JP2016018956A - 発熱性電子部品を備えたコントローラおよび空気調和機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板21上に実装された発熱性電子部品22,23,24が冷媒配管10Aを介して冷却される伝熱材製ブロック25に接触して固定設置され、伝熱材製ブロック25をヒートシンクとして冷却可能とされている発熱性電子部品を備えたコントローラにあって、伝熱材製ブロック25は、基板21に沿う第1の面26と、その第1の面26に交わる第2の面27との少なくとも2面を備えたブロック体とされ、そのブロック体の第1の面26に電子部品22,23,24の一部、第2の面27に少なくとも1以上のSIPタイプの電子部品23,24が分散配置されている。
【選択図】図7
Description
(1)アルミブロックの小型化によって放熱面が減少するため、発熱性電子部品を基板の一部に集約する必要が生じる。電子部品をアルミブロックに固定するには、基板側に電子部品の取付け用穴を設ける必要があるが、電子部品の集約化によって基板占有面積が減少することから、取付け用穴によって基板のパターン幅が減少し、電流容量の確保が難しくなる。
(3)また、基板を固定する際、シートに対して均一に圧力をかけ、シワが生じないようにする必要があるが、上記の如く施工性の悪化によってシワが発生し易く、伝熱性能が低下する虞がある。
すなわち、本発明にかかる発熱性電子部品を備えたコントローラは、基板上に実装された複数の発熱性電子部品が冷媒配管を介して冷却される伝熱材製ブロックに接触して固定設置され、前記伝熱材製ブロックをヒートシンクとして冷却可能とされている発熱性電子部品を備えたコントローラにあって、前記伝熱材製ブロックは、前記基板に沿う第1の面と、その第1の面に交わる第2の面との少なくとも2面を備えたブロック体とされ、そのブロック体の前記第1の面に前記電子部品の一部、前記第2の面に少なくとも1以上のSIPタイプの前記電子部品が配置されていることを特徴とする。
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態について、図1ないし図7を用いて説明する。
図1には、第1実施形態に係る空気調和機の冷媒回路図が示され、図2には、その室外機の外周パネルを取り外した状態の斜視図が示されている。
空気調和機1は、冷媒を圧縮する圧縮機2と、冷媒の循環方向を切換える四方切換弁3と、冷媒と室外ファン4からの外気とを熱交換させる室外熱交換器5と、冷媒を断熱膨張させる電子膨張弁(膨張弁;EEV)6と、冷媒と室内ファン7からの室内空気とを熱交換させる室内熱交換器8と、アキュームレータ9等とを具備し、それらの機器間を冷媒配管10によって接続した閉サイクルの冷凍サイクル11を備えている。
コントローラ12は、コントローラ本体18を具備し、そのコントローラ本体18上に上辺部および下辺部がそれぞれ支持具19,20を介して固定設置される基板21を備えた構成とされている。基板21上には、各種制御回路やその回路を構成する多数の電子部品等々が実装されている。ここでは、圧縮機2用の電動モータを駆動するインバータの構成部品であるアクティブコンバータ、ダイオードモジュール、パワートランジスタ等の複数の発熱性電子部品22,23,24の実装構造および冷却構造について、以下に詳しく説明する。
空気調和機1が冷房運転されると、冷媒は、圧縮機2から四方切換弁3を介して、室外熱交換器5、電子膨張弁6、室内熱交換器8、四方切換弁3、アキュームレータ9を経て圧縮機2の戻る回路を循環され、また暖房運転されると、冷媒は、圧縮機2から四方切換弁3を介して、室内熱交換器8、電子膨張弁6、室外熱交換器5、四方切換弁3、アキュームレータ9を経て圧縮機2の戻る回路を循環される。
以下に、本発明の他の実施形態について、図4、図8ないし図11を用いて説明する。
(1)上記第1実施形態では、図7に示されるように、複数設けられているSIPタイプの電子部品23,24の全部を第2の面27に配置した構成としているが、図8に示されるように、複数のSIPタイプの電子部品23,24のうち、一部の電子部品24を第2の面27に配置し、残りの一部の電子部品23をDIPタイプの電子部品22と同じ第1の面26に配置した構成としてもよい。
図11(A)に示される伝熱材製ブロック25Bは、第1および第2の面26,27を残して四辺形の一角を斜めに切欠き、その傾斜面(他の1面)28Bに冷媒配管10Aを嵌合する凹溝30を設けた形状としたものであり、図11(B)に示される伝熱材製ブロック25Cは、同様に四辺形の一角を凹状の屈曲面(他の1面)28Cにより切欠き、その頂部位置に凹溝30を設けた形状としたものである。
