JP5423919B2 - 冷凍装置 - Google Patents
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Description
本発明は、冷媒配管に取り付けられて発熱部品を冷却する冷却器を備えた冷凍装置に関するものである。
従来より、冷媒回路の冷媒配管に取り付けられて、冷媒配管内を流れる冷媒によってパワーモジュール等の発熱部品を冷却する冷却器を備えた冷凍装置が用いられている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1の空気調和機では、発熱部品が実装された基板と、冷媒配管の一部を覆うように該冷媒配管に取り付けられた金属製の冷却器とが、室外ユニットのケーシング内に固定された箱状のスイッチボックスに取り付けられることにより、ケーシングに支持されている。具体的には、スイッチボックスには、側板の1つに貫通孔が形成され、外側に該貫通孔を塞ぐ伝熱板が取り付けられる一方、内側に該伝熱板に平行に上記基板が取り付けられている。また、伝熱板の内面には、上記基板に実装された発熱部品が取り付けられ、伝熱板の外面には、上記冷却器が取り付けられている。このような構成により、発熱部品から放出された熱は、伝熱板、冷却器及び冷媒配管を介して該冷媒配管内を流れる冷媒に吸収される。その結果、発熱部品が冷却される。
このように、上記空気調和機では、基板と冷却器とをスイッチボックスに取り付け、該スイッチボックスをケーシングに固定することで、スイッチボックスを介して基板と冷却器とをケーシングに支持させている。また、上記空気調和機では、スイッチボックスに冷却器と基板とを取り付けることにより、運転中に冷媒回路の圧縮機の振動が冷媒配管を介して冷却器に伝達されても、その振動が発熱部品だけでなく基板にも伝達されるようにして、発熱部品のリード線に過度の荷重が作用しないように構成している。
しかしながら、上記空気調和機では、基板をスイッチボックスに取り付ける作業が必要であり、その取付作業を、基板への部品組付作業中に行っていた。具体的には、伝熱板にビス止めされた発熱部品のリード線を基板の貫通孔に挿通させた状態で基板をスイッチボックスにビス止めし、その後に発熱部品のリード線の半田付けを行っていた。そのため、半田付け作業をスイッチボックス内において行わなければならず、部品組付作業が困難で手間のかかるものとなっていた。また、基板をケーシング内に設置する際には、基板がスイッチボックスに取り付けられているため、嵩張るスイッチボックスを冷媒配管等に当接しないようにケーシング内に挿入しなければならず、困難であった。また、挿入後は、該スイッチボックスが作業者の視界を遮るため、その後の設置作業を困難にしていた。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、冷媒配管に取り付けられて発熱部品を冷却する冷却器を備えた冷凍装置において、基板の部品組付作業及び設置作業を容易化することにある。
第1の発明は、冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路(10)と、発熱部品(53)が実装された基板(51)と、上記冷媒回路(10)の冷媒配管(15)を流れる冷媒によって上記発熱部品(53)が冷却されるように該発熱部品(53)と上記冷媒配管(15)とに取り付けられた冷却器(60)と、少なくとも上記基板(51)と上記冷媒配管(15)と上記冷却器(60)とを収容するケーシング(40)とを備えた冷凍装置であって、上記冷却器(60)を上記基板(51)に取り付けて該基板(51)に支持させる支持部材(63)と、上記基板(51)を上記ケーシング(40)に固定して該ケーシング(40)に支持させる固定部材(55)とを備え、上記基板(51)には、上記発熱部品(53)を含む複数の電子部品が実装され、上記複数の電子部品は、上記基板(51)の片側の第1の面側に配置されると共に、該第1の面側から裏側の第2の面側へ上記基板(51)を貫通するように設けられて上記第2の面において半田付けされたリード線(54)を有し、上記支持部材(63)は、金属材料によって構成され、上記基板(51)の上記第1の面側において上記冷却器(60)に取り付けられる取付部(66)と、該取付部(66)に連続し、上記基板(51)を貫通するように設けられて上記第2の面において半田付けされた支持部(67)とを有している。
