WO2017022001A1 - 空気調和機の室外機および空気調和機 - Google Patents

空気調和機の室外機および空気調和機 Download PDF

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outdoor unit
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refrigerant
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貴之 橋本
孝 大石
正圭 室伏
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ジョンソンコントロールズ ヒタチ エア コンディショニング テクノロジー（ホンコン）リミテッド
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    • F24F1/20—Electric components for separate outdoor units
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    • F24F1/20—Electric components for separate outdoor units
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    • F24F1/50—Component arrangements in separate outdoor units characterised by air airflow, e.g. inlet or outlet airflow with outlet air in upward direction
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2089—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating for power electronics, e.g. for inverters for controlling motor
    • H05K7/20936—Liquid coolant with phase change

Definitions

  • the present invention relates to an outdoor unit of an air conditioner and an air conditioner.
  • Patent Document 1 discloses a structure in which a power element is cooled by a refrigerant used in a refrigeration cycle.
  • a refrigerant passage through which a refrigerant used in a refrigeration cycle flows is attached to a refrigerant jacket (a heat sink in Patent Document 1), a power element is fixed to the refrigerant jacket, and the refrigerant jacket is housed in an electrical component box.
  • a service opening is provided on the outer surface of the outdoor unit casing in order to visually recognize the connection state between the refrigerant jacket and the power element at the time of manufacture or repair, and the refrigerant jacket is used for service.
  • a structure is disclosed in which the refrigerant jacket is disposed on the front side of the power element as viewed from the service opening and facing the opening.
  • Patent Document 2 that is, the refrigerant jacket is arranged on the front side of the power element when viewed from the service opening, the power element cannot be cooled when the circulation of the refrigerant in the refrigeration cycle is stopped, and the power The device may be destroyed.
  • the present invention can effectively cool a component to be cooled (component to be cooled) such as a power element even when there is no circulation of refrigerant, and can suppress destruction of the component to be cooled due to heat generation.
  • the purpose is to provide outdoor units and air conditioners.
  • the present invention provides a housing, a heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant flowing inside and air, a blower fan that sucks air outside the housing and passes the heat exchanger, a substrate,
  • An outdoor unit of an air conditioner comprising: an electric component box having a component to be cooled; and a cooling member that cools the component to be cooled by a refrigerant that is thermally connected to the component to be cooled and flows inside.
  • the member is provided on an outer wall surface of the electric component box that serves as a blowing path of the blower fan.
  • FIGS. 1 is a side view of an outdoor unit
  • FIG. 2 is a front view of FIG. 1 (outdoor unit)
  • FIG. 3 is a front view of an electrical component box
  • FIG. 4 is a front view of an inverter board
  • FIG. 6 is a front view of the inverter board and the refrigerant jacket.
  • the compressor 1 is composed of a fan guard 1, a blower fan 3, a fan motor 4, an electric component box 5, a compressor 6, an accumulator 7, and a heat exchanger 8.
  • the compressor 6 sucks and compresses the refrigerant, and discharges the compressed refrigerant.
  • Various compressors such as a scroll compressor can be adopted as the compressor 6.
  • the heat exchanger 8 is an air heat exchanger for exchanging heat between the refrigerant and the outside air, and a cross fin type fin-and-tube heat exchanger or the like can be adopted.
  • the blower fan 3 is a propeller fan, and is provided in the upper part and the center part of the outdoor unit, and blows the outside air that has passed through the heat exchanger 8 upward.
  • the accumulator 7 gas-liquid separates the flowing refrigerant and sends the separated gas refrigerant to the compressor 6.
  • the electrical component box 5 stores electrical components in a housing formed of sheet metal, is provided on a side surface of the outdoor unit housing, and is disposed in a blower path of the blower fan 3 in the outdoor unit housing. Although details will be described later, a refrigerant jacket 20 and a refrigerant pipe 14 are fixed to the electric component box 5 in order to cool a component to be cooled among the electric components.
  • FIG. 2 shows a front view of FIG.
  • the electrical component box 5 is arranged on the front side.
  • FIG. 3 shows a detailed front view of the electrical component box 5 shown in FIG.
  • the main components constituting the electric component box 5 are an inverter board 9, a noise filter board 10, and a control board 11.
  • the inverter board 9 supplies power for driving the compressor 6, and the noise filter board 10 is generated by the inverter board 9. Suppresses electrical noise.
  • the control board 11 transmits signals between the outdoor unit and the indoor unit of the air conditioner.
  • FIG. 4 shows a front view of the inverter board 9, and the power element 12 is arranged on the back surface of the inverter board 9.
  • FIG. 5 shows the power element 12 and the refrigerant jacket 13.
  • the power element 12 is a switching element of the inverter circuit of the inverter board 9 that supplies power to the compressor 6, and is a heat generating component that generates heat when the compressor 6 is operated. That is, it is one of the parts to be cooled that needs to be cooled, and if the power element 12 is not sufficiently cooled, the temperature at which the power element 12 can operate may be exceeded.
