JPWO2020031327A1 - 室外機及び空気調和機 - Google Patents

Abstract

室外機（１００）は、筐体（１）と、熱交換器（１０）と、電装品箱（５）と、基板（４）と、複数のフィンを有し、隣り合うフィンの間に形成される風路（３０）の風上側におけるフィンの第１端部（３３）が電装品箱（５）と向き合う放熱部（３）と、を備える。放熱部（３）及び電装品箱（５）を上方から見たとき、第１端部（３３）と電装品箱（５）との間には、第１幅（Ｗ１）の第１隙間（ＣＬ１）と、第１隙間（ＣＬ１）よりも背面パネル（１ｂ）側に存在し第１幅（Ｗ１）よりも広い第２幅（Ｗ２）の第２隙間（ＣＬ２）とが形成される。

Description

本発明は、放熱部を備える室外機及び空気調和機に関する。

特許文献１には、室外機が備える送風機の近くに流れる空気流の乱れを抑制して、空気流の乱れに起因して生じる騒音を抑制する技術が開示される。特許文献１に開示される室外機は、筐体、送風機、圧縮機及び仕切板を備える。仕切板は、送風機が配置された送風機室と圧縮機が配置された圧縮機室とを仕切る部材である。筐体の背面側には、熱交換器が設けられ、この熱交換器の正面には、熱交換器と向き合うように、電装品箱が設置される。電装品箱は、仕切板の熱交換器側の面に設置される。電装品箱の内部には基板が設けられ、基板には圧縮機及び送風機を駆動する電気部品が実装される。筐体の背面側に設けられる熱交換器と電装品箱との間の空間には、電気部品を冷却するための放熱部が設けられる。また放熱部は、圧縮機室と筐体の天面パネルとの間の空間に設けられる。放熱部は、電気部品に接するベースと、ベースに形成されて互いに間隔を空けて並べられた複数のフィンとを有する。複数のフィンのそれぞれの先端は、筐体の背面側に設けられる熱交換器と向き合う。複数のフィンは、筐体の天面パネルから底面パネルに向かう方向、すなわち鉛直方向に互いに離れて配列される。

特許文献１に開示される室外機では、筐体の背面側に設けられる熱交換器とその正面に設けられる電装品箱との間に、放熱部が設けられることにより、送風機の直上の空間と送風機の後方の空間とに、熱交換器が存在しなくなり、送風機の近くに流れる空気の乱れが抑制され、空気流の乱れに起因して生じる騒音が抑制される。

特開２００５−６９５８４号公報

特許文献１に開示される室外機では、圧縮機室と筐体の天面パネルとの間の空間に電装品箱が設けられると共に、筐体の背面側に設けられる熱交換器と電装品箱との間の空間に、放熱部が設けられている。そのため、送風機の回転速度を上げることなく放熱部の冷却効率を向上させるためには、フィンの先端から筐体の背面パネルまでの幅を広げ、又は圧縮機室から筐体の天面パネルまでの幅を広げることによって、フィンの表面積を増やす必要がある。従って、フィンの表面積の増大に伴い筐体のサイズが大きくなり、放熱部の冷却効率を向上させながら筐体の小型化を図ることができないという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、放熱部の冷却効率を向上させながら筐体の小型化を図ることができる室外機を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る室外機は、気流を発生させる送風機と、内部に送風機が設けられ、気流の吹出口を有する正面パネルと、正面パネルとは逆側の背面パネルと、第１側面パネルと、第１側面パネルとは逆側の第２側面パネルと、天面パネルと、天面パネルとは逆側の底面パネルとを有する筐体とを備える。室外機は、筐体の背面に設けられる熱交換器と、熱交換器と正面パネルとの間に設けられる電装品箱と、電気部品が設けられ、電装品箱から第２側面パネルに向かって伸びる基板とを備える。室外機は、電装品箱と送風機との間に設けられ、基板に設けられる電気部品と熱的に接続され、正面パネルから背面パネルに向かう方向に互いに離れて配列される複数のフィンを有し、隣り合うフィンの間に形成される風路の風上側におけるフィンの端部が電装品箱と向き合う放熱部を備える。放熱部及び電装品箱を上方から見たとき、端部と電装品箱との間には、第１幅の第１隙間と、第１隙間よりも背面パネル側に存在し第１幅よりも広い第２幅の第２隙間と、が形成される。

