JP2010175227A - 電装品モジュール及びこれを備えた空気調和装置の室外機 - Google Patents

電装品モジュール及びこれを備えた空気調和装置の室外機 Download PDF

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Abstract

【課題】安全且つ容易に作業することを可能にする電装品モジュール、及びこれを備えた空気調和装置の室外機を提供することを課題とする。
【解決手段】本発明は、冷媒回路18を制御可能な電装品モジュール35、及びこの電装品モジュール35を備えた空気調和装置10の室外機11であって、少なくともパワー素子56aが配設されるモジュール本体44と、モジュール本体44の一部を覆うカバー部46とを備え、このカバー部46は、パワー素子56aに熱的に接続されて冷媒回路18の冷媒によりパワー素子56aを冷却するための冷却部材37を収納可能な空間を形成するように当該モジュール本体44を覆う閉位置P2と、この空間が開放された状態の開位置P1との間で位置の切り換えが可能となるようにモジュール本体44に保持されることを特徴とする。
【選択図】図7

Description

本発明は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う空気調和装置の室外機、及びこの室外機に配設される電装品モジュールに関する。
従来、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う空気調和装置として特許文献1に記載のものが知られている。この空気調和装置は、図14乃至図15(b)に示されるように、冷媒が循環して冷凍サイクルが行われる冷媒回路100と、この冷媒回路100の一部を構成する圧縮機102と、この圧縮機102を駆動するための電動機(図示省略)と、この電動機の運転を制御するインバータ回路等の電気回路104(図15(a)参照)とを備える。
この空気調和装置では、インバータ回路104には高熱を発するパワー素子(ジャイアントトランジスタ)106が用いられ、このパワー素子106を冷却するために、冷媒回路100を流れる冷媒が用いられる。具体的には、冷媒回路100を循環する冷媒が流れる冷媒通路108aを冷却部材(ヒートシンク)108に設け、この冷却部材108をパワー素子106等の電装品が配設された電装品モジュール(スイッチボックス)110に固定することにより、パワー素子106を冷却する。
特開昭62−69066号公報
このような空気調和装置において、一般には圧縮機102が室外機内に配設されるため、電装品モジュール110も室外機内に配設される。このような室外機においては、パワー素子106が高温を発するため、電装品モジュール110やその周辺の部材のメンテナンスや修理等の作業を行うときに、電装品モジュール110の発熱部(パワー素子106やこのパワー素子106の発する熱が伝わり高温となる部位)に作業者等が直接触れると危険である。
そのため、電装品モジュール110の前記発熱部に作業者等が直接触れるのを防ぐための囲いを設けることが考えられるが、このような囲いを設けると電装品モジュール110の当該部位への冷却部材の固定及び取り外し、また、室外機への配設後の電装品モジュール110に固定された冷却部材及びその周囲のメンテナンスや修理等の作業において、前記囲いが妨げとなり作業が困難となる。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、安全且つ容易に作業することを可能にする電装品モジュール、及びこれを備えた空気調和装置の室外機を提供することを課題とする。
そこで、上記課題を解消すべく、本発明は、冷媒回路の冷媒が流通する流路が熱的に接続される冷却部材を有する空気調和装置に設けられると共に前記冷媒回路を制御可能な電装品モジュールであって、少なくともパワー素子が配設されるモジュール本体と、前記モジュール本体の一部を覆うカバー部とを備え、このカバー部は、前記パワー素子に熱的に接続されて前記冷媒回路の冷媒により当該パワー素子を冷却するための前記冷却部材を収納可能な空間を形成するように当該モジュール本体を覆う閉位置と、この空間が開放された状態の開位置との間で位置の切り換えが可能となるように前記モジュール本体に保持されることを特徴とする。
かかる構成によれば、電装品モジュールにおいて、高温となるパワー素子の発する熱が伝わり高温となる部位を閉位置のカバー部が冷却部材の収納可能な空間を形成するように覆うため、前記高温となる部位を作業者等が触れ難くなり、安全に作業を行うことができる。しかも、カバー部を開位置に切り換えることにより、冷却部材を収納可能な空間が開放されるため、当該電装品モジュールが空気調和装置の室外機に組み込まれて冷却部材が前記空間内に位置しても当該冷却部材に対して外部からの作業が可能となる。そのため、冷却部材をモジュール本体に対して固定又は取り外す際やメンテナンス等の作業が行い易くなる。
本発明において、前記モジュール本体には前記カバー部を支持する支持部が設けられ、
前記カバー部は、前記支持部を介して回動可能に前記モジュール本体に保持される構成であってもよい。
このように回動可能にカバー部がモジュール本体に保持されることにより、カバー部を回動させるだけで、当該カバー部の位置の切り換えを容易に行うことができる。
また、カバー部が回動可能にモジュール本体に保持される場合、前記カバー部は、上端部又は一方の側部を回転中心にして回動可能に前記モジュール本体に取り付けられる構成が好ましい。
かかる構成によれば、上端部又は一方の側部を回転中心にしてカバー部を回動させて開位置に移動させることにより、前記収納可能な空間内に冷却部材を位置させるためにモジュール本体を冷却部材の上方側から下方に向かって移動させるときに当該カバー部が邪魔にならない。
また、前記カバー部は、前記閉位置のときに前記モジュール本体と当接して当該モジュール本体と当該カバー部との間隔を保持する間隔保持部が設けられる構成が好ましい。
かかる構成によれば、カバー部が閉位置に切り換えられたときに、間隔保持片がモジュール本体部と当接することによりカバー部とモジュール本体との間に冷却部材を収納できる間隔が保持される。これにより前記カバー部が形成する空間内に冷却部材が収納されたときにカバー部が当接して冷媒ジャケットが損傷することを防止することができる。
