JP3807353B2 - 室外機の電装品ユニットおよび室外機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室外機の電装品ユニットおよび室外機、特に、電装品を実装する基板を備えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和装置の室外機は、難燃性樹脂や金属等の難燃性材料からなる室外機ケーシング内に、熱交換器、室外ファン、圧縮機、リアクタ等を有している。また、室外機ケーシング内には、パワートランジスタやコンデンサ等の各種電装品を内蔵する電装品ユニットが配置されている。この電装品ユニット内の制御回路によって、室外ファンや圧縮機等に駆動電力が供給されるとともに、それらの駆動制御が為される。電装品ユニット内の電装品は、通常、プリント配線基板に実装される。具体的には、パワートランジスタ、電解コンデンサ、ダイオードブリッジ、制御回路用のＩＣなどが、プリント配線基板に実装される。
【０００３】
また、室外機ケーシング内は、仕切り板によって、雨水が侵入しても支障の少ない熱交換器および室外ファンが配置される熱交換室と、水が侵入すると支障をきたす恐れの高い各種電気部品等が配置される機械室とに区分けされている。
【０００４】
ところで、近年、圧縮機のインバータ制御によって性能の向上を図る空気調和装置が増えているが、インバータ制御のためにはパワートランジスタなどの発熱部品が必要であり、そのような発熱部品は冷却しなければならない。このような場合に、図９に示すように、電装品ユニット２５０を熱交換室Ｓ１と機械室Ｓ２とにまたがるように仕切り板２１の上に配置し、発熱部品８８に放熱フィンを有するヒートシンク８９を装着して通風性の高い熱交換室Ｓ１に配置するとともに、運転用の制御部品（制御素子）を機械室Ｓ２に配置するレイアウトを採ることが行われている。図９においては、蓋部２９１および底面板２９２を備える電装品ケーシング２９０の内部にプリント配線基板７１を配置し、プリント配線基板７１の実装面となる下面７１ａに、コンデンサ８１，８２，８３やパワートランジスタ８８などを実装している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の図９に示す電装品ユニットや、特開平９−６０９２８号公報、特開平１０−２０５８３０号公報などに示されているもののように、最近では、プリント配線基板の下面を電装品の実装面として、電装品ケーシング内に熱交換室へと抜ける空気の流れを形成させることで、基板が実装される電装品の冷却を図ることが行われている。図９に示す電装品ユニットでは、機械室Ｓ２の側板の隙間（あるいはスリット）から電装品ケーシング２９０の内部に流入した空気が、図９の１点鎖線の矢印Ｆで示すように、熱交換室Ｓ１へと通り抜ける。
【０００６】
しかし、このようにプリント配線基板の実装面を下に向ける構成を採ると、電装品の密集している所において、局部的に熱が滞留することがある。例えば、図９に示すように比較的背の高いコンデンサ８１，８２，８３が密集配置されていると、電装品ケーシング２９０の内部を通り抜ける空気は、コンデンサ８１，８２，８３に行く手を遮られ、それらを避けるようなルートで熱交換室Ｓ１へと流れるようになる（図９の１点鎖線の矢印Ｆを参照）。このため、基板７１の存在により上に抜けることができない熱が、コンデンサ８１，８２，８３と基板７１との接合部分付近（図９に示す基板に近い部分Ｓ３１を参照）において、電装品ケーシング２９０内の空気の流れＦによっても拡散されなくなり、滞留してしまう。この熱の滞留は、発熱部品などの電装品の寿命を低下させたり、電装品の使用条件に制約をかけたりする原因となり、引いては空気調和装置の室外機の信頼性の低下や性能の低下を招くことになる。
【０００７】
本発明の課題は、電装品ユニットにおいて局部的な熱の滞留を抑え、空気調和装置の室外機の信頼性や性能を確保することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る室外機の電装品ユニットは、空気調和装置の室外機の電装品ユニットである。この電装品ユニットは、基板と、風向変更部材とを備えている。基板の下面には、複数の電装品が実装される。風向変更部材は、基板の下方から基板の下面へと延び、基板の下方において流れる空気を基板の下面の近傍へと導く。複数の電装品は、第１部品を含んでいる。風向変更部材は、第１部品の近傍において、第１部品の下端よりも基板の下面に近いところまで延びている。第１部品の下端と基板の下面との距離は、基板の下面に実装される複数の電装品の下端と基板の下面との距離の平均値よりも大きい。すなわち、第１部品は、比較的背の高い電装品（部品）である。
【０００９】
ここでは、基板の下面に複数の電装品が実装されるので、基板の下方において空気が流れていても、電装品の密集部分においては基板の下面の周辺で熱が滞留しやすくなる。しかしながら、請求項１の電装品ユニットでは、風向変更部材を基板の下方から基板の下面へと延ばし、基板の下方において流れる空気を、基板の下面の近傍へと導いている。したがって、電装品が密集するなどの原因により基板の下面の近傍に熱が滞留しやすい場所があっても、その場所へと風向変更部材によって空気を導くことによって局部的な熱の滞留を抑えることができる。このように、ここでは、電装品を実装する実装面が基板の下面である場合にも、空気調和装置の室外機の信頼性や性能を確保することができる。
【００１０】
ただ、ここでは、第１部品が電装品の中でも比較的背の高い部品であることから、基板の下方を流れる空気が第１部品を避けて第１部品よりも下方に向きを変える傾向が強くなり、基板の下面の近傍における空気の流れが少なくなる。これでは、基板の下面の近傍に熱が滞留してしまう。
【００１１】
しかし、請求項１に係る電装品ユニットでは、風向変更部材を、第１部品の近傍において、第１部品の下端よりも基板の下面に近いところまで延ばしている。このため、第１部品の根本の空間に当たる基板の下面の近傍における熱の滞留が抑えられる。特に、第１部品が、他の背の高い部品とともに基板の一部分において密集している場合には、このような構成が非常に有効に機能することになる。
【００１２】
請求項２に係る室外機の電装品ユニットは、請求項１に記載の電装品ユニットであって、風向変更部材は、基板の一端から他端まで連続している。
【００１３】
風向変更部材を基板の下方から基板の下面へと延ばしても、その風向変更部材の幅が小さかったり、複数の風向変更部材が途切れ途切れに配置されていたりすると、基板の下方において流れる空気が十分に基板の下面の近傍へと導かれない恐れがある。すると、基板の下面の近傍における局部的な熱の滞留を十分に解消できないこともあり得る。
【００１４】
しかし、ここでは、基板の一端から他端まで連続する風向変更部材を採用しているため、空気の流れがより確実に基板の下面の近傍に導かれるようになり、基板の下面の近傍における局部的な熱の滞留を十分に解消することができる。
【００１５】
請求項３に係る室外機の電装品ユニットは、請求項１又は２に記載の電装品ユニットであって、第１部品は、発熱部品であるか、あるいは発熱部品の近くに配置されている。
【００１６】
ここでは、第１部品の周囲において熱が滞留する恐れが高いが、風向変更部材が第１部品の下端よりも基板の下面に近いところまで延びているため、基板の下面の近傍に熱が滞留することが抑えられる。これにより、発熱部品の冷却の程度も向上し、発熱部品の寿命向上や使用限界電流値の向上などが実現するようになる。
【００１７】
請求項４に係る室外機の電装品ユニットは、請求項１から３のいずれかに記載の電装品ユニットであって、基板には、基板の下方における空気の流れを基板の上方へと導く開口が形成されている。
【００１８】
ここでは、基板の下面を実装面としているため、基板の下面の近傍において熱が上に逃げることを基板自身が妨げる状態となる。このことが局所的な熱の滞留の一要因であることに鑑み、ここでは、基板に開口を設け、基板の下方における空気の流れが開口を通って基板の上方に導かれるようにしている。これにより、基板の下面の近傍における熱の滞留がより抑えられることになる。
【００１９】
請求項５に係る空気調和装置の室外機は、熱交換器と、その熱交換器に空気を通す送風機と、請求項１から４のいずれかに記載の電装品ユニットとを備えている。そして、送風機による空気の流れによって内部に空気の流れが生じる場所に、電装品ユニットが配置されている。
【００２０】
