(57)【要約】  室外機（１００）は、気流の吹出口（８）を有する前面（２）と前面（２）とは逆側の背面（３）とを有する筐体（１）と、筐体（１）の内部に水平に配置され、電子部品が搭載された基板（１７）と、それぞれに放熱面を有する複数のフィンを含み、電子部品から発せられた熱を気流により放熱させる放熱部（１８）と、を備える。複数のフィンのそれぞれの放熱面が、背面（３）と平行であるか、または上方から見て背面（３）に対し０度より大きくかつ９０度未満の角度の傾きをなす。
2019175939.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気流の吹出口を有する前面と前記前面とは逆側の背面とを有する筐体と、
前記筐体の内部に水平に配置され、電子部品が搭載された基板と、
それぞれに放熱面を有する複数のフィンを含み、前記電子部品から発せられた熱を前記気流により放熱させる放熱部と、を備え、
前記複数のフィンのそれぞれの前記放熱面が、前記背面と平行であるか、または上方から見て前記背面に対し０度より大きくかつ９０度未満の角度の傾きをなす室外機。
【請求項２】
前記放熱部は、前記複数のフィンが立てられている長方形の面を有するベースを含み、
前記複数のフィンの間には、気流が通過する流路が形成されており、
前記流路の長さは、前記ベースの長辺の長さよりも短い請求項１に記載の室外機。
【請求項３】
前記基板には、発熱体である複数の前記電子部品が配列されており、
前記複数の前記電子部品が配列されている方向と前記複数のフィンの間に形成された流路を通過する気流の方向とは角度をなしている請求項１または２に記載の室外機。
【請求項４】
前記吹出口の周縁から前記筐体の内部へ突出して設けられ、前記筐体の内部へ突出する端部を有するベルマウスを備え、
前記放熱部は、前記ベルマウスの前記端部よりも前記背面側の位置に配置されている請求項１から３のいずれか１つに記載の室外機。
【請求項５】
前記放熱部へ向けて気流の向きを調整する風向調整部を備える請求項１から４のいずれか１つに記載の室外機。
【請求項６】
前記電子部品にワイドバンドギャップ半導体が使用されている請求項１から５のいずれか１つに記載の室外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調機の室外機に関する。
【背景技術】
【０００２】
室外機の外郭を構成する筐体の内部には、気流を発生させる送風機と、冷媒を圧縮させる圧縮機とが設けられている。筐体の内部には、送風機が配置された送風機室と圧縮機が配置された圧縮機室とを仕切る仕切板が立てられている。圧縮機を駆動させる電子部品が搭載された基板には、圧縮機の駆動時に電子部品から発せられる熱を放熱させる放熱部が設けられており、熱の影響による電子部品の動作不良の低減が図られている。【０００３】
放熱部であるヒートシンクは、電子部品から発せられる熱を受けるベースと、互いに間隔をなしてベースに立てられた複数のフィンとを有する。送風機室へ複数のフィンを突出させてヒートシンクが設けられることで、ヒートシンクは、フィンの放熱面と送風機室を流動する気流との熱交換による放熱を行う。特許文献１には、仕切板の開口部にヒートシンクを設けて、電源安定化回路を構成する電子部品の放熱を可能とした室外機が開示されている。特許文献１の室外機では、電子部品は、鉛直に配置された基板に搭載される。複数のフィンは、ベースの鉛直面から水平方向に立てられている。ヒートシンクには、長方形のベースの長辺と同じ長さの複数のフィンが、長辺と平行に配置される。または、ヒートシンクには、長辺より長い複数のフィンが、長辺に対して傾けられて配置される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−６３５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
室外機は、鉛直に配置された基板に代えて、水平に配置された基板に電子部品が搭載されることがある。水平に配置された基板に電子部品が搭載されている室外機では、ヒートシンクの複数のフィンは、基板と同様に水平とされたベースから鉛直方向に立てられている。筐体の内部には気流とともに塵埃あるいは砂塵といった異物が入り込むことがあり得ることから、鉛直方向にフィンが立てられることで、水平方向にフィンが立てられる場合に比べて、フィンの放熱面における異物の堆積の低減が可能となる。このため、室外機は、水平に配置された基板に電子部品が搭載されることで、フィンでの異物の堆積による放熱効率の低下を抑制できる。【０００６】
