WO2022234633A1 - 部材固定構造、室外機、および冷凍サイクル装置 - Google Patents

部材固定構造、室外機、および冷凍サイクル装置 Download PDF

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WO2022234633A1
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central axis
axis direction
heat sink
folded
outdoor unit
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PCT/JP2021/017455
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Inventor
貴文 中野
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三菱電機株式会社
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread

Definitions

  • the present disclosure relates to member fixing structures, outdoor units, and refrigeration cycle devices.
  • Patent Literature 1 discloses an air conditioner having a structure in which a substrate holder is interposed between a heat sink and a heat sink mounting plate in an outdoor unit of the air conditioner and fixed with screws.
  • the length of the screw for fixing the members becomes longer than the thickness of the base of the member, and the screw head does not come into contact with the fixed target. state may occur.
  • the IEC Ed.5 standard is changed for the electrical box of an air conditioner outdoor unit, the following problems will arise.
  • One aspect of the member fixing structure of the present disclosure includes a first member having a tubular portion that has a screw hole and extends in the central axis direction, and an opening that is fitted into the tubular portion from one side in the central axis direction. and a screw to be screwed into the screw hole with the opening being fitted in the cylindrical portion, wherein the second member has the opening and the first member and
  • the first member has a pedestal portion sandwiched between itself and the screw in the direction of the central axis, and the first member is arranged at a position separated from the cylindrical portion and extends in a direction perpendicular to the central axis; a folded portion disposed on the opposite side of the tubular portion with the hinge portion interposed therebetween and capable of folding back toward the tubular portion around the hinge portion, wherein the folded portion is folded back when folded back; a recess fitted into the cylindrical portion from one side in the central axis direction; a raised portion disposed around the recess and in contact with the second member from one side in the central
  • One aspect of the outdoor unit of the present disclosure has the member fixing structure described above.
  • One aspect of the refrigeration cycle apparatus of the present disclosure has the outdoor unit described above.
  • the members can be screwed together without incurring additional costs in the member fixing structure.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a refrigeration cycle apparatus according to Embodiment 1 of the present disclosure
  • FIG. 1 is a perspective view of an outdoor unit of an air conditioner according to Embodiment 1 of the present disclosure
  • FIG. It is a perspective view.
  • Fig. 2 is an exploded perspective view showing an electric component box of the air conditioner;
  • 3 is a partially enlarged perspective view of a region of the heat sink case 10 to which the heat sink 9 is fixed;
  • FIG. Figure 5 is a rear perspective view of Figure 4;
  • FIG. 5 is a cross-sectional view at a position including the central axis in FIG. 4;
  • FIG. 4 is a perspective view of a heat sink fixed to a heat sink case via raised portions;
  • FIG. 8 is a cross-sectional view at a position including the central axis in FIG. 7;
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the member fixing structure according to the second embodiment of the present disclosure, and showing a state before the heat sink case 10 is attached to the outer shell metal plate 7.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the member fixing structure according to the second embodiment of the present disclosure, and showing a state after the heat sink case 10 is attached to the outer shell metal plate 7.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a refrigeration cycle apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • the refrigerating cycle device 100 is a device that uses a refrigerating cycle in which a refrigerant 140 circulates.
  • refrigeration cycle device 100 is an air conditioner.
  • the refrigeration cycle device 100 includes an outdoor unit 1, an indoor unit 120, and a circulation path section 130.
  • the outdoor unit 1 is arranged outdoors.
  • the indoor unit 120 is arranged indoors.
  • the outdoor unit 1 and the indoor unit 120 are connected to each other by a circulation path section 130 through which the refrigerant 140 circulates.
  • the refrigeration cycle device 100 can adjust the temperature of the indoor air by exchanging heat between the refrigerant 140 flowing through the circulation path portion 130 and the indoor air in which the indoor unit 120 is arranged.
  • the refrigerant 140 for example, a fluorine-based refrigerant, a hydrocarbon-based refrigerant, and the like are listed.
  • fluorine-based refrigerants include 2,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234yf) and mixed refrigerants containing 2,3,3,3-tetrafluoropropene.
  • hydrocarbon-based refrigerants include propane.
  • the indoor unit 120 is capable of a cooling operation for cooling the air in the room in which the indoor unit 120 is arranged and a heating operation for warming the air in the room in which the indoor unit 120 is arranged.
  • the indoor unit 120 has an indoor unit housing 121 , a heat exchanger 122 and a blower fan 123 .
  • a heat exchanger 122 and a blower fan 123 are housed inside the indoor unit housing 121 .
  • the indoor unit housing 121 has an air outlet and an air inlet opening into the room in which the indoor unit 120 is arranged.
  • the outdoor unit 1 has an outdoor unit housing 111 , a compressor 6 , a heat exchanger 2 , a flow control valve 114 , a blower fan 3 , a four-way valve 116 and an electrical unit 117 .
  • the compressor 6, the heat exchanger 2, the flow control valve 114, the blower fan 3, the four-way valve 116, and the electric component unit 117 are housed.
  • the compressor 6, the heat exchanger 2, the flow control valve 114, and the four-way valve 116 are connected to the compressor 6 and the heat exchanger 2 provided in a portion of the circulation path portion 130 located inside the outdoor unit housing 111.
  • the flow control valve 114 and the four-way valve 116 are connected by a portion of the circulation path portion 130 located inside the outdoor unit housing 111 .
  • FIG. 2 is a perspective view of the outdoor unit 1 of the air conditioner.
  • FIG. 2 shows the outdoor unit 1 with the front panel and top panel removed.
