JP4805050B2

JP4805050B2 - 冷凍サイクル装置の室外機

Info

Publication number: JP4805050B2
Application number: JP2006202291A
Authority: JP
Inventors: 壮寛小林
Original assignee: Toshiba Carrier Corp
Current assignee: Toshiba Carrier Corp
Priority date: 2006-07-25
Filing date: 2006-07-25
Publication date: 2011-11-02
Anticipated expiration: 2026-07-25
Also published as: JP2008025975A

Description

本発明は、冷凍サイクル装置の室外機に関する。

冷凍サイクル装置の室外機内には、例えば、熱交換器と、この熱交換器を冷却するためにこの熱交換器に対向して配置されるファンと、室外機内に配置される各機器を制御するインバータと、このインバータと接続されて駆動が制御される圧縮機（コンプレッサ）等とが収納されている（例えば、下記特許文献１参照）。インバータの出力端子と圧縮機内に収納されている圧縮機を駆動するモータの入力端子とはリード線によって接続され、このリード線を介してインバータから圧縮機へ電力が供給され、圧縮機の駆動が制御される。この特許文献１では、部品箱の底面形状を工夫することによりリード線の配線の迂回をなくし、リード線を短くすることで経済性を確保することができるとされている。
特開２００５−１７２３７６号公報

しかしながら、上述の特許文献１においては、圧縮機が駆動することによって発生する圧縮機からの熱に対するリード線への影響及びその影響に対する対応については明らかにされていない。すなわち、圧縮機が駆動すると、例えば、圧縮機内の温度が１２０℃を超えることもあり、圧縮機の外郭容器自身もほぼ同等の温度になることが想定される。

従ってこのような部分に、あまり耐熱性に優れない、例えば塩化ビニルによって電線を被覆した塩化ビニル絶縁電線（以下、「塩化ビニル線」という）をリード線として使用すると、熱によって塩化ビニルの被覆が劣化し、電線が露出してしまうことにもなりかねない。そのため、このような高温の状態に耐えるように一般的にはリード線として架橋ポリエチレンによって電線を被覆した架橋ポリエチレン絶縁電線（以下、「架橋ポリエチレン線」という）を使用することが多い。

但し、この架橋ポリエチレン線は、例えば塩化ビニル線よりも高価であることから、耐熱性を考慮してインバータ出力端子と圧縮機内に収納されたモータ入力端子との間を全線にわたって架橋ポリエチレン線とすることは経済的ではない。また、架橋ポリエチレン線は塩化ビニル線よりも柔軟性が低く、作業性が悪くなることがあった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、インバータ出力端子側に塩化ビニル線を用い、圧縮機のモータ入力端子側に架橋ポリエチレン線を用い、塩化ビニル線と架橋ポリエチレン線とを圧着端子により接続してリード線として使用することにより、耐熱性、経済性及び作業性に優れた冷凍サイクル装置の室外機を提供することである。

本発明の実施の形態に係る特徴は、熱交換器と、前記熱交換器に対向して配置されるファンと、インバータと、前記インバータとリード線により接続され内部にモータを収納した圧縮機とを備える冷凍サイクル装置の室外機において、前記リード線は、前記インバータの出力端子側に塩化ビニル線を用い、前記圧縮機のモータの入力端子側に架橋ポリエチレン線を用い、かつ前記リード線は、前記インバータの出力端子から前記圧縮機モータの入力端子に至る部分が保護チューブ内に収容されるとともに、前記圧縮機のモータの入力端子位置よりも低い位置にたるんだ状態に配置され、前記塩化ビニル線と前記架橋ポリエチレン線とは圧着端子により接続され、かつ当該圧着端子は前記圧縮機モータの入力端子側の保護チューブの端部の位置よりも高い位置に設けたことを特徴とする。

本発明によれば、インバータ出力端子側に塩化ビニル線を用い、圧縮機のモータ入力端子側に架橋ポリエチレン線を用い、塩化ビニル線と架橋ポリエチレン線とを圧着端子により接続してリード線として使用し、さらに当該リード線を保護チューブ内に収容したのち、前記圧縮機のモータの入力端子位置よりも低い位置にたるんだ状態に配置されると共に、前記圧着端子を前記圧縮機モータの入力端子側の保護チューブの端部の位置よりも高い位置に設けたことにより、耐熱性、経済性及び作業性に優れ、かつ、圧着端子が浸水し漏電することを防止するようにした冷凍サイクル装置の室外機を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る冷凍サイクル装置の室外機１の前面パネルを開放してその内部を示す全体図である。冷凍サイクル装置の室外機１は、仕切板２を境にして熱交換室３と機械室４とから構成される。熱交換室３内には、ファン３ａとファン３ａの奥にファン３ａと対向するように熱交換器３ｂが設置されている。ファン３ａが駆動することにより、熱交換器３ｂに風が送られて熱交換器３ｂ内を循環する冷媒を冷却する。なお、本発明の実施の形態においてはファン３ａが垂直方向に２つ設けられているが、このファン３ａの数は単数でも複数でも良い。

