JP6717096B2 - 空気調和機の室外機 - Google Patents

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Description

本発明は、空気調和機の室外機に関するものである。
空気調和機の室外機には送風機が上を向いているものがある。この室外機は横長な直方体状の筐体を有し、筐体の内部が熱交換器および圧縮機を有する機械室と、送風機を有する送風機室とに区画されている。機械室は筐体の下部に配置され、機械室の上部に送風機室が配置されており、筐体の上面には送風機の空気吹出口が設けられている。
筐体を正面から見て、機械室の左半分の空間を左機械室、右半分の空間を右機械室、送風機室の左半分の空間を左送風機室、送風機室の右半分の空間を右送風機室としたとき、左機械室には第1熱交換器が配置され、右機械室には第2熱交換器が配置されており、左送風機室には第1送風機が配置され、右送風機室には第2送風機が配置されている。
第1熱交換器および第2熱交換器はともにコ字型に形成されており、その開放端同士が互いに向き合うように筐体の底板の上に配置されている。左機械室および右機械室のそれぞれには、第1熱交換器および第2熱交換器それぞれに囲まれるように圧縮機が設置されている。さらに、室外機の側面のうち、第1熱交換器と第2熱交換器のそれぞれに対向する面には吸込口が設けられている。
筐体の上面にはそれぞれ、第1送風機の空気吹出口と第2送風機の空気吹出口が筐体の左右方向の中心を挟んで左右対称となる位置に配置されている。さらに、第1送風機の空気吹出口は上面の左送風機室側の中央に配置され、第2送風機室の空気吹出口は上面の右送風機室側の中央に配置されている。
左機械室の正面側に左フロントピラーが、右機械室の正面側に右フロントピラーが配置されている。各フロントピラーは鋼板をプレス成型したものからなり、縦長な長方形状に形成されている。左フロントピラーと右フロントピラーの間には、室外機をメンテナンスするための開口部がある。この開口部にサービスパネルが取り付けられている。このサービスパネルの裏面には電装品箱が配置されている。この電装品箱は、サービスパネルと対向する面が正面、反対の面が背面、第1熱交換器に近い側が左側面、第2熱交換器に近い側が右側面となる。
電装品箱は、正面がサービスパネルとほぼ同じ大きさの直方体形状の箱体からなり、左フロントピラーと右フロントピラーのそれぞれにねじ止めされている。この電装品箱には、圧縮機を制御する圧縮機用インバータ基板や、送風機のモータを制御するファンモータ用インバータ基板、整流器で整流された電流を平滑する平滑回路基板、室外機や室内機を制御する制御基板など様々な電子部品が収容されている。
空気調和機の室外機の内部には、圧縮機と送風機を2つずつ設ける場合があり、この場合電装品箱には圧縮機用インバータ基板とファンモータ用インバータ基板が2つずつ設けられるものがある。また、電装品箱にはそれ以外の電子部品も搭載する必要があるため、電装品箱に搭載される電子部品の数が多くなっている。そこで、電装品箱を大きくしたいが、電装品箱の大きさには室外機の構造状の制約があるため、特に左右方向の幅と上下方向の高さを大きくすることができない問題があった。
この問題を解決するために、電装品箱を室外機の内部に向かって多層構造にしたものがある。(特許文献1参照)この特許文献1では、電装品箱の内部が第1層、第2層、第3層と三層構造に分かれるように板で仕切られている。この板は、各層に配置される基板を支持する基板支持板となっている。このうち、電装品箱の背面側にある第3層に配置される基板は、電装品箱の背面にあるヒートシンクと接することにより放熱し易いため、第3層には発熱量が多い電子部品を搭載したインバータ基板などの発熱基板が配置される。一方、電装品箱の正面側にある第1層は、電装品箱の外部にある電気機器と電気的に繋げるためのワイヤー類と接続し易いため、電源ターミナルが配置される。この電源ターミナルは、例えばインバータ基板と圧縮機との間を電気的に中継し、インバータ基板から出力される電力を圧縮機を駆動するモータに供給する中継点となっている。
この電源ターミナルとインバータ基板はワイヤーで電気的に繋がっている。圧縮機を制御するにはワイヤーを流れる電流を知る必要がある。そこで、ワイヤーを流れる電流を検出するための電流センサとしてCT(Current Trans)がワイヤーに取り付けられている。このCTは中心に貫通孔が開いたドーナツ形状をしており、この貫通孔にワイヤーを通すことで、ワイヤーを流れる電流を検出する。
特開2009−296799号公報 特開2014−47991号公報
従来では、このCTはインバータ基板上に配置されていた。(特許文献2参照)そのため、電装品箱が多層構造で形成され、CTが搭載されたインバータ基板が電装品箱の背面側にある第3層に配置され、電源ターミナルが電装品箱の正面側にある第1層に配置された場合、第1層と第3層の間にある段差を介して電源ターミナルとインバータ基板を繋ぐワイヤーをCTの貫通孔に通すためには、ワイヤーをインバータ基板と平行になるように曲げる必要があった。そのため、ワイヤーを曲げるための空間をインバータ基板上に確保する必要が生じ、インバータ基板が大きくなり、電装品箱が大型化する問題があった。
そこで、本発明は、電装品箱を小型化できるようにした空気調和機の室外機を提供することを目的とする。
本発明は、箱形の筐体を有し、筐体内には、正面と背面を有する箱形の電装品箱が収容され、電装品箱の内部を、電装品箱の正面側と背面側に仕切り、正面側空間と背面側空間を形成する基板支持板を備えた空気調和機の室外機において、背面側空間にインバータ基板が設けられ、正面側空間に電源ターミナルが設けられ、電源ターミナルとインバータ基板の間には電装品箱の正面から背面に向けた段差があり、段差には、基板支持板と前記電装品箱の背面との間を繋ぐ支持部材が設けられ、支持部材に電流を検出するための貫通孔を有した電流センサ(CT)が取り付けられた基板が配置され、インバータ基板と電源ターミナルを繋ぐワイヤーが電流センサの貫通孔に挿通されていることを特徴とする。
