JP4156082B2

JP4156082B2 - Air conditioner outdoor unit

Info

Publication number: JP4156082B2
Application number: JP18892998A
Authority: JP
Inventors: 則年梅村; 哲夫佐野
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Carrier Japan Corp
Priority date: 1998-07-03
Filing date: 1998-07-03
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2018-07-03
Also published as: JP2000018646A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプリット型空気調和機の室外ユニットに係り、特に室外ユニットの制御器冷却構造を改善した空気調和機の室外ユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
室内の冷暖房・除湿等の空気調和を行なう空気調和機には、室内ユニットと室外ユニットとをセパレートしたスプリット型空気調和機がある。このスプリット型空気調和機の室外ユニットは図１４および図１５に示すように構成され、室内ユニットから分離されて室外に設置される。
【０００３】
従来の室外ユニット１は、ユニットケーシング２内にコンプレッサ３、Ｌ字形熱交換器４、送風機５およびコンプレッサ運転制御用の制御器６が設置される。熱交換器４はユニットケーシング２の側面から背面側にかけて平面視Ｌ字形に配置され、内部にファンモーター駆動の送風機５が設けられる。
【０００４】
送風機５の側方にコンプレッサ３が並設され、仕切板７により送風機５とコンプレッサ３の間が仕切られる。ユニットケーシング２内は仕切板７により送風機室８と機械室９との左右に区画される。コンプレッサ３の上方にコンプレッサ運転制御用のインバータ制御装置等の制御器６が設けられる。
【０００５】
ユニットケーシング２の機械室９側側方には、図１６に示すように、端子台部ａにアクセスする配線蓋ｂが設けられ、この配線蓋ｂの下方にルーバ形状の外気取入口ｃが形成され、この外気取入口ｃから制御器冷却用空気が取り入れられるようになっている。
【０００６】
制御器６は外気取入口ｃより上方に位置し、雨水がかからないように配置される一方、制御器６の開口部ｄより内部に流入した冷却用空気は、制御器６内に配置されたＰＣ基板上の電子部品を冷却し、送風機室８に向けて設けた開口部ｅより送風機５の吸込側に排風されるようになっている。
【０００７】
一方、制御器６にはヒートシンクとしての放熱フィンｆが側方に取付けられる。放熱フィンｆは送風機５の吸込側で送風機室８側に露出して設けられる一方、上記放熱フィンｆの背側にＧ−Ｔｒ等の発熱性電子素子ｇが直接取付けられ、放熱フィンｆに熱交換器４を通った風を直接当てて放熱させ、制御器６の電子素子ｇを冷却している。
【０００８】
なお、ユニットケーシング２の側方には、配管接続部を覆うバルブカバーｈが側方に膨出するように張り出して設けられる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
スプリット型空気調和機の従来の室外ユニット１はユニットケーシング２内に配置される送風機５とコンプレッサ３が仕切板７で仕切られて左右の室８，９が形成されるレイアウト構造をとるために、室外ユニット１が側方に大きく張り出し、コンパクト化を図る上で問題があったり、また、熱交換器４は仕切板７の存在により側方を熱交換部として活用できず、熱交換面積を大きくとることができない。このため、熱交換効率の向上を図る上で問題があったり、また、熱交換面積を大きくとるためには、熱交換器の大型化、ひいては室外ユニットの大型化を招いていた。
【００１０】
さらに、従来の室外ユニット１は大型のユニットケーシング２を採用し、送風機５とコンプレッサ３を仕切板７で仕切って左右に並設し、コンプレッサ３上方の設置スペースを利用して仕切板７上に制御器６を設置している。このため、室外ユニット１のコンパクト化を図ることができない。
【００１１】
室外ユニット１をコンパクト化させると、制御器６の設置に困難性を有し、制御器６をスペース効率よく配置することができない。制御器６をスペース効率よく配置するために、送風機５の上方に制御器６や端子台ａを設置しようとすると、従来の制御器６の冷却構造を採用することができず、熱や水に弱い制御器６を有効的に効率よく冷却するには、如何に構成したらよいか問題となっている。
【００１２】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、室外ユニットをコンパクト化する一方、コンパクト化しても熱交換効率を向上させた空気調和機の室外ユニットを提供することを目的とする。
【００１３】
本発明の他の目的は、室外ユニットをコンパクト化するレイアウト構造を採用しても、制御器を有効的に効率よく冷却できる空気調和機の室外ユニットを提供するにある。
【００１４】
本発明のさらに他の目的は、制御器に雨水が侵入するのを未然にかつ確実に防止しつつ冷却機を効率よく冷却し、冷却効率を向上させた空気調和機の室外ユニットを提供するにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る空気調和機の室外ユニットは、上述した課題を解決するために、請求項１に記載したように、ユニットケーシング内にコンプレッサ、熱交換器、送風機およびコンプレッサ運転制御用の制御器を設けた空気調和機の室外ユニットにおいて、前記ユニットケーシング内は、水平方向に延びる仕切板により上部室と下部室とに区画し、前記下部室は、熱交換器および送風機を設置した送風機室を構成し、前記上部室は、側面に外気取入口を備える一方、発熱性電子素子や電気部品が基板に取り付けられて納められた制御ボックスの一側にヒートシンクを構成する放熱板を取り付けた制御器を設置し、前記仕切板は、前記送風機の吸込側で上部室と下部室を連通させるように開口を備え、前記制御器の放熱板は、前記仕切板の開口を通して上側が上部室に位置し下側が下部室に位置するように上部室から下部室内にわたって延び、放熱板の下側を空気流通の速い空気流速中に臨ませるとともに、前記送風機の運転により上部室の外気取入口から流入した空気が放熱板の上側を通り、前記仕切板の開口を通して下部室の空気流速中の下側に流入するように構成したことを特徴とするものである。
【００２０】
この空気調和機の室外ユニットは、この制御器冷却構造を採用したので、制御器を熱交換器や送風機の上方に設置しても、制御器を外気取入口から取入れた冷却風と、送風機吸込側で制御器に設けられた放熱手段の放熱作用により、効率よく、有効的に冷却することができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る空気調和機の室外ユニットの実施の形態について添付図面を参照して説明する。
【００２６】
図１〜図３は本発明に係る空気調和機の室外ユニットの一実施形態を示すものである。この室外ユニット１０はスプリット系空気調和機に適用され、図示しない室内ユニットから分離されて室外に設置される。
【００２７】
室外ユニット１０はフロントキャビネット１１、リアーキャビネット１２、底板１３および天板１４から構成される略ボックス状のユニットケーシング１５を有する。ユニットケーシング１５の底板１３上に平面視Ｍ字状の熱交換器１６が設けられる。熱交換器１６はユニットケーシング１５の一方の側面から略背面側を経て他方の側面に沿って設置され、上記熱交換器１６の内側に送風機１７が、その背面側凹部にコンプレッサ１８がそれぞれ設置される。
【００２８】
送風機１７はファンモータ２０にて回転駆動されるプロペラファン等の送風ファン２１がファンベース２２に設置される。送風ファン２１の前方にはファンガード２３が設けられる。このファンガード２３はユニットケーシング１５のフロントキャビネット１１の前面側を構成している。
【００２９】
ユニットケーシング１５のリヤーキャビネット１１は平面視略コ字状に形成され、両側面および背面側に空気吸込口２５が形成される。ユニットケーシング１５の三方から吸い込まれた外気はＭ字形熱交換器１６を通って熱交換され、送風機１７によりファンガード２３に形成される前面側の空気吹出口から前方に吹き出されるようになっている。
【００３０】
一方、Ｍ字形熱交換器１６の背面側凹部に設置されるコンプレッサ１８は図２および図３に示すように縦置きタイプである。このコンプレッサ１８の吸込側にリキッドタンク２６が並設され、コンプレッサ１８はコンプレッサケース２７内に納められる。コンプレッサケース２７の背面側はユニットケーシング１５の背面側中央部に形成される弧状の湾曲膨出部内に収容される。
【００３１】
