JP3079989B2 - 空気調和機用室外機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、空気調和機用室
外機に関し、さらに詳しくは空気調和機用室外機におけ
るスイッチボックスの冷却構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、空気調和機用室外機におけるケ
ーシング内は、水がかかっても支障のない熱交換器およ
びファンを配設する熱交換室と水がかかると支障を来す
各種電気部品等を配設する部品収納室とにケーシングの
前後方向に延びる仕切部材を介して区画されており（例
えば、実開平１ー１１６３３１号公報参照）、電気部品
等は、スイッチボックスと称する箱体内に収納配置され
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、スイッチボ
ックスには、各種電気部品が配置されるが、これらの電
気部品には、発熱量が大きいが耐熱性の高い高発熱電気
部品（例えば、リアクトル等）と、発熱量が小さいが耐
熱性に劣る低発熱電気部品（例えば、制御基板等）があ
り、これらを混在して配置すると、発熱量が大きい電気
部品からの熱影響（例えば、対流熱、輻射熱等の影響）
を耐熱性に劣る電気部品が受けることとなり、信頼性を
損なうおそれが生ずる。

【０００４】前記高発熱電気部品を他の電気部品から離
して配置することも考えられるが、その場合、構造が複
雑となるとともに、リード線が長くなって発生ノイズ増
加・サージの増加・コストアップにつながるという問題
が生ずる。

【０００５】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、低発熱電気部品と高発熱電気部品とを異なる排熱
通路に配設することにより、高発熱電気部品から低発熱
電気部品への熱影響を可及的に抑制し得るようにするこ
とを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本願発明の基本構成で
は、上記課題を解決するための手段として、ケーシング
１内に、仕切板１１により熱交換室２と部品収納室３と
を区画形成してなり、前記仕切板１１にスイッチボック
ス１２を取り付けてなる空気調和機用室外機において、
前記スイッチボックス１２を、前記熱交換室２に臨み且
つ前記ケーシング１の前面１ａに対して直交する第１鉛
直面１２ａと、該第１鉛直面１２ａの背面側端部から前
記部品収納室３の側方に向かって直角に延設された第２
鉛直面１２ｂと、該第２鉛直面１２ｂの側端部から前方
に向かって直角に延設された第３鉛直面１２ｃとを備え
て構成し且つ前記第１鉛直面１２ａの上端と前記第３鉛
直面１２ｃの上端とを導風部材３６により連結するとと
もに、前記第１、第２および第３鉛直面１２ａ，１２
ｂ，１２ｃに囲まれた空間内には、発熱量が小さく且つ
耐熱性に劣る低発熱電気部品２７を配設する一方、前記
第３鉛直面１２ｃの外側には、発熱量が大きく且つ耐熱
性の高い高発熱電気部品３１を配設して、前記第１、第
２および第３鉛直面１２ａ，１２ｂ，１２ｃに囲まれた
空間を、前記低発熱電気部品２７を冷却する空気を前記
熱交換室２へ導く第１の排熱通路３７とする一方、前記
導風部材３６を、前記高発熱電気部品３１を冷却した空
気を前記熱交換室２へ導く第２の排熱通路３６として、
低発熱電気部品２７と高発熱電気部品３１とを別々に冷
却し且つ高発熱電気部品３１から低発熱電気部品２７へ
の熱輻射の影響を可及的に小さくできるようにしてい
る。また、導風部材３６でスイッチボックス１２におけ
る第１鉛直面１２ａの上端と第３鉛直面１２ｃの上端と
を連結することにより、両鉛直面１２ａ，１２ｃの剛性
を強化することができるようにしている。

【０００７】本願発明の基本構成において、前記第１お
よび第２排熱通路３７，３６を、一つの排出口１５を介
して前記熱交換室２に連通させた場合、排熱通路３７，
３６の出口構造が簡略化できる点で好ましい。

【０００８】また、前記第１排熱通路３７からの排熱量
を、前記第２排熱通路３６からの排熱量より大きく設定
した場合、耐熱性に劣る低発熱電気部品２７の冷却が効
果的に行えることとなり、信頼性が向上する点で好まし
い。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
願発明の好適な実施の形態について詳述する。

