JP2009287904A - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Abstract

【課題】 電装品箱の二側面に夫々ヒートシンクを設けることで発熱部品の放熱性を高め、電装品箱の前部を開放するか、もしくは前面蓋で閉じた状態でもメンテナンスできるようにした空気調和機の室外機を提供する。
【解決手段】 電装品箱４が一側部４１と、背面部４２および他側部４３からなる接合部材４４と、前面蓋４５と、通風ケーシングを構成する底面部４６とからなり、基板類１０を構成する主制御基板１０１が前記前面蓋４５に装着され、圧縮機用の電源基板１０２が前記他側部４３に装着され、ヒートシンクを必要とする複数の制御基板のうち、第一ヒートシンクを備えた一方の制御基板１０４が前記一側部４１に装着され、第二ヒートシンクを備えた他方の制御基板１０３が前記背面部４２に装着され、発熱部品１１を備えた電源基板１０５が前記底面部４６の通風ケーシング内に装着されてなる構成にした。
【選択図】 図６

Description

本発明は、空気調和機の室外機に係わり、より詳細には、電装品箱の二側面に夫々ヒートシンクを設けることで発熱部品の放熱性を高め、電装品箱の前部を開放するか、もしくは前面蓋で閉じた状態でもメンテナンスできるようにした構造に関する。

従来の空気調和機の室外機（室外ユニット）は、送風ファンから撥ね上げられた水が電装品箱内へ侵入するという課題を解決するものとして、図示しない送風機室と、図１０に示すようなプリント基板ａおよびｂと、端子台ｃ、リアクタｄから構成される電装品箱ｅとを有するものにおいて、送風機室側となる電装品箱ｅの側面ｆにプリント基板ａを設け、このプリント基板ａを固定するとともに、電装品箱ｅと送風機室とを連通する開口部ｇおよびｇ’を覆うカバーｈを形成し、発熱部品ａ’を臨ませる開口ｉを中央に有するホルダｊを一体成形して備えたものが開示されていた（例えば、特開２００１−３１７７６７号公報参照。）。

電装品箱ｅには、図示しない送風機室を臨ませるように形成された側面ｆにヒートシンクｋが設けられており、このヒートシンクｋは、送風機室内を流通して図示しない吹出口に向かう空気流に接触することによって放熱されることになるが、省エネ性能を向上させたり有害な電気ノイズを除去するために制御回路を追加する必要性があって、ヒートシンクｋが、電装品箱ｅの側面ｆと他の側面ｆ’とからなり、発熱する部品を実装したプリント基板ａおよびｂが夫々固定される固定用の二側面に設けられた場合に、空冷によって放熱できる構成の開示がなかった。

また、電装品箱ｅを構成する側面ｆと他の側面ｆ’とを含む各側面や、上下面が閉じられている状態であっても、電装品の一部に対するメンテナンスの作業を実施できる構成にはなっていないため、メンテナンスの作業性が良好とはいえず不便であった。

また、電装品箱ｅに、例えば発熱部品としてコンデンサを実装した電源基板を設けるような場合に、該コンデンサに風を当てて空冷できるようにする構成の開示がなかった。
特開２００１−３１７７６７号公報

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電装品箱の二側面に夫々ヒートシンクを設けることで発熱部品の放熱性を高め、電装品箱の前部を開放するか、もしくは前面蓋で閉じた状態でもメンテナンスできるようにした空気調和機の室外機を提供することにある。

上述した目的を達成できるように構成にするため、本発明は以下に示す特徴を備えている。

内部が仕切板により圧縮機および電装品箱を含む機械室と、熱交換器および送風ファンを含む熱交換器室とに区画され、前記電装品箱に、電装品が実装された複数の基板類が配設されてなる空気調和機の室外機において、
前記電装品箱が、前記仕切板に並設された一側部と、同一側部近傍の仕切板に接合される背面部および同背面部に連なる他側部からなる接合部材と、前記一側部および前記他側部間の前部に着脱可能に装着される前面蓋と、通風ケーシングを構成した底面部とからなり、
前記基板類を構成する主制御基板が前記前面蓋に装着され、前記圧縮機用の電源基板が前記他側部に装着され、ヒートシンクを必要とする複数の制御基板のうち、第一ヒートシンクを備えた一方の制御基板が前記一側部に装着され、第二ヒートシンクを備えた他方の制御基板が前記背面部に装着されるとともに、発熱部品を備えた電源基板が前記底面部の通風ケーシング内に装着されてなることを特徴としている。

