JPWO2013129300A1 - 電気機器及び空気調和機 - Google Patents

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Abstract

電気部品箱と、前記電気部品箱内に収納され、発熱する電気部品を備えた制御基板と、前記電気部品と熱的に接続されたヒートシンクと、前記電気部品箱と前記制御基板との間に介在するシート材を備えた電気機器であり、前記シート材は、弾性体材料からなり、前記ヒートシンクを突出させる開口部を有しており、前記開口部には、前記シート材に一体形成され、弾性変形して前記ヒートシンクに前記シート材を係止する凸部を有し、前記電気部品箱は、前記ヒートシンク及び前記凸部を電気部品箱外へ突出させるためのヒートシンク用孔を有する電気機器、及びこの電気機器を備えた空気調和機を提供する。

Description

本発明は、冷却構造を有する電気機器、及びこの電気機器を備えた空気調和機に関する。
従来より、例えば、空気調和機本体を被空調室の天井裏に設置し、空気調和機本体内に収容された熱交換器により熱交換された空気を、吹き出しダクトを介して被空調室に供給する、いわゆるビルトイン型空気調和機がある。
この種の空気調和機は、熱交換器や送風機の他に、電子部品が実装されたプリント基板(制御基板、又は回路基板)等の電気部品が収容される電気部品箱を備えている。空気調和機の運転に伴い、電気部品箱内の電気部品が発熱するため、これらを冷却する必要がある。
そこで、電気部品箱に複数の通気孔を設けて電気部品箱内部を冷却すれ構成も取りうるが、万一、電気部品箱内で発火した場合、上記通気孔から空気調和機本体や天井裏の建材に延焼してしまう事がある。一方で、電気部品箱からの延焼を防ぐために電気部品箱を密閉構造にしてしまうと、発熱する電気部品を十分に冷却することができなくなり、電気部品の故障、誤動作を引き起こす事がある。
また、電気部品箱内部の冷却を促進するために電気部品箱に複数の通気孔を設けたり、電気部品箱に孔を設けヒートシンクなどの冷却構造を内部から外部へ突出させた冷却構造とする場合がある。このような場合には、電気部品箱に設けられた孔とヒートシンクとの間にできる隙間を塞ぐために、シート材が介在される構成も知られている。
このように設けたシート材は、高温になるヒートシンクや電気部品箱に接着やボルト固定されることなく、組立て時やメンテナンス時に脱落しやすいために、作業性の悪化を招いたり、発熱する電気部品を十分に冷却することができなくなり、ひいては、電気部品の故障、誤動作を引き起こす事がある。
特開2009−30829号公報
本発明は上記の従来技術を鑑みなされたものであり、その目的は、電気部品箱に収容される電気部品を冷却し、電気部品箱からの延焼を防ぐことができると共に、組立て作業やメンテナンス作業を容易に行なうことができる電気機器及び空気調和機を提供するものである。
本発明の一実施形態によれば、上記課題は、送風機と、熱交換器と、電気部品箱とを備えた空気調和機において、前記電気部品箱は、前記送風機と対向する位置に取り付けられるヒートシンクと、該ヒートシンクを前記電気部品箱から突出させるヒートシンク用孔とを備えたことを特徴とする空気調和機を提供することにより達成される。
この実施態様によれば、以下の構成とすることが望ましい。
前記電気部品箱は、前記ヒートシンク用孔の周縁部に、前記ヒートシンクよりも突出方向の長さが大きい切り起し片が設けられている。
前記電気部箱は、前記ヒートシンク用孔が設けられる面に、前記ヒートシンクよりも突出方向の長さが大きい樹脂成形部品が取付けられている。
前記空気調和機はビルトイン型空気調和機である。
また、本発明の他の実施態様によれば、電気部品箱と、前記電気部品箱内に収納され、発熱する電気部品を備えた制御基板と、前記電気部品と熱的に接続されたヒートシンクと、前記電気部品箱と前記制御基板との間に介在するシート材を備えた電気機器であり、前記シート材は、弾性体材料からなり、前記ヒートシンクを突出させる開口部を有しており、前記開口部には、前記シート材に一体形成され、弾性変形して前記ヒートシンクに前記シート材を係止する凸部を有し、前記電気部品箱は、前記ヒートシンク及び前記凸部を電気部品箱外へ突出させるためのヒートシンク用孔を有することを特徴とする電気機器を提供することにより達成される。
