JP2009192170A - 電装品ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】複数の基板を絶縁距離を確保しながら小型化または薄型化することが可能な電装品ユニットを提供する。
【解決手段】電装品ユニット９は、電装品３１、３２が装着された第１基板と、第１基板を保持する第１基板保持部２１と、電装品４１、４２が装着された第２基板２４と、第２基板保持部２３とを備えている。第２基板保持部２３は、板状本体２３ａと第２基板２４との間に所定寸法Ａ１の隙間ができるように、嵩上げ部２７を介して第２基板２４を保持している。第２基板保持部２３の板状本体２３ａには、開口２６が形成されている。開口２６は、第１基板に実装されて第２基板２４側に突出する電装品３１、３２と第２基板２４との間に所定寸法Ａ１より大きい所定寸法Ａ２の隙間ができ、かつ、電装品３１、３２と板状本体２３ａとの間が所定寸法Ａ１以上離れるように形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、複数の基板を有する電装品ユニットに関する。

従来より、特許文献１に記載されているように、空気調和機等の電気機器の内部には、制御用その他種々の用途の複数の基板を有するスイッチボックス等の電装品ユニットが設置されている。電装品ユニットでは、基板およびその表面に実装されたコンデンサ、トランジスタ等の電装品の絶縁のために、基板および電装品の周囲に絶縁距離を確保する必要がある。

特許文献１に記載されているスイッチボックスでは、ボックス本体の底面からリブにより絶縁距離を確保するために離間して第１の制御基板が配置され、その上方にオプション機器用の第２の制御基板（アダプタＰ板）を取り付けるために、スイッチボックスの上端開口縁に第２の制御基板用の取付板が架設されている。これにより、第１および第２の制御基板を、スイッチボックス内部に絶縁距離を確保しながら立体配置することが可能である。
特開平９−６０９１９号公報

スイッチボックス等の電装品ユニットを小型化または薄型化する場合、第１の制御基板とその上方の取付板との距離を小さくしようとすれば、第１の制御基板の表面に実装された電装品は、上方の取付板との間で絶縁距離を確保することが困難になる。

本発明の課題は、複数の基板を絶縁距離を確保しながら小型化または薄型化することが可能な電装品ユニットを提供することにある。

第１発明の電装品ユニットは、電装品が装着された第１基板と、第１基板を保持する第１基板保持部と、電装品が装着された第２基板と、第２基板保持部とを備えている。第２基板は、第１基板と離間して配置されている。第２基板保持部は、第１基板と第２基板との間に配置されている。第２基板保持部は、第２基板を保持する板状本体を有する。第２基板保持部は、板状本体と第２基板との間に所定寸法Ａ１の隙間ができるように、嵩上げ部を介して第２基板を保持している。第２基板保持部の板状本体には、開口が形成されている、開口は、第１基板に実装されて第２基板側に突出する電装品と第２基板との間に所定寸法Ａ１以上の寸法Ａ２の隙間ができ、かつ、電装品と板状本体との間が所定寸法Ａ１以上離れるように形成されている。

ここでは、第２基板保持部の板状本体に、第１基板に実装されて第２基板側に突出する電装品と第２基板との間に所定寸法Ａ１以上の寸法Ａ２の隙間ができ、かつ、電装品と板状本体との間が所定寸法Ａ１以上離れるように開口が形成されているので、取付板を低く配置しても第１基板の電装品と取付板との絶縁距離を確保でき、電装品ユニットの小型化および薄型化が可能になる。

第２発明の電装品ユニットは、第１発明の電装品ユニットであって、開口は、第１基板に実装された全ての電装品の上に開口している。

ここでは、開口が第１基板に実装された全ての電装品の上に開口しているので、第１基板に実装される電装品のレイアウトにかかわらず、常に電装品と板状本体との距離を所定寸法以上に離すことが可能である。

第３発明の電装品ユニットは、第１発明の電装品ユニットであって、開口は、第１基板に実装された電装品のうち、第２基板保持部との垂直距離が所定寸法Ａ１より小さくなる電装品の直上のみで開口している。

ここでは、開口が、第１基板に実装された電装品のうち、第２基板保持部との垂直距離が所定寸法Ａ１より小さくなる電装品の直上のみで開口しているので、第２基板保持部の開口面積を小さくできるので強度が向上し、薄い板金で製造できる。

第４発明の電装品ユニットは、第１発明の電装品ユニットであって、第２基板保持部は、第１基板保持部に着脱自在に連結されている。

ここでは、第２基板保持部が第１基板保持部に着脱自在に連結されているので、第２基板をオプション基板として容易に追加可能であり、第２基板を追加しても第１基板の電装品との絶縁距離を確保できる。