前記電装品モジュールにおいて、前記カバー部は、前記モジュール本体の下部側に取り付けられ、前記モジュール本体の上端部から突出する位置に把持部が設けられる構成が好ましい。
かかる構成によれば、モジュール本体から突出した状態のカバー部と把持部とを把持することで、モジュール本体に配設された電装品に触れることなく電装品モジュールを保持することができる。しかも、電装品モジュールを上下に離れた位置で把持することができるため、当該電装品モジュールを安定して保持することができる。その結果、電装品モジュールの室外機内への取り付けや取り外しの際に、作業が行い易くなると共に作業者等が電装品に触れることによる電装品の損傷等を防止することができる。
また、カバー部に把持部が設けられている構成が好ましい。
かかる構成によれば、カバー部が把持し易くなるため、電装品モジュールをより安定して保持することができる。
また、前記電装品モジュールにおいて、前記カバー部を前記開位置又は前記閉位置の少なくとも一方の位置に維持する維持手段を備える構成が好ましい。
このような維持手段を備えることによって、カバー部が開位置に維持される場合には、モジュール本体への冷却部材の固定又は取り外しやメンテナンス等の作業がより行い易くなる一方、カバー部が閉位置に維持される場合には、当該電装品モジュールを室外機に配設したときに、当該室外機の運転時の振動等によってカバー部が振動するのを防止することができる。
具体的には、前記維持手段は、前記カバー部に設けられる突起部と、前記モジュール本体に設けられ、前記カバー部が開位置のとき又は閉位置のときの少なくとも一方の位置において前記突起部が嵌合する凹部又は切り欠き部とを有する構成であってもよい。
かかる構成によれば、維持手段を突起部と凹部又は切欠き部といった簡単な構成とすることができる。
前記カバー部には、当該電装品モジュールに配設される電装品が取り付けられる構成が好ましい。
かかる構成によれば、閉位置においてカバー部がモジュール本体を覆う、即ち、カバー部がモジュール本体と前後に重なるような位置関係となるようにモジュール本体に保持され、このカバー部に前記電装品が取り付けられるため、前記電装品がモジュール本体の上下又は左右位置に取り付けられるよりも電装品モジュールの大きさをコンパクトにすることができる。
前記カバー部は、端子が取り付けられる端子台として構成されるのが好ましい。
このように電装品モジュールに配設される電装品のうち、大きな部品である端子をカバー部に取り付けることにより、電装品モジュールの大きさをよりコンパクトにすることができる。
また、上記課題を解消すべく、本発明は、冷媒回路の一部を有する空気調和装置の室外機であって、前記の電装品モジュールと、前記冷媒回路を循環する冷媒が流通する流路が熱的に接続されると共に前記電装品モジュールに固定されることにより前記パワー素子に熱的に接続される冷却部材とを備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、電装品モジュールにおいて高温となるパワー素子の発する熱が伝わり高温となる部位を閉位置のカバー部が冷却部材の収納可能な空間を形成するように覆うため、室外機のメンテナンスや修理等のために作業者が作業する際に、当該室外機に組み込まれた電装品モジュールの前記高温となる部位を触れ難くなり、安全に作業を行うことができる。しかも、カバー部を開位置に切り換えることにより、冷却部材を収納可能な空間が開放されるため、当該室外機に組み込まれた電装品モジュールの前記空間内に位置する冷却部材に対して外部からの作業が可能となる。そのため、当該冷却部材をモジュール本体に対して固定又は取り外す際やメンテナンス等の作業が行い易い。
本発明において、前記冷却部材と前記電装品モジュールとは、当該室外機を外側からみたときに、前記冷却部材が手前側に位置し、その奥側に前記電装品モジュールのモジュール本体が位置するようにそれぞれ配置される構成が好ましい。
かかる構成によれば、当該室外機において高温となる部位が冷却部材の奥側に位置するため、前記作業者等が高温の部位に直接触れ難くなり、より安全に作業を行うことができる。
また、前記電装品モジュールのカバー部は、前記閉位置において、前記冷却部材への冷媒の流路を残して前記モジュール本体と共に前記冷却部材の全体を囲うような形状である構成が好ましい。
かかる構成によれば、カバー部が閉位置に切り換えられると冷却部材がその周囲を当該カバー部とモジュール本体とによって囲まれるため、室外機内での作業中に作業者や工具等が冷却部材に触れ若しくは当接することをより確実に防止することができる。
以上より、本発明によれば、安全且つ容易に作業することを可能にする電装品モジュール、及びこれを備えた空気調和装置の室外機を提供することができる。
本実施形態に係る空気調和装置の配管系統を概略的に示す図である。 前記空気調和装置の室外機の正面図であり、この図は機械室を露出させた状態で表している。 図2と同じ状態で表した前記室外機の側面図である。 前記室外機のケーシング内の構成を示す平面図である。 前記室外機に設けられる電装品モジュールの背面側からの斜視図である。 図5の電装品モジュールの背面保護カバーを取り外した状態を示す図である。 前記室外機に設けられる電装品モジュールの前面下方側からの斜視図であり、この図は端子台が開位置の状態で表している。 図7の電装品モジュールの前面上方側からの斜視図である。 前記室外機に設けられる電装品モジュールの前面上方側からの斜視図であり、この図は端子台が閉位置の状態で表している。 第1基板部に実装されたパワー素子と伝熱板との接続状態を概略的に示す図である。 前記室外機に電装品モジュールを配設する手順を示す図であり、この図は、端子台が開位置の状態の電装品モジュールを冷媒ジャケットの奥側に差し込むように降下させる前の図である。 図11の電装品モジュールを降下させて冷媒ジャケットの奥側に配置した状態の図である。 図12に電装品モジュールの端子台を閉位置に回動させた状態の図である。 従来の空気調和装置の配管系統を概略的に示す図である。 (a)は前記空気調和記の室外機に配設される電装品モジュールの断面平面図であり、(b)は前記電装品モジュールの斜視図である。
