JP5425524B2

JP5425524B2 - 室外ユニット

Info

Publication number: JP5425524B2
Application number: JP2009121951A
Authority: JP
Inventors: 一博嶋岡; 憲一中島; 淳山内; 信太郎杉本; 由美草間
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2014-02-26
Anticipated expiration: 2029-05-20
Also published as: CN101893286B; JP2010270944A; CN101893286A

Description

本発明は、ユニットケース内を仕切り板で縦に仕切って熱交換室と機械室とに分割し、熱交換室には熱交換器および送風機を収容し、機械室には圧縮機および電装ボックスを収容した室外ユニットに関する。

一般に、空気調和装置の室外ユニットには、ユニットケース内を仕切り板で縦に仕切って熱交換室と機械室とに分割し、熱交換室に熱交換器と送風機とを収容し、機械室に圧縮機や電装ボックスを収容したものがある。
この種の電装ボックスでは、一部を機械室から熱交換室側に張り出して形成し、この張り出した部位に電装ユニットのヒートシンクを配置し、送風機の負圧により機械室の背面から当該機械室に導入された外気を、電装ユニットのヒートシンクに導き、このヒートシンクを冷却した後に熱交換室に吹き出す構成を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００９−３０８８４号公報

ところで、この種の電装ボックスでは、室外ユニットの前面パネルを外してメンテナンス作業が行われる。このため、例えば、電装ボックスが機械室の幅方向に略まっすぐに延びる板部材を備え、この板部材の前面に上記電装ユニットと別個の電装ユニットを配置した場合には、前面側から当該電装ユニットへの各種作業が容易になる。しかし、この場合には、機械室の背面から当該機械室に導入された冷却風が板部材の前面側を通りにくく、当該板部材の前面に配置された電装ユニットの冷却が十分でない事態が生じる恐れがある。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、電装ボックス内の電装ユニットを十分に冷却できる室外ユニットを提供することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、ユニットケース内を仕切り板で縦に熱交換室と機械室とに仕切り、熱交換室には熱交換器および送風機を収容し、機械室には圧縮機および電装ボックスを収容した室外ユニットにおいて、前記電装ボックスは、前記機械室に配置された本体部と、前記機械室から前記熱交換室側に張り出して形成された張り出し部とを備え、前記本体部の前記機械室前面側に第１電装ユニットを配置すると共に、前記張り出し部に第２電装ユニットのヒートシンクを配置し、前記機械室の背面からの冷却風を分岐させて、一方の冷却風が前記第１電装ユニットの前面の電子部品を冷却した後に、前記第２電装ユニットの前記ヒートシンクを冷却する他方の冷却風と合流し、当該ヒートシンクを冷却して前記熱交換室の前記送風機の負圧側に導入させ、前記本体部は、前記機械室の幅方向に延在して前面側に前記第１電装ユニットを支持する第１電装ユニット支持板を備え、前記張り出し部は、前面側に前記第２電装ユニットを、背面側に前記ヒートシンクをそれぞれ支持する第２電装ユニット支持板と、この第２電装ユニット支持板に略沿って配置され、当該第２電装ユニット支持板と協働して前記ヒートシンクの冷却風の風路を形成するガイド板とを備え、このガイド板と前記第１電装ユニット支持板との間に、前記機械室の背面からの冷却風を、前記第１電装ユニットの前面の電子部品を冷却する一方の冷却風と、前記第２電装ユニットの前記ヒートシンクを冷却する他方の冷却風とに分岐する分岐板を設けたことを特徴とする。