【００１０】この空気調和機用室外機は、箱状のケーシ
ング１を有しており、該ケーシング１内は、熱交換器５
およびファン６を配設する熱交換室２と圧縮機７および
各種電気部品等を配設する部品収納室３とにケーシング
１の前後方向に延びる仕切部材４を介して区画されてい
る。

【００１１】前記ケーシング１には、前記熱交換室２の
背面および一側面に空気吸込口８，８が、前記熱交換室
２の前面に空気吹出口９がそれぞれ形成されている。前
記熱交換器５は、横断面Ｌ状を呈していて前記空気吸込
口８，８に沿うように配置されている。また、前記ファ
ン６は、軸流タイプとされており、前記空気吹出口９に
対面して配置されている。符号１０はファンモータであ
る。

【００１２】前記仕切部材４は、前記ケーシング１の前
面１ａから背面１ｂにかけて仕切るものであり、本実施
の形態においては、仕切板１１（後に詳述する）と該仕
切板１１に対して取り付けられるスイッチボックス１２
（図４および図５参照）とによって構成されている。

【００１３】前記スイッチボックス１２は、図４および
図５に示すように、前記ケーシング前面１ａに対して直
交する第１鉛直面１２ａと、該第１鉛直面１２ａの背面
側端部から側方に向かって直角に延設された第２鉛直面
１２ｂと、該第２鉛直面１２ｂの側端部から前方に向か
って直角に延設された第３鉛直面１２ｃと、該第３鉛直
面１２ｃの前端部から側方に向かって直角に延設された
第４鉛直面１２ｄとからなっており、前記第１鉛直面１
２ａの前端部には、側方に延設されたフランジ部１２ｅ
が一体に延設されている。符号１３は前記フランジ部１
２ｅの下端から前記第２鉛直面１２ｂの下端中央部まで
を覆う底板、１４は前記第４鉛直面１２ｄの下端から前
向きに延設された水平フランジである。

【００１４】また、前記第１鉛直面１２ａの熱交換室２
側には、上端に位置して排熱導出用排出口となる断面矩
形状のフード１５と、該フード１５の直下方に位置して
水平な多数の冷却フィン１６，１６・・とが設けられて
いる。

【００１５】前記フード１５は、上下が開放された断面
コ字状を呈しており、その上下方向中間部および下端に
は、第１鉛直面１２ａ側から突設されたリブ１７および
反第１鉛直面側から前記リブ１７と重合する位置まで突
設されたリブ１８がそれぞれ形成されている。このよう
にしたことにより、フード１５内は、リブ１７，１８に
より形成された蛇行通路となり、熱交換室２内に侵入し
た水がフード１５の下方から部品収納室３側へ入ること
がなくなるのである。

【００１６】前記冷却フィン１６，１６・・は、前記第
１鉛直面１２ａに対してビス止め等により固着されてお
り、前記第１鉛直面１２ａの上下方向に配列されてい
る。このようにした理由は、ファン６の運転により熱交
換室２内を流れる空気流が冷却フィン１６，１６・・に
おいては前後方向の流れとなるところから、冷却性能上
有利であるからである。

【００１７】前記仕切板１１は、図１および図４に示す
ように、部品収納室３に配設され、圧縮機７との干渉を
避けるように中央部が熱交換室２側に凹んだ形状とされ
ており、その略中央部には、前記スイッチボックス１２
を取り付けるための切欠穴１９が形成されている（図３
参照）。

【００１８】一方、前記スイッチボックス１２における
フランジ部１２ｅおよび第２鉛直面１２ｂには、前記仕
切板１１の切欠穴１９の前後口縁１９ａ，１９ｂを係合
するためのガイドレール２１，２２および２３，２４が
取り付けられている（図４参照）。