本発明に係る室外機は、放熱部の冷却効率を向上させながら筐体の小型化を図ることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１に係る室外機の正面図 図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図 図１に示される放熱部を拡大して模式的に示した斜視図 図２に示す放熱部及び電装品箱を拡大して模式的に示した斜視図 図２に示す送風機が回転したときに生じる気流が図４に示す放熱部を通過するときの状態を説明するための図 図１に示す電装品箱の変形例を示す図 図４に示す放熱部の第１変形例を示す図 図４に示す放熱部の第２変形例を示す図 図４に示す放熱部の第３変形例を示す図 本発明の実施の形態２に係る空気調和機の構成例を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係る室外機及び空気調和機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係る室外機の正面図である。図２は図１に示すＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。図３は図１に示される放熱部を拡大して模式的に示した斜視図である。図４は図２に示す放熱部及び電装品箱を拡大して模式的に示した斜視図である。室外機１００は、空気調和機の室外ユニットである。空気調和機は、室外機１００と、室内に配置される室内機との間を循環する冷媒を使用して、室内の空気と室外の空気との間の熱移動を行い、室内の空調を行う。図１には、室外機１００の筐体１の内部に設けられる圧縮機８、仕切板１３、基板４、放熱部３及び電装品箱５が破線で示される。図２では、室外機１００の筐体１の内部に設けられる電装品箱５と放熱部３のベース３１とが破線で示される。

室外機１００は、室外機１００の外郭を構成する筐体１を有する。筐体１は、壁面である正面パネル１ａ、背面パネル１ｂ、第１側面パネル１ｃ、第２側面パネル１ｄ、底面パネル１ｅ及び天面パネル１ｆを有する箱形の構造体である。背面パネル１ｂは、正面パネル１ａとは逆側の壁面である。第２側面パネル１ｄは、第１側面パネル１ｃとは逆側の壁面である。底面パネル１ｅは、天面パネル１ｆとは逆側の壁面である。背面パネル１ｂ、第１側面パネル１ｃ及び第２側面パネル１ｄには、図２に示すように、吸込口２が形成されている。正面パネル１ａには、円形状の吹出口１２が形成されている。吹出口１２は、吸込口２を介して、筐体１の内部に取り込まれた空気を、筐体１の外部に排出するための開口部である。吹出口１２を形作る環状の壁面３ａには、ベルマウス１１が設けられる。ベルマウス１１は、壁面３ａから筐体１の内部へ突き出る環状部材である。

以下の説明では、筐体１の正面パネル１ａが向く方向を前方、前方とは逆の方向を後方と称することがある。また、前方と後方とを合わせて前後方向と称することがある。前後方向は、重力の方向である鉛直方向と垂直な方向である。また、室外機１００を前方から見て、室外機１００の左側を左方、室外機１００の右側を右方と称することがある。また、左方と右方とを合わせて左右方向と称することがある。左右方向は、鉛直方向と前後方向とに垂直な方向である。また、室外機１００を前方から見て、室外機１００の上側を上方と称することがある。第１側面パネル１ｃは、室外機１００を前方から見て、室外機１００の一方側となる右側の側面である。第２側面パネル１ｄは、室外機１００を前方から見て、室外機１００の他方側となる左側の側面である。

仕切板１３は、筐体１の内部の空間を、送風機６が配置される空間である送風機室７と、圧縮機８が配置される空間である圧縮機室９とに仕切る部材である。仕切板１３は、例えば、上方から見て、正面パネル１ａから背面パネル１ｂに向けて伸びて、背面パネル１ｂに到達する前に、第１側面パネル１ｃ側に折れて、第１側面パネル１ｃに接するように形成される。このような形状の仕切板１３を用いることにより、仕切板１３と背面パネル１ｂとの間の空間が、送風機室７の一部となる。そのため、筐体１の背面パネル１ｂに形成される吸込口２を、第１側面パネル１ｃ付近まで伸ばして、吸込口２の開口面積を広くした場合、吸込口２を介して、筐体１の内部に取り込まれる空気量が増加する。従って、吸込口２を、第１側面パネル１ｃ付近まで伸ばしていない場合に比べて、吸込口２を覆うように設けられる熱交換器１０に通過する空気量が増加して、熱交換器１０に流れる冷媒と熱交換器１０を通過する空気との間の熱交換量が向上するため、室外機１００の運転効率が向上する。なお、室外機１００は、仕切板１３の第１側面パネル１ｃ側に送風機室７が形成され、仕切板１３の第２側面パネル１ｄ側に圧縮機室９が形成されるように構成してもよい。

筐体１の内部において送風機６の配置位置は、ベルマウス１１の内縁を、筐体１の正面パネル１ａから背面パネル１ｂに向かう方向に投影した領域の内側である。送風機６は、羽根車６１と羽根車６１の動力源であるモータ６２とを有する。送風機６のモータ６２が駆動して、送風機６の羽根車６１が回転することにより、吸込口２を介して、筐体１の外部から筐体１の送風機室７に空気が取り込まれる。送風機室７に取り込まれた空気は、吹出口１２を通じて筐体１の外部に排出される。図２には、送風機６が回転することによって筐体１の内部に生じる気流ＡＦが、破線の矢印で示される。気流ＡＦは、筐体１の外部から筐体１の送風機室７に取り込まれた空気の流れである。

