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1. (WO2019049777) CONTROL BOX
Document

明 細 書

発明の名称 コントロールボックス

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003   0004  

先行技術文献

特許文献

0005  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0006   0007  

課題を解決するための手段

0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017  

発明の効果

0018  

図面の簡単な説明

0019  

発明を実施するための形態

0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039  

符号の説明

0040  

請求の範囲

1   2   3   4  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8  

明 細 書

発明の名称 : コントロールボックス

技術分野

[0001]
 本発明は、コントロールボックスに関するものである。

背景技術

[0002]
 空気調和機の室外機では、設置性を向上するとともに、運搬時や搬入時の制約を緩和するため、一層のコンパクト化が求められている。一方、室外機に内蔵されるコントロールボックスは、空気調和機の多機能化や電子制御化、圧縮機のインバータ化等に伴い、ますます複雑化、大型化する傾向にある。しかし、室外機をコンパクト化するには、コントロールボックスの小型化が不可避となっている。そこで、限られたスペースに必要な内蔵部品を収容するために、コントロールボックスを多層構造(前面から後面に向かう方向に沿って重なるように、内蔵部品等を並べて配置する構造)とすることがある。
[0003]
 コントロールボックスを多層構造とすると、後面側に配設されているコントロールボックスに設けられている内蔵部品等をメンテナンスしなければならなくなったとき、前面側のコントロールボックスを取外さなければならず、メンテナンスがし難くなるという問題が生ずる。このような問題を解決するものに、特許文献1の空気調和機の室外機がある。
[0004]
 特許文献1には、第1層コントロールボックス、第2層コントロールボックス、および第3層コントロールボックスが一体に積層され、結合された構成のコントロールボックスが記載されている。該コントロールボックスでは、第1層コントロールボックスと第2層コントロールボックスとが左右一対の左パネルおよび右パネルと下パネルとを介して一体にセット化された構成が、第3層コントロールボックスの右パネル側に固定されているブラケットに対して、複数のヒンジを介してヒンジの回転軸周りに、約90°の範囲で開閉可能に結合されている。第1層および第2層コントロールボックスを約90°開くことで、第3層コントロールボックスに設けられているインバータ用基板やパワーモジュール等々が正面側に露出されるようにしている。

