JP3688599B2

JP3688599B2 - プリント基板

Info

Publication number: JP3688599B2
Application number: JP2001113746A
Authority: JP
Inventors: 和美笠原
Original assignee: 株式会社パンウォシュレット
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2001-04-12
Publication date: 2005-08-31
Anticipated expiration: 2021-04-12
Also published as: JP2002314276A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種電子部品が搭載されたプリント基板に関する。特に、便器に設置され、温水を洗浄用ノズルより噴出して人体局部を洗浄する衛生洗浄装置で、便器周辺を暖房する暖房手段を備えたものに使用されるプリント基板に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、温水を洗浄用ノズルより噴出して人体局部を洗浄する衛生洗浄装置には、その制御用の各種電子部品を備えたプリント基板が配設されているが、衛生洗浄装置は水周り（便器）に設置されて水を扱うため、装置周囲が高湿な状態となる場合が多かった。
【０００３】
そのため、前記プリント基板自体に結露が発生したり、あるいは装置内に発生した結露が前記プリント基板に垂れるおそれもある。ところが、プリント基板が水で濡れると、その上の電子部品が損傷したり機能低下を招いてしまうため、衛生洗浄装置においては、特に装置内の結露対策が重要な課題であった。
【０００４】
かかる結露対策として、例えば、特開平５−２６３４４９号公報に示すようなものが知られている。すなわち、略垂直に配設されたプリント基板上の電子部品のうち、発熱性のあるトランジスタ等の電子部品をプリント基板の最下部に配設して、この発熱性のある電子部品が発する熱が自然対流によって上方の他の部品を温めるようにして、結露の発生を防止するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したような公報記載の従来技術では、前記発熱手段が配設されているプリント基板の片面側だけしか、その周囲の雰囲気温度を暖めることができず、もう片面側にはほとんど放熱することはできなかった。そのため、プリント基板の全体における放熱効率が良くなく、十分に結露を防止することができないおそれがあった。
【０００６】
また、発熱手段は電子部品のうち発熱性の高いものをそのまま用いるため、部品点数が増加するおそれはないが、発熱性の高い電子部品の配置位置が大きく制限されると共に、プリント基板上における他の部品配置の自由度も乏しくなる。従って、このように部品配置が限定されて成るプリント基板は、その組付スペースに応じて部品配置を自由にレイアウトすることは難しく、装置内の限られたスペース内における組付性もよくないという実用上の問題もあった。
【０００７】
本発明は、以上のような従来技術が有する問題点に着目してなされたもので、プリント基板の全体における放熱効率を向上させることができ、より十分に結露を防止することが可能となり、また、プリント基板上における部品配置の自由度が大きく、限られたスペース内における組付性を向上させることができるプリント基板を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための本発明の要旨とするところは、以下の各項に存する。
［１］各種電子部品（５２〜５９）が搭載されたプリント基板（５０）において、
基板（５１）上の少なくとも一面側に発熱手段（６０）を配設すると共に、該基板（５１）に、前記発熱手段（６０）の発する熱を他面側へも放熱可能な通気孔（６１）を設け、
前記基板（５１）を略水平に対して一方向へ傾斜する状態に配設し、該基板（５１）の上面側に前記発熱手段（６０）を配設し、該発熱手段（６０）より発せられ前記通気孔（６１）より基板（５１）の下面側へ放熱された熱が、自然対流によって前記基板（５１）の下面側の傾斜に沿って上方へ導かれるように設定したことを特徴とするプリント基板（５０）。
【００１３】