水平に配置された基板に電子部品が搭載される室外機に上記従来技術のヒートシンクが設けられる場合に、フィンの向きとヒートシンクへ入る気流の向きとが大きく異なるために、フィンとフィンとの間を通過する気流が少なくことがある。このため、従来技術によると、フィンとフィンとの間を通過する気流の不足により、電子部品の放熱効率が低下する場合があるという問題があった。【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、筐体の内部に搭載された電子部品にて発生した熱の放熱効率の向上を図ることができる室外機を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る室外機は、気流の吹出口を有する前面と前面とは逆側の背面とを有する筐体と、筐体の内部に水平に配置され、電子部品が搭載された基板と、それぞれに放熱面を有する複数のフィンを含み、電子部品から発せられた熱を気流により放熱させる放熱部と、を備える。複数のフィンのそれぞれの放熱面が、背面と平行であるか、または上方から見て背面に対し０度より大きくかつ９０度未満の角度の傾きをなす。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る室外機は、筐体の内部に搭載された電子部品にて発生した熱の放熱効率の向上を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る室外機の構成を示す図
【図２】図１に示す室外機の正面図
【図３】図１に示す室外機の内部構成のうち、放熱部と、基板に搭載された電子部品とを示す第１の図
【図４】図１に示す室外機における筐体の内部の気流の向きについて説明する図
【図５】図１に示す室外機における放熱部へ到達する気流の向きと放熱面とがなす角度とフィンの間を通過する気流の速度との関係について説明する図
【図６】図１に示す室外機の内部構成のうち、放熱部と、基板に搭載された電子部品とを示す第２の図
【図７】本発明の実施の形態２に係る室外機の構成を示す図
【図８】本発明の実施の形態３に係る室外機の要部構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態に係る室外機を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る室外機１００の構成を示す図である。図２は、図１に示す室外機１００の正面図である。室外機１００は、空調機の室外ユニットであって、室外に配置される。空調機は、室外機１００と室内に配置される室内機との間を循環する冷媒を使用して室内の空気と室外の空気との間の熱移動を行い、室内の空調を行う。図１では、室外機１００を上から見た場合における室外機１００の内部構成を模式的に示している。
【００１３】
室外機１００は、室外機１００の外郭を構成する筐体１を有する。筐体１は、気流の吹出口８を有する前面２と、前面２とは逆側の背面３と、２つの側面４，５と、下面６と、上面７との６つの面を有する箱体である。なお、実施の形態１にて、室外機１００のうち吹出口８が向けられている方向を前方、前方とは逆の方向を後方と称することがある。また、前方と後方とを合わせて前後方向と称することがある。また、室外機１００を前方から見た場合における左右の方向を、左右方向と称することがある。側面４は、室外機１００を前方から見た場合における左側の側面である。側面５は、室外機１００を前方から見た場合における右側の側面である。
【００１４】
室外機１００は、筐体１の内部に設けられ、筐体１の外部から取り込まれた空気を吹出口８へ進行させる送風機９を有する。送風機９は、吹出口８の後方に位置している。送風機９は、羽根車１３と、羽根車１３の動力源であるファンモータ１４とを有する。羽根車１３は、ファンモータ１４の駆動に伴って回転し、気流を発生させる。
【００１５】
室外機１００は、筐体１の内部に設けられた圧縮機１０と熱交換器１１とを有する。圧縮機１０は、冷媒を圧縮する。圧縮機１０は、吹出口８および送風機９よりも右方、すなわち吹出口８および送風機９よりも側面５側の位置に配置されている。熱交換器１１は、冷媒と空気との熱交換を行う。熱交換器１１は、背面３と側面４とに沿って設けられている。筐体１の内部には、下面６の上に立てられた仕切板１２が設けられている。仕切板１２は、送風機９と熱交換器１１とが収納されている送風機室１５と、圧縮機１０が収納されている圧縮機室１６とを仕切る。図１に示す仕切板１２の形状は、平面の組み合わせからなる形状である。圧縮機室１６は、送風機９よりも右方に位置している。仕切板１２の形状は、曲面を含む形状であっても良い。図１に示す内部構成において、圧縮機１０の周囲は、筐体１と仕切板１２とによって囲われている。
【００１６】