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1は、本実施形態に係る空気調和装置10の配管系統を示している。この空気調和装置10は、冷房運転と暖房運転とが可能なヒートポンプ式の空気調和装置10である。図1に示すように、空気調和装置10は、室外に設置される室外機11と、室内に設置される室内機12とを備えている。室外機11と室内機12とは、第1接続配管13及び第2接続配管14を介して接続されている。空気調和装置10には、これら接続配管13,14を含む配管が閉回路状に接続された冷媒回路18が設けられている。冷媒回路18には、主として、室内熱交換器20、圧縮機23、油分離器24、室外熱交換器25、膨張機構である膨張弁26、アキュムレータ27、四方切換弁28が設けられている。冷媒回路18では、冷媒が循環することにより、蒸気圧縮式の冷凍サイクルが行われる。
室内熱交換器20は、冷媒を室内空気と熱交換させるための熱交換器であり、室内機12に設けられている。室内熱交換器20として、例えばクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器等を採用することできる。室内熱交換器20の近傍には、室内空気を室内熱交換器20へ送風するための室内ファン(図示省略)が設けられている。
圧縮機23、油分離器24、室外熱交換器25、膨張弁26、アキュムレータ27、四方切換弁28は、室外機11に設けられている。これらは、何れもケーシング30(図2〜図4参照)内に収容されている。
圧縮機23は、吸入ポート、圧縮機構及び吐出ポートを有し、吸入ポートから吸入した冷媒を圧縮機構で圧縮して、吐出ポートから吐出する。圧縮機23としては、例えば、スクロール圧縮機等の種々の圧縮機を採用することができる。
油分離器24は、圧縮機23から吐出された潤滑油及び冷媒の混合流体から潤滑油を分離するためのものである。分離された冷媒は四方切換弁28へ送られ、潤滑油は圧縮機23に戻される。
室外熱交換器25は、冷媒を室外空気と熱交換させるためのものであり、例えばクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器等を採用できる。室外熱交換器25の近傍には、室外空気を室外熱交換器25へ送風するための室外ファン31が設けられている。
膨張弁26は、冷媒回路18において室外熱交換器25と室内熱交換器20との間に配設され、流入した冷媒を膨張させて、所定の圧力に減圧させる。膨張弁26として、例えば開度可変の電子膨張弁26を採用することができる。
アキュムレータ27は、流入した冷媒を気液分離するものであり、冷媒回路18において圧縮機23の吸入ポートと四方切換弁28との間に配設されている。アキュムレータ27で分離されたガス冷媒は、圧縮機23に吸入される。
四方切換弁28には、第1〜第4の4つのポートが設けられている。四方切換弁28は、第1ポートと第3ポートとを連通すると同時に第2ポートと第4ポートとを連通する第1状態(図1において実線で示す状態)と、第1ポートと第4ポートとを連通すると同時に第2ポートと第3ポートとを連通する第2状態(図1において破線で示す状態)とに切換可能となっている。第1ポートは、油分離器24を介して圧縮機23の吐出ポートに接続され、また第2ポートは、アキュムレータ27を介して圧縮機23の吸入ポートに接続され、また第3ポートは、室外熱交換器25に接続され、また第4ポートは、第1接続配管13を介して室内熱交換器20に接続されている。空気調和装置10が冷房運転を行うときには、四方切換弁28は第1状態に切り換えられ、暖房運転を行うときには、四方切換弁28は第2状態に切り換えられる。
冷媒回路18の液側配管には、電装品モジュール35の発熱部を冷却するための冷却部材である冷媒ジャケット37が接合されている。図例では、冷媒ジャケット37が接合される液側配管は、冷媒回路18における室外熱交換器25と膨張弁26との間の液側配管となっているが、冷媒ジャケット37が接合される冷媒配管は、これに限られない。ただし、冷却能力を考慮すれば、冷媒ジャケット37は、液側配管に接合されるのが好ましい。
冷媒ジャケット37に接合された配管には、冷房運転時には、室外熱交換器25で凝縮した冷媒が流れ、暖房運転時には、室内熱交換器20で凝縮し、膨張弁26で減圧された冷媒が流れる。これらの冷媒の温度は、運転条件等によって異なるが、例えば冷房運転時で40〜45℃程度である。
冷媒ジャケット37は、扁平状に形成されていて、電装品モジュール35の所定位置に面接合可能に構成されている。電装品モジュール35は、冷媒回路18の動作制御を行うための電装品組立体であり、室外機11に設けられている。電装品モジュール35及び冷媒ジャケット37の詳細な構成については後述する。
図2〜図4に示すように、室外機11は、基台としての底板30aと、この底板30aの周縁部に立設された側板30bと、側板30bの上端部に設けられる天板30cとを有するケーシング30を備え、全体として略直方体形状の外観を呈している。
室外機11には、ケーシング30内の空間を2つの空間に区切る仕切り板39が設けられている。仕切り板39は、ケーシング内空間の下端部から上端部に亘る大きさを有していて、ケーシング30の底板30aに立設されるように設けられている。この仕切り板39により、ケーシング内空間は、室外熱交換器25及び室外ファン31が収容される熱交換室40と、圧縮機23、電装品モジュール35等が収容される機械室41とに仕切られている。熱交換室40は、前面から見たときの左側に位置し、機械室41は、前面から見たときの右側に位置している。なお、ケーシング30の前面には、熱交換室40に取り入れられた室外空気をケーシングの外に吹き出すための吹き出し口が開口している。
室外熱交換器25は、ケーシング30の底板30a上に設置されており、熱交換室40の下端部から上端部に亘る大きさを有する。そして、室外熱交換器25は、平面視でL字形に形成されており、背面側の側板30b及び左側の側板30bに沿うように配設されている。室外熱交換器25の端部には、仕切り板39の後端部が結合されており、仕切り板39の前端部は、前面側のケーシング側板30bに結合されている。
機械室41は、ケーシング内空間の右側部において、図3及び図4に示すように、前後方向の全体を占めるように形成されている。そして、機械室41内における前面側に電装品モジュール35が配設されている。すなわち、電装品モジュール35は、その前面がケーシング30の前面側の側板30bにおよそ平行になる姿勢で、側板30bの近傍に設置されている。したがって、ケーシング30の前面側板30bを取り外すと、電装品モジュール35の前面が最も手前側で露出する。電装品モジュール35の背面側(後ろ側)には、冷媒配管、アキュムレータ27等の冷媒回路構成要素が配設されている。