先行技術文献

特許文献

[0005]
特許文献1 : 特許第5291388号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0006]
 しかしながら、特許文献1の構成は、第1層コントロールボックスと第2層コントロールボックスとが左右一対の左パネルおよび右パネルと下パネルとを介して一体にセット化されたものを、ヒンジを介して開閉している。このように、コントロールボックス自体を開閉する構成では、開閉移動する部材の重量が大きくなり、開閉作業が困難になる可能性があった。また、ヒンジに作用する荷重が大きくなり、ヒンジが破損や変形する可能性があった。
[0007]
 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、多層構造を採用したコントロールボックスにおいて、一部の内蔵部品を容易に回転移動させることができ、支持部の破損や変形を抑制することができるコントロールボックスを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0008]
 上記課題を解決するために、本発明のコントロールボックスは以下の手段を採用する。
 本発明の一態様に係るコントロールボックスは、内部に複数の内蔵部品を収納し、一側面に開口が形成される筐体と、前記筐体の内部に収納され、前記複数の内蔵部品の一部を保持するブラケットと、前記一側面と交差する側面である交差側面の内側に設けられ、前記ブラケットを、上下方向に延びる軸を中心に前記一側面側に回転自在に支持する支持部と、を備え、前記複数の内蔵部品は、前記一側面側から、該一側面と対向する側面である他側面に向かって重なるように並んで配置され、前記ブラケットは、前記筐体の内部に収納された状態において、一端が前記支持部に支持されて他側面方向に延在する固定部と、該固定部の他端から前記交差側面と対向する側面の方向に延びる保持部とを有し、前記保持部は、前記複数の内蔵部品のうち、前記一側面側に配置された内蔵部品を保持する。
[0009]
 上記構成では、開口が形成された一側面側にブラケットを回転させることで、ブラケットが保持する内蔵部品よりも他側面側に配置された内蔵部品(すなわち、一側面側から見たときに、一側面側に配置された内蔵部品によって、一部または全部が隠されていた内蔵部品)が、開口を介して筐体の外部に対して露出した状態になる。したがって、一側面側に配置された内蔵部品を取り外すことなく、他側面側に配置された内蔵部品のメンテナンスを行うことができる。したがって、容易に、他側面側に配置された内蔵部品のメンテナンスを行うことができる。
[0010]
 また、筐体の側面に支持されたブラケットによって一側面側に配置された内蔵部品を保持している。このように、内蔵部品とともに回転移動する部材が、筐体の内部に配置される比較的簡素な構成であるブラケットのみとなる。したがって、筐体全体や筐体の一部(例えばサイドパネル等)とともに回転移動する構成と比較して、回転移動する部材を軽量とすることができるので、一側面側に配置された内蔵部品を容易に回転移動させることができる。また、回転移動する部材を比較的軽量とすることで、支持部に作用する荷重も比較的少なくなるので、支持部の破損や変形を抑制することができる。
[0011]
 また、上記構成では、ブラケットの保持部が、他側面方向に延在する固定部を介して交差側面に支持されているので、ブラケットの保持部は、固定部を介している分、支持部(支持部の位置と、固定部の一端の位置とは略同位置となるので、固定部の一端ともいえる)よりも他側面側に位置している。すなわち、保持部は、固定部を介している分、支持部(固定部の一端)よりも一側面から離れて位置している。これにより、ブラケットが一側面側に回転した場合に、保持部は支持部(固定部の一端)よりも、固定部を介している分、回転進行方向の後ろ側に位置することとなる。したがって、ブラケットは回転移動とともに交差側面に近づいていくが、上記構成では、固定部を設けず支持部が直接保持部を支持する構成と比較して、固定部を介している分、保持部と交差側面とを干渉し難くすることができる。よって、ブラケットが回転移動する際に、移動可能な角度を大きくすることができる。
[0012]
 また、本発明の一態様に係るコントロールボックスは、前記固定部の一端から前記固定部の他端までの長さは、前記交差側面の前記一端面側の端部から前記支持部の設置位置までの長さと略同一に設定されていてもよい。
[0013]
 上記構成では、固定部の一端から他端までの長さが、交差側面の一端面側の端部から支持部の設置位置までの長さと略同一に設定されている。これにより、固定部の長さが比較的短くなっている。したがって、回転移動した際に、ブラケットと交差側面との距離を比較的近くすることができる。したがって、他側面側に配置された内蔵部品のメンテナンスをする際に、ブラケットが邪魔にならない構成とすることができる。
[0014]
 また、本発明の一態様に係るコントロールボックスは、前記保持部に保持される前記内蔵部品には、配線が接続されていて、前記交差側面には、前記配線が挿通する配線挿通部が形成されていてもよい。
[0015]
 ブラケットは、支持部を中心に回転移動するので、支持部から離れた部分ほど、回転移動した際の描く軌跡は長くなる。すなわち、上記構成では、交差側面と対向する側面の方向に延びる保持部の端部が描く軌跡が一番長くなる。
 上記構成では、支持部が固定されている交差側面に、配線が挿通する配線挿通部が形成され、この配線挿通部に配線が挿通されている。すなわち、配線は、交差側面側に延びている。これにより、内蔵部品に接続された配線が、軌跡が一番長くなる保持部の端部と干渉しない。よって、交差側面に配線挿通部を形成することで、ブラケットの回転移動に伴う配線の移動距離が長くなることを抑制することができる。よって、配線を内蔵部品に接続したままブラケットを回転移動した場合であっても、ブラケットと配線とが干渉することに起因する配線の損傷や、配線の内蔵部品からの抜け落ちを防止することができる。また、配線がブラケットの回転移動の妨げとならないようにすることができる。
[0016]
 また、本発明の一態様に係るコントロールボックスは、前記開口を塞ぐ閉塞部材と、前記交差側面と対向する側面に設けられ、上下方向に延びる軸を中心に前記一側面側に回転自在に、前記交差側面と対向する側面に対して前記閉塞部材を支持する閉塞部材支持部と、を備えていてもよい。
[0017]
 上記構成では、ブラケットは、交差側面に設けられた支持部によって支持され、支持部を中心として回転移動する。また、閉塞部材は、交差側面と対向する側面に設けられた閉塞部材支持部に支持され、閉塞部材支持部を中心に回転移動する。これにより、同一の側面に両部材を設けた場合と比較して、ブラケットが回転移動する際に描く回転軌跡と閉塞部材が回転移動する際に描く回転軌跡とが重なる領域が小さくなる。したがって、ブラケットと閉塞部材とが回転移動する際に、ブラケットと閉塞部材とを干渉し難くすることができる。