また、ユニットケーシング１５は熱交換器１６上に水平方向に延びる仕切板２９が設けられ、ユニットケーシング１５内を上部室３０と下部室３１とに区画している。仕切板２９は熱交換器１６や送風機１７の上方に配置される制御器３３と熱交換器１６とを仕切っており、上部室３０は仕切板２９と天板１４との間に形成される。
【００３２】
仕切板２９上には、図１および図３に示すようにコンプレッサ運転調節用の制御器３３と電源接続用の端子台３４とパックドバルブ等の配管接続部３５がスペース効率よく配設される。これらの制御器３３、端子台３４および配管接続部３５は天板１４で覆われ、雨水がかかるのを防止している。制御器３３は例えばコンプレッサ１８の運転を周波数制御するインバータ制御装置であり、制御ボックス３６内に図４に示すように、Ｇ−Ｔｒ等の発熱性電子素子３７や電気部品３８が納められ、取付基板であるＰＣ板３９に取付けられる。
【００３３】
制御器３３の一側には放熱手段としての放熱板４０が取付けられる。放熱板４０はアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料を押出し成形あるいは引抜き成形で型成形される。放熱板４０はヒートシンクを構成して一側に垂直放熱フィン４１が、他側に電子素子３７の取付面が形成される。放熱板４０は型成形品であるため安価に製造される一方、放熱板４０は仕切板２９に形成された開口４３を通して送風機１７の吸込側で下部室である送風機室３１内に延び途中で終端している。仕切板２９の開口４３は熱交換器１６と送風機１７の吸込側との間の空気流速の速い領域に設置され、送風機１７に吸い込まれる空気流を放熱フィン４１に積極的に当てて電子素子３７の冷却、ひいては制御器３３の冷却が効率よく行なわれるようになっている。
【００３４】
また、図５に示すように、ユニットケーシング１５の背面側には外気取入口４４が形成される一方、仕切板２９の背面側にもコンプレッサ１８の上方にルーバ状の開口４５が流入口として形成される。上記外気取入口４４から仕切板２９の開口４５にかけて制御器冷却用空気の流通路４６が形成される。この流通路４６はコンプレッサケース２７とユニットケーシング１５の間に形成され、この流通路４６を通って案内される冷却用空気は仕切板２９の開口４５から上部室３０内に導かれた後、上部室３０設置の制御器３３に案内されるようになっている。
【００３５】
一方、ユニットケーシング１５の天板１４の背面側に、図３および図６に示すように、ルーバ形状の外気取入口４８が形成される。この外気取入口４８は天板１４の側面部に形成してもよい。外気取入口４８から流入した制御器冷却用空気は仕切壁４９に案内されて制御器３３の空気取入口５０や放熱フィン４に導かれる。仕切壁４９は仕切板２９と天板１４との間の上部室３０に設けられる。仕切壁４９により形成される冷却用空気流路（流通路）５１には水切り手段５２が設けられ、外気取入口４８から流入した雨水が水に弱い制御器３３にかかるのを確実に防止している。
【００３６】
水切り手段５２は仕切壁４９を屈曲させることにより形成しても、空気流路の途中に図示しないせきを設けることにより形成しても、また、外気取入口４８や制御器３３の空気取入口５０をルーバ形状に構成することにより形成してもよい。外気取入口４８から流入した雨水は流入空気から水切り手段５１で分離除去され、除去された雨水は熱交換器１６の上流側で仕切板２９に設けられた排水口（図示せず）から外部に排出される。
【００３７】
一方、外気取入口４８から仕切壁４９で区切られた冷却用空気流路５１を通って放熱フィン４１に案内された冷却用空気は、放熱フィン４１の垂直フィン間を通って図４に示された開口４３から送風機１７の吸込側に吸込まれ、熱交換器１６で熱交換された空気と合流して外部に放出される。冷却用空気が放熱フィン４１を通る間に放熱フィン４１から放熱が行なわれ、放熱板４０の取付面に取付けられたＧ−Ｔｒ等の電子素子３７を積極的に冷却している。
【００３８】
また、制御器３３の制御ボックス３６に形成される空気取入口５０から制御器３３内に案内された冷却用空気は、内部に収容された電気部品３８や電子素子３７を冷却した後、図４に示された流出用開口５２から送風機の吸込側に吸い込まれ、外部に放出されるようになっている。
【００３９】
なお、図１乃至図３において、符号５５は天板１４の両側面に設けられた把手用取手であり、符号５６は天板１４の背面側に形成される冷媒用配管や電源ケーブル取着用の案内口である。
【００４０】
第１実施形態に示された空気調和機の室外ユニット１０においては、ユニットケーシング１５内にＭ字形熱交換器１６を配置し、ユニットケーシング１５の両側面および背面側の３側方から流入する空気と熱交換器１６が熱交換する配置構成をとるので、熱交換面積を大きくとることができる。
【００４１】
その際、Ｍ字形熱交換器１６をユニットケーシング１５の両側面および背面側に沿って配置することで熱交換面積を有効に確保でき、ユニットケーシング１５のコンパクト化を図ることができる。また、Ｍ字形熱交換器１６の内側に送風機１７を、熱交換器１６の背面側凹部を利用してコンプレッサ１８を配置したので、熱交換器１６、コンプレッサ１８、送風機１７をスペース効率よく有効的に配置したレイアウト構造をとることができ、室外ユニット１０のコンパクト化を図ることができる。
【００４２】
また、室外ユニット１０は仕切板２９により上部室３０と下部室３１とに区画され、この仕切板２９を利用して熱交換器１６や送風機１７の上方に熱や水に弱い制御器３３を配置することができ、制御器３３をスペース効率よく配置でき、制御器３３の設置の自由度を向上させることができる。
【００４３】
この場合、制御器３３にはユニットケーシング１５の背面側の外気取入口４４から取り入れられた冷却用空気が、図５に示すように、仕切板２９のルーバ状開口４５を経て制御器３３の空気取入口４４に導かれる一方、天板１４背面側あるいは側面側のルーバ状外気取入口４８から流入した冷却用空気は制御器３３の他の空気取入口５０に導かれる。各空気取入口５０から制御器３３内に案内された冷却用空気は内部に収容された電気部品３８や電子素子３７を冷却して流出用開口５２から送風機１７の吸込側に吸い込まれ、続いて送風機１７の送風作用で外部に放出される。
【００４４】
また、天板１４の背面側あるいは側面側の外気取入口４８から仕切壁４９で仕切られた冷却用空気流路（流通路）５１を経て放熱フィン４１に導かれた冷却用空気は、放熱フィン４１のフィン間を通って送風機１７の吸込側に吸い込まれ、続いて外部に放出される。
【００４５】
この放熱フィン４１の一部は下部室３１に突出して熱交換器１６に対向設置され、熱交換器１６を通過した高流速の空気が接触するので、放熱フィン４１には熱交換器１６を通過しない比較的低温の冷却用空気と、熱交換器１６を通過した高速流の空気とが接触して放熱効果が高められる。
【００４６】
このように、室外ユニット１０の仕切板２９に設置された制御器３３はユニットケーシング１５の背面側外気取入口４４や天板背面側（側面側）の外気取入口４８から案内される比較的温度の低い冷却用空気を制御器３３内に導いて制御器３３を積極的に冷却する一方、天板背面側（側面側）の外気取入口４８から上部室３０内に流入される冷却用空気を放熱フィン４１に導いて熱交換し、この放熱フィン４１からの放熱作用でも制御器３３を冷却することができる。このため、制御器３３を効率よく冷却することができ、冷却効果が向上する。
【００４７】
また、制御器３３内に案内される空気は水切り手段５１により雨水を分離除去し、雨水の侵入を未然にかつ確実に防止している。したがって、制御器３３内に雨水が侵入するのを確実に防ぎつつ、冷却したい部分に冷却用空気を導入させることができる。
【００４８】
なお、図４では、制御器３３に取付けられる放熱フィン４１は垂直フィンを採用した例を示したが、放熱フィン４１は図７に示すように水平フィンで構成し、水平フィンを採用した放熱フィンでヒートシンクを形成してもよい。また、制御器３３は図４では仕切板２９上に設置する例を示したが、図７に示すように制御器３３を下部の送風機室３１に露出するように設置してもよい。
【００４９】
図８および図９は本発明に係る空気調和機の第２実施形態を示すものである。
【００５０】
この実施形態に示された空気調和機の室外ユニット１０Ａは、ユニットケーシング１５内にＭ字形熱交換器１６、送風機１７、コンプレッサ１８および制御器３３を配置したものであり、第１実施形態に示される室外ユニット１０と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００５１】
送風機１７はＭ字形熱交換器１６の内側に配置される一方、図８および図９において、送風機１７の右側方に縦置き型コンプレッサ１８が配置される。コンプレッサ１８は熱交換器１６の左側方に配置してもよい。送風機１７はファンモータ２０駆動のプロペラファン等の送風ファン２１を有し、ユニットケーシング１５の底板１３上に図示しないファンベースを介して据付けられる。
【００５２】