［２］前記基板（５１）を送風手段（３４）の傍らに配設し、該送風手段（３４）の稼働時に、前記発熱手段（６０）より発せられ前記通気孔（６１）より基板（５１）の下面側へ放熱された熱が、前記送風手段（３４）による強制対流により放熱されることを特徴とする［１］記載のプリント基板（５０）。
【００１４】
［３］前記送風手段（３４）の送風ダクト（３２）に開口部（３２ｃ）を設け、
前記基板（５１）は、前記開口部（３２ｃ）を覆うように配設されることを特徴とする［２］記載のプリント基板（５０）。
【００１５】
［４］前記発熱手段（６０）は、前記基板（５１）上の少なくとも一面側に面実装されるチップ抵抗から成ることを特徴とする［１］，［２］または［３］記載のプリント基板（５０）。
【００１７】
前記本発明は次のように作用する。
本発明に係るプリント基板（５０）によれば、発熱手段（６０）の発する熱は、該発熱手段（６０）が配設されている基板（５１）の一面側の雰囲気温度を上げるばかりでなく、基板（５１）に設けられた通気孔（６１）を通って基板（５１）の他面側へも放熱される。それにより、プリント基板（５０）の両面全体に亘り放熱効率を向上させることができ、より十分に結露を防止することができる。
【００２１】
また、前記基板（５１）を略水平に対して一方向へ傾斜する状態に配設し、該基板（５１）の上面側に発熱手段（６０）を配設し、該発熱手段（６０）より発せられ通気孔（６１）より基板（５１）の下面側へ放熱された熱が、自然対流によって基板（５１）の下面側の傾斜に沿って上方へ導かれるようにすれば、所定方向へと自然に効率よく放熱することが可能となる。
【００２２】
また、前記基板（５１）を送風手段（３４）の傍らに配設し、該送風手段（３４）の稼働時に、発熱手段（６０）より発せられ通気孔（６１）より基板（５１）の下面側へ放熱された熱が、前記送風手段（３４）による強制対流により、放熱されるようにすれば、自然対流に頼るばかりでなく強制対流によって、自然対流とは逆の方向へも放熱することが可能となる。
【００２３】
更にまた、前記送風手段（３４）の送風ダクト（３２）に開口部（３２ｃ）を設け、前記基板（５１）は、前記開口部（３２ｃ）を覆うように配設されるようにすれば、送風ダクト（３２）の開口部（３２ｃ）から出た風が直ぐに前記基板（５１）に当たり、四方に広がるため、自然対流と異なる方向へも強制対流により放熱することが可能となる。
【００２４】
前記発熱手段（６０）は、基板（５１）上の少なくとも一面側に面実装されるチップ抵抗から構成すればよい。かかるチップ抵抗によれば基板（５１）上への取り付けが容易となる。しかも小型であるため、電子部品（５２〜５９）の配置スペースを侵食するおそれもなく、電子部品（５２〜５９）および発熱手段（６０）の双方の部品配置の自由度も大きくなる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明を代表する一の実施の形態を説明する。
図１〜図１０は本発明の一実施の形態を示している。
本実施の形態に係るプリント基板５０は、図５〜図７に示すように、基板５１上に各種電子部品５２〜５９や発熱手段６０を配設したものである。以下、衛生洗浄装置１０の暖房手段３０の構成要素として用いられる場合を例に説明する。
【００２７】
図９に示すように、衛生洗浄装置１０は、便器Ａの便座後方にベースプレート（図示省略）を介して設置され、供給水を温水にして洗浄用ノズル１５より噴出して人体局部を洗浄する装置である。衛生洗浄装置１０の外装を成すケーシング２０は、ケース本体２１とカバー２２とを備えている。
【００２８】
ケース本体２１とカバー２２との間には収納空間が形成されている。ケーシング２０の前部上側には、便座１２と便蓋１３が開閉可能に取り付けられている。また、ケーシングの前部下側には、洗浄用ノズル１５が前方に延びるように突設されている。
【００２９】
図２，図３に示すように、ケーシング２０の収納空間には、供給水を所定温度まで加温する熱交換器ユニット２３と、給水口を介して供給される水の圧力を調整するためのバルブユニット２４と、洗浄用ノズル１５を駆動するためのノズルユニット２５と、洗浄用ノズル１５から噴射する水量を調節する流量調節弁ユニット２６と、温風ユニット２７と、脱臭ユニット２８と、各水量や各温度等を制御するコントローラ２９と、その他の関連機構が収容されている。
【００３０】
