(57)【要約】  室外機（１−１）は、気流の吹出口を有する正面パネル（３）と、正面パネル（３）と向き合う背面パネル（８）と、左側面パネル（４）と、左側面パネル（４）と向き合う右側面パネル（５）と、底面パネルと、底面パネルと向き合う天面パネルとを有する筐体（２）を備える。室外機（１−１）は、筐体（２）の内部に設けられ、電気部品が設けられる制御基板（１６）と、内部に制御基板（１６）が設けられる電装品箱（１５）と、天面パネルと電装品箱（１５）との間に設けられ、電気部品から発生する熱を放射する放熱部（１８−１）とを備える。放熱部（１８−１）と背面パネル（８）と正面パネル（３）と電装品箱（１５）と天面パネルとに囲まれる第２領域（Ｒ２）が、放熱部（１８−１）の風上側に形成される。
2020044474.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気流の吹出口を有する正面パネルと、前記正面パネルと向き合う背面パネルと、左側面パネルと、前記左側面パネルと向き合う右側面パネルと、底面パネルと、前記底面パネルと向き合う天面パネルとを有する筐体と、
前記筐体の内部に設けられ、電気部品が設けられる制御基板と、
内部に前記制御基板が設けられる電装品箱と、
前記天面パネルと前記電装品箱との間に設けられ、前記電気部品から発生する熱を放射する放熱部と、
を備え、
前記放熱部と前記背面パネルと前記正面パネルと前記電装品箱と前記天面パネルとに囲まれる領域が、前記放熱部の風上側に形成される室外機。
【請求項２】
前記領域に発生する気流を前記放熱部の風上側端面へ案内するように、前記放熱部と前記天面パネルとの間に設けられる第１ガイド片を備える請求項１に記載の室外機。
【請求項３】
前記領域に発生する気流を前記放熱部の風上側端面へ案内するように、前記放熱部と前記電装品箱との間に設けられる第２ガイド片を備える請求項１又は２に記載の室外機。
【請求項４】
前記領域に発生する気流を前記放熱部の風上側端面へ案内するように、前記放熱部と前記背面パネルとの間に設けられる第３ガイド片を備える請求項１から３の何れか一項に記載の室外機。
【請求項５】
前記領域に発生する気流を前記放熱部の風上側端面へ案内するように、前記放熱部と前記正面パネルとの間に設けられる第４ガイド片を備える請求項１から４の何れか一項に記載の室外機。
【請求項６】
前記右側面パネル又は前記左側面パネルには、前記領域に連通する吸込口が形成される請求項１から５の何れか一項に記載の室外機。
【請求項７】
前記電気部品は、ワイドバンドギャップ半導体で構成される半導体素子である請求項１から６の何れか一項に記載の室外機。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の室外機と、室内機と、を備える空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱部を備える室外機及び空気調和機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される室外機は、正面パネルに吹出口が形成される筐体と、筐体の内部に設けられる熱交換器、圧縮機及び送風機と、筐体の内部に設けられ圧縮機及び送風機の動作を制御する制御基板と、制御基板に設けられる電気部品と、電気部品から発生する熱を放熱するための放熱部とを備える。また室外機は、筐体の内部の空間を、送風機が配置される空間である送風機室と、圧縮機が配置される空間である圧縮機室とに仕切る仕切板を備える。放熱部は、電気部品と熱的に接続されるベースと、ベースに設けられる複数のフィンとを備えている。複数のフィンの先端側にはエアガイドが設けられ、ベース、複数のフィン及びエアガイドによって囲まれた空間が風路を形成する。特許文献１に開示される室外機によれば、通風量が比較的少なくなる送風ファンの周囲の近くに放熱部が設けられる場合でも、放熱部に形成される風路へ空気が流れることによって、放熱部全体が効率的に冷却される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２９９９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら特許文献１に開示される室外機の筐体の吹出口の周囲にベルマウスが設けられた場合、筐体の内部には、ベルマウスの外周面と、正面パネルの内側面と、仕切板とによって囲まれる閉塞空間が形成される。ベルマウスは、機熱交換器を通過して送風室の内部に流入した風が吹出口を介して、送風室の外部に排出される際の圧力損失を低減するため、吹出口を形作る環状の壁面から筐体の内部へ突き出る環状の部材である。この閉塞空間においては、閉塞空間以外の空間に比べて、空気の流れが滞るため、圧力が高くなる傾向がある。