第1の発明では、冷却器(60)が支持部材(63)によって基板(51)に取り付けられ、該基板(51)が固定部材(55)によってケーシング(40)に取り付けられることにより、冷却器(60)と基板(51)とがケーシング(40)に取り付けられている。また、冷媒配管(15)と発熱部品(53)とに取り付けられる冷却器(60)が、支持部材(63)を介して基板(51)に取り付けられるため、運転中に冷媒配管(15)を介して圧縮機の振動が冷却器(60)に伝達されても、発熱部品(53)と基板(51)とが同様に振動し、発熱部品(53)のリード線(54)に過度の荷重が作用しない。つまり、従来のようなスイッチボックスを介在させることなく、冷却器(60)と基板(51)とをケーシング(40)に支持させることができると共に、発熱部品(53)のリード線(54)に過度の荷重が作用しないように構成することができる。そのため、基板(51)へ各種部品を組付ける際に、スイッチボックス内において各種部品の組付作業を行う必要がなく、基板(51)をケーシング(40)内に設置する際に、嵩張るスイッチボックスをケーシング(40)内に挿入する必要もない。よって、基板(51)への部品組付作業に手間がかかることがなく、基板(51)の設置作業が困難になることもない。
第1の発明では、基板(51)に実装される電子部品は、全て片側の第1の面側に設けられ、リード線(54)が基板(51)を貫通して裏側の第2の面において半田付けされている。つまり、基板(51)の片側の第2の面のみが半田面となる。
第1の発明では、支持部材(63)が、複数の電子部品と同様に、基板(51)の第2の面において半田付けを行うことによって基板(51)に取り付けられている。つまり、基板(51)の片側の第2の面のみを半田面として、複数の電子部品が基板(51)に実装されると共に支持部材(63)が基板(51)に固定される。
第2の発明は、第1の発明において、上記支持部(67)は、上記基板(51)の上記グランド層を貫通するように設けられている。
第2の発明では、基板(51)のグランド層を貫通する支持部材(63)の支持部(67)が、基板(51)の第2の面において半田付けされると、支持部材(63)がグランド層に導通する。これにより、支持部材(63)によって基板(51)に取り付けられる冷却器(60)がアースされる。
第3の発明は、第1又は第2の発明において、上記支持部(67)は、上記基板(51)からの抜けを阻止する抜け止め部(68)を有している。
第3の発明では、支持部(67)が抜け止め部(68)を有しているため、フロー炉の半田槽に基板(51)の第2の面を浸して半田付けを行う際に、支持部材(63)が基板(51)から浮き上がることがなく、また、発熱部品(53)も支持部材(63)に取り付けられているため、基板(51)から浮き上がらなくなる。
第4の発明は、第1乃至第3のいずれか1つの発明において、上記発熱部品(53)及び上記支持部材(63)は、上記冷却器(60)の上記基板(51)との対向面に、該基板(51)側からねじ込まれたビス(92,93)によって取り付けられ、上記基板(51)の上記ビス(92,93)に対応する位置には、細孔(51a)が形成されている。
第5の発明は、第1乃至第3のいずれか1つの発明において、上記発熱部品(53)及び上記支持部材(63)は、上記冷却器(60)の上記基板(51)との対向面に、該基板(51)側からねじ込まれたビス(92,93)によって取り付けられ、上記基板(51)の上記ビス(92,93)に対応する位置には、貫通孔を形成するための破断用の切目(51b)が形成されている。
ところで、発熱部品(53)と支持部材(63)とが、上述のように基板(51)側からねじ込まれたビス(92,93)によって冷却器(60)に取り付けられていると、部品組付の際には、発熱部品(53)と支持部材(63)とを基板(51)に取り付ける前に冷却器(60)にビス止めすることによってビス止めを容易に行うことができるが、部品組付後のメンテナンスの際には、基板(51)が邪魔してドライバがビス(92,93)に届かず、冷却器(60)を取り外す作業が困難になるおそれがある。
