000の図1に示すS1断面を上側からみた図、図3は、室外ユニット1000の図1に示すS2断面をファン室側からみた図である。
なお、本開示では説明の都合上、図1に示す室外ユニット1000において、紙面手前の正面パネル203が設けられる側を「正面側」、紙面奥の背面パネル204が設けられる側を「背面側」、紙面向かって上の天面パネル201が設けられる側を「上側」、紙面向かって下の底面パネル202が設けられる側を「下側」、紙面向かって左のファン室110が設けられる側を「ファン室側」、紙面向かって右の機械室120が設けられる側を「機械室側」と称することがある。また、同様に、図1における紙面向かって上方向を「上方」、紙面向かって下方向を「下方」と称することがある。
本実施の形態で説明する空気調和機は、屋外に設置される室外ユニット1000(図1に示す)及び屋内に設置される室内ユニット(図示せず)を備える。本実施の形態の室外ユニット1000は、室内ユニットと冷媒配管で接続されて、冷凍サイクルを構成する。また、室外ユニット1000は、室内ユニットと冷凍サイクルを運転制御する電源線及び信号線によっても接続される。
図1から図3に示すように、室外ユニット1000は、内部が仕切り板100によってファン室110と機械室120とに分けられた筐体200、ファン室110に設けられた熱交換器2、ファン室110内に設けられ筐体200の外から空気を取り込み排出するための送風ファン3、機械室120の下方に設けられた発熱部品としての圧縮機7及びリアクタ8、並びに、電装基板50(図1から図3では図示せず)を収容する電装品箱10を備える。電装品箱10は、電装基板50と、発熱部品としての圧縮機7及びリアクタ8と、の間に設けられた二重断熱板10aをその構成の一部として含む。
筐体200は、図1に示すように、天面パネル201、底面パネル202、正面パネル203、背面パネル204、側面パネル205、及び側面パネル206によって構成される。筐体200を構成する各パネルは、例えば板金加工によって形成することができる。なお、図1は、筐体200の一部である天面パネル201及び正面パネル203を透過させた状態で示している。筐体200において、天面パネル201、底面パネル202、正面パネル203、背面パネル204、側面パネル205、及び側面パネル206は、それぞれ独立したパネルとして構成してもよいし、例えば背面パネル204と側面パネル205とを一体として構成する等、2つ以上のパネルを一体として構成してもよい。
筐体200は、送風ファン3によって外気を取り込んで排出するために、吸気口及び排気口を有する。より具体的には、ファン室110へ外気を流入させるために、側面パネル205及び背面パネル204に複数の貫通孔としての吸気口が形成されている。また、機械室120へ外気を流入させるために、側面パネル206にも貫通孔としての吸気口が形成されている。一方、排気口は、図1に示す正面パネル203において、ベルマウス5で取り囲まれた領域に形成される。なお、室外ユニット1000における空気の流れについては後述する。
筐体200の内部には、例えば板金加工によって形成される仕切り板100が設けられる。図1及び図2に示すように、筐体200の内部は、仕切り板100によって2つの空間に分割される。2つの空間のうちの一方の空間は、図1の正面向かって左側に位置するファン室110である。また、他方の空間は、図1の正面向かって右側に位置する機械室120である。
図1に示すように、ファン室110には、熱交換器2、送風ファン3、ベルマウス5等が配置される。一方、機械室120には、発熱部品としての圧縮機7及びリアクタ8等が配置される。また、電装基板50を収容する電装品箱10は、図1及び図2に示すように、ファン室110と機械室120とに跨って設けられる。
室外ユニット1000のファン室110側の構成について詳細を説明する。
熱交換器2は、図1及び図2に示すように、断面視でL字状に形成され、筐体200の側面パネル205と背面パネル204とに沿って配置される。熱交換器2は、図示を省略するが、金属で形成された複数のフィンと、複数のフィンを貫通する複数の冷媒配管とによって構成される。熱交換器2は、空気調和機の冷凍サイクルの一部を構成し、圧縮機7等と冷媒配管を介して接続される。