従って、フィンの風下側端面が閉塞空間に存在する場合、フィンの風上側端面から、隣接するフィンの間に形成される風路に浸入した空気は、フィンの風下側端面に到達する前に、フィンの先端部、すなわちフィンのベース側とは逆側の端部に向かって流れてしまう。このように、風路に浸入した空気の流れる方向が変わることにより、フィンの風下側端面における空気の流速が低下し、放熱部の冷却能力が十分に得られないという問題があった。【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、筐体にベルマウスが設けられている場合でも放熱部の冷却能力を向上させることができる室外機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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正面パネルと、正面パネルと向き合う背面パネルと、左側面パネルと、左側面パネルと向き合う右側面パネルと、底面パネルと、底面パネルと向き合う天面パネルとを有する筐体を備える。室外機は、筐体の内部に設けられ、電気部品が設けられる制御基板と、内部に制御基板が設けられる電装品箱と、天面パネルと電装品箱との間に設けられ、電気部品から発生する熱を放射する放熱部とを備える。放熱部と背面パネルと正面パネルと電装品箱と天面パネルとに囲まれる領域が、放熱部の風上側に形成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る室外機は、筐体にベルマウスが設けられている場合でも放熱部の冷却能力を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る室外機の外観図
【図２】図１に示す室外機を正面から見た内観図
【図３】図１に示す室外機を上方から見た内観図
【図４】図２及び図３に示す放熱部の拡大図
【図５】本発明の実施の形態２に係る室外機が備える放熱部の構成図
【図６】本発明の実施の形態３に係る室外機が備える放熱部の構成図
【図７】本発明の実施の形態４に係る室外機の構成図
【図８】本発明の実施の形態５に係る室外機の構成図
【図９】本発明の実施の形態６に係る空気調和機の構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係る室外機及び空気調和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。
【００１０】
実施の形態１．
まず図１〜図３を用いて本発明の実施の形態１に係る室外機１−１の構成の概要を説明する。図１は本発明の実施の形態１に係る室外機の外観図である。図２は図１に示す室外機を正面から見た内観図である。図３は図１に示す室外機を上方から見た内観図である。室外機１−１は、空気調和機の室外ユニットである。空気調和機は、室外機１−１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。室外機１−１は、室外機１−１の外郭を構成する筐体２を備える。また室外機１−１は、筐体２の内部に設けられる送風機１３、ベルマウス９、圧縮機１４、仕切板１０、制御基板１６、放熱部１８−１、電装品箱１５及び熱交換器２２を備える。図１から３では、左手系のＸＹＺ座標において、室外機１−１の縦幅方向をＸ軸方向とし、室外機１−１の横幅方向をＹ軸方向とし、室外機１−１の奥行き方向をＺ軸方向とする。上記の各軸方向は、図４以降の各図においても同様とする。
【００１１】
筐体２は、筐体２の正面を構成する正面パネル３と、正面パネル３と向き合い筐体２の背面を構成する背面パネル８と、筐体２を正面から見て左側の側面を構成する左側面パネル４と、左側面パネル４と向き合う右側面パネル５と、筐体２の底面を構成する底面パネル６と、底面パネル６と向き合う天面パネル７とで構成されている。なお、正面パネル３と左側面パネル４とが、一つの部品で構成されていてもよい。
【００１２】
左側面パネル４には、吸込口４ａが形成されている。背面パネル８には、吸込口８ａが形成されている。吸込口４ａ及び吸込口８ａは、筐体２の外部から筐体２の内部へ空気を取り込むためのものである。
【００１３】
正面パネル３には、円形状の吹出口３１が形成されている。吹出口３１は、筐体２の内部に取り込まれた空気を、筐体２の外部に排出するための開口部である。吹出口３１を形作る環状の壁面３ａには、ベルマウス９が設けられる。ベルマウス９は、壁面３ａから筐体２の内部へ突き出る環状部材である。
【００１４】