発明の効果

[0018]
 本発明によれば、多層構造を採用したコントロールボックスにおいて、一部の内蔵部品を容易に回転移動させることができ、支持部の破損や変形を抑制することができる。

図面の簡単な説明

[0019]
[図1] 本発明の一実施形態に係る空気調和機の室外機におけるコントロールボックスの設置部分の横断面図である。
[図2] 図1に示すコントロールボックスのドア部を開いた状態を示す斜視図である。
[図3] 図2に示すコントロールボックスの内部を示す平面図である。
[図4] 図2に示すコントロールボックスのブラケットを90度回転させた状態を示す斜視図である。
[図5] 図4に示すコントロールボックスの内部を示す平面図である。
[図6] 図4に示すコントロールボックスのブラケットをさらに回転させた状態を示す斜視図である。
[図7] 図6に示すコントロールボックスの内部を示す平面図である。
[図8] ブラケットに固定部を設けていない場合を示す参考図である。

発明を実施するための形態

[0020]
 以下に、本発明に係るコントロールボックスの一実施形態について、図面を参照して説明する。
 なお、図中のFRはコントロールボックスの前方を、図中UPはコントロールボックスの上方を、図中INは左右方向の内側をそれぞれ示している。また、左右方向は、コントロールボックスの前方を向いた状態での左右方向を意味する。
[0021]
 空気調和機の室外機1は、図1に示すように、周囲が前面パネル3、左側面パネル4、右側面パネル5及び背面パネル6によって囲われた箱形形状の室外機筐体2を備えている。
 室外機筐体2は、内部が機械室と熱交換室とに区画されており、機械室側の前面パネル3が着脱自在とされている。室外機筐体2の機械室側の内部には、圧縮機7、アキュームレータ9、レシーバ10やオイルセパレータ、四方切換弁、室外電子膨張弁および冷媒配管類等々の冷媒系統を構成する室外機側の構成機器類の他、空気調和機および室外機側構成機器類を制御する制御回路および電装部品類が内蔵されたコントロールボックス12等が収容設置されている。コントロールボックス12は、前端が機械室の前端と略一致するように配置されている。
[0022]
 コントロールボックス12は、図2及び図3に示すように、外殻を構成し、内部に内部空間13を形成する略直方体形状の筐体14を備える。
 筐体14は、内部空間13の上方を規定する天井壁15と、下方を規定する底壁16と、左側側方を規定する左側壁(交差側面)17と、右側側方を規定する右側壁(交差側面と対向する側面)18と、後方を規定する後壁(他側面)19とを有する。また、筐体14の前方側の側面(一側面)は全面が開口20となっている。また、筐体14は、開口20の全域を前方から塞ぐドア部(閉塞部材)21を有する。
[0023]
 筐体14の内部空間13には、制御基板23やインバータ基板24などの複数の内蔵部品が収納されている。制御基板23及びインバータ基板24は、筐体14の内部空間13に、開口20側から後壁19側に向かって順番に並んで配置され、多層構造を構成している。
 インバータ基板24は、後壁19の前面に固定されている。すなわち、筐体14の内部空間13に収納されている内蔵部品のうち、インバータ基板24は、最も後壁19側に配置されている。制御基板23は、内部空間13の前後方向の中央よりも、やや前方に配置され、後述するブラケット28の保持部32に固定されている。
 制御基板23は、複数の配線(図示省略)が接続されている。また、左側壁17には、前端から後方に延びる切欠き部(配線挿通部)34が上下に並んで2つ形成されている。切欠き部34の前後方向の長さは、左側壁17の前端からヒンジ27までの長さよりも短く形成されている。
[0024]
 筐体14の内部空間13には、さらに、制御基板23を筐体14に対して支持する支持機構26が設けられている。支持機構26は、左側壁17に固定される2つのヒンジ(支持部)27と、2つのヒンジ27によって支持されていてブラケット28と、ブラケット28を着脱可能に固定する柱部29とを有する。
[0025]
 次に、ヒンジ27及びブラケット28の構造について説明するが、以下の説明では、ブラケット28が柱部29に固定されている状態におけるヒンジ27及びブラケット28の説明をする。特に、以下の説明において、前後方向及び左右方向の説明は、ブラケット28が柱部29に固定されている状態における前後方向及び左右方向を意味する。
[0026]
 2つのヒンジ27は、上下方向に並んで配置されている。また、2つのヒンジ27は、それぞれ、左側壁17の右側面(すなわち、内部空間13に面する面)と固定部31の左側面とを連結する。また、2つのヒンジ27は、左側壁17の前端から所定距離L1分だけ後方に設けられる。