筐体１の内側には、筐体１に形成される吸込口２を覆うように、熱交換器１０が設けられている。熱交換器１０は、送風機室７に設けられ、筐体１の背面パネル１ｂ及び第２側面パネル１ｄのそれぞれの内側と向き合う。熱交換器１０は、互いに離れて配列される不図示の複数の放熱フィンと、複数の放熱フィンに貫通するように設けられ内部に冷媒が流れる不図示の複数の配管とを備える。

圧縮機室９は、仕切板１３と第１側面パネル１ｃとで囲まれた空間である。圧縮機室９の内側には、冷媒を圧縮する圧縮機８が設けられる。圧縮機８は、熱交換器１０が備える不図示の複数の配管に接続されており、圧縮機８で圧縮された冷媒は、当該配管に送られる。熱交換器１０に空気が通過することによって、当該配管の内部に流れる冷媒と熱交換器１０との間で、熱交換が行われる。

圧縮機室９の上方には、電装品箱５が設けられる。具体的には、圧縮機室９を形成する仕切板１３の上端から天面パネル１ｆまでの間に形成される空間に、電装品箱５が設けられる。

電装品箱５には、図１に示すように、基板４が収容される。基板４は、第１基板面４ａと、第１基板面４ａとは逆側の第２基板面４ｂとを備える。第１基板面４ａは、図１に示す天面パネル１ｆ側の基板面である。第２基板面４ｂは、図１に示す底面パネル１ｅ側の基板面である。基板４は、第１基板面４ａが図１に示す天面パネル１ｆと平行な板状部材である。図１では、基板４の第１側面パネル１ｃの部分が電装品箱５の内部に配置され、第２側面パネル１ｄの部分が、電装品箱５の外部に突き出るように設けられている。図３に示す構成例では、基板４全体の内、基板４の一部が電装品箱５の内部に収容され、基板４の残りの部分が電装品箱５の外部に露出している。基板４全体の内、電装品箱５の外部に露出する部分は、図１に示すように、筐体１を正面側から見て、仕切板１３よりも送風機室７側に配置される。また、基板４の送風機６側の先端は、図１に示すように、ベルマウス１１を、筐体１の底面パネル１ｅから天面パネル１ｆに向かう方向に投影した領域の外側に配置される。

基板４全体の内、電装品箱５の外部に露出する部分には、図３に示すように、複数の電気部品４０が設けられる。図３では、複数の電気部品４０と基板４との配置関係を明確にするため、複数の電気部品４０が基板４から離れた位置に示されているが、実際には、複数の電気部品４０は基板４に接するように設けられているものとする。複数の電気部品４０は、基板４の第２基板面４ｂに設けられる。複数の電気部品４０には、例えば第１電気部品４１、第２電気部品４２、第３電気部品４３及び第４電気部品４４が含まれる。第１電気部品４１は、例えば直流電力を交流電力に変換して、圧縮機８及び送風機６の少なくとも一方を駆動するインバータ回路を構成する半導体素子、リアクトルなどである。第２電気部品４２は、商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換してインバータ回路へ出力するコンバータ回路を構成する半導体素子、リアクトルなどである。第３電気部品４３及び第４電気部品４４は、発熱量が第１電気部品４１及び第２電気部品４２のそれぞれの発熱量が低い部品、例えば、電圧検出用の抵抗器、平滑コンデンサなどである。なお、電気部品４０の数は４つに限定されず、１つ以上であればよい。

複数の電気部品４０のそれぞれには、図３に示すように放熱部３が接している。放熱部３は、複数の電気部品４０のそれぞれを冷却するための部品である。図３では、複数の電気部品４０と放熱部３との配置関係を明確にするため、放熱部３が複数の電気部品４０から離れた位置に示されているが、実際には、放熱部３は複数の電気部品４０に接するように設けられているものとする。放熱部３は、複数の電気部品４０に固定してもよいし、不図示の固定部材を介して基板４又は電装品箱５に固定してもよい。

放熱部３は、正面パネル１ａから背面パネル１ｂに向かう方向の幅が、第１側面パネル１ｃから第２側面パネル１ｄに向かう方向の幅よりも狭い。放熱部３は、ベース３１と、複数のフィン３２とを有する。ベース３１は、図１及び図２に示すように、筐体１の正面パネル１ａから背面パネル１ｂに向かって伸びると共に、筐体１の第１側面パネル１ｃから第２側面パネル１ｄに向かって伸びる板状部材である。図３に示すように、ベース３１の上面３１ａは複数の電気部品４０と向き合う。

