JP3965301B2 - Air conditioner outdoor unit - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はヒートポンプ式空気調和機の室外機に係り、特に、2つの圧縮機を可変速駆動するインバータ装置の冷却構造を改善した空気調和機の室外機に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来この種の空気調和機には室内機と室外機とを分離させたスプリット型タイプのものがあり、このスプリット型空気調和機に用いられる室外機には、圧縮機やアキュムレータを収容する機械室と、室外熱交換器や室外ファン等を収容する熱交換室とが仕切板で仕切られたものがある。
【0003】
また、スプリット型空気調和機には、能力向上のために室外機に2つの圧縮機を備え、各圧縮機をインバータ装置で可変速駆動させ、併せて大きな冷暖房能力を得るようにしたものが考えられている。
【0004】
一方、空気調和機の圧縮機を可変速駆動させるインバータ装置は、コンバータ部やインバータ部に各発熱部品を備えているため、冷却が必要となる。
【0005】
従来のインバータ装置の冷却は、特開2001−201108号公報に示すように、アルミニウム製の放熱板にインバータ装置の各発熱部品を取り付けることにより行なわれ、放熱板には各発熱部品の発熱に対し、充分な放熱面積を有するように設計されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
放熱板の放熱面積を充分に確保しようとすると、放熱板を大形状化させる必要があり、インバータ装置が大型化する虞がある。
【0007】
一方、空気調和機の室外機は、構造的な制約や防水等の観点、さらには設置スペース上の要請から小型化、コンパクト化の要請があり、この要請からインバータ装置を取り付ける放熱板はできる限り小さいことが望まれる。
【0008】
また、空気調和機の能力向上のために2つの圧縮機を備え、各圧縮機をそれぞれのインバータ装置で可変速駆動させるものでは、各圧縮機にインバータ装置がそれぞれ必要となる。このため、インバータ装置が占める面積も2倍となり、放熱板の小型化だけでなく、インバータ機能を損なうことなく、有効的に発揮させるためには、放熱板の冷却配置構造を如何に構成したらよいか問題となっている。
【0009】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、2つの圧縮機を可変速駆動するインバータ装置を効率よく安定的に冷却させ、インバータ装置の信頼性を向上させて、空気調和機の運転自由度を向上させた空気調和機の室外機を提供することを目的とする。
【0010】
本発明の他の目的は、各インバータ装置からの発熱量を考慮して、放熱板を冷却風の通路に効率よく有効的に配置し、放熱板の小型・コンパクト化を図るとともに、発熱部品の信頼性を向上させた空気調和機の室外機を提供するにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る空気調和機の室外機は、上述した課題を解決するために、請求項1に記載したように、室外熱交換器と、この室外熱交換器用の送風機と、2つの圧縮機と、上記圧縮機をそれぞれ可変速駆動するインバータ装置と、前記送風機を可変速駆動するインバータ装置とを備えた空気調和機の室外機において、
前記圧縮機駆動用インバータ装置は、コンバータ部とインバータ部とを有し、一方の圧縮機駆動用インバータ装置はそのコンバータ部の出力が前記送風機駆動用インバータ装置のインバータ部に供給されるように接続されるとともに、前記送風機の送風により冷却される位置に、前記圧縮機駆動用インバータ装置および前記送風機用インバータ装置の各々に取り付けられる放熱板が設置され、発熱量が大きい前記一方の圧縮機駆動用インバータ装置は、発熱量が小さい他方の圧縮機駆動用インバータ装置よりも風上側に配置され、前記送風機駆動用インバータ装置のインバータ部は、前記圧縮機駆動用インバータ装置よりも風下側に配置したものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
本発明に係る空気調和機の室外機の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【0017】
図1は、本発明に係る空気調和機の室外機の第1実施形態を示すもので、スプリット型空気調和機に適用した冷凍サイクル図である。
【0018】
このスプリット型空気調和機10は、並設された2つの圧縮機11,12を備えており、数馬力(HP)から10数馬力、例えば10馬力程度の大きな冷暖房能力を有する。
【0019】
圧縮機11,12で圧縮された高温・高圧吐出冷媒は、実線矢印Aで示すように、四方弁13を経て室内熱交換器14に送られ、この室内熱交換器14で室内ファン15により室内空気と熱交換され、室内を暖房する一方、室内を暖房することにより冷却され、凝縮された冷媒は膨張機構としての可逆式膨張弁16で膨張し、減圧されて室外熱交換器17に案内され、ここで室外ファン18により周囲の熱を奪って蒸発する。蒸発した冷媒は、四方弁13からアキュムレータ19を経て圧縮機11,12に還流され、再び圧縮作用を受けるように、ヒートポンプ式の冷凍サイクル20が構成される。
