JP5309901B2

JP5309901B2 - 取付構造

Info

Publication number: JP5309901B2
Application number: JP2008282835A
Authority: JP
Inventors: 昭雄吉本; 三博田中; 潤一寺木
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2028-11-04
Also published as: JP2010114115A

Description

本発明は、冷媒の導入される冷媒配管を被冷却部品に取付ける取付構造に関する。

パワーモジュールのように発熱する電装部品の冷却を、冷媒が導入される冷媒配管を用いて行う場合、電装部品と冷媒配管との間の伝熱は、次のような取付構造によって実現される。即ち、図１３に示すように、アルミニウム等の金属製の取付板１０１に冷媒配管１０３を接合してなる冷却ジャケット１０５を準備する。冷却ジャケット１０５を電装部品１０７にビス等で直に固定する。或いは、電装部品１０７に伝熱板を接合し、この伝熱板に冷媒ジャケット１０５をビス等で固定する。

しかしながら、上記の取付構造には、取付板１０１の材料費が嵩むという問題がある。また、冷媒ジャケット１０５の固定にビス等が用いられるので、電装部品１０７に冷媒配管１０３を着脱する作業が煩雑である。

更に、冷却ジャケット１０７は、取付板１０１に貫通孔１０９を形成し、冷媒配管１０３を貫通孔１０９に挿入する工程を経て組立てられる。或いは、取付板１０１に溝部を形成し、この溝部に冷媒配管１０３を圧入することにより、両者の接合が図られることがある。このように冷却ジャケット１０７の製造に費やされる工数が多く、冷却ジャケット１０７がコスト高になることは避けられない。

また、電装部品１０７の冷却には、その発熱量又は冷却する面積を考慮して、直径の異なる多種の冷媒配管が選択的に使用される。例えば、空気調和機に使用される冷媒配管の直径は、その空気調和機の能力が高い程大きく、また一台の空気調和機に直径の相違する複数の冷媒配管が使用されることもある。このため、冷媒配管の種類に応じて、これを貫通孔１０９又は上記の溝部に適切に接合できるような取付板１０１の作成が不可欠である。この点が、冷却ジャケット１０７を一層コスト高にしている。

更に、冷却ジャケットの取付板と冷媒配管との接合部、又は取付板と電装部品との接合部が、湿気等の浸入に起因して腐食することがある。この場合、冷却ジャケットから冷媒配管への伝熱が妨げられる。

上記の冷媒配管を貫通孔又は溝部に圧入する技術は、下記の特許文献に開示されている。
特開平０７−２２７６３４号公報特開２００５−０９０７９４号公報

本発明の目的とするところは、冷媒配管を被冷却部品に容易に取付けることができ、しかも製造コストの安価な取付構造を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、冷媒配管を被冷却部品に接触状態で保持する取付構造であって、前記冷媒配管と前記被冷却部品との間に介在する伝熱部材と、前記被冷却部品に固定され前記冷媒配管を前記伝熱部材に位置決めする保持手段とを備え、前記保持手段が、前記冷媒配管を前記被冷却部品に向けて付勢する弾性クリップであり、前記冷媒配管を前記弾性クリップの内側に位置させ、前記弾性クリップの内側に配置したビスにより前記弾性クリップを前記被冷却部品に固定したことを特徴とする。

また、本発明は、前記弾性クリップが、前記ビスの挿通される挿通孔を形成され、前記被冷却部品に前記ビスを締付けることにより前記被冷却部品に固定され、前記伝熱部材が、前記被冷却部品に固定された前記弾性クリップに重ねられた状態で、前記弾性クリップと前記被冷却部品とに密接するような柔軟な材料から成ることを特徴とする。

また、本発明は、前記冷媒配管と前記被冷却部品との間をシールしたことを特徴とする。

また、本発明は、前記冷媒配管を接着材で前記被冷却部品に固定したことを特徴とする。

また、本発明は、以上に述べた取付構造を備えた電装部品であり、この電装部品を有する空気調和機である。

本発明に係る取付構造によれば、冷媒配管と被冷却部品との間に伝熱部材を介在させた状態で、被冷却部品に固定された保持手段が、冷媒配管を伝熱部材に位置決めできるので、冷媒配管が伝熱部材から離脱するのを規制できる。このため、冷媒配管を被冷却部品に着脱する作業を容易に行うことができる。しかも、伝熱部材が、冷媒配管と被冷却部品との間の伝熱を促進するので、従来のような冷却ジャケットが不要である分、当該取付構造の製造コストを低減することができる。