ここで、冷凍サイクルについて、例えば、ヒートポンプ方式の暖房サイクルにおける空調動作を例に挙げて簡単に説明する。すなわち、気体である冷媒は圧縮機において圧力が掛けられて高温高圧にされ、高温高圧になった冷媒は、配管を通り凝縮器として作用する室内熱交換器で凝縮され、この凝縮熱を室内に送風することで室内を暖房する。次に、凝縮されて低温になった冷媒は、膨張弁で低温低圧の液冷媒となり、蒸発器として作用する室外熱交換器で蒸発し、外気から熱を奪い低温低圧の気体となる。この冷媒が再度圧縮機に吸い込まれ、圧縮されて高温高圧になり上述したサイクルを繰り返す。

本発明の実施の形態における冷凍サイクル装置の室外機１では、熱交換器３ｂが熱交換室３内に設けられている。機械室４内には、冷媒を循環させるパイプ等様々な機器が収納されているが、主な機器は上部より下部に向けて、インバータ５と、バルブ固定板６と、バルブ固定板６に設けられている配線固定具７と、圧縮機８とが設けられている。このように、基本的には機械室４は雨水等の水が入らないように設計されるが、万が一、水が浸入した場合もできる限り故障することがないようインバータ５や制御回路等の電気・電子部品はできるだけ上部に配置されている。

インバータ５は、例えば直流電源から交流へと変換する電力変換装置であり、変換された電力が圧縮機８に供給される。本発明の実施の形態においては、三相のインバータを用いている。

インバータ５と圧縮機８の間には、各種配管の開閉を行うバルブを固定するためのバルブ固定板６が設けられている。このバルブ固定板６は室外機１の筐体と仕切板２に掛け渡されて固定され、筐体の強度向上に寄与している。

圧縮機８は、上述したように冷凍サイクルにおいて冷媒を圧縮するための機器であり、本発明の実施の形態においては、三相圧縮機モータを内部に収納した圧縮機を用いている。

インバータ５に設けられている出力端子５ａないし５ｃには、リード線９（以下、適宜複数の「リード線９ａないし９ｃ」を「リード線９」と表わす。）の一端が各々接続され、リード線９ａないし９ｃの他端は圧縮機８に設けられている入力端子８ａないし８ｃに接続されている。また、これらリード線９ａないし９ｃは、機械室４内で他の機器に接触等しないようにバルブ固定板６に設けられている配線固定具７に固定されて束ねられている。

また、図１に示すように、リード線９ａないし９ｃは、万が一機械室４側に浸入した雨水等がリード線９を伝って圧縮機８の入力端子８ａないし８ｃに至ることのないように、一旦圧縮機の入力端子８ａないし８ｃよりも低い位置を通るようたるみを設けて接続されている。さらに、後述する図３に示すようにリード線９ａないし９ｃは圧縮機８の動作に伴う機械的振動による周辺機器への接触、ぶつかりから各リード線９の被覆が傷つかないように、リード線９は保護チューブ１０内に収納されている。保護チューブ１０は、その内部をリード線９ａないし９ｃが通過できる太さをもち、機械的なこすれに強い材質で形成されている。

リード線９は、図２に示すように、その一端にインバータ５の出力端子５ａないし５ｃと接続されるインバータ側接続端子９ｖが設けられ、他端には圧縮機８に設けられている入力端子８ａないし８ｃに接続される圧縮機側接続端子９ｗが設けられている。さらにこのリード線９は、インバータ側接続端子９ｖから圧着端子９ｘまでは塩化ビニル線９ｙで構成されている。一方、圧着端子９ｘから圧縮機側接続端子９ｗまでは架橋ポリエチレン線９ｚで構成されている。この塩化ビニル線９ｙは架橋ポリエチレン線９ｚと比べて耐熱性に劣る面があるが安価である。また塩化ビニル線９ｙは架橋ポリエチレン線９ｚに比べ柔軟性が高く、配線接続の作業性が良い。

圧着端子９ｘは、一方から塩化ビニル線９ｙの被覆をはずした電線９１ｙを差込み、他方から架橋ポリエチレン線９ｚの被覆をはずした電線９１ｚを差込み、かしめることで両線を固定する。従って、リード線９においてどの位置に圧着端子９ｘを設けるかは、塩化ビニル線９ｙと架橋ポリエチレン線９ｚとをそれぞれどのような長さで圧着端子９ｘに接続するかによることになる。また、この圧着端子９ｘの両端部分はそれぞれ電線が露出することになるため、絶縁性を保つために圧着端子９ｘよりも大きな幅を有する絶縁チューブ１１で被覆している。この絶縁チューブ１１は圧着端子９ｘにより両側の電線を固定した後に、圧着端子９ｘ部分に位置させ、熱収縮等により固着する。