【0020】
冷房運転は四方弁13を切り換えることにより行なわれ、この冷房運転時には、冷媒は破線部分Bで示すように、冷凍サイクル20内を流れる。
【0021】
また、インバータ装置21,22は、図2に示すように構成され、電源周波数を整流化させるコンバータ部26と、コンバータ部26で整流化された電流を平滑回路としての平滑コンデンサ27を経て所望の出力周波数に変換するインバータ部28とを有する。インバータ部28からの出力周波数により、圧縮機11,12のコンプレッサモータ29が所要の運転周波数で運転される。
【0022】
インバータ装置21,22のコンバータ部26は、複数の整流ダイオードを組み合せて整流回路として構成され、また、インバータ部28は、複数のスイッチングトランジスタを組み合せて逆変換回路として構成される。いずれにしても、インバータ装置21,22の少なくともコンバータ部26およびインバータ部28の電気部品は多数の発熱部品で形成されている。
【0023】
なお、図1において、室外ファン18は、例えば三相交流電源23に接続され、この電源23からの通電により、ファン駆動させるようになっている。
【0024】
一方、並設された2つの圧縮機11,12は、インバータ装置21,22によりそれぞれ可変速駆動され、圧縮機11,12のコンプレッサモータの運転周波数が制御される。各インバータ装置21,22は、三相交流電源23に接続される一方、インバータ出力周波数制御手段としてのインバータ制御回路24に電気的に接続され、このインバータ制御回路24からの出力信号により、各インバータ装置21,22の出力周波数が制御される。
【0025】
インバータ制御回路24は、図3に示すように、一方のインバータ装置、例えば21の出力周波数が、他方のインバータ装置、例えば22の出力周波数より、周波数差Δfがあるように、好ましくは数Hz程度以下、例えば1Hz〜2Hz程度大きさとなるように、両インバータ装置21,22の作動制御をしている。出力周波数要求能力がF(Hz)であるとき、両インバータ装置21,22の出力周波数を(F/2+Δf/2)と(F/2−Δf/2)に分配し、両インバータ装置21,22の出力周波数に周波数差Δfだけ若干異ならせることにより、両圧縮機11,12に生じる固有振動数を異ならせ、運転中に共振現象が生じるのを未然に防止し、運転騒音の軽減を図っている。
【0026】
また、インバータ装置21,22からの出力周波数の周波数差Δfを1〜2Hz程度と小さくしているのは、両圧縮機11,12内の圧力をほぼ圧力バランスさせ、均油管25により潤滑油の片寄りを防止するためである。両圧縮機11,12内の圧力が異なると、圧力のアンバランスにより、一方の圧縮機の潤滑油が他方の圧縮機に均油管25を通して案内され、潤滑油不足が生じる虞があり、これを防止するためである。
【0027】
ところで、空気調和機10は図4、図5および図6に示すように室外機30が構成される。
【0028】
図4は本発明に係るスプリット型ヒートポンプ式空気調和機10の室外機30を示す外観斜視図、図5は室外機30の一部を分解して示す分解斜視図、図6は図5の平面図である。これらの図に示すように、室外機30は、その上部に平断面が例えば矩形の熱交換室31が形成される一方、その下方に機械室32が形成され、これら熱交換室31と機械室32とは仕切板33で仕切られている。上記熱交換器31と機械室32の外周を複数枚の側板パネル34により囲んで外周壁を形成すると共に、その上面開口である熱交換室31の上面を有蓋偏平角筒状の天板35により閉じることによりユニットケースを構成している。
【0029】
天板35は蓋部35aのほぼ中央部には例えば円形の空気吹出口36を形成し、この空気吹出口36に円筒状のファンケーシング37を同心状に一体または一体的に突設し、このファンケーシング37内に室外ファン18を同心状に配設している。
【0030】
図5に示すように機械室32は、比較的厚い矩形平板鋼板等よりなる底板39の左右両端部にL字状の左右一対の据付脚40a,40bを一体または一体的に設け、底板39の各偶角部上に、例えばL形鋼等の複数の支柱41を立設し、これら支柱41,41上に、仕切板としての有底偏平角筒状のドレン皿33を載置固定し、このドレン皿33により、その上方の熱交換室31とその下方の機械室32とにそれぞれ仕切る一方、一対の熱交換器17から滴下されるドレンを受けて集水し角筒状のドレンダクト44から排水するようになっている。
【0031】
機械室32は、その底板39上に、圧縮機11,12やアキュムレータ19等を配設する一方、これらを接続する配管類45や図示しない室内ユニットの冷媒配管に接続される一対の配管接続弁(パックドバルブ)46、電気部品箱47、ドレンダクト44をそれぞれ収容している。
【0032】
図5に示すように電気部品箱47は横長角筒状の箱本体内に例えば圧縮機11,12の回転数を制御するインバータ装置21,22(図1参照)や室外制御器等の電気部品を収容しており、箱本体の図中上端を例えばドレン皿33の下底面に固定している。
【0033】