  • the refrigerant jacket 13 is made of a metal such as aluminum in a flat rectangular parallelepiped shape, and covers a part of the refrigerant pipe 14 connected to the heat exchanger 8 and is thermally connected to the refrigerant pipe 14. After passing through the refrigerant jacket 13, the refrigerant pipe 14 is folded back into a U shape and passes through the refrigerant jacket 13 again.
  • a cooling member is comprised by the refrigerant
  • FIG. 6 shows a side view of the inverter board 26, the electric component box sheet metal 21, and the refrigerant jacket 20.
  • the refrigerant jacket 20 is attached to the electric component box metal plate 21, and the refrigerant jacket 20 cools the power element 25 mounted on the inverter board 26.
  • the refrigerant jacket 20 is fixed to the electrical component box 21 by a refrigerant jacket mounting screw 22.
  • the inverter board 26 is fixed to the electrical component box 21 by board mounting screws 23.
  • the power element 25 is fixed to the refrigerant jacket 20 by a power element mounting screw 24.
  • the maintenance performance can be improved by attaching the refrigerant jacket attachment screw 22, the substrate attachment screw 23, and the power element attachment screw 24 from the service opening 15 (front side) side.
  • the electrical component box sheet metal 21 has an opening in a part thereof, and the refrigerant jacket 20 and the power element 25 can be directly connected through the opening. The heat of the power element 25 is conducted to the refrigerant jacket 20 and radiated to the refrigerant flowing through the refrigerant pipe.
  • the refrigerant jacket 20 condenses in the outdoor heat exchanger 8 during the cooling operation and flows a refrigerant having a temperature lower than the temperature of the power element 25, and condenses in the heat exchanger of the indoor unit during the heating operation and lower than the temperature of the power element 25.
  • the refrigerant flows.
  • the temperature of the refrigerant flowing through the refrigerant jacket 20 varies depending on operating conditions, outside air conditions, and the like, the temperature generated by the power element 25 mounted on the inverter board 26 is, for example, about 40 to 45 ° C. during cooling operation. 20, and dissipates heat to the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 14 in the refrigerant jacket 20. Thereby, the power element 25 is maintained at an operable temperature.
  • the power element 25 is effectively blown by the blower fan 3 even when there is no circulation of the refrigerant.
  • the power element 25 can be prevented from being destroyed by heat generation.
  • the cooling performance can be further improved by providing the refrigerant jacket 20 on the back side of the electrical component box 5 facing the central space in the outdoor unit having a large amount of air in the air flow path. Even when the refrigerant is circulating, the cooling performance can be improved because the cooling action by the air blow occurs in addition to the cooling by the refrigerant.
  • the coolant cooling coolant jacket 20 can be made thinner in shape, so that air blowing by the blower fan 3 is not hindered, and air blowing efficiency can be improved.
  • the heating efficiency or cooling efficiency as an air conditioner can be improved.
  • the refrigerant jacket 20 on the back side, when the service opening 15 is opened, the parts that require maintenance such as the inverter board 26 and the power element 25 can be viewed from the front side so that the parts can be viewed from the service opening 15 side. Since it can arrange
  • FIG. 7 shows the manufacturing method of Example 1.
  • the refrigerant pipe 14 is attached to the refrigerant jacket 20.
  • the refrigerant jacket 20 is fixed to the electric component box metal plate 21 with the refrigerant jacket mounting screw 22.
  • the inverter board 26 on which the power element 25 is mounted is attached to the electric component box sheet metal 21 via the spacer 27.
  • the inverter board 26 is fixed to the electric component box metal plate 21 with the board mounting screws 23.
  • the power element 25 is fixed to the electric component box sheet metal 21 by the power element mounting screw 24.
  • the refrigerant jacket 20, the electric component box sheet metal 21, the power element 25, and the inverter board 26 can be fixed integrally by the procedures (a) to (e). Further, the fixing direction of the refrigerant jacket mounting screw 22, the board mounting screw 23, and the power element mounting screw 24 at the time of fixing is set from one side, and in particular, all screws can be detached from the service opening 15 side. Therefore, workability can be greatly improved. Further, since the power element 25 is located on the solder surface (back surface) side of the inverter board 26, it does not occupy the component surface (front surface) of the inverter board 26, and a smaller inverter board 26 can be adopted, and the cost is reduced. Reduction can be achieved.
  • FIG. 8 shows a side view of the inverter board 26, the electric component box sheet metal 21, and the refrigerant jacket 20.
  • FIG. 8 differs from FIG. 6 of the first embodiment in that the power element 25 is in contact with the refrigerant jacket 20 via the electric component box sheet metal 21.