この実施形態においては、前記シート材は、前記電気機器に組み込み以前の状態では、前記開口部のある位置にH型のスリットが設けられていることが望ましい。
また、前記シート材は、表面の摩擦係数が大きく、弾性変形が可能で、難燃性を有する素材、例えば、アラミド紙、で形成されていることが望ましい。
更に、本発明の実施態様によれば、上に電気機器を備えた空気調和機が提供される。
上記本発明の実施態様によれば、空気調和機において、万一、その電気部品箱内で発火した場合にも通気孔から空気調和機本体や天井裏の建材に延焼してしまう事をなくし、更に、密閉構造とした場合に起こる発熱する事のある電気部品を十分に冷却することが可能となり、電気部品の故障、誤動作を未然に防止する事が可能となる。
また、電気部品箱内部の冷却を促進するために電気部品箱に設けられた孔とヒートシンクとの間にできる隙間を塞ぐために、シート材が介在する構成とした場合、シート材を弾性体材料で構成し、シート材に一体形成され、弾性変形してヒートシンクにシート材を係止する凸部形成した。この構成により、シート材は高温になるヒートシンクへの熱移動を抑え、発熱する電気部品を十分に冷却することができ、電気部品の故障、誤動作を引き起こす可能性を未然に防ぐ事ができる。
図1A、図1Bは本発明の一実施形態に係る空気調和機の据付け状態を示す側面図。 図1に示される空気調和機の長手方向断面図。 図1に示される空気調和機を下方から見上げた外観斜視図。 図1に示される空気調和機の電気部品箱の全体を示す斜視図で、図4Aは電気部品箱を前面側から見た斜視図、図4Bは電気部品箱を背面側から見た斜視図。 図4に示される電気部品箱を空気調和機に取付けた状態示す外観斜視図で、図5Aは電気部品箱を空気調和機本体に取り付けた状態を示す斜視図、図5Bは図5Aにカバーを設けた状態を示す斜視図。 図4Bに示された電気部品箱の横方向(紙面上において左右方向)における概略断面図。 図7は本発明の他の実施例による電気機器の電気部品箱の横方向(紙面上において左右方向)における概略断面図であり、特に図6Bに示された断面図に対応する部分拡大断面図。 図7に示される他の第実施例における電気機器に収納されるシート材の概略正面図。 図7に示される電気機器のヒートシンクにシート材を組み込む状態を示す図で、図9A、図9Bは別態様を示す。
以下、発明を実施するための実施形態について添付図面を参照して参照して説明する。
尚、本実施形態は電気機器を備えた空気調和機としてビルトイン空気調和機について説明する。
図1乃至図6は本発明の第一実施形態を示す。
図1Aは、本体1の背面部から天井裏Tの空気を吸込むときのビルトイン空気調和機100の据付状態を示す側面図であり、図1Bは、本体1の下面部から天井裏Tの空気を吸込むときのビルトイン空気調和機100の据付状態を示す側面図である。
ビルトイン型空気調和機100の本体1は、本体1の両側面に一対ずつ設けられた吊り金具9を被空調室Rの天井裏Tの梁材から垂設される吊ボルト10にナット等で固定することで、天井裏Tに設置される。
本体1の正面部1fには、空気吹出し口12が設けられ、この空気吹出し口12には、少なくとも一つ以上の吹出しダクト15が接続される。この吹出しダクト15は、被空調室Rの天井面に設けられる図示しない1つ以上の天井吹出し口に連通される。すなわち、本体1から導出される熱交換空気は吹出しダクト15を通り、上記天井吹出し口から被空調室R内へ吹出されて、被空調室R内の空調が行えるようになっている。なお、被空調室Rが広い場合は、上記天井吹出し口が分散して設けられ、室内の均一な空調が図られる。
図2は、本実施形態におけるビルトイン型空気調和機の断面図である。
本体1は、高さ方向寸法が、幅方向(紙面の表裏方向)の寸法および奥行き方向(紙面の左右方向)の寸法よりも短い薄型の矩形箱状をなす。
本体1内には、本体1の幅方向に亘って、本体1を送風機室2と熱交換室3に区画する仕切り板4が設けられる。