そして、矩形のドレン皿33の内底面(図5では上面)上には、ほぼ鈍角L字状にそれぞれ形成された左右一対の熱交換器17を対向させて立設している。各熱交換器17は、所定のピッチで配設された縦長矩形薄板よりなる多数の熱交換フィン17aと、これらのフィン17aの上端から下端までに上下方向に複数段に亘って並設されてこれらフィン17aを板厚方向に貫通する図示しない複数の熱交換管と、これら熱交換管の外端部で上下方向に隣り合うもの同士を順次連結して1本の蛇管状の冷媒流路をそれぞれ形成する複数のUベンド17bとを有する。これら熱交換器17の冷媒流路同士は直列または並列に接続される。
【0034】
さらに、熱交換器17は、図6に示すように、上部と下部にて水平方向に延在する水平辺部17cと、これら水平辺部17cの各一端から鈍角でほぼL字状に折曲され、相互に対向する対向辺部17dとを有する。
【0035】
図6に示すように熱交換器17が、平面視で略鈍角L字状に折曲されることによりL字状熱交換器17の外側を囲むように各側板パネル34が配置され、各側板パネル34に対し熱交換器17は所定角度αで内方へ傾斜しており、各側板パネル34には、図4に示すように各熱交換器17の熱交換部に対向して複数の吸込口34aがそれぞれ穿設される。これら吸込口34aにより、熱交換室31の内外は連通されている。
【0036】
そして、図5と図7に示すようにドレンダクト44は、電気部品箱47の内側面の近傍にて機械室32を垂直方向に貫通するように配設されて、その上面開口44aはドレン皿33を板厚方向に貫通してドレン排水口として開口し、一方、下面開口44bは機械室底板39を板厚方向に貫通して、底板39よりも図中下方へ若干突出して終端し、室外機30の据付け面g上方にて開口している。
【0037】
また、ドレンダクト44は、内部を平板状の仕切壁50により2分してドレン排水路51と冷却風通路52とに仕切られている。仕切壁50は電気部品箱47よりも下方に延び、ドレンダクト44内の軸方向中間部まで延伸させて終端している。また、ドレンダクト44内に形成されるヒートシンク冷却風通路52は、ドレン皿33を貫いて若干上方に突出して開口している。
【0038】
そして、図7と図8に示すようにドレン排水口44aは、ドレン皿33上に開口しており、ドレン皿33上に集められたドレンは、ドレン排水口44aからドレン排水路51を通って排出される。ドレン皿33の上面はドレンをドレン排水口44aに集水させて排水効率を向上させるように、ドレン排水口44aに向けて下り傾斜されている。また、ドレン皿33のドレン排水口44aから上方に若干突出して開口する通風口44bには、ドレン皿33に集められたドレンが冷却風通路52に案内されるのを防止してある。
【0039】
また、図7と図9に示すように、冷却風通路52側のダクト側壁53に、電気部品箱47に収納されたヒートシンク55を取り付ける取付孔56が穿設されており、この取付孔56内にヒートシンク55を電気部品箱47側からダクト44側へ挿通させて取り付けており、このヒートシンク55の取付により、ヒートシンク55をダクト44内の冷却風通路52内に露出させている。
【0040】
このように構成された室外機30を具備したヒートポンプ式空気調和機10を、暖房運転から除霜運転に切り換えると、室外熱交換器17内を通るホットガス状の冷媒により室外熱交換器17の外面の着霜が融霜してドレン水が発生する。このドレン水はドレン皿33の上面(内底面)33aにより受けられ、この上面33aの傾斜によりドレンダクト44のドレン排水口44aに集水され、図7において破線矢印Cに示すように、ドレンダクト44のドレン排水路51eを通って下面開口44bから機械室底板39の下方の据付け面g上に排水される。
【0041】
しかも、ドレンダクト44は機械室32内に収容され、各側板パネル34の外部には全く露出しないので、違和感が無く、室外機30の外観上の美観を損なうことなく、商品性を向上させることができる。
【0042】
また、ドレンダクト44の仕切壁50の下端がドレンダクト44の下面開口端44bまで延伸せずに、その下面開口端44bよりも所定高さ高い箇所で終端しているので、その高さ分だけドレン水が凍結して氷が成長し、この氷によりドレンダクト44の下面開口端44bを閉塞するまでの時間を確保することができる。このために、このドレンダクト44を暖房運転中のドレン排水路として長時間使用することができる。
【0043】
そして、ドレンダクト44内を仕切壁50によりドレン排水路51と冷却風通路52とにより軸方向に沿って仕切ると共に、この冷却風通路52に連通する通風口52aをドレン排水口44aよりも所定高さ高くしているので、ドレン皿33上のドレン水が通風口52aから冷却風通路52内に侵入してヒートシンク55に付着し、電気絶縁を低下させるのを防止することができる。
【0044】
一方、この空気調和機を冷房運転する場合には、室外熱交換器17にはドレンが発生しないが、室外ファン18の回転により図7に示すように機械室底板39よりも下方の空間の空気が、図中実線矢印Dに示すようにドレンダクト44の下面開口44bからその内部に吸い込まれ、ドレンダクト44内の冷却風通路52を通りヒートシンク55を冷却してから熱交換室31内に吸い込まれ、さらに図4に示す吹出口36から外部へ排気される。したがって、ヒートシンク55を充分に冷却することができる。暖房運転時にも、ドレンダクト44内の冷却風通路52を通る冷却風により、ヒートシンク55は冷却される。
