JP6137480B2 - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機の室外機に関し、さらに詳しく言えば、室外機内に設けられている電装品ユニット内への水の浸入を防止する技術に関する。

室外機の筐体内部は、通常、ほぼ垂直に立設された仕切板を介して、熱交換器および送風ファンを含む送風機室と、圧縮機および電装品ユニットを含む機械室とに区画されている（例えば、特許文献１の特に図３参照）。

多くの場合、圧縮機とその配管類は、機械室側の下部側に配置され、電装品ユニットは、その上部側に配置されている。電装品ユニット内には、圧縮機を駆動するための電気部品や回路基板、電源ユニットなどの電装部品が収納されている。

これら電装部品の中には、リアクタコイルやインバータ回路といった発熱部品が含まれており、これら発熱部品を冷却する必要がある。

そこで、特許文献１では、電装品ユニット内の仕切板の上部に複数の通気孔を設け、送風ファンの駆動によって送風機室内が負圧になるのを利用して、電装品ユニット内の空気を送風機室側に吸い込むことにより、電装品ユニット内の熱を排熱するようにしている。

このように、従来の室外機においては、電装品ユニット内の発熱部品を冷却するため、電装品ユニットと送風機室とを通気口により連通させているが、送風機室側から通気孔を伝って滴り落ち、電装品ユニット内に水が浸入するおそれがある。

すなわち、送風機室内には、熱交換器や送風ファンの空気吹出グリル等から水が入り込みやすく、ドレン水や浸入した水が底板に溜まり送風ファンによって掻き上げられて電装品ユニット内に浸入することもある。

そこで、特許文献１では、送風機室側に通気孔を覆う遮水蓋と遮水箱とによる遮水手段を取り付けて、電装品ユニット内への水の浸入を阻止するようにしている。

しかしながら、例えば台風などの暴風雨時においては、より多くの水が送風機室内に入り込むため、上記送風機室側の遮水手段だけでは不十分で、送風機室内に入り込んだ水の一部が遮水手段を越えて電装品ユニット内に浸入し、電装部品に悪影響を与え、最悪の場合、電装部品が故障してしまうおそれがある。

特開２０１２−１５９２２５号公報

そこで、本発明の課題は、送風機室と電装品ユニットとが電装部品冷却用の通気口を介して連通している空気調和機の室外機において、例えば暴風雨等の劣悪な状況下においても、送風機室から電装品ユニット内への水の浸入を確実に阻止することにある。

上述した課題を解決するため、本発明は、筐体の内部に立設された仕切板によって、熱交換器および送風ファンを含む送風機室と、下部に圧縮機が配置され上部に電装部品が収納される電装品ユニットを有する機械室とに区画され、上記電装品ユニットは上記仕切板に取り付けられ、上記電装品ユニットに接する上記仕切板に、上記電装品ユニット内の空気が上記送風機室側に流入する通気口が設けられている空気調和機の室外機において、
上記通気口には、上記送風機室から上記電装品ユニットに向けての水の浸入を阻止するために、上記送風機室側に、遮水板と遮水蓋からなる第１遮水手段が設けられているとともに、上記電装品ユニット側に、上記電装品ユニット側に張り出すように形成され、上面および上記通気口に対向する側面のみが開放された遮水箱からなる第２遮水手段が設けられており、上記遮水箱は、横並びに配置された少なくとも２つ以上の通気口に対向してそれぞれ設けられ、上記仕切板に上記電装部品を固定する基板ホルダーと一体に形成されることを特徴としている。

また、上記遮水箱は、その底面に上記電装品ユニット側から上記送風機室側に向かって下り勾配となる傾斜面を備える態様も含まれる。

また、上記第１遮水手段は、２つ以上の上記通気口それぞれに所定の間隔をもって対向する衝立板を有する遮水板と、周面に通気部を有し上記遮水板の全体を覆うように箱状に形成された遮水蓋とを備えている態様も含まれる。

