JP2009198061A - 室外機のコントロールボックス - Google Patents

Abstract

【課題】 制御基板のパターン面に侵入する外気、湿分に起因する制御基板の腐食を防止あるいはその進行を遅延させ、製品の品質および信頼性を高めることができる室外機のコントロールボックスを提供することを目的とする。
【解決手段】 制御基板４３等が収容設置される室外機３のコントロールボックス３４において、コントロールボックス３４は、内部に制御基板４３が設置されるボックス本体４０と、制御基板４３の周りを取り囲んでボックス本体４０に上方に立ち上げ形成された外周壁４０Ｂと、周囲に外周壁４０Ｂを内外面から挟み込む嵌合部４１Ａが設けられ、ボックス本体４０にその上面を覆うように取り付けられる蓋体４１とを備え、蓋体４１は、その上面がボックス本体４０内に設置されている制御基板４３と近接する凹面４１Ｂとされている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、空気調和機の室外機内部に配設され、その内部に制御基板等が収容設置される室外機のコントロールボックスに関するものである。

セパレート形空気調和機における室外機の内部には、圧縮機、室外熱交換器、室外ファン、四方切換弁等の機器が配設されているとともに、これら室外機側機器を制御する制御基板、その他の電装部品が収容設置されたコントロールボックスが配設されている。室外機は屋外に据え付けられる場合がほとんどであり、筐体内部への外気、雨水の侵入は避けられない。

コントロールボックスは、室外機の筐体内において、一般に外気や雨水が直接侵入し難い位置に配設されているが、電装部品の中には発熱部品が含まれるため、一部空気が流通される構成とされている。しかし、制御基板については、長期にわたる吸湿により腐食のおそれがあることから、制御基板表面への外気や湿分の侵入は可能な限り避ける必要があり、ときには、基板表面に防水、防湿用のコーティングを施すこともある。

このような状況下、防水、防湿用のコーティングを施したり、あるいは制御基板の周囲をシール材でシールしたりすることによる加工費や加工工数の付加を避けるため、制御基板の外周を取り囲むように外周壁を設け、この外周壁にその上端を内側と外側から挟んで防水、防塵状態とする２重リブを有する蓋を取り付け、制御基板の周囲を覆うようにしたものが特許文献１により提案されている。

特開２００３−１０６５７３号公報

しかしながら、特許文献１のような構成としても、シール材を設置しない限り、外周壁の上端を２重リブにより内外から挟み込むだけでは、外気や湿分の侵入を阻止することは困難であり、ある程度の外気や湿分の流通は避けられない。また、制御基板の周囲に外周壁を立ち上げ、その上面を蓋で覆うことによって、制御基板の表面と蓋との間に大きなボリュームの空間が形成されることから、制御基板の表面に侵入する外気、湿分の絶対量を減らすことができない。このため、制御基板が長期間にわたって吸湿することによる腐食の懸念は未だ払拭されていなかった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、制御基板のパターン面に侵入する外気、湿分に起因する制御基板の腐食を防止あるいはその進行を遅延させ、製品の品質および信頼性を高めることができる室外機のコントロールボックスを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の室外機のコントロールボックスは以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる室外機のコントロールボックスは、空気調和機の室外機内部に配設され、その内部に前記室外機側の構成機器を制御する制御基板等が収容設置されている室外機のコントロールボックスにおいて、前記コントロールボックスは、内部に前記制御基板が設置されるボックス本体と、前記制御基板の周りを取り囲んで前記ボックス本体に上方に立ち上げ形成された外周壁と、周囲に前記外周壁を内外面から挟み込む嵌合部が設けられ、前記ボックス本体にその上面を覆うように取り付けられる蓋体とを備え、前記蓋体は、その上面が前記ボックス本体内に設置されている前記制御基板と近接する凹面とされていることを特徴とする。