本体1は、熱交換室3の下面部が下面板1Aで、送風機室2の下面部が遮風板1eで、上面部が天板1bで、手前側の側面部が側面板1cで、奥側の側面部が側面板1dでそれぞれ構成され、各板1a〜1eはそれぞれ金属薄板を板金加工して成形される。
本体1の正面部1fには、前述の空気吹出し口12が設けられ、本体1の背面部には、空気吸込み口11bを覆うように集塵フィルタ13が取付けられる。
送風機室2には、送風機5が配置され、熱交換室3には、熱交換器6、ドレンパン7が配置される。
送風機室2には、本体1内に天井裏Tの空気を吸込む空気吸込み口11が設けられる。この空気吸込み口11は、下面部に設けられる空気吸込み口11Aと、背面部に設けられる空気吸込み口11bとからなる。すなわち、予め、本体1には、下面部および背面部に空気吸込み口11a,11bが設けられていて、据付け現場の事情に応じて、いずれか一方の空気吸込み口11aもしくは11bが選択され、他方の空気吸込み口11aもしくは11bが遮蔽板1eで閉塞される。
図1Aに示す背面部吸込みの場合は、背面部の空気吸込み口11bに集塵フィルタ13が取付けられ、下面部の空気吸込み口11aが遮蔽板1eで塞がれる。一方、図1Bに示す下面部吸込みの場合は、下面部の空気吸込み口11aに集塵フィルタ13が取付けられ、背面部の空気吸込み口11bが遮蔽板1eで塞がれる。
図3は、図1に示されるビルトイン型空気調和機を下方から見上げた外観斜視図であり、図2中の下面板1a、ドレンパン7および遮風板1eを取り外して本体1の内部を見せている。
送風機室2に収容される送風機5は、軸方向中央部にファンモータ18を備えていて、このファンモータ18は両側部から回転軸が突出する二軸モータである。それぞれの回転軸には、回転にともなって軸方向から空気を吸込んで周方向へ吹出す方式のファン(いわゆる多翼型ファン)19が連結され、さらに各ファン19はファンケーシング20に収容される。
ファンケーシング20の両側面には、空気を吸込むための吸込み口20aが開口され、仕切り板4側の端部には、図2に示すように、吹出しノズル20bが形成される。この吹出しノズル20bは、仕切り板4に開口される連通口21を介して熱交換室3側に突出している。これにより、送風機8から吹出される風が熱交換室3側へ送風される。
熱交換室3に配置される熱交換器6は、図2に示すように、その両側端部に図示しない端板が配置され、この端板間に複数枚のアルミフィン6aが所定の間隙を置いて並設され、上記両端板およびアルミフィン6aに複数本の伝熱管6bが貫通されてなるフィンチューブ型の熱交換器である。
熱交換器6は、上記ドレンパン7上に、上下方向が斜めに傾斜した姿勢で載置される。これにより、薄型の本体1内に収容されながら必要な熱交換面積を確保することができる。
また、熱交換室3内における熱交換器6周辺および熱交換器6の空気吹出し口12側には、断熱材が設けられる。
ドレンパン7は、冷房運転時に熱交換器6の熱交換作用で生成されるドレン水を受け、ドレン受け部7aに溜める。ドレン受け部7aの上方には、ドレンポンプ8(図3)が設けられ、このドレンポンプ8によりドレン受け部7aに溜まったドレン水が本体1の外部に排水される。
ドレンパン7の下面は、本体1の下面部を構成する下面板1aによって略全面が覆われる。
つぎに、送風機室2に配置される電気機器30について説明する。
電気機器30は内部に各種電気部品を内包する電気部品箱31を有している。図4Aは、電気部品箱31を前面側から見た斜視図であり、図4Bは、電気部品箱31を背面側から見た斜視図である。図5Aは、電気部品箱31を本体1に取付けた状態を示す斜視図であり、図5Bは、図5Aにおいて、カバー23を取付けた状態を示す図である。また、図6は、図4に示される電気部品箱31の紙面上横(左右)方向に切断した概略横断面図である。
電気部品箱31は、金属薄板を折曲げ加工して形成され、図4に示すように、前面に開口する開口部31a を有し、この開口部31a と対向する底板31bが設けられ、この底板31bの上下辺部および左右辺部に側板を有する箱体状に形成される。