また、前記電装品箱の一側部および他側部と、これに対応する前記前面蓋とに、同前面蓋を取り付けた時に仮固定する第一仮固定部と、前記前面蓋の他側を中心に一側を転回して前部を開放した時に仮固定する第二仮固定部とが設けられてなることを特徴としている。

また、前記電装品箱の前面蓋が、前記一側部前端よりも後方に位置してなることを特徴としている。

本発明によれば、電装品箱の二側面に夫々ヒートシンクを設けることで発熱部品の放熱性を高め、電装品箱の前部を開放するか、もしくは前面蓋で閉じた状態でもメンテナンスできるようにした空気調和機の室外機を提供できる。

次に、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明による空気調和機の室外機を正面側からみた斜視図であり、図２は本発明による空気調和機の室外機を背面側からみた斜視図であり、図３は本発明による空気調和機の室外機の機械室前部の前面パネルおよび電装品箱を取り外した状態を示す斜視図であり、図４は本発明による空気調和機の室外機の機械室と熱交換器室とを示す斜視図であり、図５は本発明による空気調和機の室外機の第一の要部斜視図であり、図６は本発明による空気調和機の室外機の第二の要部斜視図であり、図７は本発明による空気調和機の室外機の第三の要部斜視図であり、図８は本発明による空気調和機の室外機の第四の要部斜視図であり、図９は本発明による空気調和機の室外機の第五の要部斜視図である。

本発明による空気調和機の室外機は、図１乃至図４に示すように、脚部１ａを備えた底板１の上部が、この底板１上に立設した仕切板２により、圧縮機３を底板１上の前部寄りに設置し、この圧縮機３の上部に電装品箱４を設置した機械室５と、熱交換器６を底板１上の後部寄りに設置し、この熱交換器６に送風ファン７を対向設置した熱交換器室８とに区画された構成になっている。

底板１には、送風ファン７を臨ませるように吹出口１４１を備えた大きい形状でなる前面カバー１４や、機械室５の前部をカバーする小さい形状でなる前面パネル１４ａや、側面パネル１５等が被着されるとともに、上部は上面パネル１６でカバーされており、これら前面カバー１４および前面パネル１４ａや、側面パネル１５および上面パネル１６等の内側に、圧縮機３、熱交換器６および送風ファン７等が収容され保護されてなる構成になっている。

仕切板２には、図３に示す機械室５側の面に複数（３個）のリアクタ１８が、このリアクタ１８を取り付けるための取付部材１８１を介して、互いに上下方向に近接させた状態で取り付けられている。

リアクタ１８は、約２．５キログラム×３個＝約７．５キログラムの重さのものが互いに近接して取り付けられることから、仕切板２は、このリアクタ１８の重さによって撓みや変形が生じないように強度を増強するため、図示しない補強リブを縦横に延ばすように凹設（または凸設）したり、図３に示す取付部材１８１が取り付けられることにより、仕切板２と取付部材１８１との間に平面視で略四辺形状に形成された中空部を有している。

熱交換器室８に設けられた送風ファン７は、熱交換器６を臨ませた吸込口１７から外気を吸い込んだのち、この吸込空気を熱交換器６により熱交換して前面カバー１４に設けられた吹出口１４１から外部に吹き出すようになっている。

機械室５の上部に設けられた電装品箱４は、仕切板２の機械室５側の面に並設された一側部４１と、この一側部４１近傍の仕切板２に側端部が接合される背面部４２および該背面部４２に連なるように一体的に折曲形成された他側部４３からなる接合部材４４と、一側部４１と他側部４３間の前部に着脱可能に取り付けられる前面蓋４５と、通風ケーシングを構成する底面部４６とで箱形状に形成されており、上面部は上面パネル１６によってカバーされるようにした構成になっている。