ベース３１の下面３１ｂには、複数のフィン３２が設けられる。複数のフィン３２のそれぞれは、ベース３１の下面３１ｂから筐体１の下方に向かって伸びる板状部材である。複数のフィン３２は、図２に示す正面パネル１ａから背面パネル１ｂに向かう方向に、互いに離れて配列される。複数のフィン３２は、図１に示すように、電装品箱５の外部に設けられ、送風機室７に配置される。

複数のフィン３２のそれぞれには、図３に示すように、放熱面３２ａが設けられる。放熱面３２ａの形状は例えば長方形である。なお、放熱面３２ａの形状は、複数の電気部品４０から放熱部３に伝わった熱が効率的に放射できるものであればよく、長方形に限定されるものではない。フィン３２の放熱面３２ａは、図１に示す正面パネル１ａと平行である。隣り合うフィン３２の対向面である放熱面３２ａは、互いに平行である。隣り合うフィン３２のそれぞれの放熱面３２ａは、空気が通過する風路を形成する。

次に、電装品箱５及び放熱部３の形状、配置位置などについて説明する。電装品箱５は、図１に示すように、天面パネル１ｆ側の上面５ａと、圧縮機８と向き合う下面５ｂと、側面５ｃとを備える。

電装品箱５の側面５ｃは、図４に示すように、筐体１の第１側面パネル１ｃと向き合う第１側面５ｃ１と、筐体１の正面パネル１ａと向き合う第２側パネル５ｃ２と、筐体１の背面パネル１ｂに設けられる熱交換器１０と向き合う第３側面５ｃ３と、放熱部３と向き合う第４側面５ｃ４により構成される。

第４側面５ｃ４は、第１対向面５１及び第２対向面５２により構成される。第１対向面５１は、筐体１の正面パネル１ａの内側面１ａ１に対して垂直な法線ｎと平行に、筐体１の正面パネル１ａから背面パネル１ｂに向かって伸びる。第１対向面５１の背面パネル１ｂ側の端部には、第２対向面５２が接続されている。第２対向面５２は、法線ｎが伸びる方向、すなわち第１対向面５１が伸びる方向に対して、一定角度θで傾斜する面である。そして、電装品箱５の第２対向面５２は、仮想線Ａを含む垂直な断面よりも、筐体１の正面パネル１ａ側に設けられる。仮想線Ａは、例えば、ベルマウス１１の背面パネル１ｂ側の端部１１ａと、筐体１の背面パネル１ｂに設けられる熱交換器１０の第１側面パネル１ｃ側の端部１０ａとを最短距離で結ぶ仮想的な線である。

放熱部３及び電装品箱５を上方から見て、図４に示すように、複数のフィン３２のそれぞれの第１端部３３と、電装品箱５の第４側面５ｃ４との間には、第１幅Ｗ１の第１隙間ＣＬ１と、第１幅Ｗ１より広い第２幅Ｗ２の第２隙間ＣＬ２とが形成される。第１端部３３は、電装品箱５の第４側面５ｃ４と向き合う部分である。第１端部３３は、風路３０の風上側に配置される。風路３０は、隣り合うフィン３２の間の隙間に形成される風の流路である。第２端部３４は、電装品箱５の第４側面５ｃ４側とは逆側の部分であり、風路３０の風下側に配置される。図４に示される放熱部３には風路３０が８つ形成されている。

第１隙間ＣＬ１は、図４に示すように、例えば、正面パネル１ａから背面パネル１ｂに向かって、１つ目から６つ目までのフィン３２のそれぞれと、電装品箱５との間に形成される隙間に相当する。第２隙間ＣＬ２は、第１隙間ＣＬ１よりも背面パネル１ｂ側に形成され、第１隙間ＣＬ１よりも広い隙間である。第２隙間ＣＬ２は、図４に示すように、例えば、正面パネル１ａから背面パネル１ｂに向かって、７つ目から９つ目までのフィン３２のそれぞれと、電装品箱５との間に形成される隙間に相当する。

図５は図２に示す送風機が回転したときに生じる気流が図４に示す放熱部を通過するときの状態を説明するための図である。室外機１００において、図２に示す圧縮機８及び送風機６の少なくとも一方が動作した場合、複数の電気部品４０で発生した熱は、放熱部３のベース３１及びフィン３２に伝わる。また送風機６が回転すると、図５に示すように、筐体１の外部の空気が、熱交換器１０を介して、筐体１の内部に取り込まれる。これにより、筐体１の内部に気流ＡＦが生じる。熱交換器１０を通過した空気は、熱交換器１０からベルマウス１１に至る最短経路を通過しようとする。そのため、仮想線Ａを含む垂直な断面よりも、熱交換器１０側の領域に生じる気流ＡＦの速度は、当該断面よりも、電装品箱５側の領域に生じる気流ＡＦの速度よりも高くなる。