本発明によれば、暴風雨などの際に送風機室に入り込んだ水の電装品ユニット内への浸入を確実に阻止することができる。

本発明の一実施形態に係る空気調和機の室外機の外観を示す斜視図。 上記室外機の内部構造を示す斜視図。 電装品ユニット内で仕切板に電装部品が装着されている状態を示す斜視図。 電装品ユニット内で仕切板に通気ダクトを取り付けた状態を示す斜視図。 通気ダクトの背面側を下方から見た状態を示す斜視図。 仕切板に通気ダクトを組み付けた状態を示す横断面図。 通気ダクトの取付態様の変形例を示す斜視図。 仕切板の送風機室側に設けられる第１遮水手段を示す斜視図。 第１遮水手段の分解斜視図。 仕切板に第１遮水手段を取り付けた状態を示す分縦断面図。 仕切板に設けられる通気口の変形例を示す斜視図。

次に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

まず、図１および図２を参照して、この実施形態に係る空気調和機の室外機１は、前面（図１の手前側）に送風ファン２の吹出グリル４１を備えた筐体４を有し、筐体４の内部に立設された仕切板５によって、その内部が送風機室ＦＣと機械室ＭＣとに区画されている。

送風機室ＦＣは、その内部に送風ファン２および熱交換器３を備え、図１において筐体４の正面左側に配置されている。

機械室ＭＣは、下部に圧縮機６１やレシーバタンク６２およびその配管類（図示しない）を有し、圧縮機６１やレシーバタンク６２の上部に室外機１を駆動するのに必要な回路基板やアクティブフィルタモジュール（以下、「ＡＣＴＰＭ」と略記）７１やリアクタ７２のような発熱電装部品を含む電装部品が収納される電装品ユニット７を備え、図１において筐体４の正面右側に配置されている。機械室ＭＣ側で筐体４の背面側には、機械室ＭＣ内に空気を取り込み、電装品ユニット７に流通させるための吸気孔１１が設けられている。

本発明において、送風ファン２、筐体４、熱交換器３、圧縮機６１やレシーバタンク６２およびその配管類の具体的構成は任意であってよく、その説明は省略する。

仕切板５は、剛性の高い金属板の成形品からなり、筐体４の底面から天井面にかけてほぼ垂直に立設されている。また、仕切板５は、筐体４の底面から電装品ユニット７の下に至るまでの高さで形成しておき、その上端面に電装品ユニット７の一部を構成する電装品ユニット仕切板を載置するようにしてもよい。

図３に示すように、電装品ユニット７内において、仕切板５の上部側には、送風ファン２の運転に伴って生ずる気圧差（負圧）により、吸気孔１１から機械室ＭＣ内に入った空気が、発熱電装部品を冷却して送風機室ＦＣ側に流入する通気路を形成する通気口５０が設けられている。

この実施形態では、通気口５０として２つの通気口５１，５２を備えている。通気口５１，５２は、左右の横並びに配置されており、それぞれ長方形状の孔からなる。通気口５１，５２を区別する必要がない場合には、総称して通気口５０とする。

通気口５０（５１，５２）の送風機室ＦＣ側には、送風機室ＦＣ側から電装品ユニット７に水が浸入しないようにするための第１遮水手段８が設けられているが、第１遮水手段８については後述する。

仕切板５の電装品ユニット７側には、ＡＣＴＰＭ７１の基板ホルダー５３が設けられている。基板ホルダー５３は、難燃性合成樹脂製の板状パネルからなり、仕切板５に沿ってネジ止めされている。

基板ホルダー５３の上部には、通気口５１，５２をそれぞれ囲むように遮水箱５４ａ，５４ｂが基板ホルダー５３と一体に設けられている。遮水箱５４ａ，５４ｂは同一構成であり、区別する必要がない場合には、総称して遮水箱５４とする。

遮水箱５４は、上記第１遮水手段８で防げなかった水が電装品ユニット７内に浸入するの阻止する第２遮水手段として機能する。すなわち、この室外機１は、第１および第２の２重の遮水手段８，５４を備えている。

図１０を併せて参照して、遮水箱５４は、通気口５０の下辺から電装品ユニット７内に向けて延在する底板５４１と、底板５４１の前端面から上方に向けてほぼ直角に折り曲げられた前板５４２と、底板５４１の両側端面の各辺から上方に向けてほぼ直角に折り曲げられた左右一対の側板５４３，５４３とを有し、通気口５０に対向する残された一側面と、上面５４４とが開口されている。