  • the refrigerant jacket 20 is attached to the electric component box sheet metal 21, and the refrigerant jacket 20 cools the power element 25 mounted on the inverter board 26.
  • the refrigerant jacket 20 is fixed to the electric component box sheet metal 21 by a refrigerant jacket mounting screw 22.
  • the inverter board 26 is fixed to the electrical component box sheet metal 21 by board mounting screws 23.
  • the power element 25 is attached to the electric component box metal plate 21 by a power element attachment screw 24.
  • the heat of the power element 25 is conducted to the refrigerant jacket 20 through the electric component box sheet metal 21 and is radiated to the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 14.
  • the refrigerant jacket 20 on the back surface of the electrical component box 5 serving as a blowing path by the blower fan 3, it is possible to cool the power element 25 by blowing the blower fan 3 even when there is no circulation of the refrigerant.
  • the destruction of the power element 25 due to heat generation can be avoided.
  • the power element 25 can be attached to the refrigerant jacket 20 via the electric component box metal plate 21, processing for providing an opening in the electric component box metal plate 21 is unnecessary, and the processing cost can be reduced.
  • the electric component box sheet metal 21 is also cooled at the same time, other components (for example, a capacitor and a reactor) in the electric component box 25 can be cooled, and the life of the other components can be improved.
  • FIG. 9 shows the manufacturing method of Example 2.
  • the refrigerant pipe 14 is attached to the refrigerant jacket 20.
  • the refrigerant jacket 20 is fixed to the electric component box metal plate 21 with the refrigerant jacket mounting screw 22.
  • the inverter board 26 on which the power element 25 is mounted is attached to the electric component box sheet metal 21 via the spacer 27.
  • the inverter board 26 is fixed to the electric component box metal plate 21 with the board mounting screw 23, and the power element 25 is fixed to the electric component box metal plate 21 with the power element mounting screw 24.
  • FIG. 10 shows a side view of the inverter board 26, the electric component box sheet metal 21, and the refrigerant pipe 14.
  • FIG. 10 differs from FIG. 6 of the first embodiment in that the electrical component box sheet metal 21 is in direct contact with the refrigerant pipe 14 and there is no refrigerant jacket 20.
  • the inverter board 26 is fixed to the electrical component box sheet metal 21 by board mounting screws 23.
  • the power element 25 is fixed to the electric component box sheet metal 21 by a power element mounting screw 24. The heat of the power element 25 is conducted to the refrigerant pipe 14 and radiated to the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 14.
  • the power element 25 can be cooled by blowing the blower fan 3 even when there is no circulation of the refrigerant. It becomes possible, and destruction of the power element 25 due to heat generation can be avoided. Further, since the refrigerant jacket 20 is not required, the cost can be reduced and the cooling structure of the power element 25 can be realized.
  • FIG. 11 shows a side view of the inverter board 26, the electric component box sheet metal 21, and the refrigerant jacket 20.
  • 11 differs from FIG. 6 of the first embodiment in that the refrigerant jacket mounting screw 22 is closer to the center of the inverter board 26 than the board mounting screw 23.
  • the refrigerant jacket 20 can be fixed in the vicinity of the power element 25 by attaching the refrigerant jacket attachment screw 22 to a position closer to the power element 25 than the board attachment screw 23.
  • the refrigerant jacket 20 is attached to the electric component box sheet metal 21, and the power element 25 mounted on the inverter board 26 is cooled.
  • the refrigerant jacket 20 is fixed to the electric component box sheet metal 21 by a refrigerant jacket mounting screw 22.
  • the inverter board 26 is fixed to the electrical component box 21 by board mounting screws 23.
  • the power element 25 is fixed to the refrigerant jacket 20 by a power element mounting screw 24. The heat of the power element 25 is conducted to the refrigerant jacket 20 and radiated to the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 14.
  • the power element 25 can be cooled by blowing the blowing fan 3 even when there is no circulation of the refrigerant. It becomes possible, and destruction of the power element 25 due to heat generation can be avoided.
  • FIG. 12 shows a front view of the inverter board 9.
  • FIG. 12 differs from FIG. 4 in that a plurality of power elements of the first power element 12 and the second power element 30 are mounted on the inverter board 9.
  • FIG. 13 shows a side view of FIG. FIG. 12 differs from FIG. 6 of the first embodiment in that a plurality of power elements are mounted.
  • the refrigerant jacket 20 is attached to the electric component box sheet metal 21, and the first power element 25 and the second power element 31 mounted on the inverter board 26 are cooled.
  • the refrigerant jacket 20 is fixed to the electric component box sheet metal 21 by a refrigerant jacket mounting screw 22.
  • the inverter board 26 is fixed to the electrical component box 21 by board mounting screws 23.
  • the first power element 25 and the second power element 31 are attached to the refrigerant jacket 20 by a power element attachment screw 24.