【００１９】前記ガイドレール２１，２２および２３，
２４のうち、部品収納室３側のガイドレール２１，２３
はフランジ部１２ｅおよび第２鉛直面１２ｂの上下全長
に亙って延び、熱交換室２側のガイドレール２２，２４
は前記ガイドレール２１，２３より短くされている。こ
のようにしたことにより、切欠穴口縁１９ａ，１９ｂが
ガイドレール２１，２２および２３，２４に挟まれるこ
ととなるため、両者の係合部を介して熱交換室２側から
部品収納室３へ水が侵入することがなくなり、防水効果
が向上する。また、熱交換室２側のガイドレール２２，
２４を部品収納室３側のガイドレール２１，２３より短
くしたことにより、スイッチボックス１２を仕切板１１
の切欠穴１９に取り付ける際には、スイッチボックス１
２を熱交換室２側に稍傾けて、ガイドレール２１，２３
に切欠穴口縁１９ａ，１９ｂを当接した状態で下方にス
ライドさせれば、ガイドレール２１，２２および２３，
２４への切欠口縁１９ａ，１９ｂの係合が容易に行える
こととなり、スイッチボックス１２の取付が容易且つ円
滑に行える。なお、スイッチボックス１２の底板１３下
面には、切欠穴１９の下端口縁との水密性を確保するた
めのシール部材２０が貼設されている（図２および図５
参照）。

【００２０】そして、前記仕切板１１の上端、フランジ
部１２ｅ上端におけるガイドレール２１，２２より熱交
換室２側の部分、第１鉛直面１２ａ上端におけるフード
１５取付部を除く部分、フード１５の上端および第２鉛
直面１２ｂ上端におけるガイドレール２３，２４より熱
交換室２側の部分は連続する同一高さとされており、ケ
ーシング１の天板１ｃに当接される仕切部材４を構成す
ることとなっている。従って、フード１５の上面もケー
シング天板１ｃにより密閉されることとなり、フード１
５内を通ってスイッチボックス１２内へ水が侵入するこ
とはなくなる。つまり、ケーシング天板１ｃがスイッチ
ボックス１２の蓋体を兼用することとなっているのであ
る。符号２５はケーシング天板１ｃとの水密性を確保す
るとともにケーシング天板１ｃへの結露を防止するため
のシール部材である。

【００２１】ところで、前記スイッチボックス１２にお
ける第１鉛直面１２ａの部品収納室３側には、前記冷却
フィン１６，１６・・と対応する位置に作動時に高温発
熱するインバータ制御素子（例えば、パワートランジス
タ、ダイオード等）２６が取り付けられている。つま
り、インバータ制御素子２６において生ずる熱は、冷却
フィン１６，１６・・により放熱されることとなってい
るのである。

【００２２】また、前記インバータ素子２６には、各種
運転制御素子を有する制御基板２７が直付け状態で取り
付けられるが、該制御基板２７は、ケーシング１の前面
１ａに対して直交し且つ鉛直姿勢でスイッチボックス１
２における第１鉛直面１２ａに対して適宜個所において
止着子３８，３８・・を介して取り付けられている。こ
のようにすると、インバータ制御素子２６と制御基板２
７とが幅方向寸法を可及的に小さく抑えた状態でスイッ
チボックス１２内に配置されることとなり、インバータ
制御素子２６の冷却性能を確保しつつ、スイッチボック
ス１２の小型化・軽量化・コストダウンを図る上で極め
て有利となる。なお、前記制御基板２７には、各種運転
制御素子が設けられるが、そのうちサービス頻度の高い
素子（例えば、発光ダイオード２８、コネクタ類２９
等）は前側に集中して配置される。このようにすれば、
ケーシング１の前面１ａ（具体的には、部品収納室３の
前面）にはサービス用の蓋（図示省略）が設けられてい
るため、制御基板２７をケーシング１の前面１ａに対し
て直交する配置としても、サービス性を損なうことはな
くなる。