また、本発明は、電流センサは貫通孔が電装品箱の正面または背面に向くように配置されていることを特徴とする。
また、本発明は、基板上に電流センサが2つ設けられ、各々の電流センサの電装品箱の正面または背面に向いている面の一部が、電装品箱の正面から背面を見た時に重なって見えることを特徴とする。
以上のような本発明の空気調和機の室外機により、電装品箱が多層構造で形成され、電流センサ(CT)が搭載されたインバータ基板が電装品箱の背面側に配置され、電源ターミナルが電装品箱の正面側に配置された場合に、基板支持板を支える支持部材に配置される基板にCTを搭載したことで、ワイヤーをインバータ基板に対して垂直に接続することでインバータ基板を小さくなり電装品箱を小型化できる空気調和機の室外機を提供できる。また、同じ基板に設置される2つのCTを電装品箱の前面から背面に向かって見た時に一部が重なって見えるように配置したことで、インバータ基板上にあるワイヤーの接続先の端子の間隔を狭くすることができ、さらにインバータ基板を小さくできる空気調和機の室外機を提供できる。
本発明の実施形態に係る空気調和機の室外機の正面側外観斜視図である。 上記空気調和機の室外機の背面側外観斜視図である。 図1のA−A線断面図である。 フロントピラーをベースパネル、フロントピラーおよびサイドパネルに取り付けた状態の正面側外観斜視図である。 上記空気調和機の電装品箱の背面側の内部を示した正面図である。 上記空気調和機の電装品箱の背面側外観背面図である。 上記空気調和機の電装品箱の正面側の内部を示した斜視図である。 上記空気調和機の電装品箱の正面側の内部を示した正面図である。 上記空気調和機の電装品箱の断面図である。 (a)は上記空気調和機の電装品箱の正面側の一部を詳細に示した正面図であり、(b)は上記空気調和機の電装品箱の正面側の一部を下方より詳細に示した下面図である。 上記空気調和機の電装品箱の正面側と背面側の一部を示した斜視図である。
以下に、本発明にかかる空気調和機の室外機の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、本実施形態の室外機の上下方向、左右方向、前後方向は図1と図11に示す座標軸に基づいて説明する。
図1ないし図4に示すように、この空気調和機の室外機1は、左右方向(図1の左右方向)に横長な直方体形状の筐体2を有し、筐体2の内部が熱交換器3および圧縮機等(図示しない)を有する機械室MCと、送風機4を有する送風機室FCとに区画されている。この実施形態において、機械室MCは筐体2内の下部に配置されており、機械室MCの上方に送風機室FCが配置されている。
図1において筐体2を正面から見て、機械室MCの左半分の空間を左機械室ML、右半分の空間を右機械室MR、送風機室FCの左半分の空間を左送風機室FL、送風機室FCの右半分の空間を右送風機室FRとして、筐体2の左機械室MLには第1熱交換器3Lが配置され、右機械室MRには第2熱交換器3Rが配置されている。
また、左送風機室FLには第1送風機4Lが配置されており、右送風機室FRには第2送風機4Rが配置されており、筐体2の上面には、第1送風機4Lの第1空気吹出口11Lと、第2送風機4Rの第2空気吹出口11Rとがそれぞれ設けられている。
筐体2は、基本的な構造として、被設置面に設置される長方形状のベースパネル20と、ベースパネル20の左側端に立設される左サイドパネル30Lと、ベースパネル20の右側端に立設される右サイドパネル30Rと、左サイドパネル30Lの前端と右サイドパネル30Rの前端との間に水平に掛け渡されるフロントビーム40F(図4参照)と、左サイドパネル30Lの後端と右サイドパネル30Rの後端との間に水平に掛け渡されるリアビーム40R(図4参照)とを備えている。
図4に示すように、ベースパネル20は、鋼板をプレス加工や溶接加工したものからなり、横長な長方形状に形成されている。ベースパネル20には、その周縁にパネルなどがネジ止めされる図示しない係止部が全周に渡ってほぼ垂直に立設されている。
ベースパネル20には、室外機1を図示しない被設置面に設置する際の前脚22および後脚23が形成されている。前脚22は、ベースパネル20の前端側(図4では手前側)から下側に向かってほぼ直角に折り曲げられ、左右にわたって連続して形成されている。後脚23は、ベースパネル20の後端側(図4では奥側)から下側に向かってほぼ直角に折り曲げられ、左右両端に連続して形成されている。
図3を併せて参照し、熱交換器3は、第1熱交換器3Lおよび第2熱交換器3Rの2つの熱交換器ユニットを含んでいる。第1熱交換器3Lは、ベースパネル20の左前端に沿って配置される左正面部31Lと、ベースパネル20の左側端に沿って配置される左側面部32Lと、ベースパネル20の左後端に沿って配置される左後面部33Lとを有し、上面視(図3の紙面方向)でコ字状に形成されている。
第1熱交換器3Lは、左正面部31Lの端部に取り付けられた第1端板34L(以下、前端部34Lということもある)と、左後面部33Lの端部に取り付けられた第2端板35L(以下、後端部35Lということもある)とを介してベースパネル20に固定されている。
第2熱交換器3Rは、ベースパネル20の右前端に沿って配置される右正面部31Rと、ベースパネル20の右側端に沿って配置される右側面部32Rと、ベースパネル20の右後端に沿って配置される右後面部33Rとを有し、上面視(図3の紙面方向)でコ字状に形成されている。
