(57)【要約】  制御基板に配置されたスイッチング素子の各端子の状態の目視確認が可能であり、かつ各端子間の短絡を回避可能な空気調和機の室外機を提供するものであり、空気調和機の室外機は、本体部と、本体部から延在する複数の端子とを有する半導体デバイスと、本体部を支持する本体固定部と、本体固定部から突出し、隣接する端子との短絡を回避するように端子を取り囲む短絡防止壁とを有する素子固定部材と、半導体デバイス及び素子固定部材が取り付けられる制御基板と、短絡防止壁と前記本体部との間に、短絡防止壁に取り囲まれた端子を覆うように配置される、透明性を有する絶縁部材とを備える。
2017029696.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体部と、前記本体部から延在する複数の端子とを有する半導体デバイスと、
前記本体部を支持する本体固定部と、前記本体固定部から突出し、隣接する端子との短絡を回避するように端子を取り囲む短絡防止壁とを有する素子固定部材と、
前記半導体デバイス及び前記素子固定部材が取り付けられる制御基板と、
前記短絡防止壁と前記本体部との間に、前記短絡防止壁に取り囲まれた端子を覆うように配置される、透明性を有する絶縁部材と
を備える
空気調和機の室外機。
【請求項２】
前記絶縁部材はシリコーン製である
請求項１に記載の空気調和機の室外機。
【請求項３】
前記半導体デバイスは３本の端子を有しており、前記短絡防止壁は３本の端子のうち中央の端子を取り囲む
請求項１又は２に記載の空気調和機の室外機。
【請求項４】
前記半導体デバイスはスイッチング素子である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の空気調和機の室外機。
【請求項５】
前記短絡防止壁は上面視においてＵ字形状である
請求項１〜４のいずれか１項に記載の空気調和機の室外機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング素子等の半導体デバイスが配置された制御基板を備える空気調和機の室外機に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、スイッチング素子が配置された制御基板として、スイッチング素子の一例であるパワートランジスタを取り付ける固定装置を制御基板に配置したものが開示されている。特許文献１に記載のパワートランジスタの固定装置は、パワートランジスタを取り付けるホルダに、パワートランジスタの各端子を電気的に絶縁するガイド溝を設けたものである。すなわち、特許文献１に記載の固定装置は、端子間の短絡を防止するために、絶縁性の固定部材のガイド溝へパワートランジスタの端子を挿入して、パワートランジスタを保持するように構成されたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実公平４−３５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のパワートランジスタの固定装置では、パワートランジスタの各端子が絶縁性の固定部材のガイド溝に挿入されているため、各端子が絶縁性の固定部材で覆われ、各端子の状態を目視で確認できないという課題があった。【０００５】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、制御基板に配置された半導体デバイスの各端子の状態の目視確認が可能であり、かつ隣接する端子間の短絡を回避可能な空気調和機の室外機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】
【０００６】
本発明に係る空気調和機の室外機は、本体部と、前記本体部から延在する複数の端子とを有する半導体デバイスと、前記本体部を支持する本体固定部と、前記本体固定部から突出し、隣接する端子との短絡を回避するように端子を取り囲む短絡防止壁とを有する素子固定部材と、前記半導体デバイス及び前記素子固定部材が取り付けられる制御基板と、前記短絡防止壁と前記本体部との間に、前記短絡防止壁に取り囲まれた端子を覆うように配置される、透明性を有する絶縁部材とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、素子固定部材に短絡防止壁を設けることにより、短絡防止壁に取り囲まれた端子と、隣接する端子との間が絶縁できる。また、半導体デバイスの端子は透明な絶縁部材で覆われているため、半導体デバイスの各端子の状態が目視確認できる。