次に、上述した電装品箱４の詳細な構成および、この電装品箱４に収容されている基板類１０の配置や、メンテナンス時における前面蓋４５の取外し動作などについて図５乃至図９に基づいて詳細に説明する。

基板類１０を構成する主制御基板１０１は、電装品箱４を構成する前面蓋４５に装着され、圧縮機３用の電源基板１０２が他側部４３に装着されている。

主制御基板１０１には、点滅することによりエラー表示をする図示しない発光ダイオードや、図示しない設定スイッチや、冷媒回収のための図示しない操作スイッチ等が配置されており、これらの点検および操作時には、図１に示す大きい形状でなる前面カバー１４を取り外す必要がなく、小さい形状でなる前面パネル１４ａを取り外すだけで点検や操作をすることが可能な構成になっている。

また、ヒートシンクを必要とする複数の制御基板のうち、第一ヒートシンク１０７を備えた一方の圧縮機３用の制御基板としてインバータ基板１０４が、電装品箱４を構成する一側部４１に装着され、第二ヒートシンク１０７’を備えた他方の制御基板として力率改善基板１０３が、電装品箱４を構成する背面部４２に装着されるとともに、発熱部品としてコンデンサ１１を備えた電源基板１０５が、電装品箱４の底面側を構成する底面部４６に装着されている。

上述したインバータ基板１０４、力率改善基板１０３および電源基板１０２は、何れも電装品箱４の内面に装着されており、また、電装品箱４の底面部４６は、図４乃至図８に示すように、左右両側を開放した筒状の通風ケーシングを形成して、この通風ケーシング内部に発熱部品としてコンデンサ１１が実装された電源基板１０５を装着している。

通風ケーシングを形成した底面部４６には、送風ファン７を起動した際、図２に示す背面側の下部に設けられた吸気口１７１から吸入された外気が、図４に示す機械室５内を上昇しながら開放された左右両側の一方から他方に流通して、電源基板１０５に実装されたコンデンサ１１を冷却したのち、熱交換器室８に吸引されて、図１および図３に示す吹出口１４１から吹き出されることになる。

なお、電装品箱４を構成する一側部４１には、図５に示すように、発熱量の大きい部品の放熱をするための第一ヒートシンク１０７が設けられ、同様に、背面部４２には発熱量の小さい部品の放熱をするための第二ヒートシンク１０７’が設けられている。

この一側部４１の第一ヒートシンク１０７は、図示しないヒートシンクカバーによりカバーされて仕切板２から熱交換器室８側に突出しており、また、背面部４２の第二ヒートシンク１０７’はヒートシンクカバー１０８によりカバーされて仕切板２に設けられた連通孔２２を含む空気流路を構成しており、熱交換器室８を流通して吹出口１４１に向かう空気流に接触して放熱するようになっている。

熱交換器室８を流通して吹出口１４１に向かう空気の主流は、起動した送風ファン７により吸込口１７から多量の外気を吸い込むことによって、熱交換器室８に突出している発熱量の大きい部品の放熱をする第一ヒートシンク１０７を効果的に冷却することになる。

また、電装品箱４は、図示しない隙間や孔を有して空気が流通できるようになっていることから、図２に示す背面の吸気口１７１から吸入された外気の一部が、図４に示す機械室５内を上昇しながら電装品箱４内を流通して、電装品箱４の内部に配置されたインバータ基板１０４、力率改善基板１０３および電源基板１０２等の基板類１０に実装された電装品を冷却できることになる。

また、図２に示す背面の吸気口１７１から吸入された外気の一部は、図４に示す機械室５内を上昇しながら、図５に示すヒートシンクカバー１０８と、このヒートシンクカバー１０８によりカバーされた第二ヒートシンク１０７’と、仕切板２に設けられた連通孔２２とを含む空気流路に流入して、ヒートシンクカバー１０８でカバーされた発熱量の小さい部品の放熱をする第二ヒートシンク１０７’も冷却することになる。

