JP6223262B2 - 空気調和機の室外機 - Google Patents

Description

本発明は、空気調和機の室外機に関するものである。

従来の空気調和機の室外機は、送風用のファンが配置された送風機室と、圧縮機、冷媒配管群、および電気部品収納体などが配置された機械室と、送風機室と機械室とを仕切る仕切り板とを有して構成されている。このように構成された室外機において機能を追加する場合あるいは従来以上の能力を制御する場合には、機能追加や能力に対応した追加部品を搭載する必要がある。このような追加部品の搭載スペースを確保するためには、制御基板のサイズを大きくするか、制御基板とは別の基板（補助基板）を追加する必要がある。ここで制御基板のサイズを大きくした場合、制御基板周りの部品、例えば室外機を構成する側面板、天面板、筐体などの変更が必要となり、これらの部品が共通化されず、生産性およびサービス性が悪化してしまう。

このような問題を解決するため、下記特許文献１に示される従来の室外機では、作業者の保護などの観点から制御基板を覆う保護カバーが設けられ、制御素子などが実装された補助基板を保護カバーの外面に装着する構造が開示されている。

特開２００７−１２７３８０号公報

上記特許文献１に示される従来技術では、電気部品収納体が機械室に配置されており、さらに電気部品収納体が筐体に対して鉛直方向に伸びるように配置されているため、制御基板と補助基板との間の配線作業性に問題はない。ところが、機械室と送風機室とを跨ぐように室外機の筐体に対して水平方向に伸びる電気部品収納体を用いた一般的な室外機では、上記の従来技術を適用した場合、制御基板を覆う保護カバーの下面側に補助基板が配置される。すなわち制御基板に設置された電気部品と補助基板に設置された電気部品とが対向するように制御基板の下面側に補助基板が配置される。そのため、制御基板と補助基板との間に配線用のスペースなどがほとんど存在しなくなるため、機械室内での各種の配線作業性が悪化し、また配線先が視認し難いため誤配線が生じる虞がある。さらに基板交換等のサービス作業性が悪化するという課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、生産性およびサービス性の更なる向上を図ることができる空気調和機の室外機を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、機械室と送風機室とを仕切る仕切り板と、前記仕切り板の機械室側と前記仕切り板の送風機室側とを跨ぐように配置され、電気部品を収納する電気部品収納体と、前記機械室に配置され、前記電気部品収納体に設置される電気部品以外の電気部品が設置された基板と、前記機械室に位置する前記電気部品収納体の室外機側面側の端部と前記基板との間に介在し、かつ、前記基板が前記仕切り板と対向するように前記基板を固定する基板固定部材と、前記基板固定部材を前記電気部品収納体に固定する金属製の部品固定部材と、を備え、前記基板固定部材は、前記基板を固定した状態で前記部品固定部材に上下方向へスライドさせて組み付けられることを特徴とする。

この発明によれば、補助基板に設置された電気部品が仕切り板と対向して配置されるようにしたので、生産性およびサービス性の更なる向上を図ることができる、という効果を奏する。

図１は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和機の室外機の外観斜視図である。 図２は、図１に示される室外機の分解斜視図である。 図３は、電気部品収納体に基板固定部を組み付けた状態の室外機の内部斜視図である。 図４は、図３に示される室外機の正面図である。 図５は、室外機本体に組み付けられる前の電気部品収納体と、電気部品収納体に組み付けられた部品固定部材および基板固定部材の斜視図である。 図６は、電気部品収納体に組み付けられる部材および部品の斜視図である。 図７は、電気部品収納体に組み付けられる前の基板固定部材と、基板固定部材に組み付けられる前の補助基板の斜視図である。 図８は、電気部品収納体に組み付けられる前の基板固定部材の斜視図である。 図９は、端子台を組付けた状態の部品固定部材の斜視図である。 図１０は、側面板との対向面側から見た基板固定部材の斜視図である。 図１１は、側面板との反対向面側から見た基板固定部材の斜視図である。 図１２は、部品固定部材へ固定した状態の基板固定部材の斜視図である。 図１３は、図５の部分拡大図である。 図１４は、図１３に示される基板固定部材と部品固定部材を側面板側から見た図である。