底板５４１は、電装品ユニット７側から通気口５０に向かうにつれて所定の角度θで徐々に下り勾配となる傾斜面を形成している。これにより、第１遮水手段８を越えて遮水箱５４内に水が浸入しても、底板５４１の傾斜面によって第１遮水手段８側に自然に戻るようになっている。なお、底板５４１の傾斜角θは仕様に応じて任意に変更されてよい。

再び図３を参照して、この実施形態において、基板ホルダー５３には、開口部５５が形成されており、開口部５５には、仕切板５を挟んで送風機室ＦＣ側に張り出すように設置された図示しないヒートシンクとヒートシンクの対面にＡＣＴＰＭ７１が載置されている。ＡＣＴＰＭ７１の右隣には、リアクタ７２が並置されている。リアクタ７２は、仕切板５に取り付けられたリアクタ取付板５６を介して仕切板５に装着されている。

ＡＣＴＰＭ７１およびリアクタ７２は、ともにインバータ機器に用いられる高発熱部品（発熱電装部品）であり、この実施形態において、ＡＣＴＰＭ７１は、一方の通気口５１（以下、第１通気口５１という）の下部側に配置されており、リアクタ７２は、他方の通気口５２（以下、第２通気口５２という）の下部側に配置されている。

基板ホルダー５３にはさらに、後述する通気ダクト９と仕切板５との間で独立した２つの通気路９２，９３を形成するための一方の間仕切板（以下、第１間仕切板）５７が設けられている。

第１間仕切板５７は、基板ホルダー５３の板面５３ａからほぼ垂直に立設された板体であって、ＡＣＴＰＭ７１とリアクタ７２との間に位置している。第１間仕切板５７は、上端側が各通気口５１，５２の上方まで設けられており、下端側がＡＣＴＰＭ７１とリアクタ７２よりも下方まで延在している。

図２に示すように、電装品ユニット７内にはさらに、第１回路基板７３と、第２回路基板７４とが設けられている。図３を併せて参照して、第１回路基板７３には、発熱電装部品としてインバータ用のスイッチング素子や大型電解コンデンサ７３１が実装されており、基板ホルダー５３の下部側に取り付けられている。

第２回路基板には、主に制御系と電源系の電子部品が実装されている。仕切板５の上
端中央から電装品ユニット７内に向けて突設された片持ち式のアーム５８は第２回路基
板７４近傍の電装品ユニット７に取り付けられている。

ＡＣＴＰＭ７１およびリアクタ７２は、電装部品の中でも特に高温を発する電気部品であり、効率的に冷却することが望まれる。そこで、ＡＣＴＰＭ７１およびリアクタ７２の付近の空気の流速を高めて、冷却効率を高めるため、ＡＣＴＰＭ７１およびリアクタ７２の上方にそれぞれ通気口５１，５２が設けられ通気路が形成される。通気路には、通気ダクト９が設けられている。

図４〜図６に示すように、通気ダクト９は、その内面（仕切板５に対向する面）に上記第１間仕切板５７に合致する第２間仕切板９１が通気ダクト９の内面からほぼ垂直に立設されている。通気ダクト９は、電気絶縁材である合成樹脂板から形成されることが好ましい。

図６に示すように、第２間仕切板９１の先端と、第１間仕切板５７の先端とが互いに接することにより、仕切板５と通気ダクト９との間に２つの独立した通気路９２，９３が形成される。

一方の通気路９２（以下、第１通気路９２とする）は、ＡＣＴＰＭ７１を覆う第１カバー部９４と、第１通気口５１を覆う第２カバー部９５とを有し、それらが一体的に形成されている。

この実施形態において、第１カバー部９４は、下端のほかに、他の設計上の要請から左側面側も開口された状態でＡＣＴＰＭ７１を覆うように配置されており、このような態様も本発明に含まれる。

第２カバー部９５は、第１通気口５１に設けられている遮水箱５４ａの周りに所定の空気通路を確保した状態で、遮水箱５４ａの全面を覆うように形成されており、その下面側が第１カバー部９４の上端側に一体的に連設されている。