実施の形態１に係る室外機１００では、放熱部３の一部が、仮想線Ａよりも、熱交換器１０側の領域に設けられている。そして、放熱部３と向き合う電装品箱５の第２対向面５２が、第２隙間ＣＬ２が形成されるように傾斜しているため、仮想線Ａ付近の気流ＡＦは、電装品箱５に阻害されることなく、第２隙間ＣＬ２を通過する。

第２隙間ＣＬ２を通過した空気の大半は、仮想線Ａよりも熱交換器１０側の領域に設けられる放熱部３の第１端部３３に到達して、風路３０に流れ込む。また、第２隙間ＣＬ２を通過した空気の一部は、第１隙間ＣＬ１を通過して、仮想線Ａよりも正面パネル１ａ側の領域に設けられる放熱部３の第１端部３３に到達して、風路３０に流れ込む。

このようにして、放熱部３に形成される風路３０に空気が通過することで、放熱部３と空気との間で熱交換が行われて、放熱部３が冷却される。放熱部３が冷却されることにより、放熱部３と熱的に接続される電気部品４０が冷却される。

前述したように、特許文献１に開示される室外機では、圧縮機室と天面パネルとの間の空間に、電装品箱が設けられると共に、筐体の背面パネルに設けられる熱交換器と電装品箱との間の空間に、放熱部が設けられているため、放熱部の冷却効率を向上させるためには、筐体のサイズを大きくする必要がある。

これに対して、実施の形態１に係る室外機１００では、送風機６と電装品箱５との間の空間に放熱部３が設けられると共に、電装品箱５と放熱部３との間の隙間が、筐体１の正面パネル１ａから背面パネル１ｂに向かうにつれて広くなるように構成されている。このように、室外機１００では、送風機６と電装品箱５との間の空間を利用して、放熱部３を配置することができるため、筐体１の奥行き方向の幅を広げることなく、特許文献１の技術に開示される放熱部と比べて、放熱部３の正面パネル１ａ側の端部から筐体１の背面パネル１ｂ側の端部までの幅を広くすることができる。従って、放熱部３の表面積が大きくなり、放熱部３の熱交換量が向上するため、第１電気部品４１から第４電気部品４４のそれぞれの冷却効率が向上する。

なお、仮想線Ａ付近の気流ＡＦは、電装品箱５に阻害されることなく第２隙間ＣＬ２を通過して、仮想線Ａよりも熱交換器１０側の領域に設けられる放熱部３の第１端部３３に到達すればよいため、電装品箱５の第２対向面５２は、その一部が仮想線Ａを含む垂直な断面よりも、筐体１の背面パネル１ｂ側に配置されていてもよい。図６は図１に示す電装品箱の変形例を示す図である。図６に示す電装品箱５は、電装品箱５の第２対向面５２が仮想線Ａを含む垂直な断面よりも、筐体１の背面パネル１ｂ側に配置されている。このように電装品箱５が構成されている場合でも、放熱部３の一部が、仮想線Ｂを含む垂直な断面よりも、筐体１の背面パネル１ｂ側に配置されていれば、熱交換器１０の端部寄りの領域を通過した空気の流れを利用して、放熱部３を冷却することが可能である。仮想線Ｂは、例えば、ベルマウス１１の端部１１ａと、電装品箱５の第２対向面とを最短距離で結ぶ仮想的な線である。

なお図５及び図６に示される電装品箱５の第２対向面５２は、凹凸のない平らな傾斜面に限定されず、仮想線Ａ付近の気流ＡＦが電装品箱５に阻害されずに放熱部３の第１端部３３に到達できれば、圧縮機室９の外側に向かって突き出る突形状の湾曲面でもよい。実施の形態１に係る室外機１００のように、電装品箱５の第２対向面５２が平らな傾斜面である場合、第２対向面５２が湾曲している場合に比べて、電装品箱５の折り曲げ加工が簡素化され、電装品箱５の製造工程が簡略化される。

図７は図４に示す放熱部の第１変形例を示す図である。図５及び図６に示される放熱部３では、複数のフィン３２のそれぞれの放熱面３２ａが正面パネル１ａと平行になるように、複数のフィン３２が配列されている。これに対して、図７に示される第１変形例に係る放熱部３Ａに設けられる複数のフィン３２は、法線ｎに対して、その放熱面３２ａが一定角度θ１で傾斜している。放熱部３Ａに設けられる複数のフィン３２は、一定角度θ１は、１°から８９°までの任意の角度であるが、筐体１の背面パネル１ｂに設けられる熱交換器１０の放熱部３Ａ側の面と、仮想線Ａを含む垂直な断面とが成す角度であるθ２と等しい角度であることが望ましい。このように一定角度θ１が角度θ２と等しくなるように配列された複数のフィン３２を設けることにより、図４に示す放熱部３に比べて、風路３０の風上側の開口面積が増えて、風路３０へ気流ＡＦが流れ込み易くなる。従って、図４に示す放熱部３に比べて、風路３０に流れる気流ＡＦの速度が高まり、熱交換量が増加して、第１電気部品４１から第４電気部品４４のそれぞれの冷却効率がより一層向上する。