送風ファン3は、図1に示すように、筐体200の内部に設けられた支持板4に、ねじ止め等によって固定される。送風ファン3が回転することで、上述した筐体200の吸気口を介して筐体200内へ外気が取り込まれるとともに、筐体200の排気口から筐体200内の空気が排出される。このように、送風ファン3は、動作することで気流を発生させる。
ベルマウス5は、図1及び図3に示すように、正面パネル203の内側において、正面パネル203に形成された排気口を取り囲むように設けられる。図3に示すように、ベルマウス5の周縁部分には、筐体200の内部に向かって突出する環状の突状部5aが形成されている。突状部5aは、送風ファン3が発生させる気流を排気口の方向へと案内する機能を有する。
次に、室外ユニット1000の機械室120側の構成について詳細を説明する。
圧縮機7は、図1に示すように、機械室120に設けられ、防振ゴム7aを介して底面パネル202に固定される。圧縮機7は、冷凍サイクルを構成する熱交換器2等と冷媒配管を介して接続され、冷凍サイクルに冷媒を循環させる機能を有する。また、圧縮機7は、その動作によって発熱する発熱部品である。
リアクタ8は、図1に示すように、機械室120に設けられ、圧縮機7の上方に固定される。リアクタ8は、それぞれ図示を省略するが、電磁鋼板が積層されたコアと、コアに巻きつけられた銅線などのコイルと、コアの端面に溶接された金属製のベース板とによって構成される。リアクタ8のベース板は、ねじ等の固定部材によって、仕切り板100に固定される。リアクタ8は、交流電源の力率を改善する機能を有する。また、リアクタ8は、その動作によって発熱する発熱部品である。
機械室120には、図示を省略するが、その他に、冷凍サイクルを構成する膨張弁、四方弁及び冷媒配管、並びに、部品間を接続する電気配線等が配置される。
また、図1に示すA部には、電装品箱10が配置される。電装品箱10と天面パネル201との間には、発泡樹脂材料等によって形成されるクッション材9が設けられる。電装品箱10は、その構成の一部として二重断熱板10aを含み、電装品箱10の内部には電装基板50が収容される。
ここで、図1のA部の詳細を図4から図6を用いて説明する。図4は、本実施の形態の室外ユニット1000のA部を正面側からみた図である。また、図5は、室外ユニット1000に備えられた電装品箱10を示す斜視図、図6は、電装品箱10の内箱11を示す斜視図である。
電装品箱10は、図4及び図5に示すように、内箱11及び外箱12から構成される。電装品箱10は、図4に示すように、内箱11の下面(第1の断熱板)及び外箱12の下面(第2の断熱板)からなる二重断熱板10aを有する。内箱11の内部には電装基板50が収容される。外箱12は、内箱11の少なくとも機械室側を覆って設けられる。
内箱11は、図4に示すように、ファン室110と機械室120とに跨って設けられる。内箱11の機械室側の下面には、図4から図6に示すように、電装基板50と、送風ファン3、圧縮機7及びリアクタ8等と、の電気的接続に必要な電気配線(図示せず)の取り出し口11aが形成される。なお、取り出し口11aと電気配線との間には隙間が形成されるが、隙間を例えば発泡樹脂材料等によって形成されるスポンジ状クッション材等の弾性部材(図示せず)によって塞ぐことで、内箱11の閉塞空間を維持することができる。また、取り出し口11aは内箱11の下面に1つ形成されるものに限られず、例えば側面に形成されてもよく、また複数形成されてもよい。
内箱11には、図4から図6に示すように、放熱フィン53bが内箱11の外部に露出するようにしてヒートシンク53が取り付けられている。図4に示すように、内箱11とヒートシンク53のヒートシンクベース板53aとによって電装基板50を収容する箱型形状が形成される。内箱11は、複数の板状部材によって構成され、例えば金属材料によって形成される。内箱11は、具体的には、例えば、板金曲げ加工により上部が開口された箱形状を形成し、上方から蓋カバーをねじ止めにより取り付けられることによって形成することができる。なお、図6等では内箱11の形状は簡略化して示している。
外箱12は、図4に示すように、ファン室110と機械室120とに跨って設けられる。外箱12の下面には、図4及び図5に示すように、電装基板50と、送風ファン3、圧縮機7及びリアクタ8等と、の電気的接続に必要な電気配線(図示せず)の取り出し口12aが形成される。このようにして内箱11の取り出し口11a及び外箱12の取り出し口12aから電気配線を貫通させることで、電装品箱10内に収容された電装基板50と、電装品箱10の外部に設けられた圧縮機7及びリアクタ8等と、を接続することができる。
