JP2007132606A - Outdoor unit for air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は空気調和機の室外ユニットに関するものである。 The present invention relates to an outdoor unit of an air conditioner.
一般的な分離型空気調和機は、室内ユニットと室外ユニットで構成される。室内ユニットには所定の空調された空気を送るための最小限の機器が搭載され、室外ユニットには熱交換器、送風機、冷媒を送るための圧縮機、運転制御するための電気品箱(電気品ケース)が搭載されている。 A general separation type air conditioner includes an indoor unit and an outdoor unit. The indoor unit is equipped with a minimum amount of equipment to send the conditioned air. The outdoor unit has a heat exchanger, a blower, a compressor to send the refrigerant, and an electrical box for controlling the operation (electricity). Product case).
電気品箱内に配設されるインバータモジュールは、特に発熱量が大きいため、モジュールを放熱させることが重要であり、また、交流電源を直流に変換する整流用ダイオードなどの他の部品にとっても放熱は重要である。放熱策としては、放熱フィンを付けたり風を通して放熱効果を高めることが広く行われている。 The inverter module placed in the electrical box has a particularly large calorific value, so it is important to dissipate the module, and heat is also dissipated for other components such as a rectifier diode that converts AC power to DC. Is important. As a heat dissipation measure, it is widely performed to increase the heat dissipation effect by attaching a heat dissipation fin or through the wind.
このような温度上昇防止策が施された電気品箱の従来例としては特許文献1等がある。
特許文献1に記載の技術では、回路パターンが配設された基板背面を上側、種々の電気部品が配設された基板上面を下側とし、インバータモジュールのような発熱の大きな電気部品は、基板の端に、基板面に垂直に配設していた。また、この基板が樹脂性の取付け支持体に組み付けられており、これがケース体(基板上面ケース)に収納され、蓋体(基板背面ケース)で覆われることで電気部品箱として構成されていた。樹脂製の取付け支持体には、その下方に補強用の桟や基板支持用の上向き支柱部が一体に設けられていた。
As a conventional example of an electrical component box to which such a temperature rise prevention measure is taken, there is
In the technique described in
また、縦置き電気制御部品面に放熱器をネジで横方向から固定しており、取付け支持体も、斯様な構成を実現するため、対応する位置に縦開口部を設けていた。すなわち、取付け支持体の側方に立設した部分を設け、更に隙間シールを取り付けることで縦開口部を構成し、枠となった縦開口部介して縦置き電気制御部品面に放熱器をネジで取り付けていた。この放熱器は、冷媒熱交換器用送風機の配設された熱交換用送風室に臨んでいた。 In addition, a radiator is fixed to the surface of the vertically placed electrical control component with screws from the lateral direction, and the mounting support also has a vertical opening at a corresponding position in order to realize such a configuration. In other words, a vertical opening is formed by providing a part standing on the side of the mounting support, and further attaching a gap seal, and the radiator is screwed to the vertically placed electrical control component surface through the vertical opening that is a frame. It was attached with. This radiator faced the heat exchange fan chamber provided with the refrigerant heat exchanger fan.
図16は、図4と同様の方向から見た室外ユニットの正面図の概略であり、上記従来技術の構成を表している。ここで、4は送風機、13は電気品ケース、14は基板、破線は電気部品を表している。室外ユニット1には他にも熱交換器や圧縮機等を配設しなければならないが、室外ユニット1の大きさは主に、図中横方向には送風機4の大きさと電気品ケース13の大きさ、およびこれらの位置関係が支配的である。図中縦方向には送風機4の大きさが支配的であるが、電気品ケース13の厚み(上下方向寸法)も関係している。なお、電気品ケース13の厚みは、基板上に配設される電気部品のうち、基板14からの高さ(基板に垂直な方向の寸法)が支配的である。
FIG. 16 is a schematic front view of the outdoor unit viewed from the same direction as that in FIG. 4 and shows the configuration of the above-described conventional technique. Here, 4 is a blower, 13 is an electrical product case, 14 is a substrate, and a broken line is an electrical component. The
図では、送風機4と電気品ケース13とを接触せんばかりに誇張して近接配置させているが、製品とするには決して接触しないような安全な距離を保つ必要がある。従って、斯様な電気品ケース13では、送風機4と電気品ケース13との距離を短くするには限界があり、延いては室外ユニット1の小型化に限界がある。
また、(a)のようにインバータモジュールを基板14に垂直に取り付け、ここに放熱フィンを取り付けるとすると、インバータモジュールの端子(1列)で放熱フィンを支える構造となる。
In the figure, the blower 4 and the
Further, when the inverter module is vertically mounted on the
これでは、組み立て等の際に、室外ユニット1の筐体等と電気品ケース13から露出した放熱フィンが接触すると、その接触により生じる負荷はインバータモジュールの端子にもかかることになる。横方向(インバータモジュールと垂直方向、あるいは基板と平行方向)の負荷は、取付け支持体でも受けることができるが、縦方向(インバータモジュールと平行方向、あるいは基板と垂直方向)の負荷はインバータモジュールの端子のみで受けなければならない。これは、製品上は必ずしも好ましいものではない。
In this case, when assembling or the like, if the housing of the
本発明は上記課題を解決するためになされたもので、小型の空気調和機用室外ユニットを提供することを目的とするものである。また、電気部品に外部からの物理的な負荷がかかり難い小型化の空気調和機用室外ユニットを提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a small outdoor unit for an air conditioner. It is another object of the present invention to provide a downsized outdoor unit for an air conditioner in which an external physical load is not easily applied to an electrical component.
本発明の目的は、主に次の構成を採用することによって達成される。 The object of the present invention is achieved mainly by adopting the following configuration.
