JP2020003115A - 電装品モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】電装品モジュールのパワーデバイスに形状大きさの異なる代替パワーデバイスを代用する場合であってもヒートシンクの本体に新たなネジ穴を形成する必要がなく、またパワー基板に多数のパワーデバイスが搭載されている場合でも電装品モジュールを機械室から簡単に取り外すことができるようにする。【解決手段】冷却器は、冷媒配管３０Ｌに取り付けられるメインヒートシンクと、パワーデバイス２７４が取り付けられ且つメインヒートシンクに熱的に結合されるサブヒートシンクを備える。サブヒートシンクは、パワー基板２７０に取り付けらる。サブヒートシンクは、メインヒートシンクにネジＢ１３，Ｂ１４で結合され、パワー基板２７０にはネジＢ１３，Ｂ１４の着脱作業用の開口２７０ｇ、２７０ｈが形成され、固定板２１０にもネジＢ１３，Ｂ１４の着脱作業用の開口２１６、２１７が形成されている。【選択図】図７

Description

本発明は、空気調和機の室外機の正面のサービスパネルの奥側の機械室に取り付けられる電装品モジュールに関する。

一般的な空気調和機は、図１４に示すように、室外に設置される室外機１０と室内に設置される室内機２０を備えている。室外機１０と室内機２０は、冷媒配管３０によって接続され、蒸気圧縮式冷凍サイクルを形成している。

室外機１０には、室外空気と冷媒を熱交換する室外熱交換器１１、送風ファン１１Ｆ、冷媒を圧縮する圧縮機１２、圧縮機１２から吐き出された潤滑油及び冷媒の混合流体から潤滑油を分離する油分離器１３、流入した冷媒を膨張させて所定の圧力に減圧させる膨張弁１４、流入した冷媒を気液分離するアキュムレータ１５、暖房運転と冷房運転を切り替える四方弁１６などが設けられている。また、室内機２０には、室内空気と冷媒を熱交換する室内熱交換器２１、送風ファン２１Ｆなどが設けられている。そして、冷媒配管３０は、これら室外熱交換器１１、圧縮機１２、油分離器１３、膨張弁１４、アキュムレータ１５、四方弁１６、及び室内熱交換器２１を接続している。冷媒配管３０は、液側冷媒配管３０Ｌとガス側冷媒配管３０Ｇとを含む。

室外機１０は、図１５に示すように、仕切板１７１によって、筐体１７の内部が左右方向に熱交換器室１０Ａと機械室１０Ｂに区画され、熱交換器室１０Ａには前述した室外熱交換器１１と送風ファン１１Ｆが配置されている。機械室１０Ｂには、前述した圧縮機１２、油分離器１３、膨張弁１４、アキュムレータ１５、四方弁１６などが収容され、これらは筐体１７の前面の図示しないサービスパネルを取り外すことにより、図１５に示すように外部から視認可能となっている。

この機械室１０Ｂには、さらに、その上下方向のほぼ中間位置に電装品モジュール４０が配置されている。この電装品モジュール４０は、空気調和機の全体の動作を制御する制御回路、空気調和機の各種設定を行うための設定回路、空気調和機の動作状態を表示する表示回路、外部から供給される交流電力を直流電力に変換して出力するコンバータ回路、コンバータ回路から出力された直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路、その他の回路などを搭載したモジュールであり、プリント基板４１にそれらの回路を実現するための複数の電子部品が搭載されている。プリント基板４１は、機械室１０Ｂの奥側に配管スペースを確保できるように、１枚で構成されている。

図１６にプリント基板４１の正面を示す。プリント基板４１は、機械室１０Ｂ内に起立した姿勢で取り付けられている。このプリント基板４１は上下方向に弱電領域４１Ａと強電領域４１Ｂに分けて配置されている。