  • the outdoor unit 1 in Embodiment 1 is partitioned by a heat exchanger 2 arranged on the back side of the outdoor unit 1, a blower fan 3 arranged on the left side of the outdoor unit 1, and a separator 4 arranged on the right side of the unit. It has a structure including an electrical component box 5 and a compressor 6 arranged in the space on the right side.
  • the electrical component box 5 forms part of the electrical component unit 117 .
  • FIG. 3 is an exploded perspective view showing the entire electrical component box 5.
  • the electrical component box 5 includes an outer sheet metal 7 , a substrate 8 , a heat sink 9 and a heat sink case 10 .
  • the shell sheet metal 7 is made of metal and covers the shell of the electrical component box 5 .
  • the shell sheet metal 7 accommodates the substrate 8 , the heat sink 9 and the heat sink case 10 inside.
  • the installation direction of the outdoor unit 1, which is parallel to the Z-axis shown in FIG. A direction parallel to the Y-axis and in which the substrate 8, the heat sink 9, the heat sink case 10, and the outer sheet metal 7 shown in FIG. A direction parallel to the X axis and in which the blower fan 3 and the electrical component box 5 are arranged is called a width direction X.
  • the height direction Z, the depth direction Y, and the width direction X are directions orthogonal to each other.
  • the side to which the Z-axis arrow points (+Z side). ), and the side on which the compressor 6 is arranged is called the lower side.
  • the side on which the compressor 6 is arranged is called the rear side.
  • the side on which the shell sheet metal 7 is arranged is called the rear side.
  • the side where the arrow of the X axis points (+X side) the side where the electrical component box 5 is arranged is called the right side, and the side opposite to the side where the arrow of the X axis points ( ⁇ X side).
  • the side on which the blower fan 3 is arranged is called the left side.
  • the heat sink case 10 is made of resin and has insulating properties.
  • a heat sink 9 is attached to the heat sink case 10 .
  • the heat sink case 10 as the first member and the heat sink 9 as the second member are fixed by assembling with screws.
  • FIG. 4 is a perspective view partially enlarging a front side area in the depth direction Y to which the heat sink 9 is fixed in the heat sink case 10.
  • FIG. 5 is a perspective view of the heat sink case 10 of FIG. 4 as seen from the back side in the depth direction Y, and the region of the heat sink case 10 on the opposite side in the depth direction Y to the region where the heat sink 9 is fixed is an outer sheet metal.
  • 7 is a perspective view seen from the 7 side;
  • FIG. 6 is a cross-sectional view at a position orthogonal to the X-axis in FIG. 4 and including the central axis J.
  • FIG. FIG. 6 shows the heat sink 9 attached to the attachment surface 10 e of the heat sink case 10 .
  • a heat sink 9 as a second member is fixed to a heat sink case 10 as a first member by screws 11 .
  • a heat sink case 10 As shown in FIG. 6, it has a base portion 9a extending downward.
  • the pedestal portion 9 a is attached to the front attachment surface 10 e of the heat sink case 10 .
  • the pedestal portion 9a has an opening portion 9b.
  • the opening 9b penetrates in the depth direction Y through the pedestal 9a.
  • the diameter of the opening 9b is larger than the outer diameter of a cylindrical portion 10b of the heat sink case 10, which will be described later.
  • the opening 9b is fitted into the tubular portion 10b from the front side.
  • the heat sink case 10 has a tubular portion 10b, a hinge portion 10a, and a folded portion 12.
  • the heat sink case 10 is a molded body integrally formed of a resin material including a cylindrical portion 10b, a hinge portion 10a and a folded portion 12. As shown in FIG.
  • the heat sink case 10 By forming the heat sink case 10 as a molding made of a resin material, it is not necessary to separately manufacture and connect the cylindrical portion 10b, the hinge portion 10a, and the folded portion 12, thereby reducing the manufacturing cost.
  • the cylindrical portion 10b extends forward in the direction of the central axis J from the mounting surface 10e on the front side of the heat sink case 10 .
  • the cylindrical portion 10b has a cylindrical shape having a screw hole 10d that opens forward in the central axis J direction. As shown in FIG. 6, the male screw portion 11b of the screw 11 is screwed into the screw hole 10d.
  • the central axis J direction is the depth direction Y.
  • the front side in the direction of the central axis J corresponds to "one side in the direction of the central axis J”
  • the rear side in the direction of the central axis J corresponds to "the other side in the direction of the central axis J”.
  • the hinge portion 10a is arranged on the lower side away from the cylindrical portion 10b.
  • the hinge portion 10a extends linearly in the width direction X.
  • the heat sink case 10 has a mounting surface 10f on the rear side.
  • the mounting surface 10f is a surface to which the outer sheet metal 7 is mounted.
  • the heat sink case 10 has a groove portion 10g recessed forward on the mounting surface 10f.
  • the groove portion 10g extends linearly in the width direction X. As shown in FIG.
  • the bottom of the groove 10g is semicircular.
  • the heat sink case 10 is provided with the thin portion 10h extending in the width direction X at the deepest position in the height direction Z of the groove portion 10g.
  • the hinge portion 10a is composed of a thin portion 10h.
  • the folded portion 12 is arranged on the lower side opposite to the cylindrical portion 10b across the hinge portion 10a.
  • Through portions 13 that penetrate the heat sink case 10 in the depth direction Y are arranged on the right side, the lower side, and the left side of the folded portion 12 .
  • the through portion 13 has a U shape surrounding the folded portion 12 when viewed in the depth direction Y.
  • the folded portion 12 is separated from the heat sink case 10 on the right side, the lower side, and the left side. Therefore, the folded portion 12 is connected to the heat sink case 10 by the hinge portion 10a on the upper side. Thereby, the folded portion 12 can be folded forward about the hinge portion 10a.
  • the folded portion 12 has a depression 12a, a through hole 12b, and a raised portion 12c.