第2熱交換器3Rは、右正面部31Rの端部に取り付けられた第3端板34R(以下、前端部34Rということもある)と、右後面部33Rの端部に取り付けられた第4端板35R(以下、後端部35Rということもある)とを介してベースパネル20に固定されている。
再び図1〜図4を参照して、左サイドパネル30Lおよび右サイドパネル30Rは、基本的な形状は同じであり、それらが左右対称に配置されているため、以下においては、左サイドパネル30Lの構成について説明する。
左サイドパネル30Lは、金属板をプレス成形したものからなり、その幅はベースパネル20の左端の長さとほぼ同じであって、筐体2の下端から上端に至る縦長な長方形状に形成されている。
左サイドパネル30Lは、ベースパネル20の角部に係合する一対の支柱部31,32を有し、支柱部31,32の間に第1熱交換器3Lの左側面部32Lを保護するグリル部33と、図2において送風機室FCの左側面を塞ぐパネル部34とが形成されている。支柱部31,32の下端は、ベースパネル20の前脚22および後脚23の側面に係合するため、左サイドパネル30Lの下端から突出している。
グリル部33は、第1熱交換器3Lの下端から上端に至る部分が格子状に開口されており、グリル部33を介して第1熱交換器3Lが外部に露出するようになっている。パネル部34は、送風機室FCの右側面を閉塞するパネル面である。
図4を参照して、フロントビーム40Fは、この例において断面L字状のアングル鋼材からなり、左サイドパネル30Lの支柱部31と右サイドパネル30Rの支柱部31との間に水平に掛け渡されている。フロントビーム40Fの一端は、左サイドパネル30Lの前端側の支柱部31にネジ止めされ、他端が右サイドパネル30Rの前端側の支柱部31にネジ止めされている。
リアビーム40Rは、同じく断面L字状のアングル鋼材からなり、サイドパネル30Lの支柱部32と右サイドパネル30Rの支柱部32との間に水平に掛け渡されている。リアビーム40Rの一端は、左サイドパネル30Lの後端側の支柱部32にネジ止めされており、他端が右サイドパネル30Rの後端側の支柱部32にネジ止めされている。
この実施形態において、フロントビーム40Fおよびリアビーム40Rは、筐体2の機械室MCと送風機室FCとの境界に沿って配置されており、フロントビーム40Fおよびリアビーム40R同士は同一平面上で互いに平行、かつ、ベースパネル20とも平行となるように配置されている。
フロントビーム40Fおよびリアビーム40Rには、第1送風機4Lをマウントする第1モータブラケット41Lと、第2送風機4Rをマウントする第2モータブラケット41Rとが設けられている。この実施形態において、第1モータブラケット41Lは左送風機室FLに配置され、第2モータブラケット41Rは右送風機室FRに配置されている。
第1モータブラケット41Lおよび第2モータブラケット41Rはともに同一構成のため、以下においては一方の第1モータブラケット41Lについて説明する。第1モータブラケット41Lは、フロントビーム40Fとリアビーム40Rとの間に平行に掛け渡される一対の梁部材411,411を有し、梁部材411,411の両端がフロントビーム40Fとリアビーム40Rに対してそれぞれネジ止め固定されている。
第1モータブラケット41Lには、送風機4LのファンモータMが搭載されており、ファンモータMの回転軸OLに送風ファン(図示しない)が取り付けられる。同様に、第2モータブラケット41Rには、送風機4RのファンモータMが搭載されており、ファンモータMの回転軸ORに送風ファン(図示しない)が取り付けられる。
各送風ファン4(4L,4R)の外周には、円筒状のベルマウスBM(BML,BMR)(図5参照)が設けられている。この実施形態において、空気吹出口11(11L,11R)は、ベルマウスBMの内径(図5ではφ1)に相当する。なお、図5においてはベルマウスBMは、その外形線の位置を一点鎖線で表す。
この実施形態において、ベルマウスBMは、軸方向の下端(図5(b)では下端)から上端(図5(b)では上端)に向かうにつれて、空気吹出口11の開口径が漸次小さくなるように形成されている。これによれば、送風機4が駆動することで、筐体2の外側面から熱交換器3L,3Rを通過して熱交換された空気が送風機4を介して空気吹出口11から筐体2外に排出される。
ところで、フロントビーム40Fとリアビーム40Rに2台の送風機4L,4Rをマウントした場合、フロントビーム40Fとリアビーム40Rには両端から中央に向かって曲げモーメントが大きくなり、フロントビーム40Fとリアビーム40Rが歪みや撓みが生じるおそれがある。
そこで、フロントビーム40Fとリアビーム40Rの機械的強度を高めるため、筐体2には、フロントピラー50とリアピラー60とが設けられている。フロントピラー50は、左機械室MLの正面側に配置される左フロントピラー50Lと、右機械室MRの正面側に配置される右フロントピラー50Rとを備えている。
次に、各フロントピラー50L,50Rの構成を説明するが、フロントピラー50L,50Rの基本的な構成は同一であり、左右対称形状であるため、一方の左フロントピラー50Lについて説明する。
左フロントピラー50Lは、例えば1枚の鋼板をプレス成型したものからなり、縦長な長方形状に形成されている。左フロントピラー50Lは、第1熱交換器3Lの左正面部31Lを保護するグリル部51を備えている。この実施形態において、グリル部51は四角く切り抜かれた貫通孔が8箇所設けられた格子状に形成されている。
左フロントピラー50Lの左端には、左フロントピラー50Lを左サイドパネル30Lの支柱部31にネジ止めするための第1フランジ部52が設けられている。左フロントピラー50Lの右端には、後述するサービスパネル70A,70Bおよび電装品箱80が取り付けられる第2フランジ部53が設けられている。左フロントピラー50Lの上端にはさらにフロントビーム40Fにネジ止めするための第3フランジ部54が設けられている。