  • the heat of the first power element 25 and the second power element 31 is conducted to the refrigerant jacket 20 and dissipated to the refrigerant flowing through the refrigerant pipe 14.
  • the first inverter board 9 and the second inverter board 32 are mounted on the electrical component box 5.
  • the first inverter board 9 and the second inverter board 32 drive different compressors, respectively, or the first inverter board 9 drives the compressor 6 and the second inverter board 32 drives the fan motor 4.
  • a power element 25 is mounted on the first inverter board 9 and the second inverter board 32, and the plurality of power elements are cooled by a single refrigerant jacket 20 formed integrally as shown in FIG.
  • the refrigerant jacket 20 on the back surface of the electrical component box 5 serving as a blowing path by the blower fan 3, it is possible to cool the power element 25 by blowing the blower fan 3 even when there is no circulation of the refrigerant. Thus, the destruction of the power element 25 due to heat generation can be avoided.
  • an air conditioner By constructing an air conditioner by pipe-connecting the outdoor units from Example 1 to Example 5 as described above and at least one indoor unit, it is possible to suppress the destruction of parts to be cooled such as power elements and improve reliability. It can be set as the improved air conditioner.
  • the blower fan 3 is attached to the upper part of the outdoor unit of the air conditioner.
  • the blower fan 3 is an outdoor unit of the air conditioner. It will be apparent to those skilled in the art that the same effect can be obtained with a so-called “horizontal wiper shape” attached to the front face of the head.

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Abstract

本発明は、冷媒の循環がない場合もパワー素子等の冷却対象部品を効果的に冷却可能とし、発熱による冷却対象部品の破壊を抑制できる空気調和機の室外機および空気調和機の提供を目的とする。　筐体と、内部を流れる冷媒と空気を熱交換させる熱交換器と、前記筐体外の空気を吸い込み前記熱交換器を通過させる送風ファンと、基板および被冷却部品を有する電気部品箱と、前記被冷却部品に熱的に固定され内部を流れる冷媒により前記被冷却部品を冷却する冷却部材と、を備える空気調和機の室外機および空気調和機であって、前記冷却部材は、前記送風ファンの送風経路となる前記電気部品箱の外壁に設けられる。

Description

空気調和機の室外機および空気調和機
　本発明は、空気調和機の室外機および空気調和機に関する。
　冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う空気調和機では圧縮機の運転状態を制御するために、インバータ回路などの電気回路が搭載される。一般的にインバータ回路には高熱を生ずるパワー素子が用いられ、従来の空気調和機ではこのパワー素子が動作可能な温度よりも高温にならないように、パワー素子を冷却する手段が設けられている。このような冷却手段の一例として、特許文献１に冷凍サイクルに用いる冷媒によってパワー素子を冷却する構造が開示されている。特許文献１の空気調和機では、冷凍サイクルに用いる冷媒が流れる冷媒通路を冷媒ジャケット（特許文献１ではヒートシンク）に取り付け、この冷媒ジャケットにパワー素子を固定するとともに、冷媒ジャケットを電気部品箱に収めている。また、特許文献２では製造時や修理時などに冷媒ジャケットとパワー素子との接続状態をサービス用開口部から視認するため、室外機ケーシングの外面にサービス用開口部を設け、冷媒ジャケットはサービス用開口部に対向し、かつ冷媒ジャケットをサービス用開口部から見てパワー素子よりも手前側に配置する構造が開示されている。
特開昭６２－６９０６６ 特開２００９－２９９９７５
　しかしながら、特許文献２で開示された構造、つまり冷媒ジャケットをサービス用開口部から見てパワー素子よりも手前側に配置した場合、冷凍サイクルの冷媒の循環が停止するとパワー素子を冷却できず、パワー素子が破壊する可能性がある。
　上記のような課題を鑑み、本発明は、冷媒の循環がない場合もパワー素子等の被冷却部品（冷却対象部品）を効果的に冷却可能とし、発熱による被冷却部品の破壊を抑制できる空気調和機の室外機および空気調和機の提供を目的とする。
　本発明は、前記課題を解決するため、筐体と、内部を流れる冷媒と空気を熱交換させる熱交換器と、前記筐体外の空気を吸い込み前記熱交換器を通過させる送風ファンと、基板および被冷却部品を有する電気部品箱と、前記被冷却部品に熱的に接続され内部を流れる冷媒により前記被冷却部品を冷却する冷却部材と、を備える空気調和機の室外機であって、前記冷却部材は、前記送風ファンの送風経路となる前記電気部品箱の外壁面に設けられる。
　本発明によれば、冷媒の循環がない場合もパワー素子等の冷却対象部品を効果的に冷却することが可能となり、発熱による冷却対象部品の破壊を抑制できる空気調和機の室外機および空気調和機を提供することができる。
本発明の第１実施例の空気調和機の室外機の側面図 本発明の第１実施例の空気調和機の室外機の正面図 本発明の第１実施例の電気部品箱の正面図 本発明の第１実施例のインバータ基板の正面図 本発明の第１実施例のパワー素子と冷媒ジャケットの正面図 本発明の第１実施例のインバータ基板と電気部品箱と冷媒ジャケットの側面図 本発明の第１実施例の製造方法の側面図 本発明の第２実施例のインバータ基板と電気部品箱と冷媒ジャケットの側面図 本発明の第２実施例の製造方法の側面図 本発明の第３実施例のインバータ基板と電気部品箱と冷媒ジャケットの側面図 本発明の第４実施例のインバータ基板と電気部品箱と冷媒ジャケットの側面図 本発明の第５実施例のインバータ基板の正面図 本発明の第５実施例のインバータ基板と電気部品箱と冷媒ジャケットの側面図 本発明の第５実施例の電気部品箱の正面図
　以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
　本発明の実施例１を図１から図６を参照しながら説明する。図１は室外機の側面図、図２は図１（室外機）の正面図、図３は電気部品箱の正面図、図４はインバータ基板の正面図、図５はパワー素子と冷媒ジャケットの正面図、図６はインバータ基板と冷媒ジャケットの側面図を示す。
　図１の空気調和機の室外機はファンガード１、送風ファン３、ファンモータ４、電気部品箱５、圧縮機６、アキュムレータ７、熱交換器８から構成される。室外機筐体の正面２にサービス開口部１５がある。圧縮機６は冷媒を吸入して圧縮し、圧縮した冷媒を吐出する。圧縮機６にはスクロール圧縮機などの種々の圧縮機を採用できる。熱交換器８は冷媒を外気と熱交換させるための空気熱交換器であり、クロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器などを採用できる。送風ファン３はプロペラファンであり、室外機の上部かつ中央部に設けられ、熱交換器８を通過させた外気を上方へ向かって送風する。アキュムレータ７は流入する冷媒を気液分離し分離したガス冷媒を圧縮機６に送る。電気部品箱５は、板金で形成された筐体内に電気部品を収納したものであり、室外機筐体の側面に設けられ、室外機筐体内における送風ファン３の送風経路に配置される。詳細は後記するが、電気部品箱５には電気部品のうち冷却が必要となる被冷却部品を冷却するために冷媒ジャケット２０および冷媒配管１４が固定される。
　図２に図１の正面図を示す。空気調和機の室外機正面のサービス開口部１５を開けると、電気部品箱５が正面に配置される。図３に図２に記載した電気部品箱５の詳細正面図を示す。電気部品箱５を構成する主要部品はインバータ基板９、ノイズフィルタ基板１０、制御基板１１であり、インバータ基板９は圧縮機６を駆動する電力を供給し、ノイズフィルタ基板１０はインバータ基板９が発生する電気ノイズを抑制する。制御基板１１は空気調和機の室外機と室内機の間の信号を伝送する。図４にインバータ基板９の正面図を示し、パワー素子１２はインバータ基板９の背面に配置される。図５にパワー素子１２と冷媒ジャケット１３を示す。