したがって、本発明によれば、制御基板に配置された半導体デバイスの各端子の状態の目視確認が可能であり、かつ隣接する端子間の短絡を回避可能な空気調和機の室外機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機１の外観構造の一例を概略的に示した斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機１の内部構造の一例を概略的に示した斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態１の空気調和機の室外機１に係る電気品箱９の一例を概略的に示した斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態１の空気調和機の室外機１に係る電気品箱９の一例を概略的に示した分解斜視図である。
【図５】本発明の実施の形態１の空気調和機の室外機１に係る制御基板４０に配置された電子部品等の一部の配置の一例を概略的に示した分解斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態１の空気調和機の室外機１に係る制御基板４０に配置されたスイッチング素子５２を固定する第１の素子固定部材６２の一例を概略的に示した分解斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態１の空気調和機の室外機１に係る制御基板４０に配置された第１の素子固定部材６２の短絡防止壁６２ｂを拡大して概略的に示した斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態１の空気調和機の室外機１に係る制御基板４０に配置された第１の素子固定部材６２の短絡防止壁６２ｂを拡大して概略的に示した上面図である。
【図９】図８のＷ−Ｗにおける概略的な矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
本発明の実施の形態１に係る空気調和機の室外機１について説明する。図１は、本実施の形態１に係る空気調和機の室外機１の外観構造の一例を概略的に示した斜視図である。図１では、空気調和機の室外機１は床置型として構成しているが、例えば、壁付型、屋根置型、又は天井吊型として構成してもよい。
【００１０】
なお、図１を含む以下の図面では、各構成部材の寸法の関係及び形状は、実際のものとは異なる場合がある。また、以下の図面では、同一の又は類似する部材又は部分には、同一の符号を付すか、又は符号を付すことを省略している。また、以下の説明における室外機１の各構成部材同士の位置関係、例えば上下関係等の位置関係は、原則として、空気調和機の室外機１を使用可能な状態に設置したときの位置関係とする。
【００１１】
室外機１には、前面パネル２、背面パネル３、及び天面パネル４が設けられており、これらによって、室外機１の筐体の一部が構成されている。また、室外機１には、天面パネル４と対面する底面パネル５が設けられており、これも筐体の一部を構成している。底面パネル５には、前面パネル２及び背面パネル３が取り付けられ、底面パネル５の下面には、室外機１を設置場所に固定するための土台となる複数の脚部５ａが設けられている。なお、底面パネル５は図１の斜視図では図示されないため、底面パネル５に該当するパネルの位置を符号と共に矢印付きの引出線で示している。
【００１２】
前面パネル２は、横長の第１の側面部２ａと、縦長の第２の側面部２ｂとを有し、室外機１の上方、すなわち天面パネル４の側から見てＬ字形状となるように折り曲げた板金パネルである。第１の側面部２ａの第２の側面部２ｂの側には、室外機１の内部の空気を外部へ排気するための矩形形状のグリル６が配置されている。また、図示しないが、第２の側面部２ｂには、室外空気を室外機１の内部に取り込むための複数のスリットを設けることができる。なお、第２の側面部２ｂは図１の斜視図では図示されないため、第２の側面部２ｂに該当する側面の位置を符号と共に矢印付きの引出線で示している。また、前面パネル２は、２つの板金パネルで構成してもよい。
【００１３】
背面パネル３は、天面パネル４の側から見てＬ字形状となるように折り曲げた板金パネルである。背面パネル３は、第２の側面部２ｂに対面する縦長の第３の側面部３ａと、第１の側面部２ａの第３の側面部３ａの側の面に対面する縦長の第４の側面部３ｂとを有している。図示しないが、第３の側面部３ａには外部電源と接続したプラグ及び冷媒配管を内部に引き込むための複数の開口部が設けられている。また、第３の側面部３ａには、第３の側面部３ａに設けられた複数の開口部を覆い、塵埃又は水の浸入を防ぐためのサービスカバー７が取り付けられている。サービスカバー７には、外部電源と接続したプラグ及び冷媒配管を内部に引き込むための開口部が設けられている。なお、第４の側面部３ｂは図１の斜視図では図示できないため、第４の側面部３ｂに該当する側面の位置を符号と共に矢印付きの引出線で示している。また、背面パネル３は、２つの板金パネルで構成してもよい。