そこで、基板(51)のビス(92,93)に対応する位置にドライバ挿通用の貫通孔を形成しておくことが考えられる。しかし、上述のように、フロー炉を用いて基板(51)の第2の面を半田槽内の溶融半田の中に浸すことによって半田付けを行うこととすると、溶解半田がドライバ挿通用の貫通孔から第1の面に流出して電子部品を破損したり、必要のない部分に半田が付着するおそれがある。一方、組付け時にはドライバ挿通用の貫通孔を設けず、メンテナンスの際に基板(51)にドライバ挿通用の貫通孔を形成することも考えられるが、組付け後は、基板(51)のビス(92,93)に対応する位置が正確に把握できないため、基板(51)に目印をつける必要がある。
そこで、第4の発明では、基板(51)のビス(92,93)に対応する位置に細孔(51a)を形成することとしている。これにより、半田付けの際には、径の小さい孔としておくことで溶解半田の第1の面への流出を抑制し、メンテナンスを行う際に、細孔(51a)を目印にしてドリル等で細孔(51a)の径を拡大することにより、ドライバ挿通用の貫通孔が形成される。
また、第5の発明では、基板(51)のビス(92,93)に対応する位置に、貫通孔を形成するための破断用の切目(51b)を形成することとしている。これにより、半田付けの際には、孔を形成しないことによって溶解半田の第1の面への流出を抑制し、メンテナンスを行う際に、切目(51b)に沿って該切目(51b)によって囲まれる部分を破断することにより、ドライバ挿通用の貫通孔が形成される。
第6の発明は、第1乃至第5のいずれか1つの発明において、上記冷媒配管(15)は、上記冷媒回路(10)の液配管である。
第6の発明では、冷却器(60)の冷媒配管(15)を流通する冷媒回路(10)の液冷媒によって発熱部品(53)が冷却される。
第1の発明によれば、冷媒配管(15)と発熱部品(53)とに取り付けられる冷却器(60)を、支持部材(63)を介して基板(51)に取り付け、該基板(51)を固定部材(55)によってケーシング(40)に取り付けることとした。そのため、従来のようなスイッチボックスを介在させることなく、冷却器(60)と基板(51)とをケーシング(40)に支持させることができると共に、発熱部品(53)のリード線(54)に過度の荷重が作用しないように構成することができる。これにより、従来のようにスイッチボックス内において各種部品の組付作業を行う必要がないため、基板(51)の部品組付作業を容易化することができる。また、スイッチボックスをケーシング(40)内に設ける必要がないため、困難な挿入作業を行うことなく、スイッチボックスによって視界を遮られることなく容易に基板(51)の設置作業を行うことができる。従って、基板(51)の部品組付作業及び設置作業を各段に容易化することができる。
また、第1の発明によれば、基板(51)の片側の第2の面のみが半田面となるように複数の電子部品を配置したため、フロー炉を用いて電子部品全てを容易に実装することができる。従って、基板の部品組付作業を容易化することができる。
また、第1の発明によれば、支持部材(63)を、複数の電子部品と同様に、基板(51)の第2の面において半田付けを行うことによって基板(51)に取り付けられるように構成した。そのため、基板(51)の片側の第2の面のみに半田付けを行うことによって、支持部材(63)と複数の電子部品とを基板(51)に固定することができる。つまり、フロー炉を用いて支持部材(63)と複数の電子部品とを容易に基板(51)に固定することができるため、基板(51)の部品組付作業を容易化することができる。
また、第2の発明によれば、基板(51)を貫通して半田付けされる支持部材(63)の支持部(67)を、基板(51)のグランド層を貫通するように設けることとした。これにより、支持部材(63)を基板(51)のグランド層に導通させることができるため、支持部材(63)によって基板(51)に取り付けられる冷却器(60)を確実にアースすることができる。
また、第3の発明によれば、支持部(67)に、基板(51)からの抜けを阻止する抜け止め部(68)を設けることとした。これにより、フロー炉の半田槽に基板(51)の第2の面を浸して半田付けを行う際に、支持部材(63)及び発熱部品(53)の浮き上がりを防止することができる。従って、支持部材(63)及び発熱部品(53)を確実に半田付けによって基板(51)に固定することができる。