筐体２の内部において送風機１３の配置位置は、ベルマウス９の内縁を、筐体２の正面パネル３から背面パネル８に向かって投影した領域の内側である。送風機１３は、羽根車１３ａと羽根車１３ａの動力源であるモータ１３ｂとを有する。送風機１３のモータ１３ｂが駆動して、送風機１３の羽根車１３ａが回転することにより、吸込口４ａ，８ａを介して、筐体２の送風機室１１に空気が取り込まれる。送風機室１１に取り込まれた空気は、吹出口３１を通じて筐体２の外部に排出される。図３には、送風機１３が回転することによって筐体２の内部に生じる気流ＡＦが、破線の矢印で示される。気流ＡＦは、筐体２の外部から筐体２の送風機室１１に取り込まれた空気の流れである。
【００１５】
仕切板１０は、筐体２の内部の空間を、送風機１３が配置される空間である送風機室１１と、圧縮機１４が配置される空間である圧縮機室１２とに仕切る部材である。送風機室１１は、正面パネル３と、左側面パネル４と、底面パネル６と、天面パネル７と、背面パネル８と、仕切板１０とによって囲まれる空間である。圧縮機室１２は、正面パネル３と、右側面パネル５と、底面パネル６と、電装品箱１５と、背面パネル８と、仕切板１０とによって囲まれる空間である。仕切板１０は、例えば、室外機１−１を正面から見て、底面パネル６から天面パネル７に向かって伸び、天面パネル７に到達する前に、電装品箱１５の下面に接する。
【００１６】
圧縮機室１２は、仕切板１０と右側面パネル５とで囲まれた空間である。圧縮機室１２には、冷媒を圧縮する圧縮機１４が設けられる。圧縮機１４は、熱交換器２２が備える不図示の複数の配管に接続されており、圧縮機１４で圧縮された冷媒は、当該配管に送られる。熱交換器２２に空気が通過することによって、当該配管の内部に流れる冷媒と熱交換器２２との間で、熱交換が行われる。
【００１７】
熱交換器２２は、吸込口４ａ，８ａを覆うように筐体２の内側に設けられている。熱交換器２２は、送風機室１１に設けられ、筐体２の背面パネル８及び左側面パネル４のそれぞれの内側と向き合う。熱交換器２２は、例えば、室外機１−１を上方から見て、左側面パネル４から背面パネル８に向け伸びるＬ字形状である。熱交換器２２は、互いに離れて配列される不図示の複数の放熱フィンと、複数の放熱フィンに貫通するように設けられ内部に冷媒が流れる不図示の複数の配管とを備える。
【００１８】
圧縮機室１２の上方には、電装品箱１５が設けられる。電装品箱１５は、仕切板１０の上端から天面パネル７までの間に形成される空間に、電装品箱１５が設けられる。電装品箱１５は、空気調和機の構成部品を制御するためのものであり、送風機室１１と圧縮機室１２とに跨がって配置されている。
【００１９】
電装品箱１５には、電気部品１７が設けられた制御基板１６が収容される。制御基板１６は、第１基板面１６ａと、第１基板面１６ａとは逆側の第２基板面１６ｂとを備える。第１基板面１６ａは、天面パネル７側の基板面である。第２基板面１６ｂは、底面パネル６側の基板面である。制御基板１６は、第１基板面１６ａが天面パネル７と平行な板状部材である。電気部品１７は、制御基板１６の第１基板面１６ａに設けられる。電気部品１７は、例えば直流電力を交流電力に変換して、圧縮機１４及び送風機１３の少なくとも一方を駆動するインバータ回路を構成する半導体素子、リアクトルなどである。電気部品１７は、インバータ回路を構成する半導体素子、リアクトルに限定されず、例えば商用電源から供給される交流電力を直流電力に変換してインバータ回路へ出力するコンバータ回路を構成する半導体素子でもよいし、電圧検出用の抵抗器、平滑コンデンサでもよい。
【００２０】
電気部品１７には、放熱部１８−１が接している。放熱部１８−１は、電気部品１７を冷却するための部品である。放熱部１８−１は、電気部品１７に固定してもよいし、不図示の固定部材を介して制御基板１６又は電装品箱１５に固定してもよい。放熱部１８−１の配置位置は、例えば図２及び図３に示すように、送風機室１１の内、ベルマウス９の内縁を、筐体２の正面パネル３から背面パネル８に向かう方向に投影した領域の外側であり、かつ、電装品箱１５を、底面パネル６から天面パネル７に向かう方向に投影した領域の内側である。なお、放熱部１８−１は、放熱部１８−１の少なくとも一部が、電装品箱１５と天面パネル７との間の第１領域Ｒ１に存在するように配置されていればよい。
【００２１】
次に、図４を参照して、放熱部１８−１の構成について説明する。図４は図２及び図３に示す放熱部の拡大図である。以下では、放熱部１８−１の右側面パネル５側を風上側とし、放熱部１８−１の左側面パネル４側を風下側と称する。図４には、放熱部１８−１、放熱部１８−１に熱的に接続される複数の電気部品１７などを、右側面パネル５側から見た状態が示される。複数の電気部品１７には、例えば第１電気部品１７ａ、第２電気部品１７ｂ及び第３電気部品１７ｃが含まれる。図４に示すように、放熱部１８−１は、ベース１９と、ベース１９に設けられる複数のフィン２１とを備える。ベース１９は、Ｚ軸方向の幅がＹ軸方向の幅よりも広い長方形の板状部材である。なお、ベース１９は、複数の電気部品１７からベース１９に伝わった熱を複数のフィン２１へ伝達できればよいため、ベース１９の形状は長方形に限定されるものではない。