送風機が配設された送風室と、圧縮機が配設された機械室とを仕切る仕切板の上にまたがって配設された電気品ケースを備えた空気調和機用室外ユニットにおいて、前記電気品ケースは、基板背面ケースと、前記基板背面ケースに基板背面が対向するように一辺側が固定されるとともに、基板上面の他辺側の領域にインバータモジュール等の電気部品を寝かせて配設した基板と、前記基板背面ケースに固定された支持部材であって、前記基板背面ケースと前記基板とを橋渡しするように、前記インバータモジュールが配設された部分を支持することによって前記基板の他端側を支持固定する支持部材と、前記基板の上面側を覆う基板上面ケースとを有し、前記基板上面ケースの、前記他辺側の厚さ寸法を、前記一辺側寄りの厚さ寸法よりも小さくし、当該小さくした厚さ寸法の部分を前記送風機に臨むように、前記電気品ケースを前記仕切板に固定した空気調和機用室外ユニット。 In the outdoor unit for an air conditioner provided with an electrical component case disposed across a partition plate that partitions a blower chamber in which a blower is disposed and a machine chamber in which a compressor is disposed. The case includes a substrate rear case, a substrate that is fixed on one side so that the substrate rear surface faces the substrate rear case, and an electrical component such as an inverter module that is placed on the other side of the substrate upper surface. A support member fixed to the substrate back case, wherein the other end side of the substrate is supported by supporting a portion where the inverter module is disposed so as to bridge the substrate back case and the substrate. A support member for supporting and fixing; and a substrate upper surface case covering the upper surface side of the substrate; and the thickness dimension of the substrate upper surface case on the other side is smaller than the thickness dimension closer to the one side. Comb, the so as to face the portion of the smaller the thickness to the blower, fixed outdoor unit for an air conditioner to the electrical component case on the partition plate.
また、上記のような構成に加えて、前記インバータモジュールよりも前記他辺側に、前記インバータモジュールの入力に必要な前記電気部品を配設することによって、前記電気部品としての平滑キャパシタを前記一辺側に配置するような構成を採用することもできる。 Further, in addition to the above-described configuration, the one side of the smoothing capacitor as the electric component is provided by disposing the electric component necessary for the input of the inverter module on the other side of the inverter module. It is also possible to adopt a configuration that is arranged on the side.
また、上記のような構成に加えて、前記支持部材は、互いに平行な2つの平面と、これら平面に対して傾斜した1つの斜面とを有するような構成を採用することもできる。 In addition to the above-described configuration, the support member may have a configuration having two planes parallel to each other and one slope inclined with respect to these planes.
また、上記のような構成に加えて、前記支持部材は、互いに平行な2つの平面と、これら平面に対して直角な1つの平面とを有するような構成を採用することもできる。 In addition to the above-described configuration, the support member may have a configuration having two planes parallel to each other and one plane perpendicular to these planes.
また、上記のような構成に加えて、前記支持部材による前記基板の支持固定を、前記基板上面ケース側からのネジ止めによって行うような構成を採用することもできる。 In addition to the above configuration, a configuration in which the substrate is supported and fixed by the support member by screwing from the substrate upper surface case side may be employed.
また、上記のような構成に加えて、ネジ穴を配設した金属製の薄板を前記基板に固定するとともに、前記基板と前記インバータモジュールとの間に当該薄板を配設し、前記支持部材と前記薄板との間に、ネジ貫通用の孔があけられた前記インバータモジュールを配設し、前記薄板と前記支持部材とをネジ止めすることによって、前記基板と前記支持部材とを固定するような構成を採用することもできる。 Further, in addition to the above-described configuration, a metal thin plate provided with screw holes is fixed to the substrate, and the thin plate is provided between the substrate and the inverter module, and the support member The inverter module with holes for screw penetration is disposed between the thin plate and the thin plate and the support member are screwed to fix the substrate and the support member. A configuration can also be adopted.
また、上記のような構成に加えて、前記支持部材を金属製にするとともに、前記電気品ケースの外表面に露出した前記支持部材に放熱フィンを設けるような構成を採用することもできる。 In addition to the above-described configuration, a configuration in which the support member is made of metal and a radiating fin is provided on the support member exposed on the outer surface of the electrical component case may be employed.
また、上記のような構成に加えて、前記他辺側の前記基板上面ケースの形状を階段状にし、前記電気品ケースの外表面に露出した前記支持部材の平面部に放熱フィンを設けるような構成を採用することもできる。 Further, in addition to the above configuration, the shape of the upper surface case of the substrate on the other side is stepped, and heat radiation fins are provided on the flat portion of the support member exposed on the outer surface of the electrical product case. A configuration can also be adopted.
また、上記のような構成に加えて、前記機械室に臨む前記電気品ケースに開口部を設けるとともに、前記基板上面ケースにヨロイド形窓を設けて、前記機械室と前記送風室とを連通させるような構成を採用することもできる。 In addition to the above-described configuration, an opening is provided in the electrical case facing the machine room, and a yoroid-shaped window is provided in the upper surface case of the substrate so that the machine room communicates with the blower room. Such a configuration can also be adopted.
また、上記のような構成に加えて、前記電気部品にはダイオードモジュールを含み、前記支持体は、前記インバータモジュール及び前記ダイオードモジュールが配設された部分を支持することによって前記基板の他端側を支持固定するような構成を採用することもできる。 In addition to the above-described configuration, the electrical component includes a diode module, and the support body supports the portion where the inverter module and the diode module are disposed, thereby supporting the other end side of the substrate. It is also possible to adopt a configuration for supporting and fixing.
また、上記のような構成に加えて、前記基板背面ケースは、前記支持部材を取り付けるための前記基板に平行なフランジ面を有し、前記支持部材は、前記背面ケースに取り付けるための前記基板に平行な平面部を有し、前記基板上面ケースは、前記平面部を前記背面ケース方向に押さえつけるための支持部材挟持面を有し、前記支持部材の前記平面部は、前記基板背面ケースの前記フランジ面と、前記基板上面ケースの前記支持部材挟持面に挟み込まれるような構成を採用することもできる。 In addition to the above configuration, the substrate back case has a flange surface parallel to the substrate for attaching the support member, and the support member is attached to the substrate for attachment to the back case. The substrate upper surface case has a supporting member clamping surface for pressing the planar portion in the direction of the rear case, and the planar portion of the supporting member is the flange of the substrate rear case. It is also possible to adopt a configuration that is sandwiched between the surface and the support member clamping surface of the substrate upper surface case.