　パワー素子１２は圧縮機６に電力を供給するインバータ基板９のインバータ回路のスイッチング素子であり、圧縮機６の運転時には発熱する発熱部品である。つまり、冷却が必要な被冷却部品の一つであり、パワー素子１２を十分に冷却しないとパワー素子１２が動作可能な温度を超える可能性がある。冷媒ジャケット１３は、例えばアルミニウムなどの金属を扁平な直方体状に形成したものであり、熱交換器８と接続する冷媒配管１４の一部を覆って冷媒配管１４と熱的に接続されている。冷媒配管１４は冷媒ジャケット１３を通過した後にＵ字状に折り返して、再び冷媒ジャケット１３を通過する。つまり、冷媒ジャケット１３と冷媒配管１４により冷却部材が構成され、冷凍サイクルに使用する冷媒が内部に流通することでパワー素子１２を冷却する。
　図６にインバータ基板２６、電気部品箱板金２１、冷媒ジャケット２０の側面図を示す。冷媒ジャケット２０を電気部品箱板金２１に取り付け、冷媒ジャケット２０はインバータ基板２６に実装されたパワー素子２５を冷却する。冷媒ジャケット２０は冷媒ジャケット取り付けネジ２２により電気部品箱２１に固定される。インバータ基板２６は基板取り付けネジ２３により電気部品箱２１に固定される。パワー素子２５はパワー素子取り付けネジ２４により冷媒ジャケット２０に固定される。
　冷媒ジャケット取り付けネジ２２、基板取り付けネジ２３、パワー素子取り付けネジ２４は、サービス開口部１５（正面）側から取り付けることでメンテナンス性を向上できる。電気部品箱板金２１は一部に開口部を有し、この開口部を介して冷媒ジャケット２０とパワー素子２５とを直接接続することができる。パワー素子２５の熱は冷媒ジャケット２０に伝導し、冷媒配管を流通する冷媒に放熱する。
　冷媒ジャケット２０は冷房運転時に室外熱交換器８で凝縮してパワー素子２５の温度よりも低温の冷媒が流れ、暖房運転時には室内機の熱交換器で凝縮してパワー素子２５の温度よりも低温の冷媒が流れる。冷媒ジャケット２０を流れる冷媒の温度は、運転条件や外気条件などによって異なるが、冷房運転時には例えば４０～４５℃程度になるため、インバータ基板２６に搭載されるパワー素子２５で生じた熱は冷媒ジャケット２０に伝導し、冷媒ジャケッ２０において冷媒配管１４の中を流れる冷媒に放熱する。これにより、パワー素子２５は動作可能な温度に維持される。
　図６に示すように、送風ファン３による送風経路となる電気部品箱５の外壁面に冷媒ジャケット２０を設けることで、冷媒の循環がない場合も送風ファン３の送風によりパワー素子２５を効果的に冷却することが可能となり、発熱によるパワー素子２５の破壊を抑制することができる。
　特に、送風経路において風量の多い室外機内の中央空間に面する電気部品箱５の背面側に冷媒ジャケット２０を設けることにより、冷却性能をさらに向上させることができる。また、冷媒が循環している場合にも、冷媒による冷却に加えて送風による冷却作用も生じるため冷却性能を向上させることができる。また、従来使用されていたような空冷用のアルミフィンと比較し、冷媒冷却用の冷媒ジャケット２０は形状を薄くできるため、送風ファン３による送風を阻害せず、送風効率を向上させることができ、空気調和機としての暖房効率または冷房効率を向上させることができる。
　さらに、冷媒ジャケット２０を背面側に設けることで、サービス開口部１５を開けた際に、インバータ基板２６やパワー素子２５等のメンテナンスが必要な部品をサービス開口部１５側から臨めるように手前側に配置できるため、メンテナンス性を向上させることができる。また、インバータ基板２６やパワー素子２５等の部品を送風経路に暴露させないことで、部品の信頼性を向上させることができる。
　図７に実施例１の製造方法を示す。（ａ）冷媒ジャケット２０に冷媒配管１４を取り付ける。（ｂ）冷媒ジャケット取り付けネジ２２により冷媒ジャケット２０を電気部品箱板金２１に固定する。（ｃ）パワー素子２５が実装されたインバータ基板２６をスペーサ２７を介して電気部品箱板金２１に取り付ける。（ｄ）基板取り付けネジ２３によりインバータ基板２６を電気部品箱板金２１に固定する。（ｅ）パワー素子取り付けネジ２４によりパワー素子２５を電気部品箱板金２１に固定する。
　（ａ）～（ｅ）の手順により、冷媒ジャケット２０および電気部品箱板金２１、パワー素子２５、インバータ基板２６を一体に固定できる。また、固定する際の冷媒ジャケット取り付けネジ２２および基板取り付けネジ２３、パワー素子取り付けネジ２４の取り付け方向を一方からとするように構成し、特にサービス開口部１５側から全てのネジを着脱可能とすることで作業性を大幅に向上させることができる。また、パワー素子２５は、インバータ基板２６のはんだ面（背面）側に位置するため、インバータ基板２６の部品面（前面）を占有せず、より小型のインバータ基板２６を採用することができ、コスト低減を図ることができる。