【0045】
ところで、ドレンダクト44内に形成される冷却風通路52に上下方向に離間して配置されるヒートシンク55は、放熱板58をそれぞれ有する。放熱板58はドレンダクト44の取付孔56から挿入され、冷却風通路52内に突出して露出するように、ボルト等の締着手段で固定される。そして、各放熱板58に電気部品箱47側からインバータ装置21,22が取り付けられる。インバータ装置21,22は発熱量が小さなものを上方から順に配置する。
【0046】
また、インバータ装置21,22からの発熱を放熱する各放熱板58にはアルミニウム等の熱伝導性が優れた金属材料が用いられるが、その際、各放熱板58に1枚以上の放熱フィンを取り付け、放熱板58の放熱面積を増大させてもよい。この場合、放熱フィンは冷却風通路52の長手方向に延設される。
【0047】
さらに、図7には、冷却風通路52に放熱板58を上下方向に離間させて複数個設けた例を示したが、放熱板58を縦長に1枚で形成し、1枚の放熱板58に各インバータ装置21,22を発熱量を考慮して発熱量が小さなものから順に上方から下方に据え付けるようにしてもよい。この場合、放熱板58の各伝導性を相俟って冷却風通路52を通る冷却風で積極的に冷却し、各インバータ装置21,22の発熱量を抑制して各インバータ装置21,22の発熱温度をほぼ等しくすることができる。
【0048】
発熱量が大きいインバータ装置を冷却風通路52の風上側に、発熱量が小さなインバータ装置を冷却風通路52の風下側に配置することにより、その逆に配置した場合より、風下側のインバータ装置の発熱温度を効果確認試験では、MAX温度で数度程度、例えば6度低減させることができた。
【0049】
このインバータ装置の発熱温度を、MAX温度にて低減させることにより、インバータ装置の発熱部品の品質劣化を有効的に防止し、インバータ装置の信頼性を向上させることができ、インバータ装置はインバータ機能を長期に亘り、安定的に維持でき、発熱部品の品質保持、信頼性の向上を図ることができ、空気調和機の冷暖房運転の運転自由度を向上させることができる。
【0050】
図10は本発明に係る空気調和機の室外機の第2実施形態が適用される冷凍サイクルを示すものである。
【0051】
図10に示される空気調和機10Aにおいて、図1に示された空気調和機10と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【0052】
図10に示された空気調和機10Aは、送風機としての室外ファン18を可変速駆動させるインバータ装置60を設け、このインバータ装置60を圧縮機駆動用インバータ装置の一方22に連係させる。そして、図11に示すように、圧縮機駆動用インバータ装置22のコンバータ部26からの出力が送風機駆動用インタ装置60のインバータ部61に供給されるように電気的に接続したものである。このインバータ部61からの出力周波数により室外ファン18のファンモータ62が運転制御されるようになっている。
【0053】
図10に示された空気調和機10Aは、室外機30に備えられる2つの圧縮機11,12を2つのインバータ装置21,22で可変速駆動させ、室外ファン18を別のインバータ装置60で駆動させたものである。送風機駆動用インバータ装置60は圧縮機駆動用インバータ装置の一方22で作動制御される。
【0054】
この場合、送風機駆動用インバータ装置60と、このインバータ装置60を作動制御させる圧縮機駆動用インバータ装置22と、他の圧縮機駆動用インバータ装置21との発熱量の大小は、一般的にインバータ装置22>インバータ装置21>インバータ装置60の関係となる。
【0055】
このため、図12(A)および(B)に示すように、最も発熱量が少ない送風機駆動用インバータ装置60を一番上方に配置し、次に圧縮機駆動用インバータ装置21を、最も発熱量が多い圧縮機駆動用インバータ装置22を一番下方に配置する。
【0056】
例えば、圧縮機駆動用インバータ装置21,22が同仕様であり、個々の発熱量が同じとなるように設計されていても、下方配置の圧縮機駆動用インバータ装置22から室外ファン18駆動用の電源(例えばDC280V)を供給することで、両圧縮機駆動用インバータ装置21,22は発熱量に差が生じ、発熱量が少ないインバータ装置60,21,22の順に上方から下方に向けて配置するように構成される。
【0057】
各インバータ装置60,21および22は、室外機30の冷却風通路52Aを形成する仕切板65に、図12(A)および(B)に示すように、複数の取付孔66を上下方向に離間させて穿設し、各取付孔66にアルミニウム製等の熱伝導特性の優れた放熱板67を、冷却風通路52A内に突出するように露出させて小ねじ等の締着手段で固定し、各放熱板67に上方から下方に向って各インバータ装置60,21および22を順次取り付け、据え付けたものである。
【0058】
各放熱板67は、冷却風通路52A内に突出し、露出される一方、各放熱板67に放熱用冷却フィンを一体に突設し、放熱面積を増大させ、各インバータ装置60,21,22の冷却効率を向上させてもよい。
【0059】