また、第4の発明によれば、基板(51)のビス(92,93)に対応する位置に細孔(51a)を形成したため、メンテナンスを行う際に、細孔(51a)を目印にしてドリル等で細孔(51a)の径を拡大してドライバ挿通用の貫通孔を容易に形成することができる。また、第5の発明によれば、基板(51)のビス(92,93)に対応する位置に貫通孔を形成するための破断用の切目(51b)を形成したため、メンテナンスを行う際に、切目(51b)に沿って該切目(51b)によって囲まれる部分を破断することでドライバ挿通用の貫通孔を容易に形成することができる。従って、第4及び第5の発明によれば、半田付けの際には、ドライバが挿通可能な径の大きな貫通孔を形成しないことによって溶解半田の第1の面への流出を抑制することができ、メンテナンスの際には、容易にドライバ挿通用の貫通孔を形成して容易に冷却器(60)の取り外し作業を行うことができる。
また、第6の発明によれば、冷却器(60)が取り付けられる冷媒配管(15)を冷媒回路(10)の液配管によって構成することとしたため、発熱部品(53)を冷媒回路(10)の液冷媒で十分に冷却することができる。
以下、本発明に係る冷凍装置の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下では、本発明に係る冷凍装置の一例として空気調和機について説明するが、本発明に係る冷凍装置は空気調和機に限られない。
《発明の実施形態1》
空気調和機(1)は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路(10)を有し、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うように構成されている。具体的には、空気調和機(1)は、室内に設置される室内ユニット(20)と、室外に設置される室外ユニット(30)とを有している。室内ユニット(20)と室外ユニット(30)とが、2本の連絡配管(11,12)によって互いに接続されることで、閉回路となる冷媒回路(10)が構成される。
空気調和機(1)は、冷媒が循環して蒸気圧縮式の冷凍サイクルを行う冷媒回路(10)を有し、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行うように構成されている。具体的には、空気調和機(1)は、室内に設置される室内ユニット(20)と、室外に設置される室外ユニット(30)とを有している。室内ユニット(20)と室外ユニット(30)とが、2本の連絡配管(11,12)によって互いに接続されることで、閉回路となる冷媒回路(10)が構成される。
〈室内ユニット〉
室内ユニット(20)は、室内熱交換器(21)と室内ファン(22)と室内膨張弁(23)とを有している。室内熱交換器(21)は、例えばクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成され、室内ファン(22)によって送風される。室内熱交換器(21)では、伝熱管の内部を流れる冷媒と、伝熱管の外部を通過する空気とが熱交換する。室内膨張弁(23)は、例えば電子膨張弁によって構成されている。
室内ユニット(20)は、室内熱交換器(21)と室内ファン(22)と室内膨張弁(23)とを有している。室内熱交換器(21)は、例えばクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成され、室内ファン(22)によって送風される。室内熱交換器(21)では、伝熱管の内部を流れる冷媒と、伝熱管の外部を通過する空気とが熱交換する。室内膨張弁(23)は、例えば電子膨張弁によって構成されている。
〈室外ユニット〉