また、ケーシング２０の収納空間の端部には、便器周辺を暖房するための室内暖房ユニットである暖房手段３０が収容されている。暖房手段３０は、送風ダクト３２を一体的に形成して成るケース３１と、ケース３１内に組み込まれる加熱器３３および送風機３４とを有している。なお、送風ダクト３２と送風機３４は送風手段を構成するものである。
【００３１】
送風ダクト３２の先端側は開口しており、ケーシング２０の排気口より外部を臨む送風口３２ａとなっている。なお、送風手段の送風機３４は、本実施の形態では加熱器３３と組み合わされて暖房手段３０を構成しているが、他に冷房用の冷風、あるいは人体局部乾燥用の風の送風手段であっても良い。
【００３２】
図１〜図３に示すように、暖房手段３０は、本発明の根幹を成すプリント基板５０を有して成る。ここでプリント基板５０は、前記送風ダクト３２の傾斜した上部外壁である取付部位３２ｂに配設される。送風ダクト３２の取付部位３２ｂには開口部３２ｃ（図１参照）が複数設けられており、基板５１は、各開口部３２ｃを覆うように配設されている。また、図４に示すように、プリント基板５０は、前記ケース本体２１に一体的に設けられているパネル７０に覆われて、暖房手段３０の操作部４０を構成している。
【００３３】
図５〜図７に示すように、プリント基板５０は、その基板５１上にスイッチ５２を含む電子部品５２〜５９を配設して成る。ここでスイッチ５２は、基板５１の一側端縁に沿って上面側に並ぶように配置され、他の電子部品５３〜５９は、図４に示すようにケーシング２０内における取付スペースの関係上、基板５１の他側端縁に沿って下面側に一列に並ぶように配置されている。
【００３４】
基板５１の上面側の適所には、複数の発熱手段６０が配設されており、各発熱手段６０の取付箇所には、発熱手段６０が発する熱を基板５１の下面側へも放熱するための通気孔６１が設けられている。ここで発熱手段６０はチップ抵抗から成る。チップ抵抗は角板形に作られた厚膜抵抗であり、金属被覆端子により面実装に適するものである。
【００３５】
本実施の形態では、発熱手段６０は総て基板５１の上面側に配設されているが、発熱手段６０は、基板５１上の上面側だけでなく下面側にも配設してもよく、あるいは下面側だけに配設するようにしてもよい。また、発熱手段６０には前述したチップ抵抗が最適であるが、チップ抵抗に限定されるものではない。
【００３６】
図８に示すように、各発熱手段６０ごとに対応して設けられた通気孔６１は、発熱手段６０に平面視でちょうど重なる位置に設けられている。詳しく言えば通気孔６１は、発熱手段６０の底面に総て覆われる楕円形に設けられており、基板５１の上面側は発熱手段６０により塞がれている。
【００３７】
図１，図４に示すように、前記送風ダクト３２は断面矩形状の筒体であり、この送風ダクト３２の平面的な上部外壁が、前記プリント基板５０の取付部位３２ｂとなる。取付部位３２ｂは、略水平に対して前側から後側へと立ち上がるよう傾斜しており、この取付部位３２ｂに沿うようにプリント基板５０は配設され、更にプリント基板５０は、ケース本体２１と一体のパネル７０に覆われて、暖房手段３０の操作部４０を構成する。
【００３８】
ここで基板５１の上面側とパネル７０との隙間空間３５、それに基板５１の下面側と取付部位３２ｂとの隙間空間３６は、それぞれ前記発熱手段６０より発せられた熱の放熱経路として設定されている。基板５１の上面側とパネル７０との隙間空間３５では、前記発熱手段６０が発する熱はそのまま自然対流によって、基板５１の上面側の傾斜に沿って上方へ導かれるようになっている。
【００３９】
また、基板５１の下面側と取付部位３２ｂとの隙間空間３６にも、前記発熱手段６０より発せられた熱が前記通気孔６１を通って放熱される。この隙間空間３６では、熱が伝わる方向が、送風手段である前記送風機３４が稼働しているか否かにより異なるようになっている。
【００４０】
すなわち、送風機３４が稼働していない場合、発熱手段６０より発せられ通気孔６１より隙間空間３６へ放熱された熱は、そのまま自然対流によって基板５１の下面側の傾斜に沿って上方へ導かれる。一方、送風機３４が稼働している場合、発熱手段６０より発せられ通気孔６１より隙間空間３６へ放熱された熱は、送風機３４による強制対流（図１中の矢印参照）により、自然対流に逆らって基板５１の下面側の傾斜に沿って下方へ導かれるようになっている。
【００４１】
次に作用を説明する。