本発明によれば、蓋体が制御基板の周りを取り囲んでボックス本体に形成された外周壁を内外面から挟み込む嵌合部を介してボックス本体に取り付けられるとともに、蓋体の上面がボックス本体内に設置されている制御基板と近接する凹面とされているため、ボックス本体と蓋体との間の嵌合面のラップ代を大きくしてシール効果を高め、また蓋体と制御基板表面との間に形成される空間のボリュームを可及的に小さくすることができる。これによって、制御基板のパターン面に侵入する外気、湿分の絶対量を少なくすることができるとともに、蓋体と制御基板との間の空間を流通しようとする外気、湿分に対する流通抵抗、圧損を大きくし、その侵入を大幅に低減することができる。従って、外気や湿分の侵入に起因する制御基板の腐食を防止あるいはその進行を遅延させ、製品の品質および信頼性を高めることができる。また、制御基板表面へのコーティングを不要にし、コスト低減を図ることができる。

さらに、本発明の室外機のコントロールボックスは、上記の室外機のコントロールボックスにおいて、前記ボックス本体および前記蓋体は、それぞれ樹脂成形品とされるとともに、前記外周壁には上端に向って抜き勾配が設けられ、前記嵌合部には下端に向って抜き勾配が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、ボックス本体および蓋体が樹脂成形品とされるとともに、外周壁には上端に向って抜き勾配が設けられ、嵌合部には下端に向って抜き勾配が設けられているため、外周壁と嵌合部との間の嵌合面のラップ代を大きくかつ隙間を可及的に小さくすることができる。これにより、蓋体と制御基板表面との間の空間に流通しようとする外気や湿分に対する抵抗、圧損を可及的に大きくし、その侵入を更に低減することができる。従って、制御基板の腐食を防止あるいは進行を確実に遅延させ、製品の品質および信頼性を一段と高めることができる。

さらに、本発明の室外機のコントロールボックスは、上述のいずれかの室外機のコントロールボックスにおいて、前記ボックス本体および前記蓋体は、それぞれ難燃性樹脂材により構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ボックス本体および蓋体がそれぞれ難燃性樹脂材により構成されているため、コントロールボックス内部に設置されている制御基板上の電装品が経年劣化等により漏電し万が一スパークしたとしても、蓋体と制御基板との間に形成される空間のボリュームが小さく、しかも外部からの外気の流入がなく、内部の空気量（酸素量）が少ないうえに、ボックス本体および蓋体が難燃性樹脂材であることから、発火に至るおそれを皆無とすることができる。従って、製品の耐火信頼性を更に高めることができる。

本発明によると、ボックス本体と蓋体との間の嵌合面のラップ代を大きくしてシール効果を高め、また蓋体と制御基板の表面側との間に形成される空間のボリュームを可及的に小さくすることによって、制御基板のパターン面に侵入する外気、湿分の絶対量を少なくすることができるとともに、蓋体と制御基板との間の空間を流通しようとする外気、湿分に対する流通抵抗、圧損を大きくし、その侵入を大幅に低減することができるため、外気や湿分の侵入に起因する制御基板の腐食を防止あるいは進行を遅延させ、製品の品質および信頼性を高めることができる。また、制御基板表面へのコーティングを不要にし、コスト低減を図ることができる。

以下に、本発明にかかる実施形態について、図１ないし図４を参照して説明する。
図１には、本発明の一実施形態にかかる室外機のコントロールボックスを備えたセパレート形空気調和機の斜視図が示されている。
セパレート形空気調和機１は、室内に設置される室内機２と、室外に設置される室外機３と、室内機２および室外機３間を接続する冷媒配管４および電気配線５と、空気調和機１を操作するリモコン６とから構成されている。

室内機２は、室内空気の吸い込み口２０および温調空気の吹き出し口２１を備えた筐体２２と、この筐体２２内に配設されたエアフィルタ２３、室内熱交換器２４、室内ファン２５、室内コントローラ２６等とから構成され、室内ファン２５によって室内空気を循環させ、この空気を室内熱交換器２４で冷媒と熱交換させて冷却または加熱し、それを室内に吹き出して室内を空調する機能を有している。

一方、室外機３は、機械室と外気が流通可能とされた熱交換室とに仕切られた筐体３０と、筐体３０内の熱交換室側に配設された室外熱交換器３１および室外ファン３２と、筐体３０内の機械室側に配設された圧縮機３３、図示省略の四方切換弁、室外機側の機器を制御する制御基板等が収容設置されたコントロールボックス３４等とから構成され、圧縮機３３で圧縮された冷媒を四方切換弁の切り換えにより、高温高圧ガスまたは室外熱交換器３１で凝縮された高圧液冷媒として調整し、室内機２に供給する機能を有している。