また、冷媒配管が径方向断面の扁平な平面部を有する場合、冷媒配管の平面部を被冷却部品に対面させ、この姿勢の冷媒配管を保持手段保が被冷却部品に位置決めすることにより、冷媒配管が伝熱部材から離脱するのを規制できる。このため、冷媒配管の平面部が被冷却部品に接触する面積は、径方向の断面を円形とする冷媒配管が被冷却部品に接触する面積に比べて広いので、冷媒配管と被冷却部品との間の伝熱をより促進することができる。この他の効果は上記の通りである。

更に、本発明に係る取付構造によれば、冷媒配管と被冷却部品との間をシールすることで、冷媒配管と被冷却部品との間を周囲から遮断し、両者が空気中の湿気等で腐食するのを予防することができる。また、冷媒配管を接着材で被冷却部品に固定しても良い。この場合、冷媒配管と被冷却部品の防食に加え、接着材が冷媒配管を保持する役割を果たすので、保持手段に依存することなく冷媒配管を被冷却部品に固定することができる。例えば、冷媒配管に捩れ又は撓み方向の外力が加わっても、冷媒配管が被冷却部品から浮き上がるような不具合を未然に防止することができる。

更に、保持手段が、冷媒配管を被冷却部品に押付ける向きに付勢する弾性クリップであれば、互いに直径の異なる多種の冷媒配管の中から選択される冷媒配管を、上記のように伝熱部材、又は被冷却部品に位置決めした状態で保持することができる。また、保持手段が、冷媒配管を被冷却部品に押付ける板体であれば、以上の効果に加え、当該取付構造を一層簡略化し、その製造コストを低減することができる。

図１は、本発明の第１の実施形態として、冷媒配管１を被冷却部品３に接触状態で保持する取付構造５を示している。矢印Ｌ，Ｗは、以下に記す長手方向、及び幅方向をそれぞれ指している。取付構造５は、冷媒配管１と被冷却部品３との間に介在し凹条７を有する伝熱部材９と、被冷却部品３に固定される保持手段１１とを備える。

被冷却部品の語は、電装部品と後述する伝熱板との両方を含意する。伝熱部材９は、熱の伝導に優れた柔軟な弾性材料から成る帯体であり、裏面１３を平滑面としたものである。凹条７は、径方向の断面を円形とし冷媒配管１を受止める部位である。凹条７の幅方向の断面は、冷媒配管１の外周面と略同じ曲率の円弧である。伝熱部材９の全長は、被冷却部品３の長手方向の寸法に略一致している。

保持手段１１は、溝形に曲折されたばね鋼板から成る弾性クリップであり、一対の側片１５と底片１７を有する。底片１７は、ビス１９の挿通される挿通孔２１を形成され、被冷却部品３に形成された雌ねじ２３にビス１９を締付けることにより、被冷却部品３に固定される。この状態で、伝熱部材９が保持手段１１の底片１７に重ねられ、図２（ａ），（ｂ）に示すように、伝熱部材９の裏面１３が底片１７と被冷却部品３とに密接する。図３に示すように、被冷却部品３が電装部品２４に接続される伝熱板２５である場合、ビス１９は伝熱板２５に形成した雌ねじ２３に締付けられる。また、ビス１９は、被冷却部品３に保持手段１１を着脱自在に取付けられる利点があるが、ビスに代わるリベット等を用いても良い。

図１に示すように、冷媒配管１が保持手段１１から取外された状態で、一対の側片１５は、その弾性力によって互いの間隔が冷媒配管１の直径よりも狭くなる。一対の側片１５のそれぞれの先端部２７は、互いに逆ハ字形を成すが、底片１７から先端部２７までの部位は、先端部２７へ向うに従い互いに接近するようハ字形に傾斜している。これは、冷媒配管１を一対の側片１５の間に進入させるとき、一対の側片１５の間が冷媒配管１によって容易に押し広げられ、更に冷媒配管１が、図２（ａ）に示すように一対の側片１５の内側に達したところで、一対の側片１５によって冷媒配管１が被冷却部品３へ向けて付勢されるようにするためである。これにより、冷媒配管１は伝熱部材９の凹条７に押付けられ、伝熱部材９の裏面１３は被冷却部品３に押付けられるので、被冷却部品３から冷媒配管１までの良好な伝熱が実現される。