また、冷却風通路52Aは、図7に示すようにドレンダクト44内に形成しても、さらに、ドレンダクト44外に形成してもよい。ドレンダクト44外に形成する場合にも、冷却風通路52Aは、仕切板65により機械室32内に形成され、室外ファン18のファン駆動により、冷却風通路52Aに沿って冷却風が熱交換室31側に吸い込まれるようになっている。
【0060】
なお、図10に示された空気調和機10Aにおいては、両圧縮機11,12をそれぞれ駆動させるインバータ装置21,22の一方を送風機駆動用インバータ装置60に電気的に接続することにより、インバータ装置21および22に出力周波数の周波数差をもって両圧縮機11,12を可変制御する場合、出力周波数の小さなインバータ装置22を風上側に、出力周波数の大きなインバータ装置21を風下側に配置し、下側のインバータ装置22から送風機駆動用インバータ装置60に出力を供給するようにすると、各インバータ装置21,22の放熱量を均等化させることができる。また、インバータ制御回路24を設けて両圧縮機駆動用インバータ装置21,22から出力される出力周波数Fに周波数差Δfを設けることにより、圧縮機11,12の固有振動数を異ならせて共振現象の発生を未然にかつ確実に抑制でき、運転騒音を軽減させることができる。
【0061】
また、各インバータ装置60,21および22をそれぞれの放熱板67,67,67に独立して取り付ける例を示したが、各放熱板の共通化を図って1枚の放熱板とし、この1枚の放熱板に各インバータ装置60,21および22をその発熱量を考慮し、発熱量の小さなものから順次下方へ向って発熱量が大きなものとなるように、配置してもよい。
【0062】
【発明の効果】
本発明に係る空気調和機の室外機においては、2つの圧縮機をそれぞれ可変速駆動するインバータ装置を各インバータ装置を効率よく安定的に冷却させることができるので、各インバータ装置の発熱部品を所要温度以下に保持し、各発熱部品の品質劣化を有効的に抑制し、各インバータ装置の信頼性を向上させ、インバータ機能を長期に亘り、安定的に保持でき、空気調和機の運転自由度を向上させることができる。
【0063】
また、本発明に係る空気調和機の室外機は、各インバータ装置を取り付けた放熱板を冷却風通路に発熱量を考慮して風上側から風下側に、または放熱量が均等化されるように効率よく配置したので、空気調和機の冷暖房能力を大きくしても、放熱板の小型・コンパクト化が図れ、発熱部品を効率よく積極的に冷却して信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る空気調和機の室外機の一実施形態を示す冷凍サイクル図。
【図2】図1に示された空気調和機に組み込まれる圧縮機を可変速駆動させるインバータ装置を示す簡略的な回路図。
【図3】図1に示される空気調和機に組み込まれる2つの圧縮機に運転周波数差をもって運転させる各インバータ装置の出力周波数と要求能力との関係を示す図。
【図4】本発明に係る空気調和機の室外機の一実施形態を示す斜視図。
【図5】本発明に係る空気調和機の室外機の一実施形態を示すもので、本体ケーシングである側面パネルを取り外した室外機の平面図。
【図6】図5に示された空気調和機の室外機の平面図。
【図7】図5に示された空気調和機の室外機の機械室内に形成されるインバータ装置の冷却構造を示す断面図。
【図8】図5に示された空気調和機の室外機の機械室内におけるインバータ装置の冷却構造を熱交換室側から見た斜視図。
【図9】図5に示された空気調和機の室外機を簡略的に示す側面図。
【図10】本発明に係る空気調和機の室外機の他の実施形態を示す冷凍サイクル図。
【図11】図10に示された空気調和機に組み込まれ圧縮機および室外ファンを可変速駆動させるインバータ装置の回路図。
【図12】(A)および(B)は図10に示された空気調和機の室外機の機械室に設置されたインバータ装置の冷却構造を示す縦断面図および側面図。
【符号の説明】
10,10A 空気調和機
11,12 圧縮機
13 四方弁
14 室内熱交換器
15 室内ファン
16 可逆式膨張弁(膨張機構)
17 室外熱交換器
18 室外ファン(送風機)
19 アキュムレータ
20 冷凍サイクル
21,22 インバータ装置
23 三相交流電源
24 インバータ制御回路(インバータ出力周波数制御手段)
26 コンバータ部
27 平滑コンデンサ
28 インバータ部
30 室外機
31 熱交換室
32 機械室
33 仕切板(ドレン皿)
34 側板パネル
35 天板
37 ファンケーシング
39 底板
41 支柱
44 ドレンダクト
44a ドレン排水口
45 配管類
46 配管接続弁
47 電気部品箱
50 仕切壁
51 ドレン排水路
52 冷却風通路
52a 通風口
55 ヒートシンク
56 取付孔
60 送風機駆動用インバータ装置
61 インバータ部
62 ファンモータ
65 仕切板
66 取付孔