また、上記のような構成に加えて、前記基板と前記基板背面ケースとの間にシール部材を配設するような構成を採用することもできる。 In addition to the above-described configuration, a configuration in which a seal member is disposed between the substrate and the substrate rear case can be employed.
本発明によれば、空気調和機用室外ユニットを小型化することができる。また、電気部品に外部からの物理的な負荷がかかり難い小型化の空気調和機用室外ユニットを実現することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the outdoor unit for air conditioners can be reduced in size. In addition, it is possible to realize a downsized outdoor unit for an air conditioner in which an electrical component is hardly subjected to an external physical load.
以下、本発明の実施形態を図1〜図13を参照して説明する。
図1は室外ユニットの外観斜視図、図2は室外ユニットの内部構造と電気品ケースの取り外し状態を示す斜視図、図3は室外ユニットの構造平面図、図4は室外ユニットの構造正面図、図5は基板の電気部品配設面側平面図、図6は基板に電気部品を配設した図5の側面図、図7は電気品用基板の電気部品配設面及び基板背面ケースの内面構造を示す斜視図、図8は電気品ケース全体の組み付け状態を示す斜視図、図9は電気品ケース全体の組上げ後の外観斜視図、図10は電気品ケース全体の組上げ後の下面図、図11は電気品ケース全体の組上げ後の側面図、図12は電気品ケース全体組上げ後の図10のP−P断面図、図13は基板固定用支持部材近傍の拡大断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 is an external perspective view of an outdoor unit, FIG. 2 is a perspective view showing an internal structure of the outdoor unit and a state where an electrical component case is removed, FIG. 3 is a plan view of the structure of the outdoor unit, and FIG. 4 is a front view of the structure of the outdoor unit. FIG. 5 is a plan view of the electric component mounting surface side of the substrate, FIG. 6 is a side view of FIG. 5 in which the electric components are disposed on the substrate, and FIG. FIG. 8 is a perspective view showing the assembled state of the entire electrical product case, FIG. 9 is an external perspective view after assembly of the entire electrical product case, and FIG. 10 is a bottom view after assembly of the entire electrical product case. 11 is a side view after assembling the entire electrical case, FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line PP in FIG. 10 after the entire electrical case is assembled, and FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view in the vicinity of the substrate fixing support member.
はじめに、室外ユニットについて図1〜4を用いて説明する。
1は室外ユニットであって、筐体2(天面2aと右側面2b等)で覆われている。正面には、空気調和機の熱交換器5を通過した風を外部に送り出す為のグリル3が、正面片側に設けられている。グリル3に対向した位置の奥方向に送風機4が配置され、更に奥にクロスフィンパイプ形の熱交換器5が配置されている。熱交換器5の手前に送風機4、更に手前にグリル3が位置することになる。熱交換器5は、室外ユニット1の側面から背面にかけて略L字状に配設され、できるだけ大きい面積を確保し熱交換能力を高めている。送風機4も、できるだけ大口径のものが使用されている。なお、原則として全図の説明において、上下左右前後(手前奥)等の向きは図2の座標軸に示す通りである。
First, the outdoor unit will be described with reference to FIGS.
左右方向の右寄りには仕切板6があって、熱交換用送風室7と機械室8とを仕切っている。熱交換用送風室7には前述のように送風機4、熱交換器5が配設されている。機械室8には、圧縮機9、冷媒調整用タンク10、冷媒送り管11,12等が配設されている。
圧縮機9をインバータ制御により高速回転するには、回路に流れる電流を大きくする必要がある。そのためには通常、電気品の容量及びサイズが大きくなり、それを収納する電気品ケース13も大きくなる。よって、送風機4および圧縮機9の上方の、限られた空間ではあるが、比較的広い空間に、電気品ケース13を扁平にして搭載している。換言すれば、電気品ケース13は平べったい箱体ということである。
A partition plate 6 is provided on the right side in the left-right direction, and partitions the heat exchange
In order to rotate the
電気品ケース13の搭載位置は、室外ユニット1の天面板2aに近接する最上段である。基板上面ケース36が、送風室7と機械室8にまたがって、仕切板6の上方に固定される。従って、電気品ケース13が仕切板6に固定されることになる。電気品ケース13については後述するが、図2では、基板及び基板背面ケースの半組み品(13x)と、基板上面ケース36とを外した状態を示している。電気品ケース13は、仕切板6に固定された基板上面ケース36に、各種の配線等を終えた当該半組み品13xを取り付けることによって組み立てられる。
The mounting position of the
次に、図5および図6を用いて基板について説明する。
14は基板であって、図5は電気部品配設面(基板上面)を示しており、室外ユニット1に電気品ケース13が搭載された際の下から上に向かって見ている図である。基板14は、基板上面である電気部品配設面に種々の電気部品を配設すると共に、基板背面に予め銅箔等で配線を施した電気回路パターン(銅箔配線パターン)を備えている。基板背面は、例えば緑色等に着色されており、電気部品の端子(電気部品の足)を半田付けする面である。尚、ここでは主に前記銅箔配線パターンを背面のみに施した所謂、片面基板について説明するが、銅箔配線パターンを基板上面(複数層)にまたがって施してもよい。
Next, a board | substrate is demonstrated using FIG. 5 and FIG.