左フロントピラー50Lは、下端側がベースパネル20にネジ止めされ、上端側が第3フランジ部54を介してフロントビーム40Fにネジ止めされ、さらに第1フランジ部52が左サイドパネル40Lの支柱部31に当接した状態でネジ止めされている。
図2に示すように、リアピラー60は、例えば鋼板をプレス成形したものからなり、下端がベースパネル20に固定され、上端がリアビーム40Rに固定される縦長な長方形状に形成されている。
リアピラー60は、中央に第1熱交換器3Lと第2熱交換器3Rの間に存在する背面開口部2Bを閉塞するパネル本体61を備えている。図2におけるリアピラー60の左端には、第1熱交換器3Lの端板35Lにネジ止めされる第1フランジ部62が形成されており、リアピラー60の図2における右端には、第2熱交換器3Rの端板35Rにネジ止めされる第2フランジ部63が形成されている。リアピラー60の上端はリアビーム40Rにネジ止めされている。
リアピラー60は、下端がベースパネル20にネジ止めされ、上端がリアビーム40Rにネジ止めされるとともに、第1フランジ部62が第1熱交換器3Lの端板35Lにネジ止めされ、第2フランジ部63が第2熱交換器3Rの端板35Rにネジ止めされる。これにより、図2に示すように、第1熱交換器3Lと第2熱交換器3Rとの間に存在する背面開口部2Bをリアピラー60で塞ぐことができる。
これによれば、2枚のフロントピラー50L,50Rをベースパネル20とフロントビーム40Fの間にネジ止めし、リアピラー60をベースパネル20とリアビーム40Rの間に係止することにより、筐体2の機械的強度が高められ、筐体2の変形や撓みを防止することができる。
なお、リアピラー60と左右の各サイドパネル50L,50Rとの間には、第1熱交換器および第2熱交換器3L,3Rの背面部33L,33Rを保護する保護グリル(図示しない)がネジ止めされているが、本発明では特に説明を必要としないため、その説明は省略する。
再び図1ないし4を参照して、筐体2の左フロントピラー50Lと右フロントピラー50Rとの間がメンテナンス用の正面開口部2A(図4参照)となる。したがって、この正面開口部2Aにサービスパネル70が取り付けられる。
サービスパネル70は、正面開口部2Aの上部側を閉塞する上部サービスパネル70Aと、正面開口部2Aの下部側を閉塞する下部サービスパネル70Bとを有する2枚のパネル材からなる。
上部サービスパネル70Aおよび下部サービスパネル70Bは、ほぼ正方形状の金属製パネルからなる。上部サービスパネル70Aおよび下部サービスパネル70Bの左端(図1では左端)は、左フロントピラー50Lの第2フランジ部53にネジ止めされている。上部サービスパネル70Aおよび下部サービスパネル70Bの右端(図1では右端)は、右フロントピラー50Rの第2フランジ部53にネジ止めされている。
この実施形態において、下部サービスパネル70Bの左下隅はL字状に切りかかれており、その切欠部73に図示しないコンジット管を接続するためのコンジットパネル74が嵌め込まれている。
図3に示すように、上部サービスパネル70Aの裏面(筐体2の内側を向く面)には電装品箱80が設置される。電装品箱80は、上部サービスパネル70Aとほぼ同じ大きさの直方体形状の箱体からなり、左右のフロントピラー50L,50Rの第2フランジ部53,53にネジ止めされている。
筐体2の送風機室FCの正面側(図1では正面側)には、フロントパネル90Fが配置されており、送風機室FCの背面側(図2では正面側)には、リアパネル90Rが配置されている。フロントパネル90Fおよびリアパネル90Rはともに、送風機室FCの正面側および背面側を覆う横長な長方形状の金属パネルであり、それぞれサイドパネル30L,30Rにネジ止めされている。
送風機室FCの上面にはトップパネル91が取り付けられている。トップパネル91は筐体2の上面を覆う横長な長方形状の金属枠からなり、第1空気吹出口11Lを露出させる四角い第1開口部92Lと、第2空気吹出口11Rを露出させる四角い第2開口部92Rとが形成されている。この実施形態において、各開口部92L,92Rの間には補強用の梁部94が形成されており、梁部94を挟んで左右の各開口部92L,92Rにそれぞれ保護グリル93L,93Rがネジ止めされている。
本発明の特徴は、電装品箱が多層構造で形成され、電装品箱の背面側空間にインバータ基板が配置され、正面側空間に電源ターミナルが配置され、正面側空間と背面側空間の間にある段差を介してインバータ基板と電源ターミナルを繋ぐワイヤーの電流を検出するための電流センサであるCT(Current Trans)をインバータ基板以外に配置して、インバータ基板を小型化して、電装品箱を小型化できるようにした空気調和機の室外機を提供することにある。
電装品箱80は図3と図9に示すように上部サービスパネル70Aの背面側に配置され、上部サービスパネル70Aと対向する面が正面80aになり、反対の面が背面80bになり、トップパネル91と対向する面が上面80eになる。また、左サイドパネル30Lに近い面を左側面80d、右サイドパネル30Rに近い面を右側面80cとする。図5と図6に示すように、電装品箱80は板金製の直方体形状の箱である。電装品箱80の背面80bの下部の右側面80c寄り、及び左側面80d寄りのそれぞれの位置には箱の内部に空気を取り込むための吸気口87a、87bが設けられ、電装品箱80の背面80bの上部の右側面80c寄り、及び左側面80d寄りのそれぞれの位置には箱の内部から空気を排出するための排気口88a、88bが設けられている。この吸気口87a、87bと排気口88a、88bを繋ぐ通風路89が電装品箱80の内部に形成されている。電装品箱80の内部は、図9に示すように、背面側に配置される背面側空間と、正面側に配置される正面側空間に基板支持板150により仕切られた2層構造となっている。