[0027]
 ブラケット28は、左側壁17に対して、ヒンジ27を介して、上下方向に延びる軸を中心に前壁側に回転自在に支持されている。ブラケット28は、2つのヒンジ27が前端部に固定される平板状の固定部31と、固定部31の後端から略直角方向に延びる平板状の保持部32とを有する。また、固定部31の前後方向の長さは、保持部32の左右方向の長さよりも短く設定されている。すなわち、ブラケット28は、水平方向の断面が略L字形に構成され、L字形の短手の先端を中心に回転自在に支持されている。また、ブラケット28は、筐体14の内部空間13のうち、中央よりも上部の領域に設けられている。
[0028]
 固定部31は、ヒンジ27を介している分だけ、左側壁17と離間して、左側面と略平行に前後方向に延びている。固定部31の前後方向の長さL2は、左側壁17の前端からヒンジ27までの距離L1と略同一の長さとなっている。すなわち、ヒンジ27は、左側壁の前端と固定部31の後端との間の長さL3における前後方向の略中央に設けられている。
[0029]
 保持部32は、後壁19と略平行に延在している。保持部32の前面に制御基板23が固定されている。保持部32の左右方向の長さは、コントロールボックス12の左右方向の長さの3分の2程度とされていて、保持部32の上下方向の長さは、コントロールボックス12の上下方向の長さの半分以下とされている。保持部32の面部の大きさは、制御基板23の面部の大きさと略同一とされ、制御基板23がはみ出さない程度の大きさとされている。保持部32の右端部には、2つのボルト孔36が形成されている。
[0030]
 柱部29は、上下方向に延びていて、上端が天井壁15に固定され、下端が底壁16に固定されている。また、柱部29の前面には、上下方向に並んで複数のボルト孔37が形成されている。複数のボルト孔37のうち、上から2つのボルト孔37は、保持部32に形成されたボルト孔36と対応する位置に配置されている。この柱部29に形成されたボルト孔37と、保持部32に形成されたボルト孔36との両方を挿通するボルト38(図3参照)により、保持部32と柱部29とが着脱可能に固定されている。
[0031]
 ドア部21は、筐体14に形成された開口20の全域を覆う板状部材であって、右側壁18にドアヒンジ(閉塞部材支持部)39を介して支持されている。ドアヒンジ39は、上下方向軸を中心として回転自在にドア部21を支持している。ドア部21は、ドアヒンジ39によって回転移動することで、開口20を開閉可能となっている。
[0032]
 次に、本実施形態におけるブラケット28及び制御基板23の動きについて、図2から図7を用いて説明する。
 ブラケット28と柱部29とを固定するボルト38を取り外すことで、ブラケット28と柱部29との固定が解除される。ブラケット28と柱部29の固定を開示すると、ブラケット28は、ヒンジ27のみによって支持されることとなる。
 この状態で、ブラケット28を開口側に移動させると、ブラケット28は、ヒンジ27を中心として回転移動する。ブラケット28が90度回転移動すると、図2及び図3で示しているブラケット28が内部空間13に位置している状態から、図4及び図5で示しているブラケット28の大部分が内部空間13から飛び出た状態となる。この状態では、左側壁17と保持部32とは接触しておらず、少なくとも、固定部31の長さL2だけ離れている。
 図4及び図5で示した状態から、さらに回転移動し、図6及び図7で示したように、左側壁17と保持部32とが為す角度がθとなると、制御基板23と左側壁17とが干渉するので、回転移動が停止する。なお、制御基板23と左側壁17とが干渉する直前で、ブラケット28の回転移動を停止させるストッパ等を設けてもよい。
 ブラケット28を柱部29に固定する場合には、上述の動きと逆の動きとなる。
[0033]
 本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
 本実施形態では、開口20側から見た際に、インバータ基板24は、制御基板23によって隠された状態となっている。開口20側にブラケット28を回転させることで、ブラケット28が保持する制御基板23よりも後壁19側に配置されたインバータ基板24が、開口20を介して筐体14の外部に対して露出した状態になる。したがって、制御基板23を取り外すことなく、後壁19側に配置されたインバータ基板24のメンテナンスを行うことができる。したがって、容易に、後壁19側に配置されたインバータ基板24のメンテナンスを行うことができる。
[0034]