外箱12は、複数の板状部材によって構成される。外箱12は、例えば、下面は熱伝導率が低い樹脂材料によって形成され、その他の面は金属材料によって形成される。外箱12は、具体的には、例えば、金属部分を板金曲げ加工によって形成して樹脂部分にねじ止めすることで、図5に示すように開口部12b、12cを備える箱型形状に形成することができる。なお、図5等では外箱12の形状は簡略化して示している。
外箱12の正面向かって右側すなわち機械室側には、側面パネル206の吸気口を介して空気を流入させるための開口部12bが形成される。また、外箱12の正面向かって左側すなわちファン室側には、ファン室110へ空気を流出することができる開口部12cが形成される。図4に示すように、開口部12bは機械室120内に形成され、開口部12cはファン室110内に形成される。また、外箱12は、自重による落下を抑制するために仕切り板100によって支持される。
内箱11と外箱12との間には、5mm程度の均一な隙間が設けられている。ただし、内箱11及び外箱12はそれぞれ固定して支持されており、支持部分においては内箱11と外箱12とが接触する領域が存在してもよい。図4に示すように、内箱11と外箱12との間に空間が設けられることにより、開口部12bから内箱11と外箱12との間の空間を通過した空気が開口部12cから流出でき、機械室120とファン室110とが連通しているといえる。
電装品箱10は、図4に示すように、内箱11の下面(第1の断熱板)及び外箱12の下面(第2の断熱板)によって形成される二重断熱板10aを含む。二重断熱板10aは、発熱部品としての圧縮機7及びリアクタ8と、電装基板50と、の間に設けられる。より詳細には、二重断熱板10aは、機械室120に設けられる発熱部品としての圧縮機7及びリアクタ8より上方且つ電装基板50より下方に配置される。また、上述したように、二重断熱板10aを構成する内箱11の下面(第1の断熱板)と外箱12の下面(第2の断熱板)との間は5mm程度の隙間(空間)が形成されている。さらに、内箱11の下面(第1の断熱板)は例えば金属材料によって形成され、外箱12の下面(第2の断熱板)は例えば樹脂材料によって形成される。すなわち、外箱12の下面(第2の断熱板)は、内箱11の下面(第1の断熱板)よりも熱伝導率が低い材料によって形成される。
電装基板50は、上述した内箱11及び外箱12からなる電装品箱10の内部に収容される。電装基板50は、プリント基板51と、プリント基板51上(プリント基板51の下方)に実装された複数の電気部品52とを有する。電装基板50は、空気調和機の電源の制御、及び圧縮機7等の機器の動作の制御を行う。
プリント基板51は、図4に示すように、板状の配線基板である。プリント基板51は、一方の面が電装品箱10の内箱11の上面に対向するように設けられる。なお、プリント基板51は、電気部品を実装できる基板であればよく、プリント基板に限るものではない。
複数の電気部品52は、図4に示すように、例えば、2つの電源制御部品52a、コンデンサ52b、抵抗52c、及びコイル52dである。このうち、電源制御部品52aはパワーデバイスであり、ファン室側に設けられる。また、電源制御部品52aにはヒートシンク53が取り付けられている。なお、ここでの電気部品52の具体的な構成は例であり、これに限るものではない。
電源制御部品52aは、樹脂製のスペーサ(図示せず)を介してプリント基板51に取り付けられる。電源制御部品52aの端子は、プリント基板51にはんだ付けされる。電源制御部品52aは、プリント基板51に搭載される複数の電気部品52の中で、最も発熱量の多い部品である。
電源制御部品52aにおけるプリント基板51にはんだ付けされた面の反対の面(電源制御部品52aの下方)には、電源制御部品52aから発生する熱を放熱するためのヒートシンク53が取り付けられる。ヒートシンク53は、ヒートシンクベース板53a及び複数の放熱フィン53bによって構成される。
より詳細には、ヒートシンク53は、ヒートシンクベース板53aの一方の面に、複数の放熱フィン53bが配置されて構成される。放熱フィン53bは、ヒートシンクベース板53aから垂直に下方に延びており、長方形の放熱面を表裏に有する板状の部材である。このような放熱フィン53bは、互いに一定の間隔を有して配置される。ヒートシンクベース板53aの他方の面、すなわち放熱フィン53bが設けられた面とは反対側の面は、熱伝導グリスまたは熱伝導シートを介して電源制御部品52aに突き当てられる。