室外機１００は、電子部品が搭載された基板１７と、電子部品から発せられた熱を放熱させる放熱部１８とを備える。基板１７は、室外機１００にてほぼ水平に設けられている。基板１７には、圧縮機１０を駆動させる電子部品と送風機９を駆動させる電子部品とが搭載されている。基板１７と電子部品とは、電装品箱２０に収納されている。電装品箱２０は、ベルマウス１９の後方端２９よりも右方の位置に配置されている。仕切板１２は、筐体１の内部のうち電装品箱２０より後方では下面６と上面７との間にて送風機室１５と圧縮機室１６とを仕切る。また、仕切板１２は、電装品箱２０の下方では下面６と電装品箱２０との間にて送風機室１５と圧縮機室１６とを仕切る。圧縮機１０は、圧縮機室１６のうち電装品箱２０の下方の位置に配置されている。なお、図１および図２では、電子部品の図示を省略している。図１では、電装品箱２０の図示を省略している。
【００１７】
図２に示すように、吹出口８は、前面２において円形をなしている。ベルマウス１９は、吹出口８の周縁から筐体１の内部へ突出して設けられている。ベルマウス１９の後方端２９は、ベルマウス１９のうち筐体１の内部へ突出する端部である。後方端２９は、ベルマウス１９のうち吹出口８とは逆側の端である。背面３と側面４とには、筐体１の外部の空気を筐体１の内部へ取り入れるための開口が設けられている。筐体１の外部から背面３と側面４との開口を通って筐体１の内部へ取り込まれた空気は、熱交換器１１での熱交換を経て、吹出口８へ向けて流動する。電装品箱２０よりも後方にまで送風機室１５を延伸させるように仕切板１２が設けられていることで、室外機１００は、電装品箱２０の後方にて熱交換器１１を通過した気流を、吹出口８へ向けて進行させることができる。なお、図１および図２では、背面３および側面４に設けられている開口の図示を省略している。
【００１８】
放熱部１８は、複数のフィン２２を含むヒートシンクである。放熱部１８は、電装品箱２０の下面のうち仕切板１２よりも左方の部分に取り付けられている。放熱部１８は、基板１７よりも下方に設けられている。図１に示すように、放熱部１８は、ベルマウス１９の後方端２９よりも後方、すなわちベルマウス１９の後方端２９よりも背面３側の位置に配置されている。図２に示すように、放熱部１８は、ベルマウス１９よりも上方の位置に配置されている。さらに、図１および図２に示すように、放熱部１８は、ベルマウス１９の後方端２９よりも右方、すなわちベルマウス１９の後方端２９よりも圧縮機１０側の位置に配置されている。なお、図２では、筐体１の内部に設けられている構成要素のうち、圧縮機１０と、仕切板１２と、基板１７と、放熱部１８と、電装品箱２０とを、破線により示している。
【００１９】
放熱部１８は、電子部品から発せられる熱を受けるベース２１と、互いに間隔をなして配列されている複数のフィン２２とを有する。放熱板である複数のフィン２２は、水平に配置されているベース２１から下方へ向けて立てられている。図２には、前後方向に配列されている複数のフィン２２のうちの１つを示している。
【００２０】
図３は、図１に示す室外機１００の内部構成のうち、放熱部１８と、基板１７に搭載された電子部品とを示す第１の図である。図３では、放熱部１８と、複数の電子部品である第１の電子部品２５および第２の電子部品２６と、基板１７とを互いに離して示している。発熱体である第１の電子部品２５と第２の電子部品２６とは、放熱を要する電子部品である。なお、第１の電子部品２５および第２の電子部品２６とベース２１との間には、電装品箱２０のうち下面をなす部分である下面部が介在している。図３では、電装品箱２０の下面部の図示を省略している。
【００２１】
ベース２１は、長方形の平面２４を有する板部材である。平面２４の形状である長方形の長辺は、前後方向の直線である。フィン２２は、ベース２１の平面２４に垂直に立てられた板部材である。放熱面２３は、フィン２２を構成する各面である放熱面のうち空気への伝熱を担う主な平面である。空気への伝熱を担う主な平面とは、フィン２２の各面のうち面積が最小である面以外の面であって、例えば、フィン２２の各面のうち面積が最大である面とする。板形状のフィン２２において、空気への伝熱を担う主な平面とは、フィン２２の各面のうち面積が最大であって、かつ板における表と裏との位置関係にある２つの平面であるものとする。複数のフィン２２は、互いに隣り合うフィン２２同士にて放熱面２３を対向させて配列されている。フィン２２同士の各間隔は、電子部品からの熱を受けた気流が通過する流路である。室外機１００は、フィン２２同士の間を通過して熱を受け取る気流が多いほど、電子部品を効率良く放熱することができる。
【００２２】
放熱面２３の形状は、ベース２１の平面２４の短辺と同じ長さの長辺を有する長方形である。以下の説明にて、放熱面２３の長辺の方向を、フィン２２の長手方向と称することがある。各フィン２２の長手方向は、ベース２１の平面２４の短辺と平行であり、かつ左右方向である。放熱部１８に設けられている複数のフィン２２の放熱面２３は、筐体１の背面３と平行である。