第５発明の電装品ユニットは、第１発明の電装品ユニットであって、第１基板保持部は、ケースである。第１基板保持部は、第１基板、第２基板および第２基板保持部を収納する。第２基板保持部は、平板状の部材である。第２基板保持部は、両端にケースの両側の壁に係止される係止部分が付いている。

ここでは、第２基板保持部は、板状本体の両端に第１基板保持部であるケースの両側の壁に係止される係止部分が付いた平板状の部材であるので、第２基板保持部をケース内部に容易に着脱することが可能である。

第６発明の電装品ユニットは、第１発明の電装品ユニットであって、第１基板と第１基板保持部とが一体になっている。

ここでは、第１基板と第１基板保持部とが一体になっているので、部品点数の減少が可能であり、かつ、第１基板上の電装品の設置高さを低くすることが可能である。

第７発明の空気調和機は、第１発明から第６発明のいずれかの電装品ユニットを内蔵している。

ここでは、空気調和機が、上記の電装品ユニットを内蔵しているので、電装品ユニット全体の小型化および薄型化が可能であり、その結果、空気流れの流路の確保が容易になり、空気調和機の設計自由度が向上するとともに、空気調和機自体の小型化も可能になる。

第１発明によれば、取付板を低く配置しても第１基板の電装品と取付板との絶縁距離を確保できる。その結果、電装品ユニットの小型化および薄型化が可能になる。

第２発明によれば、第１基板に実装される電装品のレイアウトにかかわらず、常に電装品と板状本体との距離を所定寸法以上に離すことができる。

第３発明によれば、第２基板保持部の開口面積を小さくできるので強度が向上する。その結果、第２基板保持部を薄い板金で製造できる。

第４発明によれば、第２基板をオプション基板として容易に追加可能である。また、第２基板を追加しても第１基板の電装品との絶縁距離を確保できる。

第５発明によれば、第２基板保持部をケース内部に容易に着脱することができる。

第６発明によれば、部品点数を減少でき、しかも、第１基板上の電装品の設置高さを低くすることができる。

第７発明によれば、空気流れの流路の確保が容易になり、空気調和機の設計自由度が向上するとともに、空気調和機自体の小型化も可能になる。

つぎに本発明の電装品ユニットの実施形態を図面を参照しながら説明する。

＜電装品ユニット９を内蔵した空気調和機の室内機１の構成＞
図１〜２に示されるように、空気調和機の室内機１は、ケーシング２内部に、熱交換器３、送風機４、送風機４のシロッコファン７を回転駆動するモータ８、および室内機１の制御用の電装品ユニット９が内蔵されている。ケーシング２は、その下面に吸込口５が形成され、そしてその前面に吹出口６が形成されている。

電装品ユニット９は、ケーシング２の内部において、熱交換器３よりも空気流れの上流側の送風機４と同じ配置空間に収納されている。

＜電装品ユニット９の構成＞
電装品ユニット９は、図３〜４に示されるように、室内機１のメイン制御用の第１基板２２と、第１基板２２を保持するケース２１と、室内機１のオプション制御用に追加された第２基板２４と、第２基板２４を保持する取付板２３とを備えている。ケース２１の上面開口は、蓋３０（図４参照）で閉じられる。

ケース２１および取付板２３は、それぞれ、本発明の第１基板保持部および第２基板保持部に対応している。

第１基板２２は、電装品３１、３２、３３が装着されている。ケース２１は、スペーサ２５を介して所定の絶縁距離（通常５ｍｍ以上）以上の寸法Ａ１だけ離間して第１基板２２を保持する。スペーサ２５は、中空円筒であり、ネジ３４およびナット３５を締結することにより、ケース２１と第１基板２２との間を連結している。

第２基板２４は、その表面に電装品４１、４２、４３、４４が装着されている。第２基板２４は、ケース２１内部において、第１基板２２と離間して配置されている。

取付板２３は、第１基板２２と第２基板２４との間に配置されている。取付板２３は、平板状の部材であり、第２基板２４を保持する板状本体２３ａと、板状本体２３ａの両端にケース２１の両側の壁２１ａ、２１ｂに係止される係止突起２８および係止フック２９とを有している。取付板２３は、係止突起２８をケースの壁２１ａに形成されたスリット２１ｃに差し込み、係止フック２９をケースの壁２１ｂの上端縁に係止することにより、ケース２１に着脱自在に連結される。