電気部品箱31は、図3に示すように、本体1を構成する側面板1cの内面側に配置され、送風機室2内でファンケーシング20に設けられた吸込み口20a と対向している。
一方、本体1の側面板1cには、図5Aに示すように、メンテナンス用のメンテナンス開口部22が設けられる。電気部品箱31が送風機室2内に取付けられた状態で、メンテナンス開口部22と電気部品箱31の開口部31a が対向し、電気部品箱31内部と本体1外部とが連通する。
通常は、メンテナンス開口部22は、図5Bに示すように、本体1の外側から金属薄板からなるカバー23によって覆われている。このカバー23により、電気部品箱31内部への塵埃の侵入が防止され、電気部品箱31内の気密性が保たれる。尚、本体1の外側から電気部品箱31をメンテナンスする必要があるときは、図5B中のカバー23を取り外してメンテナンス作業が行われる。
電気部品箱31の内部には、図5Aに示すように、制御基板32や、端子台33が、開口部31 a(メンテナンス開口部22)に対向して配置される。
制御基板32は、図4および図6に示すように、スペーサーを兼ねる樹脂成形品の固定具34によって、電気部品箱31の底板31bの内側に取付けられる。ここで、制御基板32と底板31bとは絶縁距離を保つため、間隙を在して取付けられる。
端子台33には、共に図示しないリモートコントローラや室外機からの電線が接続される。端子台33は、支持板35に取付けられており、この支持板35は、電気部品箱31の開口部31a と底板31bの略中間位置で、電気部品箱31内部の上下方向に亘って設けられる。この支持板35により、端子台33は、メンテナンス開口部22の近くに配置されることになり、上記電線を端子台33に接続する作業が容易に行える。
制御基板32には、送風機室2に吸込まれる空気の温度を検知するための室内温度センサ24や熱交換器6の温度を検知する熱交換器温度センサ(図示しない)が接続される。
また、制御基板32には、上記温度センサにより検知した温度、リモートコントローラや室外機からの指令に応じて送風機5やドレンポンプ8等の運転を制御する制御プログラムを格納するメモリ等の制御回路が形成される。
制御基板32の開口部31a 側の面には、図4Aに示すように、複数の電解コンデンサ36やコネクタ類37等が実装され、一方、反対側の面には、ファンモータ18駆動用のパワーモジュール38が実装される。
パワーモジュール38は、動作に伴って発熱し、周囲を高温化する高発熱の電気部品である。パワーモジュール38を冷却するために、パワーモジュール38には、図4Bに示すように、冷却用のヒートシンク39が密着して取付けられている。ヒートシンク39は、アルミニウム等の熱伝導率の高い素材によって形成されている。
ヒートシンク39は、図6に示すように、平面視で矩形のヒートシンクベース39a と、このヒートシンクベース39a と一体成形され、ヒートシンクベース39a と直角をなすように突出する複数のフィンからなるヒートシンク突出部39bとで構成される。ヒートシンクベース39a をパワーモジュール38にネジなどで固定することで、ヒートシンク39が制御基板32に取付けられる。
電気部品箱31の底板31bには、図4Bに示すように、矩形のヒートシンク用孔31cが設けられ、制御基板32が電気部品箱31に取付けられた状態で、ヒートシンク39がヒートシンク用孔31cから電気部品箱31の外側に突出する。
また、ヒートシンク39は、図3に示すように、電気部品箱31が送風機室2内に取付けられた状態でファンケーシング20の吸込み口20a と対向しており、その大部分が送風機室2内に露出する。
ヒートシンク用孔31cは、ヒートシンク39によりほとんどが塞がれるため、ヒートシンク用孔31cから電気部品箱31に出入りする空気は少ない。