  • the depression 12 a is depressed rearward from the first surface 12 d located on the front side of the folded portion 12 .
  • the recess 12a opens downward.
  • the depression 12a is provided around the second central axis J2.
  • the second central axis J2 is located line-symmetrically with respect to the central axis J centering on the hinge portion 10a.
  • the inner surface of the recess 12a has an upper semicircular portion centered on the second central axis J2 and a lower linear portion extending in the height direction Z and in contact with the semicircular portion.
  • the radius of the semicircular portion and the distance from the second central axis J2 to the straight portion are larger than the radius of the outer peripheral surface of the cylindrical portion 10b.
  • the through hole 12b is coaxial with the second central axis J2.
  • the through hole 12b penetrates the folded portion 12 in the direction of the second central axis J2.
  • the through hole 12b opens to the bottom surface of the recess 12a.
  • the through hole 12b is circular when viewed in the depth direction Y. As shown in FIG.
  • the diameter of the through hole 12b is larger than the maximum outer diameter of the male threaded portion 11b of the screw 11 . Therefore, the male screw portion 11b can be inserted into the through hole 12b.
  • the raised portion 12c is arranged around the recess 12a on the front side.
  • the raised portion 12c has a first portion 12e, a second portion 12f, and a third portion 12g on the front side.
  • the first portion 12e extends in the height direction Z on the right side of the recess 12a.
  • the second portion 12f extends in the height direction Z on the left side of the recess 12a.
  • the third portion 12g is located above the recess 12a and has an arc shape connecting the upper side of the first portion 12e and the upper side of the second portion 12f. Front surfaces of the first portion 12e, the second portion 12f, and the third portion 12g are flush with the first surface 12d.
  • the raised portion 12c has a fourth portion 12h, a fifth portion 12i, a sixth portion 12j, and a seventh portion 12k arranged around the through hole 12b on the rear side.
  • the fourth portion 12h extends in the height direction Z on the right side (+X side) of the through hole 12b.
  • the fifth portion 12i extends in the height direction Z on the left side ( ⁇ X side) of the through hole 12b.
  • the sixth portion 12j is located above the through hole 12b and has an arc shape connecting the upper side of the fourth portion 12h and the upper side of the fifth portion 12i.
  • the seventh portion 12k extends in the width direction X below the through hole 12b.
  • the seventh portion 12k connects the bottom side of the fourth portion 12h and the bottom side of the fifth portion 12i.
  • the outer surfaces of the fourth portion 12h, the fifth portion 12i, and the sixth portion 12j are arranged at positions offset outward by a predetermined width (for example, several millimeters) from the inner surface of the recess 12a.
  • the rearward facing surfaces of the fourth portion 12h, the fifth portion 12i, the sixth portion 12j and the seventh portion 12k are flush second surfaces 12n.
  • the second surface 12n is located at the same position in the depth direction Y as the mounting surface 10f.
  • the length L1 of the raised portion 12c in the depth direction Y is longer than the distance L2 between the front end 9c of the base portion 9a and the front end of the cylindrical portion 10b. Therefore, when the folded portion 12 is folded back and the first surface 12d of the raised portion 12c contacts the end portion 9c of the pedestal portion 9a, the second surface 12n of the raised portion 12c is positioned from the front end portion of the cylindrical portion 10b. also protrudes forward.
  • the minimum depth of the recess 12a from the first surface 12d is greater than the distance L2.
  • the minimum depth of the recess 12a from the first surface 12d is larger than the distance L2
  • the front side of the cylindrical portion 10b can be positioned at the front side of the cylindrical portion 10b. contact with the bottom of the recess 12a and the first surface 12d of the folded portion 12 cannot contact the end 9c of the base portion 9a.
  • the maximum length L3 from the second central axis J2 to the lower end of the seventh portion 12k is the distance from the central axis J to the upper (+Z side) position of the end 9c of the pedestal 9a. shorter than the distance L4. Therefore, when the folded portion 12 is folded back, the seventh portion 12k of the raised portion 12c does not interfere with the main body of the heat sink 9 before the first surface 12d of the raised portion 12c contacts the end portion 9c of the base portion 9a. can be suppressed.
  • FIG. 7 is a perspective view of the heat sink 9 fixed to the heat sink case 10 via the raised portion 12c.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the heat sink 9 fixed to the heat sink case 10 via the raised portion 12c.
  • the front end 9c of the pedestal 9a is located behind the front end of the cylindrical portion 10b.
  • the screw head 11a cannot press the pedestal portion 9a to the rear side.
  • the folded portion 12 is turned to the front cylindrical portion 10b side until the second central axis J2 coincides with the central axis J about the hinge portion 10a. turn around.
  • the recess 12a of the folded portion 12 is fitted into the cylindrical portion 10b from the front side.
  • the first surface 12d of the raised portion 12c contacts the front end portion 9c of the base portion 9a.
  • the length L1 of the folded portion 12 is longer than the distance L2, so that the second surface 12n of the raised portion 12c is located on the front side of the front end of the cylindrical portion 10b.
  • the folded portion 12 is folded around the hinge portion 10a, the first surface 12d of the raised portion 12c is brought into contact with the end portion 9c of the base portion 9a, and the second surface of the raised portion 12c is folded.
  • the first surface 12d of the raised portion 12c is brought into contact with the end portion 9c of the base portion 9a, and the second surface of the raised portion 12c is folded.
  • the heat sink case 10 is a molding integrally formed of a resin material including the tubular portion 10b, the hinge portion 10a and the folded portion 12, the tubular portion 10b, the hinge portion 10a and the folded portion 12 are integrally molded.
  • the manufacturing cost can be reduced because there is no need to individually manufacture and connect the folded portions 12 .