図２には、室外機３の筐体３０内（機械室側）に設けられるコントロールボックス３４の外観斜視図が示され、図３には、図２のａ−ａ縦断面相当図、図４には、コントロールボックス３４の蓋体４１を上面側から見た斜視図が示されている。
コントロールボックス３４は、ボックス本体４０と、ボックス本体４０の上面を覆うように取り付けられる蓋体４１とから構成されている。これらのボックス本体４０および蓋体４１は、それぞれ難燃性のＡＢＳ樹脂等により成形される樹脂成形品とされている。

ボックス本体４０には、外部側に電気配線が接続される端子台４２が設けられ、内部側に制御基板４３のほか、図示省略されているインバータ用のパワーモジュール、コンデンサ、インダクタ等の各種電装部品が収容設置されている。制御基板４３は、パターン面側を上方に向けてボックス本体４０のフランジ部４０Ａにビス４４を介して固定設置されている。この制御基板４３を取り囲むようにボックス本体４０には、その周辺に上方に立ち上げ形成された外周壁４０Ｂが一体に成形されている。外周壁４０Ｂには、上端側に向って抜き勾配が設けられている。

蓋体４１には、その周囲にボックス本体４０に設けられている外周壁４０Ｂに対しその内外面を挟み込むように嵌合される嵌合部４１Ａが設けられている。この嵌合部４１Ａには、下端側に向って抜き勾配が設けられている。また、蓋体４１の制御基板４３と対向する上面４１Ｂは、全体が制御基板４３のパターン面と近接するように凹面４１Ｂとされている。なお、凹面４１Ｂと制御基板４３のパターン面との間の間隔は５ｍｍ程度とされている。

以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
セパレート形空気調和機１では、室外機３において、圧縮機３４、室内熱交換器３１および四方切換弁（図示省略）等により調整された高圧液冷媒または高温高圧ガス冷媒のいずれかを冷媒配管４を介して室内機２に供給し、室内機２において、この冷媒と室内ファン２５により循環される室内空気とを室内熱交換器２４で熱交換させ、該空気を冷却または加熱して室内に吹き出すことにより、冷房または暖房を行っている。

室外機３は、通常屋外に設置されており、風雨に晒されるが、室外機３の内部に設けられているコントロールボックス３４は、図１に示されるように、一般に筐体３０内において機械室の天板直下に配設されているため、直接風雨に晒されることはない。一方、コントロールボックス３４内には、上記のように冷却が必要なインバータ用のパワーモジュール、コンデンサ、インダクタ等の発熱部品が配設されていることから、これら発熱部品を冷却するために通風路が形成され、冷却用に筐体３０内に取り込まれた外気が通風可能とされている。しかし、制御基板４３は、吸湿により腐食が懸念されることから、防水、防塵雰囲気下に配設されている。

このように、制御基板４３は、防水、防塵雰囲気下に配設されるが、シール材によって完全密閉された閉空間内に配設されているわけではなく、一部の外気、湿分の流通が許容されている。しかしながら、長期間にわたって、吸湿による腐食を防止する必要があることから、制御基板４３のパターン面に対しての外気、湿分の流通は極力抑制することが望ましい。

本実施形態においては、制御基板４３が収容設置されるボックス本体４０に、制御基板４３の周囲を取り囲むように外周壁４０Ｂを上方に一体に立ち上げ形成し、この外周壁４０Ｂに対して、その内外面を挟み込むように嵌合される嵌合部４１Ａを全周に設けた蓋体４１を取り付けることによって、ボックス本体４０の上面を覆うとともに、この蓋体４１の上面４１Ｂを、全体に制御基板４３の表面（パターン面）に近接（５ｍｍ程度）させた凹面４１Ｂとしている。これによって、ボックス本体４０と蓋体４１との間の嵌合面のラップ代を大きくし、嵌合面でのシール効果を高めることができると同時に、制御基板４３のパターン面と蓋体４１の凹面４１Ｂとの間に形成される空間４５（図３参照）のボリュームを可及的に小さくすることができる。

