(57)【要約】【課題】電気制御部品の発熱による温度上昇を防ぎ、信頼性を向上させる。【解決手段】圧縮機１の回転数を可変するインバータ制御部品６と室外送風機３を制御する制御基板７を設けた電気制御部品箱９を有する室外ユニットにおいて、圧縮機１が配置された機械室４と、室外送風機３が配置された送風機室５と、を仕切る仕切り板１０と、送風機室５と機械室４の上部にまたがり設置され、外気導入口１２と外気導出口１３が設けられた電気制御部品箱９と、電気制御部品箱９内の外気導入口１２から外気導出口１３に至る間を区画し、開口部を有する仕切り８と、を備え、インバータ制御部品６を外気導出口側に、制御基板７を外気導入口側に配置した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮機、室外熱交換器、室外送風機を有し、前記圧縮機の回転数を可変するインバータ制御部品と前記室外送風機を制御する制御基板を設けた電気制御部品箱を有する室外ユニットにおいて、
前記圧縮機が配置された機械室と、前記室外送風機が配置された送風機室と、を仕切る仕切り板と、
前記送風機室と前記機械室の上部にまたがり設置され、外気導入口と外気導出口が設けられた前記電気制御部品箱と、
前記電気制御部品箱内の前記外気導入口から前記外気導出口に至る間を区画し、開口部を有する仕切りと、
を備え、前記インバータ制御部品を前記外気導出口側に、前記制御基板を前記外気導入口側に配置したことを特徴とする室外ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のものにおいて、前記開口部の面積は前記仕切りの面積に対して２０〜３０％としたことを特徴とする室外ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載のものにおいて、前記開口部は前記室外ユニットの前後方向に対して後方側に偏移して配置したことを特徴とする室外ユニット。
【請求項４】
請求項１に記載のものにおいて、前記外気導入口側よりも前記外気導出口側の空間を狭くしたことを特徴とする室外ユニット。
【請求項５】
請求項１に記載のものにおいて、前記仕切りの上部に隙間を設けたことを特徴とする室外ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、室外ユニットと室内ユニットからなる空気調和機の室外ユニットに係り、特に圧縮機の回転数を可変するインバータ制御部品と室外送風機を制御する制御基板を効率的に冷却するものに好適である。
【０００２】
【従来の技術】
従来、空気調和機の室外ユニットにおいて、インバータ制御部品と室外送風機を制御する制御基板を効率的に冷却するため、圧縮機を有する機械室と、室外熱交換器で外部熱源と冷媒を熱交換させるための風を作り出す送風機を有する送風機室と、を金属製仕切り板によって分け、インバータ制御部品及び制御基板を収めた電気制御部品箱を機械室上部に取り付け、金属製仕切り板に外気導出口を設けている。そして、送風機の負圧によって室外ユニット側面の外気導入口から機械室に外気を導入し、インバータ制御部品近傍で送風機室へと導出するようにしている。したがって、機械室に導入された外気により制御部品等の冷却が行われ、すべての電気部品は同等に外気で冷却される。
【０００３】
また、電気部品類を効果的に冷却するため、電気制御部品箱の底面に空気流入口から流入した空気の一部を流出する空気導出孔を切り起し、仕切板に基板下部を通過して、空気導出孔から流出した空気を熱交換器室（送風機室）に導く導風孔を切り起こすことが知られ、例えば特許文献１に記載されている。
【０００４】
さらに、電気品箱の小型化を図ると共に、効果的に冷却するため、電気制御部品箱の一側面に露出させて送風機により冷却される第１の放熱フィンを有するプリント基板と、電気品箱の背面を覆うように垂直に取付けられ、電気品箱の背面に露出させて送風機により冷却される第２の放熱フィンを有する第２のプリント基板を取付けることが特許文献２に記載されている。
【０００５】
さらに、発熱量が小さく且つ耐熱性の劣る低発熱電気部品を配設する第１の排熱通路と、発熱量が大きく且つ耐熱性の高い高発熱電気部品を配設すると第２の排熱通路とを設け、低発熱電気部品と高発熱電気部品とを別々に冷却し、高発熱電気部品から低発熱電気部品への熱影響を抑制することが特許文献３に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−２４３２１０号公報
【特許文献２】
特開平１１−６３５７４号公報
【特許文献３】
特開平９−２３６２８３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