  • the heat sink 9 is fixed to the heat sink case 10 having insulation, so the insulation of the heat sink 9 can be realized at low cost.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing the member fixing structure according to Embodiment 2, and is a cross-sectional view showing a state before the heat sink case 10 is attached to the outer sheet metal (third member) 7.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the member fixing structure according to Embodiment 2, and is a cross-sectional view showing a state after the heat sink case 10 is attached to the shell metal plate 7.
  • FIG. 10 It should be noted that in the following description of other embodiments, the same configurations as those of the first embodiment described above may be omitted by appropriately assigning the same reference numerals.
  • the member fixing structure of Embodiment 2 differs from the member fixing structure of Embodiment 1 described above in the shape of raised portion 12c.
  • the raised portion 12c has a projecting portion 12t projecting rearward from the second surface 12n. That is, the projecting portion 12t protrudes rearward from the second surface 12n at the same position in the depth direction Y as the mounting surface 10f to which the outer sheet metal 7 is mounted in the heat sink case 10 .
  • the rearmost projecting position is located at a distance from the hinge portion 10a that is greater than the second central axis J2.
  • Other configurations are the same as those of the first embodiment.
  • the mounting surface 10f of the heat sink case 10, in which the cylindrical portion 10b is fitted in the opening 9b of the heat sink 9, is brought into contact with the outer sheet metal 7, as shown in FIG.
  • the projecting portion 12t projecting rearward from the mounting surface 10f is relatively pushed by the outer sheet metal 7.
  • the folded portion 12 is folded forward about the hinge portion 10a.
  • the length by which the folded portion 12 is folded forward is a length corresponding to the amount of protrusion of the protrusion 12t from the second surface 12n.
  • the folded portion 12 is folded forward by bringing the heat sink case 10 into contact with the outer sheet metal 7, so that the assembly worker can easily lift the folded portion 12, improving workability.
  • the folded portion 12 since the projection 12t protrudes most rearward from the hinge 10a with respect to the second central axis J2, the folded portion 12 can be secured with a small force due to the moment. can be folded.
  • the heat sink case 10 and the heat sink 9 are illustrated as the first member and the second member, but the configuration is not limited to this configuration, and when fixing other members together, is widely applicable to
  • the refrigeration cycle device is not limited to an air conditioner as long as it uses a refrigeration cycle in which a refrigerant circulates.