【００１４】
天面パネル４は、室外機１の上部を覆う板金パネルであり、前面パネル２及び背面パネル３の上辺に取り付けられている。
【００１５】
図２は、本実施の形態１に係る空気調和機の室外機１の内部構造の一例を概略的に示した斜視図である。図２は、図１の空気調和機の室外機１から、前面パネル２、背面パネル３、及び天面パネル４を取り外したものである。
【００１６】
室外機１の内部には、底面パネル５に固定され、前面パネル２の第１の側面部２ａと背面パネル３の第４の側面部３ｂとの間に延在する板状のセパレータ８が配置されている。板状のセパレータ８により、室外機１の内部空間は、機械室１０と送風機室２０とに区画されている。
【００１７】
機械室１０は、前面パネル２の第１の側面部２ａ、背面パネル３、天面パネル４、底面パネル５、及びセパレータ８によって取り囲まれた空間であり、室外機１の外部からの塵埃又は水の侵入を回避可能な構造となっている。機械室１０には、例えば、圧縮機１２が収容されている。圧縮機１２は、吸入した低圧冷媒を圧縮し、高圧冷媒として吐出する流体機械であり、底面パネル５に設置されている。なお、図２においては、圧縮機１２は、液冷媒を分離する吸入マフラ１２ａを備えている。圧縮機１２としては、例えばロータリ圧縮機、スクロール圧縮機等が適用できる。また、機械室１０には、冷凍サイクル回路を構成する各構成要素を接続する複数の冷媒配管１４が収容されている。
【００１８】
送風機室２０は、前面パネル２、天面パネル４、底面パネル５、熱交換器２２、及びセパレータ８によって取り囲まれた空間を構成する。送風機室２０は、室外機１の外部から熱交換器２２又は前面パネル２の第２の側面部２ｂに設けられた複数のスリットを介して室外空気を取り込み、室外機１の内部の空気をグリル６を介して室外機１の外部へ排気できるように構成されている。
【００１９】
熱交換器２２は、室外機１においては、冷房運転時は凝縮器として機能し、暖房運転時は蒸発器として機能する。熱交換器２２は、並列に配置された複数のフィンと、複数のフィンを貫通する伝熱管とを備えるフィンアンドチューブ型熱交換器として構成でき、伝熱管が水平となるように室外機１に配置される。なお、図２では、熱交換器２２として、天面パネル４の側から見てＬ字形状となるように構成されたフィンアンドチューブ型熱交換器を例示したが、熱交換器２２の形状は、平板形状に構成されたものであってもＵ字形状に構成されたものであってもよい。また、室外機１を備える空気調和機においては、凝縮器が放熱器と称され、蒸発器が冷却器と称される場合もある。
【００２０】
送風機室２０には、送風ファン２４と、送風ファン２４を支持する送風ファン支持部材２６とが収容されている。
【００２１】
送風ファン２４は、例えば、プロペラファン等の軸流ファンとして構成される。送風ファン２４は、熱交換器２２及びグリル６と対面する位置に配置されており、送風ファン２４の回転軸は、水平方向を向くように配置されている。
【００２２】
送風ファン支持部材２６は、前面パネル２の第２の側面部２ｂの側から見てＵ字形状となるように構成される板状の支持部材である。例えば、送風ファン支持部材２６の上面部２６ａは天面パネル４に固定され、送風ファン支持部材２６の下面部２６ｂは底面パネル５に固定されている。送風ファン支持部材２６の上面部２６ａと下面部２６ｂとの間を延在する送風ファン支持部材２６の側面部２６ｃの中央部には、送風ファン２４を駆動するモータが支持されている。
【００２３】
室外機１が駆動し、送風ファン２４が回転すると、室外機１の外部から熱交換器２２又は前面パネル２の第２の側面部２ｂに設けられた複数のスリットを介して、室外空気が送風機室２０に取り込まれる。熱交換器２２では、熱交換器２２のフィンの間を通過する室外空気と、伝熱管を流れる冷媒等の熱交換媒体との間で熱交換が行われる。熱交換器２２で熱交換された空気は、送風ファン２４によって、送風機室２０からグリル６を介して室外機１の外部に排気されることとなる。
【００２４】
室外機１の内部には、電気品箱９が収容されている。電気品箱９は、機械室１０と送風機室２０とにまたがって配置されており、セパレータ８の上部に取り付けられている。電気品箱９は、例えば、圧縮機１２及び送風ファン２４に電力を供給する回路基板及び端子等の電気品群で構成されている。
【００２５】
次に、本実施の形態１の空気調和機の室外機１における電気品箱９の構造について説明する。
【００２６】
図３は、本実施の形態１の空気調和機の室外機１に係る電気品箱９の一例を概略的に示した斜視図である。図３では、図２の室外機１のセパレータ８から取り外した電気品箱９を図示している。