取付板２３は、板状本体２３ａと第２基板２４との間に所定の寸法Ａ１の隙間ができるように、スペーサ２７を介して第２基板２４を保持している。スペーサ２７は、第２基板２４を取付板２３から上方に離間して保持するための本発明の嵩上げ部に対応する。

スペーサ２７は、中空円筒であり、ネジ４５およびナット４６を締結することにより、板状本体２３ａと第２基板２４との間を連結している。

取付板２３の板状本体２３ａには、第１基板２２に実装されて第２基板２４側に突出する電装品３１、３２、３３と第２基板２４との間に所定寸法Ａ１以上の寸法Ａ２の隙間ができ、かつ、電装品３１、３２、３３と板状本体２３ａとの間が所定寸法Ａ１以上の寸法Ａ３またはＡ４だけ離れるように、開口２６が形成されている。これにより、取付板２３を低く配置しても第１基板２２の電装品３１、３２、３３と取付板２３との間に十分な絶縁距離（少なくとも５ｍｍ以上）を確保できる。

開口２６は、板状本体２３ａに大きく２箇所形成された矩形の開口であり、第１基板２２に実装された全ての電装品３１、３２、３３の上に開口している。

＜実施形態の特徴＞
（１）
実施形態の電装品ユニット９では、取付板２３は、板状本体２３ａと第２基板２４との間に所定寸法Ａ１の隙間ができるように、スペーサ２７を介して第２基板２４を保持している。また、取付板２３の板状本体２３ａには、第１基板２２に実装されて第２基板２４側に突出する電装品３１、３２、３３と第２基板２４との間に所定寸法Ａ１以上の寸法Ａ２の隙間ができ、かつ、電装品３１、３２、３３と板状本体２３ａとの間が所定寸法Ａ１以上の寸法Ａ３またはＡ４だけ離れるように、開口２６が形成されている。これにより、取付板２３を低く配置しても第１基板２２の電装品３１、３２、３３と取付板２３との間に十分な絶縁距離（少なくとも５ｍｍ以上）を確保できる。このため、電装品ユニット９全体の小型化および薄型化が可能になる。

（２）
実施形態の電装品ユニット９では、開口２６は、第１基板２２に実装された全ての電装品３１、３２、３３の上に開口している。このため、第１基板２２に実装される電装品３１、３２、３３のレイアウトにかかわらず、常に電装品３１、３２、３３と板状本体２３ａとの距離を所定寸法Ａ１以上に離すことが可能である。

（３）
実施形態の電装品ユニット９では、第２基板２４を保持する取付板２３が第１基板２２を保持するケース２１に着脱自在に連結されているので、第２基板２４をオプション基板として容易に追加可能であり、第２基板２４を追加しても第１基板２２の電装品４１、４２、４３、４４との絶縁距離を確保できる。

（４）
実施形態の電装品ユニット９では、取付板２３は、板状本体２３ａの両端にケース２１の両側の壁２１ａ、２１ｂに係止される係止突起２８および係止フック２９が付いた平板状の部材であるので、取付板２３をケース内部に容易に着脱することが可能である。

（５）
実施形態の空気調和機の室内機１は、上記の電装品ユニット９を内蔵している。このため、電装品ユニット９全体の小型化および薄型化が可能なので、空気流れの流路の確保が容易になり、室内機１の設計自由度が向上するとともに、室内機１自体の小型化も可能になる。

なお、室内機１だけでなく、室外機にも上記の電装品ユニット９を内蔵してもよく、この場合も、室外機の設計自由度が向上するとともに、室外機自体の小型化も可能になる。

＜実施形態の変形例＞
（Ａ）
なお、上記の実施形態では、開口２６が第１基板２２に実装された全ての電装品３１、３２、３３の上に開口しているが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明の変形例として、開口２６は、第１基板２２に実装された電装品３１、３２、３３のうち、取付板２３との垂直距離が所定の寸法Ａ１より小さくなる電装品３１の直上のみで開口しているようにしてもよい。

この場合、取付板２３の開口２６の開口面積を小さくできるので強度が向上し、取付板２３を薄い板金で製造できる。

（Ｂ）
また、上記実施形態では、本発明の第１基板保持部の一例として、ケース２１をあげて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１基板を保持できる手段であれば種々の手段を採用することが可能である。

同様に、上記実施形態では、本発明の第２基板保持部の一例として、取付板２３をあげて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、板状本体を有し、第２基板を保持できる手段であれば種々の手段を採用することが可能であり、例えば、第２基板の全体を覆う箱状のものであってもよい。