  • the refrigerating cycle device may be a water heater equipped with a heat pump. As described above, each configuration and each method described in this specification can be appropriately combined as long as they do not contradict each other.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本開示の部材固定構造の一つの態様は、ネジ穴を有し中心軸方向に延びる筒状部を備えた第1部材と、筒状部に嵌め込まれる開口部を有する第2部材と、開口部が筒状部に嵌め込まれた状態でネジ穴にねじ込まれるネジとを含む。第2部材は、開口部を有し第1部材とネジとの間で中心軸方向に挟み込まれる台座部を有する。第1部材は、筒状部と離れた位置に配置され、中心軸と直交する方向に延びるヒンジ部と、ヒンジ部を挟んで筒状部と反対側に配置され、ヒンジ部を中心にして筒状部側に折り返し可能な折り返し部とを有する。折り返し部は、折り返されたときに筒状部に中心軸方向の一方側から嵌め込まれる窪みと、窪みの周囲に配置され、折り返されたときに第2部材に中心軸方向の一方側から接する嵩上げ部と、を有する。嵩上げ部の中心軸方向の長さは、台座部の中心軸方向の一方側の端部と、筒状部の中心軸方向の一方側の端部との距離よりも長い。

Description

部材固定構造、室外機、および冷凍サイクル装置
 本開示は、部材固定構造、室外機、および冷凍サイクル装置に関する。
 従来、部材同士をネジ固定する方法が知られている。例えば、特許文献1には、空気調和機の室外機においてヒートシンクとヒートシンク取付プレートとの間に基板ホルダーを介在させて、ネジにより固定した構成を有する空気調和装置が開示されている。
特開2011-106730号公報
 規格変更があったことに対応させて部材を変更または追加したときに、部材同士を固定するためのネジの長さが、部材の台座の厚さよりも長くなり、ネジ頭が固定対象に接触しない状態となる場合がある。例えば、空気調和装置室外機の電気品箱についてIEC Ed.5の規格が変更された場合には、以下の問題が生じる。
 変更後のIEC Ed.5規格に適合させるためには、ヒートシンクの絶縁が必要となる。絶縁のためには、例えばヒートシンクを覆う樹脂製のヒートシンクケースを追加することが考えられる。ヒートシンクをヒートシンクケースにネジ固定する場合にネジの長さがヒートシンクの台座の厚さよりも大きい場合には、ネジ頭でヒートシンクを確実に固定できないという問題が生じる。そのような場合には、既存板金部品の改造やネジの長さと台座の厚みを適合させる嵩上げのための部品を追加することが考えられるが、いずれの場合でも追加費用が発生するという問題がある。
 本開示は上記問題に鑑みてなされたものであり、追加費用を発生させることなく、部材同士をネジ固定できる部材固定構造を提供することを目的の一つとする。また、そのような部材固定構造を備える室外機、および冷凍サイクル装置を提供することを目的の一つとする。
 本開示の部材固定構造の一つの態様は、ネジ穴を有し中心軸方向に延びる筒状部を備えた第1部材と、前記筒状部に前記中心軸方向の一方側から嵌め込まれる開口部を有する第2部材と、前記開口部が前記筒状部に嵌め込まれた状態で前記ネジ穴にねじ込まれるネジと、を含み、前記第2部材は、前記開口部を有し前記第1部材と前記ネジとの間で前記中心軸方向に挟み込まれる台座部を有し、前記第1部材は、前記筒状部と離れた位置に配置され、前記中心軸と直交する方向に延びるヒンジ部と、前記ヒンジ部を挟んで前記筒状部と反対側に配置され、前記ヒンジ部を中心にして前記筒状部側に折り返し可能な折り返し部と、を有し、前記折り返し部は、折り返されたときに前記筒状部に前記中心軸方向の一方側から嵌め込まれる窪みと、前記窪みの周囲に配置され、折り返されたときに前記第2部材に前記中心軸方向の一方側から接する嵩上げ部と、を有し、前記嵩上げ部の前記中心軸方向の長さは、前記台座部の前記中心軸方向の一方側の端部と、前記筒状部の前記中心軸方向の一方側の端部との距離よりも長い。
 本開示の室外機の一つの態様は、上記の部材固定構造を有する。
 本開示の冷凍サイクル装置の一つの態様は、上記の室外機を有する。
 本開示によれば、部材固定構造において追加費用を発生させることなく、部材同士をネジ固定できる。
本開示の実施の形態1における冷凍サイクル装置の概略構成を示す模式図である。 本開示の実施の形態1に係る空気調和機の室外機の斜視図である。斜視図である。 同空気調和機の電気品箱を示した分解斜視図である。 ヒートシンクケース10におけるヒートシンク9が固定される領域を部分的に拡大した斜視図である。 図4の後ろ側の斜視図である。 図4における中心軸を含む位置での断面図である。 嵩上げ部を介してヒートシンクがヒートシンクケースに固定された斜視図である。 図7における中心軸を含む位置での断面図である。 本開示の実施の形態2における部材固定構造を示す断面図であって、ヒートシンクケース10を外郭板金7に取り付ける前の状態を示す断面図である。 本開示の実施の形態2における部材固定構造を示す断面図であって、ヒートシンクケース10を外郭板金7に取り付けた後の状態を示す断面図である。
 以下、図面を参照しながら、本開示の実施の形態に係る部材固定構造、室外機、および冷凍サイクル装置について説明する。なお、本開示の範囲は、以下の実施の形態に限定されず、本開示の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、各構造における縮尺および数などを、実際の構造における縮尺および数などと異ならせる場合がある。
 (実施の形態1)
 図1は、実施の形態1における冷凍サイクル装置100の概略構成を示す模式図である。冷凍サイクル装置100は、冷媒140が循環する冷凍サイクルを利用する装置である。本実施の形態において冷凍サイクル装置100は、空気調和機である。図1に示すように、冷凍サイクル装置100は、室外機1と、室内機120と、循環経路部130と、を備える。室外機1は、室外に配置されている。室内機120は、室内に配置されている。室外機1と室内機120とは、冷媒140が循環する循環経路部130によって互いに接続されている。