弱電領域４１Ａには、前記した制御回路の一部を構成するマイコン等の電子部品、設定回路を構成するスイッチ４１Ａ１やプラグを抜き差しする小電力用コネクタ４１Ａ２などの操作のための電子部品やＬＥＤ４１Ａ３などの表示のための電子部品等の弱電系の部品が搭載される。また、強電領域４１Ｂには、前記した制御回路の残りを構成する電力変換を行うための強電系の複数の電子部品、例えばコンバータ回路のＩＣ、インバータ回路のＩＣなどのパワーデバイス４１Ｂ１、平滑用の大容量電解コンデンサ４１Ｂ２、大電力用コネクタ４１Ｂ３などの部品が搭載される。

強電領域４１Ｂには、さらに、パワーデバイス４１Ｂ１で発生する熱を冷却するための冷却器５０が配置されている。この冷却器５０は冷媒配管３０の液側冷媒配管３０Ｌに取り付けられるような形状の図示しないヒートシンクを備える。そのヒートシンクはパワーデバイス４１Ｂ１が発生する熱が伝わるようにプリント基板４１の正面側に図示しないサービスパネル側に向けて配置されている。液側冷媒配管３０Ｌには、冷房運転時には室外熱交換器１１で凝縮した冷媒が流れ、暖房運転時には室内熱交換器２１で凝縮され膨張弁１４で減圧された冷媒が流れるので、その冷媒によって冷却器５０のヒートシンクが冷却され、パワーデバイス４１Ｂ１の温度が所定値以下に保持される。以上説明した空気調和機については、特許文献１に記載がある。

ところで、上記した室外機１０では、１枚のプリント基板４１にすべての電子部品を搭載し、冷却器５０をそのプリント基板４１の表側、つまり筐体１７の正面を向く側に取り付けているので、プリント基板４１の上下方向サイズが大きくなり、筐体１７の縦方向サイズが大きくなる問題がある。

そこで、プリント基板４１の上下方向サイズを小さくする方策として、プリント基板４１を弱電系電子部品を搭載したメイン基板とパワーデバイス４１Ｂ１を含む強電系電子部品を搭載したパワー基板に分割する方法がある。この場合は、機械室に取り付けられる固定板を用意し、その固定板の正面側にメイン基板を取り付け、その固定板の裏面側にパワー基板を取り付けることが考えられる。

このときは、操作や表示のための電子部品が搭載されるメイン基板が筐体１７の前面を向き、パワーデバイス等が搭載されるパワー基板が奥側を向くように、それらメイン基板とパワー基板を配置することが好ましい。そして、パワー基板に半田付けされたパワーデバイスを冷却器５０に結合し、その冷却器５０を機械室の奥側において冷媒配管３０Ｌに取り付けることが好ましい。

しかし、この手法によれば、組み立てた後に電装品モジュールを取り外す必要が生じた場合は、電装品モジュールを冷却器と一体として取り外し、その後に電装品モジュールを冷却器から取り外さなければならない。つまり、電装品モジュールばかりか冷却器５０までも冷媒配管３０Ｌから取り外す作業が必要となり、作業が複雑となる。

そこで、パワー基板にパワーデバイスを露出させるための開口を形成するとともに、固定板にパワー基板の開口が露出する開口を形成し、さらにメイン基板を固定板に着脱自在に取り付けるようにすれば、取り外したメイン基板の側から固定板の開口を経由してパワー基板のパワーデバイスに直接アクセスすることができるので、電装品モジュールを冷却器から簡単に取り外すことができる。この場合は、冷却器が冷媒配管に取り付けられた状態で残ることになる。

特許第５４７２３６４号公報

ところが、仕様の変更などによりメイン基板に搭載されるパワーデバイスの変更が必要となった場合は、新たなパワーデバイスの形状や寸法が異なる場合があり、例えばそのパワーデバイスが冷却器のヒートシンクの取付用のネジ穴に合致しないなど、そのままでは取り付けられないことがある。この場合は、ヒートシンクに新たな取付用のネジ穴を形成するなどの加工を行う必要がある。