本実施の形態に係るプリント基板５０によれば、発熱手段６０の発する熱は、該発熱手段６０が配設されている基板５１の上面側の雰囲気温度を上げるばかりでなく、基板５１に設けられた通気孔６１を通って基板５１の下面側へも放熱される。それにより、プリント基板５０の両面全体に亘り放熱効率を向上させることができ、プリント基板５０に結露が生じるのを防止することができる。
【００４２】
発熱手段６０にはチップ抵抗を利用するため、基板５１上へ面実装により極めて容易に取り付けることができる。しかもチップ抵抗は小型であるため、基板５１上にて他の電子部品５２〜５９の配置スペースを侵食するおそれもなく、電子部品５２〜５９および発熱手段６０の双方の部品配置の自由度も大きくなる。
【００４３】
また、前記通気孔６１を各発熱手段６０ごとに個別に対応させて設け、図８に示すように通気孔６１を、発熱手段６０に平面視でちょうど重なり、該発熱手段６０の底面のほぼ全域に亘り直に連通するように形成する。それにより、発熱手段６０が発する熱を直接的かつ確実に通気孔６１を通して、発熱手段６０の取付面でない基板５１の裏面側へも十分に放熱させることが可能となる。
【００４４】
図１に示すように、プリント基板５０は衛生洗浄装置１０の暖房手段３０に用いるとよい。すなわち、プリント基板５０を送風ダクト３２の傾斜した取付部位３２ｂに沿うように配設し、更にプリント基板５０をケース本体２１と一体のパネル７０で覆って、暖房手段３０の操作部４０とする。
【００４５】
このような衛生洗浄装置１０において、基板５１の上面側とパネル７０との隙間空間３５では、前記発熱手段６０が発する熱はそのまま自然対流によって、基板５１の上面側の傾斜に沿って上方へと効率よく導かれる。また、基板５１の下面側と取付部位３２ｂとの隙間空間３６にも、前記発熱手段６０より発せられた熱が通気孔６０を通って放熱されるので、高湿な環境下でも確実に結露を防止することができる。
【００４６】
また、送風機３４が稼働していない場合には、発熱手段６０より発せられ通気孔６１より隙間空間３６へ放熱された熱は、そのまま自然対流によって基板５１の下面側の傾斜に沿って上方へ導かれる。一方、送風機３４が稼働している場合には、前記通気孔６１より隙間空間３６へ放熱された熱は、送風機３４による強制対流（図１中の矢印参照）によって、自然対流に逆らい基板５１の下面側の傾斜に沿って下方へと導かれる。
【００４７】
このように、プリント基板５０の下面側の隙間空間３６では、熱が伝わる方向が、送風手段である前記送風機３４が稼働している場合と稼働していない場合とで、それぞれ逆方向になる。そのため、より広い範囲で雰囲気温度を上げることができるようになり、更に確実に結露を防止することが可能となる。
【００４８】
特に図１に示すように、送風ダクト３２における取付部位３２ｂには開口部３２ｃが設けられており、前記基板５１は、前記開口部３２ｃを覆うように配設されるので、図１０に概略的に示すように、送風ダクト３２の開口部３２ｃから出た風が直ぐに前記基板５１に当たり、四方に広がるため、自然対流と異なる方向へも強制対流により効率良く放熱することが可能となる。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成はこれら実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。例えば、前記実施の形態では、衛生洗浄装置１０の暖房手段３０に用いられるプリント基板５０について説明したが、プリント基板５０の用途はこれに限られるものではない。
【００５０】
また、暖房手段３０に用いられたプリント基板５０は、略水平に対して一方向へ傾斜する状態に配設されるが、別の実施の形態として、略水平な状態に配設しても良い。ここで発熱手段６０を上面側に配設した場合は、通気孔６１を通って下面側へ放熱された熱は、該下面側に沿ってゆっくりと広い範囲に行き渡り、一方、発熱手段６０を下面側に配設した場合は、通気孔６１を通って上面側へと効率良く迅速に放熱させることができる。
【００５１】
また、本実施の形態のように、送風ダクト３２が暖房手段３０を成すような場合には、前記開口部３２ｃを、送風ダクト３２内に配設されている加熱器３３よりも送風方向の下流側に設けた方が、熱を有する風が得られるので好ましい。
【００５２】