67 放熱板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an outdoor unit of a heat pump type air conditioner, and more particularly to an outdoor unit of an air conditioner having an improved cooling structure of an inverter device that drives two compressors at a variable speed.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, this type of air conditioner includes a split type in which an indoor unit and an outdoor unit are separated. The outdoor unit used in this split type air conditioner includes a machine room that houses a compressor and an accumulator. And a heat exchange chamber that houses an outdoor heat exchanger, an outdoor fan, or the like is partitioned by a partition plate.
[0003]
In addition, split-type air conditioners are thought to be equipped with two compressors in the outdoor unit to improve the capacity, and each compressor is driven at a variable speed by an inverter device to obtain a large air conditioning capacity. It has been.
[0004]
On the other hand, since the inverter device that drives the compressor of the air conditioner at a variable speed includes each heat generating component in the converter unit and the inverter unit, cooling is required.
[0005]
As shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-201108, the conventional inverter device is cooled by attaching each heat generating component of the inverter device to an aluminum heat sink. It is designed to have a sufficient heat dissipation area.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In order to sufficiently secure the heat radiation area of the heat sink, it is necessary to increase the size of the heat sink, which may increase the size of the inverter device.
[0007]
On the other hand, air conditioner outdoor units are required to be compact and compact because of structural constraints, waterproofing, and other requirements, as well as installation space requirements. Small is desired.
[0008]
Moreover, in order to improve the capacity of the air conditioner, two compressors are provided, and each compressor is driven at a variable speed by the respective inverter device, so that each compressor requires an inverter device. For this reason, the area occupied by the inverter device is doubled, and in order not only to reduce the size of the heat sink, but also to effectively exhibit it without impairing the inverter function, what is necessary is to configure the cooling arrangement structure of the heat sink. It has become a problem.