ここでは、送風機により生じる空気の流れが電装品ユニットを配置する場所にも空気の流れを作るため、電装品ユニット内の発熱部品などの電装品が冷却される。
【００２１】
請求項６に係る空気調和装置の室外機は、請求項５に記載の室外機であって、室外機の内部が、熱交換器および送風機が配置され通風量の多い熱交換室と、通風量の少ない機械室とに仕切られている。また、電装品ユニットは、熱交換室および機械室にまたがって配置されており、少なくとも熱交換室に配置されている基板の部分の下方空間を囲う基板下方ケーシングを有している。そして、電装品ユニットの風向変更部材は、熱交換室において、基板下方ケーシングから基板の下面へと延びている。
【００２２】
ここでは、通風量の多い熱交換室には雨水などが侵入し易いことに鑑み、電装品ユニットにおいて基板の下方空間を基板下方ケーシングによって囲っている。これにより、熱交換室に配置される基板および実装される電装品を、水分から隔離している。そして、その基板下方ケーシングから基板の下面に向けて、風向変更部材が延びている。したがって、風向変更部材がなければ熱が滞留しやすい傾向にある基板の下面の近傍にも空気の流れが導かれるようになり、基板の下面の近傍における熱の滞留が抑えられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る電装品収納箱およびそれを含む室外機は、図２に冷媒回路を示す空気調和装置において用いられる。空気調和装置は、室内の壁面などに取り付けられる室内機２と、室外に設置される室外機３とから構成されている。
【００２４】
＜室内機の構成＞
室内機２には、室内熱交換器７が設けられている。この室内熱交換器７は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、接触する空気との間で熱交換を行う。また、室内機２内には、クロスフローファン８と、クロスフローファン８を回転駆動する室内ファンモータ９とが設けられている。クロスフローファン８は、円筒形状に構成され、周面には回転軸方向に羽根が設けられており、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。このクロスフローファン８は、室内空気を室内機２内に吸い込ませるとともに、室内熱交換器７を流れる冷媒との間で熱交換を行った後の空気を室内に吹き出させる。
【００２５】
＜室外機の構成＞
室外機３には、圧縮機３１と、圧縮機３１の吐出側に接続される四路切換弁３２と、圧縮機３１の吸入側に接続されるアキュムレータ３１ａと、四路切換弁３２に接続された室外熱交換器４０と、室外熱交換器４０に接続された電動弁３４とが設けられている。電動弁３４は、フィルタ２６および液閉鎖弁３５を介して冷媒配管６ａに接続されており、この冷媒配管６ａを介して室内熱交換器７の一端と接続される。また、四路切換弁３２は、ガス閉鎖弁３３を介して冷媒配管６ｂに接続されており、この冷媒配管６ｂを介して室内熱交換器７の他端と接続されている。また、室外機３には、室外熱交換器４０での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン２４が設けられている。このプロペラファン２４は、室外ファンモータ２３によって回転駆動される。
【００２６】
図２は、室外機３の分解斜視図である。ここに示すように、室外機３は、ケーシング底板１０、ベルマウス付きの前板１１、側板１２，１３、後面保護金網１４、天板１５などで構成されるケーシングを備えている。また、ここでは、側板１２の外方にさらに閉鎖弁カバー１６が取り付けられる。
【００２７】
室外機３の内部は、仕切り板２１によって、室外熱交換器４０等が配置され外気が十分に通る熱交換室Ｓ１と、外気からある程度隔離された機械室Ｓ２とに分けられる（図３参照）。
【００２８】
熱交換室Ｓ１内には、プロペラファン２４、室外ファンモータ２３、後方から側方にかけて略Ｌ字形状に形成された室外熱交換器４０などが配置される。
【００２９】
機械室Ｓ２内には、圧縮機３１、四路切換弁３２、ガス閉鎖弁３３、電動弁３４、液閉鎖弁３５などの部品が配置される。リアクタ３０は、仕切り板２１の機械室Ｓ２側の側面に配置され、後述する電装品ユニット５０内のプリント配線基板７１から伸びるリアクタ用ワイヤハーネス３０１が接続される。圧縮機３１は、リアクタ３０の下方に配置され、室外機３のケーシング底板１０に固定される。圧縮機３１には、圧縮機用ワイヤハーネス３１１の一端が接続される。四路切換弁３２は、圧縮機３１の側方に配置される。四路切換弁３２は、四路切換弁コイル３２０を有している。この四路切換弁コイル３２０は、四路切換弁用ワイヤハーネス３２１と接続される。電動弁３４は、四路切換弁３２と共に圧縮機３１の側方に配置されており、電動弁用コイル３４０を有している。この電動弁用コイル３４０は、電動弁用コイル用ワイヤハーネス３４１の一端と接続される。
【００３０】
室外機３の内部の上方空間には、電装品ユニット５０が配置される。この電装品ユニット５０は、プリント配線基板７１を有しており、室外機３の各部品を制御するためのマイクロコンピュータチップや制御プログラムを格納するメモリなどの電装品をプリント配線基板７１に実装している。
【００３１】
図３に、電装品ユニット５０と他の部品との配置の概略を示す。
【００３２】
電装品ユニット５０は、熱交換室Ｓ１と機械室Ｓ２とにまたがるように配置されている。機械室Ｓ２の電装品ユニット５０の下方空間には、リアクタ３０、圧縮機３１、四路切換弁３２、電動弁３４などの部品が配置されることになる。これらの部品と電装品ユニット５０とは、それぞれワイヤハーネス３０１，３１１，３２１，３４１により接続される（図２参照）。さらに、機械室Ｓ２内には、図示しない各種サーミスタが配置されており、これらのサーミスタも電装品ユニット５０と接続される。一方、熱交換室Ｓ１に配置されるファンモータ２３も、ワイヤハーネス２３１により電装品ユニット５０と接続される。
【００３３】
＜室外機の電装品ユニットの詳細構成＞
図４は、電装品ユニット５０の正面視断面図である。この電装品ユニット５０は、多数の電装品を実装したプリント配線基板７１をプラスチック製のケーシング９０で覆ったものであり、熱交換室Ｓ１と機械室Ｓ２とにまたがって配置されている。プリント配線基板７１も熱交換室Ｓ１と機械室Ｓ２とにまたがっているが、プリント配線基板７１のうち機械室Ｓ２にある部分の下方については、ケーシング９０に大きな開口が形成されている。この開口を介して、圧縮機３１、四路切換弁３２、電動弁３４、ファンモータ２３などに接続されたワイヤハーネスが、プリント配線基板７１の下面７１ａに実装された複数のコネクタに接続される。
【００３４】
このように、プリント配線基板７１は、その下面７１ａが電装品を実装する実装面となっている。この下面７１ａには、コンデンサ８１，８２，８３、パワートランジスタ８８、ダイオードブリッジ、制御回路用のＩＣなどの多くの電装品が実装されている。熱交換室Ｓ１に位置するプリント配線基板７１の部分に実装されているコンデンサ８１，８２は、背の高い電装品であって、その高さが、各電装品の下端とプリント配線基板７１の下面７１ａとの距離（各電装品の高さに相当）の平均値よりも大きい。
【００３５】
ケーシング９０は、ケーシング下部９２、ケーシング側部９３，９４、ケーシング蓋部９１などから構成されている。ケーシング下部９２は、熱交換室Ｓ１においてはプリント配線基板７１の下方をカバーしているが、機械室Ｓ２においてはプリント配線基板７１の下方の一部をカバーしているにすぎない。すなわち、上記のように、プリント配線基板７１のうち機械室Ｓ２にある部分の下方については、ケーシング９０のケーシング下部９２に大きな開口が形成されている。また、ケーシング下部９２には、仕切り板２１との干渉を回避するための凹部９２ａが形成されている。ケーシング蓋部９１は、プリント配線基板７１の上方を覆っている。
【００３６】
プリント配線基板７１の熱交換室Ｓ１側の端部には、パワートランジスタ８８が実装されている。このパワートランジスタ８８は、最大定格のコレクタ損失が１Ｗ以上のトランジスタであり、発熱量が非常に多い電装品（発熱部品）である。そして、パワートランジスタ８８は、ケーシング９０の内部空間において、他の電装品とは隔離された空間に配置されている。具体的には、隔離板９５，９６がケーシング９０からプリント配線基板７１へと延び、パワートランジスタ８８と他の電装品とを隔離している。隔離板９５，９６は、熱膨張や歪みを考慮してプリント配線基板７１に対して約１ｍｍの距離まで延ばされている。また、隔離板９５，９６は、プリント配線基板７１の端から端まで設けられている。