本発明の目的は、電装品モジュールのパワーデバイスを新たなパワーデバイスに変更する場合であってもヒートシンクの本体に新たなネジ穴を形成するなどの加工を行う必要がないようにした電装品モジュールを提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、サービスパネルで閉じられた空気調和機の機械室の冷媒配管に取り付けられた冷却器によってパワーデバイスが冷却される電装品モジュールにおいて、前記空気調和機の制御を行う制御回路の一部を構成する電子部品が正面に搭載されるメイン基板と、前記制御回路の残りの部分を構成するパワーデバイスを含む電子部品が正面に搭載されるパワー基板と、正面に前記メイン基板の裏面が対面し裏面に前記パワー基板の裏面が対面するように前記メイン基板と前記パワー基板が搭載された固定板とを備え、前記固定板が、前記メイン基板の正面が前記サービスパネルの方向を向くように前記機械室に取り付けられる電装品モジュールであって、前記冷却器は、前記冷媒配管に取り付けられるメインヒートシンクと、前記パワーデバイスが取り付けられ且つ前記メインヒートシンクに熱的に結合されるサブヒートシンクを備え、該サブヒートシンクは、前記パワー基板に取り付けられていることを特徴とする。
請求項２にかかる発明は、請求項１に記載の電装品モジュールにおいて、前記サブヒートシンクは、前記メインヒートシンクにネジで結合され、前記パワー基板と前記固定板には前記ネジの着脱作業用の開口が形成されていることを特徴とする。
請求項３にかかる発明は、請求項１又は２に記載の電装品モジュールにおいて、前記サブヒートシンクは、前記サブヒートシンクを前記パワー基板の正面に取り付けるための基板ホルダを有することを特徴とする。
請求項４にかかる発明は、請求項１、２又は３に記載の電装品モジュールにおいて、前記固定板は、前記メイン基板を着脱自在に取り付けるための基板クランパを備えることを特徴とする。

本発明によれば、冷却器がメインヒートシンクとサブヒートシンクを備えるようにし、そのサブヒートシンクにパワーデバイスを取り付けるようにしたので、電装品モジュールのパワーデバイスを新たなパワーデバイスに変更する場合であってもメインヒートシンクに新たなネジ穴を形成する必要がない。また電装品モジュールを機械室から取り外す際はサブヒートシンクをメインヒートシンクから取り外せばよいので、パワー基板に多数のパワーデバイスが搭載されている場合でも電装品モジュールを機械室から簡単に取り外すことができる。

室外機の斜視図である。 サービスパネルを取り外した同室外機の斜視図である。 機械室から電装品モジュールを取り外した状態の同室外機の斜視図である。 電装品モジュールと冷却器の展開斜視図である。 サブヒートシンクの斜視図である。 上フレームと下フレームを室外機の仕切板へ取り付ける取付説明図である。 冷却器を備えた電装品モジュールの縦断面図である。 （ａ）は図７のＡ-Ａ線の横断面図、（ｂ）は図７のＢ-Ｂ線断面図である。 室外機の天面パネルを取り外した平面図である。 室外機の右側面パネルを取り外した右側面図である。 メイン基板の正面図である。 パワー基板の正面図である。 メイン基板の固定板への取付状態の横断面図である。 空気調和機の冷媒回路の回路図である。 従来の室外機のサービスパネルを取り外した正面図である。 従来の電装品モジュールの正面図である。

以下の実施例では電装品モジュールを取り付けた室外機について説明する。室外機１００は、図１〜図３に示すように、その筐体１１０が、前面パネル１１１、その前面パネル１１１の右横のサービスパネル１１２、右側面パネル１１３、左側面パネル１１４、天面パネル１１５、背面パネル１１６、底面パネル１１７を備え、底面パネル１１７には脚１１８が取り付けられている。