電装品モジュール35は、機械室41において高さ方向の中間部に配置されていて、電装品モジュール35の上方及び下方は空間となっている。そして、電装品モジュール35は、幅方向の一端部(左端部)において仕切り板39に結合される一方、他端部(右端部)においてケーシング30の側板30bに結合されている。
図5〜図9に示すように、電装品モジュール35は、保持部材(モジュール本体)44と、回路基板45と、端子台(カバー部)46と、保護部材である背面保護カバー47と、を有している。保持部材44は、ケーシング30の側板30b及び仕切り板39に結合可能に構成された主部材51と、この主部材51に結合される樹脂製の介装部材52と、主部材51の上端に設けられる把持部材(板部材)53とを備えている。
主部材51は、板金からなる部材の適所に穴あけ加工を施すとともに、所定の形状になるように折り曲げ加工したものである。主部材51は、矩形状の主面部51aと、この主面部51aの側端部から折り曲げられた側面部51bと、主面部51aの上端部から折り曲げられた天面部51cとを有する。前面からみて右側の側面部51bには、係合凹部152(図8参照)が設けられている。この係合凹部152は、右側の側面部51bの中間高さ位置よりもやや下方位置に設けられている。また、この右側の側面部51bの背面側端部が外側に向けて主面部51aと平行になるように折り曲げられて被当接部153が形成されている。
介装部材52は、主部材51の主面部51aに結合されるものであり、回路基板45の熱が主部材51に伝わるのを抑制する。
把持部材53は、その先端側が主部材51の上端から水平面に沿って前面側に突出した板状の部材である。この把持部材53には、先端部に上下方向に貫通する貫通孔53aが設けられている。この貫通孔53aは、把持部材53を把持するときに作業者等が指を挿通させて当該把持部材53を把持するのに用いられる。この把持部材53は、前面から見て主部材51において中央よりも左寄りに設けられている。また、先端部と左右両側の端部とがそれぞれ上方に向って折り曲げられ、立ち上がり部53bが形成されている。この立ち上がり部53bによって把持部材53の強度が向上する。この把持部材53上には、貫通孔53aよりも後端側にリアクター56cが載置されている。
回路基板45は、主部材51の主面部51aにおける背面側に配設される背面側基板54(図5及び図6参照)と、主部材51の主面部51aにおける前面側に配設される前面側基板55(図7〜図9参照)とを備えている。
背面側基板54は、パワー素子56a(図10参照)及びパワー素子56a以外のコンデンサ等の素子56bを含む電装品56が複数実装される第1基板部54aと、パワー素子56a以外の素子56bからなる電装品56が複数実装される第2基板部54bとを備えている。第2基板部54bに実装される電装品56としては、例えばノイズフィルタ等が挙げられる。第2基板部54bは、電装品56が背面側になるように主部材51に固定されている。
第2基板部54bは、主部材51の主面部51aにおける上側部に結合されており、第1基板部54aは、第2基板部54bの下側に配設されている。第1基板部54aは、主部材51の主面部51aに結合された介装部材52に結合されている。すなわち、第1基板部54aは、主部材51に間接的に結合される一方、第2基板部54bは、主部材51に直接的に結合されている。
第1基板部54aに設けられるパワー素子56aとしては、例えば圧縮機制御用インバータ、ファンモータ制御用モジュール等が挙げられる。すなわち、第1基板部54aには、複数のパワー素子56aが実装されている。これらパワー素子56aは第1基板部54aの前面に実装されている。一方、第1基板部54aの背面には、パワー素子56a以外の電装品56が実装される。
前面側基板55の前面には、パワー素子56a以外の電装品56が多数実装されている。前面側基板55に実装される電装品には、試運転時やメンテナンス時等に作業者が操作するための電装品、制御動作状況を表示可能な電装品等が含まれている。前面側基板55は、主部材51の主面部51aにおいて、主として上側寄りに配設されている。すなわち、前面側基板55は、主面部51aにおいて、後述する伝熱板60が配設された場所とは異なるところに配設されている。
第1基板部54aに実装された複数のパワー素子56aの前面には、伝熱板60が面接合されている(図10参照)。すなわち、伝熱板60は、これら複数のパワー素子56aの配設位置を包含する大きさの部材であり、例えばアルミニウム等の熱伝導性の高い材質で構成されている。
第1基板部54aは、主部材51の主面部51aにおける背面に結合された介装部材52の背面に結合されているが、主部材51の主面部51a及び介装部材52には、伝熱板60を挿通可能な大きさの開口部61(図6参照)が形成されている。そして、伝熱板60は、この開口部61を通して主部材51の前面側に露出している。なお、開口部61は、図6に破線で示すようにL字形となっている。
伝熱板60の前面には、冷媒ジャケット37が面接合されている。冷媒ジャケット37は、例えばボルトB1(図7参照)によるねじ締結により伝熱板60に固定されている。
冷媒ジャケット37は、例えばアルミニウム等の熱伝導性の高い材質で構成された厚みのある板材からなり、冷媒回路18の冷媒配管18aが接合されている。すなわち、冷媒回路18の冷媒を流通させる冷媒配管18aに接合される冷媒ジャケット37が、伝熱板60を介してパワー素子56aに熱的に接続されている。したがって、伝熱板60は、パワー素子56aに接合されるとともに、冷媒ジャケット37を熱的に接続可能な受け部として機能する。
図2及び図7に示すように、冷媒ジャケット37は、横長の長方形状に形成されるとともに、長手方向に延びる溝(図10参照)が形成されている。この溝は上下に2つ設けられており、互いに平行となっている。この2つの溝にU字状に折り曲げられた冷媒配管18aが圧入されることにより、冷媒ジャケット37に冷媒配管18aが接合されている。冷媒ジャケット37に固定された冷媒配管18aは、冷媒回路18の冷媒を流通させる冷却用通路として機能する。尚、本実施形態では、冷媒ジャケット37の溝に冷媒配管18aを固定する構成としているが、これに限られるものではない。例えば、冷媒ジャケット37を貫通する貫通孔を2つ形成し、これらの一方に配管を接続すると共に、他方にU字管を接続する構成としてもよい。