なお、本実施の形態ではヒートシンク53が内箱11に支持されている場合を示すが、これに限られるものではない。例えば、ヒートシンクベース板53aの周囲は、図示しない樹脂製のヒートシンクホルダーを介して内箱11に固定されて、下方向すなわち重力方向に支持されてもよい。この場合、ヒートシンクホルダーは、ねじ等によって内箱11に固定される。
次に、室外ユニット1000の動作時における空気の流れについて説明する。
まず、ファン室110に設けられた送風ファン3が動作することで、室外ユニット1000の外からファン室110へと流れる気流が形成される。より具体的には、側面パネル205及び背面パネル204に形成される吸気口からファン室110へと外気が取り込まれ、熱交換器2の冷媒配管を流れる冷媒と空気との間で熱交換される。ここで、空気調和機が冷房運転している場合、室外ユニット1000の熱交換器2の冷媒が空気に熱を与えるため、熱交換器2を通過する空気は外気温より温度が高くなる。一方、暖房運転している場合には冷媒が空気から熱を奪うため、熱交換器2を通過する空気は外気温より温度が低くなる。
このようにして熱交換器2を通過してファン室110へと流入した空気は、内側に窪みを備えるベルマウス5によってガイドされ、正面パネル203の排気口から室外ユニット1000の外へと排出される。このとき、気流の一部はヒートシンク53の放熱フィン53bを通過するため、放熱フィン53bによる放熱が促進される。
ここで、送風ファン3がファン室110内の空気を排出することによりファン室110内の気圧が下がるため、ファン室110と連通する外箱12内はファン室110内よりも気圧が高く、外気より気圧が低い状態となる。したがって、送風ファン3が動作することにより側面パネル206の吸気口から筐体200内部に向かう気流が発生する。このようにして、側面パネル206の吸気口から機械室120へと流入した空気が外箱12と内箱11との間に形成される空間を通過し、ファン室110へ流入した後、ベルマウス5にガイドされて正面パネル203の排気口から排出される。
このように構成される空気調和機の室外ユニット1000の効果について説明する。
室外ユニット及び室内ユニットを有する空気調和機を運転制御するために、電装基板に通電し、冷凍サイクルを運転制御すると、電源制御部品等の電気部品が発熱する。ここで、複数の電気部品のうち最も発熱量が大きいのは電源制御部品であるが、電源制御部品は、ヒートシンクによって冷却することができる。一方、その他の電気部品であるコンデンサ、抵抗、及びコイル等は、電源制御部品と比較すると発熱量が小さいため、それぞれの電気部品自体の発熱については自然空冷により冷却することができる。
ここで、機械室の下方には圧縮機及びリアクタが配置される。圧縮機及びリアクタは発熱部品であって、コンデンサ、抵抗、及びコイル等の電気部品と比較して高温となる。さらに、冷房運転時において、熱交換器を通過する空気の温度は外気温より10℃程度高くなるため、筐体内に設けられる仕切り板は外気に対して高温となり、機械室内の空気の温度を上昇させる。したがって、特に冷房運転時において、電装基板を構成する電気部品は、外気に対して昇温された環境で温度上昇することとなる。
そこで、本実施の形態の空気調和機の室外ユニット1000は、電装基板50を収容する電装品箱10を有し、電装品箱10は発熱部品としての圧縮機7及びリアクタ8と、電装基板50と、の間に設けられる二重断熱板10aをその構成の一部として含む。室外ユニット1000は、このような二重断熱板10aを有することで、電装基板50を構成する電気部品52が、発熱部品としての圧縮機7及びリアクタ8からの熱の影響を受けにくくなり、信頼性を向上することができるという効果を奏する。
より詳細には、内箱11及び外箱12が二重構造となっていることによって熱源に対して熱を遮蔽することはもちろん、内箱11と外箱12との間に空気層を有することにより、断熱性能をさらに向上することができる。また、二重断熱板10aのうち、外箱12の下面すなわち発熱部品側の板が樹脂で形成されることにより、金属に比べて熱伝導率が低くなるため、より高い断熱効果を得ることができる効果を奏する。