ユニットケーシング１５内は水平方向の仕切板２９により上部室３０と下部室３１とに区画され、この下部室３１にＭ字形熱交換器１６、送風機１７およびコンプレッサ１８が配置されるレイアウト構造を有する。上部室３０にはコンプレッサ運転制御用の制御器３３、図示しない端子台および配管接続部が配設されるレイアウト構造をとる。制御器３３は例えばコンプレッサ１８の運転を周波数制御するインバータ制御装置であり、送風機１７あるいは熱交換器１６の上方にスペース効率よく自由度を持たせて配置される。
【００５３】
制御器３３には一側方に放熱手段としての放熱板４０が設けられる。放熱板４０はヒートシンクを構成する一方、放熱板４０の一側に放熱フィン４１が、他側に取付面がそれぞれ形成される。放熱板４０の取付面にＧ−Ｔｒ等の発熱電子素子３７が取付けられる。放熱フィン４１は水平フィンであっても、垂直フィンと水平フィンを組み合せたものであってもよい。放熱フィン４１は仕切板２９の開口部４３を通って送風機１７の吸込側で下部室３１内に延設され、下部室３１内で終端し、熱交換器１６に近接して対向している。
【００５４】
放熱板４０はアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料で形成される。放熱板４０は押出し成形あるいは引抜き成形で型成形された成型品である。
【００５５】
ユニットケーシング１５を構成する天板１４の側面には外気取入口４８が形成される。外気取入口４８から上部室３０に取り入れられた冷却用空気は放熱手段としての放熱板４０に導かれる。放熱板４０の放熱フィン４１には熱交換器１６を通過しない冷却用空気が案内される一方、放熱フィン４１の下部室３１側突出部には熱交換器１６を通過した空気が導かれる。放熱フィン４１には熱交換器１６を通らない冷却用空気が案内される冷却用空気流路（冷却通風路）５１と熱交換器１６通過後の空気が案内される空気流路（通風路）５８とを通って導かれるようになっている。
【００５６】
しかして、図８および図９に示される空気調和機の室外ユニット１０Ａは、制御器３３の放熱フィン４１に熱交換器１６を通過した空気と熱交換器１６を通過しない冷却用空気との双方が案内され、流通するように構成される。また、室外ユニット１０Ａの下部室３１に配設される送風機１７とコンプレッサ１８との間に仕切板を設けず、送風機１７とコンプレッサ１８の間にＭ字形熱交換器１６の一部を配置したものであり、熱交換面積を大きくとることができる。
【００５７】
室外ユニット１０Ａの下部室３１のＭ字形熱交換器１６の内部に送風機１７を配置し、さらにこの送風機１７とコンプレッサ１８とを並設したレイアウト構造を採用することにより、送風機１７廻りの三側方を熱交換面とすることができ、熱交換効率を向上させることができる。
【００５８】
この室外ユニット１０Ａを備えた空気調和機で冷却運転する場合を説明する。
【００５９】
高負荷時、例えば外気温度が４３℃の場合の冷房運転を考慮すると、室外ユニット１０Ａの熱交換器１６に吸い込まれる前の空気温度は４３℃であり、熱交換器１６の温度は５８℃〜６０℃程度になる。この熱交換条件で熱交換器１６を通過した空気の温度は約５３℃程度となる。
【００６０】
室外ユニット１０Ａが例えば上述した熱交換条件で冷房運転されるとき、制御器３３の冷却、特に電子素子３７の冷却には熱交換器１６通過前の外気温度の低い空気で冷却する方が優れている。この点から、熱交換器１６をバイパスするように空気流路を作り、この空気流路内に放熱フィンを設置することも考えられるが、この場合には、放熱フィンと接触するバイパス空気量の分だけ熱交換器１６を通過する空気量が減少する。このため、冷媒を凝縮させる熱交換量が減少し、空気調和機としての運転効率が悪化する恐れがある。この運転効率の悪化を小さくするためにバイパス空気流量を減らすと、放熱量が不足し、制御器３３の冷却が不充分となる恐れがある。
【００６１】
第２実施形態では、空気調和機の冷房運転時にも、空気調和機の運転効率の低下が少なくかつ制御器３３を有効的に効率よく冷却できる制御器冷却構造を採用したものである。
【００６２】
この第２実施形態に示された空気調和機の室外ユニット１０Ａは、制御器３３に取付けられる放熱フィン４１を空気流速の速い熱交換器１６の出口側に対向して近接配置し、放熱フィン４１を充分に速い空気流速中に臨ませる。さらに、熱交換器１６を通過しない温度の低い冷却用空気を上部室３０に流入させて制御器３３の放熱フィン４１近傍に流入させ、この比較的温度が低い空気で高流速の空気流状態を作り出し、この空気流を放熱フィン４１に積極的に接触させて放熱フィン４１からの放熱作用を促進させ、制御器３３内、ひいては電子素子３７を効率よく冷却させるようにしたものである。
【００６３】
また、放熱フィン４１は下部室３１側で熱交換器１６に対向させて近接配置する。一方、熱交換器１６を通過した空気流は、一般に熱交換面の法線方向に最大流速成分を有する。このため、放熱フィン４１を熱交換器１６に対向させて配置することにより、放熱フィン４１に衝突する空気流速が最大となり、放熱フィン４１からの放熱量を大きくとることができる。
【００６４】
この室外ユニット１０Ａにおいては、制御器３３に取付けられる放熱手段としての放熱フィン４１を、熱交換器１６通過後の空気と熱交換器１６を通過しない空気の双方が案内されるように通風路（空気流路）５１，５８に設け、しかも、熱交換器１６通過後の空気は放熱フィン４１と大きな流速で衝突させるようにしたので、放熱量が大きくなり、制御器３３の冷却効率を向上させ、効率よく有効的に冷却させることができる。
【００６５】
また、第２実施形態では、制御器３３の放熱板４０を熱交換器１６から独立させて設けた例を示したが、放熱板４０を熱交換器１６と熱的に接触させる構造を採用してもよい。熱的接触構造は、熱交換器１６に放熱板４０を直接取付けるように構成しても、また、熱交換器１６に優れた熱伝導性ブリッジを介して放熱板４０を設け、ブリッジで熱的に接触させる構造としてもよい。
【００６６】
図１０および図１１は、本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第３実施形態を示すものである。
【００６７】
この実施形態に示された空気調和機の室外ユニット１０Ｂは、ユニットケーシング１５内に平面視Ｌ字形熱交換器１６Ａ、送風機１７、コンプレッサ１８および制御器３３を配置したものであり、第１実施形態に示される室外ユニット１０と同一部材には同一符号を付して説明を省略する。
【００６８】
送風機１７はＬ字形熱交換器１６Ａの内側に配置される一方、図１０および図１１において、送風機１７の右側方に縦置き型コンプレッサ１８が配置される。コンプレッサ１８と送風機１７は並設され、両者間に仕切板や熱交換器１６Ａの一部が介装されないレイアウト構造を有する。コンプレッサ１８は送風機１７の左側方に配置してもよい。
【００６９】
一方、ユニットケーシング１５内は水平方向の仕切板２９により上部室３０と下部室３１とに区画され、下部室３１にＬ字形熱交換器１６Ａ、送風機１７、コンプレッサ１８が設けられるレイアウト構造をとる。上部室３０にはコンプレッサ１８の運転制御用の制御器３３、図示しない電源接続用端子台、冷媒配管接続用パックドバルブ等の配管接続部が配置されるレイアウト構造をとっている。
【００７０】
ユニットケーシング１５の天板１４の側面にはルーバ状の外気取入口４８が形成され、この外気取入口４８から上部室３０に流入した比較的温度が低い冷却用空気は熱交換器１６Ａを通過することなく放熱フィン４１に案内され、この放熱フィン４１と接触した後、開口を通って送風機１７の吸込側に吸引される。
【００７１】
一方、熱交換器１６Ａの出口側に放熱フィン４１を部分的に対向させて近接配置し、熱交換器１６Ａを通る空気流速の速い空気流中に放熱フィン４１の一部を臨ませる。空気流速が速い熱交換器１６Ａの出口側に放熱フィン４１を設置して、この放熱フィン４１に充分な流速の空気流を流入させる一方、熱交換器１６Ａを通らない比較的温度が低い冷却用空気を開口４３から吸い出して高流速の空気流を生じさせ、放熱作用を促進させる。この放熱作用により制御器３３の電子素子３７を積極的に冷却することができ、空気調和機の運転効率を向上させることができる。
【００７２】
制御器３３は送風機１７の上方にスペース効率よく設置される。制御器３３は例えばコンプレッサ１８の運転周波数制御を行なうインバータ制御装置であり、制御器３３内にインバータ制御回路を構成するＧ−Ｔｒ等の発熱性電子素子３７や電気部品が収容される。
【００７３】
制御器３３の制御ボックス３６の一側方に放熱手段が設けられる。放熱手段はヒートシンクを構成する放熱板４０で構成され、この放熱板４０の一側に放熱フィン４１が一体成形される。放熱板４０はアルミニウム等の熱伝導性に優れた金属材料で形成され、この金属材料を押出し成形、あるいは引抜き成形することにより型成形される。放熱板４０には一側に複数枚の垂直あるいは水平フィンが形成され、他側は平坦な取付面として形成される。取付面に制御器３３の電子素子３７が取付けられる。
【００７４】
放熱フィン４１は仕切板２９に形成された開口４３を通って下部室３１内に突出し、この下部室３１で熱交換器１６Ａの熱交換面に近接位置で対向するように、送風機１７の吸込側に設けられる。放熱フィン４１には熱交換器１６Ａを通過した空気と熱交換器１６Ａを通過しない空気が接触するように配置され、双方の空気と接触して放熱され、放熱作用を促進している。この放熱作用により制御器３３の電子素子３７、ひいては制御器３３が積極的に冷却せしめられる。