 冷凍サイクル装置100は、循環経路部130内を流れる冷媒140と室内機120が配置された室内の空気との間で熱交換を行うことによって、室内の空気の温度を調整可能である。冷媒140としては、例えば、フッ素系冷媒、および炭化水素系冷媒などが挙げられる。フッ素系冷媒としては、例えば、2,3,3,3-テトラフルオロプロペン(HFO-1234yf)、および2,3,3,3-テトラフルオロプロペンを含む混合冷媒などが挙げられる。炭化水素系冷媒としては、例えば、プロパンが挙げられる。
 室内機120は、室内機120が配置された室内の空気を冷やす冷房運転と、室内機120が配置された室内の空気を暖める暖房運転とが可能である。室内機120は、室内機筐体121と、熱交換器122と、送風ファン123と、を有する。室内機筐体121の内部には、熱交換器122および送風ファン123が収容されている。図示は省略するが、室内機筐体121は、室内機120が配置された室内に開口する吹出口および吸気口を有する。
 室外機1は、室外機筐体111と、圧縮機6と、熱交換器2と、流量調整弁114と、送風ファン3と、四方弁116と電気品ユニット117と、を有する。室外機筐体111の内部には、圧縮機6、熱交換器2、流量調整弁114、送風ファン3、四方弁116、および電気品ユニット117が収容されている。
 圧縮機6と熱交換器2と流量調整弁114と四方弁116とは、循環経路部130のうち室外機筐体111の内部に位置する部分に設けられている圧縮機6と熱交換器2と流量調整弁114と四方弁116とは、循環経路部130のうち室外機筐体111の内部に位置する部分によって接続されている。
 図2は、空気調和機の室外機1の斜視図である。図2においては、前面パネル及び上面パネルを取り外した状態の室外機1が示されている。実施の形態1における室外機1は、室外機1の背面側に配置された熱交換器2と室外機1の左側に配置された送風ファン3と、ユニット右側に配置されたセパレータ4により仕切られた右側の空間に配置された電気品箱5や圧縮機6を備えた構造となっている。電気品箱5は、電気品ユニット117の一部を構成する。
 図3は、電気品箱5の全体を示した分解斜視図である。電気品箱5は、外郭板金7、基板8、ヒートシンク9およびヒートシンクケース10を備えている。外郭板金7は、金属製であり電気品箱5の外郭を覆う。外郭板金7は、内部に基板8、ヒートシンク9およびヒートシンクケース10を収容する。
 以下の室外機1の説明においては、図に適宜示すX軸、Y軸、およびZ軸に沿った方向を規定し、当該各方向を用いて室外機1の各部の説明を行う。図2に示すZ軸と平行な方向であり、室外機1の設置方向を高さ方向Zと呼ぶ。Y軸と平行な方向であり、図3に示す基板8、ヒートシンク9、ヒートシンクケース10及び外郭板金7が並ぶ方向を奥行き方向Yと呼ぶ。X軸と平行な方向であり、送風ファン3と電気品箱5とが並ぶ方向を幅方向Xと呼ぶ。高さ方向Zと奥行き方向Yと幅方向Xとは、互いに直交する方向である。
 高さ方向Zにおいて、Z軸の矢印が向く側(+Z側)であり、例えば、電気品箱5が配置される側を上側と呼び、Z軸の矢印が向く側と逆側(-Z側)であり、圧縮機6が配置される側を下側と呼ぶ。奥行き方向Yにおいて、Y軸の矢印が向く側(+Y側)であり、例えば、基板8が配置される側を前側と呼び、Y軸の矢印が向く側と逆側(-Y側)であり、外郭板金7が配置される側を後ろ側と呼ぶ。幅方向Xにおいて、X軸の矢印が向く側(+X側)であり、電気品箱5が配置される側を右側と呼び、X軸の矢印が向く側と逆側(-X側)であり、送風ファン3が配置される側を左側と呼ぶ。
 ヒートシンクケース10は、樹脂製であり絶縁性を有している。ヒートシンクケース10には、ヒートシンク9が取り付けられる。第1部材としてのヒートシンクケース10と、第2部材としてのヒートシンク9とはネジで組み付けるにより固定される。
[部材固定構造]
 図4は、ヒートシンクケース10におけるヒートシンク9が固定される奥行き方向Yの前側の領域を部分的に拡大した斜視図である。図5は、図4のヒートシンクケース10を奥行き方向Yの後ろ側から見た斜視図であり、ヒートシンクケース10におけるヒートシンク9が固定される領域とは奥行き方向Yの逆側の領域を、外郭板金7側から見た斜視図である。図6は、図4におけるX軸と直交し中心軸Jを含む位置での断面図である。図6においては、ヒートシンク9がヒートシンクケース10の取付面10eに取り付けられた状態が示されている。
 実施の形態1における部材固定構造では、第1部材としてのヒートシンクケース10に、第2部材としてのヒートシンク9をネジ11により固定する。
 図6に示すように、下側に延びる台座部9aを有している。台座部9aは、ヒートシンクケース10の前側の取付面10eに取り付けられる。台座部9aは、開口部9bを有している。開口部9bは、台座部9aを奥行き方向Yに貫通する。開口部9bの直径は、ヒートシンクケース10の後述する筒状部10bの外径よりも大きい。開口部9bは、筒状部10bに前側から嵌め込まれる。
 図4に示すように、ヒートシンクケース10は、筒状部10bと、ヒンジ部10aと、折り返し部12とを有する。ヒートシンクケース10は、筒状部10b、ヒンジ部10a及び折り返し部12を含め樹脂材により一体成形された成形体である。ヒートシンクケース10を樹脂材による成形体とすることで、筒状部10b、ヒンジ部10a及び折り返し部12を個別に製作して連結させる必要がなく、製造コストを低減できる。
 筒状部10bは、ヒートシンクケース10の前側の取付面10eから前側に中心軸J方向に延びる。筒状部10bは、中心軸J方向の前側に開口するネジ穴10dを有する筒状である。図6に示すように、ネジ穴10dには、ネジ11の雄ネジ部11bがねじ込まれる。
 実施の形態1において、中心軸J方向は奥行き方向Yである。実施の形態1において、中心軸J方向の前側は、”中心軸J方向の一方側”に相当し、中心軸J方向の後ろ側は、”中心軸J方向の他方側”に相当する。
 ヒンジ部10aは、筒状部10bと離れた下側に配置されている。ヒンジ部10aは、幅方向Xに直線状に延びる。
 図5及び図6に示すように、ヒートシンクケース10は、後ろ側に取付面10fを有する。取付面10fは、外郭板金7に取り付けられる面である。ヒートシンクケース10は、取付面10fに前側に窪んだ溝部10gを有する。溝部10gは、幅方向Xに直線状に延びる。溝部10gの底部は、半円形状である。溝部10gの底部が半円形状であることで、ヒートシンクケース10は高さ方向Zで溝部10gの最も深い位置に、幅方向Xに延びる薄肉部10hが設けられる。ヒンジ部10aは、薄肉部10hによって構成される。