以下に、本発明に係る空気調和機の室外機の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる空気調和機の室外機１００の外観斜視図である。図２は、図１に示される室外機１００の分解斜視図である。図３は、電気部品収納体１６に基板固定部３０を組み付けた状態の室外機１００の内部斜視図である。図４は、図３に示される室外機１００の内部正面図である。図５は、室外機本体に組み付けられる前の電気部品収納体１６と、電気部品収納体１６に組み付けられた部品固定部材１８および基板固定部材２１の斜視図である。図６は、電気部品収納体１６に組み付けられる部材および部品の斜視図である。図７は、電気部品収納体１６に組み付けられる前の基板固定部材２１と、基板固定部材２１に組み付けられる前の補助基板２０の斜視図である。図８は、電気部品収納体１６に組み付けられる前の基板固定部材２１の斜視図である。

図１、２に示されるように室外機１００は室外機１００の外郭筐体を構成する前面板１、側面板２、および天面板３で覆われ、側面板２は機械室６の側面と機械室６の背面の一部とを覆うように断面Ｌ字状に形成され、側面板２には電気配線用の開口部２ａが形成されている。また側面板２にはこの開口部２ａを覆うように保護カバー４が設置される。室外機１００の内部は送風機室５と機械室６に区分される。具体的には、脚部８を有する底板９の上面に仕切り板７が立設され、仕切り板７を境にして室外機１００の内部が仕切り板７の一方側の送風機室５と仕切り板７の他方側の機械室６とに区分される。室外機１００の内部の各部品は底板９の上面で保持されている。

機械室６には、圧縮機１４、部品固定部材１８、基板固定部材２１、補助基板２０、冷媒配管１５、および電気部品収納体１６が設置される。送風機室５には、熱交換器１０と、モータ１２を保持するモータ取付台１３と、モータ１２の回転軸に固定されるプロペラファン１１が設置される。

図４から図６に示されるように、電気部品収納体１６は例えば基板装着部１６ｂ、底板１６ｃ、枠体１６ｄ、および固定部材設置部１６ａで構成される。基板装着部１６ｂは、枠状に形成され、例えば仕切り板７の上端部において機械室と送風機室とを跨ぐように、室外機１００の筐体に対して水平方向に伸びるように配置されている。また基板装着部１６ｂの内周部に制御基板１７が装着される。

制御基板１７には、例えば圧縮機１４のコンプレッサー（図示せず）を制御すると共にモータ１２を制御するための各種の電気部品１７ａが実装されている。また制御基板１７にはこれらの電気部品１７ａを冷却するための放熱体３１が送風機室５側に位置するように配置されている。補助基板２０には制御基板１７に設けられた電気部品で発生するノイズを抑制するための部品や、付加機能（通信機能など）を追加する際に必要な部品などが実装されている。

底板１６ｃは、基板装着部１６ｂの天面板３側（図２参照）の部分に装着され天面板３と制御基板１７との間に介在する。枠体１６ｄは、基板装着部１６ｂの天面板３側とは反対側の部分に装着され放熱体３１の周囲を取り囲むように形成されている。枠体１６ｄを設けることにより、送風機室５に存在する塵埃や小動物が基板装着部１６ｂと放熱体３１との間の隙間から制御基板１７へ侵入することを防止することができる。

固定部材設置部１６ａは、機械室６に位置する基板装着部１６ｂの側面板２と対向する部分の端部が、基板装着部１６ｂと一体的に、かつ、基板装着部１６ｂの下方側へ屈曲するように形成されている。固定部材設置部１６ａの側面板２側の端部１６ａ１と補助基板２０との間には、補助基板２０に設置された電気部品２０ａが仕切り板７と対向して配置されるように補助基板２０を固定する基板固定部３０が設置されている。この基板固定部３０は、例えば部品固定部材１８と基板固定部材２１とに区分される。