15はインバータモジュールであって、基板14上に面部を平行にして取付けられている。モジュール内には圧縮機9用モータ回路に回転電力すなわちパワーを供給する半導体スイッチング素子及びその入出力駆動回路等が内蔵されており、発熱量の最も大きい部品である。従って、インバータモジュール15は、積極的に冷却しなければならない。なお、左右の両辺に端子列が蟹足状に配設されている。左の端子列が主に入力関係、右の端子列が主に出力関係であって、この入力端子列側にダイオード15bとキャパシタ15cを配設している。
15bは小部品のダイオード、15cは小部品のキャパシタであって、インバータモジュール15の近辺の基板端部との間、すなわち辺側の領域に配置される。例えば、15b,15cの2部品をセットとして、3セットでブートストラップ回路を構成してインバータモジュール15内の上アームスイッチング素子を動作させる。またこれらの小部品の上方(室外ユニット1に電気品ケース13が搭載された際には下方となる)の空間を、後述する支持部材35の配設位置として活用できるようにしてある。
このように構成することで、発熱の大きなインバータモジュール15を基板の中央寄りに配置できるので、端子挿入用の小穴が多数あけられても基板14の強度を保持できる。
16は整流するためのダイオードモジュールであって、インバータモジュール15と同様に基板14上に面部を平行にして取付けられている。モジュール16内には商用交流電源を直流に変換する倍電圧整流回路が内蔵されており、このモジュール16はインバータモジュール15に次いで発熱の大きい部品である。従って、モジュール16も、積極的に冷却しなければならない。
With this configuration, the
18,19は平滑キャパシタであって、ダイオードモジュール16で整流された電圧波形を平坦な直流波形にするためのもので、ダイオードモジュール16の近くに立設している。平滑キャパシタ18,19は、基板14に配設される電気部品の中で最も高さ寸法が大きいもので、これにより電気品ケースの高さ寸法が制約される。
電気品ケース13の高さ(厚さ)は、基板14の垂直方向に大きいサイズを有する平滑キャパシタ18,19等により制限される。インバータモジュール15、ダイオードモジュール16等の平たい部品であれば、電気品ケース13の厚さを小さくしたとしても問題はない。従って、インバータモジュール15等を基板14の辺側の領域に配置して、このように配置した位置よりも平滑キャパシタ18,19を基板14の内方に配置すれば、基板14の辺側の領域、つまり、電気品ケース13の端部の寸法を薄くすることができる。
20はパワーリレーであって室内ユニットからの運転、停止等の指令がある時に動作するものである。当該指令はハイブリッドIC21から伝達される。ハイブリッドIC21は、室内ユニットからの信号を受けたり、基板14内の部品とのやりとりを制御するものであることから、回路構成に都合の良いほぼ中央に配置される。22はハイブリッドIC21用の電源(5V)であって、これを駆動するものである。
The height (thickness) of the
27はノイズフィルタ回路の主要部を構成するノイズフィルタ用コイルであって、インバータモジュール15等が含まれるパワー供給回路のノイズが外部へ出て行くことを防止する。これによって、基板14上の電気部品や関連機器および空気調和機等の周辺製品の誤動作が防止される。24はスイッチングトランスであって、近くに位置するスイッチングIC25の動作に基づき送風機4用モータ等の直流低電圧(15V)を供給するためのものである。
26は商用交流電源を平坦化して直流電圧波形を作るための平滑キャパシタである。平滑キャパシタ26は生成した直流電圧をスイッチングIC25に送るため、この近くに配置してある。28は電流検出器であって、空気調和機の最大制限電流等を検出するためのものである。29は通信用コイルであって、室内ユニットと室外ユニット1との運転状況を送受信するための信号電圧を生成する。30は止め金具であって、2つのモジュールにわたる薄板であり、基板14に固定してある。
Reference numeral 26 denotes a smoothing capacitor for flattening a commercial AC power source to create a DC voltage waveform. The smoothing capacitor 26 is arranged in the vicinity of the generated DC voltage to send it to the switching
次に図7、図8を用いて主要部材である電気品ケース13の構造について説明する。図7は下側から見上げた場合の図示、図8は上側から見下ろした場合の図示である。
31は金属製の基板背面ケースである。一端である左側には、左側板の側板下端で基板14と平行に外方に向けて折曲げたフランジ面Aを有し、そのフランジ面Aには支持部材35と固定するためのネジ込み穴Aaが2箇所と、その2箇所の穴Aaの外側に、基板上面ケース36と固定するためのネジ込み穴Caが2箇所設けられている。
Next, the structure of the
他端である右側には、手前側(前側)板及び奥側(後側)板の一部である小部分を、側板下端で基板14と平行に各々内方に向けて折曲げた各フランジ面Bを有し、各フランジ面Bには基板14と固定するためのネジ込み穴Baが1箇所ずつ設けられている。
On the right side which is the other end, flanges are formed by bending a small portion which is a part of the front side (front side) plate and the back side (rear side) plate inwardly in parallel with the
基板14の一端の角部には基板背面ケース固定用の穴Bbが備えられている。基板14に配設される大部分の電気部品は根元の端子(足)を基板背面まで貫通させて、基板上面に立設させてある。回路の構成は基板背面に印刷されており、貫通させた端子を所定の回路部に半田付けさせている。従って、フランジ面Bと基板背面ケース31の天面板との間には、基板14に配設される各種電気部品の半田付け部分が位置することになるため、これらが接触しないような十分な距離が確保されなければならない。
A corner B at one end of the
インバータモジュール15には、支持部材35を基板14に固定するための固定用貫通穴15aが2箇所、ダイオードモジュール16にも同様の固定用貫通穴15bが1箇所設けられている。止め金具30(図5等参照)には、上記固定用貫通穴15a,bを貫通してきたネジを受けるためのネジ穴が設けられている。
The
支持部材35は、外方平面部35a、内方平面部35b、それら平面部の間に斜面部35cを有している。外方平面部35aには基板背面ケース31と固定するための穴Abが2箇所と、内方平面部35bには基板14の止め金具30と固定するための穴Dbが3箇所設けられている。支持部材35は熱伝導に優れたアルミ製であり、外方平面部35aの最先端および下面側には、縦に複数枚の放熱フィン35dが一体に形成されている。支持部材35は、金属製であるので2つのモジュールで発生する熱を放熱する機能を有し、複数枚の放熱フィンを設けることで一層放熱機能が高まる。