なお、実施の形態１では、例えば図４に示す法線ｎが伸びる方向に沿って、複数の電気部品４０が互いに離れて配列されている。このように複数の電気部品４０が配列されている場合、複数の電気部品４０を図４に示す法線ｎと直交する方向に配列した場合に比べて、複数の電気部品４０のそれぞれで発生した熱が、複数のフィン３２に分散するように伝達される。

これに対して、例えば、図４において、背面パネル１ｂ側から２つ目のフィン３２と３つ目のフィン３２に跨がるように、第１電気部品４１から第４電気部品４４が、法線ｎと直交する方向に一列に配列されている場合、第１電気部品４１から第４電気部品４４のそれぞれで発生した熱の大半は、上記の２つのフィン３２に伝わる。そのため、例えば、第１電気部品４１の発熱量が第４電気部品４４の発熱量よりも高い場合、第１電気部品４１で発生した熱が、上記の２つのフィン３２を介して、第４電気部品４４に伝わり易くになり、第４電気部品４４の温度は、第４電気部品４４が単独で動作したときの温度よりも高くなる可能性がある。また、上記の２つのフィン３２以外のフィン３２は、第１電気部品４１から第４電気部品４４から離れているため、第１電気部品４１から第４電気部品４４の冷却に寄与し難くなる。

実施の形態１に係る放熱部３では、複数の電気部品４０が、複数のフィン３２の配列方向に沿って、互いに離れて配列されているため、複数の電気部品４０のそれぞれで発生した熱が、複数のフィン３２に分散するように伝達され、複数の電気部品４０を効果的に冷却することができる。また、実施の形態１に係る放熱部３では、第１電気部品４１で発生した熱が、第４電気部品４４に伝わり難くなり、第４電気部品４４が高温となって故障することを防止できる。

図８は図４に示す放熱部の第２変形例を示す図である。図８に示す第２変形例に係る放熱部３Ｂは、第１フィンピッチ７１が第２フィンピッチ７２よりも狭くなるように構成されている。第１フィンピッチ７１は、仮想線Ａを含む垂直な断面よりも、背面パネル１ｂ側の領域に設けられる複数のフィンの配列方向におけるフィン間の幅に等しい。第２フィンピッチ７２は、仮想線Ａを含む垂直な断面よりも、正面パネル１ａ側の領域に設けられる複数のフィンの配列方向におけるフィン間の幅に等しい。

第１フィンピッチ７１が第２フィンピッチ７２よりも狭くなることにより、仮想線Ａよりも背面パネル１ｂ側の領域に設けられるフィンの表面積が、仮想線Ａよりも正面パネル１ａ側の領域に設けられるフィンの表面積よりも広くすることができる。従って、仮想線Ａよりも背面パネル１ｂ側の領域に設けられるフィンにおける熱交換量を増やすことができ、例えば第１電気部品４１及び第２電気部品４２のそれぞれの冷却効率がより一層向上する。

また、放熱部３Ｂによれば、例えば第１電気部品４１が仮想線Ａよりも背面パネル１ｂ側に設けられ、第３電気部品４３が仮想線Ａよりも正面パネル１ａ側に設けられている場合、第１電気部品４１が仮想線Ａよりも正面パネル１ａ側に設けられ、第３電気部品４３が仮想線Ａよりも背面パネル１ｂ側に設けられている場合に比べて、第１電気部品４１の冷却効率を向上させることができる。さらに、全てのフィン３２が第１フィンピッチ７１で配列される場合に比べて、フィン３２を構成する材料の使用量が低減され、放熱部３Ｂの製造コストを低減することができる。

また、放熱部３Ｂによれば、第２フィンピッチ７２が第１フィンピッチ７１よりも広いため、図４に示す第２隙間ＣＬ２を通過する気流ＡＦの速度が、第１隙間ＣＬ１を通過する気流ＡＦの速度よりも低い場合でも、第２フィンピッチ７２で配列されるフィン３２により形成される風路３０での気流ＡＦの滞留が防止され、発熱量が低い第３電気部品４３などの放熱効率の低下を抑制できる。