ここにおいて、第１カバー部９４の高さを、ＡＣＴＰＭ７１の高さに応じて、第２カバー部９５よりも低くして仕切板５との間の距離が短くすることにより、ＡＣＴＰＭ７１付近における空気の流れをより速くすることができ、その結果、ＡＣＴＰＭ７１をより効率的に冷却することができる。

他方の通気路９３（以下、第２通気路９３とする）は、リアクタ７２および第２通気口５２に設けられている遮水箱５４ｂの全体を覆うように形成されており、下端側のみが開口されている。この実施形態において、第２通気路９３を構成する通気ダクト９の高さは、その上端から下端にかけて同じである。

図４に示すように、この実施形態において、通気ダクト９の右側面側の一部（切欠部９３ａ）は切り欠かれており、その切欠部９３ａを仕切板５から立設された遮蔽板９６が覆うことにより、右側面側が塞がれるようになっている。遮蔽板９６はリアクタ７２から発生するノイズの放射を防ぐものである。

これによれば、送風機室ＦＣ内の送風ファン２の運転に伴って、吸気孔１１から吸い込まれた空気が上昇し、電装品ユニット７内の第１通気路９２と第２通気路９３内に吸い込まれ、各通気路９２，９３内でその流速が高められて第１通気口５１および第２通気口５２より送風機室ＦＣ側に流入するため、発熱電装部品であるＡＣＴＰＭ７１とリアクタ７２とを効率的に冷却することができる。

また、通気ダクト９の下端側に配置されている第１回路基板７３も、通気ダクト９に吸い込まれる空気流に晒されることから、回路基板７３に実装されている発熱電装部品をも効率的に冷却することができる。

なお、空気調和機の仕様によっては、一例として、ＡＣＴＰＭ７１側の発熱量がさほど多くなく、リアクタ７２側のみが発熱量が大きい場合がある。

このような場合においては、特にＡＣＴＰＭ７１については、積極的に冷却を必要としないため、図７に示す別の実施形態のように、通気ダクト９をリアクタ専用の通気ダクト９Ａとして、発熱量の大きいリアクタ７２のみを覆うようにすればよい。なお、電装品ユニット７は、電装品およびそれらの基板等を含み、仕切板５の上方に配置される電装品箱であってもよい。

次に、図８ないし図１０を参照して、送風機室ＦＣ側に設けられる第１遮水手段８の具体的な構成について説明する。

この実施形態において、第１遮水手段８は、遮水蓋８１と、遮水蓋８１の内部に配置される遮水板８２とを備え、仕切板５の送風機室ＦＣ側の側面に第１および第２通気口５１，５２を覆うように取り付けられている。

遮水蓋８１は、仕切板５に対する取り付け面が開口された箱体からなり、その周面には上部にひさしを設けたスリット状の通風口８３が多数設けられている。遮水蓋８１の開口部の周縁には、仕切板５に取り付けるためのフランジ部８４が設けられている。遮水蓋８１は、板金を折曲加工して形成される。

遮水板８２は、仕切板５に取り付けられる基端部８５と、基端部８５の上辺から遮水蓋８１内に向けてほぼ直角に折り曲げられた水平板部８６と、水平板部８６の端部から上方に向けてほぼ直角に折り曲げられ、通気口５１，５２に対して通気路となる所定の間隔をもって配置される一対の衝立部８７，８７とを備え、衝立部８７，８７の間には、遮水蓋８１内に向けてほぼ直角に折り曲げられた舌片８８が形成されている。遮水板８２は、板金を折曲加工して形成され、水平板部８６が水平になるように仕切板５に取り付けられる。

遮水板８２は、その基端部８５が、仕切板５と遮水蓋８１のフランジ部８４との間に挟まれた状態で仕切板５に取り付けられ、遮水板８２を覆うように遮水蓋８１が溶着によって仕切板５に取り付けられている。

この遮水構造によれば、送風機室ＦＣ内に入り込んだ水は、第１遮水手段８の遮水蓋８１と遮水板８２とによって、そのほとんど遮水されるが、例えば暴風雨時等において、送風機室ＦＣ内に多量の水が入り込み、第１遮水手段８を越えて電装品ユニット７側に浸入したとしても、電装品ユニット７側には、第２遮水手段としての遮水箱５４が設けられているため、その浸入水が電装品ユニット７内に滴下するおそれはない。