【００２３】また、前記スイッチボックス１２における
第２鉛直面１２ｂの前面には電界コンデンサ３０が取り
付けられ、第３鉛直面１２ｃの側面にはリアクトル３１
およびノイズフィルタ３２が取り付けられ、第４鉛直面
１２ｄの前面には電源接続用の端子台３３が取り付けら
れている。作動時に高温（例えば、１７０℃）となり且
つ耐熱性の高い高発熱電気部品であるリアクトル３１
は、作動時の発熱量が小さく且つ耐熱性が低い（例え
ば、６０〜８０℃）低発熱電気部品である制御基板２７
から離して配置されており、このようにすれば、リアク
トル３１からの輻射熱が制御基板２７におよばなくな
る。

【００２４】さらに、前記スイッチボックス１２におけ
る第１鉛直面１２ａ上端の一部（即ち、フード１５に囲
まれた部分）および第３鉛直面１２ｃ上端の一部は、フ
ード１５上端より低い切欠部３４，３５とされている。
ここで、フード１５に囲まれた切欠部３４は、後述する
ように部品収納室３側から熱交換室２側への排熱通路３
６，３７の出口となるものである。前記両切欠部３４，
３５間には、断面Ｕ字状の導風部材３６が架設されてい
る。該導風部材３６は、スイッチボックス１２における
第１鉛直面１２ａと第３鉛直面１２ｃとを連結すること
により両鉛直面１２ａ，１２ｃの剛性を強化する作用を
有している。

【００２５】そして、前記第１、第２および第３鉛直面
１２ａ，１２ｂ，１３ｃに囲まれた空間および第１鉛直
面１２ａの切欠部３４は、制御基板２７を冷却した空気
をフード１５へ誘導するための第１の排熱通路３７を構
成し、前記導風部材３６は、リアクトル３１を冷却した
空気をフード１５へ誘導するための第２の排熱通路を構
成することとなっている。

【００２６】従って、ファン６の運転により該ファン６
の風上側が負圧となるところから、制御基板２７を冷却
した空気Ｗ₁（図２および図５参照）は第１の排熱通路
３７、切欠部３４およびフード１５を介して熱交換室２
へ吸い込まれ、リアクトル３１を冷却した空気Ｗ₂（図
２および図５参照）は第２の排熱通路（即ち、導風部材
３６）およびフード１５を介して熱交換室２へ吸い込ま
れることとなるのである。つまり、前記第１および第２
排熱通路３７，３６は、一つの排出口であるフード１５
を介して熱交換室２側に連通されることとなっているの
である。

【００２７】即ち、高発熱電気部品であるリアクトル３
１と耐熱性に劣る低発熱電気部品である制御基板２７と
は、別々の排熱通路３７，３６内に配置されることとな
り、リアクトル３１の冷却性能を確保できるとともに、
制御基板２７への熱影響を効果的に防止できるのであ
る。なお、前記第１排熱通路３７からの排熱量が第２排
熱通路３６からの排熱量より多くなるように、切欠部３
５および導風部材３６の断面積より切欠部３４の断面積
を大きくしている。符号３９は部品収納室３への空気取
り入れ口である。

【００２８】

【発明の効果】本願発明によれば、ケーシング１内を熱
交換室２と部品収納室３とに仕切る仕切板１１に取り付
けられるスイッチボックス１２を、前記熱交換室２に臨
み且つ前記ケーシング１の前面１ａに対して直交する第
１鉛直面１２ａと、該第１鉛直面１２ａの背面側端部か
ら前記部品収納室３の側方に向かって直角に延設された
第２鉛直面１２ｂと、該第２鉛直面１２ｂの側端部から
前方に向かって直角に延設された第３鉛直面１２ｃとを
備えて構成し且つ前記第１鉛直面１２ａの上端と前記第
３鉛直面１２ｃの上端とを導風部材３６により連結する
とともに、前記第１、第２および第３鉛直面１２ａ，１
２ｂ，１２ｃに囲まれた空間内には、発熱量が小さく且
つ耐熱性に劣る低発熱電気部品２７を配設する一方、前
記第３鉛直面１２ｃの外側には、発熱量が大きく且つ耐
熱性の高い高発熱電気部品３１を配設して、前記第１、
第２および第３鉛直面１２ａ，１２ｂ，１２ｃに囲まれ
た空間を、前記低発熱電気部品２７を冷却する空気を前
記熱交換室２へ導く第１の排熱通路３７とする一方、前
記導風部材３６を、前記高発熱電気部品３１を冷却した
空気を前記熱交換室２へ導く第２の排熱通路３６とし
て、低発熱電気部品２７と高発熱電気部品３１とを別々
に冷却し且つ高発熱電気部品３１から低発熱電気部品２
７への熱輻射の影響を可及的に小さくできるようにした
ので、高発熱電気部品３１から低発熱電気部品２７への
熱影響を可及的に抑制できることとなり、低発熱電気部
品２７の信頼性を確保できるという効果がある。