このため、制御基板４３のパターン面に侵入する外気、湿分の絶対量を少なくすることができ、また蓋体４１と制御基板４３との間に形成される空間４５を流通しようとする外気、湿分に対する流通抵抗、圧損を大きくし、外気、湿分の空間４５への侵入を大幅に低減することができる。従って、外気や湿分の侵入に起因する制御基板４３の腐食を防止あるいはその進行を遅延させ、製品の品質および信頼性を高めることができる。また、制御基板４３表面へのコーティング等を不要にし、コスト低減を図ることが可能となる。

また、ボックス本体４０および蓋体４１は、それぞれ樹脂成形品とされており、ボックス本体４０側の外周壁４０Ｂには上端側に向って抜き勾配が設けられとともに、蓋体４１側の嵌合部４１Ａには下端側に向かって抜き勾配が設けられている。このため、外周壁４０Ｂと嵌合部４１Ａとの間の嵌合面のラップ代を長くすることができるのみならず、その隙間を板金製としたものに比べ可及的に小さくすることができる。

これにより、蓋体４１と制御基板４３との間の空間４５を流通しようとする外気、湿分に対する流通抵抗、圧損を可及的に大きくし、その侵入を更に低減することができ、制御基板４３の腐食を防止あるいはその進行を確実に遅延させ、製品の品質および信頼性を一段と高めることができる。

さらに、ボックス本体４０および蓋体４１は、ＡＢＳ等の難燃性樹脂材により構成されているため、コントロールボックス３４内部に設置されている制御基板４３上の電装品が経年劣化等によって漏電し、万が一スパークするようなことがあったとしても、蓋体４１と制御基板４３との間に形成される空間のボリュームが小さく、しかも外部からの外気の流入がなく、内部の空気量（酸素量）が少ないうえに、ボックス本体４０および蓋体４１が難燃性樹脂材であることから、発火に至るおそれを皆無とすることができる。これによって、製品の耐火信頼性を更に高めることができる。

なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、上記実施形態のコントロールボックス３４は、ＡＢＳ等の難燃性樹脂材により構成されるため、板金製のコントロールボックスに比べて断熱性が高く、結露の心配はほとんどないが、万が一結露のおそれがあるときには、蓋体４１の凹面４１Ｂに断熱材を貼ることができる。この場合、断熱材を貼り付けたとしてもコントロールボックス４３の高さ方向寸法は不変であり、筐体３０の高さ方向寸法等に影響を及ぼすことはない。

本発明の一実施形態にかかる室外機のコントロールボックスを備えたセパレート形空気調和機の斜視図である。 図１に示す室外機のコントロールボックスの外観斜視図である。 図２におけるａ−ａ縦断面相当図である。 図１に示す室外機のコントロールボックスの蓋体の上面側から見た斜視図である。

符号の説明

１ 空気調和機
３ 室外機
３４ コントロールボックス
４０ ボックス本体
４０Ｂ 外周壁
４１ 蓋体
４１Ａ 嵌合部
４１Ｂ 上面（凹面）
４３ 制御基板

Claims (3)

1. 空気調和機の室外機内部に配設され、その内部に前記室外機側の構成機器を制御する制御基板等が収容設置されている室外機のコントロールボックスにおいて、
   前記コントロールボックスは、内部に前記制御基板が設置されるボックス本体と、前記制御基板の周りを取り囲んで前記ボックス本体に上方に立ち上げ形成された外周壁と、周囲に前記外周壁を内外面から挟み込む嵌合部が設けられ、前記ボックス本体にその上面を覆うように取り付けられる蓋体とを備え、前記蓋体は、その上面が前記ボックス本体内に設置されている前記制御基板と近接する凹面とされていることを特徴とする室外機のコントロールボックス。
2. 前記ボックス本体および前記蓋体は、それぞれ樹脂成形品とされるとともに、前記外周壁には上端に向って抜き勾配が設けられ、前記嵌合部には下端に向って抜き勾配が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の室外機のコントロールボックス。
3. 前記ボックス本体および前記蓋体は、それぞれ難燃性樹脂材により構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の室外機のコントロールボックス。
   
   

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