JP2006156647A - 放熱部品付きの配線基板及び該配線基板を有する電気品箱を備えた空気調和機の室外機 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の放熱部品付きの配線基板にパワートランジスタと共に、放熱部品の温度を検知するサーミスタを、配線基板と放熱部品間で、放熱部品に取付ける場合の放熱部品付きの配線基板の組立及び組立後のサーミスタの交換は、手間がかかり容易でないという課題があった。
【解決手段】 本発明に係る放熱部品付きの配線基板は、板面に対向し間隔を設けて取付けた放熱部品４を有する放熱部品付きの配線基板であって、放熱部品４の対向面側にネジ等のサーミスタ固定具７により取外し可能に取付けたサーミスタ６と、放熱部品４上のサーミスタ固定具７の配置に対応して設けた、サーミスタ固定具７が貫通するサーミスタ用抜き穴１ｂとを備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は、放熱部品付きの配線基板及び該配線基板を有する電気品箱を備えた空気調和機の室外機に関するものであり、特に、放熱部品にサーミスタを取付けた放熱部品付きの配線基板に関するものである。

従来の放熱部品付きの配線基板には、パワートランジスタの突出端子を半田付けすることによりパワートランジスタを配線基板に取付け、配線基板に形成した抜き穴の内径をネジの頭部より大径とし、この抜き穴よりネジを通し、パワートランジスタを後部の放熱フィンにネジで重合固定するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−１３６００６号公報（第８頁、図７、図８）

しかしながら、従来の放熱部品付きの配線基板にパワートランジスタと共に、発熱の管理のために、放熱部品の温度を検知するサーミスタを、配線基板と放熱部品間で、放熱部品に取付ける場合、放熱部品付きの配線基板の組立は、まず、サーミスタを放熱部品に取付け、この放熱部品に、配線基板に取付けたパワートランジスタを取付けることにより行われることになる。
また、組立後に、サーミスタを交換等で発熱部品から取外すとき、パワートランジスタを放熱部品から取外した後でなければ取外すことができない。
そこで、組立時及び分解時、共に手間がかかり組立、分解が容易でないという課題があった。特に、パワートランジスタ等の発熱部品が複数取付けられている場合は、分解時に一層手間がかかった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、放熱部品に対してサーミスタの取付け及び取外しの容易な放熱部品付きの配線基板を得ることを目的とする。
また、上記のような放熱部品付きの配線基板を有する電気品箱を備えた空気調和機の室外機を得ることを目的とする。

本発明に係る放熱部品付きの配線基板は、板面に対向し間隔を設けて取付けた放熱部品を有する放熱部品付きの配線基板であって、放熱部品の対向面側にネジ等のサーミスタ固定具により取外し可能に取付けたサーミスタと、放熱部品上のサーミスタ固定具の配置に対応して設けた、サーミスタ固定具が貫通するサーミスタ用抜き穴とを備えたものである。

本発明に係る放熱部品付きの配線基板においては、配線基板に形成したサーミスタ用抜き穴にネジ等のサーミスタ固定具を貫通させ、このサーミスタ固定具により、対向する放熱部品に取外し可能にサーミスタを取付けることが可能であるので、サーミスタの放熱部品への取付が容易であるとともに、サーミスタを交換するときには、放熱部品を取外さずに、サーミスタを取外すことができ組立及び分解が容易となる。特に、サーミスタは配線基板に実装される実装部品でないため、交換が容易となる。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１の空気調和機の室外機の内部を示す分解斜視図であり、図２は、図１の室外機の電気品箱に収納される放熱フィン付きの制御基板の組立を説明する分解斜視図であり、図３は、図１の室外機の電気品箱に収納される放熱フィン付きの制御基板の断面図であり、図４は、図１の室外機の電気品箱に収納される放熱フィン付きの制御基板の放熱フィンに取付けるサーミスタの平面図及び正面図である。