【００７５】
図１２および図１３は本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第４実施形態を示すものである。
【００７６】
この実施形態に示された空気調和機の室外ユニット１０Ｃは、制御器３３の側方に設けられる放熱手段としての放熱板４０の設置位置が、図１０および図１１に示された室外ユニット１０Ｂと基本的に相違し、他の構成は実質的に異ならないので、同一符号を付して説明を省略する。
【００７７】
図１２および図１３に示された空気調和機の室外ユニット１０Ｃは、放熱手段を構成する放熱板４０の放熱フィン４１を熱交換器１６Ａを通過する前に設置したものである。放熱フィン４１は、制御器３３の側方に設置され、上部室３０の側方から熱交換器１６Ａ吸入側に跨って設けられる。放熱フィン４１を熱交換器１６Ａ吸入側に設置することにより、放熱フィン４１に比較的温度の低い冷却用空気が接触するが、熱交換器１６Ａ吸入側は空気流速が低いため、放熱フィン４１と空気との熱伝達率が悪く、放熱量が不足する恐れがある。
【００７８】
この点から、放熱板４０の少なくとも一部を、熱交換器１６Ａと熱的に接触するように取付ける。この取付けは、放熱板４０を図１２および図１３に示すように直接取り付けても、また熱伝導性に優れた金属材料製のブリッジを介して取付けてもよい。このブリッジは放熱板４０と熱交換器１６Ａとを熱接触させるようになっている。
【００７９】
しかして、放熱板４０の一部を熱交換器１６Ａに熱的に接触させることにより、暖房運転時の暖房能力を向上させることができる。
【００８０】
暖房運転時には、熱交換器１６Ａは冷媒の蒸発器となる。熱交換器１６Ａと放熱板４０を熱的に接触させることにより、電子素子３７の発熱の一部は放熱板４０を経て熱交換器１６Ａに伝わり、冷媒の蒸発源として作用する。熱交換器１６Ａに冷媒の蒸発熱を付与することができ、冷凍サイクルの暖房熱源として有効に利用され、暖房能力を向上させることができる。
【００８４】
【発明の効果】
本発明に係る空気調和機の室外ユニットにおいては、上部室に設置される制御器に放熱手段を設け、この放熱手段を仕切板の開口を通して上部室から下部室に延設したので、放熱手段に熱交換器通過後の空気と熱交換器を通らない冷却用空気の双方を接触させて放熱させることができる。しかも、熱交換器通過後の空気を放熱手段と熱交換器出口側であって送風機吸込側で接触させたので、放熱手段は高流速の空気流中に放熱され、放熱効果が高く、制御器を効率よく積極的に冷却させることができ、空気調和機の運転効率を向上させることができる。さらに、外気取入口から流入した雨水は、放熱手段を伝って仕切板の開口から下部室に排水されるので、制御器内に雨水が侵入するのを効果的にかつ未然に防止できる。
【００８５】
また、仕切板の開口は熱交換器と送風機の間に設けられたので、送風機のファン作用より、熱交換器を通った高流速の空気中に放熱手段の一部が晒され、放熱効果が向上される。
【００８６】
さらに、放熱手段を構成する放熱板を熱伝導性に優れた押出し成形品あるいは引抜き成形品とすることにより、量産性に優れ、熱伝導率の高い放熱板を安価に製造できる。
【００８７】
さらに、放熱手段を熱交換器の上流側に配置すると、比較的温度の低い冷却用空気で放熱手段が冷却されるので、冷却効率を向上させることができる。
【００８８】
またさらに、放熱手段を熱交換器と熱的に接触させることにより、制御器での発熱の一部が放熱手段を介して熱交換器に伝達され、熱交換器での冷媒蒸発作用を促進させるので、暖房運転時には、暖房能力を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第１実施形態を示す全体斜視図。
【図２】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第１実施形態を背面側から見た斜視図。
【図３】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第１実施形態を示す平断面図。
【図４】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第１実施形態を示すもので、制御器の冷却構造を示す部分的な縦断面図。
【図５】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第１実施形態を示すユニットケーシング背面側の制御器冷却構造を示す部分的な縦断面図。
【図６】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第１実施形態をユニットケーシングの背面側から見た制御器冷却構造を一部破断して示す図。
【図７】本発明に係る空気調和機の室外ユニットに備えられる制御器冷却構造の変形例を示す図。
【図８】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第２実施形態を、前方から見た簡略的な縦断面図。
【図９】図８のIX−IX線に沿う平断面図。
【図１０】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第３実施形態を、前方から見た簡略的な縦断面図。
【図１１】図１０のXI−XI線に沿う平断面図。
【図１２】本発明に係る空気調和機の室外ユニットの第４実施形態を、前方から見た簡略的な縦断面図。
【図１３】図１２のXIII−XIII線に沿う平断面図。
【図１４】従来の空気調和機の室外ユニットを一部破断して示す斜視図。
【図１５】従来の空気調和機の室外ユニットを前方から見た簡略的な縦断面図。
【図１６】従来の空気調和機の室外ユニットの背面側を示すもので、制御器冷却構造を示す図。
【符号の説明】
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ室外ユニット
１１フロントキャビネット
１２リアーキャビネット
１３底板
１４天板
１５ユニットケーシング
１６，１６Ａ熱交換器
１７送風機
１８コンプレッサ
２０ファンモータ
２１送風ファン（プロペラファン）
２２ファンベース
２５空気吸込口
２６リキッドタンク
２７コンプレッサケース
２９仕切板
３０上部室
３１下部室（送風機室）
３３制御器
３４端子台
３５配管接続部
３６制御ボックス
３７電子素子
３８電気部品
４０放熱板（放熱手段）
４１放熱フィン
４３開口
４４外気取入口
４５ルーバ状開口
４６流通路
４８外気取入口
４９仕切壁
５０空気取入口
５１冷却用空気流路（冷却通風路）
５２流出用開口
５４水切り手段
５５把手用取手
５６案内口
５８空気流路（通風路）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an outdoor unit of a split type air conditioner, and more particularly to an outdoor unit of an air conditioner with an improved controller cooling structure for the outdoor unit.
[0002]
[Prior art]
As an air conditioner that performs air conditioning such as indoor air conditioning and dehumidification, there is a split type air conditioner in which an indoor unit and an outdoor unit are separated. The outdoor unit of the split type air conditioner is configured as shown in FIGS. 14 and 15, and is separated from the indoor unit and installed outside the room.
[0003]
In the conventional outdoor unit 1, a compressor 3, an L-shaped heat exchanger 4, a blower 5, and a controller 6 for controlling compressor operation are installed in a unit casing 2. The heat exchanger 4 is arranged in an L shape in a plan view from the side surface to the back surface side of the unit casing 2, and a fan motor driven blower 5 is provided inside.
