(57)【要約】  室外機（１−１）は、正面パネル（３）と、正面パネル（３）と向き合う背面パネル（８）とを有する筐体とを備える。室外機（１−１）は、正面パネル（３）に設けられるベルマウス（９）と、電気部品から発生する熱を放射する放熱部（１８）とを備える。ベルマウス（９）の背面パネル（８）側の端部（９ａ）と接し、かつ、正面パネル（３）の内側面（３ｂ）と平行な仮想的な面を仮想面（Ｓ）としたとき、上方から見た放熱部（１８）の風上側端面（２１ｃ）及び風下側端面（２１ｄ）は、仮想面（Ｓ）と背面パネル（８）との間の領域（Ｒ）に設けられる。
2020044473.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、
前記正面パネルに設けられ、前記吹出口を形作る円形の開口の縁から突き出る環状のベルマウスと、
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、
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、
前記ベルマウスの前記背面パネル側の端部と接し、かつ、前記正面パネルの内側面と平行な仮想的な面を仮想面としたとき、
上方から見た前記放熱部の風上側端面及び風下側端面は、前記仮想面と前記背面パネルとの間の領域に設けられる室外機。
【請求項２】
前記放熱部は、板状のベースと、前記ベースに設けられる複数のフィンとを備え、
前記ベースは、前記正面パネルから前記背面パネルに向かう方向の幅が、前記右側面パネルから前記左側面パネルに向かう方向の幅よりも狭い請求項１に記載の室外機。
【請求項３】
複数の前記フィンは、前記右側面パネルから前記左側面パネルに向かう方向に互いに離れて配列され、
前記制御基板には、複数の前記電気部品が前記右側面パネルから前記左側面パネルに向かう方向に互いに離れて配列され、
前記ベースには、複数の前記電気部品が熱的に接続される請求項２に記載の室外機。
【請求項４】
前記放熱部は、複数の前記電気部品の内、発熱量が最も高い第１電気部品に対応して設けられる複数の前記フィンの配列方向における第１フィンピッチが、発熱量が第１電気部品の発熱量よりも低い第２電気部品に対応して設けられる複数の前記フィンの配列方向における第２フィンピッチよりも狭くなるように構成される請求項２又は３に記載の室外機。
【請求項５】
前記放熱部に設けられる風向板を備え、
前記風向板は、
前記筐体の内部に発生する気流を、前記放熱部の風上側端面により形成される流入口へ案内する第１ガイド片と、
前記第１ガイド片に接続されると共に複数の前記フィンの先端に設けられ、前記流入口を介して、前記ベースと前記フィンとに囲まれる風路に導入された空気を、前記放熱部の風下側端面により形成される流出口へ案内する第２ガイド片と、
を備える請求項２から４の何れか一項に記載の室外機。
【請求項６】
前記第２ガイド片の前記風下側端面の端部は、前記放熱部の風下側端面よりも風上側に位置する請求項５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とを備える。室外機は、正面パネルに設けられ、吹出口を形作る円形の開口の縁から突き出る環状のベルマウスと、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、電気部品から発生する熱を放射する放熱部とを備える。ベルマウスの背面パネル側の端部と接し、かつ、正面パネルの内側面と平行な仮想的な面を仮想面としたとき、上方から見た放熱部の風上側端面及び風下側端面は、仮想面と背面パネルとの間の領域に設けられる。
【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に示す放熱部の斜視図
【図５】図２及び図３に示す放熱部を左側面パネルから右左側面パネルに向かって見たときの背面パネルと放熱部とベルマウスの配置関係を示す図
【図６】図５に示す放熱部を底面パネルから天面パネルに向かって見た状態を示す図
【図７】比較例に係る室外機に設けられる放熱部を拡大して模式的に示した図
【図８】図４に示す複数のフィンの配列方向に沿って複数の電気部品が並べて配列された制御基板を示す図
【図９】図８に示す放熱部の変形例を示す図
【図１０】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１１】図１０に示す放熱部の変形例を示す図
【図１２】本発明の実施の形態３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、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に向かう方向に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、複数の電気部品１７が設けられた制御基板１６が収容される。制御基板１６は、右側面パネル５から左側面パネル４に向かって伸びる板状部材である。電気部品１７は、制御基板１６の基板面１６ａに設けられる。基板面１６ａは、制御基板１６の底面パネル６側の面である。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】
複数の電気部品１７のそれぞれには、図２に示すように、放熱部１８−１が接している。放熱部１８−１は、複数の電気部品１７のそれぞれ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は、制御基板１６の下側に設けられ、かつ、送風機室１１に設けられる。放熱部１８−１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に向かう方向に投影した領域の外側である。