また、互いに直径の異なる多種の冷媒配管１の中から冷媒配管が選択されることがある。この場合、保持手段１１として適用される弾性クリップは、その弾性限度の範囲で冷媒配管の直径に関わらず、この冷媒配管を被冷却部品３へ向けて上記のように付勢できるという利点がある。また、保持手段１１は、冷媒配管１の伝熱部材９からの離脱を規制するものであるので、冷媒配管１を被冷却部品３に容易に着脱することができる。しかも、伝熱部材９が、冷媒配管１と被冷却部品３との間に介在し、両者間の伝熱を促進するので、従来のような冷却ジャケットが不要である分、取付構造５の製造コストは安価になる。

更に、冷媒配管１と被冷却部品３との接合部（境界）を覆う樹脂コーティング等のシール材を、取付構造５に適用しても良い。この場合、冷媒配管１と被冷却部品３との間に湿気等が浸入するのを防止し、両者の腐食を予防することができる。図２（ｂ）に示すように、冷媒配管１を接着材２９で被冷却部品３に固定しても良い。接着材２９は、シール材と同様に冷媒配管１と被冷却部品３との腐食を予防でき、しかも冷媒配管１に捩れ又は撓み方向の外力が加わっても、冷媒配管１が被冷却部品３から浮き上がるような不具合を未然に防止することができる。また、接着材２９が冷媒配管１を保持する役割を果たすので、保持手段１１に依存することなく、冷媒配管１を被冷却部品３に固定することができる。図４に取付構造５の変形例を示すように、保持手段１１の底片１７を長手方向に長尺な形状とし、底片１７の両端に一対の側片１５をそれぞれ形成しても良い。

取付構造５の更なる変形例について説明する。既述の取付構造５の要素には、引き続き同じ呼称を用いるものとし、その説明を省略する。図５に示す保持手段３１は、溝形に曲折されたばね鋼板の一方の側片３３を被冷却部品３にビス１９で固定し、他方の側片３５の先端部３７から、これを折り返す方向へ梃片３９を延出させたものである。梃片３９に矢印ｄ方向の外力が加えられると、他方の側片３５は、その先端部３７が一方の側片３３から離れる方向へ変形する。梃片３９は、冷媒配管１を一対の側片３３，３５の間に進入させるときに、作業者が一対の側片３３，３５の間を押し広げるために設けられている。図示のように一対の側片３３，３５の内側に位置する冷媒配管１は、他方の側片３５の弾性力によって冷媒配管１が被冷却部品３へ向けて付勢される。これにより、被冷却部品３から冷媒配管１までの良好な伝熱が実現される。

図６に示す保持手段４１は、アーチ型部４３の両側にフランジ４５を延出させた形状のばね鋼板である。フランジ４５は挿通孔２１を形成され、被冷却部品３の雌ねじ２３に螺合するビス１９が挿通孔２１に挿通されている。ビス１９が雌ねじ２３に締付けられるに従って、冷媒配管１が被冷却部品３へ向けて付勢される。これによる効果は上記の通りである。

図７（ａ）は、本発明の第２の実施形態として、径方向断面の扁平な平面部４７を有する冷媒配管４９を、被冷却部品３に接触状態で保持する取付構造５１を示している。ここで、径方向断面とは、冷媒配管４９を幅方向に横切る断面を意味する。保持手段１１は、平面部４７を被冷却部品３に対面した姿勢の冷媒配管４９を、被冷却部品３に位置決めする役割を果たしている。保持手段１１を被冷却部品３に固定するためのビスは図に表れていない。

更に、図７（ｂ）に示すように、冷媒配管４９を接着材２９で被冷却部品３に固定しても良い。取付構造５１は、伝熱部材が不要であるので、冷媒配管４９と被冷却部品３との間の伝熱を一層促進し、更なる製造コストの低減を図ることができる。しかも、平面部４７が被冷却部品３に接触する面積は、既述の冷媒配管１が被冷却部品３に接触する面積に比べて広いので、被冷却部品３と冷媒配管４９との間の伝熱をより促進することができる。この他の効果は上記の取付構造５と同様である。

尚、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々なる改良、修正、又は変形を加えた態様でも実施でき、以下の態様で実施しても良い。伝熱部材９が、冷媒配管１の外周面に倣って容易に変形できる程度の柔軟性を有する場合、凹条７は必須でなく、伝熱部材９は平らな形状であっても良い。

図８に示すように、保持手段３１の一方の側片３３で冷媒配管４９の平面部４７を受止めた状態で、一対の側片３３，３５の間に冷媒配管４９を挟着しても良い。図９に示すように、平面部４７を被冷却部品３に接触させ冷媒配管４９を、保持手段４１のアーチ型部４３の内側に通しても良い。図１０は、アーチ型部４３の両側から一対の爪片５３を延出した保持手段５５を示している。保持手段５５は、一対の爪片５３を被冷却部品３の両端に掛止することにより、アーチ型部４３の内側に通した冷媒配管４９を、被冷却部品３に押付けるものである。