図９は図４に示す放熱部の第３変形例を示す図である。図９の上側には、第３変形例に係る放熱部３Ｃを、図１に示す第２側面パネル１ｄから第１側面パネル１ｃに向かって見た状態が示される。図９の下側には、第３変形例に係る放熱部３Ｃを、図１に示す天面パネル１ｆから底面パネル１ｅに向かって見た状態が示される。放熱部３Ｃは、フィン３２のベース３１から先端３２２までの高さＨが、図４に示す正面パネル１ａから背面パネル１ｂに向かって、高くなるように構成されている。図９に示すように、仮想線Ａよりも背面パネル１ｂ側に設けられるフィン３２の高さＨは、仮想線Ａよりも正面パネル１ａ側に設けられるフィン３２の高さＨよりも高い。そのため、仮想線Ａよりも背面パネル１ｂ側に設けられるフィン３２の表面積が、仮想線Ａよりも正面パネル１ａ側に設けられるフィン３２の表面積よりも広くなる。このように、フィン３２の高さＨが異なることによって、例えば発熱量が高い第１電気部品４１の冷却効率を向上させながら、フィン３２を構成する材料の使用量の増加を抑制できる。

また、放熱部３Ｃによれば、図４に示す第２隙間ＣＬ２を通過した気流ＡＦの速度が、第１隙間ＣＬ１を通過した気流ＡＦの速度よりも低い場合でも、仮想線Ａよりも正面パネル１ａ側に設けられるフィン３２により形成される風路３０での気流ＡＦの滞留が防止され、発熱量が低い第３電気部品４３などの放熱効率の低下を抑制できる。

なお、図９に示す放熱部３Ｃの構造は、図８に示される放熱部３Ｂの構造と組み合わせてもよい。例えば、図９に示す放熱部３Ｃは、仮想線Ａよりも正面パネル１ａ側に設けられるフィン３２が第１フィンピッチ７１で配列され、仮想線Ａよりも背面パネル１ｂ側に設けられるフィン３２が第２フィンピッチ７２で配列されるように構成してもよい。

また実施の形態１に係る室外機１００に用いられる複数の電気部品４０の内、少なくとも１つが半導体素子の場合、当該半導体素子は、シリコン系材料により構成されるＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｘｉｄｅ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ−Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を例示できる。また、当該半導体素子は、炭化珪素、窒化ガリウム、酸化ガリウム、ダイヤモンドなどのワイドバンドギャップ半導体により構成されるＭＯＳＦＥＴでもよい。

一般的にワイドバンドギャップ半導体はシリコン半導体に比べて耐電圧及び耐熱性が高い。そのため、半導体素子にワイドバンドギャップ半導体を用いることにより、半導体素子の耐電圧性及び許容電流密度が高くなり、半導体素子を組み込んだ半導体モジュールを小型化できる。またワイドバンドギャップ半導体は、耐熱性も高いため、半導体モジュールで発生した熱を放熱するための放熱部の小型化が可能であり、また半導体モジュールで発生した熱を放熱する放熱構造の簡素化が可能である。

またワイドバンドギャップ半導体はシリコン半導体に比べて発熱量が低いため、例えば、工場、低緯度地域などの高温になりやすい場所、地域へ設置される室外機１００の電気部品４０にワイドバンドギャップ半導体が用いられる場合、電気部品４０で発生する熱の上昇が抑制され、例えば発熱部品の近くに設けられる電解コンデンサなどの寿命を延ばすことができ、室外機１００の信頼性が向上する。

実施の形態２．
図１０は本発明の実施の形態２に係る空気調和機の構成例を示す図である。空気調和機２００は、実施の形態１に係る室外機１００と、室外機１００に接続される室内機２１０とを備える。実施の形態１に係る室外機１００を用いることにより、図４などに示される放熱部３の冷却効率を向上させながら筐体１の小型化を図ることができる空気調和機２００を提供できる。また放熱部３の冷却効率が向上することにより、信頼性の高い空気調和機２００を提供できる。

なお、本実施の形態に係る室外機１００では、基板４の一部が電装品箱５の外部に突き出るように設けられているが、電装品箱５の外部に突き出る基板４は、電気部品４０への塵埃などの付着を防止するために、電装品箱５の一部で覆ってもよい。