図１において、空気調和機の室外機１０の内部は、背面側から前面側に立設した仕切板１６により２分され、一方側（図１の左側）が熱交換器１５及び送風機（図示省略）等を収納する熱交換室であり、他方側（図１の右側）が圧縮機１７等を収納する機械室である。また、機械室の上部に放熱部品付きの配線基板である放熱フィン付きの制御基板を収納する電気品箱を設けている。
熱交換器１５は、室外機１０の一方の側面側（図１の左側の側面側）から背面側に渡って送風機（図示省略）を囲むように立設される。そして、熱交換器１５の後ろ側には、熱交換器１５で冷却または加熱する空気を吸込む吸込口（図示省略）が形成され、また、室外機１０の前面には熱交換後の空気を機外に吹出す吹出口（図示省略）が設けられている。
また、機械室の上部の電気品箱は、放熱フィン付きの制御基板を基板ホルダ１４に取付け、さらに基板カバー１８で制御基板１をカバーすることにより形成される。

図２、図３、図４により、配線基板である制御基板１、発熱部品３、放熱部品である放熱フィン４及びサーミスタであるフィン温サーミスタ６について説明する。
制御基板１は、プリント基板等に電気部品３が実装されたものであり、圧縮機１７の運転・停止、送風機の運転・停止、各弁の開閉等を制御する制御手段を形成する。
制御基板１には、パワートランジスタ等の発熱部品３を実装するための取付足用の穴（本例では２箇所）を設ける。発熱部品３は、この取付足用の穴に取付足２を挿入し、半田付けすることにより、制御基板１の配線等に電気的に接続し、また、制御基板１に取付けられる。
また、制御基板１には、発熱部品用抜き穴１ａ（本例では２箇所）及びサーミスタ用抜き穴１ｂ（本例では１箇所）を設ける。
発熱部品用抜き穴１ａは、発熱部品３を放熱フィン４に取付けるための発熱部品固定具である発熱部品固定ネジ５が貫通できるような穴径とした貫通穴である。この発熱部品用抜き穴１ａは、制御基板１への発熱部品３の取付部に対応して設けられ、制御基板１に取付けたときの発熱部品３の放熱フィン４への取付け用の発熱部品取付穴３ａ（本例では２箇所）と中心を合わせて形成される。
また、サーミスタ用抜き穴１ｂは、フィン温サーミスタ６を放熱部品４に取付けるためのサーミスタ固定具であるサーミスタ固定ネジ７が貫通できるような穴径とした貫通穴である。このサーミスタ用抜き穴１ｂは、制御基板１へ放熱フィン４を対向配置したとき、放熱フィン４に設けたサーミスタ取付ネジ穴４ｂと中心を合わせて形成される。

発熱部品３は、制御基板１に実装される電気部品であり、放熱フィン４に密着させ、放熱するパワートランジスタ等である。発熱部品３には、放熱フィン４の発熱部品取付ネジ穴４ａに対応させ、位置を合わせた発熱部品取付穴３ａを設けている。
放熱フィン４は、制御基板１の板面に対向した板状の基部４ｃとこの基部４ｃに立設された複数のフィン部４ｄからなり、基部４ｃには、発熱部品３の発熱部品取付穴３ａに対応した発熱部品取付ネジ穴４ａ及び制御基板１のサーミスタ用抜き穴１ｂに対応したサーミスタ取付ネジ穴４ｂを設けている。
フィン温サーミスタ６は、センサー部に接続するリード線６ｂの先端にコネクタ６ｃが付いた長形状のもので、センサー部を放熱フィン４に密着させ放熱フィン４の温度を検知する。また、センサー部にサーミスタ取付穴６ａを有する。

次に、放熱部品付きの配線基板である放熱フィン付きの制御基板の組立について説明する。
まず、発熱部品３を制御基板１に実装する。発熱部品３の取付足２を制御基板１の取付足用の穴に挿入し、半田付けにより制御基板１に電気的に接続する。
次に、制御基板１の発熱部品３が取り付けられた側の板面と放熱フィン４の基部４ｃの面が対向するように両者を重ね、両者間にフィン温サーミスタ６を配置する。このとき、制御基板１と放熱フィン４の相互位置を調節し、制御基板１の発熱部品用抜き穴１ａと発熱部品取付穴３ａが放熱フィン４の発熱部品取付ネジ穴４ａに合致し、また、制御基板１のサーミスタ用抜き穴１ｂが放熱フィン４のサーミスタ取付ネジ穴４ｂに合致するようにする。さらに、フィン温サーミスタ６を、センサー部に設けたサーミスタ取付穴６ａがサーミスタ取付ネジ穴４ｂに合致するように配置する。