 また、筐体14の左側壁17に支持された平板状のブラケット28のみによって開口20側に配置された制御基板23を保持している。このように、制御基板23とともに回転移動する部材が、筐体14の内部空間13に配置される比較的簡素な構成である平板状のブラケット28のみとなる。したがって、筐体14全体や筐体14の側壁等とともに回転移動する構成と比較して、回転移動する部材を軽量とすることができる。
 また、本実施形態では、ブラケット28が、制御基板23のみを保持している。このように、単一の基板のみを保持する構成とすることで、複数の基板を保持する構成と比較して、回転移動する部材全体の重さを軽量とすることができる。
 このように、軽量化することで、開口20側に配置された制御基板23を容易に回転移動させることができる。また、ヒンジ27に作用する荷重も比較的少なくなるので、ヒンジ27の破損や変形を抑制することができる。
[0035]
 図8の参考図に示すように、固定部31を設けずヒンジと保持部とが直接接続されている構成では、ブラケットが90度回転する前に、左側壁と制御基板の端部とが干渉してしまう。
 一方、本実施形態では、ブラケット28の保持部32が、後壁19方向に延在する固定部31を介して左側壁17に支持されている。これにより、ブラケット28の保持部32は、固定部31を介している分、ヒンジ27(ヒンジ27と固定部31の一端とは略同位置となるので、固定部31の一端ともいえる)よりも後方に位置している。すなわち、保持部32は、固定部31を介している分、ヒンジ27(固定部31の一端)よりも開口20から離れて位置している。これにより、ブラケット28が開口20側に回転した場合に、保持部32はヒンジ27(固定部31の一端)よりも、固定部31を介している分、回転進行方向の後ろ側に位置することとなる。したがって、ブラケット28は回転移動とともに左側壁17に近づいていくが、固定部31を介している分、保持部32と左側壁17とを干渉し難くすることができる。よって、ブラケット28が回転移動する際に、移動可能な角度を大きくすることができる。
[0036]
 また、固定部31の前後方向の長さL2は、左側壁17の前端からヒンジ27までの距離L1と略同一の長さとなるように設定されている。これにより、固定部31の長さが比較的短くなっている。したがって、回転移動した際に、ブラケット28と左側壁17との距離を比較的近くすることができる。したがって、後壁19側に配置されたインバータ基板24のメンテナンスをする際に、ブラケット28が邪魔にならない構成とすることができる。
[0037]
 また、ブラケット28は、ヒンジ27を中心に回転移動するので、ヒンジ27から離れた部分ほど、回転移動した際の描く軌跡は長くなる。すなわち、本実施形態では、右側壁18方向に延びる保持部32の端部が描く軌跡が一番長くなる。
 本実施形態では、ヒンジ27が固定されている左側壁17に、配線が挿通する切欠き部34が形成され、この切欠き部34に配線が挿通されている。すなわち、配線は、左側壁17側に延びている。これにより、制御基板23に接続された配線が、軌跡が一番長くなる保持部32の端部と干渉しない。よって、左側壁17に切欠き部34を形成することで、ブラケット28の回転移動に伴う配線の移動距離が長くなることを抑制することができる。よって、配線を制御基板23に接続したままブラケット28を回転移動した場合であっても、ブラケット28と配線とが干渉することに起因する配線の損傷や、配線の制御基板23からの抜け落ちを防止することができる。また、配線がブラケット28の回転移動の妨げとならないようにすることができる。
[0038]
 上記構成では、ブラケット28は、左側壁17に設けられたヒンジ27によって支持され、ヒンジ27を中心として回転移動する。また、ドア部21は、左側壁17と対向する側壁である右側壁18に設けられたドアヒンジ39に支持され、このドアヒンジ39を中心に回転移動する。これにより、同一の側壁に両部材を設けた場合と比較して、ブラケット28が回転移動する際に描く回転軌跡とドア部21が回転移動する際に描く回転軌跡とが重なる領域が小さくなる。したがって、ブラケット28とドア部21とが回転移動する際に、ブラケット28とドア部21とを干渉し難くすることができる。
[0039]
 なお、本発明は、上記実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能である。例えば、本実施形態では、制御基板23とインバータ基板24との2層構造について説明したが、本発明は3層以上の多層構造であっても適用することができる。
 また、左側壁17に形成する切欠き部34は、配線が挿通することができる構成であれば切欠き部34でなくてもよく、例えば、開口でもよい。