室外ユニット(30)は、室外熱交換器(31)と室外ファン(32)と室外膨張弁(33)と圧縮機(34)と四方切換弁(35)とを有している。室外熱交換器(31)は、例えばクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成され、室外ファン(32)によって送風される。室外熱交換器(31)では、伝熱管の内部を流れる冷媒と、伝熱管の外部を通過する空気とが熱交換する。室外膨張弁(33)は、例えば電子膨張弁によって構成されている。圧縮機(34)は、例えばスクロール圧縮機等の回転式圧縮機によって構成されている。四方切換弁(35)は、第1から第4までの4つのポートを有し、冷媒回路(10)の冷媒の循環方向を切り換えるように構成されている。四方切換弁(35)は、冷房運転時に第1ポートと第2ポートを連通させ且つ第3ポートと第4ポートを連通させる状態(図1の実線で示す状態)となり、暖房運転時に第1ポートと第3ポートを連通させ且つ第2ポートと第4ポートとを連通させる状態(図1の破線で示す状態)となる。
室外ユニット(30)は、室外熱交換器(31)と室外ファン(32)と室外膨張弁(33)と圧縮機(34)と四方切換弁(35)とを有している。室外熱交換器(31)は、例えばクロスフィン型のフィン・アンド・チューブ熱交換器によって構成され、室外ファン(32)によって送風される。室外熱交換器(31)では、伝熱管の内部を流れる冷媒と、伝熱管の外部を通過する空気とが熱交換する。室外膨張弁(33)は、例えば電子膨張弁によって構成されている。圧縮機(34)は、例えばスクロール圧縮機等の回転式圧縮機によって構成されている。四方切換弁(35)は、第1から第4までの4つのポートを有し、冷媒回路(10)の冷媒の循環方向を切り換えるように構成されている。四方切換弁(35)は、冷房運転時に第1ポートと第2ポートを連通させ且つ第3ポートと第4ポートを連通させる状態(図1の実線で示す状態)となり、暖房運転時に第1ポートと第3ポートを連通させ且つ第2ポートと第4ポートとを連通させる状態(図1の破線で示す状態)となる。
以下、室外ユニット(30)の具体的な構成について詳述する。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図2の下側を「前」、上側を「後」、左側を「左」、右側を「右」、紙面直交方向の手前側を「上」、紙面直交方向の奥側を「下」として説明する。
図2に示すように、室外ユニット(30)は、箱形のケーシング(40)を有している。ケーシング(40)は、前面パネル(41)、後面パネル(42)、左側面パネル(43)、及び右側面パネル(44)を有している。前面パネル(41)は、室外ユニット(30)の前側に形成されている。前面パネル(41)には、室外空気が吹き出される吹出口(41a)が形成されている。前面パネル(41)は、ケーシング(40)の本体に対して着脱自在に構成されている。後面パネル(42)は、室外ユニット(30)の後側に形成されている。後面パネル(42)には、室外空気が吸い込まれる吸込口(42a)が形成されている。左側面パネル(43)は、室外ユニット(30)の左側に形成されている。左側面パネル(43)には、吸込口(43a)が形成されている。右側面パネル(44)は、室外ユニット(30)の右側に形成されている。
ケーシング(40)は、縦仕切板(45)と横仕切板(46)とを有している。ケーシング(40)の内部空間は、縦仕切板(45)によって左右方向に2つの空間に仕切られている。左右に並ぶ2つの空間のうち左側の空間が熱交換器室(47)を構成し、右側の空間は、横仕切板(46)によって更に前後に2つの空間に仕切られている。前後に並ぶ2つの空間のうち後側の空間が圧縮機室(48)を構成し、前側の空間が電装品室(49)を構成する。
〈電装品室内の構成機器〉
図2及び図3に示すように、電装品室(49)内には、空気調和機(1)の各種構成機器を制御するための電気回路が形成されたプリント基板(51)と、冷却器(60)と、冷媒回路(10)の冷媒が流通する冷却管(15)とが収容されている。
図2及び図3に示すように、電装品室(49)内には、空気調和機(1)の各種構成機器を制御するための電気回路が形成されたプリント基板(51)と、冷却器(60)と、冷媒回路(10)の冷媒が流通する冷却管(15)とが収容されている。