[0004]
The compressor 3 is juxtaposed on the side of the blower 5, and the blower 5 and the compressor 3 are partitioned by the partition plate 7. The inside of the unit casing 2 is partitioned by the partition plate 7 between the blower chamber 8 and the machine chamber 9. A controller 6 such as an inverter control device for controlling compressor operation is provided above the compressor 3.
[0005]
As shown in FIG. 16, a wiring cover b that accesses the terminal base part a is provided on the side of the machine casing 9 of the unit casing 2, and a louver-shaped outside air inlet c is formed below the wiring cover b. The controller cooling air is taken in from the outside air inlet c.
[0006]
The controller 6 is located above the outside air inlet c and is disposed so as not to be exposed to rain water, while the cooling air that has flowed into the interior through the opening d of the controller 6 is a PC disposed in the controller 6. The electronic components on the substrate are cooled and exhausted to the suction side of the blower 5 through the opening e provided toward the blower chamber 8.
[0007]
On the other hand, a heat radiating fin f as a heat sink is attached to the controller 6 laterally. The radiating fin f is provided on the suction side of the blower 5 and exposed to the blower chamber 8 side. On the back side of the radiating fin f, a heat-generating electronic element g such as G-Tr is directly attached. The wind passing through the exchanger 4 is directly applied to dissipate heat to cool the electronic element g of the controller 6.
[0008]
A valve cover h that covers the pipe connection portion is provided on the side of the unit casing 2 so as to bulge out to the side.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional outdoor unit 1 of the split type air conditioner has a layout structure in which the blower 5 and the compressor 3 arranged in the unit casing 2 are partitioned by a partition plate 7 to form left and right chambers 8 and 9. The outdoor unit 1 protrudes sideways and there is a problem in achieving compactness. Also, the heat exchanger 4 cannot be used as a heat exchanging part due to the presence of the partition plate 7, and the heat exchange area is increased. I can't take it. For this reason, there has been a problem in improving the heat exchange efficiency, and in order to increase the heat exchange area, the size of the heat exchanger and the size of the outdoor unit have been increased.
[0010]
Further, the conventional outdoor unit 1 employs a large unit casing 2, the blower 5 and the compressor 3 are partitioned by a partition plate 7 and are arranged side by side on the partition plate 7 using the installation space above the compressor 3. A controller 6 is installed. For this reason, the outdoor unit 1 cannot be made compact.
[0011]
If the outdoor unit 1 is made compact, there is difficulty in installing the controller 6, and the controller 6 cannot be arranged in a space efficient manner. In order to arrange the controller 6 in a space-efficient manner, if the controller 6 or the terminal block a is installed above the blower 5, the conventional cooling structure of the controller 6 cannot be adopted, and heat or water is not used. In order to cool the weak controller 6 effectively and efficiently, it is a problem how to configure it.
[0012]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an outdoor unit of an air conditioner that improves the heat exchange efficiency even when the outdoor unit is made compact.
[0013]
Another object of the present invention is to provide an outdoor unit of an air conditioner that can effectively and efficiently cool a controller even if a layout structure that reduces the size of the outdoor unit is adopted.
[0014]
Still another object of the present invention is to provide an outdoor unit of an air conditioner that efficiently cools a cooler and improves cooling efficiency while preventing rainwater from invading a controller. is there.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
 The present inventionIn order to solve the above-mentioned problem, the outdoor unit of the air conditioner according toClaim 1In the outdoor unit of an air conditioner in which a compressor, a heat exchanger, a blower, and a controller for controlling compressor operation are provided in the unit casing,Is divided into an upper chamber and a lower chamber by a partition plate extending in the horizontal direction, and the lower chamber constitutes a blower chamber in which a heat exchanger and a blower are installed, and the upper chamber has an outside air inlet on a side surface. On the other hand, a controller having a heat sink constituting a heat sink is installed on one side of a control box in which exothermic electronic elements and electrical components are mounted and stored, and the partition plate is located on the suction side of the blower. An opening is provided so that the upper chamber communicates with the lower chamber, and the radiator plate of the controller extends from the upper chamber to the lower chamber so that the upper side is located in the upper chamber and the lower side is located in the lower chamber through the opening of the partition plate. And the lower side of the heat sink is exposed to an air flow rate with a fast air flow, and the air flowing from the outside air intake of the upper chamber by the operation of the blower passes through the upper side of the heat sink and passes through the opening of the partition plate. And configured to flow into the lower air velocity inIt is characterized byIs.
[0020]
 The outdoor unit of this air conditioner adopts this controller cooling structure, so even if the controller is installed above the heat exchanger or blower, the cooling air taken in from the outside air intake and the fan suction By the heat radiation action of the heat radiation means provided in the controller on the side, it can be efficiently and effectively cooled.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0026]
1 to 3 show an embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention. This outdoor unit 10 is applied to a split air conditioner, and is separated from an indoor unit (not shown) and installed outside the room.
[0027]
The outdoor unit 10 has a substantially box-shaped unit casing 15 including a front cabinet 11, a rear cabinet 12, a bottom plate 13, and a top plate 14. On the bottom plate 13 of the unit casing 15, an M-shaped heat exchanger 16 in plan view is provided. The heat exchanger 16 is installed from one side surface of the unit casing 15 along the substantially back surface along the other side surface, a blower 17 is installed inside the heat exchanger 16, and a compressor 18 is installed in the back side recess. The
[0028]
A blower fan 21 such as a propeller fan that is rotationally driven by a fan motor 20 is installed on a fan base 22. A fan guard 23 is provided in front of the blower fan 21. The fan guard 23 constitutes the front side of the front cabinet 11 of the unit casing 15.
[0029]
The rear cabinet 11 of the unit casing 15 is formed in a substantially U shape in a plan view, and air inlets 25 are formed on both side surfaces and the back surface side. The outside air sucked from three sides of the unit casing 15 is heat-exchanged through the M-shaped heat exchanger 16, and is blown forward from a front air outlet formed in the fan guard 23 by the blower 17. Yes.
[0030]
On the other hand, the compressor 18 installed in the back side concave portion of the M-shaped heat exchanger 16 is a vertical type as shown in FIGS. A liquid tank 26 is juxtaposed on the suction side of the compressor 18, and the compressor 18 is housed in a compressor case 27. The back side of the compressor case 27 is accommodated in an arcuate curved bulge formed at the center on the back side of the unit casing 15.
[0031]
The unit casing 15 is provided with a partition plate 29 extending in the horizontal direction on the heat exchanger 16, and divides the inside of the unit casing 15 into an upper chamber 30 and a lower chamber 31. The partition plate 29 partitions the controller 33 and the heat exchanger 16 disposed above the heat exchanger 16 and the blower 17, and the upper chamber 30 is formed between the partition plate 29 and the top plate 14.
[0032]
On the partition plate 29, as shown in FIGS. 1 and 3, a controller 33 for adjusting compressor operation, a terminal block 34 for connecting a power source, and a pipe connecting portion 35 such as a packed valve are disposed in a space efficient manner. The controller 33, the terminal block 34, and the pipe connection portion 35 are covered with the top plate 14 to prevent rainwater from splashing. The controller 33 is, for example, an inverter control device that controls the frequency of the operation of the compressor 18. As shown in FIG. 4, a heat generating electronic element 37 such as G-Tr and an electrical component 38 are accommodated in the control box 36. It is attached to the PC board 39 which is a substrate.
[0033]
A heat radiating plate 40 as a heat radiating means is attached to one side of the controller 33. The heat radiating plate 40 is molded by extrusion or pultrusion of a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum. The heat radiating plate 40 constitutes a heat sink, and a vertical heat radiating fin 41 is formed on one side and a mounting surface of the electronic element 37 is formed on the other side. Since the heat sink 40 is a molded product, it is manufactured at a low cost. On the other hand, the heat sink 40 extends into the blower chamber 31 which is the lower chamber on the suction side of the blower 17 through the opening 43 formed in the partition plate 29 and ends in the middle. is doing. The opening 43 of the partition plate 29 is installed in a region where the air flow rate is fast between the heat exchanger 16 and the suction side of the blower 17, and the electronic element 37 is positively applied to the radiating fin 41 with the air flow sucked into the blower 17. Thus, the controller 33 is efficiently cooled.