【００２３】
第１の電子部品２５と第２の電子部品２６とは、基板１７に搭載された他の電子部品よりも多くの熱を発生させる電子部品である。第１の電子部品２５は、直流電力を交流電力に変換して圧縮機１０を駆動するインバーター回路を構成する部品である。第２の電子部品２６は、交流電力を直流電力に変換するコンバーター回路を構成する部品である。第１の電子部品２５と第２の電子部品２６とは、半導体素子またはリアクトルである。第１の電子部品２５と第２の電子部品２６とは、前後方向および左右方向においてベース２１の平面２４の範囲内に収められるように配置されている。第１の電子部品２５と第２の電子部品２６とは、第１の電子部品２５の一部または第２の電子部品２６の一部がベース２１の平面２４の範囲からはみ出して配置されていても良い。
【００２４】
第１の電子部品２５と第２の電子部品２６とには、炭化ケイ素、窒化ガリウム、酸化ガリウム、ダイヤモンド等のワイドバンドギャップ半導体が使用されても良い。一般的に他の半導体と比べて発熱が少ないワイドバンドギャップ半導体が使用されることで、室外機１００は、第１の電子部品２５と第２の電子部品２６との過熱を抑制できる。
【００２５】
第１の電子部品２５と第２の電子部品２６とから発せられた熱は、ベース２１に伝えられる。放熱部１８は、ベース２１へ伝えられた熱を、各フィン２２の放熱面２３から空気へ伝達させる。なお、第１の電子部品２５とベース２１との間と、第２の電子部品２６とベース２１との間とには、絶縁性の材料が介在されても良い。
【００２６】
筐体１の内部には、気流とともに塵埃あるいは砂塵といった異物が入り込むことがあり得る。実施の形態１では、基板１７が水平に配置されていることで、複数のフィン２２は、基板１７と同様に水平に配置されたベース２１から鉛直方向に立てられている。室外機１００は、各フィン２２の放熱面２３が鉛直面であることで、放熱面２３が水平面である場合に比べて、放熱面２３における異物の堆積を低減できる。これにより、室外機１００は、水平に配置された基板１７に電子部品が搭載されることで、フィン２２への異物の堆積による放熱効率の低下を抑制できる。室外機１００は、塵埃あるいは砂塵が多い環境での使用に適している。
【００２７】
仮に、基板１７が垂直に配置される場合には、室外機１００は、水平方向に延ばされるフィン２２とベルマウス１９または送風機９との干渉回避のための空間の確保を要する。室外機１００は、基板１７を水平に配置して、フィン２２が鉛直方向へ延ばされていることで、基板１７から左右方向における空間の確保が不要である。また、室外機１００は、基板１７を水平配置としたことで、圧縮機１０の上方に設けられたスペースに基板１７と電子部品とを配置できるため、少ない制約にて基板１７と電子部品とを配置することができる。これにより、室外機１００は、小型化に適した内部構成を実現できる。このため、室外機１００の構成は、小型の機種への採用に適している。室外機１００の構成は、大型の機種に採用されても良い。
【００２８】
次に、放熱部１８のフィン２２の向きと気流の向きとの関係について説明する。図４は、図１に示す室外機１００における筐体１の内部の気流の向きについて説明する図である。図４では、図１に示す構成要素のうち一部の構成要素の図示を省略している。また、図１に示す基板１７と放熱部１８とのうち、各フィン２２を実線により示し、基板１７とベース２１とを破線により示している。図４に示す矢印は、気流の向きを表している。
【００２９】
羽根車１３の回転により背面３および側面４の開口から筐体１の内部に取り込まれた気流は、図１に示す熱交換器１１を通過して、吹出口８へ向けて進行する。羽根車１３と吹出口８とが基板１７よりも左方に配置されているため、基板１７の後方にて熱交換器１１を通過した気流は、左前方斜めの向きに進行する。ベルマウス１９の後方端２９よりも後方、かつベルマウス１９よりも上方かつ右方の位置に放熱部１８が配置されているため、放熱部１８には、左前方斜めの向きの気流が到達する。
【００３０】
図４に示す角度αは、放熱部１８の右端へ到達する気流の向きを、背面３に対する角度により表したものとする。角度αは、上方から見た場合の角度とする。角度αが０度である場合とは、気流の向きは背面３に平行であり、左右方向である場合を表す。角度αが９０度である場合とは、気流の向きは背面３に垂直であり、前後方向である場合を表す。角度αが０度より大きく９０度より小さい場合、気流の向きは、左前方斜めの向きに傾けられている。上述するように放熱部１８には左前方斜めの向きに進行する気流が到達するため、角度αは０度より大きく９０度より小さい角度となる。さらに、実施の形態１の室外機１００において、放熱部１８は、放熱部１８の右端へ到達する気流のうち左右方向の成分が前後方向の成分より多い位置に配置されている。角度αは、０度より大きく４５度より小さい。なお、羽根車１３の回転により、放熱部１８にはさまざまな向きの気流が到達することになる。角度αは、放熱部１８の右端へ到達する気流の向きのうち平均的な向きを表すものとする。