この基板支持板150は、柱状の支持部材153によって支持されている。この支持部材153の一端が基板支持板150の下端のうち中央付近(後述する基板支持樹脂板152の左端部152eの下部)と接し、他端が電装品箱80の背面80bと接することで、基板支持板150と背面80bを繋いでいる。ている。電装品箱80の内部には、図示しない圧縮機を制御する圧縮機用インバータ基板82a、82bや、図示しない送風ファンを駆動するファンモータMの制御をするファンモータ用インバータ基板83a、83bと、交流電源を整流にして得られた電流を平滑する平滑回路基板84a、84bと、図示しない室内機と通信するメイン基板112などが収容されている。本実施形態では、室外機1にファンモータMと図示しない圧縮機が2台ずつ設置されている。そのため、圧縮機用インバータ基板82a、82bと、ファンモータ用インバータ基板83a、83bと、平滑回路基板84a、84bは2枚ずつ設けられている。なお、圧縮機用インバータ基板82a、82bやファンモータ用インバータ基板83a、83bなどの発熱量が多い電子部品を搭載した基板を本発明では発熱基板と呼ぶ。また、平滑回路基板84a、84bなどの発熱量が少ない電子部品を搭載した基板を本発明では制御基板と呼ぶ。なお、本実施例では、制御基板として平滑回路基板を用いているが、本発明はこれに限定したものではなく、整流回路基板などの発熱量が少ない電子部品を搭載した基板であればよい。また、本実施例では支持部材153が基板支持板150の下端と接しているが本発明はこれに限定したものではなく、後述する基板支持金属板151と基板支持樹脂板152のそれぞれの端部が重なる箇所と接すればよく、背面側空間にある2枚の発熱基板の左右方向の間にも設けてもよい。
電装品箱80の内部を電装品箱の正面と背面に仕切り、正面側空間と背面側空間を形成する基板支持板150は図8に示すように左右に分割されており、電装品箱の左側面側には金属で形成された基板支持金属板151と、電装品箱の右側面側には樹脂で形成された基板支持樹脂板152が配置されている。基板支持金属板151は左端の2箇所の角にネジ穴が設けられ、電装品箱80の筐体の左側にある側壁の上下両端に設けられたネジ穴に重ねられて、電装品箱80にネジ止めされている。一方、基板支持樹脂板152は右端の2箇所の角にネジ穴が設けられ、電装品箱80の筐体の右側にある側壁の上下両端に設けられたネジ穴に重ねられて、電装品箱80にネジ止めされている。
基板支持金属板151には2枚のフィルタ基板111a、111bがスペーサーを介して左右方向に並べて配置され、左側が第1フィルタ基板111aで、右側が第2フィルタ基板111bである。この2枚のフィルタ基板111a、111bは商用電源などから侵入するノイズを除去するための電子回路を搭載した基板である。なお、2枚のフィルタ基板111a、111bは、第3電源ターミナル121とケーブルで接続される必要があるために正面側空間に配置されるように基板支持金属板151に支持されている。第3電源ターミナル121は電装品箱80の外にある電気機器と、電装品箱80内に配置される基板や電子部品を図示しないケーブルで接続する際に中継する端子である。
基板支持樹脂板152には背の高いコンデンサ131が搭載されたメイン基板112が配置されている。このメイン基板112は図示しない室内機と通信する基板であり、メイン基板112の外周には図示しない通信ケーブルが差し込まれるコネクタ135が複数配置されている。上述のように左側に基板支持金属板151を配置し、右側に基板支持樹脂板152を配置した場合、このコネクタ135のうち基板支持金属板151の近傍に配置されているコネクタ135に対して設置業者が設置時やメンテナンス時に通信ケーブルを抜き差ししたとしても、基板支持樹脂板152にある後述する左端部152eが基板支持金属板151と重なり、左端部152eにある後述する爪部152a〜152dが基板支持金属板151に係止することで、基板支持樹脂板152は補強されているため撓みにくくなっている。なお、基板支持樹脂板152にある左端部152eには、電子部品が設けられていない。さらに、支持部材153によって基板支持樹脂板152は電装品箱80の背面80b側から支持されているため、基板支持樹脂板152が撓みにくくなっている。また、ディップスイッチ132やタクトスイッチ133などの設置業者が設置時やメンテナンス時に操作するスイッチがメイン基板112の上部で左右方向の中央寄りに配置されている。さらに、メイン基板112上でディップスイッチ132やタクトスイッチ133の近傍には7セグメントLED134が4個配置されており、エラーなどのメイン基板112の状態を表示している。本実施例ではディップスイッチ132やタクトスイッチ133などが電装品箱80の筐体の側壁の近傍に配置されており、ディップスイッチ132やタクトスイッチ133を押した時、メイン基板112を支持する基板支持樹脂板152が撓みにくくなっている。もし仮に、ディップスイッチ132やタクトスイッチ133を電装品箱80の筐体から遠くし基板支持金属板151の近傍に配置した場合、後述するように基板支持樹脂板152が基板支持金属板151によって補強されているため、ディップスイッチ132やタクトスイッチ133を押したとしても基板支持樹脂板152が撓みにくくなる。さらに、支持部材153によって基板支持樹脂板152は電装品箱80の背面80b側から支持されているため、基板支持樹脂板152が撓みにくくなっている。