本構成によれば、機械室の背面からの冷却風を分岐させて、一方の冷却風を第１電装ユニットの前面側に供給するため、この第１電装ユニットの前面の電子部品を十分に冷却することができる。さらに、この一方の冷却風が第１電装ユニットの前面の電子部品を冷却した後に、第２電装ユニットのヒートシンクを冷却する他方の冷却風と合流するため、十分な風量の冷却風が第２電装ユニットのヒートシンクに流れるため、このヒートシンクを十分に冷却することができる。さらに、合流した冷却風は、ヒートシンクを冷却して熱交換室の送風機の負圧側に導入させたため、冷却風を熱交換室内に円滑に流すことができ、機械室および電装ボックス内に十分に冷却風を流すことができる。
また、分岐板を設けるといった簡単な構成で、機械室の背面からの冷却風を簡易に一方の冷却風および他方の冷却風に分岐することができ、電装ボックス内の電装ユニットを十分に冷却できる。
また、分岐板をガイド板と第１電装ユニット支持板との間に設けることにより、この分岐板が、機械室の背面から第２電装ユニットのヒートシンクに向けて流れる他方の冷却風に対して抵抗となる。このため、他方の冷却風の風量が低下し、その分、機械室の背面から第１電装ユニットに向けて流れる一方の冷却風の風量が増加することにより、当該第１電装ユニットの前面の電子部品を効率良く冷却することができる。

本発明によれば、機械室の背面からの冷却風を分岐させて、一方の冷却風を第１電装ユニットの前面側に供給するため、この第１電装ユニットの前面の電子部品を十分に冷却することができる。さらに、この一方の冷却風が第１電装ユニットの前面の電子部品を冷却した後に、第２電装ユニットのヒートシンクを冷却する他方の冷却風と合流するため、十分な風量の冷却風が第２電装ユニットのヒートシンクに流れるため、このヒートシンクを十分に冷却することができる。さらに、合流した冷却風は、ヒートシンクを冷却して熱交換室の送風機の負圧側に導入させたため、冷却風を熱交換室内に円滑に流すことができ、機械室および電装ボックス内に十分に冷却風を流すことができる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
本実施形態に係る空気調和装置は、室外ユニット１０と室内ユニット（図示せず）とから構成されており、冷媒配管により接続された冷媒回路に冷媒を流して、冷房運転および暖房運転を行う。室外ユニット１０は、室外に設置され、室外空気と熱交換して冷房運転時には冷媒を凝縮させて外気に熱を放出し、暖房運転時には冷媒を蒸発させて外気から熱を取り込むものである。なお、以下に述べる上下および左右といった方向は、室外ユニット１０を設置した状態でその前面側から見た場合の方向を示している。

図１は、室外ユニット１０の内部構成を示す斜視図であり、図２は室外ユニット１０を上方から見た図である。この室外ユニット１０は、略直方体箱形状のユニットケース（筐体）１１を備え、ユニットケース１１は、底板１２、天板（図示せず）、前面パネル１３（図２）および外板１４（図２）を有し、ユニットケース１１内部が底板１２から鉛直に延びる仕切り板１５によって縦に仕切られ、熱交換室Ｒ１と機械室Ｒ２とに分割されている。なお、図１の例では、ユニットケース１１の天板、前面パネルおよび外板を破線で示している。前面パネル１３は、図２に示すように、仕切り板１５を境に左右に二分割された第１前面パネル１３Ａと第２前面パネル１３Ｂとから構成され、各前面パネル１３Ａ、１３Ｂを取り外すことによって、作業者が前面側から熱交換室Ｒ１および機械室Ｒ２内の部品のメンテナンス作業が可能に構成されている。

熱交換室Ｒ１には、図２に示すように、その背面側に熱交換器２１が収容され、その前面側に送風機２２が収容される。より具体的には、熱交換器２１は、上面視略Ｌ字形状に屈曲されて形成され、熱交換室Ｒ１の左側面から背面に沿わせて配置され、この左側面から背面にかけての露出面全体が、通風路（吸込口）を確保しつつ熱交換器２１への人体などの接触を防止可能なネットなどからなるフィンガード（図示せず）で覆われる。なお、本構成では、外板１４は、上面視略Ｌ字形状に屈曲されて形成され、熱交換器２１に連なるユニットケース１１の背面部１４Ａおよび右側面部１４Ｂを構成する。