[0034]
As shown in FIG. 5, an outside air inlet 44 is formed on the back side of the unit casing 15, and a louver-like opening 45 is formed on the back side of the partition plate 29 above the compressor 18 as an inflow port. Is done. A controller cooling air flow passage 46 is formed from the outside air inlet 44 to the opening 45 of the partition plate 29. The flow passage 46 is formed between the compressor case 27 and the unit casing 15, and the cooling air guided through the flow passage 46 is guided into the upper chamber 30 from the opening 45 of the partition plate 29, and then the upper portion. It is guided to a controller 33 installed in the chamber 30.
[0035]
On the other hand, as shown in FIGS. 3 and 6, a louver-shaped outside air inlet 48 is formed on the back side of the top plate 14 of the unit casing 15. The outside air intake 48 may be formed on the side surface of the top plate 14. The controller cooling air flowing in from the outside air inlet 48 is guided to the partition wall 49 and guided to the air inlet 50 of the controller 33 and the radiation fins 4. The partition wall 49 is provided in the upper chamber 30 between the partition plate 29 and the top plate 14. The cooling air flow path (flow passage) 51 formed by the partition wall 49 is provided with a draining means 52 to reliably prevent rainwater flowing in from the outside air inlet 48 from being applied to the controller 33 that is sensitive to water. Yes.
[0036]
The draining means 52 may be formed by bending the partition wall 49, or may be formed by providing a crest (not shown) in the middle of the air flow path, or the outside air inlet 48 or the air inlet 50 of the controller 33. The louver may be formed into a louver shape. Rainwater flowing in from the outside air inlet 48 is separated and removed from the inflowing air by the draining means 51, and the removed rainwater is discharged to the outside from a drain port (not shown) provided in the partition plate 29 on the upstream side of the heat exchanger 16. Discharged.
[0037]
On the other hand, the cooling air guided to the radiating fins 41 through the cooling air flow path 51 partitioned by the partition wall 49 from the outside air inlet 48 passes between the vertical fins of the radiating fins 41 and is shown in FIG. Then, the air is sucked into the suction side of the blower 17 through the opening 43 and merged with the air heat-exchanged by the heat exchanger 16 and discharged to the outside. While the cooling air passes through the radiation fins 41, heat is radiated from the radiation fins 41, and the electronic elements 37 such as G-Tr attached to the attachment surface of the radiation plate 40 are actively cooled.
[0038]
Further, the cooling air guided into the controller 33 from the air intake 50 formed in the control box 36 of the controller 33 cools the electrical components 38 and the electronic elements 37 accommodated therein, and then FIG. Are drawn into the suction side of the blower from the outlet 52 for discharge and are discharged to the outside.
[0039]
1 to 3, reference numeral 55 is a handle for grips provided on both side surfaces of the top plate 14, and reference numeral 56 is a refrigerant pipe or power cable attached to the back side of the top plate 14. It is a guide.
[0040]
In the outdoor unit 10 of the air conditioner shown in the first embodiment, the M-shaped heat exchanger 16 is disposed in the unit casing 15, and air flows in from the three sides of the unit casing 15 on both sides and the back side. Since the heat exchanger 16 is arranged to exchange heat, the heat exchange area can be increased.
[0041]
At that time, by arranging the M-shaped heat exchanger 16 along both side surfaces and the back surface side of the unit casing 15, the heat exchange area can be effectively secured, and the unit casing 15 can be made compact. In addition, since the blower 17 is arranged inside the M-shaped heat exchanger 16 and the compressor 18 is disposed using the back side recess of the heat exchanger 16, the heat exchanger 16, the compressor 18, and the blower 17 are effectively used in a space efficient manner. Thus, the outdoor unit 10 can be made compact.
[0042]
The outdoor unit 10 is partitioned into an upper chamber 30 and a lower chamber 31 by a partition plate 29, and a controller 33 that is vulnerable to heat and water is disposed above the heat exchanger 16 and the blower 17 using the partition plate 29. Thus, the controller 33 can be arranged in a space efficient manner, and the degree of freedom of installation of the controller 33 can be improved.
[0043]
In this case, the cooling air taken into the controller 33 from the outside air inlet 44 on the back side of the unit casing 15 passes through the louver-like opening 45 of the partition plate 29 as shown in FIG. While being led to the intake port 44, the cooling air flowing from the louver-like outside air intake port 48 on the back surface side or the side surface side of the top plate 14 is guided to another air intake port 50 of the controller 33. The cooling air guided into the controller 33 from each air intake 50 cools the electrical components 38 and the electronic elements 37 accommodated therein, and is sucked into the suction side of the blower 17 from the outlet opening 52. It is discharged to the outside by the blowing action of the blower 17.
[0044]
Further, the cooling air guided to the heat radiation fin 41 through the cooling air flow path (flow passage) 51 partitioned by the partition wall 49 from the outside air intake 48 on the back surface side or the side surface side of the top plate 14 is the heat radiation fin. It passes through between 41 fins and is sucked into the suction side of the blower 17 and then discharged to the outside.
[0045]
A part of the radiating fin 41 protrudes into the lower chamber 31 and is opposed to the heat exchanger 16, and the high-velocity air that has passed through the heat exchanger 16 comes into contact therewith, so that the radiating fin 41 passes through the heat exchanger 16. The relatively low-temperature cooling air that does not come in contact with the high-speed air that has passed through the heat exchanger 16 increases the heat radiation effect.
[0046]
In this way, the controller 33 installed on the partition plate 29 of the outdoor unit 10 is relatively temperature guided from the back side outside air inlet 44 of the unit casing 15 and the outside air inlet 48 on the back side (side surface side) of the top plate. The cooling air is introduced into the upper chamber 30 from the outside air intake port 48 on the back side (side surface side) of the top plate while the cooling air is introduced into the controller 33 to actively cool the controller 33. The controller 33 can be cooled by the heat radiation effect from the heat radiation fin 41 by conducting heat exchange by guiding it to the heat radiation fin 41. For this reason, the controller 33 can be efficiently cooled, and the cooling effect is improved.
[0047]
The air guided into the controller 33 separates and removes rainwater by the draining means 51 to prevent rainwater from entering in advance and reliably. Therefore, it is possible to introduce cooling air into a portion to be cooled while reliably preventing rainwater from entering the controller 33.
[0048]
4 shows an example in which a vertical fin is used as the heat radiation fin 41 attached to the controller 33. However, the heat radiation fin 41 is a horizontal fin as shown in FIG. A heat sink may be formed. Further, although the controller 33 is installed on the partition plate 29 in FIG. 4, the controller 33 may be installed so as to be exposed to the lower fan chamber 31 as shown in FIG.
[0049]
8 and 9 show a second embodiment of the air conditioner according to the present invention.
[0050]
The outdoor unit 10A of the air conditioner shown in this embodiment is one in which an M-shaped heat exchanger 16, a blower 17, a compressor 18, and a controller 33 are arranged in a unit casing 15, and is shown in the first embodiment. The same members as those of the outdoor unit 10 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
[0051]
While the blower 17 is disposed inside the M-shaped heat exchanger 16, a vertical compressor 18 is disposed on the right side of the blower 17 in FIGS. 8 and 9. The compressor 18 may be disposed on the left side of the heat exchanger 16. The blower 17 has a blower fan 21 such as a propeller fan driven by a fan motor 20, and is installed on the bottom plate 13 of the unit casing 15 via a fan base (not shown).
[0052]
The inside of the unit casing 15 is partitioned into an upper chamber 30 and a lower chamber 31 by a horizontal partition plate 29, and has a layout structure in which the M-shaped heat exchanger 16, the blower 17 and the compressor 18 are arranged in the lower chamber 31. The upper chamber 30 has a layout structure in which a controller 33 for controlling compressor operation, a terminal block (not shown), and a pipe connection part are disposed. The controller 33 is, for example, an inverter control device that controls the frequency of the operation of the compressor 18 and is disposed above the blower 17 or the heat exchanger 16 with a high degree of freedom in space efficiency.
[0053]
The controller 33 is provided with a heat radiating plate 40 as a heat radiating means on one side. The heat radiating plate 40 constitutes a heat sink, while a heat radiating fin 41 is formed on one side of the heat radiating plate 40 and a mounting surface is formed on the other side. A heat generating electronic element 37 such as G-Tr is mounted on the mounting surface of the heat sink 40. The radiating fin 41 may be a horizontal fin or a combination of a vertical fin and a horizontal fin. The radiating fin 41 extends through the opening 43 of the partition plate 29 into the lower chamber 31 on the suction side of the blower 17, terminates in the lower chamber 31, and faces the heat exchanger 16 in close proximity.