【００２２】
ベース１９の下面１９ａは複数の電気部品１７に接する。ベース１９の上面１９ｂには、複数のフィン２１が設けられる。複数のフィン２１のそれぞれは、ベース１９の上面１９ｂから筐体２の天面パネル７に向かう方向に伸びる板状部材である。複数のフィン２１は、Ｚ軸方向に互いに離れて配列される。複数のフィン２１のそれぞれには、放熱面２１ａが設けられる。放熱面２１ａは、隣り合うフィン２１の対向面である。放熱面２１ａの形状は例えば長方形である。なお、フィン２１は、ベース１９からフィン２１に伝わった熱を空気に放射できるものであればよいため、フィン２１の形状は、長方形に限定されるものではない。放熱面２１ａは、正面パネル３と平行である。隣り合うフィン２１のそれぞれの放熱面２１ａの間の隙間には、空気が通過する風路２３が形成される。
【００２３】
図３に示すように、複数のフィン２１のそれぞれのＹ軸方向の一端面は、風上側端面２１ｃを構成する。風上側端面２１ｃは、放熱部１８−１の風上側端面に相当する。また、複数のフィン２１のそれぞれのＹ軸方向の他端面は、風下側端面２１ｄを構成する。風下側端面２１ｄは、放熱部１８−１の風下側端面に相当する。
【００２４】
次に、放熱部１８−１における空気の流れについて説明する。送風機１３が回転することによって、筐体２の内部に気流ＡＦが生じて、筐体２の外部に存在する空気が、吸込口４ａ，８ａを介して、筐体２の送風機室１１に空気が取り込まれる。吸込口８ａを介して、筐体２内の第２領域Ｒ２に取り込まれる空気は、フィン２１の風上側端面２１ｃ側から、放熱部１８−１の風路２３に流入する。第２領域Ｒ２は、前述した第１領域Ｒ１の内、放熱部１８−１と、右側面パネル５と、電装品箱１５と、天面パネル７と、正面パネル３と、背面パネル８とに囲まれる空間であり、放熱部１８−１の風上側の領域であもある。このようにして、放熱部１８−１の風路２３に流入した空気は、フィン２１と熱交換された後、フィン２１の風下側端面２１ｄ側に流出して、図１に示す吹出口３１を通じて筐体２の外部に排出される。
【００２５】
実施の形態１に係る室外機１−１によれば、放熱部１８−１と右側面パネル５と背面パネル８と正面パネル３と電装品箱１５と天面パネル７とに囲まれる第２領域Ｒ２が、放熱部１８−１の風上側に形成されることによって、第２領域Ｒ２には構造物が存在しないため、前述した閉塞空間での圧力が高い状態となっている場合でも、実施の形態１に係る室外機１−１によれば、この閉塞空間における圧力の影響を受けることなく、第２領域Ｒ２に流れる空気を有効に利用して、放熱部１８−１における熱交換量の低下を抑制できる。そのため、特許文献１に開示される放熱部のように、複数のフィンがＺ軸方向に配列され、かつ、複数のフィンの一部が上記の閉塞空間に存在する場合に比べて、放熱部１８−１の冷却能力を向上させことができる。
【００２６】
また、実施の形態１に係る室外機１−１によれば、放熱部１８−１の冷却効率が向上するため、制御基板１６に設けられた電気部品１７が効率的に冷却される。電気部品１７が効率的に冷却されることで、制御基板１６及び電気部品１７の寿命を延ばすことができる。また、実施の形態１に係る室外機１−１によれば、放熱部１８−１に接していない他の部品の寿命を延ばすことができる。例えば、他の部品が電解コンデンサの場合、電解コンデンサは、電解液を含むため、周囲温度の影響を受けやすい部品の１つである。電解コンデンサの寿命は周囲温度の影響を受けて、周囲温度が１０℃下がると寿命が約２倍となる。電気部品１７が効率的に冷却されることで、周囲温度の上昇も抑えることができる。周囲温度の上昇が抑えられることで、放熱部１８−１に接していない他の部品への熱の影響を抑えて、寿命を大幅に延ばすことができる。
【００２７】
電気部品１７を小型化した場合には、電気部品１７の放熱面積が小さくなって放熱効率が低下してしまう。実施の形態１に係る室外機１−１によれば、冷却効率の向上が図られた放熱部１８−１に接することで、電気部品１７自体の放熱効率の低下を補うことができる。これにより、例えば電気部品１７として設けられたリアクトルおよび半導体素子の発熱を抑えつつ小型化を図ることが可能となる。
【００２８】
実施の形態２．
図５は本発明の実施の形態２に係る室外機が備える放熱部の構成図である。実施の形態２に係る室外機１−２は、放熱部１８−１の代わりに放熱部１８−２を備える。放熱部１８−２は、ベース１９及びフィン２１に加えて、風向板２０ａ及び風向板２０ｂを備える。
【００２９】