そして、発熱部品３及びフィン温サーミスタ６をそれぞれの固定具で放熱フィン４に取付ける。
発熱部品３の取付けは、制御基板１の外側（発熱部品３が取付けられた側と反対側）から発熱部品用抜き穴１ａを貫通させて、発熱部品固定具である発熱部品固定ネジ５を発熱部品３の発熱部品取付穴３ａに挿入し、放熱部品４の発熱部品取付ネジ穴４ａにねじ込み、発熱部品３を放熱部品４の対向面に密着、固定する。
フィン温サーミスタ６の取付けは、制御基板１の外側からサーミスタ用抜き穴１ｂを貫通させて、サーミスタ固定具であるサーミスタ固定ネジ７をフィン温サーミスタ６のサーミスタ取付穴６ａに挿入し、放熱フィン４のサーミスタ取付ネジ穴４ｂにねじ込み、フィン温サーミスタ６のセンサ部を放熱フィン４の対向面に密着、固定する。
次いで、フィン温サーミスタ６の先端部のコネクタ６ｃを制御基板１のコネクタ挿入口に挿入する。

このように、放熱フィン４の基部４ｃにフィン温サーミスタ６を搭載し、発熱部品３を電気的に接続した制御基板１を重ね、発熱部品用抜き穴１ａ及びサーミスタ用抜き穴１ｂに、それぞれ、発熱部品固定ネジ５及びサーミスタ固定ネジ７を挿入し、ねじ込むことにより、放熱フィン４にフィン温サーミスタ６及び発熱部品３を同時に取付けることができ、取付が容易となる。
なお、発熱部品３は複数個あってもよく、対応の発熱部品用抜き穴１ａ等を同様に設け、同様に組立てることができる。
また、制御基板１へのその他の必要な電気部品の実装は、適宜行うものとする。

次に、組立後に、交換等のためにフィン温サーミスタ６を放熱フィン付きの制御基板から取外す場合を説明する。
制御基板１のサーミスタ用抜き穴１ｂよりサーミスタ固定ネジ７を取外す。サーミスタ固定ネジ７を取外し、コネクター６ｃを制御基板１の挿入口から抜く。
このようにして、フィン温サーミスタ６を放熱フィン４から簡単に取外すことができる。即ち、発熱部品３を放熱フィン４から取外さずにフィン温サーミスタ６を取外すことができるので、取外しが容易である。
新しいフィン温サーミスタ６の取付は、フィン温サーミスタ６を放熱フィン４の基部４ｃに搭載し、サーミスタ取付穴６ａをサーミスタ取付ネジ穴４ｂに合わせ、制御基板１のサーミスタ用抜き穴１ｂからサーミスタ固定ネジ７をねじ込み、固定すればよい。
このように、フィン温サーミスタ６の交換は容易である。

制御基板１に放熱フィン４を取付け、放熱フィン付きの制御基板を形成するには、上記のように取付足２で制御基板１に結合した発熱部品３を発熱部品固定ネジ５で放熱フィン４に結合することにより行ってもいいし、また、別途制御基板１の外側からネジ等で放熱フィン４の基部４ｃにネジ込み取り付けてもいい。この場合、発熱部品３は、放熱フィン４の基部４ｃに発熱部品固定ネジ５で直接ねじ止めしなくても、密着させることにより、放熱効果を持たせても良い。即ち、発熱部品３の基部４ｃ側が放熱フィン４の基部４ｃに密着するように制御基板１と放熱フィン４とを結合するようにしてもよい。
また、発熱部品３は、基部４ｃ側を放熱フィン４の基部４ｃに貼り合せにより取付けてもよい。

このように、本放熱フィン付きの制御基板は、制御基板１の板面に対向し間隔を設けて放熱フィン４を取付け、放熱フィン４の制御基板１に対して対向面側にサーミスタ固定ネジ７により取外し可能に取付けたフィン温サーミスタ６と、放熱フィン４上のサーミスタ固定ネジ７の配置に対応して設けた、サーミスタ固定ネジ７が貫通するサーミスタ用抜き穴１ｂとを備えたので、フィン温サーミスタ６の放熱フィン４への取付が容易であるとともに、フィン温サーミスタ６を交換するときには、放熱フィン４を取外さずに、フィン温サーミスタ６を取外すことができ放熱フィン付きの制御基板の組立及び分解が容易となる。特に、フィン温サーミスタ６は制御基板１に実装される実装部品でないため、交換が容易となる。
また、フィン温サーミスタ６により放熱フィン４の温度を検知するので、発熱部品３の発熱状態の管理ができる。特に、フィン温サーミスタ６を放熱フィン４の制御基板１に対して対向面側に設置したので、発熱部品に近い設置となり、発熱温度追従性がよくなる。まら、制御基板１と放熱フィン４とで囲われ、水がかからない等の保護が可能となる。