The
支持部材35は、止め金具30、すなわち基板14にネジ止め固定される。支持部材35と止め金具30の間には2つのモジュールが位置することになる。もし止め金具30が無く、支持部材35が2つのモジュールに取り付けられるとすると、2つのモジュールの端子部や半田付け部に荷重がかかり好ましくない。ひどいときには足が折れたり、半田付けが剥がれたりして接触不良の原因となり得る。斯様な問題を薄板一枚咬ませることで解決している。
The
このように固定された基板14と支持部材35とをユニットとすると、このユニットが基板背面ケース31に取り付けられることになる。また、支持部材35は基板背面ケース31に固定されており、基板14と基板背面ケース31とを橋渡しに固定するためのものであると見ることもできる。
When the
支持部材35は、基板14の片側を基板背面ケース31に取り付け支持する機能をも有する。斜面部35cを有するのは弾性力により支持機能を十分に発揮させるためである。また、斯様に2つのモジュールが近接させてあるのは、放熱機構の簡素化を図るとともに、電気品ケース13全体として放熱機能を高めるためである。
The
32は樹脂製のシール部材であって、基板14の周囲に配置されものである。この部品が無くても電気品ケース13は完成するが、基板14と基板背面ケース31との隙間のシールや、基板14に配設される電気部品と基板上面ケース36との接触防止、組立性の容易化等から必要となる部品である。
A
シール部材32には、その内周に僅かに突出した基板14の位置ガイド33が複数設けられ、基板上面ケース36を取り付けるための位置決め挿入ガイド34が一体に設けられている。なお、この位置ガイド33の上下方向の高さは、基板14と基板背面ケース31とが、この高さ以上に近付かないという性質のものでもあるので、これらが接触しないような高さに設定する必要がある。図示の右側はフランジ面Bによって規制されているが、左側は格別規制するものがないので、この高さ設定は重要である。
The
36は基板上面ケースである。電気品ケース13が室外ユニット1に搭載されたときには下方に位置することとなるが、基板14の上面を覆うので基板上面ケースという。基板上面ケース36は、鋼板製で、一部の欠けた半容器状をしている。この欠けた部分は大開口の空気取入れ用開口部39であり、電気品ケース13が室外ユニット1に搭載されたときには、機械室8に露出する。
前後方向(手前−奥方向)には側板37があり、側板37に空気吸出しヨロイド形窓37aが設けられている。空気吸出しとは、この窓から空気が熱交換用送風室7に吸い出されることであって、電気品ケース13が室外ユニット1に搭載されたときに、送風機4によって電気品ケース13内の空気が吸い出されることである。なお、送風機4は、図4で時計回りに回転するので、水滴等が飛ぶことが考えられるが、ヨロイド型窓37aを下方に開口し、水滴等の浸入を防止している。必要ならば、真下にヨロイド型窓を開口させるのではなく、図4において右下に開口させるようにしても良い。但し、送風機の負圧を利用した空気吸出しとのバランスを考慮すべきである。
There is a
なお、キャパシタ18,19の位置は上記の2つのモジュールとなるべく近接して配設すべきであるが、可能な限り基板14の内方に配置させることで、端部37bは高さ寸法(厚さ)を上方に縮減して薄くしてある。
The
この点で従来の技術は、本実施例で言うところの基板上面ケース36の上下寸法、延いては電気品ケースの上下寸法を小さく薄くすることができなかった。基板の端にインバータモジュール等を立てる構成であったり、基板の上面背面が本実施例と逆の関係にある構成であったからである(図16参照)。
In this respect, the conventional technique cannot make the vertical dimension of the substrate
本実施例においては、モジュールその他の電気部品の配置を工夫して、基板上面ケース36の上下寸法(厚さ)、延いては電気品ケースの上下寸法(厚さ)を小さく薄くして階段状にしている(図では階段状だが斜面等にしても良い)。
In the present embodiment, the arrangement of modules and other electrical components is devised, and the vertical dimension (thickness) of the substrate
具体的には、インバータモジュール15を基板上に寝かせて配設した。更に、インバータモジュール15として端子足が二列タイプ(デュアルインライン)のものを採用した。基板の端とインバータモジュール15の左の端子列との間にブートストラップ回路等の駆動回路を構成するための部品15b,15cを配設している。斯様な工夫によって仕切板6にまたがる電気品ケース13のうち、送風室7内に臨む部分の端部を薄形にできる。
Specifically, the
キャパシタ18,19を基板14上に寝かせて配置できれば更に薄くしかも階段状で無く平面にできるが、図3に示すように、室外ユニット1内において電気品ケース13の占める範囲は大きく、基板14を大型化することは困難である。上記のようなデュアルインライン部品の採用および配置の工夫は、基板全体として大きさを変えない点で有益である。勿論、端子が一列タイプの部品と止め金具30によってデュアルインライン部品と同様の効果を出すことも可能である。
If the
開口部39と反対側(図8で左側)の端には、支持部材35の平面部外方平面部35aを基板背面ケース31方向に押さえ付けるための支持部材挟持面40を形成する。更にこの面に外方端から右向きに面部途中まで、図中下方に低くした湾状領域を設け、支持部材35の平面部外方平面部35aが嵌るようにし、且つ水の浸入を防止する水浸入防止堤としての機能を持たせている。支持部材35の幅は基板上面ケース36の幅よりも小さいので、幅の差である残りの部分にはわざわざ湾上領域を設けず、水の浸入を防止している。
また、支持部材挟持面40から前後方向に外れた両端部には水浸入防止堤とを揃えて、いわゆる面一にした延長フランジ40aを設けて基板背面ケース固定用の穴Cbが備えられている。
At the end opposite to the opening 39 (on the left side in FIG. 8), a support member clamping surface 40 is formed for pressing the flat outer surface
Further, both ends of the support member sandwiching surface 40 that are separated from each other in the front-rear direction are provided with water intrusion prevention dikes, so-called flush flanges 40a are provided, and a substrate rear case fixing hole Cb is provided. .