【００２７】
空気調和機の室外機１における電気品箱９は、回路部２００と端子部３００とから構成されている。図２の室外機１の内部においては、回路部２００は、機械室１０と送風機室２０とにまたがって配置されており、セパレータ８の上部に取り付けられている。端子部３００は、機械室１０に配置されており、背面パネル３の第３の側面部３ａの側の回路部２００の端部に取り付けられている。
【００２８】
図４は、本実施の形態１の空気調和機の室外機１に係る電気品箱９の一例を概略的に示した分解斜視図である。図４は、図３の電気品箱９を分解して図示したものである。
【００２９】
端子部３００は、回路部２００から着脱可能に構成されており、複数の端子台３２と、複数の端子台３２を支持する端子台支持部材３４とを備えている。複数の端子台３２には、例えば、サービスカバー７を介して外部の商用電源と接続された配線のプラグが接続される。複数の端子台３２のプラグの接続部分は、背面パネル３の第３の側面部３ａの方向を向くように端子台支持部材３４に取り付けられている。複数の端子台３２の取付部分は、背面パネル３の第３の側面部３ａの側の回路部２００の端部から、斜め下方に延在するように配置されている。
【００３０】
回路部２００は、コンデンサ、抵抗器等の電子部品がはんだ付けによって取り付けられた制御基板４０を備えている。制御基板４０には、圧縮機１２及び送風ファン２４の電動機を駆動させる交流電流の周波数を制御するインバータ回路が設けられている。インバータ回路は、周波数制御された交流電流を直流電流から生成する電子回路である。また、制御基板４０には、外部電源から端子台３２を介して流れる交流電流を直流電流に変換するコンバータ回路を設けることができる。なお、コンバータ回路は、インバータ回路と同一の制御基板４０に一体に搭載してもよいし、インバータ回路とは別の制御基板に搭載するようにしてもよい。
【００３１】
なお、以降の説明においては、制御基板４０の表面部とは、電子部品を取り付ける側の面を指すこととする。図４においては、制御基板４０の表面部は、制御基板４０の下面に該当する。また、制御基板４０の裏面部とは、電子部品をはんだ付けする側の面を指すこととする。図４においては、制御基板４０の裏面部は、制御基板４０の上面に該当する。
【００３２】
回路部２００は、制御基板４０の裏面部の側に、制御基板支持部材２１０と、制御基板保護部材２２０とを備えている。制御基板支持部材２１０は、制御基板４０に取り付けられ、制御基板４０の周縁部と裏面部とを支持している。制御基板支持部材２１０によって、例えば、外部衝撃等から制御基板４０が保護される。また、制御基板支持部材２１０の内側には、制御基板４０の裏面部を支持する格子形状の枠２１０ａが構成されている。
【００３３】
制御基板保護部材２２０は、制御基板支持部材２１０にはめ込まれており、制御基板支持部材２１０の格子形状の枠２１０ａの全体を覆っている。制御基板保護部材２２０によって、制御基板４０の裏面部は、水又は塵埃の侵入から保護されている。また、制御基板支持部材２１０は、端子台支持部材３４を取付可能な構成となっている。
【００３４】
制御基板４０の表面部の発熱性のある電子部品の一部、例えばトランジスタ等には、放熱部材４２が取り付けられている。放熱部材４２は、電子部品を覆う板状部４２ａと、制御基板４０から離れる方向に板状部４２ａから延在する多数のフィン４２ｂとを有している。放熱部材４２に多数のフィン４２ｂを設けることによって、外気との間の伝熱面積を大きくすることができるため、該電子部品で発生する熱を効率良く放出することができる。また、放熱部材４２を室外機１の送風機室２０の側に配置することにより、送風ファン２４から送られる空気に熱を効率良く放出することができる。
【００３５】
回路部２００は、制御基板４０の表面部の側に、放熱部保護部材２３０と、放熱部支持部材２４０とを備えている。放熱部保護部材２３０は、放熱部材４２の板状部４２ａを覆い、板状部４２ａへの水又は塵埃の侵入を防ぐように構成されている。また、放熱部保護部材２３０は、フィン４２ｂを貫通させるための矩形状のスリットが多数設けられており、フィン４２ｂにおける熱放出を妨害しないように構成されている。
【００３６】
放熱部支持部材２４０は、前面パネル２の第１の側面部２ａの側から見てＬ字形状の外観を有している。放熱部支持部材２４０は、制御基板支持部材２１０に取り付けられ、放熱部材４２の板状部４２ａと放熱部保護部材２３０とを覆って支持する枠体部２４０ａを有している。また、放熱部支持部材２４０は、放熱部材４２のフィン４２ｂと同一方向に延在する側壁部２４０ｂを有している。側壁部２４０ｂの先端部は、セパレータ８の上部に取り付けられ、側壁部２４０ｂは、機械室１０と送風機室２０とを区画する壁として機能している。