この筐体１１０は仕切板１１９によって、正面パネル１１１の奥側が熱交換器室１１０Ａになり、サービスパネル１１２の奥側が機械室１１０Ｂになるように、左右方向に区画されている。この仕切板１１９は機械室１１０Ｂの壁面の一部を構成している。そして、熱交換器室１１０Ａに前述した室外熱交換器１１や送風ファン１１Ｆが配置されている。また、機械室１１０Ｂに、図１５で説明した冷媒配管３０、圧縮機１２、膨張弁１４、アキュムレータ１５、サブアキュムレータ１５Ａ、四方弁１６などが収容されている。機械室１１０Ｂは、サービスパネル１１２を取り外すことにより、室外機１００の前面側から視認可能となっている。

２００は電装品モジュールであり、図２〜図１０に示すように、正面がサービスパネル１１２の裏面と対面するよう機械室１１０Ｂに配置される固定板２１０と、固定板２１０の上部にネジ止めされる長尺形状の上フレーム２２０と、固定板２１０の下部にネジ止めされる長尺形状の下フレーム２３０と、上フレーム２２０を仕切板１１９に取り付ける取付金具２４０と、下フレーム２３０を仕切板１１９に取り付ける取付金具２５０と、制御回路の一部を構成する電子部品やその他の電子部品等の弱電系の電子部品が搭載されるメイン基板２６０と、制御回路の残りの部分を構成する電子部品、その他の電子部品、後記するパワーデバイス２７４等の強電系の電子部品が搭載されるパワー基板２７０を備える。

このように、電装品モジュール２００のプリント基板はメイン基板２６０とパワー基板２７０に分かれていて、メイン基板２６０の裏面２６０ｂが固定板２１０の正面２１１ａに対面するように固定板２１０に搭載され、パワー基板２７０の裏面２７０ｂが固定板２１０の裏面２１１ｂに対面するよう固定板２１０に搭載される。

３００はメインヒートシンク３１０とサブヒートシンク３３０を有する冷却器であり、冷媒配管３０ＬのＵ字折曲部３１が取り付けられた状態で上フレーム２２０と下フレーム２３０に跨るように、その上フレーム２２０と下フレーム２３０に取り付けられる。

固定板２１０は、図４に示すように、正面２１１ａにメイン基板２６０が搭載され裏面２１１ｂにパワー基板２７０が搭載される本体部２１１と、その本体部２１１の上端から裏面２１１ｂの方向に９０度に折り曲げられた補強用の上横片２１２と、その折曲片２１２の後端から上方に９０度に折り曲げられた取付用の上縦片２１３を備える。また、本体部２１１の下端から正面２１１ａの方向に９０度に折り曲げられた補強用の下横片２１４と、その下横片２１４の前端から下方に９０度に折り曲げられた下縦片２１５とを備える。その下縦片２１５の両端には下方に突出させた取付部２１５ａが形成されている。

そして、この固定板２１０の本体部２１１の図４における右側には、開口２１６、２１７が上下方向に並べて形成されている。また、本体部２１１の正面２１１ａの４ヶ所の角部付近には基板クランパ２８０がそれぞれ取り付けられている。

上フレーム２２０は、固定板２１０の上縦片２１３にネジ止めされる縦片２２１と、その縦片２２１の上端から後方に９０度に折り曲げられた補強用の上横片２２２と、縦片２１１の左端から前方に向けて４５度に折り曲げられた取付片２２３とを備える。２２４は冷却器３００が取り付けられる上フレーム取付用端部である。

下フレーム２３０は、固定板２１０の下縦片２１５にネジ止めされる下縦片２３１と、下縦片２３１の上端から後方に９０度に折り曲げられた上横片２３２と、上横片２３２の奥端から上方に９０度に折り曲げられた補強用の上縦片２３３と、下縦片２３１の左端から前方に向けて４５度に折り曲げられた取付片２３４とを備える。そして、下縦片２３１の正面側には端子板４００が取り付けられる。２３５は冷却器３００が取り付けられる下フレーム取付用端部である。

冷却器３００は、アルミニウム製のメインヒートシンク３１０と、そのヒートシンク３１０に形成された断面が半円形状の２個の溝３１１に嵌め込まれる液側冷媒配管３０ＬのＵ字折曲部３１と、そのＵ字折曲部３１をメインヒートシンク３１０に固定するための板金製のカバー３２０と、メインヒートシンク３１０の溝３１１が形成された面と反対側の平面３１２に固定されるサブヒートシンク３３０とを備える。