次に、基板支持金属板151と基板支持樹脂板152が重なっている箇所について図10(a)、(b)を基に説明する。図10(a)は基板支持金属板151と基板支持樹脂板152の一部を正面側から見た正面図であり、図10(b)は図10(a)内にあるA−A線より見た要部下面図である。図10(a)、(b)に示すように、基板支持金属板151の右端にある後述する段部151eは基板支持樹脂板152の左端部152eに対し室外機の正面側より重ねられている。このように、基板支持樹脂板152を電装品箱80の背面80b寄りに配置することでメイン基板112に搭載される電子部品と電装品箱80の上面側を覆う図示しないふたとの絶縁距離を確保することができる。この基板支持金属板151の右端には他の部分に対して室外機の正面側に向かって曲げ加工された段部151eが形成され、この段部151eの右側先端は室外機1の正面側に向かって曲げられたフランジ151fが形成されている。また、基板支持樹脂板152の左端部152eの正面側には室外機1の上下方向の下部1箇所と中部2箇所と上部1箇所の計4箇所に、室外機1の正面側に向かって突出し先端が上方向に向かって延びるL字状の爪部152a〜152dが形成され、基板支持金属板151の段部151eには基板支持樹脂板152にある4箇所の爪部152a〜152dがそれぞれ重なる位置(基板支持樹脂板152の左端部152eの下部1箇所と中部2箇所と上部1箇所)に孔部151a〜151dが形成されている。この爪部152a〜152dが孔部151a〜151dに挿入された後上方向にスライドされて、孔部151a〜151dの周縁151g〜151jに係止されることで、基板支持樹脂板152が基板支持金属板151に支持される。また、基板支持金属板151のフランジ151fが、基板支持樹脂板152の左端側にあるリブ152fに当接することで、左右方向の位置決めをしている。基板支持金属板151の段部151eが電装品箱80の上部から下部にまでわたって配置されているため、これが基板支持樹脂板152を支える支持板となり、基板支持樹脂板152を補強する役目を果たし、設置業者がメイン基板112に搭載されているコネクタ135に図示しない通信ケーブルを挿し込む時に、基板支持樹脂板152が撓みにくくなる。なお、本実施形態では基板支持樹脂板152が基板支持金属板151よりも背面側に配置されている。これは、基板支持樹脂板152内にあるコンデンサ131などの背の高い電子部品と電装品箱80の筐体との絶縁距離を確保するためと、基板支持金属板151の右端にあるフランジ151fを形成するためである。メイン基板112に搭載される電子部品と電装品箱80の筐体の正面80aとの絶縁距離を確保するには、基板支持樹脂板152をできるだけ電装品箱80の背面80b寄りに配置する必要があり、基板支持樹脂板152を電装品箱80の筐体と接する位置に設けている。また仮に、基板支持金属板151が基板支持樹脂板152よりも筐体の背面80b寄りに配置された場合、フランジ151fが筐体の背面80bに向かって延び、電装品箱80の背面側空間に配線されるケーブル類と接することで、傷などの不具合を起こすおそれがある。そのため、本実施形態では基板支持樹脂板152が基板支持金属板151よりも背面側に配置されている。
また、図11に示すように、支持部材153a、153bには、中心に貫通孔311a〜311dがあるドーナツ形状をした第1CT154a〜第4CT154dを搭載した基板が配置されている。各CT154a〜154dの貫通孔311a〜311dには、後述する第1電源ターミナル122aと第1圧縮機用インバータ基板82a、第2電源ターミナル122bと第2圧縮機用インバータ基板82bをそれぞれ繋ぐそれぞれのワイヤー201a〜201dが挿通されている。また、第1CT154aと第2CT154bは同じ基板301a上に配置され、第1CT154aの正面のうち貫通孔311aより右側の一部と、第2CT154bの正面のうち貫通孔311bより左側の一部が、電装品箱80の前後方向より見た時に重なって見える。なお、第3CT154cと第4CT154dも同様に、同じ基板301a上に配置されて電装品箱80の前後方向より見た時に一部が重なって見える。このような電装品箱80の前後方向より見た時に一部が重なって見えるようにCT154a〜154dを配置したことで、インバータ基板上にあるワイヤー201a〜201dの接続先の端子の間隔を狭くすることができ、圧縮機用インバータ基板82a、82bを小さくできると共に、電装品箱80内の空間を有効に活用することができる。
さらに、電装品箱80の正面側空間には第1電源ターミナル122a、第2電源ターミナル122bを設置するための電源ターミナル支持板155が、基板支持板150の下方に配置されている。この電源ターミナル支持板155は電装品箱80の下面80fと右側面80cと左側面80dの下部と接するように配置され、基板支持板150との間には電装品箱80の背面80b側に向かって段差156が形成されている。さらに、電源ターミナル支持板155の上端のうち左右方向の中央部分には開口部157が形成されている。また、第1電源ターミナル122a、第2電源ターミナル122bには、ワイヤー201が接続できる端子が複数設けられ、電装品箱80の内外の機器はワイヤー201を介して電気的に接続している。なお、電源ターミナル支持板155の開口部157にワイヤー201が挿通されている。
このように正面側空間にはフィルタ基板111a、111bとメイン基板112が配置されている。一方、背面側空間には図示しない圧縮機を制御する圧縮機用インバータ基板82a、82bや、図示しない送風ファンを駆動するファンモータMの制御をするファンモータ用インバータ基板83a、83bと、電装品箱80内の基板に供給する電流を平滑する平滑回路基板84a、84bが配置されている。本実施形態では、室外機1にファンモータMと図示しない圧縮機が2台ずつ設置されている。そのため、圧縮機用インバータ基板82a、82bと、ファンモータ用インバータ基板83a、83bと、平滑回路基板84a、84bは2枚ずつ設けられている。なお、圧縮機用インバータ基板82a、82bとファンモータ用インバータ基板83a、83bは発熱量が多い発熱基板である。また、平滑回路基板84a、84bなどは発熱量が少ない制御基板である。