【００３７】
次に、制御基板４０における電子部品等の配置について説明する。
【００３８】
図５は、本実施の形態１の空気調和機の室外機１に係る制御基板４０に配置された電子部品等の一部の配置の一例を概略的に示した分解斜視図である。以降の説明において、制御基板４０に配置された電子部品等の位置関係、例えば上下関係等の位置関係は、制御基板４０の表面部を上方に向けて配置した場合の位置関係とする。また、以降の説明では、図５に示すように、制御基板４０の長辺方向をｘ方向とし、短辺方向をｙ方向とし、制御基板４０の表面部と垂直な方向をｚ方向とする。
【００３９】
制御基板４０には、発熱性のある半導体デバイス５０が複数配置されている。発熱性のある半導体デバイス５０としては、例えば、スイッチング素子５２、還流ダイオード５４、ブリッジダイオード５６、及び大規模集積回路５８等がある。スイッチング素子５２は、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ又は酸化金属半導体電界効果トランジスタ等のトランジスタであり、半導体材料を含む本体から延在する３つの端子を有している。還流ダイオード５４は、スイッチング素子５２を逆流電流から保護する半導体素子であり、半導体材料を含む本体から延在する２つの端子を有している。ブリッジダイオード５６は、外部電源から流れる交流電流を整流する半導体素子であり、半導体材料を含む本体から延在する４つの端子を有している。大規模集積回路５８は、例えば、スイッチング素子５２を制御して、圧縮機１２及び送風ファン２４の電動機を駆動させる周波数を制御するマイクロプロセッサとして構成でき、半導体材料を含む本体から延在する多数の端子を有している。なお、絶縁ゲートバイポーラトランジスタは略してＩＧＢＴとも称される。また、酸化金属半導体電界効果トランジスタは、略してＭＯＳＦＥＴとも称される。また、大規模集積回路は、略してＬＳＩとも称される。
【００４０】
制御基板４０の上には素子固定部材６０が複数配置されており、半導体デバイス５０の本体は素子固定部材６０に固定されている。半導体デバイス５０の端子は、制御基板４０に設けられた穴に挿入され、制御基板４０の裏面側ではんだ付けによって固定される。図５では、素子固定部材６０として、第１の素子固定部材６２、第２の素子固定部材６４、第３の素子固定部材６６、及び第４の素子固定部材６８が制御基板４０の上に配置されている。第１の素子固定部材６２は、スイッチング素子５２を固定する部材である。第２の素子固定部材６４は、還流ダイオード５４を固定する部材である。第３の素子固定部材６６は、ブリッジダイオード５６を固定する部材である。第４の素子固定部材６８は、大規模集積回路５８を固定する部材である。なお、図５においては、第１の素子固定部材６２、第２の素子固定部材６４、及び第３の素子固定部材６６は一体として構成されているが、それぞれ分離可能な固定部材として構成してもよいし、分離不可能な固定部材として構成してもよい。また、第１の素子固定部材６２、第２の素子固定部材６４、及び第３の素子固定部材６６は、それぞれ別個の固定部材として構成してもよい。
【００４１】
半導体デバイス５０の本体と放熱部材４２の板状部４２ａとの間には、第１の放熱シート４４及び第２の放熱シート４６が設けられている。具体的には、第１の放熱シート４４は、スイッチング素子５２及び還流ダイオード５４の本体と放熱部材４２との間に配置されている。また、第２の放熱シート４６は、ブリッジダイオード５６及び大規模集積回路５８の本体と放熱部材４２との間に配置されている。第１の放熱シート４４及び第２の放熱シート４６によって、半導体デバイス５０の本体と放熱部材４２との間の密着性を高め、熱伝導を促進させることができる。なお、第１の放熱シート４４及び第２の放熱シート４６は一体に形成してもよいし、半導体デバイス５０ごとに別個に設けるようにしてもよい。また、第１の放熱シート４４及び第２の放熱シート４６の代わりに、シリコングリス等の熱伝導性のグリスを半導体デバイス５０の本体に塗布し、塗布した面に放熱部材４２の板状部４２ａを密着させ、熱伝導を促進させてもよい。
【００４２】
放熱部材４２、第１の放熱シート４４及び第２の放熱シート４６、半導体デバイス５０の本体、並びに素子固定部材６０は、ネジ４８で制御基板４０の裏面部からねじ止めすることにより制御基板４０に固定される。
【００４３】
次に、半導体デバイス５０を固定する素子固定部材６０の一例として、スイッチング素子５２を固定する第１の素子固定部材６２の構成について詳細に説明する。
【００４４】