また、機械室120側に配置される電気部品52は、塵埃の付着や湿度変化等によりショートや腐食が発生し、不具合が発生することで信頼性が低下する懸念がある。室外ユニット1000は屋外の様々な環境で設置されるため、電装基板50に搭載される電気部品に可能な限り塵埃等の付着を抑制するため、外気を当てないことが望ましい。
そこで、本実施の形態の空気調和機の室外ユニット1000は、電装基板50を収容する内箱11が閉塞空間を形成することで、塵埃や外気の影響を抑制することが可能となり、信頼性をさらに向上できる効果を奏する。また、内箱11内が閉塞空間となることで電装基板50を構成する電気部品52の温度上昇が懸念されるが、内箱11及び外箱12との間の空間に上述したとおり気流が発生するため、内箱11の表面の熱伝達を促進でき、電気部品52の温度上昇を低減することが可能となる効果を奏する。
また、本実施の形態の空気調和機の室外ユニット1000は、内箱11が閉塞空間を形成することで、電装基板50から生じる電気的ノイズを抑制することが可能となる効果を奏する。
さらに、本実施の形態の空気調和機の室外ユニット1000は、内箱11が閉塞空間を形成することで、冷凍サイクルを循環する冷媒として例えばプロパン等の可燃性冷媒を用いた場合に、不具合によって漏れが発生しても発火を防止することができる効果を奏する。
なお、本実施の形態では、内箱11と外箱12との間の空間を形成するのは5mm程度で均一な隙間としていたが、これに限られるものではなく、例えば10mm程度の隙間であってもよい。また、隙間は均一でなくてもよく、例えば、内箱11の下方に形成される隙間を上方に形成される隙間よりも小さくすることもできる。このようにすれば、内箱11の下方では空気の対流を低減して内箱11下面への伝熱を抑制し、二重断熱板10aの断熱効果を高めることができるとともに、上方では下方と比較して空気の流量が増え、伝熱が促進されるため、電気部品52の冷却性能を向上させることが可能となる。
また、本実施の形態では、外箱12の下面が仕切り板100上に位置しており、外箱12全体としてファン室110と機械室120とに跨って設けられる場合について説明したが、これに限られるものではない。例えば、外箱12が全体として機械室120内に設けられる場合には、外箱12の仕切り板100に対向する側面の材料も樹脂として、断熱性能を向上させることが望ましい。これは、仕切り板100からの伝熱を抑制するためである。なお、本実施の形態の外箱12のようにファン室110と機械室120とに跨って設けられる場合であっても、外箱12の下面以外も樹脂で構成してもよいことは、いうまでもない。
さらに、外箱12の一部を樹脂で構成するだけでなく、輻射を抑制するために低輻射率の塗料を塗布することで、より高い断熱性能を得ることが可能となる。
また、本実施の形態では「電装品箱」、「内箱」又は「外箱」のように「箱」と呼んでいるものがあるが、これは必ずしも6面に壁を有する独立した物に限られない。具体的には、単一の部品で構成されず複数の部品が組み合わされて箱状に構成されるものであってもよいし、或いは、本実施の形態の「外箱12」のように、一部の側壁が無いものであってもよい。
さらに、本実施の形態では、圧縮機7及びリアクタ8を発熱部品として説明したが、これに限られるものではなく、例えばリアクタ8の発熱が小さい場合、発熱部品として発熱を考慮するのは圧縮機7のみとしてもよい。そして、このようにリアクタ8の発熱が小さい場合に、リアクタ8を電装品箱10の内箱11の内部に収容することが考えられる。このように構成される室外ユニット1000にあっては、内箱11が閉塞空間を形成することで、リアクタ8から生じる電気的ノイズを抑制することが可能となる効果を奏する。
実施の形態2.
実施の形態2の空気調和機の室外ユニットについて、図7及び図8を用いて説明する。図7は、本実施の形態の室外ユニットにおける図1のA部に対応する部分を正面側からみた図である。また、図8は、本実施の形態の室外ユニットに備えられる電装品箱20の内箱21を示す斜視図である。
本実施の形態の室外ユニットは、図7に示すように、実施の形態1の室外ユニット1000のA部に設けられた電装品箱10の代わりに電装品箱20が設けられる点で、実施の形態1と異なる。その他の構成は実施の形態1の室外ユニット1000と同様であるため、以下では異なる点を中心に説明する。