図5は電装品箱80の正面側を覆うための図示しないふたおよびフィルタ基板111a、111b、メイン基板112や基板支持板150など正面側空間に配置される部品が取り外された状態を示している。電装品箱80の背面80bの下部の右側面80c寄り、及び左側面80d寄りのそれぞれの位置には、電装品箱80内に空気を取り込むための吸気口87a、87bが設けられる。電装品箱80の背面80bの上部の右側面80c寄り、及び左側面80d寄りのそれぞれの位置には、電装品箱80から空気を排出する排気口88a、88bが設けられる。電装品箱80の内部では、電装品箱80の右側面80c側にある吸気口87bと排気口88b、左側面80d側にある吸気口87aと排気口88aのそれぞれの間に、平滑回路基板84b、84aが配置されている。平滑回路基板84a、84bのそれぞれの上方には、リアクタ86a、86bが配置されている。また、圧縮機用インバータ基板82a、82bおよびファンモータ用インバータ基板83a、83bが上下方向に並べられ、圧縮機用インバータ基板82a、82bは上側に、ファンモータ用インバータ基板83a、83bは下側に配置されている。圧縮機用インバータ基板82a、82bおよびファンモータ用インバータ基板83a、83bがセットとなり、2セットが平滑回路基板84a、84bの間に並べられている。本実施例では、吸気口87a、87bと排気口88a、88bを繋ぐ通風路に、電装品箱80の左側面80d側から右側面80c側に向かって、第1平滑回路基板84a、第1圧縮機用インバータ基板82aおよび第1ファンモータ用インバータ基板83a、第2圧縮機用インバータ基板82bおよび第2ファンモータ用インバータ基板83b、第2平滑回路基板84bの順に配置されている。電装品箱80には、平滑回路基板84a、84bの下方に電装品箱80の内部に空気を取り込むための吸気口87a、87bが設けられ、平滑回路基板84a、84bの上方に電装品箱80の内部から空気を排出するための排気口88a、88bが設けられるため、空気89aは、吸気口87a、87bより電装品箱80の内部に流入し、電装品箱80の上方に向かって上昇し、排気口88a、88bより電装品箱80の外部へ流出する。よって、圧縮機用インバータ基板82a、82bで生じた熱は、風上側にあるファンモータ用インバータ基板83a、83bに熱の影響を与えることなく電装品箱80の外に排出される。ファンモータ用インバータ基板83a、83bの発熱量は圧縮機用インバータ基板82a、82bよりも少ないため、風下側にある圧縮機用インバータ基板82a、82bに与える熱の影響は少ない。また、リアクタ86a、86bで生じた熱は、風上側にある平滑回路基板84a、84bに熱の影響を与えることなく電装品箱80の外に排出される。
また、図6に示すように、電装品箱80の背面80bの中央部分80bcには開口85が形成されている。この開口85には、第1圧縮機用インバータ基板82aおよび第1ファンモータ用インバータ基板83aと、第2圧縮機用インバータ基板82bおよび第2ファンモータ用インバータ基板83bに搭載されている電子部品と接するヒートシンク81が配置されている。このヒートシンク81はアルミで形成され、放熱フィン81aが電装品箱80の背面80bの上部から下部まで突出し、室外機1の内部空間に配置されている。この放熱フィン81aは複数の板状の凸部より形成され、凸部がそれぞれ上下方向に延びて形成され、左右方向に向かって平行に配置されている。電装品箱80の背面80bのうちヒートシンク81が配置されていない左右の両端部80ba、80bbは平坦な面となっている。この左右の両端部80ba、80bbのそれぞれの下部には吸気口87a、87bがそれぞれ設けられ、それぞれの上部には排気口88a、88bがそれぞれ設けられる。さらに、電装品箱80の内部には、この平坦な面と対向する位置に平滑回路基板84a、84bが設けられている。なお、本実施形態ではヒートシンク81が電装品箱80の背面80bの中央部分80bcに配置されることで、従来のような電装品箱の背面80bの両端部80ba、80bbにヒートシンクが配置されていた場合と比較して、図3の太線矢印に示すように、室外機1の正面側にあるグリル部51の貫通孔より吸込まれた空気89aは電装品箱80の背面80bに流れやすくなる。そして、図6に示すように電装品箱80の左右方向にある吸込口より吸い込まれ、ヒートシンク81の上方に流れ込んだ空気は送風機4によって上方に向かって流れるため、ヒートシンク81の背面側にまで流れ、ヒートシンク81の放熱効率を向上させることができる。また、図6に示すように、ヒートシンク81の放熱フィン81aの両隣では、電装品箱80の下方から上方に向かう空気が下部にある吸気口87a、87bから電装品箱80内に入るため、背面80bの左右の両端部80ba、80bbの中央にはヒートシンク81の放熱フィン81aに向かう左右方向の空気だけとなり、向きの異なる空気と衝突することがないため、電装品箱80の左右方向からの空気も放熱フィン81aまで流れ易くなっている。さらに、第1圧縮機用インバータ基板82aおよび第1ファンモータ用インバータ基板83aと、第2圧縮機用インバータ基板82bおよび第2ファンモータ用インバータ基板83bが隣接しているため、ヒートシンク81が1個で済み、またヒートシンク81を電装品箱80の背面80bの中央に配置することで、電装品箱80の左右の重量のバランスを取り易くなり、電装品箱80を設置し易くなっている。