【００３７】
このパワートランジスタ８８には、放熱フィンを有するヒートシンク８９が装着される。ヒートシンク８９は、ケーシング９０のケーシング側部９３の近傍にネジ止めされるとともに、それらのネジ８８ａ（図５参照）によってプリント配線基板７１にもネジ止めされている。これらのネジ止めは、ヒートシンク８９のパワートランジスタ８８への装着の役割を果たすとともに、ケーシング９０とプリント配線基板７１との固定の役割も果たしている。
【００３８】
プリント配線基板７１は、実装している電装品の発熱などによって、図５および図６に示す２点鎖線の矢印Ａの方向に熱膨張する。ケーシング９０とプリント配線基板７１とが熱交換室Ｓ１側の端部付近においてネジ８８ａによって固定されているため、プリント配線基板７１は、ケーシング９０に対して、熱膨張により主として機械室Ｓ２側へと伸びる。この熱膨張によるプリント配線基板７１の伸びを吸収するため、ケーシング９０の機械室Ｓ２側のケーシング側部９４には、複数のスリット９４ａが鉛直方向に形成されている。これらのスリット９４ａの間の部分９４ｂ（以下、分割片９４ｂという）は、スリット９４ａがない部分に較べて曲げ剛性が小さいため、プリント配線基板７１の伸びに従って弾性変形する。すなわち、図６（ａ）に示すように、熱膨張前には分割片９４ｂの上部の突起９４ｃにプリント配線基板７１からの力が作用していないが、プリント配線基板７１が熱膨張して伸びると、図６（ｂ）に示すように分割片９４ｂが弾性変形してプリント配線基板７１の伸びを吸収する。
【００３９】
次に、プリント配線基板７１の下方空間のうち熱交換室Ｓ１にある空間において空気の流れを変更する風向変更板９７について説明する。
【００４０】
風向変更板９７は、プリント配線基板７１に実装される比較的背の高い電装品であるコンデンサ８１，８２の近傍において、ケーシング下部９２からプリント配線基板７１の下面７１ａへと鉛直上向きに延びている。この風向変更板９７は、プリント配線基板７１の背面側の端部から正面側の端部まで連続しており、コンデンサ８１，８２の下端よりもプリント配線基板７１の下面７１ａに近いところまで延びている。このため、図４の１点鎖線の矢印Ｆで示すように、プロペラファン２４の作動によってケーシング９０内のプリント配線基板７１の下方空間を機械室Ｓ２側から熱交換室Ｓ１側へと流れてくる空気は、一旦は背の高いコンデンサ８１，８２，８３を避けるようにプリント配線基板７１から離れる流れになった後に、風向変更板９７によりコンデンサ８１，８２とプリント配線基板７１との接合部分付近の空間Ｓ３１（プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍付近の空間）に流れ込み、そこからケーシング９０の外部へと流れ出るようになる。
【００４１】
＜特徴＞
（１）
室外機３においては、プロペラファン２４により生じる空気の流れが電装品ユニット５０の配置場所にも空気の流れを作るため、電装品ユニット５０のケーシング９０内においても図４の１点鎖線の矢印Ｆで示す空気流れが生じ、プリント配線基板７１に実装される発熱部品などの電装品が冷却される。
【００４２】
但し、室外機３では、通風量の多い熱交換室Ｓ１に雨水などが侵入し易いことに鑑みて、電装品ユニット５０においてプリント配線基板７１の下方空間をケーシング下部９２などによって囲い、熱交換室Ｓ１に配置されるプリント配線基板７１や電装品を水分から隔離している。すなわち、熱交換室Ｓ１側に配置される電装品は、ある程度密閉された空間にあり、背の高いコンデンサ８１，８２などの電装品が密集する場所においては、プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍（図４の空間Ｓ３１）に空気が流れずに熱が滞留してしまう傾向にある。
【００４３】
しかしながら、室外機３の電装品ユニット５０では、ケーシング下部９２からプリント配線基板７１の下面７１ａに向けて、風向変更板９７が延びている。したがって、風向変更板９７がなければ熱が滞留しやすい傾向にある図４の空間Ｓ３１にも空気の流れが導かれるようになり、プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍における熱の滞留が殆どなくなっている。
【００４４】
このように、室外機３では、プリント配線基板７１の下面７１ａが電装品を実装する実装面であり、下面７１ａ近傍の空間に熱が滞留する傾向が強いにもかかわらず、室外機３の信頼性や性能を確保することができている。具体的には、風向変更板９７がなければ約１００℃であった所定の発熱部品の表面温度が、風向変更板９７を設けることによって約９０℃に下がっている。すなわち、周囲温度で考えると、少なくとも１０℃は下がっていると思われる。
【００４５】
なお、上記の風向変更板９７は、プリント配線基板７１の正面側の端から背面側の端まで連続しているが、このように連続させずに部分的に風向変更板９７が抜けているような構造であっても、プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍のうち熱の滞留しやすい場所に空気の流れが導かれさえすれば上記の効果を得ることができる。
【００４６】
（２）
風向変更板９７をケーシング下部９２からプリント配線基板７１の下面７１ａへと延ばしていても、その風向変更板９７の先端（上端）がプリント配線基板７１に密集して実装されているコンデンサ８１，８２等よりも下方に配置されていると、プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍（図４の空間Ｓ３１）に十分に空気の流れが導かれない恐れがある。この図４の空間Ｓ３１は、コンデンサ８１，８２自身が発熱部品であり、またコンデンサ８１，８２の近くには強力な発熱部品であるパワートランジスタ８８も存在するため、特に熱が集中する空間となっている。
【００４７】
しかし、電装品ユニット５０では、コンデンサ８１，８２の下端よりもプリント配線基板７１の下面７１ａに近いところまで風向変更板９７が延びているため、図４の空間Ｓ３１に十分に空気の流れが導かれるようになる。したがって、図４の空間Ｓ３１に熱が滞留することが抑えられ、発熱部品の冷却の程度も向上し、発熱部品の寿命向上や使用限界電流値の向上などが実現するようになる。
【００４８】
＜変形例Ａ＞
図４に示す位置に風向変更板９７を設ける代わりに、図７に示すように、背の高い２つのコンデンサ８１，８２の間の空間に風向変更板９８を延ばすことも考えられる。この場合にも、図７の１点鎖線の矢印Ｆで示すように、プリント配線基板７１の下方を流れる空気の流れが、コンデンサ８１，８２の根本に位置するプリント配線基板７１の下面７１ａの近傍（図７の空間Ｓ３１）へと導かれる。これにより、プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍における熱の滞留が少なくなり、室外機３の信頼性や性能を確保することができるようになる。
【００４９】
＜変形例Ｂ＞
図４や図７に示すように風向変更板を設けることに加え、図８に示すようにプリント配線基板に開口を形成すれば、さらにプリント配線基板の下面の近傍における熱の滞留を小さくすることができる。また、図４や図７に示すように風向変更板を設けることに代えて、プリント配線基板に開口を形成すること（図８の開口１７２参照）によってプリント配線基板の下面の近傍における熱の滞留を小さくすることも可能である。
【００５０】
図８に示す電装品ユニット１５０は、上記の電装品ユニット５０と同様に、多数の電装品を実装したプリント配線基板１７１をプラスチック製のケーシング１９０で覆ったものであり、熱交換室Ｓ１と機械室Ｓ２とにまたがって配置されている。プリント配線基板１７１も熱交換室Ｓ１と機械室Ｓ２とにまたがっているが、プリント配線基板１７１のうち機械室Ｓ２にある部分の下方については、ケーシング１９０に大きな開口が形成されている。この開口を介して、圧縮機３１、四路切換弁３２、電動弁３４、ファンモータ２３などに接続されたワイヤハーネスが、プリント配線基板１７１の下面１７１ａに実装された複数のコネクタに接続される。
【００５１】
このように、プリント配線基板１７１は、その下面１７１ａが電装品を実装する実装面となっている。この下面１７１ａには、コンデンサ８１，８２，８３、パワートランジスタ８８、ダイオードブリッジ、制御回路用のＩＣなどの電装品が実装されている。熱交換室Ｓ１に位置するプリント配線基板１７１の部分に実装されているコンデンサ８１，８２は、背の高い電装品であって、その高さが、各電装品の下端とプリント配線基板１７１の下面１７１ａとの距離（各電装品の高さに相当）の平均値よりも大きい。