図６には電気部品収納体１６に組み付けられる部材および部品の一例が示され、基板装着部１６ｂの内周部には制御基板１７が装着され、基板装着部１６ｂの天面板３側の部分には底板１６ｃが装着され、基板装着部１６ｂの天面板３側とは反対側の部分には枠体１６ｄが装着される。枠体１６ｄを設けることにより、送風機室５に存在する塵埃や小動物が基板装着部１６ｂと放熱体３１との間の隙間から制御基板１７へ侵入することを防止することができる。図７、図８に示すように基板固定部材２１には補助基板２０が装着され、この補助基板２０を装着した基板固定部材２１は、図８に示される矢印の方向、すなわち部品固定部材１８の上方（反電気部品収納体１６側）から下方（反電気部品収納体１６側）へスライドさせるようにして組み付けられ、部品固定部材１８の室外機側面板２との対向面とは反対側の面に配置される。

次に図９から図１４を用いて部品固定部材１８と基板固定部材２１の構成を具体的に説明する。図９は、端子台１９を組付けた状態の部品固定部材１８の斜視図である。図１０は、側面板２との対向面２１ｈ側から見た基板固定部材２１の斜視図である。図１１は、側面板２との反対向面２１ｉ側から見た基板固定部材２１の斜視図である。図１２は、部品固定部材１８へ固定した状態の基板固定部材２１の斜視図である。図１３は、図５の部分拡大図である。図１４は、図１３に示される基板固定部材２１と部品固定部材１８を側面板２側から見た図である。

図９に示されるように部品固定部材１８は、一例として金属製の板状部材の両端を折り曲げることで断面コの字状に形成され、端子台１９および基板固定部材２１が設置される部品設置面１８ｆと、部品設置面１８ｆの両端部に形成され基板固定部材２１（図１０参照）のガイド片２１ａが接触するガイド面１８ｅとを有して構成されている。

部品設置面１８ｆには、室外機１００の側面板２（図２参照）と対向する面（対向面１８ｄ）に、例えば２つの開口部１８ａと１つのネジ穴１８ｂとが形成されている。各開口部１８ａは、基板固定部材２１に設けられたコネクタ固定部２１ｇの爪２１ｄ（図１０参照）が掛かり止めされるように形成されている。この爪２１ｆ（規制部材）によってリード線コネクタ２２の上方への動きが規制される。

ネジ穴１８ｂは、基板固定部材２１の爪２１ｄが開口部１８ａに掛かり止めしたときに基板固定部材２１のネジ穴２１ｃと連通するように形成され、ネジ穴１８ｂには、部品設置面１８ｆの対向面１８ｄ側からネジ２３（図１２参照）が挿入される。

２つのガイド面１８ｅには、その電気部品収納体側の端部に台座部１８ｇが設けられている。台座部１８ｇは、固定部材設置部１６ａの端部１６ａ１（図１２参照）へ部品固定部材１８を固定するためのものであり、各台座部１８ｇにはネジ穴１８ｃが形成され、このネジ穴１８ｃには、固定部材設置部１６ａの端部１６ａ１へ台座部１８ｇを固定するためのネジ２４（図１２参照）が挿入される。

部品固定部材１８の部品設置面１８ｆは、電気部品収納体１６側から反電気部品収納体１６側に向かうに従い、室外機１００の側面板２（図２参照）と部品設置面１８ｆとの間の幅が狭くなるように傾斜している。部品設置面１８ｆには、端子台１９がネジ止めされ、端子台１９は、例えば室外機１００と室内機（図示せず）とを電気的に接続する配線を接続するためのものである。

図１０に示すように基板固定部材２１の反仕切り板側面２１ｈには、基板固定部材２１を部品固定部材１８へ固定する固定部材２１ｊと、リード線コネクタ２２（図１３参照）を基板固定部材２１へ固定するためのコネクタ固定部２１ｇと、コネクタ固定部２１ｇの下方に位置しリード線コネクタ２２の下方への動きを規制するストッパ２１ｅ（規制部材）とが形成されている。基板固定部材２１は、部品固定部材１８と補助基板２０との絶縁を図るため例えば絶縁性の樹脂で製作される。