送風機２２は、図１に示すように、熱交換室Ｒ１内の左右一対の支柱２４Ｌ、２４Ｒに台座２５を介して固定されたファンモータ２６と、このファンモータ２６の軸に取り付けられたプロペラファン（軸流ファン）２７とを備えて構成され、このプロペラファン２７が熱交換室Ｒ１の前面側に近接配置される。また、このプロペラファン２７の前部が、図２に示すように、熱交換室Ｒ１の第１前面パネル１３Ａに設けられた丸形フランジ形状のファン覆い部２８内に入り、このファン覆い部２８の開口部が通風路（吹出口）として機能し、この開口部がプロペラファン２７への人体などの接触を防止するファンガード２９で覆われる。
ファンモータ２６によりプロペラファン２７が回転駆動されると、室外ユニット１０の周囲、より具体的には、熱交換器２１の背面側および左側面側から外気が熱交換室Ｒ１内に吸い込まれ、熱交換器２１の略前面を通過した後に、熱交換室Ｒ１前面のファン覆い部２８を通って外に排出される。つまり、この室外ユニット１０は、前面から熱交換後の空気を吹き出す前面吹き出しタイプに構成されている。

また、機械室Ｒ２には、冷媒回路の一部を構成する圧縮機３１、アキュムレータ３２および四方弁３３や膨張弁３４Ａ、３４Ｂといった弁体などの冷媒回路構成部品が配管接続されて機械室Ｒ２の略下方空間内に収容される。本構成では、アキュムレータ３２（図２）は、圧縮機３１の上方に設けられている。これら冷媒回路構成部品の配管の一端側は、熱交換器２１を介して室内ユニットと配管接続され、当該冷媒回路構成部品の配管の他端側は室内ユニットに配管接続され、これにより、冷媒を循環する冷媒回路が構成される。
また、機械室Ｒ２の上方空間には、空気調和装置を制御する制御基板などの各種電装ユニットを配設した電装ボックス４０が配置される。

次に電装ボックス４０について詳述する。
図３は、電装ボックス４０をその周辺構成と共に室外ユニット１０の略前面側から見た斜視図であり、図４は、電装ボックス４０を室外ユニット１０の略背面側から見た斜視図である。
電装ボックス４０は、図１及び図３に示すように、仕切り板１５上に固定され、機械室Ｒ２に配置された本体部４１と、機械室Ｒ２から熱交換室Ｒ１側に張り出して形成された張り出し部４２とを備える。
本体部４１は、機械室Ｒ２の前面側にて機械室Ｒ２の幅方向に延在する第１電装ユニット支持板４３と、この第１電装ユニット支持板４３の右側端部側に固定され、外板１４の右側面部１４Ｂに沿って設けられる端子支持板４４とを備え、これら第１電装ユニット支持板４３および端子支持板４４は、それぞれ、一枚の金属板に曲げ加工などの板金加工を行って形成される。
端子支持板４４は、図３及び図４に示すように、折り曲げて上下に区分けされた３つの板部４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃを有して一体に形成され、上板部４４Ａおよび中板部４４Ｂには、ターミナルベースなどの配線接続部品５７、および、基板アース線および端子アース線などを接続するアース線接続部５８などが配置されている。また、下板部４４Ｃは、図１に示すように、外板１４の右側面部１４Ｂに配置されるサービスバルブ支持板１６に固定されている。

第１電装ユニット支持板４３は、図３に示すように、機械室Ｒ２の幅方向と略同一幅に形成され、第１電装ユニット支持板４３の前面側には、上下方向に２枚の第１電装基板（第１電装ユニット）５１Ａ、５１Ｂが配置されている。これにより、第２前面パネル１３Ｂを取り外すことにより、作業者が容易に第１電装基板５１Ａ、５１Ｂにアクセスすることができ、当該第１電装基板５１Ａ、５１Ｂに対するメンテナンスを容易に行うことができる。また、本構成では、第１電装ユニット支持板４３の下端部４３Ａ及び右側端部４３Ｂは、それぞれ前方に折り曲げられ、この右側端部４３Ｂの下方に切欠き４３Ｃが形成されている。この切欠き４３Ｃは、機械室Ｒ２内を流れて第１電装基板５１Ａ、５１Ｂを冷却する冷却風路を形成する。