【００３１】
実施の形態１では、放熱面２３と背面３とが平行であるため、放熱部１８の右端へ到達する気流の向きと放熱面２３とがなす角度θは、角度αと等しい。上述するように角度αが０度より大きく４５度より小さいことから、角度θも０度より大きく４５度より小さい。
【００３２】
図５は、図１に示す室外機１００における放熱部１８へ到達する気流の向きと放熱面２３とがなす角度θとフィン２２の間を通過する気流の速度との関係について説明する図である。図５には、横軸を角度θ、縦軸をｃｏｓθとするグラフを表している。以下の説明では、放熱部１８へ到達する気流の向きが一定であるとして、フィン２２の間を通過する気流の速度がｃｏｓθに比例するものとする。θが０度に近いほど気流の速度は速くなり、θが９０度に近いほど気流の速度は遅くなる。
【００３３】
図５によると、角度θが０度以上かつ４５度未満である場合、角度θが４５度以上かつ９０度以下である場合に比較して、角度θの増大に対するｃｏｓθの低下は緩やかである。室外機１００は、角度θを４５度より小さい角度とすることで、フィン２２の間を通過する気流の速度の低下を抑制することができ、電子部品を効率良く放熱することが可能となる。
【００３４】
仮に、フィン２２の長手方向をベース２１の長方形における長辺と平行である前後方向とした場合、各フィン２２の放熱面２３は背面３に垂直とされる。この場合、角度αである気流の向きと放熱面２３とがなす角度θは４５度より大きくなるため、各フィン２２の放熱面２３が背面３に平行である場合に比べて、放熱面２３に当たる気流が多くなる。放熱面２３に当たる気流が多くなることで、各放熱面２３に沿ってフィン２２の間を通過する気流が少なくなるため、電子部品の効率的な放熱が困難となる。室外機１００は、各フィン２２の放熱面２３が背面３に平行とされたことで、各フィン２２の放熱面２３を背面３に垂直とした場合に比べて、電子部品を効率良く放熱することが可能となる。
【００３５】
放熱部１８へ到達する気流のうち背面３に平行な方向の成分が背面３に垂直な方向の成分より多いことで、放熱面２３が背面３に垂直である場合よりも放熱面２３が背面３に平行である場合のほうが、各フィン２２同士の間隔である流路から剥離して吹出口８へ向かう気流の量が少なくなる。室外機１００は、放熱部１８の流路から剥離する気流の量が少なくなることで、電子部品の効率的な放熱が可能となる。
【００３６】
実施の形態１では、フィン２２の長手方向をベース２１の長方形における短辺と平行としたことで、フィン２２の長手方向をベース２１の長方形における長辺と平行とした場合よりも、放熱部１８の流路が短くなる。流路の長さは、ベース２１の長辺の長さよりも短い。室外機１００は、放熱部１８の流路が短いほど、放熱面２３と気流との摩擦による気流の速度の低下を抑えることができる。
【００３７】
また、各フィン２２の放熱面２３が背面３に垂直とされた場合、放熱面２３に沿って前方へ向けて進行した気流がベルマウス１９の右方における筐体１の内面に当たることにより、フィン２２から熱を奪った空気の滞留が生じ易くなる。各フィン２２の放熱面２３が背面３に平行とされることで、放熱面２３に沿って左方へ向けて進行した気流は吹出口８へ向けて進行し、筐体１の外部へ排出される。室外機１００は、フィン２２から熱を奪った空気の排出が促されることで、放熱部１８による効率的な放熱が可能となる。さらに、室外機１００は、ベルマウス１９の後方端２９よりも後方に放熱部１８が配置されているため、ベルマウス１９の右方での空気の滞留をさらに抑制でき、放熱部１８を通過した気流を効率良く吹出口８へ向けて進行させることができる。室外機１００は、放熱部１８による効率的な放熱が可能であることで、気温が高い環境での使用に適している。
【００３８】
室外機１００は、上述するようにフィン２２の間を通過する気流の速度の低下を抑制できることで、気流とともに流動する異物の放熱面２３への付着を低減可能とする。室外機１００は、フィン２２への異物の堆積による放熱効率の低下を抑制できる。室外機１００は、筐体１の内部における空気の滞留を低減可能とすることで、気流とともに流動する異物の筐体１内における堆積を抑制できる。室外機１００は、塵埃あるいは砂塵が多い環境での使用に適している。
【００３９】
なお、室外機１００は、基板１７よりも下方に放熱部１８が配置された上記の構成に代えて、基板１７よりも上方に放熱部１８が配置された構成としても良い。基板１７よりも上方に放熱部１８が配置される場合、複数のフィン２２は、ベース２１から上方へ向けて立てられる。室外機１００は、基板１７よりも上方に放熱部１８が配置される場合も、上記の場合と同様に気流が流動することで、電子部品を効率良く放熱することができ、かつ異物の堆積を抑制できる。