【００５２】
ケーシング１９０は、ケーシング下部１９２、ケーシング側部１９３、ケーシング蓋部１９１などから構成されている。ケーシング下部１９２は、熱交換室Ｓ１においてはプリント配線基板１７１の下方をカバーしているが、機械室Ｓ２においてはプリント配線基板１７１の下方の一部をカバーしているにすぎない。また、ケーシング下部１９２には、仕切り板２１との干渉を回避するための凹部が形成されている。ケーシング蓋部１９１は、プリント配線基板１７１の上方を覆っており、熱交換室Ｓ１側の端部に通風口１９１ａが形成されている。
【００５３】
プリント配線基板１７１の熱交換室Ｓ１側の端部には、パワートランジスタ８８が実装されている。このパワートランジスタ８８は、ケーシング１９０の内部空間において、他の電装品とは隔離された空間に配置されている。
【００５４】
風向変更板１９８は、プリント配線基板１７１に実装される比較的背の高い電装品であるコンデンサ８１，８２の近傍において、ケーシング下部１９２からプリント配線基板１７１の下面１７１ａへと延びている。この風向変更板１９８は、プリント配線基板１７１の背面側の端部から正面側の端部まで連続しており、コンデンサ８１，８２の下端よりもプリント配線基板１７１の下面１７１ａに近いところまで延びている。このため、図８の１点鎖線の矢印Ｆで示すように、プロペラファン２４の作動によってケーシング１９０内のプリント配線基板１７１の下方空間を機械室Ｓ２側から熱交換室Ｓ１側へと流れてくる空気は、一旦は背の高いコンデンサ８１，８２，８３を避けるようにプリント配線基板１７１から離れる流れになった後に、風向変更板１９８によりコンデンサ８１，８２とプリント配線基板１７１との接合部分付近の空間Ｓ３１（プリント配線基板１７１の下面１７１ａの近傍付近の空間）に流れ込み、そこからケーシング１９０の外部へと流れ出るようになる。
【００５５】
また、コンデンサ８１，８２とプリント配線基板１７１との接合部分付近の空間Ｓ３１に近い場所において、プリント配線基板１７１には、複数の開口１７２が形成されている。これらの開口１７２は、プリント配線基板７１の下方における空気の流れをプリント配線基板７１の上方へと導くためのものである。このような構成により、プリント配線基板１７１の下面１７１ａ近傍の空間Ｓ３１に滞留しがちとなる熱が、開口１７２を通ってプリント配線基板１７１の上方に抜け、ケーシング蓋部１９１の通風口１９１ａから電装品ユニット１５０外に流れ出るようになる。
【００５６】
このように、変形例Ｂの図８に示す電装品ユニット１５０では、風向変更板１９８によってコンデンサ８１，８２とプリント配線基板１７１との接合部分付近の空間Ｓ３１に空気を導くとともに、プリント配線基板１７１に開口１７２を形成して空間Ｓ３１に滞留しがちな熱をプリント配線基板１７１の上方へ逃がし、さらにケーシング蓋部１９１の通風口１９１ａから熱を含む空気をケーシング１９０の外へと出しているため、プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍における熱の滞留が殆どなくなる。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１に係る室外機の電装品ユニットでは、電装品を実装する実装面が基板の下面となっているので、基板の下方において空気が流れていても、電装品の密集部分においては基板の下面の周辺で熱が滞留しやすくなる。しかしながら、請求項１の電装品ユニットでは、風向変更部材を基板の下方から基板の下面へと延ばし、基板の下方において流れる空気を、基板の下面の近傍へと導いている。したがって、電装品が密集するなどの原因により基板の下面の近傍に熱が滞留しやすい場所があっても、その場所へと風向変更部材によって空気を導くことによって局部的な熱の滞留を抑えることができる。このように、ここでは、電装品を実装する実装面が基板の下面である場合にも、空気調和装置の室外機の信頼性や性能を確保することができる。また、風向変更部材を、第１部品の近傍において、第１部品の下端よりも基板の下面に近いところまで延ばしているため、第１部品の根本の空間に当たる基板の下面の近傍における熱の滞留が抑えられる。特に、第１部品が、他の背の高い部品とともに基板の一部分において密集している場合には、このような構成が非常に有効に機能することになる。
【００５８】
請求項２に係る室外機の電装品ユニットでは、基板の一端から他端まで連続する風向変更部材を採用しているため、空気の流れがより確実に基板の下面の近傍に導かれるようになり、基板の下面の近傍における局部的な熱の滞留を十分に解消することができる。
【００５９】
請求項３に係る室外機の電装品ユニットでは、第１部品の周囲において熱が滞留する恐れが高いが、風向変更部材が第１部品の下端よりも基板の下面に近いところまで延びているため、基板の下面の近傍に熱が滞留することが抑えられる。これにより、発熱部品の冷却の程度も向上し、発熱部品の寿命向上や使用限界電流値の向上などが実現するようになる。
【００６０】
請求項４に係る室外機の電装品ユニットでは、基板の下面を実装面としているため、基板の下面の近傍において熱が上に逃げることを基板自身が妨げる状態となる。このことが局所的な熱の滞留の一要因であることに鑑み、ここでは、基板に開口を設け、基板の下方における空気の流れが開口を通って基板の上方に導かれるようにしている。これにより、基板の下面の近傍における熱の滞留がより抑えられることになる。
【００６１】
請求項５に係る空気調和装置の室外機では、送風機により生じる空気の流れが電装品ユニットを配置する場所にも空気の流れを作るため、電装品ユニット内の発熱部品などの電装品が冷却される。
【００６２】
請求項６に係る空気調和装置の室外機では、通風量の多い熱交換室には雨水などが侵入し易いことに鑑み、電装品ユニットにおいて基板の下方空間を基板下方ケーシングによって囲っている。これにより、熱交換室に配置される基板および実装される電装品を、水分から隔離している。そして、その基板下方ケーシングから基板の下面に向けて、風向変更部材が延びている。したがって、風向変更部材がなければ熱が滞留しやすい傾向にある基板の下面の近傍にも空気の流れが導かれるようになり、基板の下面の近傍における熱の滞留が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る電装品ユニットおよび室外機を含む空気調和装置の概略図。
【図２】 室外機の分解斜視図。
【図３】 電装品ユニット内の空気の流れを示す室外機の正面図。
【図４】 電装品ユニットの正面視断面図。
【図５】 電装品ユニットを斜め上方から見た斜視図。
【図６】 電装品ユニットの側面構造の拡大図。
【図７】 変形例Ａにおける電装品ユニットの正面視断面図。
【図８】 変形例Ｂにおける電装品ユニットの正面視断面図。
【図９】 従来の電装品ユニットの正面視断面図。
【符号の説明】
３ 室外機
２４ プロペラファン（送風機）
４０ 熱交換器
５０ 電装品ユニット
７１ プリント配線基板
７１ａ 下面
８１，８２ コンデンサ（第１部品）
９２ ケーシング下部（基板下方ケーシング）
９７ 風向変更板（風向変更部材）
９８ 風向変更板（風向変更部材）
１５０ 電装品ユニット
１７１ プリント配線基板
１７１ａ 下面
１７２ 開口
１９１ ケーシング蓋部（基板覆い部材）
１９１ａ 通風口
１９２ ケーシング下部（基板下方ケーシング）
１９８ 風向変更板（風向変更部材）
Ｓ１ 熱交換室
Ｓ２ 機械室
【発明の属する技術分野】
本発明は、室外機の電装品ユニットおよび室外機、特に、電装品を実装する基板を備えたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
空気調和装置の室外機は、難燃性樹脂や金属等の難燃性材料からなる室外機ケーシング内に、熱交換器、室外ファン、圧縮機、リアクタ等を有している。また、室外機ケーシング内には、パワートランジスタやコンデンサ等の各種電装品を内蔵する電装品ユニットが配置されている。この電装品ユニット内の制御回路によって、室外ファンや圧縮機等に駆動電力が供給されるとともに、それらの駆動制御が為される。電装品ユニット内の電装品は、通常、プリント配線基板に実装される。具体的には、パワートランジスタ、電解コンデンサ、ダイオードブリッジ、制御回路用のＩＣなどが、プリント配線基板に実装される。
【０００３】