一方、張り出し部４２は、図３及び図４に示すように、仕切り板１５から熱交換室Ｒ１側に斜め前方に延びる第２電装ユニット支持板４５を備え、この第２電装ユニット支持板４５の前面側に第２電装基板（第２電装ユニット）５２が配置されている。
この第２電装基板５２は、空気調和装置の各部の運転や運転制御を行うための各種電装ユニットを実装した基板であり、例えば、インバータ回路などの比較的発熱量が多い電装品を実装した基板である。すなわち、第２電装基板５２は、上記した第１電装基板５１Ａ，５１Ｂより発熱量が多い基板とされる。このため、第２電装ユニット支持板４５の背面側には、当該第２電装ユニット支持板４５の背面に略密着させて配置されたヒートシンク６０を備える。このヒートシンク６０は、複数のフィンを構成する金属板材を上下に間隔を空けて配列した構成を有し、第２電装ユニット支持板４５の前面側からねじ等により固定されている。

また、張り出し部４２は、第２電装ユニット支持板４５、第２電装基板５２およびヒートシンク６０を取り囲み、第２電装ユニット支持板４５と協働してヒートシンク６０の冷却風路５９を形成するガイド板４６を備える。このガイド板４６は、一枚の金属板に曲げ加工などの板金加工を行って形成され、前板部４６Ａ、第１傾斜部４６Ｂ、第２傾斜部４６Ｃ、第３傾斜部４６Ｄ、背板部４６Ｅおよび舌片部４６Ｆを備え、前板部４６Ａが仕切り板１５に固定され、舌片部４６Ｆが熱交換器２１の管板に固定されている。
本構成では、ガイド板４６の第２傾斜部４６Ｃは、第２電装ユニット支持板４５と略平行に配置され、この第２傾斜部４６Ｃに連なる第１傾斜部４６Ｂは、ヒートシンク６０の風路５９の出口側に配置される。これら第１傾斜部４６Ｂおよび第２傾斜部４６Ｃには、それぞれヒートシンク６０を通過した冷却風が熱交換室Ｒ１に吹き出される通風口６１、６２（図３）が形成されている。この通風口６１、６２は、第１傾斜部４６Ｂおよび第２傾斜部４６Ｃを切り起こして形成され、ヒートシンク６０を通過した冷却風が当該通風口６１、６２から送風機２２の負圧側に吹き出されるようになっている。また、張り出し部４２では、ガイド板４６の下部に底板４７が取り付けられ、この底板４７により張り出し部４２内と熱交換室Ｒ１とが区分けされている。これにより、熱交換室Ｒ１から張り出し部４２内への塵挨や雨滴の侵入が防止される。
また、仕切り板１５上には、第１電装ユニット支持板４３と第２電装ユニット支持板４５とを連結する連結板部４８が設けられ、この連結板部４８には、第１電装基板５１Ａ、５１Ｂの前面を通過した冷却風をヒートシンク６０入口に導くための開口部４８Ａが形成されている。さらに、連結板部４８と第２電装ユニット支持板４５とは固定片４９により固定されている。

上述のように、張り出し部４２に形成された通風口６１、６２は、熱交換室Ｒ１における送風機２２の負圧側に吹き出されるようになっている。このため、送風機２２が運転すると、機械室Ｒ２の背面に形成された吸気口６３（図４）を通じて外気が機械室Ｒ２内に吸い込まれ、この外気が各電装基板５１Ａ、５１Ｂ、５２やヒートシンク６０を冷却して熱交換室Ｒ１に流入する。
本構成では、電装ボックス４０は、機械室Ｒ２の背面からの冷却風を第１電装基板５１Ａ、５１Ｂの前面の電子部品を冷却する一方の冷却風と、第２電装基板５２のヒートシンク６０を冷却する他方の冷却風とに分岐する分岐板７０を備える。具体的には、この分岐板７０は、図３に示すように、ガイド板４６の背板部４６Ｅと第１電装ユニット支持板４３との間を接続するように配置され、当該分岐板７０の下縁部には、上記したアキュムレータ３２の上面との間に隙間を形成する切欠き７０Ａが設けられている。