図６は、本実施の形態１の空気調和機の室外機１に係る制御基板４０に配置されたスイッチング素子５２を固定する第１の素子固定部材６２の一例を概略的に示した分解斜視図である。すなわち、図６は、図５の第１の素子固定部材６２を拡大して図示した概略的な分解斜視図である。
【００４５】
図６に示すように、スイッチング素子５２は、樹脂で覆われた扁平形状の本体部５２ａと、本体部５２ａから延在する導電用の３本の端子、すなわち第１の端子５２ｂ、第２の端子５２ｃ、及び第３の端子５２ｄを有している。第１の端子５２ｂ、第２の端子５２ｃ、及び第３の端子５２ｄは、本体部５２ａから制御基板４０に向けて、例えばＬ字形状に延在しており、先端部は制御基板４０に設けられた穴に挿入され、制御基板４０の裏面部ではんだ付けによって固定されている。第１の端子５２ｂは、座標軸のｙｚ平面側から見て本体部５２ａの中央に位置する端子である。第２の端子５２ｃは、座標軸のｙｚ平面側から見て本体部５２ａの左側に位置する端子である。第３の端子５２ｄは、座標軸のｙｚ平面側から見て本体部５２ａの右側に位置する端子である。第１の端子５２ｂ、第２の端子５２ｃ、及び第３の端子５２ｄは、例えば大規模集積回路５８から出力されたスイッチング素子５２を駆動するためのパルス信号を受信する端子である。スイッチング素子５２の動作をパルス信号で制御することにより、周波数制御された交流電流が、制御基板４０のインバータ回路で生成される。そして、周波数制御された交流電流によって、圧縮機１２及び送風ファン２４の電動機の動作が制御されることとなる。
【００４６】
第１の素子固定部材６２は、スイッチング素子５２の本体部５２ａを固定する本体固定部６２ａを有している。スイッチング素子５２の本体部５２ａが本体固定部６２ａに固定されたとき、本体部５２ａの扁平面は、上方向、すなわちｚ軸の矢印方向に配置される。また、Ｌ字形状の第１の端子５２ｂ、第２の端子５２ｃ、及び第３の端子５２ｄの先端部は、下方向、すなわち、ｚ軸の矢印方向と逆方向に配置される。
【００４７】
また、第１の素子固定部材６２は、ｘ軸の矢印方向と逆方向に位置する本体固定部６２ａの上面部及び側面部から、ｘ軸の矢印方向と逆方向に突出する短絡防止壁６２ｂを有している。短絡防止壁６２ｂは、上面視においてＵ字形状に構成されている。短絡防止壁６２ｂは、スイッチング素子５２の本体部５２ａとの間で、スイッチング素子５２の中央の端子である第１の端子５２ｂのみを取り囲むように構成されている。また、第１の端子５２ｂの先端部は、Ｕ字形状の短絡防止壁６２ｂと本体固定部６２ａの側面部との間の空間を貫通するように配置されている。
【００４８】
図７は、本実施の形態１の空気調和機の室外機１に係る制御基板４０に配置された第１の素子固定部材６２の短絡防止壁６２ｂを拡大して概略的に示した斜視図である。図７に示すように、Ｕ字形状の短絡防止壁６２ｂとスイッチング素子５２の本体部５２ａとの間には、透明性を有する絶縁部材７０が設けられている。絶縁部材７０の材質としては、絶縁性かつ透明性を有する材料を用いることができる。例えば、絶縁部材７０はシリコーン製とすることができる。絶縁部材７０を設けることにより、第１の端子５２ｂは外部に露出しない構成となるため、第２の端子５２ｃ及び第３の端子５２ｄとの高い絶縁性を保持することができる。
【００４９】
絶縁部材７０は、Ｕ字形状の短絡防止壁６２ｂとスイッチング素子５２の本体部５２ａとの間にシリコーン等の絶縁材料を充填することにより形成される。以下では、シリコーン製の絶縁部材７０を形成するために必要となる短絡防止壁６２ｂの形状について、図８及び図９を用いて説明する。
【００５０】
図８は、本実施の形態１の空気調和機の室外機１に係る制御基板４０に配置された第１の素子固定部材６２の短絡防止壁６２ｂを拡大して概略的に示した上面図である。すなわち、図８は、図７のＵ字形状の短絡防止壁６２ｂをｚ軸の矢印方向から見たｘｙ平面における概略図である。図９は、図８のＷ−Ｗにおける概略的な矢視断面図である。なお、図８では、絶縁部材７０が配置される領域をドットパターンで図示している。
【００５１】
図８及び図９では、第１の端子５２ｂと第３の端子５２ｄとの間に並列に配置された短絡防止壁６２ｂの側壁部を第１の側壁部６２ｃとしている。また、第１の端子５２ｂと第２の端子５２ｃとの間に並列に配置された短絡防止壁６２ｂの側壁部を第２の側壁部６２ｄとしている。また、第１の側壁部６２ｃと第２の側壁部６２ｄとの間に連結し、Ｕ字形状の短絡防止壁６２ｂを形成する側壁部を第３の側壁部６２ｅとしている。
【００５２】
図８では、第１の側壁部６２ｃと第１の端子５２ｂとの間の最短距離を第１の距離ｄ１としている。また、第２の側壁部６２ｄと第１の端子５２ｂとの間の最短距離を第２の距離ｄ２としている。また、第３の側壁部６２ｅと第１の端子５２ｂとの間の最短距離を第３の距離ｄ３としている。