最近の空気調和機のコンパクト化に伴い、電気制御部品箱が機械室に納まらなくなり、送風機室と機械室の上部にまたがり設置せざるを得なくなっている。そして、この場合、電気制御部品箱は送風機の回転によって雨水が跳ね上げられることによる電気制御部品箱への雨水侵入を防止するため、電気制御部品を箱内に配置し密閉構造をとる必要がある。
【０００８】
また、空気調和機の省エネ化に伴い、電気制御部品はさらに発熱量が大きいインバータ化が進み、電気制御部品単体の発熱量も大きくなり、電気制御部品箱の温度上昇も大きくなる傾向にある。
【０００９】
特許文献１のものでは、空気導出孔及び導風孔の構造が複雑となり、コストＵＰの要因となり、空気調和機のコンパクト化に対応が困難である。また、特許文献２のものでは、部品配置が立体的となり、放熱フィンも２つ使用しているため、空気調和機のコストＵＰにつながり、且つ配線も複雑である。さらに、特許文献３のものでは、別々の排熱通路を要することにより、通路構造や部品配置が複雑になる。
【００１０】
本発明の目的は、空気調和機のコンパクト化に適し、電気制御部品箱を密閉構造としても、電気制御部品の発熱により、高温になった空気が電気制御部品箱内部で淀むことなく、温度上昇を防ぎ、電気制御部品の信頼性を向上させることにある。
【００１１】
また、他の目的は、電気制御部品の発熱量が大きくても温度上昇を抑制し、空気調和機の省エネ化に適したものを得ることにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、圧縮機、室外熱交換器、室外送風機を有し、圧縮機の回転数を可変するインバータ制御部品と室外送風機を制御する制御基板を設けた電気制御部品箱を有する室外ユニットにおいて、圧縮機が配置された機械室と、室外送風機が配置された送風機室と、を仕切る仕切り板と、送風機室と機械室の上部にまたがり設置され、外気導入口と外気導出口が設けられた電気制御部品箱と、電気制御部品箱内の外気導入口から外気導出口に至る間を区画し、開口部を有する仕切りと、を備え、インバータ制御部品を外気導出口側に、制御基板を外気導入口側に配置したものである。
【００１３】
また、上記のものにおいて、開口部の面積は仕切りの面積に対して２０〜３０％としたことが望ましい。
さらに、上記のものにおいて、開口部は室外ユニットの前後方向に対して後方側に偏移して配置したことが望ましい。
【００１４】
さらに、上記のものにおいて、外気導入口側よりも外気導出口側の空間を狭くしたことが望ましい。
さらに、上記のものにおいて、仕切りの上部に隙間を設けたことが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る空気調和機の一実施形態について、図を参照して説明する。
図１は一実施形態による室外ユニットの正面から見たユニット構成図である。図２は室外ユニットの上面から見たユニット構成図である。図３は電気制御部品箱内の外気通路図である。図４は室外ユニットを右側面から見たユニット構成図である。図５は電気制御部品箱に設ける仕切りの形状である。
冷凍サイクルは、ガス冷媒を圧縮する圧縮機１、外部熱源と冷媒を熱交換させる室外熱交換器２、冷媒を熱交換させる室内熱交換器、ガス冷媒を減圧させる室内膨張弁を順次配管で接続して構成され、室内ユニットには室内熱交換器用の送風機（図示せず）、室外ユニットに室外熱交換器用の送風機３を有している。
【００１６】
室外ユニットは、圧縮機１を有する機械室４と、室外送風機３を有する送風機室５と、圧縮機１の回転数を可変するためのインバータ制御部品６や室外送風機３を制御する制御基板７が備え付けられ、開口部を有する仕切り８によってインバータ制御部品６と制御基板７とが区画されて電気制御部品箱９となっている。また、空気調和機をコンパクト化するため、電気制御部品箱９は機械室４と送風機室５とを跨いでそれぞれの上部に水平に設置され、送風機室５と機械室４は金属製の仕切板１０によって区画されている。さらに、送風機３の回転によって雨水が跳ね上げられるので、電気制御部品箱９は、雨水侵入を防止するため、電気制御部品を箱内に配置して密閉構造としている。
【００１７】
そのため、電気制御部品箱９内の温度が上昇するので、送風機３の負圧を利用して、ユニット底面の穴及びサイドカバ１１の外気導入口から外気を機械室４内へ導入する。さらに、この外気は機械室４上部に位置する電気制御部品箱９の底面に設けられた外気導入口の穴１２から電気制御部品箱９内へ導入され、温度上昇を抑制する。そして、電気制御部品箱９内へ導入された外気は、制御基板７、仕切り８の開口部、インバータ制御部品６を通過して送風機室５上面で電気制御部品箱９の前面側に設けられた外気導出口の穴１３から送風機室５へ導出される。