図6に示すように、ヒートシンク39とヒートシンク用孔31cとの間に僅かな隙間Sが生じるが、この隙間Sを塞ぐように、電気部品箱31内のヒートシンク用孔31cと対向する位置に難燃性の絶縁紙40が配置される。絶縁紙40は、ヒートシンク用孔31cよりも大きい矩形の外周縁部と、中央部にヒートシンク39の突出部39bが隙間なく挿通可能な矩形の内周縁部を有し、平面視でロ字状に形成される。このようにヒートシンク用孔31cに絶縁紙40が配置されることで、ヒートシンク用孔31cを通過する空気はさらに少なくなり、電気部品箱31内への塵埃や水滴の侵入を防ぐことができる。また、絶縁紙40は難燃性があり、万一、電気部品箱31内で発火しても絶縁紙40は燃え難く、ヒートシンク用孔31cを介して送風機室2内に延焼することがない。難燃性を有する絶縁紙40の素材としては、例えばアラミド紙等があげられる。
電気部品箱31の底板31bに設けられるヒートシンク用孔31cの周縁部には、ヒートシンク39の突出方向と同じ方向に突出する切り起し片31d,31dが、ヒートシンク39を挟んで2つ設けられる。この切り起し片31d,31dは、ヒートシンク用孔31cの形成に伴って、折曲形成され、底板31bと一体に成形される。
切り起し片31d,31dは、図6に示すように、その突出方向の長さ寸法L2が、ヒートシンク39が電気部品箱31から突出する長さ寸法L1よりも大きくなるように設けられている。
電気部品箱31の搬送時、本体1への組み込み時、またはメンテナンス・交換時において、ヒートシンク39が突出する底板31b側を下にして電気部品箱31を作業机や床などの置き場所(以下、作業用平面という)に置いたとしても、切り起し片31d,31dがヒートシンク39よりも先に作業用平面に当接するため、電気部品箱31を置くときの衝撃からヒートシンク39およびパワーモジュール38を保護することができる。これにより、上記作業時の電気部品箱31の取扱いが容易となり、作業性が向上する。
なお、切り起し片31d,31dの数は2つに限られるものではなく、電気部品箱31の底板31bと一体成形できれば、1つでもよいし、3つ以上設けてもよい。
電気部品箱31の底板31bには、図4Bおよび図6に示すように、上述した室内温度センサ24を保持・保護する室内温度センサホルダ25が、ヒートシンク39と同様に電気部品箱31の外側に突出して取付けられる。
室内温度センサホルダ25は、円筒状の樹脂形成部品であり、複数の通気孔が設けられている。
なお、室内温度センサ24がヒートシンク39の熱の影響を受けないように、室内温度センサホルダ25はヒートシンク39と離間して取付けられる。
室内温度センサホルダ25は、図6に示すように、その突出方向の長さ寸法L3が、ヒートシンク39が電気部品箱31から突出する長さ寸法L1よりも大きくなるように設けられている。
上述した切り起し片31dと同様に、ヒートシンク39が突出する側を下にして電気部品箱31を製造時やメンテナンス交換時に作業用平面に置いたとしても、室内温度センサホルダ25がヒートシンク39よりも先に作業用平面に当接するので、電気部品箱31を置くときの衝撃からヒートシンク39およびパワーモジュール38を保護することができる。また、室内温度センサホルダ25の長さ寸法L3を切り起し片31dの長さ寸法L2よりも大きくすることで、樹脂成形部品の室内温度センサホルダ25が切り起し片31dよりも先に作業用平面に当接し、金属性の切り起し片31dが先に作業用平面に当接する場合に比べて衝撃が緩和される。
次に、上述の構成を有するビルトイン型空気調和機100の動作について説明する。
ビルトイン型空気調和機100が運転され、送風機5が運転されると、天井裏Tの空気が、本体1の空気吸込み口11から送風機室2内に吸込まれる。この空気は、熱交換室3の熱交換器6で熱交換されて、本体1の空気吹出し口12から吹き出され、吹出しダクト15を介して天井吹出し口から被空調室R内に吹出される。このとき、送風機室2に吸込まれた空気の一部が、送風機室2内に露出するヒートシンク39を冷却する。ヒートシンク39により温められた空気は、送風機室2内に吸込まれた他の空気と混ざり、ファンケーシング20の吸込み口20a から吸込まれ、熱交換室3側へ排出される。
これにより、ヒートシンク39で温まった空気が送風機室2内に留まることがなく、送風機室2外に排出することができ、ヒートシンク39を効率良く冷却することができる。そして、電気部品箱31内で最も高温となるファンモータ18駆動用のパワーモジュール38がヒートシンク39により冷却されるので、電気部品箱31内の高温化を防ぎ、電気部品箱31内の電気部品の故障や誤動作を防ぐことができる。これにより、ビルトイン型空気調和機100の信頼性が向上する。
