JP2005133996A - Electric component for air conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電子制御部品及びプリント配線基板を内蔵した電装品および、その電装品を備えた空気調和機に関するものである。 The present invention relates to an electrical component incorporating an electronic control component and a printed wiring board, and an air conditioner including the electrical component.
空気調和機の室外機電装品の例について図2により説明する。電装品は電子制御部品が実装はんだ付けされたプリント配線基板41を、予め電装品箱の内側形状に沿って成形された絶縁性の樹脂ケース47内に格納し、更に外側を電装品外箱48および電装品蓋49により電子制御部品並びにプリント配線基板を保護している。プリント配線基板は安価な物では片面配線基板を、規模の大きい制御回路で限られた範囲内に収める場合には、多層配線基板が用いられるが、大型で重量部品の配線を軽減する目的で予め一枚のプリント配線基板上に、小型の電子制御部品と同一基板上に実装している。プリント配線基板は、硬質の基材を使用しており、折り曲げ等による立体的な配置は不可能であるため、一般的には電装品外箱48及び樹脂ケース47を、一枚のプリント配線基板の形状に合わせてシンプルな立方体形状としている。
An example of an outdoor unit electrical component of an air conditioner will be described with reference to FIG. In the electrical component, a printed
次に電装品の小型化構造について公知技術(例えば、特許文献1参照。)を図3〜図5により説明する。プリント配線基板は使用せず、合成樹脂板(モールド配線基板)10間をプレスパターン15によって基板間の配線を行い、図3の同一平面状態でモールド配線基板上に配置される部品を実装後、図4の様に合成樹脂基板を箱状に形成し電装品箱構造を兼ねることで小型化と低価格化を図るものである。また、独立したプリント配線基板1とモールド配線基板2・3に予め部品を実装する公知技術(例えば、特許文献2参照。)による電装品ユニットは、配線フレームが樹脂モールドされ、その配線フレームに設けられたピンが端面から突出したモールド配線板と、上記モールド配線板の配線フレームのピンがパターン電極に接続されたプリント配線基板とを備えたものである。上記モールド配線板に高電圧高電流回路用の部品を実装し、上記プリント配線基板にそれ以外の部品を実装して、モールド配線板の配線フレームのピンをプリント配線基板のパターン電極に接続することによって、高密度実装が可能となると共に、大型部品とプリント配線基板とを接続していた接続配線を無くして、作業工数を削減でき、小型化と低コスト化を図るものである。
Next, a known technique (for example, refer to Patent Document 1) regarding a miniaturized structure of an electrical component will be described with reference to FIGS. The printed circuit board is not used, and the wiring between the synthetic resin boards (molded circuit boards) 10 is performed by the press pattern 15, and after mounting the components arranged on the molded circuit board in the same plane state of FIG. As shown in FIG. 4, a synthetic resin substrate is formed in a box shape and serves as an electrical component box structure, thereby reducing the size and price. In addition, in an electrical component unit based on a known technique (for example, see Patent Document 2) in which components are mounted in advance on independent printed
図2の電装品構造では、電装品の制御回路を一枚のプリント配線基板上に配し、重量部品から小型軽量部品まで電子制御部品は全て同一平面上の当該基板に配置されるため、電装品箱の平面形状はプリント配線基板の平面サイズより大きく、高さも当該基板上に実装する最大の電子制御部品高さによって制限されるため、空気調和機内の必要最小限空間形状に合わせた電装品形状が形成できず小型化が困難である。 In the electrical component structure of FIG. 2, the control circuit of the electrical component is arranged on one printed wiring board, and all electronic control components from heavy components to small and lightweight components are arranged on the same substrate on the same plane. The plane shape of the product box is larger than the plane size of the printed circuit board, and the height is limited by the height of the largest electronic control component mounted on the board, so electrical components that match the minimum required space shape in the air conditioner It is difficult to reduce the size because the shape cannot be formed.