また、室外機ケーシング内は、仕切り板によって、雨水が侵入しても支障の少ない熱交換器および室外ファンが配置される熱交換室と、水が侵入すると支障をきたす恐れの高い各種電気部品等が配置される機械室とに区分けされている。
【０００４】
ところで、近年、圧縮機のインバータ制御によって性能の向上を図る空気調和装置が増えているが、インバータ制御のためにはパワートランジスタなどの発熱部品が必要であり、そのような発熱部品は冷却しなければならない。このような場合に、図９に示すように、電装品ユニット２５０を熱交換室Ｓ１と機械室Ｓ２とにまたがるように仕切り板２１の上に配置し、発熱部品８８に放熱フィンを有するヒートシンク８９を装着して通風性の高い熱交換室Ｓ１に配置するとともに、運転用の制御部品（制御素子）を機械室Ｓ２に配置するレイアウトを採ることが行われている。図９においては、蓋部２９１および底面板２９２を備える電装品ケーシング２９０の内部にプリント配線基板７１を配置し、プリント配線基板７１の実装面となる下面７１ａに、コンデンサ８１，８２，８３やパワートランジスタ８８などを実装している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の図９に示す電装品ユニットや、特開平９−６０９２８号公報、特開平１０−２０５８３０号公報などに示されているもののように、最近では、プリント配線基板の下面を電装品の実装面として、電装品ケーシング内に熱交換室へと抜ける空気の流れを形成させることで、基板が実装される電装品の冷却を図ることが行われている。図９に示す電装品ユニットでは、機械室Ｓ２の側板の隙間（あるいはスリット）から電装品ケーシング２９０の内部に流入した空気が、図９の１点鎖線の矢印Ｆで示すように、熱交換室Ｓ１へと通り抜ける。
【０００６】
しかし、このようにプリント配線基板の実装面を下に向ける構成を採ると、電装品の密集している所において、局部的に熱が滞留することがある。例えば、図９に示すように比較的背の高いコンデンサ８１，８２，８３が密集配置されていると、電装品ケーシング２９０の内部を通り抜ける空気は、コンデンサ８１，８２，８３に行く手を遮られ、それらを避けるようなルートで熱交換室Ｓ１へと流れるようになる（図９の１点鎖線の矢印Ｆを参照）。このため、基板７１の存在により上に抜けることができない熱が、コンデンサ８１，８２，８３と基板７１との接合部分付近（図９に示す基板に近い部分Ｓ３１を参照）において、電装品ケーシング２９０内の空気の流れＦによっても拡散されなくなり、滞留してしまう。この熱の滞留は、発熱部品などの電装品の寿命を低下させたり、電装品の使用条件に制約をかけたりする原因となり、引いては空気調和装置の室外機の信頼性の低下や性能の低下を招くことになる。
【０００７】
本発明の課題は、電装品ユニットにおいて局部的な熱の滞留を抑え、空気調和装置の室外機の信頼性や性能を確保することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る室外機の電装品ユニットは、空気調和装置の室外機の電装品ユニットである。この電装品ユニットは、基板と、風向変更部材とを備えている。基板の下面には、複数の電装品が実装される。風向変更部材は、基板の下方から基板の下面へと延び、基板の下方において流れる空気を基板の下面の近傍へと導く。複数の電装品は、第１部品を含んでいる。風向変更部材は、第１部品の近傍において、第１部品の下端よりも基板の下面に近いところまで延びている。第１部品の下端と基板の下面との距離は、基板の下面に実装される複数の電装品の下端と基板の下面との距離の平均値よりも大きい。すなわち、第１部品は、比較的背の高い電装品（部品）である。
【０００９】
ここでは、基板の下面に複数の電装品が実装されるので、基板の下方において空気が流れていても、電装品の密集部分においては基板の下面の周辺で熱が滞留しやすくなる。しかしながら、請求項１の電装品ユニットでは、風向変更部材を基板の下方から基板の下面へと延ばし、基板の下方において流れる空気を、基板の下面の近傍へと導いている。したがって、電装品が密集するなどの原因により基板の下面の近傍に熱が滞留しやすい場所があっても、その場所へと風向変更部材によって空気を導くことによって局部的な熱の滞留を抑えることができる。このように、ここでは、電装品を実装する実装面が基板の下面である場合にも、空気調和装置の室外機の信頼性や性能を確保することができる。
【００１０】
ただ、ここでは、第１部品が電装品の中でも比較的背の高い部品であることから、基板の下方を流れる空気が第１部品を避けて第１部品よりも下方に向きを変える傾向が強くなり、基板の下面の近傍における空気の流れが少なくなる。これでは、基板の下面の近傍に熱が滞留してしまう。
【００１１】
しかし、請求項１に係る電装品ユニットでは、風向変更部材を、第１部品の近傍において、第１部品の下端よりも基板の下面に近いところまで延ばしている。このため、第１部品の根本の空間に当たる基板の下面の近傍における熱の滞留が抑えられる。特に、第１部品が、他の背の高い部品とともに基板の一部分において密集している場合には、このような構成が非常に有効に機能することになる。
【００１２】
請求項２に係る室外機の電装品ユニットは、請求項１に記載の電装品ユニットであって、風向変更部材は、基板の一端から他端まで連続している。
【００１３】
風向変更部材を基板の下方から基板の下面へと延ばしても、その風向変更部材の幅が小さかったり、複数の風向変更部材が途切れ途切れに配置されていたりすると、基板の下方において流れる空気が十分に基板の下面の近傍へと導かれない恐れがある。すると、基板の下面の近傍における局部的な熱の滞留を十分に解消できないこともあり得る。
【００１４】
しかし、ここでは、基板の一端から他端まで連続する風向変更部材を採用しているため、空気の流れがより確実に基板の下面の近傍に導かれるようになり、基板の下面の近傍における局部的な熱の滞留を十分に解消することができる。
【００１５】
請求項３に係る室外機の電装品ユニットは、請求項１又は２に記載の電装品ユニットであって、第１部品は、発熱部品であるか、あるいは発熱部品の近くに配置されている。
【００１６】
ここでは、第１部品の周囲において熱が滞留する恐れが高いが、風向変更部材が第１部品の下端よりも基板の下面に近いところまで延びているため、基板の下面の近傍に熱が滞留することが抑えられる。これにより、発熱部品の冷却の程度も向上し、発熱部品の寿命向上や使用限界電流値の向上などが実現するようになる。
【００１７】
請求項４に係る室外機の電装品ユニットは、請求項１から３のいずれかに記載の電装品ユニットであって、基板には、基板の下方における空気の流れを基板の上方へと導く開口が形成されている。
【００１８】
ここでは、基板の下面を実装面としているため、基板の下面の近傍において熱が上に逃げることを基板自身が妨げる状態となる。このことが局所的な熱の滞留の一要因であることに鑑み、ここでは、基板に開口を設け、基板の下方における空気の流れが開口を通って基板の上方に導かれるようにしている。これにより、基板の下面の近傍における熱の滞留がより抑えられることになる。
【００１９】
請求項５に係る空気調和装置の室外機は、熱交換器と、その熱交換器に空気を通す送風機と、請求項１から４のいずれかに記載の電装品ユニットとを備えている。そして、送風機による空気の流れによって内部に空気の流れが生じる場所に、電装品ユニットが配置されている。
【００２０】
ここでは、送風機により生じる空気の流れが電装品ユニットを配置する場所にも空気の流れを作るため、電装品ユニット内の発熱部品などの電装品が冷却される。
【００２１】
請求項６に係る空気調和装置の室外機は、請求項５に記載の室外機であって、室外機の内部が、熱交換器および送風機が配置され通風量の多い熱交換室と、通風量の少ない機械室とに仕切られている。また、電装品ユニットは、熱交換室および機械室にまたがって配置されており、少なくとも熱交換室に配置されている基板の部分の下方空間を囲う基板下方ケーシングを有している。そして、電装品ユニットの風向変更部材は、熱交換室において、基板下方ケーシングから基板の下面へと延びている。
【００２２】