電装品箱４を構成する一側部４１および他側部４３の前端には、前面蓋４５の両側端が着脱可能に取り付けられており、この前面蓋４５の前面には、図６および図９に示すように、基板類１０を構成する主制御基板１０１が装着されており、また、配線１０６が接続される接続端子４７が設けられている。

主制御基板１０１や接続端子４７が前面蓋４５の前面に設けられたことで、これら主制御基板１０１や接続端子４７のメンテナンス時には、前面パネル１４ａを取り外すことで室外機の前面側から作業を行えるようになって作業性がよくなるので、メンテナンスの作業を行う頻度が多いことが見込める主制御基板１０１は、前面蓋４５を取り外すことなく作業を実施できることになる。

なお、前面蓋４５に設けられた主制御基板１０１は、図４乃至図６に示すように、仕切板２の前端位置よりも後部寄りに縦置きされているので、この主制御基板１０１の前面側に電装品を実装できるだけのスペースを確保した構成になっている。

電装品箱４を構成する一側部４１に設けられたインバータ基板１０４、背面部４２に設けられた力率改善基板１０３および他側部４３に設けられた電源基板１０２等の基板類１０も、同様に縦置きされていることにより、実装された電装品の交換等を含むメンテナンスの作業を行いやすくしている。

インバータ基板１０４には、発熱する部品としてインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）が設けられており、同様に、力率改善基板１０３にも、発熱する部品としてインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）が設けられている。

インバータ基板１０４のインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）を冷却するための第一ヒートシンク１０７は、図示しないヒートシンクカバーによりカバーされて仕切板２から熱交換器室８側に突出しており、また、力率改善基板１０３のインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）を冷却するための第二ヒートシンク１０７’は、ヒートシンクカバー１０８によりカバーされて、仕切板２に設けられた図５に示す連通孔２２を含む空気流路を構成することになり、第一ヒートシンク１０７および第二ヒートシンク１０７’とも、熱交換器室８を流通して吹出口１４１に向かう空気流によって放熱される。

これにより、電装品箱４の一側部４１に、インバータ基板１０４のインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）に対応する第一ヒートシンク１０７が仕切板２から熱交換器室８側に突出して設けられるとともに、電装品箱４の背面部４２に、力率改善基板１０３のインテリジェントパワーモジュール（ＩＰＭ）に対応する第二ヒートシンク１０７’が設けられた場合において、一側部４１に設けられた第一ヒートシンク１０７および背面部４２に設けられた第二ヒートシンク１０７’の放熱性を、夫々効果的に高めることができるようになる。

電装品箱４の背面部４２と、これに対向する前面蓋４５とは、図５に示すように略平行状態に構成されており、また、接合部材を構成する背面部４２に対し略直角に折曲形成された他側部４３と、他側部４３に対向する一側部４１とは、図５に示すように、前面蓋４５側が拡開するように構成されているので、電装品箱４は、背面部４２と前面蓋４５とが略平行であって平面視で略台形状に形成された構成になっている。

そして、電装品箱４の前面蓋４５は、一側部４１の前端よりも後方に位置し、且つ、左右両側部に対し中央部を後方に寄せて凹状に形成することで断面凹状になっており、この後方に寄せた凹状部に電装品が実装されることで、この電装品は左右両側部に対し少許後方に収められている。

また、背面部４２の側部が接合されている仕切板２は、その後部が背面部４２よりも後方に突出しており、背面部４２の後方に突出しているこの仕切板２には、図５に示す連通孔２２が設けられた構成になっている。

これにより、電装品箱４の背面部４２に設けられた第二ヒートシンク１０７’は、ヒートシンクカバー１０８でカバーされて、仕切板２の連通孔２２を含む空気流路を構成し、仕切板２の後部が背面部４２よりも後方に突出していることから、連通孔２２を備えた仕切板２の後端部よりも後方に突出しないように収まりよく設けられることになり、電装品箱４はコンパクトに構成できるようになって、第二ヒートシンク１０７’を配置するスペースは充分に確保できる構成になる。