 折り返し部12は、ヒンジ部10aを挟んで筒状部10bと反対側の下側に配置されている。折り返し部12の右側、下側および左側には、ヒートシンクケース10を奥行き方向Yに貫通する貫通部13が配置されている。貫通部13は、奥行き方向Yに見たときに折り返し部12を囲むU字状である。そのため、折り返し部12は、右側、下側および左側でヒートシンクケース10と分離されている。従って、折り返し部12は、上側でヒンジ部10aによってヒートシンクケース10と繋がっている。これにより、折り返し部12は、ヒンジ部10aを中心として前側に折り返し可能である。
 折り返し部12は、窪み12aと、貫通孔12bと、嵩上げ部12cとを有する。窪み12aは、折り返し部12の前側に位置する第1面12dから後ろ側に窪む。窪み12aは、下側に開口している。窪み12aは、第2中心軸J2を中心に設けられている。第2中心軸J2は、ヒンジ部10aを中心とする中心軸Jと線対称の位置である。
 図4に示すように、窪み12aの内面は、上側に位置し第2中心軸J2を中心とする半円部と、下側に位置し半円部に接する高さ方向Zに延びる直線部とを有する。半円部の半径及び第2中心軸J2から直線部までの距離は、筒状部10bの外周面の半径よりも大きい。
 貫通孔12bは、第2中心軸J2と同軸である。貫通孔12bは、折り返し部12を第2中心軸J2方向に貫通する。貫通孔12bは、窪み12aの底面に開口する。貫通孔12bは、奥行き方向Yに見て円形である。貫通孔12bの直径は、ネジ11における雄ネジ部11bの最大外径よりも大きい。従って、貫通孔12bには、雄ネジ部11bを挿入可能である。
 嵩上げ部12cは、前側において窪み12aの周囲に配置される。嵩上げ部12cは、前側に第1部分12eと、第2部分12fと、第3部分12gとを有する。第1部分12eは、窪み12aの右側に位置し高さ方向Zに延びる。第2部分12fは、窪み12aの左側に位置し高さ方向Zに延びる。第3部分12gは、窪み12aの上側に位置し第1部分12eの上側と、第2部分12fの上側とを繋ぐ円弧状である。第1部分12e、第2部分12f及び第3部分12gの前側の面は、第1面12dと面一である。
 図5に示すように、嵩上げ部12cは、後ろ側において貫通孔12bの周囲に配置された第4部分12hと、第5部分12iと、第6部分12jと、第7部分12kを有する。第4部分12hは、貫通孔12bの右側(+X側)に位置し高さ方向Zに延びる。第5部分12iは、貫通孔12bの左側(-X側)に位置し高さ方向Zに延びる。第6部分12jは、貫通孔12bの上側に位置し第4部分12hの上側と、第5部分12iの上側とを繋ぐ円弧状である。第7部分12kは、貫通孔12bの下側に位置し幅方向Xに延びる。第7部分12kは、第4部分12hの下側と、第5部分12iの下側とを繋ぐ。第4部分12h、第5部分12i及び第6部分12jの外面は、窪み12aの内面から所定幅(例えば、数mm)で外側にオフセットした位置に配置される。
 第4部分12h、第5部分12i、第6部分12j及び第7部分12kの後ろ側に向く面は面一な第2面12nである。第2面12nは、取付面10fと奥行き方向Yの位置と同じ位置である。図6に示すように、嵩上げ部12cの奥行き方向Yの長さL1は、台座部9aの前側の端部9cと、筒状部10bの前側の端部との距離L2よりも長い。従って、折り返し部12を折り返して嵩上げ部12cの第1面12dが台座部9aの端部9cが接したときに、嵩上げ部12cの第2面12nは、筒状部10bの前側の端部よりも前側に突出する。
 また、窪み12aの第1面12dからの最小深さは、上記の距離L2よりも大きい。窪み12aの第1面12dからの最小深さを距離L2よりも大きくすることで、折り返し部12を折り返して窪み12aが筒状部10bに前側から嵌め込まれたときに、筒状部10bの前側の端部が窪み12aの底部に接してしまい、折り返し部12の第1面12dが台座部9aの端部9cに接することができない事態を抑制できる。
 嵩上げ部12cにおいて、第2中心軸J2から第7部分12kの下側の端部までの最大長さL3は、中心軸Jから台座部9aの端部9cの上側(+Z側)の位置までの距離L4よりも短い。従って、折り返し部12を折り返したときに、嵩上げ部12cの第1面12dが台座部9aの端部9cに接する前に、嵩上げ部12cの第7部分12kがヒートシンク9の本体と干渉することを抑制できる。
 次に、上記の部材固定構造によりヒートシンク9をヒートシンクケース10に固定する手順について、図7及び図8を参照して説明する。
 図7は、嵩上げ部12cを介してヒートシンク9がヒートシンクケース10に固定された斜視図である。図8は、嵩上げ部12cを介してヒートシンク9がヒートシンクケース10に固定された断面図である。
 図6に示したように、ヒートシンクケース10の取付面10eに台座部9aが接したときに、台座部9aの前側の端部9cが筒状部10bの前側の端部よりも後ろ側に位置する場合、筒状部10bのネジ穴10dにネジ11の雄ネジ部11bをねじ込んでもネジ頭11aで台座部9aを後ろ側に押さえ付けることができない。
 この場合、ネジ11が筒状部10bから外された状態で、ヒンジ部10aを中心にして、第2中心軸J2が中心軸Jと合致するまで折り返し部12を前側の筒状部10b側に折り返す。これにより、図8に示すように、折り返し部12の窪み12aが筒状部10bに前側から嵌め込まれる。このとき、嵩上げ部12cの第1面12dは、台座部9aの前側の端部9cに接する。嵩上げ部12cの第1面12dが台座部9aの前側の端部9cに接したときに、折り返し部12の長さL1が上述した距離L2よりも大きいことで、嵩上げ部12cの第2面12nは、筒状部10bの前側の端部よりも前側に位置する。
 嵩上げ部12cの第1面12dが台座部9aの端部9cに接し、嵩上げ部12cの第2面12nが筒状部10bの端部よりも前側に位置すると、ネジ11の雄ネジ部11bをネジ穴10dにねじ込む。雄ネジ部11bをねじ込むことで、ネジ頭11aが嵩上げ部12cの第2面12nに接しながら嵩上げ部12cを後ろ側に押し込む。このため、図7及び図8に示すように、台座部9aは、嵩上げ部12cを介してヒートシンクケース10の取付面10eとネジ11のネジ頭11aとの間で奥行き方向Yに挟み込まれ、ヒートシンク9がヒートシンクケース10に固定される。