10A 冷媒配管
12 コントローラ
13 室外機
17 ブラケット
18 コントローラ本体
19,20 支持具
19A 爪部
20A ヒンジ部
21 基板
22 DIPタイプの電子部品(発熱性電子部品)
22A,23A,24A パッケージ本体
23,24 SIPタイプの電子部品(発熱性電子部品)
25 伝熱材製ブロック(ブロック体)
25A,25B,25C,25D,25E,25F 伝熱材製ブロック(ブロック体)
26 第1の面
26A 下端部
27 第2の面
28 傾斜面(他の1面)
28B,28C,28D,28E,28F 他の1面
30 凹溝
31 支持部材
32 支持面(傾斜支持面)
Claims (11)
- 基板上に実装された複数の発熱性電子部品が冷媒配管を介して冷却される伝熱材製ブロックに接触して固定設置され、前記伝熱材製ブロックをヒートシンクとして冷却可能とされている発熱性電子部品を備えたコントローラにあって、
前記伝熱材製ブロックは、前記基板に沿う第1の面と、その第1の面に交わる第2の面との少なくとも2面を備えたブロック体とされ、
そのブロック体の前記第1の面に前記電子部品の一部、前記第2の面に少なくとも1以上のSIPタイプの前記電子部品が配置されていることを特徴とする発熱性電子部品を備えたコントローラ。 - SIPタイプの前記電子部品が複数設けられる場合、その全部が前記第2の面に配置されるか、もしくは一部が前記第2の面に配置され、残りの一部が前記第1の面に配置される構成とされていることを特徴とする請求項1に記載の発熱性電子部品を備えたコントローラ。
- 前記伝熱材製ブロックは、前記2面以外に少なくとも前記冷媒配管と接する凹溝を有する1面を備えたブロック体とされていることを特徴とする請求項1または2に記載の発熱性電子部品を備えたコントローラ。
- 前記伝熱材製ブロックは、前記2面と前記凹溝を有する1面とを備えており、前記凹溝を有する1面が垂直面に対して水平方向に所定の傾きを有する傾斜面、屈曲面または湾曲面とされたブロック体とされていることを特徴とする請求項3に記載の発熱性電子部品を備えたコントローラ。
- 前記冷媒配管を前記コントローラ側の前記伝熱材製ブロックに沿って支持する支持部材の支持面は、前記伝熱材製ブロックを構成する前記ブロック体の前記凹溝を有する1面に対応した前記傾斜面、屈曲面または湾曲面とされていることを特徴とする請求項4に記載の発熱性電子部品を備えたコントローラ。
- 前記伝熱材製ブロックは、複数の前記電子部品の一部が配置されている前記基板に沿う前記第1の面の下端部が、それら一部電子部品のパッケージ本体の下端部よりも下方側に延長されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の発熱性電子部品を備えたコントローラ。
- 前記基板は、コントローラ本体に支持具を介して支持され、該基板の下辺を支持する支持具が、その下辺を支点として前記基板を回動自在に支持する支持具とされていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の発熱性電子部品を備えたコントローラ。
- 基板上に実装された複数の発熱性電子部品が冷媒配管を介して冷却される伝熱材製ブロックに接触して固定設置され、前記伝熱材製ブロックをヒートシンクとして冷却可能とされている発熱性電子部品を備えたコントローラにあって、
前記伝熱材製ブロックは、複数の前記電子部品が接触して固定設置される面と、前記冷媒配管が嵌合接触される凹溝を有する面とを備えたブロック体とされ、
そのブロック体の前記凹溝を有する面は、垂直面に対して水平方向に所定の傾きを有する傾斜面、屈曲面または湾曲面とされていることを特徴とする発熱性電子部品を備えたコントローラ。 - 前記伝熱材製ブロックは、複数の前記電子部品を固定設置可能な互いに交わる2面と、その2面を有するブロック体の一角を切欠くようにして前記傾斜面、屈曲面または湾曲面を形成した前記凹溝を有する面とを備えたブロック体とされていることを特徴とする請求項8に記載の発熱性電子部品を備えたコントローラ。
- 前記冷媒配管は、前記ブロック体の前記凹溝を有する傾斜面、屈曲面または湾曲面と対応した支持面を有する支持部材により支持されていることを特徴とする請求項8または9に記載の発熱性電子部品を備えたコントローラ。
- 室外機側コントローラとして、複数の発熱性電子部品を冷媒配管により冷却する方式の請求項1ないし10のいずれかに記載のコントローラが搭載されていることを特徴とする空気調和機。
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