なお、電装品箱４の一側部４１に設けられた第一ヒートシンク１０７は、仕切板２から熱交換器室８側に突出して設けられているので、電装品箱４はコンパクトに構成できるようになって、第一ヒートシンク１０７を配置するスペースは充分に確保できる構成になる。

また、仕切板２の少なくとも上端および前端には、図８に示すような補強フランジ２１が形成され、電装品箱４を構成する一側部４１の少なくとも上端および前端には補強フランジ４１１が形成され、背面部４２の少なくとも上下端には補強フランジ４２１が形成され、他側部４１の上下端および前端には補強フランジ４３１が形成されており、これらによって仕切板２の強度を補強するとともに、補強した仕切板２に接合される電装品箱４の強度も補強している。

電装品箱４の強度は、背面部４２が一側部４１近傍の仕切板２に接合される構成になっているので、この仕切板２を電装品箱４の構成部材の一部にすることができて、仕切板２の強度によって効果的に補強できることになり、同時に、電装品箱４の一部を仕切板２に強固に固定できることになる。

電装品箱４の内部に配設された基板類１０に関し、該基板類１０に実装された図示しない電装品を交換する際、従来技術においては、機械室５から電装品箱４（全体）を取り外す必要があるため、前面パネル１４ａだけでなく側面パネル１５や上面パネル１６を取り外す必要があったが、本発明においては、機械室５から電装品箱４を取り外すことなく、該電装品箱４の内部の基板類１０に実装された電装品を交換することが可能であり、前面パネル１４ａだけを取り外して、前面蓋４５を取り外すことにより、電装品箱４の前部を開放することで電装品の交換作業を実施できることになる。

そのため、前面蓋４５は、電装品箱４の前部に正確に位置決めすることができ、仮固定をした状態で容易に取り付けることができたり、または、取り外して電装品箱４の前部を開放した状態で容易に仮固定することができるように構成されている。

電装品箱４を構成する一側部の前端には、図７および図８に示すような係止孔４１２が上下に設けられており、この係止孔４１２に対応して、前面蓋４５の一側端には図７に示すように係脱可能な係止爪４５２が上下に設けられている。

また、電装品箱４を構成する他側部の前端には、図８に示すような係止孔４３２が設けられており、この係止孔４３２に対応して、前面蓋４５の他側端には図９に示すように係脱可能な係止爪４５１が設けられている。

これにより、係止孔４１２および係止孔４３２と、係止爪４５２および係止爪４５１とからなる第一仮固定部１２を夫々係止することによって、電装品箱４の前部に前面蓋４５を仮固定できるようになり、位置決めされ仮固定された前面蓋４５は図示しないねじ締めによって固定されることになる。

電装品箱４の内部に配設された基板類１０のメンテナンス時には、前面パネル１４ａを取り外したのち、前面蓋４５を取り外して電装品箱４の前部を開放する際、固定用の図示しないねじを外して前面蓋４５を仮固定状態にし、係止爪４５２および係止爪４５１を、係止孔４１２および係止孔４３２から夫々離脱させて前面蓋４５を取り外すとともに、前面蓋４５の他側を中心に一側を転回し電装品箱４の前部を開放した状態にして、図７乃至図９に示すように、係止爪４５１と、この係止爪４５１を係止する係止孔４３２近傍の側面に設けられた係止孔４３３と、からなる第二仮固定部１３で係止することによって前面蓋４５を仮固定できる。

その際、電装品箱４の内外に引き回されている配線１０６は、図６および図７に示すように、そのほとんどの配線１０６を取り外さないままの状態で前面蓋４５を取り外すことができ、且つ、取り外した前面蓋４５を転回して第二仮固定部１３で仮固定することができるようになるので、電装品箱４内部のメンテナンス時に、ほとんどの配線１０６を取り外す手間を省いて電装品箱４の前部を開放することができ、メンテナンスの作業性を大幅に向上させることができる。