風向板２０ａは、フィン２１の先端面２１１と天面パネル７との間の空間に設けられる。風向板２０ａは、フィン２１の先端面２１１に固定されてもよいし、天面パネル７の内側面に固定されてもよい。風向板２０ａは、フィン２１の先端面２１１と向き合う平行な板状の平面部２０ａ１と、平面部２０ａ１の風上側の端部に設けられる傾斜部２０ａ２とを備える。平面部２０ａ１の風上側の端部は、平面部２０ａ１の第２領域Ｒ２側の端部に等しい。平面部２０ａ１と傾斜部２０ａ２とは、絶縁性樹脂、金属材料などを用いて一体形成で製造したものでもよいし、個別に製作されたものを組合わせたものでもよい。
【００３０】
傾斜部２０ａ２は、第２領域Ｒ２に発生する気流ＡＦをフィン２１の風上側端面２１ｃへ案内する第１ガイド片として機能する。傾斜部２０ａ２は、Ｙ軸方向に対して天面パネル７側に一定角度で傾斜する面である。一定角度は、例えば１°から８９°までの任意の角度である。傾斜部２０ａ２の先端は、天面パネル７の内側面に接してもよいし、天面パネル７の内側面から僅かに離れた位置に設けられていてもよい。
【００３１】
風向板２０ｂは、ベース１９の先端面２１１と電装品箱１５の上面との間の空間に設けられる。風向板２０ｂは、ベース１９の下面１９ａに固定されてもよいし、電装品箱１５の上面に固定されてもよい。風向板２０ｂは、ベース１９の下面１９ａと向き合う平行な板状の平面部２０ｂ１と、平面部２０ｂ１の風上側の端部に設けられる傾斜部２０ａ２とを備える。平面部２０ｂ１の風上側の端部は、平面部２０ｂ１の第２領域Ｒ２側の端部に等しい。平面部２０ｂ１と傾斜部２０ｂ２とは、絶縁性樹脂、金属材料などを用いて一体形成で製造したものでもよいし、個別に製作されたものを組合わせたものでもよい。
【００３２】
傾斜部２０ｂ２は、第２領域Ｒ２に発生する気流ＡＦをフィン２１の風上側端面２１ｃへ案内する第２ガイド片として機能する。傾斜部２０ｂ２は、Ｙ軸方向に対して電装品箱１５側に一定角度で傾斜する面である。一定角度は、例えば１°から８９°までの任意の角度である。傾斜部２０ｂ２の先端は、電装品箱１５の上面に接してもよいし、電装品箱１５の上面から僅かに離れた位置に設けられていてもよい。
【００３３】
図５に示す放熱部１８−２によれば、放熱部１８−２の風上側に風向板２０ａが設けられるため、放熱部１８−２の風上側から、フィン２１と天面パネル７との間の空間に流れ込もうとする空気が、放熱部１８−２へ取り込まれる。また、放熱部１８−２の風上側に風向板２０ｂが設けられるため、放熱部１８−２の風上側から、ベース１９と電装品箱１５との間の空間に流れ込もうとする空気が、放熱部１８−２へ取り込まれる。そのため、風向板２０ａ，２０ｂが設けられてない場合に比べて、放熱部１８−２へ取り込まれる空気量が増加する。従って、放熱部１８−２では、図３に示される放熱部１８−１に比べて、放熱部１８−２に流れる空気の流速が増加し、放熱部１８−２に接する電気部品１７の冷却効率がより一層向上する。
【００３４】
なお、図５に示す放熱部１８−２には、風向板２０ａ及び風向板２０ｂの少なくとも１つが設けられていればよく、例えば、放熱部１８−２に風向板２０ａのみが設けられている場合でも、図３に示される放熱部１８−１に比べて、電気部品１７の冷却効率を向上させることが可能である。
【００３５】
実施の形態３．
図６は本発明の実施の形態３に係る室外機が備える放熱部の構成図である。実施の形態３に係る室外機１−３は、放熱部１８−１の代わりに放熱部１８−３を備える。放熱部１８−３は、ベース１９及びフィン２１に加えて、風向板２０ｃ及び風向板２０ｄを備える。
【００３６】
風向板２０ｃは、フィン２１と背面パネル８との間の空間に設けられる。風向板２０ｃは、フィン２１に固定されてもよいし、背面パネル８の内側面に固定されてもよい。風向板２０ｃは、フィン２１の放熱面２１ａと向き合う平行な板状の平面部２０ｃ１と、平面部２０ｃ１の風上側の端部に設けられる傾斜部２０ｃ２とを備える。平面部２０ｃ１の風上側の端部は、平面部２０ｃ１の第２領域Ｒ２側の端部に等しい。平面部２０ｃ１と傾斜部２０ｃ２とは、絶縁性樹脂、金属材料などを用いて一体形成で製造したものでもよいし、個別に製作されたものを組合わせたものでもよい。
【００３７】
傾斜部２０ｃ２は、第２領域Ｒ２に発生する気流ＡＦをフィン２１の風上側端面２１ｃへ案内する第３ガイド片として機能する。傾斜部２０ｃ２は、Ｙ軸方向に対して背面パネル８側に一定角度で傾斜する面である。一定角度は、例えば１°から８９°までの任意の角度である。傾斜部２０ｃ２の先端は、背面パネル８の内側面に接してもよいし、背面パネル８の内側面から僅かに離れた位置に設けられていてもよい。
【００３８】