また、前記発熱手段６０にはチップ抵抗が最適であるが、チップ抵抗に限定されるものではなく、また電子部品に限られるものでもない。また、前記発熱手段６０は総て基板５１の上面側に配設されているが、発熱手段６０は、基板５１上の上面側だけでなく下面側にも配設してもよく、あるいは下面側だけに配設するようにしてもよい。
【００５３】
更にまた、前記通気孔６１は、前記発熱手段６０の全部分が平面視で重なるように設けられているが、前記発熱手段６０の少なくとも一部が平面視で重なる状態に設けてもよく、あるいは発熱手段６０とは重ならない位置に設けるようにしてもよい。
【００５４】
【発明の効果】
本発明に係るプリント基板によれば、基板上の少なくとも一面側に発熱手段を配設すると共に、該基板に、前記発熱手段の発する熱を他面側へも放熱可能な通気孔を設けたから、発熱手段の発する熱は、該発熱手段が配設されている基板の一面側の雰囲気温度を上げるばかりでなく、基板に設けられた通気孔を通って基板の他面側へも放熱される。そのため、プリント基板の両面全体に亘り放熱効率を向上させることができ、より十分に結露を防止することができる。
【００５６】
また、前記発熱手段は、基板上の少なくとも一面側に面実装されるチップ抵抗から構成すれば、発熱手段を基板上へ極めて容易に取り付けることができ、しかも小型であるから、他の電子部品の配置スペースを侵食するおそれもなく、電子部品および発熱手段の双方の部品配置の自由度も大きくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る衛生洗浄装置において、プリント基板を装備する暖房手段を示す縦断面図である（図２のＩ−Ｉ線断面図である）。
【図２】本発明の一実施の形態に係る衛生洗浄装置において、プリント基板を装備する暖房手段のある側を示す拡大正面図である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る衛生洗浄装置のカバーを外した状態の全体を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る衛生洗浄装置において、プリント基板を装備する暖房手段を一部破断して示す部分断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係るプリント基板を示す平面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係るプリント基板を示す正面図である。
【図７】本発明の一実施の形態に係るプリント基板を示す底面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線拡大断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る衛生洗浄装置の取付状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に係る衛生洗浄装置において、プリント基板を装備する送風ダクトを一部破断して概略的に示す部分断面図である。
【符号の説明】
１０…衛生洗浄装置
１５…洗浄用ノズル
２０…ケーシング
２１…ケース本体
２２…カバー
３０…暖房手段
３２…送風ダクト
３２ａ…送風口
３２ｂ…取付部位
３２ｃ…開口部
３４…送風機
３６…隙間空間
４０…操作部
５０…プリント基板
５１…基板
５２…スイッチ
５３〜５９…各種電子部品
６０…発熱手段
６１…通気孔

Claims

各種電子部品が搭載されたプリント基板において、
基板上の少なくとも一面側に発熱手段を配設すると共に、該基板に、前記発熱手段の発する熱を他面側へも放熱可能な通気孔を設け、
前記基板を略水平に対して一方向へ傾斜する状態に配設し、該基板の上面側に前記発熱手段を配設し、該発熱手段より発せられ前記通気孔より基板の下面側へ放熱された熱が、自然対流によって前記基板の下面側の傾斜に沿って上方へ導かれるように設定したことを特徴とするプリント基板。
前記基板を送風手段の傍らに配設し、該送風手段の稼働時に、前記発熱手段より発せられ前記通気孔より基板の下面側へ放熱された熱が、前記送風手段による強制対流により放熱されることを特徴とする請求項１記載のプリント基板。
前記送風手段の送風ダクトに開口部を設け、
前記基板は、前記開口部を覆うように配設されることを特徴とする請求項２記載のプリント基板。
前記発熱手段は、前記基板上の少なくとも一面側に面実装されるチップ抵抗から成ることを特徴とする請求項１，２または３記載のプリント基板。