[0054]
The heat sink 40 is formed of a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum. The heat sink 40 is a molded product molded by extrusion molding or pultrusion molding.
[0055]
An outside air intake 48 is formed on the side surface of the top plate 14 constituting the unit casing 15. The cooling air taken into the upper chamber 30 from the outside air inlet 48 is guided to a heat radiating plate 40 as a heat radiating means. Cooling air that does not pass through the heat exchanger 16 is guided to the heat radiating fins 41 of the heat radiating plate 40, while air that has passed through the heat exchanger 16 is guided to the protrusions on the lower chamber 31 side of the radiating fins 41. A cooling air flow path (cooling ventilation path) 51 through which the cooling air that does not pass through the heat exchanger 16 is guided to the radiation fin 41 and an air flow path (ventilation path) through which the air after passing through the heat exchanger 16 is guided. 58 is led through.
[0056]
Therefore, the outdoor unit 10A of the air conditioner shown in FIG. 8 and FIG. 9 includes both the air that has passed through the heat exchanger 16 and the cooling air that has not passed through the heat exchanger 16 in the radiating fins 41 of the controller 33. Is configured to be guided and distributed. Further, a partition plate is not provided between the blower 17 and the compressor 18 disposed in the lower chamber 31 of the outdoor unit 10 A, and a part of the M-shaped heat exchanger 16 is disposed between the blower 17 and the compressor 18. Therefore, the heat exchange area can be increased.
[0057]
By arranging a blower 17 inside the M-shaped heat exchanger 16 in the lower chamber 31 of the outdoor unit 10A and further adopting a layout structure in which the blower 17 and the compressor 18 are arranged side by side, three sides around the blower 17 are arranged. Can be used as a heat exchange surface, and heat exchange efficiency can be improved.
[0058]
A case where the cooling operation is performed by the air conditioner including the outdoor unit 10A will be described.
[0059]
Considering the cooling operation when the outside air temperature is 43 ° C. at high load, for example, the air temperature before being sucked into the heat exchanger 16 of the outdoor unit 10A is 43 ° C., and the temperature of the heat exchanger 16 is 58 ° C. to It becomes about 60 ° C. The temperature of the air that has passed through the heat exchanger 16 under this heat exchange condition is about 53 ° C.
[0060]
For example, when the outdoor unit 10A is air-cooled under the heat exchange conditions described above, it is better to cool the controller 33, particularly the electronic element 37, with air having a low outside air temperature before passing through the heat exchanger 16. Yes. From this point, it is conceivable to create an air flow path so as to bypass the heat exchanger 16 and to install a heat radiation fin in the air flow path. In this case, the amount of bypass air that contacts the heat radiation fin is reduced. The amount of air passing through the heat exchanger 16 is reduced by that amount. For this reason, the heat exchange amount which condenses a refrigerant | coolant reduces, and there exists a possibility that the operating efficiency as an air conditioner may deteriorate. If the bypass air flow rate is reduced in order to reduce the deterioration of the operation efficiency, the heat radiation amount is insufficient, and the controller 33 may not be sufficiently cooled.
[0061]
In the second embodiment, a controller cooling structure that reduces the operating efficiency of the air conditioner and can effectively and efficiently cool the controller 33 even during the cooling operation of the air conditioner is employed.
[0062]
In the outdoor unit 10A of the air conditioner shown in the second embodiment, the radiating fins 41 attached to the controller 33 are arranged in close proximity to the outlet side of the heat exchanger 16 having a high air flow rate, and the radiating fins 41 are arranged. In a sufficiently fast air flow rate. Further, cooling air having a low temperature that does not pass through the heat exchanger 16 flows into the upper chamber 30 and flows into the vicinity of the heat radiating fins 41 of the controller 33. The air flow is positively brought into contact with the heat radiating fins 41 to promote the heat radiating action from the heat radiating fins 41, and the inside of the controller 33 and thus the electronic elements 37 are efficiently cooled.
[0063]
Further, the radiation fins 41 are arranged close to each other so as to face the heat exchanger 16 on the lower chamber 31 side. On the other hand, the air flow that has passed through the heat exchanger 16 generally has a maximum flow velocity component in the normal direction of the heat exchange surface. For this reason, by disposing the radiating fin 41 so as to face the heat exchanger 16, the air flow velocity that collides with the radiating fin 41 is maximized, and the amount of heat radiated from the radiating fin 41 can be increased.
[0064]
In the outdoor unit 10 A, the heat radiation fins 41 as the heat radiation means attached to the controller 33 are connected to the ventilation path (air passage so that both the air that has passed through the heat exchanger 16 and the air that has not passed through the heat exchanger 16 are guided. Air flow passages) 51 and 58, and the air after passing through the heat exchanger 16 collides with the radiating fins 41 at a large flow velocity, so that the heat radiation amount increases and the cooling efficiency of the controller 33 is improved. It can be cooled efficiently and effectively.
[0065]
In the second embodiment, the example in which the heat radiating plate 40 of the controller 33 is provided separately from the heat exchanger 16 has been described. However, a structure in which the heat radiating plate 40 is in thermal contact with the heat exchanger 16 is employed. May be. The thermal contact structure may be configured such that the heat radiating plate 40 is directly attached to the heat exchanger 16, or the heat radiating plate 40 is provided in the heat exchanger 16 through an excellent thermal conductive bridge, and the bridge is thermally connected. It is good also as a structure made to contact.
[0066]
10 and 11 show a third embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention.
[0067]
The outdoor unit 10B of the air conditioner shown in this embodiment is a unit casing 15 in which an L-shaped heat exchanger 16A, a blower 17, a compressor 18, and a controller 33 are arranged in plan view, and is a first embodiment. The same members as those of the outdoor unit 10 shown in FIG.
[0068]
The blower 17 is disposed inside the L-shaped heat exchanger 16 A, while a vertical compressor 18 is disposed on the right side of the blower 17 in FIGS. 10 and 11. The compressor 18 and the blower 17 are provided side by side, and have a layout structure in which a partition plate and a part of the heat exchanger 16A are not interposed therebetween. The compressor 18 may be arranged on the left side of the blower 17.
[0069]
On the other hand, the inside of the unit casing 15 is divided into an upper chamber 30 and a lower chamber 31 by a horizontal partition plate 29, and has a layout structure in which an L-shaped heat exchanger 16 A, a blower 17, and a compressor 18 are provided in the lower chamber 31. The upper chamber 30 has a layout structure in which piping controllers such as a controller 33 for controlling the operation of the compressor 18, a terminal block for power connection (not shown), and a packed valve for refrigerant piping are arranged.
[0070]
A louver-like outside air inlet 48 is formed on the side surface of the top plate 14 of the unit casing 15, and the cooling air flowing into the upper chamber 30 from the outside air inlet 48 passes through the heat exchanger 16A. Without being guided by the radiating fin 41, and after coming into contact with the radiating fin 41, the air is sucked to the suction side of the blower 17 through the opening.
[0071]
On the other hand, the radiating fins 41 are arranged in close proximity to each other on the outlet side of the heat exchanger 16A, and a part of the radiating fins 41 is allowed to face an air flow having a high air flow rate passing through the heat exchanger 16A. A cooling fin 41 is installed on the outlet side of the heat exchanger 16A having a high air flow velocity, and an air flow having a sufficient flow velocity is allowed to flow into the radiation fin 41, while the cooling temperature is relatively low without passing through the heat exchanger 16A. Air is sucked out from the opening 43 to generate a high flow rate air flow, which promotes heat dissipation. Due to this heat radiation action, the electronic element 37 of the controller 33 can be actively cooled, and the operating efficiency of the air conditioner can be improved.
[0072]
The controller 33 is installed above the blower 17 in a space-efficient manner. The controller 33 is, for example, an inverter control device that controls the operating frequency of the compressor 18. The controller 33 accommodates a heat-generating electronic element 37 such as G-Tr and an electrical component that constitute an inverter control circuit.