固定部材２１ｊは、反仕切り板側面２１ｈから側面板２側に向けて凸状に形成されている。固定部材２１ｊの端部には、部品固定部材１８の部品設置面１８ｆと接する当接面２１ｍと、２つのガイド片２１ａとが形成されている。各ガイド片２１ａは、部品固定部材１８の上方（反電気部品収納体１６側）から下方（電気部品収納体１６側）へ基板固定部材２１をスライドさせるようにして組み付ける際、部品固定部材１８に対する基板固定部材２１の横方向の位置ずれを規制するためのものであり、部品固定部材１８の２つのガイド面１８ｅと接するように形成されている。

図１１に示すように基板固定部材２１の仕切り板側面２１ｉには、仕切り板側面２１ｉの周囲を取り囲むように形成された囲い壁２１ｋと、補助基板２０（図４参照）を基板固定部材２１に固定するために囲い壁２１ｋの内周側に設けられた複数の爪２１ｆとが形成されている。補助基板２０は、その外周部が各爪２１ｆに掛かり止めされるように囲い壁２１ｋの内周側に組み合わされ、このことにより補助基板２０が基板固定部材２１に固定される。

図１２には基板固定部材２１を部品固定部材１８へ固定した状態が示され、図示例のように基板固定部材２１を部品固定部材１８へ固定する場合には、先ず、固定部材設置部１６ａの端部１６ａ１が上側へ向くように電気部品収納体１６が設置され、ネジ２４を用いて端部１６ａ１に部品固定部材１８が固定される（図８参照）。次に、基板固定部材２１のガイド片２１ａが部品固定部材１８のガイド面１８ｅと接するようにして、部品固定部材１８の上方から下方へ基板固定部材２１をスライドさせるようにして組み付けられ、基板固定部材２１に設けられている爪２１ｂが部品固定部材１８の開口部１８ａに差し込まれたところで基板固定部材２１が部品固定部材１８に仮固定される。これにより基板固定部材２１から手を離しても基板固定部材２１が部品固定部材１８から外れない状態となり、ネジ２３で基板固定部材２１を部品固定部材１８へ固定する作業の効率化を図ることができる。

このようにして基板固定部材２１が固定された後、図１３、１４に示されるように固定部材設置部１６ａの端部１６ａ１が下側へ向くように反転した電気部品収納体１６を室外機本体（例えば図４の仕切り板７の上端部）に設置する。その後、リード線コネクタ２２がコネクタ固定部２１ｇの爪２１ｄに掛かり止めされる形で固定される。このことにより、リード線コネクタ２２に接続されたリード線の配線作業を簡素化することができる共に、配線作業性の悪化および誤配線を防ぐことができる。またリード線に自重方向（図１４のＸ方向）への荷重が加わった場合でも、コネクタ固定部２１ｇの下方に配置されたストッパ２１ｅにリード線コネクタ２２が引っかかるため、リード線コネクタ２２がコネクタ固定部２１ｇから外れて落ちることを防ぐことができる。

また、部品設置面１８ｆの側面板２側（対向面１８ｄ側）に端子台１９が設置されるため、例えば端子台１９が補助基板２０と制御基板１７との間に設置される場合に比べて、補助基板２０と制御基板１７との間の空きスペースに存在する配線が減少するため、配線作業を簡素化することができる。

また、前述したように部品設置面１８ｆが傾斜しているため、部品設置面１８ｆへ固定された端子台１９は、その前面が斜め上方向側に位置する。従って、端子台１９へリード線を接続箇所が容易に識別することができ、端子台１９への配線作業性が向上し誤配線を防ぐことができる。

次に室外機１００の動作を説明する。室内機（図示せず）からの運転指令が室外機１００の制御基板１７へ送信されたとき、運転指令を受信した制御基板１７は圧縮機１４を適当な回転数で制御し、圧縮機４が運転を開始することによって熱交換器１０には冷媒が循環し、熱交換器１０の周囲の空気と冷媒との間で熱交換が行われる。このとき制御基板１７ではモータ１２の回転制御も行われ、モータ１２に取り付けられたプロペラファン１１の回転により負圧が発生し、室外機側面および室外機背面の空気が送風機室５に取り込まれる。このとき生じる風が熱交換器１０を通流することによって熱交換が促される。制御基板１７に設けられた部品で発生した熱は放熱体３１を介して送風機室５内に放熱され、送風機室５を通流する風によって放熱が促される。送風機室５に取り込まれた風は、前面板１の風吹き出し口に導かれ室外機１００の外部に流れる。