【００４０】
図６は、図１に示す室外機１００の内部構成のうち、放熱部１８と、基板１７に搭載された電子部品とを示す第２の図である。図６には、放熱部１８と、基板１７に搭載された電子部品とを上方から見たときの様子を示している。図６では、基板１７とフィン２２とを破線により示している。
【００４１】
第３の電子部品２７は、基板１７に搭載された電子部品のうち、第１の電子部品２５および第２の電子部品２６以外の電子部品の１つである。第３の電子部品２７は、直流電力を交流電力に変換してファンモータ１４を駆動するインバーター回路を構成する部品である。第３の電子部品２７は、半導体素子またはリアクトルである。基板１７には、第１の電子部品２５、第２の電子部品２６および第３の電子部品２７以外の電子部品が搭載されていても良い。
【００４２】
図６では、第１の電子部品２５と第２の電子部品２６とが配列されている方向を、中心線２８の方向により表している。中心線２８は、左右方向における第１の電子部品２５の中心位置と、左右方向における第２の電子部品２６の中心位置とを結ぶ直線である。中心線２８の方向は、前後方向であって、かつ放熱面２３に垂直である。第１の電子部品２５と第２の電子部品２６とが配列されている方向と放熱面２３とは、互いに垂直である。流路を通過する気流の方向と、第１の電子部品２５と第２の電子部品２６とが配列されている方向とは、９０度の角度をなしている。第１の電子部品２５と第２の電子部品２６とが配列されている方向に垂直な向きの気流が、放熱部１８において流動する。第１の電子部品２５から熱を受ける気流と、第２の電子部品２６から熱を受ける気流とは、放熱部１８における互いに異なる流路を通過する。
【００４３】
仮に、中心線２８の向きが放熱面２３の向きと平行である場合、第１の電子部品２５からの熱を受ける気流と第２の電子部品２６からの熱を受けた気流とは、放熱部１８において共通の流路を通過する。この場合、第１の電子部品２５からの熱を受けた気流が第２の電子部品２６の放熱に使用されることとなるため、第２の電子部品２６の効率的な放熱が困難となる。実施の形態１によると、室外機１００は、中心線２８の向きと気流の向きとが一致している場合に比べて、第１の電子部品２５と第２の電子部品２６との双方の効率的な放熱が可能となる。
【００４４】
実施の形態１によると、室外機１００は、複数のフィン２２の放熱面２３を筐体１の背面３と平行としたことで、フィン２２の間を通過する気流の速度の低下を抑制することができる。これにより、室外機１００は、筐体１の内部に搭載された電子部品にて発生した熱の放熱効率の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００４５】
実施の形態２．
図７は、本発明の実施の形態２に係る室外機１００の構成を示す図である。実施の形態１の室外機１００では放熱面２３は背面３と平行とされていたのに対し、実施の形態２の室外機１００における放熱面３２は、上方から見て背面３に対し０度より大きくかつ９０度未満の角度の傾きをなす。実施の形態２では、実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１と重複する説明を省略する。図７では、図１に示す構成要素と同じ構成要素のうち、一部の構成要素の図示を省略している。
【００４６】
放熱部３０は、複数のフィン３１を含むヒートシンクである。放熱部３０は、実施の形態１における放熱部１８と同様の位置に配置されている。フィン３１は、図３に示すフィン２２と同様に、ベース２１の平面２４に垂直に立てられた板部材である。放熱面３２は、フィン３１を構成する各面である放熱面のうち空気への伝熱を担う主な平面である。放熱面３２は、フィン３１の各面のうち面積が最大であって、かつ板における表と裏との位置関係にある２つの平面である。複数のフィン３１は、互いに隣り合うフィン３１同士にて放熱面３２を対向させて配列されている。なお、図７では、基板１７と放熱部３０とのうち、各フィン３１を実線により示し、基板１７とベース２１とを破線により示している。
【００４７】
放熱面３２の形状は、ベース２１の平面２４の長方形が有する短辺より長い長辺を有する長方形である。以下の説明にて、放熱面３２の長辺の方向を、フィン３１の長手方向と称することがある。各フィン３１の長手方向は、ベース２１の平面２４の短辺に対し傾けられており、かつ左右方向に対して傾けられている。平面２４において、長方形の短辺に放熱面３２を交差させずに短辺に対して放熱面３２が角度をなして、複数のフィン３１が設けられている。実施の形態２では、フィン３１の長手方向をベース２１の長辺と平行とした場合よりも、放熱部３０の流路が短くなる。流路の長さは、ベース２１の長辺の長さよりも短い。室外機１００は、放熱部３０の流路が短いほど、放熱面３２と気流との摩擦による気流の速度の低下を抑えることができる。