次に電気品ケース13の組み付け作業手順について図7、図8に基づき説明する。
先ず、基板背面ケース31を裏返して、天面側を下にして作業台上に置く。
次に、電気部品配設面(基板上面)を上にして、位置ガイド33を合わせて、基板14の周囲にシール部材32を組み付ける。この状態で基板背面ケース31を組み付ける。これにより、シール部材32は基板14の周囲縁部と基板背面ケース31の内面の隙間を塞ぐことになるので、導電部の露出する回路パターン側に塵埃等が浸入するのを抑制できる。
Next, the procedure for assembling the
First, the substrate back
Next, the
次に、基板端部の2箇所の基板背面ケース31固定用の穴Bbと基板背面ケース31の基板固定用の穴Baを合わせてネジで固定する。このネジ固定部分の周辺で基板の一部を導通可能な状態にして、基板背面ケース31に製品筐体接地(アース)している。この他にもリード線によるアースを行っている。
Next, the holes Bb for fixing the substrate back
次に、支持部材35の内方平面部35bに設けられた基板固定用の穴Dbと基板上の2つのモジュール面の支持部材固定用穴15a、15bを介して、支持部材35と止め金具30とをネジで固定する。
次に、支持部材35の他端の平面部外方平面部35aの基板背面ケース固定用の穴Ab2個所を、基板背面ケース31のフランジ面Aの支持部材固定用穴Aaに合わせて、ネジで固定する。従って、平面部外方平面部35aとフランジ面Aとが面で接触することになる。
Next, the
Next, two holes Ab for fixing the back surface case of the substrate
これで、基板背面ケース31と基板14と支持部材35とシール部材32とを含む半組み品(13x)ができあがる。このとき、シール部材32は、基板14と基板背面ケース31とに挟まれ、フランジ面A,B部分のネジ固定によって、これらの間で固着される。但し、ネジを外せばシール部材32も取り外し可能である。
Thus, a semi-assembled product (13x) including the substrate back
以下では、図2に示す如く、基板上面ケース36は開口する側を上にして、予め室外ユニット1の仕切板6に組み付けられている。この状態で、電気部品配設面(基板上面)を下向きにしてシール部材32の挿入ガイド34に沿って、半組み品13xと基板上面ケース36とを組み付ける。
In the following, as shown in FIG. 2, the substrate
半組み品13xと基板上面ケース36との組み付けに際しては、シール部材32の挿入ガイド34を、基板上面ケース36の側板37,38内部に位置させて上下方向(縦方向)に沿って覆い、且つ、側板37,38を基板背面ケース31の側版に位置させる。そして、挿入ガイド34が基板上面ケース36の底板に当接するか、側板37,38が基板背面ケース31の天面に当接する(図9,11等を参照)まで組み込む。
When assembling the semi-assembled product 13x and the substrate
基板上面ケース36の延長フランジ40aと支持部材35の平面部外方平面部35aとを面接触させ、延長フランジ40aの基板背面ケース固定用穴Cbと基板背面ケース31の基板上面ケース固定用穴Caとを合わせて、ネジ固定することにより電気品ケース13が完成する。従って、支持部材35の平面部外方平面部35aは、基板背面ケース31のフランジ面Aと基板上面ケース36の支持部材挟持面40との両平面に挟まれることになる。
または以上の方法と異なるが、予め半組み品13xと基板上面ケース36とを組みつけて電気品ケース13を完成させた後に、電気品ケース13を仕切板6に固定する方法もある。この場合にも、前述した組み付けの場合と同様に穴を合わせて固定する。
The extension flange 40a of the substrate
Alternatively, although different from the above method, there is also a method of fixing the
図9〜図11は電気品ケース13の組み上がり外観を示すものである。図9に示すように、電気品ケース13の上面は基板背面ケース31によって閉鎖され、図示の左側面支持部材の最先端放熱フィン部35dを外方に露出させてある。露出部は図示では左側であるが、下面にも備えている。或いは、どちらか一方だけとすることも可能である。
また、基板上面ケース36の手前側面にはヨロイド形窓37aが設けられている。右側は開口部39となっており、図10,図11で分かるように電気品が右半分で下向きに露出している。室外ユニット1の機械室8の空気及び電気品ケース13内の空気が送風室7へ通風可能になっている。
9 to 11 show the assembled appearance of the
Further, a yoroid-shaped
室外ユニット1に搭載された電気品ケース13において、ヨロイド形窓37aは送風機4のある送風室7側に開口し、電気品の露出している大開口部分は鋼鈑等の不燃性の仕切板6で区画された機械室8に開口している。従って、電気品ケース13と機械室8とを合わせた大空間と送風室7が連通していることになり、大開口を通して通風を低抵抗で行うことができる。このようにするには基板上面ケース36の底板のサイズを仕切板6に固定でき、且つ、電気品ケース13内への水滴の浸入を防止すべく、送風室7へ露出する部分は全て基板上面ケース36で覆うことができるサイズとすれば十分である。従って、基板上面ケース36は、電気品ケース13のサイズの約半分とすることができる。このとき電気品ケース13の周壁は、機械室8の周壁と共用しているとも考えられる。
In the
このように基板上面ケース36の底板のサイズを電気品ケース13のサイズの約半分として、開口部分を大きくすることで低抵抗で通風を行うことができたのは、基板背面ケース31で基板14を上から支えたことによる。逆に、図16(b)のように基板14が下にあったのでは、開口できる大きさは、せいぜい電気品ケース13の上下寸法(厚さ)を上限とするものとなってしまう。なお、電気品ケース13の上下寸法(厚さ)が支配的な抵抗となるとは限らず、電気品ケース13の右側面と室外ユニット1の右側面との隙間が支配的な抵抗になることも考えられる。図3,4を参照して分かるように、これらの面が非常に接近しているからである。
Thus, the size of the bottom plate of the substrate
送風機4が運転されると、電気品ケース13内の発熱空気は送風機4による負圧の作用で強制的にヨロイド形窓37aから送風室7に吸い出される。また、機械室8の空気も開口部39から入り込み同様にヨロイド形窓37aから送風室7に吸い出される。
When the blower 4 is operated, the heated air in the
次に支持部材35の作用を図12の断面図及び図13の拡大図で説明する。