冷媒ジャケット37に接合される冷媒配管18aは、冷媒回路18において室外熱交換器25と膨張弁26との間に設けられる配管(液側配管)の一部であるが、この冷媒配管18aは、上下方向に延びる一対の配管18bの上端部につながっている。すなわち、このU字状に形成された冷媒配管18aの一端部は、上下方向に延びる一方の配管18bを介して室外熱交換器25の下端部に接続され、他端部は、上下方向に延びる他方の配管18bを介して膨張弁26に接続されている。
端子台46は、開位置P1(図8参照)と閉位置P2(図9参照)との間で位置を変更可能に主部材51に設けられている。この閉位置P2とは、端子台46が主部材51の主面部51aとの間に冷媒ジャケット37を収納できるように主部材51との間に所定の収納空間を形成する位置であり、開位置P1とは、端子台46が前記所定の収納空間を開放する位置である。言い換えると、端子台46は、冷媒ジャケット37を収納する収納空間を開閉可能に構成されている。本実施形態では、端子台46が回動することにより、開位置P1と閉位置P2との間で端子台46の位置変更が行われる。
端子台46は、主部材51の主面部51aにおける前面において前面側基板55の下方に設けられている。具体的に、端子台46は、閉位置P2のときに、主部材51の主面部51aに設けられた開口部61から前面側に露出している伝熱板60及びこの伝熱板60に固定された冷媒ジャケット37の前面側に位置するように設けられている。そして、端子台46は、閉位置P2のときに伝熱板60及びこれに固定される冷媒ジャケット37の前面側を遮るように覆い、開位置P1のときに伝熱板60及びこれに固定される冷媒ジャケット37が前面側から見えるように位置変更する。電装品モジュール35が室外機11から取り外され、冷媒ジャケット37が伝熱板60に固定されていない状態では、端子台46が開位置P1のときには伝熱板60が前面側から見える状態となる。
端子台46の前面側には、複数の端子接続部tが設けられている。各端子接続部tは、回路基板45(背面側基板54及び前面側基板55)に実装される所定の電装品56と接続されている端子を有する。この端子接続部tは、室外機11に配置された圧縮機23等の各機器と所定の電装品56とを電気的に接続する。
端子台46は、詳細には、板金からなる部材を所定の形状になるように折り曲げ加工したものであり、上端部を回転中心にして下端部を回動可能に主部材51の主面部51aに保持されている。端子台46は、矩形状の前面部46aと、この前面部46aの側端部から折り曲げられた側面部46bと、前面部46aの下端部から折り曲げられた底面部46cとを有する。これら前面部46aと両側面部46bと底面部46cとが、端子台46が閉位置P2のときに、主部材51の主面部51a及び伝熱板60と共に収納空間を画定する。前面から見て右側の側面部46bには、端子台46が閉位置P2のときの背面側先端部が外側に向かって折り曲げられた当接部146が形成されている。この当接部146は、端子台46が閉位置P2のときに、主部材51の右側の側面部51bの被当接部153に当接する部位である。
前面部46aには、前記のように複数の端子接続部tが配置されている。本実施形態では前面部46aには端子接続部tが配置されているが、これに限定されず、他の電装品56が配置されてもよく、何も配置されない状態であってもよい。
また、前面部46aには、把持部46dが設けられている。この把持部46dは、前面部46aを貫通する貫通孔によって構成されている(図7及び図8参照)。具体的には、把持部46dは、端子台46が開位置P1のときの前面部46aの先端部において、当該先端部に沿った横長の貫通孔により構成されている。この把持部46dは、中央よりも右寄りの部位に設けられている。
左右の側面部46bは、端子台46が閉位置P2のときの前後方向の長さがそれぞれ異なる。前面から見て左側の側面部(左側面部)46bよりも、右側の側面部(右側面部)46bの方が前後方向の長さが大きくなるように形成されている。具体的に、左側面部46bの前後方向の長さは、端子台46が閉位置P2のときに当該左側面部46bの先端が主面部51aに当接するような大きさである。また、右側面部46bの前後方向の長さは、端子台46が閉位置P2のときに当接部146が主部材51における側面部51bの被当接部153に当接する、詳細には、当接部146の背面と被当接部153の前面とが面接触するような大きさである(図9参照)。
右側面部46bには、端子台46の位置を開位置P1と閉位置P2とで維持するときに用いられる位置固定用凸部147が設けられている。この位置固定用凸部147は、右側面部46bの内側から左側面部46bに向って突出するように形成されている(図7参照)。この位置固定用凸部147と、主部材51の右側の側面部51bの係合凹部152、及び後述する板状の支持部S(図7参照)の前面側端部とにより、端子台46を開位置P1と閉位置P2とに維持する維持手段が構成される。具体的には、位置固定用凸部147と係合凹部152とは、端子台46が閉位置P2のときに係合凹部152に位置固定用凸部147が嵌まり込むことにより互いに嵌合するような位置(図9参照)にそれぞれ設けられている。そして、係合凹部152と位置固定用凸部147とが互いに嵌合することにより、端子台46が閉位置P2に維持(固定)される。一方、端子台46が開位置P1のときには、位置固定用凸部147が支持部Sの前面側端部に係止されることにより端子台46が開位置P1に維持(固定)される(図7参照)。
底面部46cは、端子台46が閉位置P2のときの前後方向の長さが左側面部46bと同じ大きさになるように形成されている。この底面部46cの先端と左側面部46bの先端とが端子台46が閉位置P2のときに主面部51aに当接し、右側面部46bの当接部146が端子台46が閉位置P2のときに主部材51の側面部51bの被当接部153に当接することにより、主面部51aと前面部46aとの間隔が冷媒ジャケット37を収納できる間隔に保持される。前面側から見たときの底面部46cの右側端部と右側面部46bとの間には所定の間隔が形成されている。この所定の間隔は、端子台46が閉位置P2のときに形成される収納空間に冷媒ジャケット37が収納されたときに、この冷媒ジャケット37に接合されている上下方向に延びる一対の配管18bが通過可能な間隔である。