カバー３２０は、液側冷媒配管３０ＬのＵ字折曲部３１をヒートシンク３１０に押し付ける中央の押え部３２１と、その押え部３２１の一方の側端から折り曲げられたフック部３２２と、押え部３２１の他の側端からフック部３２２と向き合うように折り曲げられた取付部３２３とを備える。

サブヒートシンク３３０は、メインヒートシンク３１０と同じアルミニウム製の板材で形成され、図５に示すように、その正面３３０ａの上端には正面３３０ａの方向に突出するように両側に爪３３１ａを有する基板ホルダ３３１が取り付けられ、下端にも正面３３０ａの方向に突出するように両側に爪３３２ａを有する基板ホルダ３３２が取り付けられ、また正面３３０ａから裏面３３０ｂに貫通する２個の取付孔３３０ｃ、３３０ｄが形成されている。そして、このサブヒートシンク３３０の正面３３０ａにはパワー基板２７０に搭載されるパワーデバイス２７４が後記するようにネジＢ１〜Ｂ６で固定されている。

メイン基板２６０には、その正面２６０ａに、前記したように制御回路の一部を構成する電子部品やその他の電子部品等の弱電系の電子部品が搭載されている。即ち、図１１に示すように、表示器としてのＬＥＤランプ２６１ａ、操作部としてのディップスイッチ２６１ｂやボタンスイッチ２６１ｃなどを含む表示設定回路２６１、制御回路の一部を構成するマイクロコンピュータ等の制御ＩＣ２６２、周辺部に配置される複数のコネクタ２６３、コンデンサ２６４ａやコモンモードチョークコイル２６４ｂを含む外来ノイズ及び自発ノイズの対策用のＥＭＣ（ElectroMagnetic Compatibillity）フィルタ回路２６４、膨張弁１４や四方弁１６を駆動する駆動回路２６５、配管３０の温度を検出する図示しないサーミスタに接続される温度検出回路２６６など弱電系の電子部品が搭載されている。２６０ｂはメイン基板２６０の裏面である。２６０ｃは上端、２６０ｄは下端、２６０ｅは左端、２６０ｆは右端である。このメイン基板２６０は、裏面２６０ｂが固定板２１０の本体部２１１の正面２１１ａと対面するように、その正面２１１ａに搭載される。

パワー基板２７０には、その正面２７０ａに、前記したように制御回路の残りの部分を構成する後記するパワーデバイス２７４を含む弱電系の電子部品が搭載されている。即ち、図１２に示すように、整流用のダイオードブリッジ２７１ａ、バイポーラトランジスタのゲート部分にＭＯＳＦＥＴを組み込み動作抵抗を小さくしたＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）素子２７１ｂ、高速動作用のＦＲＤ（Fast Recovery Diode）素子２７１ｃ、力率改善用のＰＦＣ（Power Factor Correction）コイル２７１ｄ、大電力平滑用の電解コンデンサ２７１ｅが搭載される。これらダイオードブリッジ２７１ａ、ＩＧＢＴ素子２７１ｂ、ＦＲＤ素子２７１ｃ、ＰＦＣコイル２７１ｄ、電解コンデンサ２７１ｅなどは、外部から供給される交流電力を直流電力に変換して出力するコンバータ回路２７１を構成する。さらに、駆動回路や自己保護機能が組み込まれコンバータ回路２７１から供給される直流電力を交流電力に変換して出力するインバータ回路を構成するＩＰＭ（Intelligent Power Module）素子２７２も搭載されている。さらに、スイッチング電源回路２７３を構成するスイッチングトランス２７３ａやスイッチングＩＣ２７３ｂなどの素子も搭載されている。２７０ｂはパワー基板２７０の裏面である。２７０ｃは上端、２７０ｄは下端、２７０ｅは左端、２７０ｆは右端である。ダイオードブリッジ２７１ａ、ＩＧＢＴ素子２７１ｂ、ＦＲＤ素子２７１ｃ、ＩＰＭ素子２７２などは、発熱の大きなパワーデバイス２７４であり、左端２７０ｅの近傍に縦並びで搭載されている。このパワー基板２７０は、裏面２７０ｂが固定板２１０の本体部２１１の裏面２１１ｂと対面するように、その裏面２１１ｂに搭載される。