また、本放熱フィン付きの制御基板は、放熱フィン４に取付けたフィン温サーミスタ６と、制御基板１に設けたサーミスタ固定ネジ７が貫通するサーミスタ用抜き穴１ｂとを有し、また、電気的に接続したパワートランジスタ等の発熱部品３を放熱フィン４に取付けた（例えば、発熱部品３の基部４ｃ側を放熱フィン４の基部に貼り合せる等）ので、発熱部品３からの発熱を放熱フィン４から充分に放熱できるとともに、フィン温サーミスタ６の交換は、制御基板１と放熱フィン１とが発熱部品３で結合されていても、制御基板１に設けたサーミスタ用抜き穴１ｂによりサーミスタ固定ネジ７の取外し、取付けができ容易となる。

また、本放熱フィン付きの制御基板においては、上記発熱部品３の放熱フィン４への取付けを、発熱部品３を、放熱フィン４の対向面側、即ち、基部４ｃに発熱部品固定ネジ５により取外し可能に取付けることとし、また、放熱フィン４上の発熱部品固定ネジ５の配置に対応して、発熱部品固定ネジ５が貫通する発熱部品用抜き穴１ａを制御基板１に設けたので、放熱フィン付きの制御基板の組立時に、放熱フィン４の基部４ｃにフィン温サーミスタ６を搭載し、制御基板１を重ね、発熱部品用抜き穴１ａ及びサーミスタ用抜き穴１ｂに、それぞれ、発熱部品固定ネジ５及びサーミスタ固定ネジ７を挿入し、ねじ込むことにより、放熱フィン４にフィン温サーミスタ６及び発熱部品３を同時に取付けることができ、取付が容易となる。

また、本放熱フィン付きの配線基板１を有する電気品箱、熱交換器１５、送風機及び圧縮機１７等を備えた空気調和機の室外機１０においては、電気品箱の放熱フィン付きの配線基板１の組立及びフィン温サーミスタ６の交換が容易であり、室外機１０の製造及び保守の容易化への寄与が大きい。

本発明の実施の形態１の空気調和機の室外機の内部を示す分解斜視図である。 図１の室外機の電気品箱に収納される放熱フィン付きの制御基板の組立を説明する分解斜視図である。 図１の室外機の電気品箱に収納される放熱フィン付きの制御基板の断面図である。 図１の室外機の電気品箱に収納される放熱フィン付きの制御基板の放熱フィンに取付けるサーミスタの平面図及び正面図である。

符号の説明

１ 配線基板、１ａ 発熱部品用抜き穴、１ｂ サーミスタ用抜き穴、３ 発熱部品、４ 放熱部品、５ 発熱部品固定具、６ サーミスタ、７ サーミスタ固定具、１０ 室外機、１５ 熱交換器、１７ 圧縮機。

Claims (4)

1. 板面に対向し間隔を設けて取付けた放熱部品を有する放熱部品付きの配線基板において、
   前記放熱部品の対向面側にネジ等のサーミスタ固定具により取外し可能に取付けたサーミスタと、
   前記放熱部品上の前記サーミスタ固定具の配置に対応して設けた、前記サーミスタ固定具が貫通するサーミスタ用抜き穴と、
   を備えたことを特徴とする放熱部品付きの配線基板。
2. 電気的に接続した発熱部品を前記放熱部品に取付けたことを特徴とする請求項１に記載の放熱部品付きの配線基板。
3. 前記発熱部品を、前記放熱部品の対向面側にネジ等の発熱部品固定具により取外し可能に取付け、
   前記放熱部品上の前記発熱部品固定具の配置に対応して設けた、前記発熱部品固定具が貫通する発熱部品用抜き穴を備えたことを特徴とする請求項２に記載の放熱部品付きの配線基板。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかの請求項に記載の放熱部品付きの配線基板を有する電気品箱、熱交換器、送風機及び圧縮機等を備えたことを特徴とする空気調和機の室外機。
   

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