風向板２０ｄは、フィン２１と正面パネル３との間の空間に設けられる。風向板２０ｄは、フィン２１に固定されてもよいし、正面パネル３の内側面に固定されてもよい。風向板２０ｄは、フィン２１の放熱面２１ａと向き合う平行な板状の平面部２０ｄ１と、平面部２０ｄ１の風上側の端部に設けられる傾斜部２０ｄ２とを備える。平面部２０ｄ１の風上側の端部は、平面部２０ｄ１の第２領域Ｒ２側の端部に等しい。平面部２０ｄ１と傾斜部２０ｄ２とは、絶縁性樹脂、金属材料などを用いて一体形成で製造したものでもよいし、個別に製作されたものを組合わせたものでもよい。
【００３９】
傾斜部２０ｄ２は、第２領域Ｒ２に発生する気流ＡＦをフィン２１の風上側端面２１ｃへ案内する第４ガイド片として機能する。傾斜部２０ｄ２は、Ｙ軸方向に対して正面パネル３側に一定角度で傾斜する面である。一定角度は、例えば１°から８９°までの任意の角度である。傾斜部２０ｄ２の先端は、正面パネル３の内側面に接してもよいし、正面パネル３の内側面から僅かに離れた位置に設けられていてもよい。
【００４０】
図６に示す放熱部１８−３によれば、放熱部１８−３の風上側に風向板２０ｃが設けられるため、放熱部１８−３の風上側から、フィン２１と背面パネル８との間の空間に流れ込もうとする空気が、放熱部１８−３へ取り込まれる。また、放熱部１８−３の風上側に風向板２０ｄが設けられるため、放熱部１８−３の風上側から、フィン２１と正面パネル３との間の空間に流れ込もうとする空気が、放熱部１８−３へ取り込まれる。そのため、風向板２０ｃ，２０ｄが設けられてない場合に比べて、放熱部１８−３へ取り込まれる空気量が増加する。従って、放熱部１８−３では、図３に示される放熱部１８−１に比べて、放熱部１８−３に流れる空気の流速が増加し、放熱部１８−３に接する電気部品１７の冷却効率がより一層向上する。
【００４１】
なお、図６に示す放熱部１８−３には、風向板２０ｃ及び風向板２０ｄの少なくとも１つが設けられていればよく、例えば、放熱部１８−３に風向板２０ｄのみが設けられている場合でも、図３に示される放熱部１８−１に比べて、電気部品１７の冷却効率を向上させることが可能である。また図６に示す風向板２０ｃ及び風向板２０ｄの少なくとも１つは、図５に示す放熱部１８−２と組合せてもよい。
【００４２】
実施の形態４．
図７は本発明の実施の形態４に係る室外機の構成図である。実施の形態４に係る室外機１−４では、右側面パネル５に吸込口５ａが形成され、さらに電装品箱１５と右側面パネル５との間に風向板２０ｅが設けられる。吸込口５ａは、風向板２０ｅのＸ軸方向の位置よりも、上側に設けられる。また、吸込口５ａから雨が浸入するおそれがあるため、吸込口５ａは、電装品箱１５の上面のＸ軸方向の位置よりも、下側に設けることが望ましい。これにより、吸込口５ａから浸入した雨が電気部品１７に当たり難くできる。このように形成される吸込口５ａは、第２領域Ｒ２と連通する。
【００４３】
風向板２０ｅは、電装品箱１５から右側面パネル５の内側面に向かって伸びると共に、図２に示す正面パネル３から、背面パネル８の内側に設けられる熱交換器２２まで伸びる。
【００４４】
室外機１−４では、吸込口５ａから取り込まれた空気が、図３に示す熱交換器２２を通過することなく、筐体２内の第２領域Ｒ２に取り込まれて、放熱部１８−１の冷却のために利用される。例えば室外機１−４を備える空気調和機が冷房運転している場合、熱交換器２２に流れる冷媒の温度は、外気温度よりも高くなるため、背面パネル８の吸込口８ａから取り込まれた空気は、熱交換器２２と熱交換することで昇温され、外気温より高くなる。従って、熱交換器２２を通過した空気が利用されると、放熱部１８−１を効果的に冷却できない場合がある。実施の形態４に係る室外機１−４では、吸込口５ａから取り込まれた空気は、熱交換器２２を通過しないため、実施の形態１に係る室外機１−１に比べて、放熱部１８−１の冷却能力をより一層向上させことができる。
【００４５】
実施の形態５．
図８は本発明の実施の形態５に係る室外機の構成図である。実施の形態５に係る室外機１−５は、放熱部１８−１の代わりに放熱部１８−５を備える。室外機１−５では、例えば発熱量が最も高い第１電気部品１７ａと、発熱量が第１電気部品１７ａの発熱量よりも低い第２電気部品１７ｂ及び第３電気部品１７ｃが、背面パネル８から正面パネル３に向かって、第１電気部品１７ａ、第２電気部品１７ｂ及び第３電気部品１７ｃの順で配列される。そして、放熱部１８−５は、第１電気部品１７ａに対応して設けられる複数のフィン２１の第１フィンピッチ７１が、第２電気部品１７ｂ及び第３電気部品１７ｃに対応して設けられる複数のフィン２１の第２フィンピッチ７２よりも狭くなるように構成されている。
【００４６】