なお、本実施の形態では部品固定部材１８が金属に製作されている。部品固定部材１８を金属で製作することにより、例えば部品固定部材１８の反電気部品収納体側に配線されたケーブルなどで発火等が発生した場合でも部品固定部材１８が難燃材であるため制御基板１７への延焼を防ぐことができる。また、部品固定部材１８を金属以外の材質、例えば基板固定部材２１または電気部品収納体１６の材料と同様の材質で製作した場合でも、補助基板２０が基板固定部材２１の仕切り板側面２１ｉ（図１１参照）に配置されるため、前述した従来技術に比べて機械室６内での各種の配線作業性や基板交換等のサービス作業性が向上する。

また、本実施の形態では基板固定部材２１にガイド片２１ａが形成されているため、基板固定部材２１を部品固定部材１８へ固定する際の作業効率を向上させることができる。また、基板固定部材２１にガイド片２１ａが形成されていない場合でも部品固定部材１８へ基板固定部材２１を固定することができるため機械室６の空きスペースを有効利用する形で補助基板２０を設置することができる。

なお、本実施の形態の基板固定部３０は部品固定部材１８と基板固定部材２１とに区分されているが、例えば部品固定部材１８と基板固定部材２１を電気部品収納体１６と同じ材料、例えば金属または樹脂で一体成形してなる部材を、基板固定部３０として用いてもよい。このように基板固定部３０を構成した場合でも制御基板１７と補助基板２０との間に配線用のスペースが確保され、配線作業性の悪化および誤配線を防ぐことができる。

また、図示例の電気部品収納体１６は、制御基板１７が装着される部分である基板装着部１６ｂと、基板固定部３０が取り付けられる部分である固定部材設置部１６ａとが一体的に形成されているが、基板装着部１６ｂと固定部材設置部１６ａを個別に製作しておき、それらを組み併せたものを電気部品収納体１６としてもよい。このように構成した場合でも電気部品収納体１６に基板固定部３０を固定することが可能であるが、図示例のように電気部品収納体１６を例えば樹脂材料を一体成形した場合には、基板装着部１６ｂと固定部材設置部１６ａを個別に製作する場合に比べて製造コストを低減することができる。

以上に説明したように、本実施の形態に係る空気調和機の室外機１００は、機械室６と送風機室５とを仕切る仕切り板７と、仕切り板７の機械室６側と仕切り板７の送風機室５側とを跨ぐように配置され、電気部品１７ａを収納する電気部品収納体１６と、機械室６に配置され、電気部品収納体１６に設置される電気部品１７ａ以外の電気部品２０ａが設置された基板（補助基板２０）と、機械室６に位置する電気部品収納体１６の室外機側面側（側面板２側）の端部と補助基板２０との間に介在し、かつ、補助基板２０に設置された電気部品２０ａが仕切り板７と対向して配置されるように補助基板２０を固定する基板固定部３０と、を備える。上記従来技術では制御基板を覆う保護カバーの下面側に補助基板が配置される。すなわち補助基板に設置された電気部品が制御基板に設置された電気部品と対向するように配置される。そのため制御基板と補助基板との間に配線用のスペースなどがほとんど存在しなくなるため、機械室内での各種の配線作業性が悪化し、また配線先が視認し難いため誤配線が生じる虞がある。さらに基板交換等のサービス作業性が悪化するという課題があった。これに対して本実施の形態に係る室外機１００は、電気部品２０ａが仕切り板７と対向して配置されるように補助基板２０を固定することができるため、制御基板１７のサイズを変えることなく制御基板１７と補助基板２０との間に配線用のスペースなどを確保することができ、配線作業性の悪化および誤配線を防ぐことができる。

