JP4951233B2 - 空気調和機用室外ユニット - Google Patents

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。

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。

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。

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。

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。

特開平０９−０６０９２８号公報 特開平１１−２３０５８３号公報 特開平０６−１４７５５５号公報

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。

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。

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。

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。

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。

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、上方にある前記基板背面ケース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を配設した基板と、前記インバータモジュールで発生する熱を放熱する金属製の支持部材と、前記基板の上面側を覆う基板上面ケースとを有し、前記基板背面ケースに固定された前記支持部材が前記インバータモジュールを下方から支持し、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。

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。

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。

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。

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。

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。

また、上記のような構成に加えて、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。

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。

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。

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、前記支持部材は、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辺側を支持固定するような構成を採用することもできる。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

室外ユニットの外観斜視図 室外ユニットの内部構造と電気品ケースの取外し状態を示す斜視図 室外ユニットの構造平面図 室外ユニットの構造正面図 電気部品配設面側平面図 図５の側面図 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 電気品ケース全体の組み付け状態を示す斜視図 電気品ケース全体の組上げ後の外観斜視図 電気品ケース全体の組上げ後の下面図 図１０の側面図 図１０のＰ−Ｐ断面図 基板固定用支持部材近傍の拡大断面図 基板固定用支持部材の他の実施形態を用いた断面図 図１４の基板固定用支持部材近傍の拡大断面図 従来の室外ユニットの概略図

符号の説明

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

Claims (12)

1. 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、
   上方にある前記基板背面ケース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を配設した基板と、
   前記インバータモジュールで発生する熱を放熱する金属製の支持部材と、
   前記基板の上面側を覆う基板上面ケースとを有し、
   前記基板背面ケースに固定された前記支持部材が前記インバータモジュールを下方から支持し、
   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。
2. 請求項１において、
   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したことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。
3. 請求項１において、
   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ことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。
4. 請求項１において、
   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ことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。
5. 請求項１において、
   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ことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。
6. 請求項５において、
   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ことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。
7. 請求項１において、
   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。
8. 請求項１において、
   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たことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。
9. 請求項１において、
   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たことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。
10. 請求項１において、
    前記電気部品にはダイオードモジュールを含み、
    前記支持部材は、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辺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。
11. 請求項１において、
    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ことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。
12. 請求項１において、
    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ことを特徴とする空気調和機用室外ユニット。

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