第１電気部品１７ａがワイドバンドギャップ半導体により構成される半導体素子である場合、ワイドバンドギャップ半導体は、シリコン半導体に比べて耐熱性能が高く、スイッチングスピードが高い。そのため、第１電気部品１７ａを高周波で動作させることによって、リアクトル、モータなどの小型化を図ることが可能である。但し、ワイドバンドギャップ半導体で発生する熱は、周波数次第ではシリコン半導体で発生する熱に比べて高い値を示すことがあるため、第１電気部品１７ａを十分に冷却する必要がある。
【００４７】
またリアクトルが小型化されることによって、制御基板１６へリアクトルを設けることが可能となる。このように、リアクトルが制御基板１６に設けられる場合、リアクトルで発生した熱によるリアクトル周囲に存在する部品への影響を小さくする必要があると共に、リアクトル端子の制御基板１６への接続に利用される半田がリアクトルで発生した熱によって融解しないようする必要がある。そのため、リアクトルが制御基板１６に設けられる場合には、制御基板１６以外の場所にリアクトルが設置される場合に比べて、リアクトルを十分に冷却して、リアクトルの温度上昇を抑制する必要がある。
【００４８】
図８に示す放熱部１８−５によれば、第１フィンピッチ７１が第２フィンピッチ７２よりも狭いため、第１電気部品１７ａに対応して設けられるフィン２１の放熱面積が向上して、放熱部１８−５の冷却効率を向上させることができる。従って、第１電気部品１７ａの寿命を延ばすことができる。さらに、全てのフィン２１が第１フィンピッチ７１で配列される場合に比べて、フィン２１を構成する材料の使用量が低減され、放熱部１８−５の製造コストを低減することができる。
【００４９】
また、放熱部１８−５に接していない部品として、電解コンデンサが設けられている場合、前述したように、電解コンデンサは、周囲温度が１０℃下がると寿命が約２倍となる。このような周囲温度の影響を受けやすい部品が用いられる場合でも、図８に示す放熱部１８−５によれば、放熱部１８−５に接していない部品の寿命を大幅に延ばすことができる。
【００５０】
また図８に示すように、複数の電気部品１７がＺ軸方向に互いに離れて配列されている、複数の電気部品１７がＹ軸方向に配列されている場合に比べて、複数の電気部品１７で発生した熱は、複数のフィン２１に分散され易くなり、複数の電気部品１７を効果的に冷却することができる。
【００５１】
また、複数の電気部品１７がＺ軸方向に配列されることにより、複数の電気部品１７がＹ軸方向に配列されている場合に比べて、例えば、第１電気部品１７ａの発熱量が最も高い場合でも、第１電気部品１７ａで発生した熱が、第１電気部品１７ａよりも許容温度が低い第２電気部品１７ｂへ伝わり難くなり、第２電気部品１７ｂが高温となって故障することを防止できる。
【００５２】
また、第１電気部品１７ａ、第２電気部品１７ｂ及び第３電気部品１７ｃが、風上側から風下側に向かって、第１電気部品１７ａ、第２電気部品１７ｂ及び第３電気部品１７ｃの順で配列されている場合、第１電気部品１７ａ及び第２電気部品１７ｂで発生した熱によって、複数のフィン２１の内、特定のフィン２１の温度が他のフィン２１の温度よりも上昇する。そのため、風下側の第３電気部品１７ｃで発生した熱は、当該フィンで吸収され難くなる。これに対して、図８に示すように、第１電気部品１７ａ、第２電気部品１７ｂ及び第３電気部品１７ｃがＺ軸方向に配列されている場合、第３電気部品１７ｃで発生した熱は、第１電気部品１７ａ及び第２電気部品１７ｂで発生した熱の影響を受けることなく、第３電気部品１７ｃに対応してフィン２１に吸収される。そのため第３電気部品１７ｃを効果的に冷却することができる。
【００５３】
なお、図８に示す放熱部１８−５は、図５に示す風向板２０ａ及び風向板２０ｂの少なくとも１つと組合せてもよいし、図６に示す風向板２０ｃ及び風向板２０ｄの少なくとも１つと組合せてもよい。
【００５４】
また実施の形態１〜５の室外機１−１〜１−５は、空気調和機以外の機器、例えばヒートポンプ式給湯器の室外機として利用することも可能である。
【００５５】
また実施の形態１では、室外機１−１を正面から見て、左側に送風機室１１が設けられ、右側に圧縮機室１２が設けられているが、室外機１−１は、左側に圧縮機室１２が設けられ、右側に送風機室１１が設けられるように構成してもよい。この場合、前述した第２領域Ｒ２は、放熱部１８−１と左側面パネル４と背面パネル８と正面パネル３と電装品箱１５と天面パネル７とに囲まれる領域となる。実施の形態２〜５に係る室外機１−２〜１−５も同様である。また、左側に圧縮機室１２が設けられ、右側に送風機室１１が設けられる場合、実施の形態４に係る室外機１−４の筐体２は、左側面パネル４に、図７に示す吸込口５ａが形成される。
【００５６】
実施の形態６．