そして、このパワー基板２７０には、図４にも示したように、パワーデバイス２７４が配置される領域の上部に開口２７０ｇが形成され、下部に開口２７０ｈが形成され、その開口２７０ｇの上部の左右両側にサブヒートシンク３３０の基板ホルダ３３１の爪３３１ａが係合する係合孔２７０ｉが形成され、開口２７０ｈの下部の左右両側にサブヒートシンク３３０の基板ホルダ３３２の爪３３２ａが係合する係合孔２７０ｊが形成されている。パワーデバイス２７４はサブヒートシンク３３０にネジ止めされ、パワー基板２７０の正面２７０ａに半田付けされる。

なお、図４、図５では、パワーデバイス２７４がパワー基板２７０へ半田付けされる直前の状態、つまりサブヒートシンク３３０に取り付けられた状態を示した。そして、パワーデバイス２７４がパワー基板２７０へ半田付けされ、サブヒートシンク３３０がメインヒートシンク３１０にネジ止めされることで、パワーデバイス２７４に発生した熱がサブヒートシンク３３０を経由してメインヒートシンク３１０に伝達され、冷媒配管３０Ｌに伝達されるようになっている。

さて、室外機１００の機械室１１０Ｂに電装品モジュール２００を配置するには、まず、パワーデバイス２７４をサブヒートシンク３３０の正面３３０ａにネジＢ１〜Ｂ６によって取り付けて（図７）から、そのサブヒートシンク３３０の上側の基板ホルダ３３１の係止爪３３１ａをパワー基板２７０の係合孔２７０ｉに係合し、下側の基板ホルダ３３２の係止爪３３２ａをパワー基板２７０の係合孔２７０ｊに係合することで、サブヒートシンク３３０をパワー基板２７０の正面に取り付ける。そして、パワーデバイス２７４のそれぞれのリードをパワー基板２７０に半田付けすることにより、サブヒートシンク３３０がパワー基板２７０に取り付けられる。そして、サブヒートシンク３３０が取り付けられたパワー基板２７０を固定板２１０の裏面２１０ｂに図示しないネジで搭載する。さらに、その固定板２１０の上下に上フレーム２２０と下フレーム２３０をネジ止めする。

一方、斜面２４１を有する取付金具２４０と、斜面２５１を有する取付金具２５０を仕切板１１９に予め取り付けておく（図３）。そして、図６に示すように、上フレーム２２０の取付片２２３を取付金具２４０の斜面２４１にネジ止めし、下フレーム２３０の取付片２３４を取付金具２５０の斜面２５１にネジ止めする。これにより、固定板２１０の上下にネジ止めされている上フレーム２２０と下フレーム２３０が、仕切板１１９に片持ち支持の形で横姿勢で取り付けられる。

次に、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、メインヒートシンク３１０の溝３１１に冷媒配管３０ＬのＵ字折曲部３１を押し当ててから、カバー３２０のフック部３２２をヒートシンク３１０の一方のカバー取付部３１３に係合し、カバー３２０の押え部３２３をヒートシンク３１０の他方のカバー取付部３１４に押し付けて、その押え部３２３の上部と下部をカバー取付部３１４にネジＢ７、Ｂ８で固定する。この作業は室外機１００の背面パネル１１６を取り外した状態で行われる。以上によって、メインヒートシンク３１０が冷媒配管３０Ｌに取り付けられる。