また、制御基板周りの部品を従来品と共通化させることができるため、サービス性の高い空気調和機の室外機を得ることができる。また制御基板１７のサイズを大きくする必要がなく、制御基板１７の周りの部品の共通化を図ることができるため、室外機１００の構成する部品の製造時の歩留りが向上するだけでなく、当該部品の原材料の減容化や包装の減量化を図ることができる。さらには当該部品あるいは完成した室外機１００の輸送時の効率を高めることができる。

なお、以上の実施の形態に示した構成は、本発明の構成の一例であり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、一部を省略する等、変更して構成することも可能であることは言うまでもない。

以上のように、本発明は、空気調和機の室外機に適用可能であり、特に生産性およびサービス性の更なる向上を図ることができる発明として有用である。

１ 前面板、２ 側面板（室外機側面板）、２ａ 開口部、３ 天面板、４ 保護カバー、５ 送風機室、６ 機械室、７ 仕切り板、８ 脚部、９ 底板、１０ 熱交換器、１１ プロペラファン、１２ モータ、１３ モータ取付台、１４ 圧縮機、１５ 冷媒配管、１６ 電気部品収納体、１６ａ 固定部材設置部、１６ａ１ 端部、１６ｂ 基板装着部、１６ｃ 底板、１６ｄ 枠体、１７ 制御基板、１７ａ 電気部品、１８ 部品固定部材、１８ａ 開口部、１８ｂ ネジ穴、１８ｃ ネジ穴、１８ｄ 対向面、１８ｅ ガイド面、１８ｆ 部品設置面、１８ｇ 台座部、１９ 端子台、２０ 補助基板、２０ａ 電気部品、２１ 基板固定部材、２１ａ ガイド片、２１ｂ 爪、２１ｃ ネジ穴、２１ｄ 爪、２１ｅ ストッパ、２１ｆ 爪、２１ｇ コネクタ固定部、２１ｈ 反仕切り板側面、２１ｉ 仕切り板側面、２１ｊ 固定部材、２１ｋ 囲い壁、２１ｍ 当接面、２２ リード線コネクタ、２３，２４ ネジ、３０ 基板固定部、３１ 放熱体、１００ 室外機。

Claims (8)

1. 機械室と送風機室とを仕切る仕切り板と、
   前記仕切り板の機械室側と前記仕切り板の送風機室側とを跨ぐように配置され、電気部品を収納する電気部品収納体と、
   前記機械室に配置され、前記電気部品収納体に設置される電気部品以外の電気部品が設置された基板と、
   前記機械室に位置する前記電気部品収納体の室外機側面側の端部と前記基板との間に介在し、かつ、前記基板が前記仕切り板と対向するように前記基板を固定する基板固定部材と、
   前記基板固定部材を前記電気部品収納体に固定する金属製の部品固定部材と、
   を備え、
   前記基板固定部材は、前記基板を固定した状態で前記部品固定部材に上下方向へスライドさせて組み付けられることを特徴とする空気調和機の室外機。
2. 前記部品固定部材には、室外機側面板との対向面に端子台が設置されることを特徴とする請求項１に記載の空気調和機の室外機。
3. 前記基板固定部材は、前記部品固定部材の室外機側面板との対向面とは反対側の面に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の空気調和機の室外機。
4. 前記基板固定部材は、前記部品固定部材に形成された開口部に差し込まれる爪を有することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の空気調和機の室外機。
5. 前記部品固定部材には、前記部品固定部材に対する前記基板固定部材の位置ずれを規制するガイド面が形成され、
   前記基板固定部材は、前記ガイド面と接するガイド片を有することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の空気調和機の室外機。
6. 前記基板固定部材と前記部品固定部材には、前記爪が前記開口部に掛かり止めした状態で、前記部品固定部材の室外機側面板との対向面側から挿入されるネジの挿入穴が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の空気調和機の室外機。
7. 前記基板固定部材は、前記仕切り板側の面とは反対側の面に、リード線コネクタの固定部を有し、当該固定部には、前記リード線コネクタを固定する爪が形成されていることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の空気調和機の室外機。
8. 前記基板固定部材には、前記仕切り板側の面とは反対側の面に、リード線コネクタの下方への動きを規制する規制部材が形成されていることを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の空気調和機の室外機。

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