なお、本発明の実施の形態においては、圧着端子９ｘとして上述のような突き合わせ形の端子を用いたが、圧着端子９ｘとして例えば、ファストン端子を使用することもできる。

各リード線９における圧着端子９ｘａ、９ｘｂ、９ｘｃの位置は、各リード線９においてそれぞれ長さ方向で重ならない位置に設けられている。すなわち、図３に示すように、本発明の実施の形態においては、圧着端子９ｘａがよりインバータ５に近い位置に設けられ、圧着端子９ｘｂ、９ｘｃはそれぞれ次第に配線固定具７に近くなるような位置に設けられている。このように、各リード線９の圧着端子９ｘの位置が重ならないようにそれぞれのリード線９ごとに変化させることで、各圧着端子９ｘがこすれること等による絶縁破壊を防止することができる。

さらに、図３に示すように各リード線９は保護チューブ１０内に収納されるこの際各リード線９の圧着端子９ｘの位置が重なるとその部分が太くなるため、保護チューブ１０自体を太くしなければならないが、上述のように本発明の実施の形態においては、各リード線９の圧着端子９ｘの位置を長さ方向にずらしているため、保護チューブ１０の太さを細くすることができる。

なお、保護チューブ１０は、図３に示すようにインバータ側接続端子９ｖ側及び圧縮機側接続端子９ｗ側の端部の両方でリード線９に対し、長さｔ（例えば、５ｃｍ程度）だけ短く設定されている。従って、インバータ側接続端子９ｖとインバータ５の出力端子５ａないし５ｃと、及び、圧縮機側接続端子９ｗと圧縮機８の入力端子８ａないし８ｃと、それぞれの接続の自由度を高めることができる。

このようにインバータ５の出力端子から圧着端子９ｘまでのリード線９を塩化ビニル線９ｙで構成し、圧着端子９ｘと圧縮機８の入力端子との間においては架橋ポリエチレン線９ｚを用いることにより、圧縮機８の熱によって塩化ビニルの被覆が劣化して電線が露出することを防止することができるとともに、圧縮機８の放熱の影響が少ない部分では塩化ビニル線９ｙを用いることで耐熱性、経済性及び作業性に優れた冷凍サイクル装置の室外機を提供することができる。

また、図３に示すように保護チューブ１０内に収納されるリード線９ａないし９ｃの途中の圧着端子９ｘの位置は、圧縮機８の入力端子８ａないし８ｃ側の保護チューブ１０端部よりも高い位置に配置されている。このように配置することで、保護チューブ１０内に雨水等の水が溜まった場合であっても圧着端子９ｘが浸水し漏電することを避けることができる。すなわち、圧着端子９ｘをこの位置に設けることで、万が一、機械室へ雨水が浸入し、リード線９ａないし９ｃを伝って下方の圧縮機８の入力端子８ａないし８ｃ側に流れていき、保護チューブ１０内のたるみ部分に水が溜まっても、圧縮機８の入力端子８ａないし８ｃ側の保護チューブ１０端部から溢れ出るため、圧着端子９ｘの位置まで水位が上がることはない。

なお、この発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成できる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の実施の形態における冷凍サイクル装置の室外機の内部を示す全体図である。本発明の実施の形態におけるリード線を示す全体図である。本発明の実施の形態における保護チューブ内に収納されたリード線を示す全体図である。

符号の説明

１…冷凍サイクル装置の室外機、２…仕切り板、３…熱交換室、４…機械室、５…インバータ、６…バルブ固定板、７…配線固定具、８…圧縮機、９…リード線、９ｘ…圧着端子、９ｙ…塩化ビニル線、９ｚ…架橋ポリエチレン線、１０…保護チューブ、１１…絶縁チューブ

Claims

熱交換器と、前記熱交換器に対向して配置されるファンと、インバータと、前記インバータとリード線により接続され内部にモータを収納した圧縮機とを備える冷凍サイクル装置の室外機において、
前記リード線は、前記インバータの出力端子側に塩化ビニル線を用い、前記圧縮機のモータの入力端子側に架橋ポリエチレン線を用い、かつ前記リード線は、前記インバータの出力端子から前記圧縮機モータの入力端子に至る部分が保護チューブ内に収容されるとともに、前記圧縮機のモータの入力端子位置よりも低い位置にたるんだ状態に配置され、
前記塩化ビニル線と前記架橋ポリエチレン線とは圧着端子により接続され、かつ当該圧着端子は前記圧縮機モータの入力端子側の保護チューブの端部の位置よりも高い位置に設けたことを特徴とする冷凍サイクル装置の室外機。
前記インバータが三相インバータであり、前記圧縮機モータが三相モータである場合に、前記三相インバータの出力端子と前記三相モータの入力端子とを結ぶ３本の前記リード線の圧着端子は、前記三相インバータの出力端子と前記三相モータの入力端子とを接続した際、それぞれ長さ方向で重ならない位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の冷凍サイクル装置の室外機。