ガイド板４６の背板部４６Ｅと第１電装ユニット支持板４３との間に、分岐板７０を設けることにより、この分岐板７０は、吸気口６３からヒートシンク６０の入口部６０Ａへの他方の冷却風の流れを抑制する通風抵抗として機能する。
このため、吸気口６３から吸い込まれた外気の一部は、図５に実線矢印Ａで示すように、切欠き７０Ａを通じて、ヒートシンク６０の入口部６０Ａへ流れるが、上記分岐板７０が抵抗となるため、外気の残りは、図５に実線矢印Ｂで示すように、第１電装ユニット支持板４３の前面、連結板部４８の開口部４８Ａ（図３）を通じて、ヒートシンク６０の入口部６０Ａへと流れることにより、当該外気が分岐板７０により分岐される。
本構成では、分岐板７０が抵抗となるため、切欠き７０Ａを通じてヒートシンク６０の入口部６０Ａへ流れる他方の冷却風の風量が低下し、その分、機械室Ｒ２の背面から第１電装基板５１Ａ、５１Ｂに向けて流れる一方の冷却風の風量が増加することにより、当該第１電装基板５１Ａ、５１Ｂの前面の電子部品を効率良く冷却することができる。

第１電装基板５１Ａ、５１Ｂの前面の電子部品を冷却した一方の冷却風は、ヒートシンク６０の入口部６０Ａで、切欠き７０Ａを通じた他方の冷却風と合流する。このため合流して十分な風量の冷却風が第２電装基板５２のヒートシンク６０に流れるため、このヒートシンク６０が十分に冷却される。そして、ヒートシンク６０を流れる冷却風は、ガイド板４６の通風口６１、６２を通って熱交換室Ｒ１内の送風機２２の負圧側に流れ、ファン覆い部２８の開口部を通って外に排出される。これによって、機械室Ｒ２内の各種部品を冷却することができる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、電装ボックス４０は、機械室Ｒ２に配置された本体部４１と、機械室Ｒ２から熱交換室Ｒ１側に張り出して形成された張り出し部４２とを備え、本体部４１の機械室Ｒ２前面側に第１電装基板５１Ａ、５１Ｂを配置すると共に、張り出し部４２に第２電装基板５２及び当該第２電装基板５２のヒートシンク６０を配置し、機械室Ｒ２の背面に形成した吸気口６３からの冷却風を分岐させて、一方の冷却風を第１電装基板５１Ａ、５１Ｂに供給するため、この第１電装基板５１Ａ、５１Ｂの前面の電子部品を十分に冷却することができる。
また、この一方の冷却風が第１電装基板５１Ａ、５１Ｂの前面の電子部品を冷却した後に、第２電装ユニットのヒートシンクを冷却する他方の冷却風と合流するため、十分な風量の冷却風が第２電装基板５２のヒートシンク６０に流れるため、このヒートシンク６０を十分に冷却することができる。さらに、合流した冷却風は、ヒートシンク６０を冷却して熱交換室Ｒ１の送風機２２の負圧側に導入させたため、冷却風を熱交換室Ｒ１内に円滑に流すことができ、機械室Ｒ２及び電装ボックス４０内に十分な冷却風を流すことができる。