このように構成される端子台46は、支持部Sを介して主部材51の主面部51aに回動可能に保持される。この支持部Sは、主面部51aから前面側に突出した部位である。具体的に、支持部Sは、上下方向に延び、前後方向に広がる板状の部位である。この支持部Sは、主面部51aにおいて端子台46の両側面部46bに対応する位置にそれぞれ設けられ、端子台46を主面部51aに回動可能に支持する。各支持部Sの上端部が端子台46の側面部46bの上端部と回動可能に連結されている。詳細には、端子台46と支持部Sとは、端子台46の両側端において、左右に重なっている側面部46bと支持部Sとの上端部同士を回動軸ボルトBが貫通することにより回動可能に連結されている。各回動軸ボルトBは、端子台46の両側部において水平方向の同一直線上に位置し、これにより当該回動軸ボルトBを回転軸として端子台46を回動可能に支持部Sに連結する。このように支持部Sが端子台46を支持することにより、端子台46は、上端部を回転中心にして下端部が回動移動して開位置P1と閉位置P2との間で位置の変更が行われる。尚、端子台46の前面部46aが水平若しくは略水平となる位置まで端子台46が回動すると、前面部46aの上端が主面部51aに当接することにより、端子台46の回動が規制される。
ここで、本実施形態の空気調和装置10の運転動作について説明する。
この空気調和装置10では、冷房運転を行うときは、四方切換弁28は第1状態に切り換えられる。圧縮機23で圧縮された冷媒は、油分離器24で油分が分離された後、四方切換弁28を経由して室外熱交換器25に流入する。この冷媒は、室外熱交換器25において室外空気と熱交換されて凝縮し、液冷媒となる。この液冷媒は、上下方向に延びる一方の配管18bを上方に向かって流れた後、冷媒ジャケット37に固定された冷媒配管18aを流れる。このとき、圧縮機23、ファンモータの駆動によってパワー素子56aが発熱していれば、パワー素子56aの発熱によって伝熱板60が加熱されているが、冷媒配管18aを流れる冷媒によって、この加熱された伝熱板60が冷却される。
冷媒配管18aを流れた冷媒は、上下方向に延びるもう一方の配管18bを下方に向かって流れた後、膨張弁26で減圧されて、室内熱交換器20に流入する。この冷媒は、室内熱交換器20において室内空気と熱交換されて気化する。この熱交換によって室内空気は、冷却されて室内に吹き出される。室内空気によって加熱されて蒸発した冷媒は、四方切換弁28を経由してアキュムレータ27に流入する。アキュムレータ27では、冷媒が気液分離され、ここで気液分離されたガス冷媒は圧縮機23に吸入される。冷房運転時には、この冷媒循環が継続して行われる。
一方、暖房運転時には、四方切換弁28は第2状態に切り換えられる。圧縮機23から吐出された冷媒は、油分離器24及び四方切換弁28を経由して室内熱交換器20に導入される。室内熱交換器20において、冷媒は室内空気と熱交換されて凝縮する。この熱交換により、室内空気は加熱されて室内に吹き出される。室内空気によって冷却されて凝縮した冷媒は、膨張弁26で膨張され、その後、上下方向に延びる一方の配管18bを上方に向かって流れた後、冷媒ジャケット37に固定された冷媒配管18aを流れる。このとき、パワー素子56aの発熱によって加熱された伝熱板60を冷却する。
冷媒配管18aを流れた冷媒は、上下方向に延びるもう一方の配管18bを下方に向かって流れた後、室外熱交換器25に導入されて蒸発し、四方切換弁28を経由してアキュムレータ27に流入する。ここで気液分離されたガス冷媒は圧縮機23に吸入される。暖房運転時には、この冷媒循環が継続して行われる。
次に、電装品モジュール35の室外機11への配設手順について図11〜図13も参照しつつ説明する。
端子台46が開位置P1に回動され、維持手段により開位置P1に維持される。この状態で、開位置P1の端子台46と把持部材53とが把持されることにより、電装品モジュール35が保持される。このとき、作業者等は、把持部材53の先端側に設けられた貫通孔53a及び開位置P1の端子台46の前面側(先端部)に設けられた把持部(貫通孔)46dに指を挿通するようにして当該把持部材53及び端子台46を把持する。
このようにして保持された電装品モジュール35が室外機11の前面側から機械室41内に入れられる。具体的に、電装品モジュール35は、機械室41における冷媒ジャケット37の背面側上方位置まで室外機11の前面側から水平方向に移動させられ(図11参照)、その位置から伝熱板60の位置が冷媒ジャケット37と同じ高さ位置になるまで電装品モジュール35が降下させられる(図12参照)。この高さ位置で、電装品モジュール35は、左端部において仕切り板39に結合される一方、右端部においてケーシング30の側板30bに結合され、室外機11内に固定される。
このように電装品モジュール35が所定の高さ位置で固定されると、作業者等は、把持していた端子台46と把持部材53とを放す。このとき、端子台46は維持手段によって開位置P1に維持される。このように端子台46が開位置P1に維持されると、前面側から見たときに伝熱板60の前面側に冷媒ジャケット37が位置した状態で当該冷媒ジャケット37が露出する。この状態で、作業者等により冷媒ジャケット37が伝熱板60にボルトB1(図7参照)でネジ締結される。このように、端子台46が維持手段によって開位置P1に維持され冷媒ジャケット37が露出することで、冷媒ジャケットに対する操作や作業等を作業者等が行い易くなる。
冷媒ジャケット37が伝熱板60に固定されると、維持手段を構成している位置固定用凸部147と支持部Sの前面側端部との係止が解除され、端子台46が閉位置P2に向けて回動される。このとき、開位置P1の端子台46の先端部(底面部46c側の端部)を下方に押し下げることにより、端子台46の右側の側面部46bが外側に撓み、支持部Sの前面側端部に係止されていた位置固定用凸部147が前記前面側端部から外れ、端子台46が回動する。このようにして端子台46が閉位置P2に回動され、冷媒ジャケット37が収納空間に収納される(図13参照)。言い換えると、端子台46の位置が閉位置P2となることにより、冷媒ジャケット37及び伝熱板60がその前面側を端子台46によって覆われる。