【００５３】
図９では、第１の側壁部６２ｃ又は第２の側壁部６２ｄの稜線は点線で示されている。また、制御基板４０の表面部を基準とした第３の側壁部６２ｅの高さの最大値を第１の高さｈ１とし、制御基板４０の表面部を基準とした第１の端子５２ｂの高さの最大値を第２の高さｈ２としている。
【００５４】
図８の短絡防止壁６２ｂにおける、第１の距離ｄ１、第２の距離ｄ２、及び第３の距離ｄ３は、２ｍｍより大きくなると、シリコーン充填量が増加するため、室外機１の製造コストが増加する可能性がある。また、第１の距離ｄ１、第２の距離ｄ２、及び第３の距離ｄ３は、２ｍｍより小さくなると、シリコーンの粘性によりシリコーンが第１の端子５２ｂに到達せず、第１の端子５２ｂの保護不良に陥る可能性がある。以上のことを考慮して、短絡防止壁６２ｂは、第１の距離ｄ１、第２の距離ｄ２、及び第３の距離ｄ３は、２ｍｍ程度となるように構成されている。
【００５５】
また、図９に示すように、第３の側壁部６２ｅの第１の高さｈ１を、第１の端子５２ｂの第２の高さｈ２よりも大きくすることにより、第１の端子５２ｂの上面部を満遍なくシリコーンで被覆することができる。短絡防止壁６２ｂにおいて、第３の側壁部６２ｅの第１の高さｈ１は、シリコーンの粘性及び室外機１の製造コストを考慮して、第１の端子５２ｂの第２の高さｈ２よりも２ｍｍ程度高くなるように構成される。
【００５６】
また、図８に示すように、第１の端子５２ｂの本体部５２ａへの取付部５２ｅは、上面部が扁平形状となっており、第１の端子５２ｂの先端部と比較して、ｙ軸方向に幅が広がっているため、第１の側壁部６２ｃ又は第２の側壁部６２ｄとの距離が狭くなっている。したがって、取付部５２ｅの側の第１の側壁部６２ｃ又は第２の側壁部６２ｄの高さを、第３の側壁部６２ｅの第１の高さｈ１と同一とすると、シリコーンの粘性によりシリコーンが取付部５２ｅの下方に到達せず、第１の端子５２ｂの保護不良に陥る可能性がある。したがって、図９に示すように、第１の側壁部６２ｃ又は第２の側壁部６２ｄの稜線が、本体固定部６２ａの上面部に向けて、水平方向に対する傾斜θが５０°程度となるように第１の側壁部６２ｃ又は第２の側壁部６２ｄは形成されている。傾斜θを５０°程度とすることにより、取付部５２ｅの周囲に空隙が生まれ、シリコーンの流動性を向上するため、取付部５２ｅの下部に満遍なくシリコーンを到達させることができる。
【００５７】
以上に説明したように、本実施の形態１の空気調和機の室外機１は、本体部５２ａと、本体部５２ａから延在する複数の端子、すなわち、第１の端子５２ｂ、第２の端子５２ｃ、及び第３の端子５２ｄとを有するスイッチング素子５２等の半導体デバイス５０と、本体部５２ａを支持する本体固定部６２ａと、本体固定部６２ａから突出し、第２の端子５２ｃ及び第３の端子５２ｄ等の隣接する端子との短絡を回避するように第１の端子５２ｂ等の端子を取り囲む短絡防止壁６２ｂとを有する第１の素子固定部材６２等の素子固定部材６０と、半導体デバイス５０及び素子固定部材６０が取り付けられる制御基板４０と、短絡防止壁６２ｂと本体部５２ａとの間に、短絡防止壁６２ｂに取り囲まれた第１の端子５２ｂ等の端子を覆うように配置される、透明性を有する絶縁部材７０とを備える。
【００５８】
本実施の形態１の構成によれば、素子固定部材６０に短絡防止壁６２ｂを設けることにより、短絡防止壁６２ｂに取り囲まれた端子と、隣接する端子との間が絶縁できる。また、半導体デバイス５０の複数の端子はいずれも透明な絶縁部材７０で覆われているため、全ての端子の状態が目視確認できる。したがって、本実施の形態１の構成によれば、制御基板４０に配置された半導体デバイス５０の複数の端子の目視確認が可能であり、短絡防止壁６２ｂに取り囲まれた端子と、隣接する端子との間の短絡を回避可能な、信頼性の高い空気調和機の室外機１を提供することができる。
【００５９】
また、この構成によれば、短絡防止壁６２ｂに取り囲まれた端子を、隣接する端子から電気的に絶縁できるため、虫等の小動物が侵入して端子に接触した場合でも、隣接する端子間の短絡を防ぐことができる。なお、本実施の形態１の例の場合、スイッチング素子５２の第２の端子５２ｃと第３の端子５２ｄとの間は電気的に絶縁されていないが、第２の端子５２ｃと第３の端子５２ｄとの間の最短の沿面距離は、例えば１２ｍｍ程度となっている。したがって、本実施の形態１の例では、沿面距離、例えば１２ｍｍを超える小動物が制御基板４０に侵入できないように電気品箱９を構成すれば、第２の端子５２ｃと第３の端子５２ｄとの間の短絡を回避することができる。
【００６０】
また、本実施の形態１の室外機１においては、絶縁部材７０はシリコーン製にできる。絶縁部材７０をシリコーン製とすることにより、安価に絶縁部材７０を製造することが可能となる。