【００２９】しかも、導風部材３６でスイッチボックス
１２における第１鉛直面１２ａの上端と第３鉛直面１２
ｃの上端とを連結しているため、両鉛直面１２ａ，１２
ｃの剛性を強化することができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態にかかる空気調和機用室
外機のケーシング天板を除いた状態を示す平面図であ
る。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。

【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。

【図４】本願発明の実施の形態にかかる空気調和機用室
外機におけるスイッチボックスの平面図である。

【図５】本願発明の実施の形態にかかる空気調和機用室
外機におけるスイッチボックスの正面図である。

【符号の説明】

１はケーシング、１ａは前面、２は熱交換室、３は部品
収納室、５は熱交換器、６はファン、１１は仕切板、１
２はスイッチボックス、１２ａは第１鉛直面、１２ｂは
第２鉛直面、１２ｃは第３鉛直面、１２ｄは第４鉛直
面、１２ｅはフランジ部、１５は排出口（フード）、２
７は低発熱電気部品（制御基板）、３１は高発熱電気部
品（リアクトル）、３６は第２排熱通路（導風部材）、
３７は第１排熱通路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F24F 5/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング（１）内に、仕切板（１１）
   により熱交換室（２）と部品収納室（３）とを区画形成
   してなり、前記仕切板（１１）にスイッチボックス（１
   ２）を取り付けてなる空気調和機用室外機であって、前
   記スイッチボックス（１２）を、前記熱交換室（２）に
   臨み且つ前記ケーシング（１）の前面（１ａ）に対して
   直交する第１鉛直面（１２ａ）と、該第１鉛直面（１２
   ａ）の背面側端部から前記部品収納室（３）の側方に向
   かって直角に延設された第２鉛直面（１２ｂ）と、該第
   ２鉛直面（１２ｂ）の側端部から前方に向かって直角に
   延設された第３鉛直面（１２ｃ）とを備えて構成し且つ
   前記第１鉛直面（１２ａ）の上端と前記第３鉛直面（１
   ２ｃ）の上端とを導風部材（３６）により連結するとと
   もに、前記第１、第２および第３鉛直面（１２ａ），
   （１２ｂ），（１２ｃ）に囲まれた空間内には、発熱量
   が小さく且つ耐熱性に劣る低発熱電気部品（２７）を配
   設する一方、前記第３鉛直面（１２ｃ）の外側には、発
   熱量が大きく且つ耐熱性の高い高発熱電気部品（３１）
   を配設して、前記第１、第２および第３鉛直面（１２
   ａ），（１２ｂ），（１２ｃ）に囲まれた空間を、前記
   低発熱電気部品（２７）を冷却する空気を前記熱交換室
   （２）へ導く第１の排熱通路（３７）とする一方、前記
   導風部材（３６）を、前記高発熱電気部品（３１）を冷
   却した空気を前記熱交換室（２）へ導く第２の排熱通路
   （３６）としたことを特徴とする空気調和機用室外機。
2. 【請求項２】 前記第１および第２排熱通路（３７），
   （３６）を、一つの排出口（１５）を介して前記熱交換
   室（２）に連通させたことを特徴とする前記請求項１記
   載の空気調和機用室外機。
3. 【請求項３】 前記第１排熱通路（３７）からの排熱量
   を、前記第２排熱通路（３６）からの排熱量より大きく
   設定したことを特徴とする前記請求項１および請求項２
   のいずれか一項記載の空気調和機用室外機。