ここでは、通風量の多い熱交換室には雨水などが侵入し易いことに鑑み、電装品ユニットにおいて基板の下方空間を基板下方ケーシングによって囲っている。これにより、熱交換室に配置される基板および実装される電装品を、水分から隔離している。そして、その基板下方ケーシングから基板の下面に向けて、風向変更部材が延びている。したがって、風向変更部材がなければ熱が滞留しやすい傾向にある基板の下面の近傍にも空気の流れが導かれるようになり、基板の下面の近傍における熱の滞留が抑えられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態に係る電装品収納箱およびそれを含む室外機は、図２に冷媒回路を示す空気調和装置において用いられる。空気調和装置は、室内の壁面などに取り付けられる室内機２と、室外に設置される室外機３とから構成されている。
【００２４】
＜室内機の構成＞
室内機２には、室内熱交換器７が設けられている。この室内熱交換器７は、長さ方向両端で複数回折り返されてなる伝熱管と、伝熱管が挿通される複数のフィンとからなり、接触する空気との間で熱交換を行う。また、室内機２内には、クロスフローファン８と、クロスフローファン８を回転駆動する室内ファンモータ９とが設けられている。クロスフローファン８は、円筒形状に構成され、周面には回転軸方向に羽根が設けられており、回転軸と交わる方向に空気流を生成する。このクロスフローファン８は、室内空気を室内機２内に吸い込ませるとともに、室内熱交換器７を流れる冷媒との間で熱交換を行った後の空気を室内に吹き出させる。
【００２５】
＜室外機の構成＞
室外機３には、圧縮機３１と、圧縮機３１の吐出側に接続される四路切換弁３２と、圧縮機３１の吸入側に接続されるアキュムレータ３１ａと、四路切換弁３２に接続された室外熱交換器４０と、室外熱交換器４０に接続された電動弁３４とが設けられている。電動弁３４は、フィルタ２６および液閉鎖弁３５を介して冷媒配管６ａに接続されており、この冷媒配管６ａを介して室内熱交換器７の一端と接続される。また、四路切換弁３２は、ガス閉鎖弁３３を介して冷媒配管６ｂに接続されており、この冷媒配管６ｂを介して室内熱交換器７の他端と接続されている。また、室外機３には、室外熱交換器４０での熱交換後の空気を外部に排出するためのプロペラファン２４が設けられている。このプロペラファン２４は、室外ファンモータ２３によって回転駆動される。
【００２６】
図２は、室外機３の分解斜視図である。ここに示すように、室外機３は、ケーシング底板１０、ベルマウス付きの前板１１、側板１２，１３、後面保護金網１４、天板１５などで構成されるケーシングを備えている。また、ここでは、側板１２の外方にさらに閉鎖弁カバー１６が取り付けられる。
【００２７】
室外機３の内部は、仕切り板２１によって、室外熱交換器４０等が配置され外気が十分に通る熱交換室Ｓ１と、外気からある程度隔離された機械室Ｓ２とに分けられる（図３参照）。
【００２８】
熱交換室Ｓ１内には、プロペラファン２４、室外ファンモータ２３、後方から側方にかけて略Ｌ字形状に形成された室外熱交換器４０などが配置される。
【００２９】
機械室Ｓ２内には、圧縮機３１、四路切換弁３２、ガス閉鎖弁３３、電動弁３４、液閉鎖弁３５などの部品が配置される。リアクタ３０は、仕切り板２１の機械室Ｓ２側の側面に配置され、後述する電装品ユニット５０内のプリント配線基板７１から伸びるリアクタ用ワイヤハーネス３０１が接続される。圧縮機３１は、リアクタ３０の下方に配置され、室外機３のケーシング底板１０に固定される。圧縮機３１には、圧縮機用ワイヤハーネス３１１の一端が接続される。四路切換弁３２は、圧縮機３１の側方に配置される。四路切換弁３２は、四路切換弁コイル３２０を有している。この四路切換弁コイル３２０は、四路切換弁用ワイヤハーネス３２１と接続される。電動弁３４は、四路切換弁３２と共に圧縮機３１の側方に配置されており、電動弁用コイル３４０を有している。この電動弁用コイル３４０は、電動弁用コイル用ワイヤハーネス３４１の一端と接続される。
【００３０】
室外機３の内部の上方空間には、電装品ユニット５０が配置される。この電装品ユニット５０は、プリント配線基板７１を有しており、室外機３の各部品を制御するためのマイクロコンピュータチップや制御プログラムを格納するメモリなどの電装品をプリント配線基板７１に実装している。
【００３１】
図３に、電装品ユニット５０と他の部品との配置の概略を示す。
【００３２】
電装品ユニット５０は、熱交換室Ｓ１と機械室Ｓ２とにまたがるように配置されている。機械室Ｓ２の電装品ユニット５０の下方空間には、リアクタ３０、圧縮機３１、四路切換弁３２、電動弁３４などの部品が配置されることになる。これらの部品と電装品ユニット５０とは、それぞれワイヤハーネス３０１，３１１，３２１，３４１により接続される（図２参照）。さらに、機械室Ｓ２内には、図示しない各種サーミスタが配置されており、これらのサーミスタも電装品ユニット５０と接続される。一方、熱交換室Ｓ１に配置されるファンモータ２３も、ワイヤハーネス２３１により電装品ユニット５０と接続される。
【００３３】
＜室外機の電装品ユニットの詳細構成＞
図４は、電装品ユニット５０の正面視断面図である。この電装品ユニット５０は、多数の電装品を実装したプリント配線基板７１をプラスチック製のケーシング９０で覆ったものであり、熱交換室Ｓ１と機械室Ｓ２とにまたがって配置されている。プリント配線基板７１も熱交換室Ｓ１と機械室Ｓ２とにまたがっているが、プリント配線基板７１のうち機械室Ｓ２にある部分の下方については、ケーシング９０に大きな開口が形成されている。この開口を介して、圧縮機３１、四路切換弁３２、電動弁３４、ファンモータ２３などに接続されたワイヤハーネスが、プリント配線基板７１の下面７１ａに実装された複数のコネクタに接続される。
【００３４】
このように、プリント配線基板７１は、その下面７１ａが電装品を実装する実装面となっている。この下面７１ａには、コンデンサ８１，８２，８３、パワートランジスタ８８、ダイオードブリッジ、制御回路用のＩＣなどの多くの電装品が実装されている。熱交換室Ｓ１に位置するプリント配線基板７１の部分に実装されているコンデンサ８１，８２は、背の高い電装品であって、その高さが、各電装品の下端とプリント配線基板７１の下面７１ａとの距離（各電装品の高さに相当）の平均値よりも大きい。
【００３５】
ケーシング９０は、ケーシング下部９２、ケーシング側部９３，９４、ケーシング蓋部９１などから構成されている。ケーシング下部９２は、熱交換室Ｓ１においてはプリント配線基板７１の下方をカバーしているが、機械室Ｓ２においてはプリント配線基板７１の下方の一部をカバーしているにすぎない。すなわち、上記のように、プリント配線基板７１のうち機械室Ｓ２にある部分の下方については、ケーシング９０のケーシング下部９２に大きな開口が形成されている。また、ケーシング下部９２には、仕切り板２１との干渉を回避するための凹部９２ａが形成されている。ケーシング蓋部９１は、プリント配線基板７１の上方を覆っている。
【００３６】
プリント配線基板７１の熱交換室Ｓ１側の端部には、パワートランジスタ８８が実装されている。このパワートランジスタ８８は、最大定格のコレクタ損失が１Ｗ以上のトランジスタであり、発熱量が非常に多い電装品（発熱部品）である。そして、パワートランジスタ８８は、ケーシング９０の内部空間において、他の電装品とは隔離された空間に配置されている。具体的には、隔離板９５，９６がケーシング９０からプリント配線基板７１へと延び、パワートランジスタ８８と他の電装品とを隔離している。隔離板９５，９６は、熱膨張や歪みを考慮してプリント配線基板７１に対して約１ｍｍの距離まで延ばされている。また、隔離板９５，９６は、プリント配線基板７１の端から端まで設けられている。
【００３７】
このパワートランジスタ８８には、放熱フィンを有するヒートシンク８９が装着される。ヒートシンク８９は、ケーシング９０のケーシング側部９３の近傍にネジ止めされるとともに、それらのネジ８８ａ（図５参照）によってプリント配線基板７１にもネジ止めされている。これらのネジ止めは、ヒートシンク８９のパワートランジスタ８８への装着の役割を果たすとともに、ケーシング９０とプリント配線基板７１との固定の役割も果たしている。
【００３８】
プリント配線基板７１は、実装している電装品の発熱などによって、図５および図６に示す２点鎖線の矢印Ａの方向に熱膨張する。ケーシング９０とプリント配線基板７１とが熱交換室Ｓ１側の端部付近においてネジ８８ａによって固定されているため、プリント配線基板７１は、ケーシング９０に対して、熱膨張により主として機械室Ｓ２側へと伸びる。この熱膨張によるプリント配線基板７１の伸びを吸収するため、ケーシング９０の機械室Ｓ２側のケーシング側部９４には、複数のスリット９４ａが鉛直方向に形成されている。これらのスリット９４ａの間の部分９４ｂ（以下、分割片９４ｂという）は、スリット９４ａがない部分に較べて曲げ剛性が小さいため、プリント配線基板７１の伸びに従って弾性変形する。すなわち、図６（ａ）に示すように、熱膨張前には分割片９４ｂの上部の突起９４ｃにプリント配線基板７１からの力が作用していないが、プリント配線基板７１が熱膨張して伸びると、図６（ｂ）に示すように分割片９４ｂが弾性変形してプリント配線基板７１の伸びを吸収する。