【００２１】
次に、図４〜６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に示す放熱部の斜視図である。図４には、図２及び図３に示す放熱部を背面パネル側から見た放熱部の外観が示される。図５は図２及び図３に示す放熱部を左側面パネルから右左側面パネルに向かって見たときの背面パネルと放熱部とベルマウスの配置関係を示す図である。図６は図５に示す放熱部を底面パネルから天面パネルに向かって見た状態を示す図である。以下では、放熱部１８−１の背面パネル８側を風上側とし、放熱部１８−１の正面パネル３側を風下側と称する。
【００２２】
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、正面パネル３から背面パネル８に向かう方向の幅Ｗ１が、右側面パネル５から左側面パネル４に向かう方向の幅Ｗ２よりも狭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。
【００２３】
ベース１９の上面１９ａは図２に示される電気部品１７に接する。ベース１９の下面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の下面１９ｂから筐体２の下方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、Ｙ軸方向に互いに離れて配列される。
【００２４】
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、図１に示す正面パネル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。
【００２５】
複数のフィン２１のそれぞれのＺ軸方向の一端面は、風上側端面２１ｃを構成する。複数の風上側端面２１ｃは、放熱部１８−１の風上側端面に相当する。隣り合う風上側端面２１ｃのそれぞれの間の隙間には、風路２３へ空気を流入させる流入口２４が形成される。
【００２６】
複数のフィン２１のそれぞれのＺ軸方向の他端面は、風下側端面２１ｄを構成する。複数の風下側端面２１ｄは、放熱部１８−１の風下側端面に相当する。隣り合う風下側端面２１ｄのそれぞれの間の隙間には、風路２３を通った空気を排出する流出口２５が形成される。
【００２７】
図５及び図６に示すように、流入口２４及び流出口２５は、仮想面Ｓよりも風上側の領域Ｒに設けられる。仮想面Ｓは、ベルマウス９の背面パネル８側の端部９ａと接し、かつ、正面パネル３の内側面３ｂと平行な面を、ベルマウス９から天面パネル７、底面パネル６、右側面パネル５及び左側面パネル４のそれぞれまで延長した仮想的な面である。領域Ｒは、仮想面Ｓと背面パネル８との間の空間である。このように、放熱部１８−１では、風上側端面２１ｃ及び風下側端面２１ｄの双方が、領域Ｒに設けられている。図５に示される符号Ｆは、筐体２の内部に形成される閉塞空間である。閉塞空間Ｆは、ベルマウス９の外周面９ｂと、正面パネル３の内側面３ｂと、図２に示す仕切板１０とによって囲まれる空間である。
【００２８】
次に、放熱部１８−１における空気の流れについて説明する。なお、放熱部１８−１の効果についての理解を容易化する趣旨で、以下ではまず、比較例の放熱部の構成について説明し、その次に、実施の形態１に係る放熱部１８−１における空気の流れについて説明する。
【００２９】
図７は比較例に係る室外機に設けられる放熱部を拡大して模式的に示した図である。図７に示される室外機１−１Ａでは、放熱部１８Ａの流出口２５Ａが、仮想面Ｓよりも正面パネル３側に設けられている。また室外機１Ａは、ベルマウス９を備えるため、室外機１Ａの筐体２の内部には、閉塞空間Ｆが形成される。
【００３０】
放熱部１８Ａ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気流ＡＦが生じると、放熱部１８Ａの風上側の空気は、放熱部１８Ａの流入口２４Ａから、フィン２１Ａによって形成される風路へ流入する。ここで、室外機１Ａの筐体の内部には、閉塞空間Ｆが形成されているため、閉塞空間Ｆでは空気の流れが滞る。このように、閉塞空間Ｆによる空気の流れが滞ると、閉塞空間Ｆにおいては、閉塞空間Ｆ以外の空間に比べて、圧力が高くなる傾向がある。従って、放熱部１８Ａの流出口２５Ａが閉塞空間Ｆに存在する場合、フィン２１Ａの風路に浸入した空気Ａは、放熱部１８Ａの流出口２５Ａに到達する前に、フィンの先端部２１Ａ１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Ａの流れる方向が変わることにより、放熱部１８Ａの流出口２５Ａにおける空気Ａの流速が低下し、放熱部１８Ａの冷却能力が十分に得られない。
【００３１】
これに対して実施の形態１に係る放熱部１８−１では、風下側端面２１ｄが、仮想面Ｓよりも風上側に配置されているため、風下側端面２１ｄと仮想面Ｓとの間の空間では、閉塞空間Ｆのような空気の滞留が生じない。従って、フィン２１の風路２３へ浸入した空気Ａは、放熱部１８−１の流出口２５から排出される。これにより、図７に示すように放熱部１８Ａに比べて、フィン２１の風路２３を通過する空気Ａの流速が増加して、放熱部１８−１の冷却効率が向上する。そのため、冷却効率を向上させるために放熱部１８−１のＺ軸方向の幅を大きくしなくても、放熱部１８−１の冷却能力が十分に得られる。従って、図７に示すように放熱部１８Ａ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１８−１の製造コストを低減することができる。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