また、本実施の形態に係る室外機１００では、図４に示すように、フィン３２が電装品箱５の第１対向面５１から一定距離離れた位置に設けられているが、フィン３２が電装品箱５の第１対向面５１に接するように、放熱部３を設けてもよい。すなわち、第１隙間ＣＬ１が零となるように放熱部３を設けてもよい。このように構成した場合でも、電装品箱５の第２対向面５２と向き合うフィン３２に形成される風路３０に空気が通過することによって、放熱部３が冷却され、電気部品４０を冷却することが可能である。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１ 筐体、１ａ 正面パネル、１ａ１ 内側面、１ｂ 背面パネル、１ｃ 第１側面パネル、１ｄ 第２側面パネル、１ｅ 底面パネル、１ｆ 天面パネル、２ 吸込口、３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ 放熱部、３ａ 壁面、４ 基板、４ａ 第１基板面、４ｂ 第２基板面、５ 電装品箱、５ａ，３１ａ 上面、５ｂ，３１ｂ 下面、５ｃ 側面、５ｃ１ 第１側面、５ｃ２ 第２側パネル、５ｃ３ 第３側面、５ｃ４ 第４側面、６ 送風機、７ 送風機室、８ 圧縮機、９ 圧縮機室、１０ 熱交換器、１０ａ，１１ａ 端部、１１ ベルマウス、１２ 吹出口、１３ 仕切板、３０ 風路、３１ ベース、３２ フィン、３２ａ 放熱面、３３ 第１端部、３４ 第２端部、４０ 電気部品、４１ 第１電気部品、４２ 第２電気部品、４３ 第３電気部品、４４ 第４電気部品、５１ 第１対向面、５２ 第２対向面、６１ 羽根車、６２ モータ、７１ 第１フィンピッチ、７２ 第２フィンピッチ、１００ 室外機、２００ 空気調和機、２１０ 室内機、３２２ 先端、Ｗ１ 第１幅、ＣＬ１ 第１隙間、Ｗ２ 第２幅、ＣＬ２ 第２隙間。

Claims (11)

1. 気流を発生させる送風機と、
   内部に前記送風機が設けられ、前記気流の吹出口を有する正面パネルと、前記正面パネルとは逆側の背面パネルと、第１側面パネルと、前記第１側面パネルとは逆側の第２側面パネルと、天面パネルと、前記天面パネルとは逆側の底面パネルとを有する筐体と、
   前記筐体の背面に設けられる熱交換器と、
   前記熱交換器と前記正面パネルとの間に設けられる電装品箱と、
   電気部品が設けられ、前記電装品箱から前記第２側面パネルに向かって伸びる基板と、
   前記電装品箱と前記送風機との間に設けられ、前記基板に設けられる電気部品と熱的に接続され、前記正面パネルから前記背面パネルに向かう方向に互いに離れて配列される複数のフィンを有し、隣り合う前記フィンの間に形成される風路の風上側における前記フィンの端部が前記電装品箱と向き合う放熱部と、
   を備え、
   前記放熱部及び前記電装品箱を上方から見たとき、前記端部と前記電装品箱との間には、第１幅の第１隙間と、前記第１隙間よりも前記背面パネル側に存在し前記第１幅よりも広い第２幅の第２隙間と、が形成される室外機。
2. 前記電装品箱は、
   前記第１隙間を形成する第１対向面と、前記第２隙間を形成する第２対向面とを有する請求項１に記載の室外機。
3. 前記第１対向面及び前記第２対向面を上方から見たとき、前記第２対向面は、前記第１対向面が伸びる方向に対して、一定角度で傾斜する傾斜面である請求項２に記載の室外機。
4. 前記正面パネルに設けられ、前記吹出口を形作る環状の壁面から前記筐体の内部へ突き出る環状のベルマウスを備え、
   前記第２対向面は、前記ベルマウスの前記背面パネル側の端部と、前記熱交換器の前記第１側面パネル側の端部とを最短距離で結ぶ仮想線を含む垂直な断面よりも、前記正面パネル側に設けられ、
   前記放熱部の少なくとも一部は、前記仮想線を含む垂直な断面よりも、前記背面パネル側に設けられる請求項２又は３に記載の室外機。
5. 前記フィンは、前記正面パネルの内側面に対して垂直な法線に対して、隣り合う前記フィンの対向面が一定角度で傾斜するように配列される請求項１から４の何れか一項に記載の室外機。
6. 前記放熱部は、前記正面パネルから前記背面パネルに向かう方向の幅が、前記第１側面パネルから前記第２側面パネルに向かう方向の幅よりも狭い請求項１から５の何れか一項に記載の室外機。
7. 前記放熱部には、前記正面パネルの内側面に対して垂直な法線に沿って、複数の前記電気部品が互いに離れて配列される請求項１に記載の室外機。
8. 前記放熱部は、前記仮想線を含む垂直な断面よりも、前記背面パネル側の領域に設けられる複数の前記フィンの配列方向における第１フィンピッチが、前記仮想線を含む垂直な断面よりも、前記正面パネル側の領域に設けられる複数の前記フィンの配列方向における第２フィンピッチよりも狭くなるように構成される請求項４に記載の室外機。
9. 前記放熱部は、複数の前記フィンの高さが、前記正面パネルから前記背面パネルに向かって高くなるように構成される請求項１に記載の室外機。
10. 前記電気部品は、ワイドバンドギャップ半導体で構成される半導体素子である請求項１から９の何れか一項に記載の室外機。
11. 請求項１から１０の何れか一項に記載の室外機と、室内機と、を備える空気調和機。

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