[0009]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances. The inverter device that drives the two compressors at a variable speed is efficiently and stably cooled, and the reliability of the inverter device is improved. It aims at providing the outdoor unit of the air conditioner which improved the freedom degree of operation.
[0010]
Another object of the present invention is to efficiently and effectively arrange the heat sink in the cooling air passage in consideration of the amount of heat generated from each inverter device, to reduce the size and size of the heat sink, and The object is to provide an outdoor unit of an air conditioner with improved reliability.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention is as described in claim 1.An air conditioner including an outdoor heat exchanger, a fan for the outdoor heat exchanger, two compressors, an inverter device that drives the compressor at a variable speed, and an inverter device that drives the fan at a variable speed In the outdoor unit of
The compressor drive inverter device has a converter unit and an inverter unit, and one compressor drive inverter device is connected so that the output of the converter unit is supplied to the inverter unit of the blower drive inverter device In addition, a radiator plate attached to each of the compressor drive inverter device and the blower inverter device is installed at a position cooled by the blower of the blower to drive the one compressor having a large heat generation amount. The inverter device is disposed on the windward side of the other compressor driving inverter device having a small heat generation amount, and the inverter part of the fan driving inverter device is disposed on the leeward side of the compressor driving inverter device. It is.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of an outdoor unit for an air conditioner according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0017]
FIG. 1 shows a first embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention, and is a refrigeration cycle diagram applied to a split type air conditioner.
[0018]
The split
[0019]
The high-temperature and high-pressure discharged refrigerant compressed by the
[0020]
The cooling operation is performed by switching the four-
[0021]
Further, the
[0022]
The
[0023]
In FIG. 1, the
[0024]
On the other hand, the two
[0025]
As shown in FIG. 3, the
[0026]
Moreover, the frequency difference Δf of the output frequency from the
[0027]
Incidentally, the
[0028]
4 is an external perspective view showing the
[0029]
The
[0030]
As shown in FIG. 5, the
[0031]
The
[0032]
As shown in FIG. 5, an
[0033]
And on the inner bottom face (upper surface in FIG. 5) of the
[0034]
Further, as shown in FIG. 6, the
[0035]
As shown in FIG. 6, each
[0036]
As shown in FIGS. 5 and 7, the
[0037]
Further, the
[0038]
As shown in FIGS. 7 and 8, the
[0039]
Further, as shown in FIGS. 7 and 9, a mounting
[0040]
When the heat pump
[0041]
Moreover, since the
[0042]
Further, since the lower end of the
[0043]
The inside of the
[0044]
On the other hand, when the air conditioner is in a cooling operation, no drainage is generated in the
[0045]
By the way, the heat sinks 55 that are spaced apart from each other in the vertical direction in the cooling
[0046]
In addition, a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum is used for each
[0047]
Further, FIG. 7 shows an example in which a plurality of
[0048]
By disposing an inverter device with a large amount of heat generation on the leeward side of the cooling
[0049]
By reducing the heat generation temperature of this inverter device at the MAX temperature, it is possible to effectively prevent the deterioration of the quality of the heat generating parts of the inverter device and improve the reliability of the inverter device. The inverter device has an inverter function. It can be stably maintained over a long period of time, can maintain the quality of the heat-generating component and improve the reliability, and can improve the degree of freedom in the air conditioning operation of the air conditioner.
[0050]
FIG. 10 shows a refrigeration cycle to which a second embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention is applied.
[0051]
In the
[0052]
The
[0053]
In the
[0054]
In this case, the magnitude of the amount of heat generated by the blower
[0055]
For this reason, as shown in FIGS. 12A and 12B, the blower
[0056]
For example, even if the compressor
[0057]
As shown in FIGS. 12 (A) and 12 (B), the
[0058]
Each of the heat sinks 67 protrudes into the cooling
[0059]
Further, the cooling
[0060]
In the
[0061]
Moreover, although the example which attaches each
[0062]
【The invention's effect】
In the outdoor unit for an air conditioner according to the present invention, each inverter device can be efficiently and stably cooled with an inverter device that drives the two compressors at variable speeds. Maintaining below the temperature, effectively suppressing quality deterioration of each heat generating component, improving the reliability of each inverter device, stably maintaining the inverter function over a long period of time, and increasing the freedom of operation of the air conditioner Can be improved.