次に、図７に示すように、上フレーム２２０の縦片２２１の取付用端部２２４をメインヒートシンク３１０の上部にネジＢ９で固定し、下フレーム２３０の上縦片２３３の取付用端部２３５をメインヒートシンク３１０の下部にネジＢ１０で固定する。そして、パワー基板２７０が取り付けられた固定板２１０の上縦片２１３を上フレーム２２０に対してネジＢ１１で固定し、その固定板２１０の下縦片２１５を下フレーム２３０にネジＢ１２で固定する。

以上によってパワー基板２７０のパワーデバイス２７４が取り付けられたサブヒートシンク３３０の裏面３３０ｂがメインヒートシンク３１０の平面３１２に当接するので、サブヒートシンク３３０の取付孔３３０ｃからに挿通したネジＢ１３と、取付孔３３０ｄから挿通したネジＢ１４によって、サブヒートシンク３３０をメインヒートシンク３１０に固定する。ネジＢ１３の締め付けは、固定板２１０の開口２１６とパワー基板２７０の開口２７０ｇからドライバを差し込んで行い、ネジＢ１４の締め付けは、固定板２１０の開口２１７とパワー基板２７０の開口２７０ｈからドライバを差し込んで行う。これにより、サブヒートシンク３３０とメインヒートシンク３１０が一体化され、それらが１個のヒートシンクとして機能することになる。

なお、サブヒートシンク３３０の板厚が薄い場合は、パワーデバイス２７４を取り付けるネジＢ１の先端がメインヒートシンク３１０に当たって締め付けが不十分になる場合があるが、このような場合は、図８（ａ）に示すように、メインヒートシンク３１０にネジＢ１の先端を逃がすための凹部３１５を設けておけばよい。メインヒートシンク３１０の残りのネジＢ２〜Ｂ６に対応する箇所についても同様の凹部を設けておけばよい。

最後に、固定板２１０の本体部２１１の正面２１１ａの４ヶ所の基板クランパ２８０に、メイン基板２６０の４ヶ所の角部を結合させると、図１３に示すように、本体部２１１の正面２１１ａにメイン基板２６０が取り付けられる。

以上のようにして機械室１１０Ｂに電装品モジュール２００が取り付けられた後に、その電装品モジュール２００のメイン基板２６０のコネクタ２６３に所要の配線が接続されたプラグが接続され、端子板４００に所要の別の配線が接続される。

このように本実施例では、メイン基板２６０とパワー基板２７０を、上フレーム２２０と下フレーム２３０にネジ止めされる固定板２１０の両面に搭載するので、それらメイン基板２６０とパワー基板２７０の上下方向サイズを、メイン基板２６０とパワー基板２７０を上下に並べて１枚とした場合のプリント基板の上下方向サイズと比較して、大幅に小さくすることができ、上下スペースに余裕が少ない筐体を有する室外機にも有効に適用することができる。

また、電装品モジュール２００を冷却器３００から取り外すときは、まずサービスパネル１１２を取り外して電装品モジュール２００を露出させ、固定板２１０に取り付けた基板クランパ２８０の爪２８１を図１３に示すように外側に広げて、固定板２１０からメイン基板２６０を取り外す。

この結果、固定板２１０の開口２１６、２１７とメイン基板２７０の開口２７０ｇ、２７０ｈが、サービスパネル１１２の側に露出する。そこで、ドライバを開口２１６、２７０ｇから差し込んでネジＢ１３を取り外し、ドライバを開口２１７、２７０ｈから差し込んでネジＢ１４を取り外すと、サブヒートシンク３３０が取り付けられた状態のパワー基板２７０をメインヒートシンク３１０から分離することができる。よって、この後、固定板２１０を上フレーム２２０と下フレーム２３０から取り外せば、固定板２１０をパワー基板２７０及びサブヒートシンク３３０と一体として外部に取り出すことができる。パワーデバイス２７４の取り外しは、それらパワーデバイス２７４のリードの半田を温めながらパワー基板２７０からサブヒートシンク３３０の基板ホルダ３３１、３３２を引き抜くことで可能となる。以上のようにして、電装品モジュール２００の交換や修理等のメンテナンスが可能となる。