また、電気部品箱31にヒートシンク用孔31cが設けられているが、このヒートシンク用孔31cは、ヒートシンク39によりほとんどが塞がれるため、ヒートシンク用孔31cから電気部品箱31に出入りする空気は少ない。そして、電気部品箱31内の電気部品は、ヒートシンク39により冷却され、ヒートシンク用孔31cの他に電気部品箱内を冷却するための通気孔を必要としないことから、電気部品箱31内は略密閉状態となり、万一、電気部品箱31内で電気部品のショートや故障による発火があったとしても、送風機室2内への延焼を防止することができる。
特に、ビルトイン型空気調和機の場合は、本体が天井裏に設置されるため、延焼した場合に発見が遅くなりやすく、延焼を防止することが望まれており、本実施態様はその意味においても好適である。
以上のように本実施形態のビルトイン型空気調和機100によれば、電気部品箱31に収容される電気部品を効率よく冷却するとともに、電気部品箱31からの延焼を防ぐことができる。
次に、本発明による別の実施態様を図7−図9を参照して説明する。
図7は、本発明の他の実施態様による空気調和機の電気部品箱の図中横方向に切断した概略横断面図である。
尚、本実施形態における空気調和機はビルトイン型の空気調和機であり、図1乃至図5に関しては同じ状態を示すものであるので、図示は省略し、対応する部分に関しては図1乃至図5中の符号を用いて説明する。
本実施形態においても、電気部品箱31は、金属薄板を折曲げ加工して形成され、図4に示すように、前面に開口する開口部31a を有し、この開口部31a と対向する底板31bが設けられ、この底板31bの上下辺部および左右辺部に側板を有する箱体状に形成される。
電気部品箱31は、図3に示すように、本体1を構成する側面板1cの内面側に配置され、送風機室2内でファンケーシング20に設けられた吸込み口20a と対向する。
一方、本体1の側面板1cには、図5Aに示すように、メンテナンス用のメンテナンス開口部22が設けられる。通常は、メンテナンス開口部22は、図5Bに示すように、本体1の外側から金属薄板からなるカバー23によって覆われている。このカバー23により、電気部品箱31内部への塵埃の侵入が防止され、電気部品箱31内の気密性が保たれる。本体1の外側から電気部品箱31をメンテナンスする必要があるときは、図5B中のカバー23を取り外してメンテナンス作業が行われる。
上記の動作は図1乃至図6に示される実施態様と同様である。
制御基板32は、図4Bおよび図6に示すように、スペーサーを兼ねる樹脂成形品の固定具34によって、電気部品箱31の底板31bの内側に取付けられる。ここで、制御基板32と底板31bとは絶縁距離を保つため所定の、間隙を在して取付けられる。
本実施例と上記の一実施態様との主たる相違はヒートシンク39及びその近傍に設けられる絶縁紙40に変えて、絶縁機能を有するシート材140(後述)を設けた事にある。
即ち、先に述べたように、電気部品箱31の底板31bには、図4Bに示すように、矩形のヒートシンク用孔31cが設けられ、制御基板32が電気部品箱31に取付けられた状態で、ヒートシンク39がヒートシンク用孔31cから電気部品箱31の外側に突出する。また、ヒートシンク39は、図3に示すように、電気部品箱31が送風機室2内に取付けられた状態でファンケーシング20の吸込み口20a と対向し、その大部分が送風機室2内に露出する。
ヒートシンク用孔31cは、ヒートシンク39によりほとんどが塞がれるため、ヒートシンク用孔31cから電気部品箱31に出入りする空気は少ない。
本実施例では、図7に示すように、ヒートシンク39とヒートシンク用孔31cとの間に僅かな隙間Sが生じるが、この隙間Sを塞ぐように、電気部品箱31内のヒートシンク用孔31cと対向する位置に、シート材140が配置した。このシート材140は、表面の摩擦係数が大きく、弾性変形が可能で、難燃性を有する素材(例えばアラミド紙等)で形成されている。
図8に電気機器30に組み込まれていない状態のシート材140を示す。