【００６１】
また、本実施の形態１の室外機１においては、半導体デバイス５０は、例えば、第１の端子５２ｂ、第２の端子５２ｃ、及び第３の端子５２ｄ等の３本の端子を有するものとし、短絡防止壁６２ｂは３本の端子のうち第１の端子５２ｂといった中央の端子を取り囲むように構成できる。この構成によれば、トランジスタに代表される３本の端子を有する半導体デバイス５０の端子間の短絡を防ぐことができ、制御基板４０を安定動作させることができるため、制御基板４０の信頼性を向上させることができる。
【００６２】
また、本実施の形態１の室外機１においては、半導体デバイス５０はスイッチング素子５２として構成できる。スイッチング素子５２の隣接する端子間の短絡を防ぐことにより、圧縮機１２及び送風ファン２４を安定駆動させることができるため、室外機１の信頼性を向上させることができる。
【００６３】
また、本実施の形態１の室外機１においては、短絡防止壁６２ｂは上面視において、Ｕ字形状に構成できる。短絡防止壁６２ｂをＵ字形状に構成することにより、短絡防止壁６２ｂと、短絡防止壁６２ｂに取り囲まれた端子との距離を、シリコーン等の絶縁部材７０を充填するのに適切な距離、例えば２ｍｍ程度に維持できるように短絡防止壁６２ｂを構成できる。
【００６４】
その他の実施の形態．
本発明は、上述の実施の形態１に限らず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。例えば、上述の実施の形態では、空気調和機の室外機１を例に挙げたが、本発明は、空気調和機以外の室外機、例えばヒートポンプ式給湯器の室外機等にも適用可能である。
【００６５】
また、機械室１０には、例えば、アキュムレータ、油分離器、冷媒流路切替装置、減圧装置等を収容するように構成できる。
【００６６】
また、上述の実施の形態１では、短絡防止壁６２ｂで中央の端子である第１の端子５２ｂを取り囲む構成としたが、両端の端子である第２の端子５２ｃと第３の端子５２ｄとをそれぞれ別個の短絡防止壁で取り囲むように構成してもよい。すなわち、短絡防止壁６２ｂは、両端の端子に設けられた短絡防止壁の内側に絶縁部材７０を配置することにより、両端の端子間の沿面距離、例えば、１２ｍｍを超える虫等の小動物が侵入した場合であっても、スイッチング素子５２の短絡を防止することができる。上述の実施の形態１の短絡防止壁６２ｂは、還流ダイオード５４、ブリッジダイオード５６、及び大規模集積回路５８の隣接する端子同士を電気的に絶縁するために用いてもよい。なお、還流ダイオード５４、ブリッジダイオード５６、及び大規模集積回路５８等を固定する素子固定部材６０は、隣接する端子との短絡を回避するように端子を取り囲む、端子の数よりも少ない数の短絡防止壁６２ｂを有するように構成できる。
【００６７】
また、各実施の形態は、互いに組み合わせて実施することが可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１  室外機、２  前面パネル、２ａ  第１の側面部、２ｂ  第２の側面部、３  背面パネル、３ａ  第３の側面部、３ｂ  第４の側面部、４  天面パネル、５  底面パネル、５ａ  脚部、６  グリル、７  サービスカバー、８  セパレータ、９  電気品箱、１０  機械室、１２  圧縮機、１２ａ  吸入マフラ、１４  冷媒配管、２０  送風機室、２２  熱交換器、２４  送風ファン、２６  送風ファン支持部材、２６ａ  上面部、２６ｂ  下面部、２６ｃ  側面部、３２  端子台、３４  端子台支持部材、４０  制御基板、４２  放熱部材、４２ａ  板状部、４２ｂ  フィン、４４  第１の放熱シート、４６  第２の放熱シート、４８  ネジ、５０  半導体デバイス、５２  スイッチング素子、５２ａ  本体部、５２ｂ  第１の端子、５２ｃ  第２の端子、５２ｄ  第３の端子、５２ｅ  取付部、５４  還流ダイオード、５６  ブリッジダイオード、５８  大規模集積回路、６０  素子固定部材、６２  第１の素子固定部材、６２ａ  本体固定部、６２ｂ  短絡防止壁、６２ｃ  第１の側壁部、６２ｄ  第２の側壁部、６２ｅ  第３の側壁部、６４  第２の素子固定部材、６６  第３の素子固定部材、６８  第４の素子固定部材、７０  絶縁部材、２００  回路部、２１０  制御基板支持部材、２１０ａ  枠、２２０  制御基板保護部材、２３０  放熱部保護部材、２４０  放熱部支持部材、２４０ａ  枠体部、２４０ｂ  側壁部、３００  端子部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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