電装品箱20は、図7に示すように、内箱21及び外箱22から構成される。電装品箱20は、内箱21の下面(第1の断熱板)及び外箱22の下面(第2の断熱板)からなる二重断熱板20aを有する。内箱21の内部には電装基板50のうち電気部品52が収容され、プリント基板51は内箱21の外部に露出している。外箱22は、内箱21及びプリント基板51の少なくとも機械室側を覆って設けられる。
内箱21は、図7に示すように、ファン室110と機械室120とに跨って設けられる。内箱21の機械室側の下面には、実施の形態1の内箱11と同様に、電気配線の取り出し口21aが形成される。内箱21は、電装基板50を構成するプリント基板51が内箱21の外部に露出するように形成される点で、実施の形態1の内箱11と異なる。
より具体的には、電装基板50を構成するプリント基板51は、図8(A)に示すように、内箱21の上蓋を兼ねている。内箱21の上面には、プリント基板51の外形よりも各辺が10mm程度小さい開口部が形成され、プリント基板51が落下しないように10mm程度の段つき板で支持される。また、プリント基板51は、角部がねじ止めによって固定されてもよい。なお、図8等ではこれらの構造については一部簡略化して図示しており、内箱21は段つき構造を有しなくてもよい。
外箱22は、図7に示すように、ファン室110と機械室120とに跨って設けられる。外箱22の下面には、実施の形態1の外箱12と同様に、電気配線の取り出し口22aが形成される。また、外箱22には、実施の形態1の外箱12と同様に、開口部22bが機械室120内に形成され、開口部22cがファン室110内に形成される。
内箱21と外箱22との間には、5mm程度の均一な隙間が設けられている。ただし、内箱21及び外箱22はそれぞれ固定して支持されており、支持部分においては内箱21と外箱22とが接触する領域が存在してもよい。図7に示すように内箱21と外箱22との間に空間が設けられることにより、開口部22bから内箱21と外箱22との間の空間を通過した空気が開口部22cから流出でき、機械室120とファン室110とが連通しているといえる。
電装品箱20は、図7に示すように、内箱21の下面(第1の断熱板)及び外箱22の下面(第2の断熱板)によって形成される二重断熱板20aを含む。二重断熱板20aは、発熱部品としての圧縮機7及びリアクタ8と、電装基板50と、の間に設けられる。より詳細には、二重断熱板20aは、機械室120に設けられる発熱部品としての圧縮機7及びリアクタ8より上方且つ電装基板50より下方に配置される。また、上述したように、二重断熱板20aを構成する内箱21の下面(第1の断熱板)と外箱22の下面(第2の断熱板)との間は5mm程度の隙間(空間)が形成されている。さらに、内箱21の下面(第1の断熱板)は例えば金属材料によって形成され、外箱22の下面(第2の断熱板)は例えば樹脂材料によって形成される。すなわち、外箱22の下面(第2の断熱板)は、内箱21の下面(第1の断熱板)よりも熱伝導率が低い材料によって形成される。
電装基板50は、実施の形態1と同様の構成を有する。ただし、本実施の形態の室外ユニットでは、図7及び図8に示すように、電装基板50のうちプリント基板51が内箱21の外部に露出して設けられており、内箱21、プリント基板51及びヒートシンク53のヒートシンクベース板53aによって閉塞空間を形成している。
ここで、電装基板50について詳細を説明すると、電装基板50は、プリント基板51の下面(下方)に電気部品52が配置され、電気部品52のはんだ部はプリント基板51の上面(上方)に設けられる。そして、本実施の形態では電装基板50が内箱21の外部に露出している。したがって、電気部品52のはんだ部を保護するために、電装基板50の上面すなわちプリント基板51の上面であって内箱21から露出する面は、防湿絶縁コーティング剤が塗布される。コーティング剤の材料は、例えばウレタン樹脂等である。
このように構成された本実施の形態の室外ユニットにあっても、実施の形態1の室外ユニット1000と同様の効果を奏する。
また、本実施の形態の室外ユニットは、電装基板50の表面が内箱21から露出しており、電装基板50の上面に外箱22の開口部22bから流入した空気が直接あたることになるため、電気部品52の放熱をさらに促進し、信頼性を向上することができる効果を奏する。
さらに、本実施の形態の室外ユニットでは、電装基板50が内箱21と一体に構成されるため、電装品箱20を小型化することができるという効果を奏する。
実施の形態3.