支持部材35は基板14と基板背面ケース31との間に橋渡し状態に固定されており、固定部の両接点は平面同士であるのでよく密着する。基板14と支持部材35とは、フランジ面A,Bの2面で支持されているので、中央部分が自重等で撓み易い構造となっている。また、熱による変形も生じ得る。ここで、内方平面部35bは、その撓み易い・変形し易い中央部分近辺で基板14を基板背面ケース31側に押しつけている。また、支持部材35の斜面部35cは弾性力を有することにもなるので、基板14を支持する構成としては有利である。
Next, the operation of the
The
なお、支持部材35は、平面部外方平面部35aと内方平面部35bの2つの平面を持ち、平面部外方平面部35aは、基板背面ケース31のフランジ面Aと基板上面ケース36の支持部材挟持面40との両平面に挟まれる。従って、電気品ケース13の外形として露出した平面部外方平面部35aが物理的な力を受けても、挟まれた両面により物理的な力は吸収・散逸され、電気品ケース13の内部には伝わり難い。つまり、内方平面部35bや、これに接続されるインバータモジュール15等には力が伝わり難い。
The
また逆に、インバータモジュール15等から伝わった熱は平面部外方平面部35aで、これを挟んでいる両平面に伝わり、ケースへも放熱することができる。従って、かならずしも支持部材35に放熱フィンを設けなくても放熱することが可能になる。
また、支持部材35の電気品ケース出口における基板背面ケース31との当接部では水侵入防止堤(図10の基板上面ケース参照)との平面密着によって、水の侵入を防止することができる。また、支持部材35は熱伝導の優れた金属とし、放熱フィン部35dをケース外に側方と下面に露出できるので放熱面積が大きくとれて放熱効果を高めることができる。
On the other hand, the heat transmitted from the
In addition, the intrusion of water can be prevented by the flat contact with the water intrusion prevention bank (see the substrate upper surface case in FIG. 10) at the contact portion of the
また、本実施例では電気品の中で最も高さ寸法のある平滑キャパシタ18,19の位置を、インバータモジュール15あるいはダイオードモジュール16の位置以上に、基板14の中央よりに配置した工夫によって(図5参照)、支持部材35側の基板上面ケース36の高さ寸法を、基板背面ケース31の側面高さに近い位置まで小さくすることができた。つまり、平滑キャパシタ18,19の存在しない、インバータモジュール15の左の端子列あたりの位置で(基板の辺の側の領域)、基板上面ケース36を薄くすることができた。この部分は階段状や斜面状等とすることができる。
Further, in the present embodiment, the position of the smoothing
基板上面ケース36を階段状にすることによって、電気品ケース13と送風機4を近づけて、これらを近接配置することができる。可及的に近づけると、これらが接触してしまう可能性があるので、接触しない程度の位置関係で、電気品ケース13を送風機4に臨むように配置している。以上のように、電気品ケース13と送風機4との関係が改良されるので、室外ユニット1の小型化が可能になる。
By making the board
また、インバータモジュール15あるいはダイオードモジュール16から支持部材35を外部に引き出すとともに、当該階段状の部分で下方に向かって放熱フィン35dを複数枚配設すること、または横方向に向かって放熱フィン35dを複数枚配設することができる。横方向の放熱フィンまたは下方の放熱フィンの何れか一方で十分な伝熱面積を確保することができれば双方に設ける必要はないが、双方に設ければ十二分な電熱面積を確保することできる。
Further, the
なお、この階段状の部分は空気の流れが乱れ、いわゆる乱流状態になると考えられる。従って、電気品ケース13を送風機4に臨むように配置することで、乱流を利用して放熱効果を高めることができる。これらを近づける程、放熱に利用できる風量がアップする。
また、支持部材35の橋渡しは、ブートストラップ回路等の小部品の下空間を活用しているので放熱空間も広く得られ、基板14の小形化に貢献できる構成である。
In addition, it is thought that this stepped portion is in a so-called turbulent state where the air flow is disturbed. Therefore, by disposing the
Further, since the
次に支持部材形状の他の実施形態を図14および図15の断面図で説明する。図は形態を変えた支持部材43について、図12に相当する部分の断面を示したものである。この支持部材43は、断面がクランク状になるように構成しており、一端に基板背面ケース固定用平面部43a、他端に基板固定用平面部43bを備えている。平面部43aの左右方向幅を外方平面部35aよりも広くして、その広くした下面側に放熱フィン43dをより多く配設したので、放熱効果を高めることができる特徴がある。また、断面に傾斜部がないので支持部材43の製作が容易である。その他の効果は、斜面部のある図12の形態と同様に得ることができる。支持部材の形態としては他に、断面がZ字状のものや断面が直線状(支持部材としては単なる板)等もあるが、基板14と基板背面ケース31との間を橋渡しできる形状であれば、以上の形態に限定されないものである。なお、支持部材を単なる板とした場合には、基板上面ケースや基板背面ケースの高さ寸法を調整する必要がある。
Next, another embodiment of the shape of the support member will be described with reference to the cross-sectional views of FIGS. The figure shows a cross section of a portion corresponding to FIG. The
1・・・室外ユニット
2・・・筐体
3・・・グリル
4・・・送風機
5・・・熱交換器5
6・・・仕切板
7・・・送風室
8・・・機械室
9・・・圧縮機
13・・・電気品ケース
14・・・基板
15・・・インバータモジュール
15a・・・支持部材固定用穴
16・・・ダイオードモジュール
16a・・・支持部材固定用穴
18・・・平滑キャパシタ
19・・・平滑キャパシタ
21・・・ハイブリッドIC
24・・・スイッチングトランス
27・・・ノイズフィルタ用コイル
30・・・止め金具
31・・・基板背面ケース
32・・・シール部材
35・・・支持部材
36・・・基板上面ケース
37a・・・ヨロイド形窓
39・・・開口部
40・・・支持部材狭持面
Aa・・・支持部材固定用穴
Ab・・・基板背面ケース固定用穴
Ba・・・基板固定用穴
Bb・・・基板背面ケース固定用穴
Ca・・・基板上面ケース固定用穴
Cb・・・基板背面ケース固定用穴
Db・・・支持部材固定用穴
DESCRIPTION OF
6 ...