[0073]
A heat radiating means is provided on one side of the control box 36 of the controller 33. The heat dissipating means is composed of a heat dissipating plate 40 constituting a heat sink, and heat dissipating fins 41 are integrally formed on one side of the heat dissipating plate 40. The heat radiating plate 40 is formed of a metal material having excellent thermal conductivity such as aluminum, and is molded by extruding or drawing the metal material. The heat radiating plate 40 is formed with a plurality of vertical or horizontal fins on one side and a flat mounting surface on the other side. The electronic element 37 of the controller 33 is attached to the attachment surface.
[0074]
The radiating fin 41 protrudes into the lower chamber 31 through the opening 43 formed in the partition plate 29, and the lower chamber 31 faces the heat exchange surface of the heat exchanger 16 A at a position close to the suction side of the blower 17. Is provided. The heat dissipating fins 41 are arranged so that the air that has passed through the heat exchanger 16A and the air that has not passed through the heat exchanger 16A are in contact with each other, dissipate heat in contact with both air, and promote the heat dissipating action. Due to this heat radiation action, the electronic element 37 of the controller 33 and thus the controller 33 are actively cooled.
[0075]
12 and 13 show a fourth embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention.
[0076]
In the outdoor unit 10C of the air conditioner shown in this embodiment, the installation position of the heat radiating plate 40 as the heat radiating means provided on the side of the controller 33 is the same as that of the outdoor unit 10B shown in FIGS. Since they are fundamentally different and other configurations are not substantially different, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.
[0077]
The outdoor unit 10C of the air conditioner shown in FIGS. 12 and 13 is provided with the heat radiation fins 41 of the heat radiation plate 40 constituting the heat radiation means before passing through the heat exchanger 16A. The radiating fins 41 are installed on the side of the controller 33 and are provided from the side of the upper chamber 30 to the heat exchanger 16A suction side. By installing the radiating fins 41 on the heat exchanger 16A suction side, cooling air having a relatively low temperature comes into contact with the radiating fins 41. However, since the air flow velocity on the heat exchanger 16A suction side is low, Heat transfer coefficient with air is poor, and there is a risk of insufficient heat dissipation.
[0078]
From this point, at least a part of the heat radiating plate 40 is attached so as to be in thermal contact with the heat exchanger 16A. In this attachment, the heat radiating plate 40 may be directly attached as shown in FIGS. 12 and 13, or may be attached via a bridge made of a metal material having excellent thermal conductivity. This bridge is configured to bring the heat radiating plate 40 and the heat exchanger 16A into thermal contact.
[0079]
Therefore, the heating capability at the time of heating operation can be improved by making a part of the heat radiating plate 40 thermally contact with the heat exchanger 16A.
[0080]
During the heating operation, the heat exchanger 16A serves as a refrigerant evaporator. By bringing the heat exchanger 16A and the heat radiating plate 40 into thermal contact, part of the heat generated by the electronic element 37 is transmitted to the heat exchanger 16A via the heat radiating plate 40 and acts as a refrigerant evaporation source. The heat of evaporation of the refrigerant can be imparted to the heat exchanger 16A, and it can be effectively used as a heating heat source for the refrigeration cycle, thereby improving the heating capacity.
[0084]
【The invention's effect】
 The present inventionIn the outdoor unit of the air conditioner according to the present invention, a heat dissipating means is provided in the controller installed in the upper chamber, and the heat dissipating means is extended from the upper chamber to the lower chamber through the opening of the partition plate. Both the air that has passed through the condenser and the cooling air that does not pass through the heat exchanger can be brought into contact with each other to dissipate heat. Moreover, since the air after passing through the heat exchanger is brought into contact with the heat dissipating means on the heat exchanger outlet side and on the blower suction side, the heat dissipating means is dissipated in the air flow at a high flow rate, and the heat dissipating effect is high. Can be efficiently and actively cooled, and the operating efficiency of the air conditioner can be improved. Furthermore, since rainwater flowing in from the outside air inlet is drained from the opening of the partition plate to the lower chamber through the heat radiating means, it is possible to effectively and beforehand prevent rainwater from entering the controller.
[0085]
In addition, since the opening of the partition plate is provided between the heat exchanger and the blower, a part of the heat radiation means is exposed to the high flow velocity air passing through the heat exchanger from the fan action of the blower, and the heat radiation effect is obtained. Be improved.
[0086]
Furthermore, by making the heat radiating plate constituting the heat radiating means an extrusion molded product or a pultruded molded product having excellent thermal conductivity, a heat radiating plate having excellent mass productivity and high thermal conductivity can be manufactured at low cost.
[0087]
Furthermore, if the heat dissipating means is arranged on the upstream side of the heat exchanger, the heat dissipating means is cooled by cooling air having a relatively low temperature, so that the cooling efficiency can be improved.
[0088]
Furthermore, by bringing the heat dissipating means into thermal contact with the heat exchanger, part of the heat generated by the controller is transmitted to the heat exchanger via the heat dissipating means, and the refrigerant evaporating action in the heat exchanger is promoted. Therefore, the heating capacity can be improved during the heating operation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view showing a first embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the outdoor unit of the air conditioner according to the present invention as viewed from the back side.
FIG. 3 is a plan sectional view showing a first embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention.
FIG. 4 shows a first embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention, and is a partial longitudinal sectional view showing a cooling structure of a controller.
FIG. 5 is a partial longitudinal sectional view showing a controller cooling structure on the rear side of the unit casing showing the first embodiment of the outdoor unit of the air conditioner according to the present invention.
FIG. 6 is a partially broken view of the controller cooling structure of the outdoor unit of the air conditioner according to the present invention as viewed from the back side of the unit casing.
FIG. 7 is a view showing a modified example of the controller cooling structure provided in the outdoor unit of the air conditioner according to the present invention.
FIG. 8 is a simplified longitudinal sectional view, as seen from the front, of a second embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention.
9 is a plan sectional view taken along line IX-IX in FIG.
FIG. 10 is a simplified longitudinal sectional view, as seen from the front, of a third embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention.
11 is a plan sectional view taken along line XI-XI in FIG.
FIG. 12 is a simplified longitudinal sectional view of a fourth embodiment of an outdoor unit of an air conditioner according to the present invention as viewed from the front.
13 is a plan sectional view taken along line XIII-XIII in FIG.
FIG. 14 is a partially cutaway perspective view showing an outdoor unit of a conventional air conditioner.
FIG. 15 is a simplified longitudinal sectional view of an outdoor unit of a conventional air conditioner as viewed from the front.
FIG. 16 is a diagram showing a controller cooling structure, showing the back side of an outdoor unit of a conventional air conditioner.
[Explanation of symbols]
10, 10A, 10B, 10C Outdoor unit
11 Front cabinet
12 Rear cabinet
13 Bottom plate
14 Top plate
15 Unit casing
16,16A heat exchanger
17 Blower
18 Compressor
20 Fan motor
21 Blower fan (propeller fan)
22 Fan base
25 Air inlet
26 Liquid tank
27 Compressor case
29 Partition plate
30 Upper room
31 Lower room (blower room)
33 Controller
34 Terminal block
35 Piping connection
36 Control box
37 Electronic elements
38 Electrical parts
40 Heat dissipation plate (heat dissipation means)
41 Heat radiation fin
43 opening
44 Outside air intake
45 Louver opening
46 Passage
48 Outside air intake
49 partition wall
50 Air intake
51 Cooling air flow path (cooling ventilation path)
52 Outflow opening
54 Draining means
55 Handle for handle
56 Information gate
58 Air flow path (ventilation path)

Claims

In the outdoor unit of an air conditioner provided with a compressor, a heat exchanger, a blower and a controller for compressor operation control in the unit casing,
The inside of the unit casing is partitioned into an upper chamber and a lower chamber by a partition plate extending in the horizontal direction,
The lower chamber constitutes a blower chamber in which a heat exchanger and a blower are installed,
The upper chamber is provided with an outside air inlet on the side, and a controller with a heat sink constituting a heat sink is installed on one side of a control box in which a heat generating electronic element and an electrical component are attached to a substrate. ,
The partition plate includes an opening so as to communicate the upper chamber and the lower chamber on the suction side of the blower,
The heat sink of the controller extends from the upper chamber to the lower chamber through the opening of the partition plate so that the upper side is located in the upper chamber and the lower side is located in the lower chamber. The air flowing in from the outside air inlet of the upper chamber by the operation of the blower passes through the upper side of the heat radiating plate and flows into the lower side in the air flow velocity of the lower chamber through the opening of the partition plate outdoor unit of an air conditioner, characterized in that the.