このように、ダイオードブリッジ２７１ａ、ＩＧＢＴ素子２７１ｂ、ＦＲＤ素子２７１ｃ、ＩＰＭ素子２７２等のパワーデバイス２７４は、メインヒートシンク３１０には取り付けられていないので、メインヒートシンク３１０を取り外すことなく、サブヒートシンク３３０を交換することだけで、現在のパワー基板２７０からパワーデバイス２７４を新たなパワーデバイスに取り替えた新たなパワー基板２７０に交換することができる。よって、後加工によりメインヒートシンク３１０に新たなパワーデバイス用の新たなネジ穴を形成する必要がない。このため、新たなパワーデバイスを直接メインヒートシンク３１０に固定する場合に問題となる位置ずれや代替パワーデバイスのリードに加わるストレスを回避することができる。

また、サブヒートシンク３３０はメインヒートシンク３１０に対して少ない数のネジ（実施例では２個のネジＢ１３，Ｂ１４）で取り付けることができるので、パワーデバイス２７４のそれぞれをネジＢ１〜Ｂ６でメインヒートシンク３１０に固定する場合に比べて、取付／取り外しの作業性が向上する。

さらに、パワー基板２７０に形成される開口２７０ｇ、２７０ｈはネジＢ１３，Ｂ１４の着脱のためだけに使用されるので、その開口面積を小さくすることができる。このため、パワー基板２７０の強度劣化を防止できると共に基板面積の減少を回避することができる。

３０Ｌ：液側冷媒配管、３１：Ｕ字折曲部
１００：室外機、１１０：筐体、１１０Ａ：熱交換器室、１１０Ｂ：機械室、１１１：正面パネル、１１２：サービスパネル、１１３：右側面パネル、１１４：左側面パネル、１１５：天面パネル、１１６：背面パネル、１１７：下面パネル、１１８：スタンド、１１９：仕切板
２００：電装品モジュール、２１０：固定板、２２０：上フレーム、２３０：下フレーム、２４０，２５０：取付金具、２６０：メイン基板、２７０：パワー基板、２７４：パワーデバイス、２８０：基板クランパ
３００：冷却器、３１０：メインヒートシンク、３２０：カバー、３３０：サブヒートシンク
４００：端子板

Claims (4)

1. サービスパネルで閉じられた空気調和機の機械室の冷媒配管に取り付けられた冷却器によってパワーデバイスが冷却される電装品モジュールにおいて、
   前記空気調和機の制御を行う制御回路の一部を構成する電子部品が正面に搭載されるメイン基板と、前記制御回路の残りの部分を構成するパワーデバイスを含む電子部品が正面に搭載されるパワー基板と、正面に前記メイン基板の裏面が対面し裏面に前記パワー基板の裏面が対面するように前記メイン基板と前記パワー基板が搭載された固定板とを備え、前記固定板が、前記メイン基板の正面が前記サービスパネルの方向を向くように前記機械室に取り付けられる電装品モジュールであって、
   前記冷却器は、前記冷媒配管に取り付けられるメインヒートシンクと、前記パワーデバイスが取り付けられ且つ前記メインヒートシンクに熱的に結合されるサブヒートシンクを備え、該サブヒートシンクは、前記パワー基板に取り付けられていることを特徴とする電装品モジュール。
2. 請求項１に記載の電装品モジュールにおいて、
   前記サブヒートシンクは、前記メインヒートシンクにネジで結合され、前記パワー基板と前記固定板には前記ネジの着脱作業用の開口が形成されていることを特徴とする電装品モジュール。
3. 請求項１又は２に記載の電装品モジュールにおいて、
   前記サブヒートシンクは、前記サブヒートシンクを前記パワー基板の正面に取り付けるための基板ホルダを有することを特徴とする電装品モジュール。
4. 請求項１、２又は３に記載の電装品モジュールにおいて、
   前記固定板は、前記メイン基板を着脱自在に取り付けるための基板クランパを備えることを特徴とする電装品モジュール。

Images