実施の形態3の空気調和機の室外ユニットについて、図9を用いて説明する。図9は、本実施の形態の室外ユニットにおける図1のA部に対応する部分を正面側からみた図である。
本実施の形態の室外ユニットは、図9に示すように、実施の形態1の室外ユニット1000のA部に設けられた電装品箱10の代わりに電装品箱31が設けられ、電装品箱31の下面(第1の断熱板)及び断熱板32(第2の断熱板)によって二重断熱板30が構成される点で、実施の形態1と異なる。その他の構成は実施の形態1の室外ユニット1000と同様であるため、以下では異なる点を中心に説明する。
電装品箱31は、図9に示すように、実施の形態1の電装品箱10の内箱11に相当する。すなわち、電装品箱31は、実施の形態1の電装品箱10の外箱12に相当する構成は有しない。
電装品箱31は、図9に示すように、ファン室110と機械室120とに跨って設けられる。電装品箱31の機械室側の下面には、実施の形態1の内箱11と同様に、電気配線の取り出し口31aが形成される。電装品箱31は、内部に電装基板50を収容する。
また、電装品箱31の下方には、断熱板32が設けられる。断熱板32は、実施の形態1の外箱12の下面に相当する板状の部品であり、機械室側に設けられる。断熱板32(第2の断熱板)は、熱伝導率が低い樹脂によって形成されることが望ましい。断熱板32には、実施の形態1の外箱12と同様に、電気配線の取り出し口32aが形成される。
電装品箱31の下面と断熱板32との間には、5mm程度の均一な隙間が設けられている。このように、本実施の形態の室外ユニットは、電装品箱31の下面(第1の断熱板)及び断熱板32(第2の断熱板)からなる二重断熱板30を備える。二重断熱板30は、発熱部品としての圧縮機7及びリアクタ8と、電装基板50と、の間に設けられる。より詳細には、二重断熱板30は、機械室120に設けられる発熱部品としての圧縮機7及びリアクタ8より上方且つ電装基板50より下方に配置される。また、上述したように、二重断熱板30を構成する電装品箱31の下面(第1の断熱板)と断熱板32(第2の断熱板)との間は5mm程度の隙間(空間)が形成されている。さらに、電装品箱31の下面(第1の断熱板)は例えば金属材料によって形成され、断熱板32(第2の断熱板)は例えば樹脂材料によって形成される。すなわち、断熱板32(第2の断熱板)は、電装品箱31の下面(第1の断熱板)よりも熱伝導率が低い材料によって形成される。
また、本実施の形態では、筐体200の側面パネル206には吸気口を形成しなくてよい。本実施の形態では、電装品箱31が一重の構造であって、且つ、電装品箱31と断熱板32との間に空気が流通する構造ではないためである。このような構造であっても、二重断熱板30によって空気による断熱層が形成されるため、発熱部品と電装基板50との間の断熱性を向上し、室外ユニットの信頼性を向上することができる。
このように構成された本実施の形態の室外ユニットにあっても、実施の形態1の室外ユニット1000と同様の効果を奏する。
また、本実施の形態の室外ユニットでは、電装品箱31が実施の形態1の内箱11に相当する構成であるため、電装品箱31を小型化することができるという効果を奏する。
なお、本実施の形態では、電装品箱31と断熱板32とを別個の構成として説明したが、電装品箱31と断熱板32とを一体として電装品箱を構成するものとしてもよい。つまり、言い換えれば、電装品箱の下面が第1の断熱板と第2の断熱板とからなる二重断熱板の構造を有するものとして構成してもよい。このような構成であっても、同様の効果を奏する。
実施の形態4.
実施の形態4の空気調和機の室外ユニットについて、図10を用いて説明する。図10は、本実施の形態の室外ユニットにおける図1のA部に対応する部分を正面側からみた図である。
本実施の形態の室外ユニットは、図10に示すように、実施の形態1の室外ユニット1000のA部に設けられた電装品箱10の代わりにヒートシンクホルダー43及び二重断熱板40が設けられる点で、実施の形態1と異なる。その他の構成は実施の形態1の室外ユニット1000と同様であるため、以下では異なる点を中心に説明する。
ヒートシンクホルダー43は、図10に示すように、ファン室110と機械室120とに跨って設けられ、ヒートシンク53の周囲を囲んで電装基板50を支持するものである。なお、ここではヒートシンクホルダー43がプリント基板51全体を覆うように設けられている場合を示しているが、これに限られるものではなく、少なくともヒートシンク53側、すなわちファン室110側を覆うものであればよい。
二重断熱板40は、上部断熱板41(第1の断熱板)及び下部断熱板42(第2の断熱板)によって構成される。上部断熱板41(第1の断熱板)及び下部断熱板42(第2の断熱板)は、それぞれ板状の部材である。二重断熱板40は、発熱部品としての圧縮機7及びリアクタ8と、電装基板50と、の間に設けられる。より詳細には、二重断熱板40は、機械室120に設けられる発熱部品としての圧縮機7及びリアクタ8より上方且つ電装基板50より下方に配置される。また、二重断熱板40を構成する上部断熱板41(第1の断熱板)と下部断熱板42(第2の断熱板)との間は5mm程度の隙間(空間)が形成されている。