符号の説明

[0040]
1   室外機
12  コントロールボックス
13  内部空間
14  筐体
17  左側壁(交差側面)
18  右側壁(交差側面と対向する側面)
19  後壁(他側面)
20  開口
21  ドア部(閉塞部材)
23  制御基板(内蔵部品)
24  インバータ基板(内蔵部品)
27  ヒンジ(支持部)
28  ブラケット
31  固定部
32  保持部
34  切欠き部(配線挿通部)
39  ドアヒンジ(閉塞部材支持部)

請求の範囲

[請求項1]
 内部に複数の内蔵部品を収納し、一側面に開口が形成される筐体と、
 前記筐体の内部に収納され、前記複数の内蔵部品の一部を保持するブラケットと、
 前記一側面と交差する側面である交差側面の内側に設けられ、前記ブラケットを、上下方向に延びる軸を中心に前記一側面側に回転自在に支持する支持部と、を備え、
 前記複数の内蔵部品は、前記一側面側から、該一側面と対向する側面である他側面に向かって重なるように並んで配置され、
 前記ブラケットは、前記筐体の内部に収納された状態において、一端が前記支持部に支持されて他側面方向に延在する固定部と、該固定部の他端から前記交差側面と対向する側面の方向に延びる保持部とを有し、
 前記保持部は、前記複数の内蔵部品のうち、前記一側面側に配置された内蔵部品を保持するコントロールボックス。
[請求項2]
 前記固定部の一端から前記固定部の他端までの長さは、前記交差側面の前記一端面側の端部から前記支持部の設置位置までの長さと略同一に設定される請求項1に記載のコントロールボックス。
[請求項3]
 前記保持部に保持される前記内蔵部品には、配線が接続されていて、
 前記交差側面には、前記配線が挿通する配線挿通部が形成されている請求項1または請求項2に記載のコントロールボックス。
[請求項4]
 前記開口を塞ぐ閉塞部材と、
 前記交差側面と対向する側面に設けられ、上下方向に延びる軸を中心に前記一側面側に回転自在に、前記交差側面と対向する側面に対して前記閉塞部材を支持する閉塞部材支持部と、を備える請求項1から請求項3のいずれかに記載のコントロールボックス。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]