シート材140は、ヒートシンク用孔31cよりも大きい矩形の外周縁部と、中央部にH型のスリット140a が設けられている。このスリット140a は、縦方向に伸びる2本の直線状のスリットと、この2本の直線状のスリットの中央部分を横方向につなぐ1本のスリットによって形成されている。
スリット140a の縦寸法ha はヒートシンク39の長手方向長さと同一かそれよりも大きく形成されており、横寸法hbはヒートシンクの短手方向長さと略同一かそれよりもわずかに大きく形成されている。また、縦寸法ha 及び横寸法hbは電気部品箱31のヒートシンク用孔31c内に収まる大きさとなっている。
縦方向に伸びる2本のスリットと横方向に伸びる1本のスリットで囲まれた2つの凸部140c、140cは、ヒートシンク39の突出部39a が挿入されたときに、突出部39a の突出方向に弾性変形可能となっており、その基端部には折目(図8中の破線)がつけられ、弾性変形しやすいように形成されている。
図9A、図9Bにシート材140が電気機器30に組み込まれる様子を示す。
図9Aに示すように、電気機器30の組み立て工程において、シート材140は、H型のスリット140a にヒートシンク39の突出部39Aが挿入され、図9Bに示すように、シート材140からヒートシンク39の突出部39bが突出した状態となる。これにより、凸部140c、140cがヒートシンク39の突出部39bの最も長手方向の外側に位置する放熱フィンに沿って、突出部39の突出方向に向かって弾性変形する。
これにより、シート材140の中央部には、図9中の縦方向に伸びる2本のスリットと折目(破線)で囲われる部分に開口部140a が形成される。弾性変形した凸部140c、140cはヒートシンク39の突出部39bに押付けられ、表面の摩擦力によってシート材140はヒートシンク39に係止される。
上記のようにヒートシンク39にシート材140が係止された後、電気部品箱31のヒートシンク用孔31cにヒートシンク39の突出部39b及びシート材140の弾性変形した凸部40cが挿通されつつ、電気部品箱31内に制御基板32が収納される。ここで、図7に示すように、ヒートシンク39と電気部品箱31との間隙Sはシート材140により塞がれる。
上記のように、シート材140をヒートシンク39に係止して、制御基板32を電気部品箱31に組み付けることで、制御基板32を傾けたり逆さまにして作業を行なう必要がある場合でも、ヒートシンク39の突出部39bによって係止されたシート材140がずれたり脱落することがない。このように、ヒートシンク39及び制御基板32と電気部品箱31の内面との間にシート材140を介在させたまま、容易に組み付け作業を行なうことができる。
また、シート材140がヒートシンク39と電気部品箱31との隙間Sを塞ぐため、ヒートシンク用孔31cを通過する空気はさらに少なくなり、電気部品箱31内への塵埃や水滴の侵入を防ぐことができる。また、シート材140は難燃性があるため、万が一、電気部品箱31内で発火してもシート材140は燃え難く、ヒートシンク用孔31cを介して送風機室2内に延焼することがない。
さらに、メンテナンス・交換時において、電気部品箱31を開放し制御基板を取り外した時でも、シート材140が弾性変形した凸部140cにより、ヒートシンク39に係止されているために、脱落することがなくメンテナンス・交換作業性の良い電気機器30とすることができる。
電気部品箱31の搬送時、本体1への組み込み時、またはメンテナンス・交換時において、における作業等に関しては、先に記載の一実施例と同等であるのでその説明は省略する。
また、本実施例におけるビルトイン型空気調和機100の動作に関しても、先に記載の一実施例と同等であるのでその説明は省略する。
上記実施形態に用いたシート材140はH型スリットを設けたが、凸部140cがシート材140をヒートシンク39に係止可能で、ヒートシンク39と電気部品箱31との隙間を塞ぐ形状であれば種々の形状を用いてよい。
更なる実施態様として、上述の冷却構造を有する電気機器を備えた空気調和機を提供する。