図９は本発明の実施の形態６に係る空気調和機の構成例を示す図である。空気調和機２００は、実施の形態１に係る室外機１−１と、室外機１−１に接続される室内機２１０とを備える。実施の形態１に係る室外機１−１を用いることにより、図２などに示される放熱部１８−１の冷却効率を向上させながら筐体２の小型化を図ることができる空気調和機２００を提供できる。また放熱部１８−１の冷却効率が向上することにより、信頼性の高い空気調和機２００を提供できる。なお、空気調和機２００には、実施の形態１に係る室外機１−１の代わりに、実施の形態２に係る室外機１−２、実施の形態３に係る室外機１−３、実施の形態４に係る室外機１−４又は実施の形態５に係る室外機１−５を組合わせてもよい。
【００５７】
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】
【００５８】
１−１，１−２，１−３，１−４，１−５  室外機、２  筐体、３  正面パネル、３ａ  壁面、４  左側面パネル、４ａ，５ａ，８ａ  吸込口、５  右側面パネル、６  底面パネル、７  天面パネル、８  背面パネル、９  ベルマウス、１０  仕切板、１１  送風機室、１２  圧縮機室、１３  送風機、１３ａ  羽根車、１３ｂ  モータ、１４  圧縮機、１５  電装品箱、１６  制御基板、１６ａ  第１基板面、１６ｂ  第２基板面、１７  電気部品、１７ａ  第１電気部品、１７ｂ  第２電気部品、１７ｃ  第３電気部品、１８−１，１８−２，１８−３，１８−５  放熱部、１９  ベース、１９ａ  下面、１９ｂ  上面、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ  風向板、２０ａ１，２０ｂ１，２０ｃ１，２０ｄ１  平面部、２０ａ２，２０ｂ２，２０ｃ２，２０ｄ２  傾斜部、２１  フィン、２１ａ  放熱面、２１ｃ  風上側端面、２１ｄ  風下側端面、２２  熱交換器、２３  風路、３１  吹出口、７１  第１フィンピッチ、７２  第２フィンピッチ、２００  空気調和機、２１０  室内機、２１１  先端面、Ｒ１  第１領域、Ｒ２  第２領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年9月8日(2020.9.8)
【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正面パネルと、前記正面パネルと向き合う背面パネルと、左側面パネルと、前記左側面パネルと向き合う右側面パネルと、底面パネルと、前記底面パネルと向き合う天面パネルとを有する筐体と、
前記筐体の内部に設けられ、第１電気部品と前記第１電気部品よりも発熱量が低い第２電気部品とが設けられる制御基板と、
内部に前記制御基板が設けられる電装品箱と、
前記天面パネルと前記電装品箱との間に設けられ、前記第１電気部品と前記第２電気部品とから発生する熱を放射する放熱部と、
を備え、
前記放熱部と前記背面パネルと前記正面パネルと前記電装品箱と前記天面パネルとに囲まれる領域が、前記放熱部の風上側に形成され、
前記放熱部は、前記第１電気部品と前記第２電気部品とに接する面を有するベースと、前記第１電気部品と前記第２電気部品とに接する面とに接する面の反対面に並べて形成された複数のフィンとを有し、
前記ベースを挟んで前記第１電気部品の反対側に設けられたフィン同士の間隔が、前記ベースを挟んで前記第２電気部品の反対側に設けられたフィン同士の間隔よりも狭い室外機。
【請求項２】
前記領域に発生する気流を前記放熱部の風上側端面へ案内するように、前記放熱部と前記天面パネルとの間に設けられる第１ガイド片を備える請求項１に記載の室外機。
【請求項３】
前記領域に発生する気流を前記放熱部の風上側端面へ案内するように、前記放熱部と前記電装品箱との間に設けられる第２ガイド片を備える請求項１又は２に記載の室外機。
【請求項４】
前記領域に発生する気流を前記放熱部の風上側端面へ案内するように、前記放熱部と前記背面パネルとの間に設けられる第３ガイド片を備える請求項１から３の何れか一項に記載の室外機。
【請求項５】
前記領域に発生する気流を前記放熱部の風上側端面へ案内するように、前記放熱部と前記正面パネルとの間に設けられる第４ガイド片を備える請求項１から４の何れか一項に記載の室外機。
【請求項６】
前記右側面パネル又は前記左側面パネルには、前記領域に連通する吸込口が形成される請求項１から５の何れか一項に記載の室外機。
【請求項７】
前記第１電気部品は、ワイドバンドギャップ半導体で構成される半導体素子である請求項１から６の何れか一項に記載の室外機。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項に記載の室外機と、室内機と、を備える空気調和機。
【国際調査報告】
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