なお、ミスト水（霧状の水）については、送風ファンの運転により、通気口５０（５１，５２）には、電装品ユニット７側から送風機室ＦＣ側に向かう気流が発生していることから、ミスト水が電装品ユニット７内に入り込むことはほとんどない。

上述した実施形態においては、主に冷却する部品がＡＣＴＰＭ７１とリアクタ７２の２部品であることから、これに対応して、通気口５０を通気口５１，５２の２つとしているが、１つの通気口５０で複数の発熱電装部品（この例では、ＡＣＴＰＭ７１とリアクタ７２）を冷却することもできる。

すなわち、図１１に示すように、ＡＣＴＰＭ７１とリアクタ７２の上方に、通気口５０として、それらに跨がるような横長の通気口５１Ａを形成し、この通気口５１Ａに対応した横長の遮水箱５４Ａを設ける。遮水箱５４Ａの基本形態は、上述した遮水箱５４（５４ａ，５４ｂ）と同一で、その上面は開放されている。

図１１の実施形態では、この通気口５１ＡからＡＣＴＰＭ７１とリアクタ７２にかけてを覆うように通気ダクト９が取り付けられるが、通気ダクト９内を、上記実施形態と同じく、ＡＣＴＰＭ７１側の第１通気路９２と、リアクタ７２側の第２通気路９３とに分ける場合、その間仕切板５７，９１（図６参照）は、遮水箱５４Ａの下面から下方に向けて延びるように設けられる。

以上説明したように、本発明によれば、送風機室ＨＣと電装品ユニット７とを連通する通気口５０の送風機室ＨＣ側に第１遮水手段８を設けるとともに、通気口５０の電装品ユニット７側に遮水箱５４からなる第２遮水手段を設けて、二重の遮水構造としたことにより、暴風雨などの際に送風機室に入り込んだ水の電装品ユニット内への浸入を確実に阻止することができる。

１ 空気調和機（室外機）
２ 送風ファン
３ 熱交換器
４ 筐体
５ 仕切板
５０（５０Ａ，５１，５２） 通気口
５４（５４ａ，５４ｂ） 遮水箱（第２遮水手段）
５５，５６ 開口部
５７ 第１間仕切板
５８ アーム
６ 冷凍サイクルの熱源機構
６１ 圧縮機
７ 電装品ユニット
７１ ＡＣＴＰＭ（アクティブ・フィルター・モジュール）
７２ リアクタ
７３ 第１回路基板
７４ 第２回路基板
８ 第１遮水手段
８１ 遮水蓋
８２ 遮水板
９ 通気ダクト
９１ 第２間仕切板
９２ 第１通気路
９３ 第２通気路
ＨＣ 送風機室
ＭＣ 機械室

Claims (3)

1. 筐体の内部に立設された仕切板によって、熱交換器および送風ファンを含む送風機室と、下部に圧縮機が配置され上部に電装部品が収納される電装品ユニットを有する機械室とに区画され、上記電装品ユニットは上記仕切板に取り付けられ、上記電装品ユニットに接する上記仕切板に、上記電装品ユニット内の空気が上記送風機室側に流入する通気口が設けられている空気調和機の室外機において、
   上記通気口には、上記送風機室から上記電装品ユニットに向けての水の浸入を阻止するために、上記送風機室側に、遮水板と遮水蓋からなる第１遮水手段が設けられているとともに、上記電装品ユニット側に、上記電装品ユニット側に張り出すように形成され、上面および上記通気口に対向する側面のみが開放された遮水箱からなる第２遮水手段が設けられており、
   上記遮水箱は、横並びに配置された少なくとも２つ以上の通気口に対向してそれぞれ設けられ、上記仕切板に上記電装部品を固定する基板ホルダーと一体に形成されることを特徴とする空気調和機の室外機。
2. 上記遮水箱は、その底面に上記電装品ユニット側から上記送風機室側に向かって下り勾配となる傾斜面を備えていることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室外機。
3. 上記第１遮水手段は、２つ以上の上記通気口それぞれに所定の間隔をもって対向する衝立板を有する遮水板と、周面に通気部を有し上記遮水板の全体を覆うように箱状に形成された遮水蓋とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機の室外機。

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