　本発明の実施例２を図８を参照しながら説明する。図８にインバータ基板２６、電気部品箱板金２１、冷媒ジャケット２０の側面図を示す。図８が実施例１の図６と異なる点はパワー素子２５が電気部品箱板金２１を介して冷媒ジャケット２０に接触していることである。図８では、冷媒ジャケット２０を電気部品箱板金２１に取り付け、冷媒ジャケット２０はインバータ基板２６に実装されたパワー素子２５を冷却する。冷媒ジャケット２０は冷媒ジャケット取り付けネジ２２により電気部品箱板金２１に固定される。インバータ基板２６は基板取り付けネジ２３により電気部品箱板金２１に固定される。パワー素子２５はパワー素子取り付けネジ２４により電気部品箱板金２１に取り付けされる。パワー素子２５の熱は電気部品箱板金２１を介して冷媒ジャケット２０に伝導し、冷媒配管１４を流通する冷媒に放熱する。
　本実施例においても送風ファン３による送風経路となる電気部品箱５の背面に冷媒ジャケット２０を設けることで、冷媒の循環がない場合も送風ファン３の送風によりパワー素子２５を冷却することが可能となり、発熱によるパワー素子２５の破壊を回避することができる。さらに、電気部品箱板金２１を介してパワー素子２５を冷媒ジャケット２０に取り付けられるため、電気部品箱板金２１に開口部を設ける加工が不要であり、加工コストを低減できる。また、電気部品箱板金２１も同時に冷却されることで、電気部品箱２５内の他の部品（例えば、コンデンサやリアクトル等）も冷却することができ、他の部品寿命を向上させることができる。
　図９に実施例２の製造方法を示す。（ａ）冷媒ジャケット２０に冷媒配管１４を取り付ける。（ｂ）冷媒ジャケット取り付けネジ２２により冷媒ジャケット２０を電気部品箱板金２１に固定する。（ｃ）パワー素子２５が実装されたインバータ基板２６をスペーサ２７を介して電気部品箱板金２１に取り付ける。（ｄ）基板取り付けネジ２３によりインバータ基板２６を電気部品箱板金２１に固定し、パワー素子取り付けネジ２４によりパワー素子２５を電気部品箱板金２１に固定する。
　本発明の実施例３を図１０を参照しながら説明する。図１０にインバータ基板２６、電気部品箱板金２１、冷媒配管１４の側面図を示す。図１０が実施例１の図６と異なる点は電気部品箱板金２１が冷媒配管１４に直接接触しており、冷媒ジャケット２０がないことである。インバータ基板２６は基板取り付けネジ２３により電気部品箱板金２１に固定される。パワー素子２５はパワー素子取り付けネジ２４により電気部品箱板金２１に固定される。パワー素子２５の熱は冷媒配管１４に伝導し、冷媒配管１４を流通する冷媒に放熱する。
　本実施例においても、送風ファン３による送風経路となる電気部品箱５の背面に冷媒配管１４を設けることで、冷媒の循環がない場合も送風ファン３の送風によりパワー素子２５を冷却することが可能となり、発熱によるパワー素子２５の破壊を回避することができる。さらに冷媒ジャケット２０を不要とすることで、コスト低減を図りパワー素子２５の冷却構造を実現することができる。
　本発明の実施例４を図１１を参照しながら説明する。図１１にインバータ基板２６、電気部品箱板金２１、冷媒ジャケット２０の側面図を示す。図１１が実施例１の図６と異なる点は冷媒ジャケット取り付けネジ２２が基板取り付けネジ２３よりインバータ基板２６の中心に近いことである。基板取り付けネジ２３よりも冷媒ジャケット取り付けネジ２２をパワー素子２５に近い位置に取り付けることで、パワー素子２５の近傍で冷媒ジャケット２０を固定することができる。図１１では冷媒ジャケット２０を電気部品箱板金２１に取り付け、インバータ基板２６に実装されたパワー素子２５を冷却する。冷媒ジャケット２０は冷媒ジャケット取り付けネジ２２により電気部品箱板金２１に固定される。インバータ基板２６は基板取り付けネジ２３により電気部品箱２１に固定される。パワー素子２５はパワー素子取り付けネジ２４により冷媒ジャケット２０に固定される。パワー素子２５の熱は冷媒ジャケット２０に伝導し、冷媒配管１４を流通する冷媒に放熱する。
　本実施例においても、送風ファン３による送風経路となる電気部品箱５の背面に冷媒ジャケット２０を設けることで、冷媒の循環がない場合も送風ファン３の送風によりパワー素子２５を冷却することが可能となり、発熱によるパワー素子２５の破壊を回避することができる。
　本発明の実施例５を図１２から図１４を参照しながら説明する。図１２にインバータ基板９の正面図を示す。図１２が図４と異なる点は、インバータ基板９に第１のパワー素子１２と第2のパワー素子３０の複数のパワー素子が実装されていることである。図１３に図１２の側面図を示す。図１２が実施例１の図６と異なる点は複数のパワー素子が実装されていることである。図１２では冷媒ジャケット２０を電気部品箱板金２１に取り付け、インバータ基板２６に実装された第１のパワー素子２５と第２のパワー素子３１を冷却する。冷媒ジャケット２０は冷媒ジャケット取り付けネジ２２により電気部品箱板金２１に固定される。インバータ基板２６は基板取り付けネジ２３により電気部品箱２１に固定される。第１のパワー素子２５と第２のパワー素子３１はパワー素子取り付けネジ２４により冷媒ジャケット２０に取り付けされる。第１のパワー素子２５と第２のパワー素子３１の熱は冷媒ジャケット２０に伝導し、冷媒配管１４を流通する冷媒に放熱する。