図８は図４に示す複数のフィンの配列方向に沿って複数の電気部品が並べて配列された制御基板を示す図である。図８に示すように、複数の電気部品１７は、Ｙ軸方向に互いに離れて配列されている。すなわち、複数のフィン２１の配列方向と同じ方向に、複数の電気部品１７が配列される。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。そして、第１電気部品１７ａ、第２電気部品１７ｂ及び第３電気部品１７ｃのそれぞれは、放熱部１８−１のベース１９に接している。
【００３５】
このように、複数の電気部品１７がＹ軸方向に配列されている場合、複数の電気部品１７がＺ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。
【００３６】
また、複数の電気部品１７がＹ軸方向に配列されることにより、複数の電気部品１７がＺ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。
【００３７】
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Ｙ軸方向に配列されている場合、風下側の第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に対応して設けられるフィン２１に吸収される。そのため、風下側の第３電気部品１７ｃを効果的に冷却することができる。
【００３８】
図９は図８に示す放熱部の変形例を示す図である。図９に示す変形例に係る放熱部１８０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、Ｙ軸方向に配列されている場合、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
図９に示す放熱部１８０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１８０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１８０の製造コストを低減することができる。
【００４２】
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。
【００４３】
実施の形態２．
図１０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２０を備える。風向板２０は、フィン２１の先端面２１１に設けられＹＺ平面と平行な板状の平面部２０ａと、平面部２０ａの風上側の端部に設けられる傾斜部２０ｂとを備える。平面部２０ａと傾斜部２０ｂとは、金属材料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み合わせたものでもよい。
【００４４】
平面部２０ａの傾斜部２０ｂとは逆側の端部は、風下側端面２０ｄを構成する。風下側端面２０ｄのＺ軸方向の位置は、フィン２１の風下側端面２１ｄのＺ軸方向の位置と等しい。
【００４５】
傾斜部２０ｂは、筐体２内に発生する気流ＡＦを放熱部１８−２の流入口２４へ案内する第１ガイド片として機能する。傾斜部２０ｂは、Ｚ軸方向に対して底面パネル６側に一定角度θで傾斜する面である。一定角度θは、例えば１°から８９°までの任意の角度である。傾斜部２０ｂの先端は、風上側端面２０ｃを構成する。風上側端面２０ｃは、複数のフィン２１の風上側端面２１ｃよりも風上側に配置されている。
【００４６】
平面部２０ａは、流入口２４を介して、ベースとフィンとに囲まれる風路２３に導入された空気を、流出口２５へ案内する第２ガイド片として機能する。
【００４７】
放熱部１８−２では、ベース１９と、隣接するフィン２１と平面部２０ａとで囲まれる空間によって、風路２３が形成される。
【００４８】
図１０に示す放熱部１８−２によれば、放熱部１８−２の流入口２４に風向板２０の傾斜部２０ｂが設けられるため、傾斜部２０ｂが設けられてない場合に比べて、放熱部１８−２の流入口２４へ取り込まれる空気量が増加する。また、放熱部１８−２によれば、フィン２１の先端面２１１に風向板２０の平面部２０ａが設けられるため、放熱部１８−２の風路２３へ取り込まれる空気が、フィン２１の先端面２１１側に流出することなく、放熱部１８−２の流出口２５へ誘導される。従って、放熱部１８−２では、図５に示される放熱部１８−１に比べて、放熱部１８−２の流入口２４から流出口２５へ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。
【００４９】
図１１は図１０に示す放熱部の変形例を示す図である。図１１に示す放熱部１８−２Ａでは、平面部２０ａの風下側端面２０ｄのＺ軸方向の位置が、フィン２１の風下側端面２１ｄのＺ軸方向の位置よりも、風上側に位置している。従って放熱部１８−２Ａでは、フィン２１の先端面２１１の内、風下側の部分が風向板２０Ａに覆われていない。このように風向板２０Ａを構成した場合、図１０に示される放熱部１８−２に比べて、風向板２０Ａを構成する材料の使用量が低減され、放熱部１８−２Ａの製造コストを低減することができる。
【００５０】