以上説明したように、本発明による構成であれば、メンテナンス時に機械室５から電装品箱４を取り外すことなく、また、電装品４に接続された配線１０６や電装品箱４の締結部を完全に取り外すことなく、前面蓋４５を取り外して転回し、且つ、第二仮固定部１３で仮固定して電装品箱４の前部を開放した状態により、もしくは、前面蓋４５で電装品箱４の前部を閉じたままの状態により、メンテナンス時の作業を効率よく実施できるようにした空気調和機の室外機となる。

本発明による空気調和機の室外機を正面側からみた斜視図である。 本発明による空気調和機の室外機を背面側からみた斜視図である。 本発明による空気調和機の室外機の機械室前部の前面パネルおよび電装品箱を取り外した状態を示す斜視図である。 本発明による空気調和機の室外機の機械室と熱交換器室とを示す斜視図である。 本発明による空気調和機の室外機の第一の要部斜視図である。 本発明による空気調和機の室外機の第二の要部斜視図である。 本発明による空気調和機の室外機の第三の要部斜視図である。 本発明による空気調和機の室外機の第四の要部斜視図である。 本発明による空気調和機の室外機の第五の要部斜視図である。 従来例による空気調和機の室外機の要部斜視図である。

符号の説明

１ 底板
１ａ 脚部
２ 仕切板
２１ フランジ
２２ 連通孔
３ 圧縮機
４ 電装品箱
４１ 一側部
４１１ フランジ
４１２ 係止孔
４２ 背面部
４２１ フランジ
４３ 他側部
４３１ フランジ
４３２ 係止孔
４３３ 係止孔
４４ 接合部材
４５ 前面蓋
４５１，４５２ 係止爪
４６ 底面部
４７ 接続端子
５ 機械室
６ 熱交換器
７ 送風ファン
８ 熱交換器室
９ 電装品
１０ 基板類
１０１ 主制御基板
１０２ 電源基板
１０３ 力率改善基板
１０４ インバータ基板
１０５ 電源基板
１０６ 配線
１０７ 第一ヒートシンク
１０７’ 第二ヒートシンク
１０８ ヒートシンクカバー
１１ コンデンサ
１２ 第一仮固定部
１３ 第二仮固定部
１４ 前面カバー
１４１ 吹出口
１４ａ 前面パネル
１５ 側面パネル
１６ 上面パネル
１７ 吸込口
１７１ 吸気口
１８ リアクタ

Claims (3)

1. 内部が仕切板により圧縮機および電装品箱を含む機械室と、熱交換器および送風ファンを含む熱交換器室とに区画され、前記電装品箱に、電装品が実装された複数の基板類が配設されてなる空気調和機の室外機において、
   前記電装品箱が、前記仕切板に並設された一側部と、同一側部近傍の仕切板に接合される背面部および同背面部に連なる他側部からなる接合部材と、前記一側部および前記他側部間の前部に着脱可能に装着される前面蓋と、通風ケーシングを構成した底面部とからなり、
   前記基板類を構成する前記送風ファン用の主制御基板が前記前面蓋に装着され、前記圧縮機用の電源基板が前記他側部に装着され、ヒートシンクを必要とする複数の制御基板のうち、第一ヒートシンクを備えた一方の制御基板が前記一側部に装着され、第二ヒートシンクを備えた他方の制御基板が前記背面部に装着されるとともに、発熱部品を備えた電源基板が前記底面部の通風ケーシング内に装着されてなることを特徴とする空気調和機の室外機。
2. 前記電装品箱の一側部および他側部の前部と、これに対応する前記前面蓋とに、同前面蓋を取り付けた時に仮固定する第一仮固定部と、前記前面蓋の他側を中心に一側を転回して前部を開放した時に仮固定する第二仮固定部とが設けられてな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機。
3. 前記電装品箱の前面蓋が、前記一側部前端よりも後方に位置してなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の空気調和機の室外機。

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