上部断熱板41には、実施の形態1の内箱11の下面と同様に、電気配線の取り出し口41aが形成される。また、上部断熱板41の下方に設けられる下部断熱板42には、実施の形態3の断熱板32と同様に、電気配線の取り出し口42aが形成される。また、上部断熱板41及び下部断熱板42のうち、少なくとも下部断熱板42は、熱伝導率が低い樹脂材料で形成することが望ましい。すなわち、下部断熱板42(第2の断熱板)は、上部断熱板41(第1の断熱板)よりも熱伝導率が低い材料によって形成されることが望ましい。
また、本実施の形態では、筐体200の側面パネル206には吸気口を形成しなくてよい。本実施の形態は、二重断熱板40によって断熱性能を高めることが特徴であり、二重断熱板40の間に形成される空間を空気が流通する構造ではないためである。
なお、二重断熱板40の剛性を保つために、二重断熱板40を構成する上部断熱板41と下部断熱板42とを、面内の複数箇所でリブ等により連結させておくことも可能である。ただし、リブの材料は熱伝導率の低い樹脂を用いることで、下方からの熱を効果的に断熱することが可能となる。
このように構成された本実施の形態の室外ユニットにあっても、実施の形態1の室外ユニット1000と同様の効果を奏する。
なお、各実施の形態を、適宜、組み合わせたり、変形や省略することも、本開示の範囲に含まれる。
2 熱交換器、3 送風ファン、4 支持板、5 ベルマウス、5a 突状部、7 圧縮機(発熱部品)、7a 防振ゴム、8 リアクタ(発熱部品)、9 クッション材、10、20、31 電装品箱、10a、20a、30、40 二重断熱板、11、21 内箱、12、22 外箱、32 断熱板(第2の断熱板)、41 上部断熱板(第1の断熱板)、42 下部断熱板(第2の断熱板)、43 ヒートシンクホルダー、50 電装基板、51 プリント基板、52 電気部品、52a 電源制御部品、52b コンデンサ、52c 抵抗、52d コイル、53 ヒートシンク、53a ヒートシンクベース板、53b 放熱フィン、100 仕切り板、110 ファン室、120 機械室、200 筐体、201 天面パネル、202 底面パネル、203 正面パネル、204 背面パネル、205、206 側面パネル、1000 室外ユニット。

Claims (6)

  1. 内部が仕切り板によってファン室とに分けられた筐体と、
    前記ファン室内に設けられた熱交換器と、
    前記ファン室内に前記筐体の外部から空気を取り込む送風ファンと、
    械室内に設けられた発熱部品と、
    前記発熱部品の上方に設けられ、プリント基板及び電気部品を含む電装基板と、
    前記発熱部品と前記電装基板との間に設けられ、第1の断熱板及び前記第1の断熱板の下方に空間を介して配置された第2の断熱板を含む二重断熱板と、
    を備え
    前記電装基板を収容する電装品箱の一部が前記二重断熱板の少なくとも一部を構成するものであり、
    前記電装品箱は、前記電装基板のうち少なくとも前記電気部品を収容する閉塞空間を形成するものであり、
    前記電装品箱は、下面が前記第1の断熱板を構成し、前記閉塞空間を形成する内箱と、下面が前記第2の断熱板を構成し、前記内箱の少なくとも前記機械室側を取り囲み、前記機械室側及び前記ファン室側にそれぞれ開口部が形成された外箱と、を有し、
    前記内箱と前記外箱との間に空間が形成され、
    前記送風ファンが動作することにより、前記筐体の外部から前記機械室を介して前記空間に空気が取り込まれ、前記ファン室へと空気が流通する
    空気調和機の室外ユニット。
  2. 前記二重断熱板は、前記発熱部品よりも上方且つ前記電装基板よりも下方に設けられること
    を特徴とする請求項1に記載の空気調和機の室外ユニット。
  3. 前記第2の断熱板は前記第1の断熱板よりも熱伝導率が低い材料によって形成されること
    を特徴とする請求項1又は2に記載の空気調和機の室外ユニット。
  4. 前記電気部品は、ヒートシンクが取り付けられた電源制御部品を含み、
    前記ヒートシンクの放熱フィンは前記電装品箱から露出し、
    前記電装品箱は、前記ヒートシンクの一部とともに前記閉塞空間を形成すること
    を特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の空気調和機の室外ユニット。
  5. 前記プリント基板は、前記電装品箱の前記内箱から露出して設けられること
    を特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の空気調和機の室外ユニット。
  6. 前記第1の断熱板及び前記第2の断熱板は、それぞれ板状の部材によって構成されること
    を特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の空気調和機の室外ユニット。
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