図3及び図4の公知技術では同一平面上で配線プレスパターンにより接続されたモールド配線基板に、全ての電子制御部品を実装しモールド配線基板を箱状に合わせて電装品箱をそのまま兼ねる事で電装品箱の廃止と小型化は図れるが、一般的にモールド配線基板は内部の配線パターンの抜き型や配線パターンをインサート射出成形する為の成形金型を必要とし、かつはんだ付け時のモールド樹脂の耐熱性向上を図るため高価な材料を使用する等、モールド配線基板を多用する事は、コスト面で不利である。更に、配線プレスパターンも峡ピッチ化が困難でモールド基板の小型化に伴い、基板間の信号接続本数の制限が大きくなる。また、本公知例の請求ポイントである合成樹脂版を箱状に形成し電装箱の筐体を成すためには、外側に面した部品端子接続部や配線プレスパターンの露出部に対し絶縁シートを貼付る等の絶縁処理が必要であり、実用的では無い。 3 and 4, all electronic control components are mounted on a mold wiring board connected by a wiring press pattern on the same plane, and the mold wiring board is combined into a box shape so that it also serves as an electrical component box. The electrical component box can be abolished and miniaturized, but in general, the mold wiring board requires a mold for cutting the internal wiring pattern and insert injection molding of the wiring pattern, and mold resin for soldering. It is disadvantageous in terms of cost to frequently use a molded wiring board, such as using an expensive material to improve heat resistance. Furthermore, it is difficult to increase the pitch of the wiring press pattern, and the number of signal connections between the substrates increases as the mold substrate becomes smaller. Moreover, in order to form a synthetic resin plate, which is the claim point of this known example, in a box shape and form a housing of an electrical equipment box, an insulating sheet is attached to the component terminal connection part facing the outside and the exposed part of the wiring press pattern. Insulating treatment such as sticking is necessary and is not practical.
図5の公知技術では、モールド配線基板の特徴を生かし、大電流が流れる大型部品間の配線接続用として高価なモールド配線基板を用い、他の小電流で微細な配線パターンによる高密度実装が可能な電子制御部品には安価なプリント配線基板を用いることで、制御回路を分割し使い分けている。またモールド配線基板にはプリント配線基板側の回路との配線接続を兼ねたピンを備え、実装後のプリント配線基板とールド配線基板を立体的に配置接続でき、更にプリント配線基板とモールド配線基板回路の分割と接続数を増やすことにより、空気調和機内の空間形状に合わせた電装品形状が形成可能である。しかしながら、プリント配線基板とモールド配線基板は同時に部品実装やはんだ付け接続作業ができず、実装後の基板間接続作業も手作業となる為、実装基板の分割増加に伴い実装接続や配線接続の作業工数の増加、モールド配線基板の配線プレスパターン、射出成形の金型数の増加によりコスト低減が困難になる。 The known technology of FIG. 5 makes use of the characteristics of the mold wiring board, and uses an expensive mold wiring board for wiring connection between large components through which a large current flows, and enables high-density mounting with fine wiring patterns with other small currents. By using inexpensive printed wiring boards for the electronic control parts, the control circuit is divided and used properly. In addition, the mold wiring board is equipped with pins that also serve as a wiring connection with the circuit on the printed wiring board side, and the printed wiring board after mounting and the wiring wiring board can be arranged and connected in a three-dimensional manner. By increasing the number of connections and the number of connections, it is possible to form an electrical component shape that matches the space shape in the air conditioner. However, the printed wiring board and the mold wiring board cannot perform component mounting and soldering connection work at the same time, and the connection work between boards after mounting is also a manual work. Cost reduction becomes difficult due to an increase in man-hours, a wiring press pattern of a molded wiring board, and an increase in the number of injection molds.
上記課題を解決するためには、一体的なプリント配線基板に電装品内の制御回路を分割した複数の回路配線パターンと基板分割溝を配し、電子制御部品と分割配置した回路配線パターン間の信号接続用配線材を、当該プリント配線基板上に実装・はんだ付け後分割し、電装品の制御回路と電子制御部品を電装品箱形状に沿って立体的に配置する事で、実装基板の分割数が増加しても実装接続および配線接続が一括で行え、作業工数低減ができる。配線基板も安価なプリント配線のみで空気調和機内の必要最小限空間形状に合わせた電装品形状が形成可能となり、電装品の電子制御部品実装密度向上による小型化と電装品のコスト低減が実現できる。 In order to solve the above-mentioned problems, a plurality of circuit wiring patterns obtained by dividing a control circuit in an electrical component and a board dividing groove are arranged on an integrated printed wiring board, and the circuit wiring patterns arranged separately from the electronic control parts are arranged. The wiring board for signal connection is divided after mounting and soldering on the printed wiring board, and the control circuit and electronic control parts of the electrical components are arranged three-dimensionally along the shape of the electrical component box to divide the mounting board. Even if the number is increased, mounting connection and wiring connection can be performed in a lump, and work man-hours can be reduced. The wiring board can also be formed into an electrical component shape that matches the minimum required space shape in the air conditioner with only inexpensive printed wiring, and it is possible to reduce the size and reduce the cost of the electrical component by increasing the electronic component mounting density of the electrical component. .