【００４８】
フィン３１の長手方向は、ベース２１の平面２４の短辺とは角度βの傾きをなす。角度βは、上方から見た場合の角度とする。放熱部３０に設けられている複数のフィン３１の放熱面３２は、背面３に対し角度βの傾きをなす。角度βが０度である場合とは、放熱面３２は背面３に平行であり、実施の形態１と同じとなる。角度βが９０度である場合とは、放熱面３２は背面３に垂直であり、前後方向に平行である場合を表す。角度βが０度より大きく９０度より小さい場合、放熱面３２の向きは、左方ほど前方へ向かうように傾けられている。実施の形態１の放熱部１８と同様に、放熱部３０は、放熱部３０の右端へ到達する気流のうち左右方向の成分が前後方向の成分より多い位置に配置されている。角度αは、０度より大きく４５度より小さい。
【００４９】
次に、放熱部３０のフィン３１の向きと気流の向きとの関係について説明する。実施の形態２に係る室外機１００では、実施の形態１と同様に、放熱部３０の右端には背面３に対し角度αの向きの気流が到達する。実施の形態２では、背面３に対し放熱面３２が角度βの傾きをなすことから、放熱部３０の右端へ到達する気流の向きと放熱面３２とがなす角度θは、角度αから角度βを差し引いた差分に等しく、θ＝α―βの関係が成り立つ。
【００５０】
角度βが角度αと等しい場合、すなわち角度θが０度であるとき、放熱部３０へ到達する気流の向きは放熱面３２と平行となる。放熱面３２の向きが気流の向きに近いほど、放熱部３０における放熱効率が高くなる。０度より大きくかつ４５度未満の角度αに対し、角度βが０度より大きくかつ９０度未満の角度とされることで、実施の形態１と同様に、角度θの振れ幅を、電子部品の効率的な放熱が可能となる４５度未満とすることができる。これにより、室外機１００は、電子部品を効率良く放熱することができる。
【００５１】
実施の形態２では、図６に示す中心線２８と放熱面３２とがなす角度は、０度より大きくかつ９０度未満となる。第１の電子部品２５と第２の電子部品２６とが配列されている方向に対し、放熱面３２が傾けられている。流路を通過する気流の方向と、第１の電子部品２５と第２の電子部品２６とが配列されている方向とは、０度より大きくかつ９０度未満の角度をなしている。実施の形態２では、第１の電子部品２５の下方を通過する気流と、第２の電子部品２６の下方を通過する気流とが、放熱部３０において互いに異なる流路を通過するように、角度βが設定される。これにより、室外機１００は、第１の電子部品２５と第２の電子部品２６との双方の効率的な放熱が可能となる。
【００５２】
角度βが０度より大きくかつ４５度未満の角度である場合、室外機１００は、０度より大きくかつ４５度未満の角度αの気流を効率良く放熱部３０の流路にて進行させることができる。これにより、室外機１００は、電子部品をさらに効率良く放熱することができる。
【００５３】
実施の形態２によると、室外機１００は、複数のフィン３１の放熱面３２が背面３に対し０度より大きくかつ９０度未満の角度の傾きをなすことで、フィン３１の間を通過する気流の速度の低下を抑制することができる。これにより、室外機１００は、筐体１の内部に搭載された電子部品にて発生した熱の放熱効率の向上を図ることができるという効果を奏する。
【００５４】
実施の形態３．
図８は、本発明の実施の形態３に係る室外機１００の要部構成を示す図である。実施の形態３に係る室外機１００は、放熱部１８へ向けて気流の向きを調整する風向調整部を備える。実施の形態３では、実施の形態１および２と同一の構成要素には同一の符号を付し、実施の形態１および２と重複する説明を省略する。
【００５５】
実施の形態３に係る室外機１００は、実施の形態１の室外機１００に風向調整部が追加されたものとする。図８には、放熱部１８と、基板１７に搭載された電子部品とを上方から見たときの様子を示している。図８では、基板１７とフィン２２とを破線により示している。なお、実施の形態３の風向調整部は、実施の形態２の室外機１００に設けられても良い。
【００５６】
風向調整部である風向調整板４０，４１は、ベース２１から右斜め後方へ延伸させて設けられている。風向調整板４０は、ベース２１の右後方の角から右斜め後方へ延伸されている。風向調整板４１は、ベース２１のうち右前方の角から右斜め後方へ延伸されている。ケーブルあるいは他の部品である構成要素は、２つの風向調整板４０，４１とベース２１とにより囲われている範囲の外に配置される。気流の進行の妨げとなるような構成要素が当該範囲外に配置されることで、放熱部１８へ効率良く気流を進行させることができる。
【００５７】