[0063]
In addition, the outdoor unit of the air conditioner according to the present invention is configured so that the heat radiation plate with each inverter device attached is made into the cooling air passage in consideration of the heat generation amount from the windward side to the leeward side or the heat radiation amount is equalized. Since it is efficiently arranged, even if the air conditioning capacity of the air conditioner is increased, the heat sink can be reduced in size and size, and the heat generating components can be efficiently and actively cooled to improve the reliability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a refrigeration cycle diagram showing an embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention.
FIG. 2 is a simplified circuit diagram showing an inverter device for driving a compressor incorporated in the air conditioner shown in FIG. 1 at a variable speed.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between an output frequency and a required capacity of each inverter device that causes two compressors incorporated in the air conditioner shown in FIG. 1 to operate with a difference in operating frequency.
FIG. 4 is a perspective view showing an embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention.
FIG. 5 is a plan view of the outdoor unit from which the side panel which is the main body casing is removed, showing an embodiment of the outdoor unit of the air conditioner according to the present invention.
6 is a plan view of the outdoor unit of the air conditioner shown in FIG. 5. FIG.
7 is a cross-sectional view showing a cooling structure of the inverter device formed in the machine room of the outdoor unit of the air conditioner shown in FIG.
8 is a perspective view of the cooling structure of the inverter device in the machine room of the outdoor unit of the air conditioner shown in FIG. 5 as viewed from the heat exchange chamber side.
9 is a side view schematically showing the outdoor unit of the air conditioner shown in FIG. 5. FIG.
FIG. 10 is a refrigeration cycle diagram showing another embodiment of the outdoor unit of the air conditioner according to the present invention.
11 is a circuit diagram of an inverter device incorporated in the air conditioner shown in FIG. 10 to drive a compressor and an outdoor fan at a variable speed.
12A and 12B are a longitudinal sectional view and a side view showing a cooling structure of the inverter device installed in the machine room of the outdoor unit of the air conditioner shown in FIG.
[Explanation of symbols]
10,10A Air conditioner
11,12 Compressor
13 Four-way valve
14 Indoor heat exchanger
15 Indoor fans
16 Reversible expansion valve (expansion mechanism)
17 Outdoor heat exchanger
18 Outdoor fan (blower)
19 Accumulator
20 Refrigeration cycle
21,22 Inverter device
23 Three-phase AC power supply
24 inverter control circuit (inverter output frequency control means)
26 Converter section
27 Smoothing capacitor
28 Inverter section
30 outdoor unit
31 Heat exchange room
32 Machine room
33 Partition plate (drain plate)
34 Side panel
35 Top plate
37 Fan casing
39 Bottom plate
41 prop
44 Drain duct
44a Drain outlet
45 Piping
46 Piping connection valve
47 Electrical component box
50 partition wall
51 Drain drainage channel
52 Cooling air passage
52a Ventilation opening
55 heat sink
56 Mounting hole
60 Inverter device for driving blower
61 Inverter section
62 Fan motor
65 divider
66 Mounting hole
67 Heat sink
Claims (1)
前記圧縮機駆動用インバータ装置は、コンバータ部とインバータ部とを有し、一方の圧縮機駆動用インバータ装置はそのコンバータ部の出力が前記送風機駆動用インバータ装置のインバータ部に供給されるように接続されるとともに、前記送風機の送風により冷却される位置に、前記圧縮機駆動用インバータ装置および前記送風機用インバータ装置の各々に取り付けられる放熱板が設置され、発熱量が大きい前記一方の圧縮機駆動用インバータ装置は、発熱量が小さい他方の圧縮機駆動用インバータ装置よりも風上側に配置され、前記送風機駆動用インバータ装置のインバータ部は、前記圧縮機駆動用インバータ装置よりも風下側に配置されたことを特徴とする空気調和機の室外機。An air conditioner including an outdoor heat exchanger, a fan for the outdoor heat exchanger, two compressors, an inverter device that drives the compressor at a variable speed, and an inverter device that drives the fan at a variable speed In the outdoor unit of
The compressor drive inverter device has a converter unit and an inverter unit, and one compressor drive inverter device is connected so that the output of the converter unit is supplied to the inverter unit of the blower drive inverter device In addition, a radiator plate attached to each of the compressor drive inverter device and the blower inverter device is installed at a position cooled by the blower of the blower to drive the one compressor having a large heat generation amount. The inverter device is arranged on the windward side of the other compressor driving inverter device having a small heat generation amount, and the inverter part of the fan driving inverter device is arranged on the leeward side of the compressor driving inverter device. An air conditioner outdoor unit characterized by the above.
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