本発明を用いる事により、一体的なプリント配線基板に電装品内の制御回路を分割した複数の回路配線パターンと基板分割溝を配し、電子制御部品と分割配置した回路配線パターン間の信号接続用配線材を、当該プリント配線基板上に実装・はんだ付け後分割し、電装品の制御回路と電子制御部品を電装品箱形状に沿って立体的に配置する事ができ、実装基板の分割数が増加しても実装接続および配線接続が一括で行え、作業工数低減ができる。配線基板も安価なプリント配線のみで空気調和機内の空間形状に合わせた電装品形状が形成可能となり、電装品の電子制御部品実装密度向上による小型化と電装品のコスト低減が実現できる。 By using the present invention, a plurality of circuit wiring patterns obtained by dividing a control circuit in an electrical component and a substrate dividing groove are arranged on an integrated printed wiring board, and signal connection between the electronic control component and the separately arranged circuit wiring pattern is performed. Wiring material for mounting can be divided on the printed wiring board after mounting and soldering, and the control circuit and electronic control parts of the electrical equipment can be arranged three-dimensionally along the shape of the electrical equipment box. Even if increases, mounting connection and wiring connection can be performed in a lump, and man-hours can be reduced. The wiring board can also be formed into an electrical component shape that matches the space shape in the air conditioner with only inexpensive printed wiring, and it is possible to reduce the size and reduce the cost of the electrical component by increasing the electronic component mounting density of the electrical component.
本発明の実態形態について図1及び図6〜9を用いて説明する。図6は空気調和機室外ユニット20の上面、図7は正面を示す。電装品40の外形は、仕切り板70によって熱交換器60およびファン50と、圧縮機30の部屋に分けられ、電装品40は圧縮機30上部のリアクタ90に干渉しない空間形状としている。
The actual form of the present invention will be described with reference to FIG. 1 and FIGS. 6 shows an upper surface of the air conditioner
図1は本発明を用いた空気調和機室外ユニットの電装品構造展開図である。電装品40は、不燃性と防水性を考慮した金属製のプレス成形品48a、放熱フィン48b、室内ユニットへの電気信号接続用端子台48cとで構成される電装品外箱48および電装品蓋49により適切な空間形状を成している。プリント配線基板41と電装品外箱48の間には、プリント配線基板のはんだ付け面と金属製の電装品外箱との電気的な絶縁を行うため、樹脂ケース47を配置しているが、仕切り板70に放熱フィン48bと電気信号接続用端子台48c、更に樹脂ケース47を取付け、プリント配線基板40を樹脂ケース内に収納後に電装品蓋49をかぶせる構造とする場合は、電装品外箱の金属製プレス成形品48aを省略することも可能である。
FIG. 1 is a development view of an electrical component structure of an air conditioner outdoor unit using the present invention. The
電装品の電子制御部品43,44および基板間配線材42は、予め複数に分割した配線パターンを配した一体的なプリント配線基板41に実装し、はんだ付け接続を実施する。図8は基板分割前のプリント配線基板および電子制御部品の配置例である。プリント配線基板には、電子制御部品を実装する41a〜41d以外に、必要に応じて自動実装設備や自動はんだ付け設備の搬送、位置決めに使用する実装補助基板46を付加しても良く、基板の分割数に応じて基板分割溝45a〜45dを配置する。基板間配線材42a〜42cはコネクタピン付の集合配線材を用い他の電子制御部品と同様に実装し、自動はんだ付けによる接続を行う事で製造コストを軽減できる。但し、集合配線材では電流容量が不足する部分については、個別に電流容量の大きい配線材を使用しても良い。
The electronic control components 43 and 44 and the inter-board wiring member 42 of the electrical components are mounted on an integrated printed
また図9の電装品断面構造に示す様に、後に基板を分割し電装品外箱48および樹脂ケース47の形状にならい格納する際に、電装品の設置方向に対し水平方向に配置される分割後の基板41aと41cには重量部品43a〜43dを、垂直方向に配置される41bと41dには小型若しく軽量部品44a〜44cに分けて実装する事で、はんだ付け部に掛かる応力を軽減できる。これらのプリント配線基板上の分割配線パターン並びに部品配置については、予めプリント配線基板設計時に考慮する。プリント配線基板は安価な片面配線基板を用い、電子制御部品を片面のみに実装する構造が材料費および製造コスト面で最も望ましいが、制御回路規模に応じて多層配線基板を用いた両面実装基板を使用しても良い。
Further, as shown in the electrical component cross-sectional structure of FIG. 9, when the substrate is later divided and stored in accordance with the shape of the electrical component
40…電装品、41…プリント配線基板、42…基板間配線材、43…電子制御部品(大型・重量部品)、44…電子制御部品(小型・軽量部品)、45…基板分割溝、46…実装補助基板、47…樹脂ケース、48…電装品外箱、49…電装品蓋。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
The electrical component according to claim 1, wherein the electrical component is used in an outdoor unit of an air conditioner that uses a large heavy component and a high heat generating component as an electronic control component.
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