【００１８】
インバータ制御部品６の冷却方法、外気の流れを図３に示し、電気制御部品は、発熱量が小さい制御基板７を外気導入口１２側に、発熱量が大きいインバータ制御部品６を流れの後方となる外気導出口１３側に配置し、その間に仕切り８を設けることにより、高発熱部品から低発熱部品への熱伝達による影響を抑制する。
【００１９】
また、開口部は室外ユニットの前後方向に対して後方側に偏移して配置し、つまり、仕切り８の開口部を室外熱交換器２側に近接して配置することにより、外気導出口１３側に配置されたインバータ制御部品６に、電気制御部品箱９に導入された外気を仕切り８の開口部から集中的に当てることができる。これにより、インバータ制御部品６周辺で風速を上げることができ、発熱量が大きいインバータ制御部品６を効率的に冷却することができる。
【００２０】
さらに、インバータ制御部品６の冷却を図５に示し、仕切り８の開口部の面積は、大きすぎると電気制御部品箱９に導入された外気に抵抗がつかないのでインバータ制御部品６周辺で風速が上がらず、小さすぎると外気が開口部ａに集中し、渦が発生し制御基板７上で淀むことになる。また、開口面積とは別に仕切り８上部に隙間を設けることで、外気の流路を設け、流量を確保することが良い。これらのことより、インバータ制御部品６周辺で最も風速を上げることができる面積及び隙間を組合わせて測定した結果、開口面積を仕切り８の面積に対して２０〜３０％、望ましくは２５％、電気制御部品箱の上面との隙間は５〜２０ｍｍ、望ましくは１０ｍｍとすることが良く、これにより発熱量が大きいインバータ制御部品６を効率的に冷却することができる。
【００２１】
さらに、電気制御部品箱９を仕切り８で制御基板７の外気導入口１２側とインバータ制御部品６の外気導出口１３側とに区画し、外気導入口１２側よりも外気導出口１３側の空間を狭くしている。これにより、仕切り８の開口部から外気導出口１３側の空間に導入される外気は、空間面積が外気導入口１２側よりも外気導出口１３側のほうが小さいために外気導出口１３側の空間の風速が上がり、外気導出１３側の空間に配置されている発熱量が大きいインバータ制御部品６を効率的に冷却することができる。
【００２２】
以上、開口部を設けた仕切りによって発熱量が小さい制御基板を外気導入口側に、発熱量が大きいインバータ制御部品を外気導出口側に区画することで、高発熱部品から低発熱部品への熱影響を抑制でき、またこの仕切りにより電気制御部品箱に導入された外気の流路面積を減少させ、仕切り開口部からインバータ制御部品に集中的に当て、インバータ制御部品周辺で風速を上げることによって、発熱量が大きいインバータ制御部品の冷却効率を向上させることができる。したがって、電気制御部品の温度上昇を保護することにより空気調和機の運転範囲が狭まることを防止でき、電気制御部品の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
また、電気制御部品箱内を仕切りによって発熱量が大きいインバータ制御部品と発熱量が小さい制御基板とを区画し、その空間の割合を、インバータ制御部品側を３割以下、制御基板側を７割以上とインバータ制御部品側の空間を狭くすることで、インバータ制御部品周辺の風速を上げることによって、特にインバータ制御部品の冷却効率を向上させることができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、空気調和機のコンパクト化に適し、電気制御部品箱を密閉構造としても、電気制御部品の発熱により、高温になった空気が電気制御部品箱内部で淀むことなく、温度上昇を防ぎ、電気制御部品の信頼性を向上させることができる。また、電気制御部品の発熱量が大きくても温度上昇を抑制し、運転範囲を拡大して空気調和機の省エネ化に適したものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態による室外ユニットの正面図。
【図２】図１の上面から見た平面図。
【図３】一実施の形態による電気制御部品箱内の外気通路の説明図。
【図４】一実施の形態による室外ユニットの右側面図。
【図５】一実施の形態による仕切りの形状を示す側面図。
【符号の説明】
１…圧縮機、２…室外熱交換器、３…送風機、４…機械室、５…送風機室、６…インバータ制御部品、７…制御基板、８…仕切り、９…電気制御部品箱、１０…仕切り板、１１…サイドカバ、１２…外気導入口、１３…外気導出口。
【図１】
2004347275.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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