以上説明したように、本実施形態では、電装品モジュール35の端子台46がその位置を開位置P1と閉位置P2との間で位置変更可能に構成されるため、パワー素子56aの発する熱が伝わり高温となる伝熱板60を端子台46が閉位置P2のときに収納空間を形成するように覆う。そのため、室外機11のメンテナンスや修理等のために作業者が作業する際に、当該室外機11に配設された電装品モジュール35の高温となる部位(伝熱板60)を触れ難くなり、安全に作業を行うことができる。しかも、端子台46を開位置P1に回動させることにより、収納空間が開放されるため、当該電装品モジュール35が空気調和装置10の室外機11に配設されて冷媒ジャケット37が収納空間内(伝熱板60の前面側)に位置しても当該冷媒ジャケット37に対して外部からの作業が可能となる。そのため、冷媒ジャケット37を伝熱板60に対して固定又は取り外す際やメンテナンス等の作業が行い易くなる。
また、本実施形態では、回動可能に端子台46が主部材51に設けられることにより、端子台46を回動させるだけで、当該端子台46の位置の切り換えを容易に行うことができる。
また、本実施形態では、端子台46が上端部を回転中心にして回動するため、電装品モジュール35を室外機11に配設するときに端子台46を回動させて開位置P1に移動させることにより、当該電装品モジュール35を冷媒ジャケット37の背面側上方から下方に向かって移動させるときに当該端子台46が邪魔にならない。
また、本実施形態では、端子台46が閉位置P2に位置変更したときに、左側面部46bの先端と底面部46cの先端とが主部材51の主面部51aと当接し、右側面部46bの当接部146が主部材51の右側の側面部51bの被当接部153と当接することにより、前面部46aと主面部51aとの間に冷媒ジャケット37を収納できる間隔が保持される。これにより端子台46が形成する収納空間内に冷媒ジャケット37が収納されたときに端子台46(前面部46a)が冷媒ジャケット37に当接し、当該冷媒ジャケット37が損傷することを防止することができる。
また、本実施形態では、端子台46が保持部材44(主部材51)の下部側に取り付けられ、保持部材44の上端部に把持部材53が設けられているため、開位置P1の端子台46と把持部材53とを把持することにより、各回路基板45に実装された電装品56に触れることなく電装品モジュール35を保持することができる。しかも、電装品モジュール35を上下に離れた位置で把持することができるため、当該電装品モジュール35を安定して保持することができる。その結果、電装品モジュール35の室外機11内への取り付けや取り外しの際に、作業が行い易くなると共に作業者等が電装品56に触れることによる電装品56の損傷等を防止することができる。
また、本実施形態では、端子台46に把持部46dが設けられているため、端子台46が把持し易くなり、電装品モジュール35をより安定して保持することができる。
また、本実施形態では、把持部材53上にリアクター56cが載置されているため、保持部材44に配設される電装品56のうちで重量の大きなリアクター56cが取り付けられている部位の近傍を把持することができ、これにより上端部にリアクター56cが取り付けられて重心が高くなった電装品モジュール35を安定して保持することが可能となる。しかも、把持部材53に貫通孔53aが設けられることで、この貫通孔53aに指を挿通させて把持することにより当該把持部材53を確実に把持することができる。
また、本実施形態では、電装品モジュール35は維持手段を備えているため、端子台46が開位置P1に維持される場合には、伝熱板60への冷媒ジャケット37の固定又は取り外しやメンテナンス等の作業が行い易くなる一方、端子台46が閉位置P2に維持される場合には、当該電装品モジュール35を室外機11に配設したときに、当該室外機11の運転時の振動等によって端子台46が振動するのを防止することができる。
また、本実施形態では、端子台46の前面部46aに端子接続部tが取り付けられることで、端子接続部tが保持部材44の上下又は左右位置に取り付けられるよりも電装品モジュール35の大きさをコンパクトにすることができる。
また、本実施形態では、冷媒ジャケット37と電装品モジュール35とは、当該室外機11を外側からみたときに、冷媒ジャケット37が手前側に位置し、その奥側に電装品モジュール35の保持部材44が位置するようにそれぞれ配置されている。そのため、当該室外機11において高温となる伝熱板60が冷媒ジャケット37の奥側に位置し、これにより作業者等が高温のパワー素子56aに直接触れ難くなり、安全に作業を行うことができる。
また、本実施形態では、端子台46の底面部46cと右側面部46bとの間に一対の配管18bが通過できる間隔が設けられた状態で、閉位置P2の端子台46と主面部51aとが伝熱板60に固定された冷媒ジャケット37の全体を囲うことにより、室外機11内での作業中に作業者や工具等が冷媒ジャケット37に触れ若しくは当接することをより確実に防止することができる。そのため、冷媒ジャケット37の損傷がより抑制される。
尚、本発明は、前記実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更、改良等が可能である。
例えば、前記実施形態では、端子台46が回動することにより開位置P1と閉位置P2との間を移動するがこれに限定されず、スライド等により移動してもよい。また、端子台46は、上端部を回転中心に回動するが、左右いずれか一方の側部を回転中心に回動するように構成されてもよい。このように回動しても、電装品モジュール35を室外機11に配設する際に、邪魔にならない。
また、端子台46の位置を開位置P1と閉位置P2とで維持する維持手段の具体的構成は、限定されない。例えば、前記実施形態では、位置固定用凸部147と係合凹部152と支持部Sの前面側端部とで構成されているが、当該位置固定用凸部147の嵌合(係合)する相手(前記実施形態における係合凹部152や支持部Sの前面側端部)が孔や切欠き等により構成されてもよい。また、維持手段は、端子台46の位置を開位置P1又は閉位置P2の一方の位置で維持するように構成されてもよい。
また、前記実施形態では、電装品モジュール35の保持部材44の手前側に冷媒ジャケット37が位置するように配置されているが、冷媒ジャケット37が奥側に位置するように配置されてもよい。