【００３９】
次に、プリント配線基板７１の下方空間のうち熱交換室Ｓ１にある空間において空気の流れを変更する風向変更板９７について説明する。
【００４０】
風向変更板９７は、プリント配線基板７１に実装される比較的背の高い電装品であるコンデンサ８１，８２の近傍において、ケーシング下部９２からプリント配線基板７１の下面７１ａへと鉛直上向きに延びている。この風向変更板９７は、プリント配線基板７１の背面側の端部から正面側の端部まで連続しており、コンデンサ８１，８２の下端よりもプリント配線基板７１の下面７１ａに近いところまで延びている。このため、図４の１点鎖線の矢印Ｆで示すように、プロペラファン２４の作動によってケーシング９０内のプリント配線基板７１の下方空間を機械室Ｓ２側から熱交換室Ｓ１側へと流れてくる空気は、一旦は背の高いコンデンサ８１，８２，８３を避けるようにプリント配線基板７１から離れる流れになった後に、風向変更板９７によりコンデンサ８１，８２とプリント配線基板７１との接合部分付近の空間Ｓ３１（プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍付近の空間）に流れ込み、そこからケーシング９０の外部へと流れ出るようになる。
【００４１】
＜特徴＞
（１）
室外機３においては、プロペラファン２４により生じる空気の流れが電装品ユニット５０の配置場所にも空気の流れを作るため、電装品ユニット５０のケーシング９０内においても図４の１点鎖線の矢印Ｆで示す空気流れが生じ、プリント配線基板７１に実装される発熱部品などの電装品が冷却される。
【００４２】
但し、室外機３では、通風量の多い熱交換室Ｓ１に雨水などが侵入し易いことに鑑みて、電装品ユニット５０においてプリント配線基板７１の下方空間をケーシング下部９２などによって囲い、熱交換室Ｓ１に配置されるプリント配線基板７１や電装品を水分から隔離している。すなわち、熱交換室Ｓ１側に配置される電装品は、ある程度密閉された空間にあり、背の高いコンデンサ８１，８２などの電装品が密集する場所においては、プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍（図４の空間Ｓ３１）に空気が流れずに熱が滞留してしまう傾向にある。
【００４３】
しかしながら、室外機３の電装品ユニット５０では、ケーシング下部９２からプリント配線基板７１の下面７１ａに向けて、風向変更板９７が延びている。したがって、風向変更板９７がなければ熱が滞留しやすい傾向にある図４の空間Ｓ３１にも空気の流れが導かれるようになり、プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍における熱の滞留が殆どなくなっている。
【００４４】
このように、室外機３では、プリント配線基板７１の下面７１ａが電装品を実装する実装面であり、下面７１ａ近傍の空間に熱が滞留する傾向が強いにもかかわらず、室外機３の信頼性や性能を確保することができている。具体的には、風向変更板９７がなければ約１００℃であった所定の発熱部品の表面温度が、風向変更板９７を設けることによって約９０℃に下がっている。すなわち、周囲温度で考えると、少なくとも１０℃は下がっていると思われる。
【００４５】
なお、上記の風向変更板９７は、プリント配線基板７１の正面側の端から背面側の端まで連続しているが、このように連続させずに部分的に風向変更板９７が抜けているような構造であっても、プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍のうち熱の滞留しやすい場所に空気の流れが導かれさえすれば上記の効果を得ることができる。
【００４６】
（２）
風向変更板９７をケーシング下部９２からプリント配線基板７１の下面７１ａへと延ばしていても、その風向変更板９７の先端（上端）がプリント配線基板７１に密集して実装されているコンデンサ８１，８２等よりも下方に配置されていると、プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍（図４の空間Ｓ３１）に十分に空気の流れが導かれない恐れがある。この図４の空間Ｓ３１は、コンデンサ８１，８２自身が発熱部品であり、またコンデンサ８１，８２の近くには強力な発熱部品であるパワートランジスタ８８も存在するため、特に熱が集中する空間となっている。
【００４７】
しかし、電装品ユニット５０では、コンデンサ８１，８２の下端よりもプリント配線基板７１の下面７１ａに近いところまで風向変更板９７が延びているため、図４の空間Ｓ３１に十分に空気の流れが導かれるようになる。したがって、図４の空間Ｓ３１に熱が滞留することが抑えられ、発熱部品の冷却の程度も向上し、発熱部品の寿命向上や使用限界電流値の向上などが実現するようになる。
【００４８】
＜変形例Ａ＞
図４に示す位置に風向変更板９７を設ける代わりに、図７に示すように、背の高い２つのコンデンサ８１，８２の間の空間に風向変更板９８を延ばすことも考えられる。この場合にも、図７の１点鎖線の矢印Ｆで示すように、プリント配線基板７１の下方を流れる空気の流れが、コンデンサ８１，８２の根本に位置するプリント配線基板７１の下面７１ａの近傍（図７の空間Ｓ３１）へと導かれる。これにより、プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍における熱の滞留が少なくなり、室外機３の信頼性や性能を確保することができるようになる。
【００４９】
＜変形例Ｂ＞
図４や図７に示すように風向変更板を設けることに加え、図８に示すようにプリント配線基板に開口を形成すれば、さらにプリント配線基板の下面の近傍における熱の滞留を小さくすることができる。また、図４や図７に示すように風向変更板を設けることに代えて、プリント配線基板に開口を形成すること（図８の開口１７２参照）によってプリント配線基板の下面の近傍における熱の滞留を小さくすることも可能である。
【００５０】
図８に示す電装品ユニット１５０は、上記の電装品ユニット５０と同様に、多数の電装品を実装したプリント配線基板１７１をプラスチック製のケーシング１９０で覆ったものであり、熱交換室Ｓ１と機械室Ｓ２とにまたがって配置されている。プリント配線基板１７１も熱交換室Ｓ１と機械室Ｓ２とにまたがっているが、プリント配線基板１７１のうち機械室Ｓ２にある部分の下方については、ケーシング１９０に大きな開口が形成されている。この開口を介して、圧縮機３１、四路切換弁３２、電動弁３４、ファンモータ２３などに接続されたワイヤハーネスが、プリント配線基板１７１の下面１７１ａに実装された複数のコネクタに接続される。
【００５１】
このように、プリント配線基板１７１は、その下面１７１ａが電装品を実装する実装面となっている。この下面１７１ａには、コンデンサ８１，８２，８３、パワートランジスタ８８、ダイオードブリッジ、制御回路用のＩＣなどの電装品が実装されている。熱交換室Ｓ１に位置するプリント配線基板１７１の部分に実装されているコンデンサ８１，８２は、背の高い電装品であって、その高さが、各電装品の下端とプリント配線基板１７１の下面１７１ａとの距離（各電装品の高さに相当）の平均値よりも大きい。
【００５２】
ケーシング１９０は、ケーシング下部１９２、ケーシング側部１９３、ケーシング蓋部１９１などから構成されている。ケーシング下部１９２は、熱交換室Ｓ１においてはプリント配線基板１７１の下方をカバーしているが、機械室Ｓ２においてはプリント配線基板１７１の下方の一部をカバーしているにすぎない。また、ケーシング下部１９２には、仕切り板２１との干渉を回避するための凹部が形成されている。ケーシング蓋部１９１は、プリント配線基板１７１の上方を覆っており、熱交換室Ｓ１側の端部に通風口１９１ａが形成されている。
【００５３】
プリント配線基板１７１の熱交換室Ｓ１側の端部には、パワートランジスタ８８が実装されている。このパワートランジスタ８８は、ケーシング１９０の内部空間において、他の電装品とは隔離された空間に配置されている。
【００５４】