熱交換器１１から２つの風向調整板４０，４１の間へ進行した気流は、風向調整板４０，４１により向きが調整されて、放熱部１８へ集められる。室外機１００は、放熱部１８へ多くの気流を進行させることで、電子部品を効率良く放熱することができる。なお、風向調整板４０，４１の位置および形状は、図８に示す位置および形状に限られず適宜変更しても良い。風向調整部は、１つの風向調整板であっても良く、２つより多くの風向調整板であっても良い。
【００５８】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１  筐体、２  前面、３  背面、４，５  側面、６  下面、７  上面、８  吹出口、９  送風機、１０  圧縮機、１１  熱交換器、１２  仕切板、１３  羽根車、１４  ファンモータ、１５  送風機室、１６  圧縮機室、１７  基板、１８，３０  放熱部、１９  ベルマウス、２０  電装品箱、２１  ベース、２２，３１  フィン、２３，３２  放熱面、２４  平面、２５  第１の電子部品、２６  第２の電子部品、２７  第３の電子部品、２８  中心線、２９  後方端、４０，４１  風向調整板、１００  室外機。
【図１】
2019175939.tif 000003
【図２】
2019175939.tif 000004
【図３】
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【図４】
2019175939.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年4月24日(2020.4.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気流の吹出口を有する前面と前記前面とは逆側の背面とを有する筐体と、
前記筐体の内部にて前記背面に沿って設けられた熱交換器と、
前記筐体の内部に設けられ、前記筐体の外部から取り込まれて前記熱交換器を通過した空気を前記吹出口へ向けて流動させる送風機と、
前記筐体の内部に設けられた圧縮機と、
前記筐体の内部を、前記圧縮機が収納される圧縮機室と、前記送風機と前記熱交換器とが収納される送風機室とに仕切る仕切板と、
前記筐体の内部に水平に配置され、電子部品が搭載された基板と、
前記送風機室に設けられており、前記電子部品から発せられた熱を前記気流により放熱させる放熱部と、を備え、
前記放熱部は、それぞれに放熱面を有する複数のフィンを含み、前記複数のフィンのそれぞれの前記放熱面が、前記背面と平行であるか、または上方から見て前記背面に対し０度より大きくかつ９０度未満の角度の傾きをなす室外機。
【請求項２】
前記放熱部は、前記複数のフィンが立てられている長方形の面を有するベースを含み、
前記複数のフィンの間には、気流が通過する流路が形成されており、
前記流路の長さは、前記ベースの長辺の長さよりも短い請求項１に記載の室外機。
【請求項３】
前記基板には、発熱体である複数の前記電子部品が配列されており、
前記複数の前記電子部品が配列されている方向と前記複数のフィンの間に形成された流路を通過する気流の方向とは角度をなしている請求項１または２に記載の室外機。
【請求項４】
前記吹出口の周縁から前記筐体の内部へ突出して設けられ、前記筐体の内部へ突出する端部を有するベルマウスを備え、
前記放熱部は、前記ベルマウスの前記端部よりも前記背面側の位置に配置されている請求項１から３のいずれか１つに記載の室外機。
【請求項５】
前記放熱部へ向けて気流の向きを調整する風向調整部を備える請求項１から４のいずれか１つに記載の室外機。
【請求項６】
前記電子部品にワイドバンドギャップ半導体が使用されている請求項１から５のいずれか１つに記載の室外機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る室外機は、気流の吹出口を有する前面と前面とは逆側の背面とを有する筐体と、筐体の内部にて背面に沿って設けられた熱交換器と、筐体の内部に設けられ、筐体の外部から取り込まれて熱交換器を通過した空気を吹出口へ向けて流動させる送風機と、筐体の内部に設けられた圧縮機と、筐体の内部を、圧縮機が収納される圧縮機室と、送風機と熱交換器とが収納される送風機室とに仕切る仕切板と、筐体の内部に水平に配置され、電子部品が搭載された基板と、送風機室に設けられており、電子部品から発せられた熱を気流により放熱させる放熱部と、を備える。放熱部は、それぞれに放熱面を有する複数のフィンを含む。複数のフィンのそれぞれの放熱面が、背面と平行であるか、または上方から見て背面に対し０度より大きくかつ９０度未満の角度の傾きをなす。
【国際調査報告】
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