また、前記実施形態では、端子台46に設けられた把持部46dは、前面部46aに設けられた貫通孔によって構成されているが、これに限定されない。例えば、把持部46dは、端子台46に取り付けられた取っ手等の把持部材により構成されてもよい。また、把持部46dは、前面部46aの先端部に設けられる必要もなく、例えば、底面部46cに設けられてもよい。
また、前記実施形態では、室外ファン31が上下に2つ配設された構成であるが、これに限定されず、例えば室外ファン31を1つ備える構成であってもよい。
また、前記実施形態では、保持部材44の前面側と背面側とに分かれて前面側基板55と背面側基板54とが配設された構成の回路基板45を示したが、これに限定されない。例えば、保持部材44の背面側にのみ回路基板45が配設されてもよい。また、前記実施形態では、背面側基板54が上側に配設された第2基板部54bと下側に配設された第1基板部54aとに分かれた構成を示したが、一体であってもよい。この場合でも、背面側基板54の前面における伝熱板60に対応する位置にパワー素子56aが配設されていればよい。
また、前記実施形態では、冷房運転と暖房運転との双方が可能な空気調和装置としたが、これに限られるものではなく、例えば、冷房運転のみを行う空気調和装置であってもよく、あるいは暖房運転のみを行う空気調和装置であってもよい。
10 空気調和装置
11 室外機
18 冷媒回路
35 電装品モジュール
37 冷媒ジャケット(冷却部材)
44 保持部材(モジュール本体)
46 端子台(カバー部)
53 把持部材(板部材)
53a 貫通孔
56 電装品
56a パワー素子
56c リアクター
P1 開位置
P2 閉位置

Claims (13)

  1. 冷媒回路(18)の冷媒が流通する流路が熱的に接続される冷却部材(37)を有する空気調和装置(10)に設けられると共に前記冷媒回路(18)を制御可能な電装品モジュール(35)であって、
    少なくともパワー素子(56a)が配設されるモジュール本体(44)と、
    前記モジュール本体(44)の一部を覆うカバー部(46)とを備え、
    このカバー部(46)は、前記パワー素子(56a)に熱的に接続されて前記冷媒回路(18)の冷媒により当該パワー素子(56a)を冷却するための前記冷却部材(37)を収納可能な空間を形成するように当該モジュール本体(44)を覆う閉位置(P2)と、この空間が開放された状態の開位置(P1)との間で位置の切り換えが可能となるように前記モジュール本体(44)に保持されることを特徴とする電装品モジュール。
  2. 前記モジュール本体(44)には前記カバー部(46)を支持する支持部(S)が設けられ、
    前記カバー部(46)は、前記支持部(S)を介して回動可能に前記モジュール本体(44)に保持されることを特徴とする請求項1に記載の電装品モジュール。
  3. 前記カバー部(46)は、上端部又は一方の側部を回転中心にして回動可能に前記モジュール本体(44)に取り付けられることを特徴とする請求項2に記載の電装品モジュール。
  4. 前記カバー部(46)は、前記閉位置(P2)のときに前記モジュール本体(44)と当接して当該モジュール本体(44)と当該カバー部(46)との間隔を保持する間隔保持部(46b,46c)が設けられることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電装品モジュール。
  5. 前記カバー部(46)は、前記モジュール本体(44)の下部側に取り付けられ、
    前記モジュール本体(44)の上端部から突出する位置に把持部が設けられることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の電装品モジュール。
  6. 前記カバー部(46)に把持部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の電装品モジュール。
  7. 前記カバー部(46)を前記開位置(P1)又は前記閉位置(P2)の少なくとも一方の位置に維持する維持手段(147,152)を備えることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の電装品モジュール。
  8. 前記維持手段(147,152)は、前記カバー部(46)に設けられる突起部(147)と、前記モジュール本体(44)に設けられ、前記カバー部(46)が開位置(P1)のとき又は閉位置(P2)のときの少なくとも一方の位置において前記突起部(147)が嵌合する凹部(152)又は切り欠き部とを有することを特徴とする請求項7に記載の電装品モジュール。
  9. 前記カバー部(46)には、当該電装品モジュール(35)に配設される電装品(56)が取り付けられることを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の電装品モジュール。
  10. 前記カバー部(46)は、端子(t)が取り付けられる端子台として構成されることを特徴とする請求項9に記載の電装品モジュール。
  11. 冷媒回路(18)の一部を有する空気調和装置(10)の室外機(11)であって、
    請求項1乃至8の何れか1項に記載の電装品モジュール(35)と、
    前記冷媒回路(18)を循環する冷媒が流通する流路が熱的に接続されると共に前記電装品モジュール(35)に固定されることにより前記パワー素子(56a)に熱的に接続される冷却部材(37)とを備えることを特徴とする空気調和装置の室外機。
  12. 前記冷却部材(37)と前記電装品モジュール(35)とは、当該室外機(11)を外側からみたときに、前記冷却部材(37)が手前側に位置し、その奥側に前記電装品モジュール(35)のモジュール本体(44)が位置するようにそれぞれ配置されることを特徴とする請求項11に記載の空気調和装置の室外機。
  13. 前記電装品モジュール(35)のカバー部(46)は、前記閉位置(P2)において、前記冷却部材(37)への冷媒の流路(18b)を残して前記モジュール本体(44)と共に前記冷却部材(37)の全体を囲うような形状であることを特徴とする請求項11又は12に記載の空気調和装置の室外機。
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