風向変更板１９８は、プリント配線基板１７１に実装される比較的背の高い電装品であるコンデンサ８１，８２の近傍において、ケーシング下部１９２からプリント配線基板１７１の下面１７１ａへと延びている。この風向変更板１９８は、プリント配線基板１７１の背面側の端部から正面側の端部まで連続しており、コンデンサ８１，８２の下端よりもプリント配線基板１７１の下面１７１ａに近いところまで延びている。このため、図８の１点鎖線の矢印Ｆで示すように、プロペラファン２４の作動によってケーシング１９０内のプリント配線基板１７１の下方空間を機械室Ｓ２側から熱交換室Ｓ１側へと流れてくる空気は、一旦は背の高いコンデンサ８１，８２，８３を避けるようにプリント配線基板１７１から離れる流れになった後に、風向変更板１９８によりコンデンサ８１，８２とプリント配線基板１７１との接合部分付近の空間Ｓ３１（プリント配線基板１７１の下面１７１ａの近傍付近の空間）に流れ込み、そこからケーシング１９０の外部へと流れ出るようになる。
【００５５】
また、コンデンサ８１，８２とプリント配線基板１７１との接合部分付近の空間Ｓ３１に近い場所において、プリント配線基板１７１には、複数の開口１７２が形成されている。これらの開口１７２は、プリント配線基板７１の下方における空気の流れをプリント配線基板７１の上方へと導くためのものである。このような構成により、プリント配線基板１７１の下面１７１ａ近傍の空間Ｓ３１に滞留しがちとなる熱が、開口１７２を通ってプリント配線基板１７１の上方に抜け、ケーシング蓋部１９１の通風口１９１ａから電装品ユニット１５０外に流れ出るようになる。
【００５６】
このように、変形例Ｂの図８に示す電装品ユニット１５０では、風向変更板１９８によってコンデンサ８１，８２とプリント配線基板１７１との接合部分付近の空間Ｓ３１に空気を導くとともに、プリント配線基板１７１に開口１７２を形成して空間Ｓ３１に滞留しがちな熱をプリント配線基板１７１の上方へ逃がし、さらにケーシング蓋部１９１の通風口１９１ａから熱を含む空気をケーシング１９０の外へと出しているため、プリント配線基板７１の下面７１ａの近傍における熱の滞留が殆どなくなる。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１に係る室外機の電装品ユニットでは、電装品を実装する実装面が基板の下面となっているので、基板の下方において空気が流れていても、電装品の密集部分においては基板の下面の周辺で熱が滞留しやすくなる。しかしながら、請求項１の電装品ユニットでは、風向変更部材を基板の下方から基板の下面へと延ばし、基板の下方において流れる空気を、基板の下面の近傍へと導いている。したがって、電装品が密集するなどの原因により基板の下面の近傍に熱が滞留しやすい場所があっても、その場所へと風向変更部材によって空気を導くことによって局部的な熱の滞留を抑えることができる。このように、ここでは、電装品を実装する実装面が基板の下面である場合にも、空気調和装置の室外機の信頼性や性能を確保することができる。また、風向変更部材を、第１部品の近傍において、第１部品の下端よりも基板の下面に近いところまで延ばしているため、第１部品の根本の空間に当たる基板の下面の近傍における熱の滞留が抑えられる。特に、第１部品が、他の背の高い部品とともに基板の一部分において密集している場合には、このような構成が非常に有効に機能することになる。
【００５８】
請求項２に係る室外機の電装品ユニットでは、基板の一端から他端まで連続する風向変更部材を採用しているため、空気の流れがより確実に基板の下面の近傍に導かれるようになり、基板の下面の近傍における局部的な熱の滞留を十分に解消することができる。
【００５９】
請求項３に係る室外機の電装品ユニットでは、第１部品の周囲において熱が滞留する恐れが高いが、風向変更部材が第１部品の下端よりも基板の下面に近いところまで延びているため、基板の下面の近傍に熱が滞留することが抑えられる。これにより、発熱部品の冷却の程度も向上し、発熱部品の寿命向上や使用限界電流値の向上などが実現するようになる。
【００６０】
請求項４に係る室外機の電装品ユニットでは、基板の下面を実装面としているため、基板の下面の近傍において熱が上に逃げることを基板自身が妨げる状態となる。このことが局所的な熱の滞留の一要因であることに鑑み、ここでは、基板に開口を設け、基板の下方における空気の流れが開口を通って基板の上方に導かれるようにしている。これにより、基板の下面の近傍における熱の滞留がより抑えられることになる。
【００６１】
請求項５に係る空気調和装置の室外機では、送風機により生じる空気の流れが電装品ユニットを配置する場所にも空気の流れを作るため、電装品ユニット内の発熱部品などの電装品が冷却される。
【００６２】
請求項６に係る空気調和装置の室外機では、通風量の多い熱交換室には雨水などが侵入し易いことに鑑み、電装品ユニットにおいて基板の下方空間を基板下方ケーシングによって囲っている。これにより、熱交換室に配置される基板および実装される電装品を、水分から隔離している。そして、その基板下方ケーシングから基板の下面に向けて、風向変更部材が延びている。したがって、風向変更部材がなければ熱が滞留しやすい傾向にある基板の下面の近傍にも空気の流れが導かれるようになり、基板の下面の近傍における熱の滞留が抑えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る電装品ユニットおよび室外機を含む空気調和装置の概略図。
【図２】 室外機の分解斜視図。
【図３】 電装品ユニット内の空気の流れを示す室外機の正面図。
【図４】 電装品ユニットの正面視断面図。
【図５】 電装品ユニットを斜め上方から見た斜視図。
【図６】 電装品ユニットの側面構造の拡大図。
【図７】 変形例Ａにおける電装品ユニットの正面視断面図。
【図８】 変形例Ｂにおける電装品ユニットの正面視断面図。
【図９】 従来の電装品ユニットの正面視断面図。
【符号の説明】
３ 室外機
２４ プロペラファン（送風機）
４０ 熱交換器
５０ 電装品ユニット
７１ プリント配線基板
７１ａ 下面
８１，８２ コンデンサ（第１部品）
９２ ケーシング下部（基板下方ケーシング）
９７ 風向変更板（風向変更部材）
９８ 風向変更板（風向変更部材）
１５０ 電装品ユニット
１７１ プリント配線基板
１７１ａ 下面
１７２ 開口
１９１ ケーシング蓋部（基板覆い部材）
１９１ａ 通風口
１９２ ケーシング下部（基板下方ケーシング）
１９８ 風向変更板（風向変更部材）
Ｓ１ 熱交換室
Ｓ２ 機械室
Claims (6)
- 空気調和装置の室外機（３）の電装品ユニット（５０，１５０）であって、
その下面（７１ａ，１７１ａ）に複数の電装品が実装される基板（７１，１７１）と、
前記基板の下方から前記基板の下面へと延び、前記基板の下方において流れる空気を前記基板の下面の近傍へと導く風向変更部材（９７，９８，１９８）と、
を備え、
前記複数の電装品は、第１部品（８１，８２）を含んでおり、
前記風向変更部材（９８）は、前記第１部品の近傍において、前記第１部品の下端よりも前記基板の下面に近いところまで延び、
前記第１部品（８１，８２）の下端と前記基板の下面との距離は、前記複数の電装品の下端と前記基板の下面との距離の平均値よりも大きい、
室外機の電装品ユニット。 - 前記風向変更部材（９８）は、前記基板の一端付近から他端付近まで連続している、
請求項１に記載の室外機の電装品ユニット。 - 前記第１部品（８１，８２）は、発熱部品である、あるいは発熱部品の近くに配置されている、
請求項１又は２に記載の室外機の電装品ユニット。 - 前記基板（１７１）には、前記基板の下方における空気の流れを前記基板の上方へと導く開口（１７２）が形成されている、
請求項１から３のいずれかに記載の室外機の電装品ユニット。 - 熱交換器（４０）と、
前記熱交換器に空気を通す送風機（２４）と、
前記送風機による空気の流れにより内部に空気の流れが生じる場所に配置される請求項１から４のいずれかに記載の電装品ユニット（５０，１５０）と、
を備えた空気調和装置の室外機（３）。 - 内部が、前記熱交換器および前記送風機が配置され通風量の多い熱交換室（Ｓ１）と、通風量の少ない機械室（Ｓ２）とに仕切られており、
前記電装品ユニット（５０，１５０）は、前記熱交換室および前記機械室にまたがって配置され、少なくとも前記熱交換室に配置されている基板の部分の下方空間を囲う基板下方ケーシング（９２，１９２）を有しており、
前記風向変更部材（９７，９８，１９８）は、前記熱交換室（Ｓ１）において、前記基板下方ケーシング（９２，１９２）から前記基板の下面へと延びている、
請求項５に記載の空気調和装置の室外機（３）。
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