本実施態様による空気調和機は、図1に示されるように、本体1を有し、本体内部は送風機室2と熱交換室3とに仕切板4で仕切られており、送風機室2内には送風機5が設けられ、熱交換機室3内には熱交換器6が設けられている。更に、送風機室2内には電気部品箱31と、その内部に設けられた発熱する電気部品を備えた制御基板32と、電気部品と熱的に接続されたヒートシンク39と、上記電気部品箱31と制御基板32との間に介在するシート材140とで構成した電気機器を有して、空気調和機を構成している。
この空気調和機の電気機器においては、上述のようにシート材140は、弾性体材料からなり、ヒートシンク39を突出させる開口部を有している。この開口部には、シート材に一体形成され、弾性変形してヒートシンクにシート材を係止する凸部を有する。また、電気部品箱は、ヒートシンク及び前記凸部を電気部品箱外へ突出させるためのヒートシンク用孔を有することを特徴とする。
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1…本体、 2…送風機室、3…熱交換器室、4…仕切板、5…送風機、6…熱交換器、20…ファンケーシング、20a…吸込み口、22…メンテナンス開口部、25…室内温度センサホルダ、31…電気部品箱、31c…ヒートシンク用孔、31d…切り起し片、32…制御基板、33…端子台、38…パワーモジュール、39…ヒートシンク、40… 絶縁紙、140…シート材、140a…開口部、140c…凸部

Claims (9)

  1. 送風機と、熱交換器と、電気部品箱とを備えた空気調和機において、前記電気部品箱は、前記送風機と対向する位置に取り付けられるヒートシンクと、該ヒートシンクを前記電気部品箱から突出させるヒートシンク用孔とを備えたことを特徴とする空気調和機。
  2. 前記電気部品箱は、前記ヒートシンク用孔の周縁部に、前記ヒートシンクよりも突出方向の長さが大きい切り起し片が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  3. 前記電気部品箱は、前記ヒートシンク用孔が設けられる面に、前記ヒートシンクよりも突出方向の長さが大きい樹脂成形部品が取付けられていることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  4. 前記空気調和機はビルトイン型空気調和機であることを特徴とする請求項1に記載の空気調和機。
  5. 電気部品箱と、
    前記電気部品箱内に収納され、発熱する電気部品を備えた制御基板と、
    前記電気部品と熱的に接続されたヒートシンクと、
    前記電気部品箱と前記制御基板との間に介在するシート材を備えた電気機器であり、
    前記シート材は、弾性体材料からなり、前記ヒートシンクを突出させる開口部を有しており、前記開口部には、前記シート材に一体形成され、弾性変形して前記ヒートシンクに前記シート材を係止する凸部を有し、前記電気部品箱は、前記ヒートシンク及び前記凸部を電気部品箱外へ突出させるためのヒートシンク用孔を有することを特徴とする電気機器。
  6. 前記シート材は、前記電気機器に組み込み以前の状態では、前記開口部のある位置にH型のスリットが設けられていることを特徴とする請求項5に記載の電気機器。
  7. 前記シート材は、表面の摩擦係数が大きく、弾性変形が可能で、難燃性を有する素材で形成されていることを特徴とする請求項5に記載の電気機器。
  8. 前記シート材はアラミド紙であることを特徴とする請求項7に記載の電気機器。
  9. 内部を送風機室と熱交換室とに仕切板で仕切られた本体と、
    前記送風機室内に設けられた送風機と、
    前記熱交換機室内に設けられた熱交換器と、
    前記送風機室2内に設けた電気部品箱と、を有し、
    前記電気箱内部に設けられた発熱する電気部品を備えた制御基板と、電気部品と熱的に接続されたヒートシンクと、上記電気部品箱と制御基板との間に介在するシート材とで構成した電気機器を備えたことを特徴とする空気調和機。
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