また放熱部１８−２Ａによれば、フィン２１の先端面２１１の一部が、圧力が閉塞空間Ｆの圧力よりも小さい領域Ｒと連通しているため、放熱部１８−２Ａの流入口２４から流出口２５に向かって流れる空気の流速をより一層高めることができ、放熱部１８−２Ａに接する電気部品１７の冷却効率がより一層向上する。
【００５１】
なお、図１０，１１に示す風向板２０，２０Ａは、図８，９に示す放熱部１８０に組み合わせることも可能である。また、実施の形態１，２では、制御基板１６が水平に伸びるように配置された構成例を説明したが、制御基板１６に設けられる電気部品１７を冷却できればよいため、制御基板１６が伸びる方向は水平方向に限定される、水平方向から僅かに傾いた方向でもよいし、鉛直方向でもよい。また、実施の形態１，２の室外機１−１，１−２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。
【００５２】
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。実施の形態２に係る室外機１−２も同様である。
【００５３】
実施の形態３．
図１２は本発明の実施の形態３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を組み合わせてもよい。
【００５４】
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】
【００５５】
１−１，１−１Ａ，１−２，１Ａ  室外機、２  筐体、３  正面パネル、３ａ  壁面、３ｂ  内側面、４  左側面パネル、４ａ  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、８ａ  吸込口、９  ベルマウス、９ａ  端部、９ｂ  外周面、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  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、１８−１，１８−２，１８−２Ａ，１８Ａ，１８０  放熱部、１９  ベース、１９ａ  上面、１９ｂ  下面、２０，２０Ａ  風向板、２０ａ  平面部、２０ｂ  傾斜部、２０ｃ，２１ｃ  風上側端面、２０ｄ，２１ｄ  風下側端面、２１，２１Ａ  フィン、２１Ａ１  先端部、２１ａ  放熱面、２２  熱交換器、２３  風路、２４，２４Ａ  流入口、２５，２５Ａ  流出口、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、Ｓ  仮想面。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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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、
前記正面パネルに設けられ、前記吹出口を形作る円形の開口の縁から突き出る環状のベルマウスと、
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、
前記筐体の内部であって正面から見て前記開口と重ならない位置に設けられて、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、
前記ベルマウスの前記背面パネル側の端部と接し、かつ、前記正面パネルの内側面と平行な仮想的な面を仮想面としたとき、
上方から見た前記放熱部の風上側端面及び風下側端面は、前記仮想面と前記背面パネルとの間の領域に設けられる室外機。
【請求項２】
前記放熱部は、板状のベースと、前記ベースに設けられる複数のフィンとを備え、
前記ベースは、前記正面パネルから前記背面パネルに向かう方向の幅が、前記右側面パネルから前記左側面パネルに向かう方向の幅よりも狭い請求項１に記載の室外機。
【請求項３】
複数の前記フィンは、前記右側面パネルから前記左側面パネルに向かう方向に互いに離れて配列され、
前記制御基板には、複数の前記電気部品が前記右側面パネルから前記左側面パネルに向かう方向に互いに離れて配列され、
前記ベースには、複数の前記電気部品が熱的に接続される請求項２に記載の室外機。
【請求項４】
前記放熱部は、複数の前記電気部品の内、発熱量が最も高い第１電気部品に対応して設けられる複数の前記フィンの配列方向における第１フィンピッチが、発熱量が第１電気部品の発熱量よりも低い第２電気部品に対応して設けられる複数の前記フィンの配列方向における第２フィンピッチよりも狭くなるように構成される請求項２又は３に記載の室外機。
【請求項５】
前記放熱部に設けられる風向板を備え、
前記風向板は、
前記筐体の内部に発生する気流を、前記放熱部の風上側端面により形成される流入口へ案内する第１ガイド片と、
前記第１ガイド片に接続されると共に複数の前記フィンの先端に設けられ、前記流入口を介して、前記ベースと前記フィンとに囲まれる風路に導入された空気を、前記放熱部の風下側端面により形成される流出口へ案内する第２ガイド片と、
を備える請求項２から４の何れか一項に記載の室外機。
【請求項６】
前記第２ガイド片の前記風下側端面の端部は、前記放熱部の風下側端面よりも風上側に位置する請求項５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。
【国際調査報告】
2020044473.tif 000015
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