以上に述べた保持手段は必ずしも弾性体である必要はなく、図１１に示すように、板体５７の両端に挿通孔５８をそれぞれ形成した保持手段５９を適用しても良く、断面が長円形の冷媒配管６１を適用しても良い。この場合、取付構造を一層簡略化し、その製造コストを更に低減することができる。また、被冷却部品３と冷媒配管４９，６１との間に、熱の伝導に優れたグリス又はシート等を介在しても良い。

また、取付構造５又は５１を備えた電装部品、及びその電装部品を有する空気調和機は、本発明の技術的範疇である。被冷却部品３の冷却に必要な冷却性能、被冷却部品３の配置、又は姿勢を勘案し、以上に述べた冷却ジャケット１０７、又は保持手段１１，３１，４１，５５，５９の中から選択できる複数の保持手段を適宜に組合せても良い。

例えば、空気調和機が２つの被冷却部品３を有する場合、図１２に示すように、２つの被冷却部品３に保持手段３１，４１をそれぞれ固定し、保持手段３１，４１で一本の冷媒配管１の適所を保持しても良い。保持手段３１，４１の何れか一方に代えて、冷却ジャケット１０７を被冷却部品３に固定しても良い。保持手段３１，４１の何れか一方を省略し、これに代わる保持手段である接着材２９によって冷媒配管１を被冷却部品３に固定しても良い。或いは、図７に示す一本の冷媒配管４９を、同図及び図１０に示す保持手段１１，５５で保持するようにしても良い。

本発明は、発熱する電装部品を実装された機器等に、電気部品を冷却するための冷媒配管を装備するのに有益な技術である。

本発明の第１の実施形態に係る取付構造の分解斜視図。（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の第１の実施形態に係る取付構造を長手方向に違えた位置で破断した断面図。本発明の第１の実施形態に係る取付構造が適用された被冷却部品の他例を示す側面図。本発明の第１の実施形態に係る取付構造の第１変形例を示す分解斜視図。本発明の第１の実施形態に係る取付構造の第２変形例を示す断面図。本発明の第１の実施形態に係る取付構造の参考例を示す断面図。（ａ），（ｂ）は、それぞれ本発明の第２の実施形態に係る取付構造を長手方向に違えた位置で破断した参考例を示す断面図。本発明の第２の実施形態に係る取付構造の第１参考例を示す断面図。本発明の第２の実施形態に係る取付構造の第２参考例を示す断面図。本発明の第２の実施形態に係る取付構造の第３参考例を示す断面図。本発明の第２の実施形態に係る取付構造の第４参考例を示す断面図。本発明の実施形態に係る取付構造の組合せ例を示す分解斜視図。従来例の取付構造を示した斜視図。

１，４９，６１...冷媒配管、３...被冷却部品、５，５１...取付構造、７...凹条、９...伝熱部材、１１，３１，４１，５５，５９...保持手段、１９...ビス、２９...接着材、４７...平面部、５７...板体。

Claims

冷媒配管を被冷却部品に接触状態で保持する取付構造であって、前記冷媒配管と前記被冷却部品との間に介在する伝熱部材と、前記被冷却部品に固定され前記冷媒配管を前記伝熱部材に位置決めする保持手段とを備え、
前記保持手段が、前記冷媒配管を前記被冷却部品に向けて付勢する弾性クリップであり、前記冷媒配管を前記弾性クリップの内側に位置させ、前記弾性クリップの内側に配置したビスにより前記弾性クリップを前記被冷却部品に固定したことを特徴とする取付構造。
前記弾性クリップは、前記ビスの挿通される挿通孔を形成され、前記被冷却部品に前記ビスを締付けることにより前記被冷却部品に固定され、
前記伝熱部材は、前記被冷却部品に固定された前記弾性クリップに重ねられた状態で、前記弾性クリップと前記被冷却部品とに密接するような柔軟な材料から成ることを特徴とする請求項１に記載の取付構造。
前記冷媒配管と前記被冷却部品との間をシールしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の取付構造。
前記冷媒配管を接着材で前記被冷却部品に固定したことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の取付構造。
前記請求項１乃至４の何れかに記載の取付構造を備えた電装部品。
前記請求項５に記載の電装部品を有する空気調和機。