 実施の形態1における部材固定構造では、ヒンジ部10aを中心にして折り返し部12を折り返し、嵩上げ部12cの第1面12dを台座部9aの端部9cに接しさせ、嵩上げ部12cの第2面12nを筒状部10bの端部よりも前側に位置させることで、既存板金部品の改造、又はネジの長さと台座の厚さを適合させる嵩上げのための部品の追加による追加費用が発生させることなく、ヒートシンク9をヒートシンクケース10に固定できる。
 実施の形態1における部材固定構造では、ヒートシンクケース10が筒状部10b、ヒンジ部10a及び折り返し部12を含め樹脂材により一体成形された成形体であるため、筒状部10b、ヒンジ部10a及び折り返し部12を個別に製作して連結させる必要がなく、製造コストを低減できる。
 実施の形態1における部材固定構造では、絶縁性を有するヒートシンクケース10にヒートシンク9を固定するため、ヒートシンク9の絶縁性を低コストで実現できる。
 実施の形態1における部材固定構造を有する室外機1及び室外機1を備える冷凍サイクル装置100では、追加費用の発生を抑制して製造コストを低減できる。
 (実施の形態2)
 図9は、実施の形態2における部材固定構造を示す断面図であって、ヒートシンクケース10を外郭板金(第3部材)7に取り付ける前の状態を示す断面図である。図10は、実施の形態2における部材固定構造を示す断面図であって、ヒートシンクケース10を外郭板金7に取り付けた後の状態を示す断面図である。なお、以下の他の実施の形態の説明において、上述した実施の形態1と同様の構成については、適宜同一の符号を付すなどにより、説明を省略する場合がある。
 実施の形態2の部材固定構造は、上述した実施の形態1の部材固定構造に対して、嵩上げ部12cの形状が異なる。
 図9に示すように、嵩上げ部12cは、第2面12nから後ろ側に突出する突起部12tを有している。つまり、突起部12tは、ヒートシンクケース10において外郭板金7が取り付けられる取付面10fと奥行き方向Yの位置と同じ位置の第2面12nから後ろ側に突出する。突起部12tにおいて、最も後ろ側に突出する位置は、ヒンジ部10aからの距離が第2中心軸J2よりも大きい。
 他の構成は、実施の形態1と同様である。
 上記構成の部材固定構造では、図10に示すように、ヒートシンク9の開口部9bに筒状部10bが嵌め込まれたヒートシンクケース10の取付面10fを外郭板金7に接しさせる。これにより、取付面10fよりも後ろ側に突出する突起部12tは、外郭板金7に相対的に押された状態となる。従って、折り返し部12は、ヒンジ部10aを中心として前側に折り返される。折り返し部12が前側に折り返される長さは、突起部12tの第2面12nからの突出量に応じた長さとなる。
 実施の形態2の部材固定構造では、ヒートシンクケース10を外郭板金7に接しさせることにより、折り返し部12が前側に折り返されるため、組み立て作業者が折り返し部12を持ち上げやすくなり作業性が向上する。実施の形態2の部材固定構造では、突起部12tにおいて、最も後ろ側に突出する位置が第2中心軸J2よりもヒンジ部10aから遠い位置であるため、モーメントの関係で小さな力で折り返し部12を折り返すことができる。
 以上、添付図面を参照しながら本開示に係る好適な実施形態について説明したが、本開示は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本開示の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
 例えば、上記の実施の形態1および実施の形態2では、第1部材と第2部材としてヒートシンクケース10とヒートシンク9とを例示したが、この構成に限定されず、他の部材同士を固定する際に広く適用可能である。
 冷凍サイクル装置は、冷媒が循環する冷凍サイクルを利用する装置であればよく、空気調和装置に限られない。冷凍サイクル装置は、ヒートポンプを備えた給湯器などであってもよい。以上、本明細書において説明した各構成および各方法は、相互に矛盾しない範囲内において、適宜組み合わせることができる。
 1 室外機、7 外郭板金(第3部材)、9 ヒートシンク(第2部材)、9a 台座部、9b 開口部、10 ヒートシンクケース(第1部材、ケース)、10a ヒンジ部、10b 筒状部、10d ネジ穴、10f 取付面、11 ネジ、12 折り返し部、12a 窪み、12b 貫通孔、12c 嵩上げ部、12t 突起部、100 冷凍サイクル装置、J 中心軸

Claims (6)

  1.  ネジ穴を有し中心軸方向に延びる筒状部を備えた第1部材と、
     前記筒状部に前記中心軸方向の一方側から嵌め込まれる開口部を有する第2部材と、
     前記開口部が前記筒状部に嵌め込まれた状態で前記ネジ穴にねじ込まれるネジと、
     を含み、
     前記第2部材は、前記開口部を有し前記第1部材と前記ネジとの間で前記中心軸方向に挟み込まれる台座部を有し、
     前記第1部材は、
      前記筒状部と離れた位置に配置され、前記中心軸と直交する方向に延びるヒンジ部と、
      前記ヒンジ部を挟んで前記筒状部と反対側に配置され、前記ヒンジ部を中心にして前記筒状部側に折り返し可能な折り返し部と、
     を有し、
     前記折り返し部は、
      折り返されたときに前記筒状部に前記中心軸方向の一方側から嵌め込まれる窪みと、
      前記窪みの周囲に配置され、折り返されたときに前記第2部材に前記中心軸方向の一方側から接する嵩上げ部と、
     を有し、
     前記嵩上げ部の前記中心軸方向の長さは、前記台座部の前記中心軸方向の一方側の端部と、前記筒状部の前記中心軸方向の一方側の端部との距離よりも長い、部材固定構造。
  2.  前記筒状部と前記折り返し部とは、一体成形された成形体である、
     請求項1に記載の部材固定構造。
  3.  前記第1部材の前記中心軸方向の他方側に、前記第1部材が取り付けられる第3部材を有し、
     前記嵩上げ部は、前記第1部材と前記第3部材との取付面よりも前記中心軸方向の他方側に突出する突起部を有する、
     請求項1または2に記載の部材固定構造。
  4.  請求項1から3のいずれか一項に記載の部材固定構造を有する冷凍サイクル装置の室外機。
  5.  前記第1部材は、絶縁性を有するケースであり、
     前記第2部材は、前記ケースに取り付けられるヒートシンクである、
     請求項4に記載の冷凍サイクル装置の室外機。
  6.  請求項4または5に記載の室外機を有する冷凍サイクル装置。
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