　図１４では電気部品箱５に第１のインバータ基板９と第２のインバータ基板３２が搭載されている。第１のインバータ基板９と第２のインバータ基板３２はそれぞれ異なる圧縮機を駆動する、または第１のインバータ基板９は圧縮機６を駆動し第２のインバータ基板３２はファンモータ４を駆動する。第１のインバータ基板９と第２のインバータ基板３２にはパワー素子２５が実装され、図１３に示すように複数のパワー素子は一体に構成されたひとつの冷媒ジャケット２０で冷却される。
　本実施例においても送風ファン３による送風経路となる電気部品箱５の背面に冷媒ジャケット２０を設けることで、冷媒の循環がない場合も送風ファン３の送風によりパワー素子２５を冷却することが可能となり、発熱によるパワー素子２５の破壊を回避することができる。
　以上のような実施例１から実施例５までの室外機と少なくとも一台の室内機を配管接続し空気調和機を構成することで、パワー素子等の被冷却部品の破壊を抑制し信頼性を向上させた空気調和機とすることができる。
　なお、本発明の実施例１から実施例５では送風ファン３が空気調和機の室外機の上部に取り付けられた所謂「縦ふき形」を示したが、送風ファン３が空気調和機の室外機の正面に取り付けられた所謂「横ふき形」についても同様の効果を得られることは当業者にとって明らかであろう。
　また、本願の課題を解決するために、幾つかの実施例を挙げて説明したが、これに限るものではない。矛盾がない限り、請求の範囲に記載の旨に従う変更実施、例えば、実施例の間の組合せ、実施例における特徴の組合せ等によって変更して実施することができることは言うまでもない。
１…ファンガード
２…室外機の正面
３…送風ファン
４…ファンモータ
５…電気部品箱
６…圧縮機
７…アキュムレータ
８…熱交換器
９、２６、３２…インバータ基板
１０…ノイズフィルタ基板
１１…制御基板
１２、２５、３０、３１…パワー素子（被冷却部品）
１３、２０…冷媒ジャケット（冷却部材）
１４…冷媒配管（冷却部材）
１５…サービス開口部
２１…電気部品箱板金
２２…冷媒ジャケット取り付けネジ
２３…基板取り付けネジ
２４…パワー素子取り付けネジ（被冷却部品取り付けネジ）
２７…スペーサ

Claims (11)

  1. 　筐体と、内部を流れる冷媒と空気を熱交換させる熱交換器と、前記筐体外の空気を吸い込み前記熱交換器を通過させる送風ファンと、基板および被冷却部品を有する電気部品箱と、前記被冷却部品に熱的に接続され内部を流れる冷媒により前記被冷却部品を冷却する冷却部材と、を備える空気調和機の室外機であって、
    　前記冷却部材は、前記送風ファンの送風経路となる前記電気部品箱の外壁面に設けられる空気調和機の室外機。
  2. 　請求項１に記載の空気調和機の室外機であって、
    　前記送風ファンは、前記筐体の上部に前記筐体内の空気を上方へ吹き出すように設けられ、
    　前記電気部品箱は、前記筐体の側面に設けられ、
    　前記冷却部材は、前記筐体の中央空間に面した前記電気部品箱の背面側に設けられる空気調和機の室外機。
  3. 　請求項１に記載の空気調和機の室外機であって、
    　前記筐体は、前記電気部品箱に対応した位置に開閉可能なサービス用開口部を備え、
    　前記サービス用開口部を開けたとき、前記被冷却部品が手前側、前記冷却部材が背面側に配置されている空気調和機の室外機。
  4. 　請求項３に記載の空気調和機の室外機であって、
    　前記基板を固定する基板取り付けネジおよび前記被冷却部品を固定する被冷却部品取り付けネジは、前記サービス用開口部側から取り付けられる空気調和機の室外機。
  5. 　請求項１に記載の空気調和機の室外機であって、
    　前記基板を固定する基板取り付けネジよりも前記冷却部材を固定する冷却部材取り付けネジが前記被冷却部品に近い位置に取り付けられる空気調和機の室外機。
  6. 　請求項１に記載の空気調和機の室外機であって、
    　前記電気部品箱は開口部を有し、前記開口部を介して前記被冷却部品と前記冷却部材とが直接固定される空気調和機の室外機。
  7. 　請求項１に記載の空気調和機の室外機であって、
    　前記冷却部材は、内部を冷媒が流れる冷媒配管と、前記冷媒配管および前記被冷却部品の間に介在し前記冷媒配管および前記被冷却部品を熱的に接続する冷媒ジャケットとで構成される空気調和機の室外機。
  8. 　請求項１に記載の空気調和機の室外機であって、
    　前記冷却部材は、内部に冷媒が流れる冷媒配管で構成され、前記被冷却部品に直接接触し熱的に接続される空気調和機の室外機。
  9. 　請求項１に記載の空気調和機の室外機であって、
    　前記電気部品箱は板金で形成され、前記被冷却部品と前記冷却部材とは前記電気部品箱の板金を介して熱的に接続される空気調和機の室外機。
  10. 　請求項７に記載の空気調和機の室外機であって、
    　前記電気部品箱は複数の被冷却部品を有し、
    　前記複数の被冷却部品は、一体に構成された単一の前記冷媒ジャケットに熱的に接続される空気調和機の室外機。
  11. 　請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の空気調和機の室外機と、少なくとも一台の室内機と、が配管接続されて構成される空気調和機。
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