次に、図9と図11を基に、各電源ターミナル122a、122bと各インバータ基板82a、82bを繋ぐ各ワイヤー201a〜201dについて説明する。各ワイヤー201a〜201dは表面を絶縁シールされた銅線より構成されている。なお、以下では第一電源ターミナル122aに接続されている第1ワイヤー201aと第2ワイヤー201bについて説明し、第2電源ターミナル122bに接続されている第3ワイヤー201cと第4ワイヤー201dは第1ワイヤー201aと第2ワイヤー201bと同様に配線されているため説明を省略する。第1電源ターミナル122aから引き出された第1ワイヤー201aと第2ワイヤー201bは電源ターミナル支持板155の開口部157に挿通されている。開口部157に挿通された第1ワイヤー201aと第2ワイヤー201bは電装品箱80の背面80b側に向かって配線され、背面側空間に到達した後、電装品箱80の上面80eに向かってアール状に曲げられて基板支持板150の背面側に沿って配線される。そして、第1ワイヤー201aと第2ワイヤー201bは基板支持板150と第1支持部材153aの間に形成される第1隙間158aに挿通される。第1隙間158aに挿通された第1ワイヤー201aと第2ワイヤー201bは電装品箱80の背面80b側に向かってアール状に曲げられて第1支持部材153aの上側に沿って配線される。第1CT154aと第2CT154bは同じ基板301a上に配置され、その基板301aが第1支持部材153aの上側に設けられている。第1ワイヤー201aは第1CT154aの貫通孔311aに挿通され、第2ワイヤー201bは第2CT154bの貫通孔311bに挿通される。各CT154a、154bにそれぞれ挿通されたワイヤー201a、202bは、第1圧縮機用インバータ基板82aの下端にある端子321a、321bへそれぞれ直角に接続される。なお、第2電源ターミナル122bに接続されている第3ワイヤー201cと第4ワイヤー201dも同様に配線され、第2圧縮機用インバータ基板82bの下端にある端子321c、321dへそれぞれ直角に接続される。
以上説明したように、本発明によれば、電装品箱80が多層構造に形成され、基板支持板150が電装品箱80内を正面側空間と背面側空間に仕切り、背面側空間に圧縮機用インバータ基板82a、82bが配置され、正面側空間に電源ターミナル122a、122bが配置され、圧縮機用インバータ基板82a、82bと電源ターミナル122a、122bを繋ぐワイヤー201に電流を検出するための電流センサであるCT154a〜154dを設ける場合に、基板支持板150を支える支持部材153に設置される基板にCT154a〜154dを搭載したことで、ワイヤー201a〜201dを圧縮機用インバータ基板82a、82bに対して直角に接続することで、ワイヤー201a〜201dをCT154の貫通孔311a〜311dに挿通するためにアール状に曲げる必要がなくなり、圧縮機用インバータ基板82a、82bを小さくでき、電装品箱80を小型化できる。また、CT154a〜154dの貫通孔311a〜311dの向きを圧縮機用インバータ基板82a、82bに対して垂直方向になる前後方向に向けたことでワイヤー201a〜201dを通しやすくできる。さらに、CT154a〜154dは、貫通孔311a〜311dにワイヤー201a〜201dさえ挿通可能であればよいため、各ワイヤー201a〜201dが挿通される貫通孔311a〜311dが前後方向から見た時に見えていればよく、同じ基板に配置されるCT同士154aと154b、154cと154dのそれぞれの貫通孔311a〜311dが形成される面の一部が前後方向より見た時に重なって見えるように配置してもよい。このような電装品箱80の前後方向より見た時に一部が重なって見えるようにCT154a〜154dを配置したことで、インバータ基板上にあるワイヤー201a〜201dの接続先の端子の間隔を狭くすることができ、圧縮機用インバータ基板82a、82bを小さくできると共に、電装品箱80内の空間を有効に活用することができる。
1 空気調和機の室外機
2 筐体
3 熱交換器
4 送風機
50 フロントピラー
51 グリル部
80 電装品箱
81 ヒートシンク
82a、82b 圧縮機用インバータ基板
83a、83b ファンモータ用インバータ基板
84a、84b 平滑回路基板
111a、111b フィルタ基板
112 メイン基板
122a、122b 電源ターミナル
151 基板支持金属板
152 基板支持樹脂板
154a〜154d CT
201a〜201d ワイヤー

Claims (3)

  1. 箱形の筐体を有し、
    前記筐体内には、正面と背面を有する箱形の電装品箱が収容され、
    前記電装品箱の内部を、前記電装品箱の正面側と背面側に仕切り、正面側空間と背面側空間を形成する基板支持板を備えた空気調和機の室外機において、
    前記背面側空間にインバータ基板が設けられ、
    前記正面側空間に電源ターミナルが設けられ、
    前記電源ターミナルと前記インバータ基板の間には電装品箱の前記正面から前記背面に向けた方向に段差があり、
    前記段差には、前記基板支持板と前記電装品箱の背面との間を繋ぐ支持部材が設けられ、
    前記支持部材に電流を検出するための貫通孔を有した電流センサ(CT)が取り付けられた基板が配置され、
    前記インバータ基板と前記電源ターミナルを繋ぐワイヤーが前記電流センサの貫通孔に挿通されていることを特徴とする空気調和機の室外機。
  2. 前記電流センサは前記貫通孔が前記電装品箱の前記正面または前記背面に向くように配置されてい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. 前記基板上に前記電流センサが2つ設けられ、
    各々の前記電流センサの前記電装品箱の前記正面または前記背面に向いている面の一部が、前記電装品箱の前記正面から前記背面を見た時に重なって見え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。
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