（Ｃ）
なお、上記実施形態では、第１基板２２と第１基板保持部であるケース２１とが別体になっている例をあげて説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１基板２２とケース２１等の第１基板保持部とが一体になっていてもよい。このように第１基板と第１基板保持部とを一体にすれば、部品点数の減少が可能であり、かつ、第１基板上のコンデンサ等の電装品の設置高さを低くすることが可能になる。

また、電装品の一部がケース２１に直接実装され、残り一部が第１基板２２に実装されるようにしてもよい。たとえば、電装品の一部（たとえば、背の高いコンデンサ等）がケース２１表面に一体化された一方の第１基板に直接実装され、残り一部がケース２１の表面からスペーサを介して離間して配置された他方の第１基板２２に実装されてもよい。これにより、背の高いコンデンサ等の電装品のみの設置高さを低くすることが可能になる。

さらに、第１基板２２とケース２１とを一体化する場合、ケース２１表面がそのまま第１基板として機能するようにケース２１表面に直接的に電装品の実装や配線をした構造、または、第１基板がスペーサを介さずにケース２１表面に直接貼り付いて一体化された構造のいずれを採用してもよい。

本発明は、複数の基板を垂直配置した電装品ユニット、およびそれを内蔵した電気機器に種々適用することが可能である。

本発明の実施形態に係わる電装品ユニットを内蔵した空気調和機の室内機の構成図。 図１の室内機のケーシング内部を下から見た図。 図１の電装品ユニットの分解斜視図。 図１の電装品ユニット内部の構成図。

符号の説明

１ 室内機
９ 電装品ユニット
２１ ケース（第１基板保持部）
２１ａ、２１ｂ 壁
２２ 第１基板
２３ 取付板（第２基板保持部）
２３ａ 板状本体
２４ 第２基板
２５ スペーサ
２６ 開口
２７ スペーサ（嵩上げ部）
２８ 係止突起
２９ 係止フック
３１、３２、３３ 電装品
４１、４２、４３、４４ 電装品

Claims (7)

1. 電装品（３１、３２、３３）が装着された第１基板（２２）と、
   前記第１基板（２２）を保持する第１基板保持部（２１）と、
   前記第１基板（２２）と離間して配置され、電装品（４１、４２、４３、４４）が装着された第２基板（２４）と、
   前記第１基板（２２）と前記第２基板（２４）との間に配置され、前記第２基板（２４）を保持する板状本体（２３ａ）を有する第２基板保持部（２３）と
   を備えており、
   前記第２基板保持部（２３）は、前記板状本体（２３ａ）と前記第２基板（２４）との間に所定寸法（Ａ１）の隙間ができるように、嵩上げ部（２７）を介して前記第２基板（２４）を保持しており、
   前記第２基板保持部（２３）の板状本体（２３ａ）には、前記第１基板（２２）に実装されて前記第２基板（２４）側に突出する前記電装品（３１、３２、３３）と前記第２基板（２４）との間に前記所定寸法（Ａ１）以上の寸法（Ａ２）の隙間ができ、かつ、前記電装品（３１、３２、３３）と前記板状本体（２３ａ）との間が前記所定寸法（Ａ１）以上離れるように、開口（２６）が形成されている、
   電装品ユニット。
2. 前記開口（２６）は、前記第１基板（２２）に実装された全ての電装品（３１、３２、３３）の上に開口している、
   請求項１に記載の電装品ユニット。
3. 前記開口（２６）は、前記第１基板（２２）に実装された前記電装品（３１、３２、３３）のうち、前記第２基板保持部（２３）との垂直距離が前記所定寸法（Ａ１）より小さくなる電装品（３１）の直上のみで開口している、
   請求項１に記載の電装品ユニット。
4. 前記第２基板保持部（２３）は、前記第１基板保持部（２１）に着脱自在に連結されている、
   請求項１に記載の電装品ユニット。
5. 前記第１基板保持部（２１）は、前記第１基板（２２）、前記第２基板（２４）および前記第２基板保持部（２３）を収納するケースであり、
   前記第２基板保持部（２３）は、両端に前記ケースの両側の壁に係止される係止部分（２８、２９）が付いた平板状の部材である、
   請求項４に記載の電装品ユニット。
6. 前記第１基板（２２）と前記第１基板保持部（２１）とが一体になっている、
   請求項１に記載の電装品ユニット。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の電装品ユニットを内蔵している、
   空気調和機。

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