また、本実施形態によれば、本体部４１は、機械室Ｒ２の幅方向に延在して前面側に第１電装基板５１Ａ、５１Ｂを支持する第１電装ユニット支持板４３を備え、張り出し部４２は、前面側に第２電装基板５２を、背面側にヒートシンク６０をそれぞれ支持する第２電装ユニット支持板４５と、この第２電装ユニット支持板４５に略沿って配置され、当該第２電装ユニット支持板４５と協働してヒートシンク６０の冷却風の風路５９を形成する第２傾斜部４６Ｃを有するガイド板４６とを備え、このガイド板４６の背板部４６Ｅと第１電装ユニット支持板４３との間に分岐板７０を設けたため、この分岐板７０が、機械室Ｒ２の背面に形成した吸気口６３からヒートシンク６０に向けて流れる他方の冷却風に対して抵抗となる。このため、他方の冷却風の風量が低下し、その分、機械室Ｒ２の背面から第１電装基板５１Ａ、５１Ｂに向けて流れる一方の冷却風の風量が増加することにより、当該第１電装基板５１Ａ、５１Ｂの前面の電子部品を効率良く冷却することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変更実施が可能である。例えば、電装ボックス４０に配置する第１電装基板５１Ａ、５１Ｂおよび第２電装基板５２は、上述の電装ユニットに限らず、適宜変更が可能である。また、電装ボックス４０の第１電装ユニット支持板４３の背面側の空間を、他の電装ユニットの配置スペースに利用したり、配管などの冷媒回路構成部品の配置スペースに利用したりしてもよく、各種部品のレイアウトを適宜変更してもよい。また、送風機２２を一台配置した室外ユニットに限らず、複数台配置した室外ユニットにも適用可能である。

本実施形態に係る室外ユニットの内部構成を示す斜視図である。室外ユニットを上方から見た図である。電装ボックスをその周辺構成と共に室外ユニットの略前面側から見た斜視図である。電装ボックスを室外ユニットの略背面側から見た斜視図である。電装ボックス内の冷却風の流れを説明する平面図である。

１０室外ユニット
１５仕切り板
２１熱交換器
２２送風機
３１圧縮機
３２アキュムレータ
４０電装ボックス
４１本体部
４２張り出し部
４３第１電装ユニット支持板
４４端子支持板
４５第２電装ユニット支持板
４６ガイド板
４６Ａ前板部
４６Ｂ第１傾斜部
４６Ｃ第２傾斜部
４６Ｄ第３傾斜部
４６Ｅ背板部
４６Ｆ舌片部
４７底板
４８連結板部
４８Ａ開口部
５１Ａ、５１Ｂ第１電装基板（第１電装ユニット）
５２第２電装基板（第２電装ユニット）
５９風路
６０ヒートシンク
６０Ａ入口部
６１、６２通風口
６３吸気口
７０分岐板
７０Ａ切欠き
Ａ実線矢印
Ｂ実線矢印
Ｒ１熱交換室
Ｒ２機械室

Claims

ユニットケース内を仕切り板で縦に熱交換室と機械室とに仕切り、熱交換室には熱交換器および送風機を収容し、機械室には圧縮機および電装ボックスを収容した室外ユニットにおいて、
前記電装ボックスは、前記機械室に配置された本体部と、前記機械室から前記熱交換室側に張り出して形成された張り出し部とを備え、前記本体部の前記機械室前面側に第１電装ユニットを配置すると共に、前記張り出し部に第２電装ユニットのヒートシンクを配置し、前記機械室の背面からの冷却風を分岐させて、一方の冷却風が前記第１電装ユニットの前面の電子部品を冷却した後に、前記第２電装ユニットの前記ヒートシンクを冷却する他方の冷却風と合流し、当該ヒートシンクを冷却して前記熱交換室の前記送風機の負圧側に導入させ、前記本体部は、前記機械室の幅方向に延在して前面側に前記第１電装ユニットを支持する第１電装ユニット支持板を備え、前記張り出し部は、前面側に前記第２電装ユニットを、背面側に前記ヒートシンクをそれぞれ支持する第２電装ユニット支持板と、この第２電装ユニット支持板に略沿って配置され、当該第２電装ユニット支持板と協働して前記ヒートシンクの冷却風の風路を形成するガイド板とを備え、このガイド板と前記第１電装ユニット支持板との間に、前記機械室の背面からの冷却風を、前記第１電装ユニットの前面の電子部品を冷却する一方の冷却風と、前記第２電装ユニットの前記ヒートシンクを冷却する他方の冷却風とに分岐する分岐板を設けたことを特徴とする室外ユニット。