24 ... Switching
Claims (12)
前記電気品ケースは、
基板背面ケースと、
前記基板背面ケースに基板背面が対向するように一辺側が固定されるとともに、基板上面の他辺側の領域にインバータモジュール等の電気部品を寝かせて配設した基板と、
前記基板背面ケースに固定された支持部材であって、前記基板背面ケースと前記基板とを橋渡しするように、前記インバータモジュールが配設された部分を支持することによって前記基板の他端側を支持固定する支持部材と、
前記基板の上面側を覆う基板上面ケースとを有し、
前記基板上面ケースの、前記他辺側の厚さ寸法を、前記一辺側寄りの厚さ寸法よりも小さくし、当該小さくした厚さ寸法の部分を前記送風機に臨むように、前記電気品ケースを前記仕切板に固定した空気調和機用室外ユニット。 In an outdoor unit for an air conditioner provided with an electrical component case arranged over a partition plate that partitions a blower chamber provided with a blower and a machine room provided with a compressor,
The electrical case is
A board back case,
A substrate on which one side is fixed so that the substrate rear surface is opposed to the substrate rear case, and an electrical component such as an inverter module is laid in the region on the other side of the substrate upper surface, and
A support member fixed to the substrate back case, and supports the other end side of the substrate by supporting a portion where the inverter module is disposed so as to bridge the substrate back case and the substrate. A supporting member to be fixed;
A substrate upper surface case covering the upper surface side of the substrate;
The electrical case is arranged so that the thickness dimension of the upper surface side of the substrate is smaller than the thickness dimension closer to the one side, and the portion with the reduced thickness dimension faces the blower. An air conditioner outdoor unit fixed to the partition plate.
前記インバータモジュールよりも前記他辺側に、前記インバータモジュールの入力に必要な前記電気部品を配設することによって、前記電気部品としての平滑キャパシタを前記一辺側に配置したことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。 In claim 1,
An air conditioner characterized in that a smoothing capacitor as the electric component is arranged on the one side by arranging the electric component necessary for the input of the inverter module on the other side of the inverter module. Aircraft outdoor unit.
前記支持部材は、互いに平行な2つの平面と、これら平面に対して傾斜した1つの斜面とを有することを特徴とする空気調和機用室外ユニット。 In claim 1,
The outdoor unit for an air conditioner, wherein the support member has two planes parallel to each other and one slope inclined with respect to these planes.
前記支持部材は、互いに平行な2つの平面と、これら平面に対して直角な1つの平面とを有することを特徴とする空気調和機用室外ユニット。 In claim 1,
The outdoor unit for an air conditioner, wherein the support member has two planes parallel to each other and one plane perpendicular to the planes.
前記支持部材による前記基板の支持固定を、前記基板上面ケース側からのネジ止めによって行うことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。 In claim 1,
An outdoor unit for an air conditioner, wherein the substrate is supported and fixed by the support member by screwing from the substrate upper case side.
ネジ穴を配設した金属製の薄板を前記基板に固定するとともに、前記基板と前記インバータモジュールとの間に当該薄板を配設し、
前記支持部材と前記薄板との間に、ネジ貫通用の孔があけられた前記インバータモジュールを配設し、
前記薄板と前記支持部材とをネジ止めすることによって、前記基板と前記支持部材とを固定することを特徴とする空気調和機用室外ユニット。 In claim 5,
While fixing the metal thin plate provided with screw holes to the substrate, the thin plate is disposed between the substrate and the inverter module,
Between the support member and the thin plate, the inverter module with a hole for screw penetration is disposed,
An outdoor unit for an air conditioner, wherein the substrate and the support member are fixed by screwing the thin plate and the support member.
前記支持部材を金属製にするとともに、前記電気品ケースの外表面に露出した前記支持部材に放熱フィンを設けたことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。 In claim 1,
An outdoor unit for an air conditioner, wherein the support member is made of metal, and heat radiating fins are provided on the support member exposed on the outer surface of the electrical component case.
前記他辺側の前記基板上面ケースの形状を階段状にし、前記電気品ケースの外表面に露出した前記支持部材の平面部に放熱フィンを設けたことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。 In claim 1,
An outdoor unit for an air conditioner, characterized in that the shape of the upper surface case of the substrate on the other side is stepped, and heat radiation fins are provided on the flat portion of the support member exposed on the outer surface of the electrical component case.
前記機械室に臨む前記電気品ケースに開口部を設けるとともに、前記基板上面ケースにヨロイド形窓を設けて、
前記機械室と前記送風室とを連通させたことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。 In claim 1,
While providing an opening in the electrical product case facing the machine room, providing a yoroid-shaped window on the substrate upper surface case,
An outdoor unit for an air conditioner, wherein the machine room and the blower room are communicated.
前記電気部品にはダイオードモジュールを含み、
前記支持体は、前記インバータモジュール及び前記ダイオードモジュールが配設された部分を支持することによって前記基板の他端側を支持固定することを特徴とする空気調和機用室外ユニット。 In claim 1,
The electrical component includes a diode module,
The outdoor unit for an air conditioner, wherein the support supports and fixes the other end of the substrate by supporting a portion where the inverter module and the diode module are disposed.
前記基板背面ケースは、前記支持部材を取り付けるための前記基板に平行なフランジ面を有し、
前記支持部材は、前記背面ケースに取り付けるための前記基板に平行な平面部を有し、
前記基板上面ケースは、前記平面部を前記背面ケース方向に押さえつけるための支持部材挟持面を有し、
前記支持部材の前記平面部は、前記基板背面ケースの前記フランジ面と、前記基板上面ケースの前記支持部材挟持面に挟み込まれることを特徴とする空気調和機用室外ユニット。 In claim 1,
The substrate back case has a flange surface parallel to the substrate for attaching the support member,
The support member has a flat portion parallel to the substrate for attaching to the back case,
The substrate upper surface case has a support member clamping surface for pressing the flat portion in the direction of the rear case,
The outdoor unit for an air conditioner, wherein the planar portion of the support member is sandwiched between the flange surface of the substrate back case and the support member clamping surface of the substrate top case.
前記基板と前記基板背面ケースとの間にシール部材を配設することを特徴とする空気調和機用室外ユニット。
In claim 1,
An outdoor unit for an air conditioner, wherein a sealing member is disposed between the substrate and the substrate rear case.
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