上記プリント基板(51)は、固定部材(55)によって横仕切板(46)に固定されている。図4に示すように、本実施形態1では、固定部材(55)は、ビス(55a)と、該ビス(55a)が締結される取付台(55b)とによって構成されている。取付台(55b)は、金属製の柱状体によって構成され、横仕切板(46)から前方に突出するように横仕切板(46)に取り付けられている。また、取付台(55b)には、前面から後方に向かって延びるビス孔が形成されている。一方、プリント基板(51)には、ビス(55a)が挿通される挿通孔が形成されている。プリント基板(51)は、挿通孔にビス(55a)が前側から後側へ向かって挿通されて取付台(55b)のビス孔に締結されることによって、横仕切板(46)に固定される。このようにして、プリント基板(51)は、固定部材(55)によってケーシング(40)に固定されて支持される。
また、プリント基板(51)には、上記電気回路を構成するためのパワーモジュール(53)を含む複数の電子部品が実装されている。なお、図2乃至図4では、パワーモジュール(53)以外の電子部品の図示を省略している。複数の電子部品は、リード線(54)を介してプリント基板(51)に実装されている。具体的には、図3及び図4に示すように、複数の電子部品は、プリント基板(51)の前面側に配置されている。また、複数の電子部品は、リード線(54)がプリント基板(51)の前面側から後面側へプリント基板(51)を貫通し、後面において半田付けされることによってプリント基板(51)に実装されている。
上記パワーモジュール(53)は、例えばインバータ回路のスイッチング素子等であり、運転時に発熱する発熱部品である。パワーモジュール(53)は、後述する冷却器(60)の伝熱板(61)に取り付けられ、動作可能な温度(例えば、90℃)を超えないように冷却器(60)によって冷却される。
上記冷却器(60)は、伝熱板(61)と、冷却ジャケット(62)とを有している。伝熱板(61)は、熱伝導率の高い金属板によって形成されている。冷却ジャケット(62)は、前後に扁平な略板状に形成され、内部に断面円形の2つの長孔が形成されている。2つの長孔は、冷却ジャケット(62)の上端から下端に亘って延び、平行に配置されている。2つの長孔には、後述する冷却管(15)の2つの直管部(16,16)が嵌め込まれている。冷却ジャケット(62)は、伝熱板(61)に、前後方向の前側からねじ込まれたビス(91)によって固定されている。また、上記パワーモジュール(53)は、伝熱板(61)に、前後方向の後側からねじ込まれたビス(92)によって固定されている。
また、上記伝熱板(61)には、冷却器(60)をプリント基板(51)に取り付けるための支持部材(63)が取り付けられている。2つの支持部材(63)は、錫メッキが施された金属板をコ字状に折り曲げて加工することによって形成され、同一形状に形成されている。支持部材(63)は、伝熱板(61)の後面の上端部と下端部とにそれぞれ1つずつ取り付けられている。各支持部材(63)は、伝熱板(61)の後面に沿って左右方向に延びる矩形の取付部(66)と、該取付部(66)の左右方向の両端からそれぞれ後方(プリント基板(51)側)に向かって延びる2つの支持部(67,67)とを有している。各支持部材(63)の2つの支持部(67,67)は、それぞれ先端部(68)が基端側よりも幅狭に形成されている。
上記各支持部材(63)の取付部(66)は、前後方向の後側からねじ込まれたビス(93)によって伝熱板(61)に固定されている。これにより、各支持部材(63)が伝熱板(61)に取り付けられている。また、各支持部材(63)の支持部(67)の先端部(68)は、プリント基板(51)の貫通孔に前側から後側へ向かって挿通されてプリント基板(51)の後面において半田付けされることによって、プリント基板(51)に固定されている。これにより、各支持部材(63)がプリント基板(51)に取り付けられている。このように各支持部材(63)が伝熱板(61)とプリント基板(51)とに固定されることにより、伝熱板(61)を有する冷却器(60)が、プリント基板(51)に取り付けられ、該プリント基板(51)に支持される。
なお、支持部材(63)の各支持部(67,67)を挿通させるプリント基板(51)の貫通孔は、各支持部(67,67)の先端部(68,68)の幅よりも僅かに広く形成されており、支持部材(63)の先端部(68)を、貫通孔に挿通し、通過後の部分を変形させている。そのため、貫通孔を通過した各支持部(67,67)の先端部(68,68)は、プリント基板(51)にひっかかって貫通孔から抜けなくなる。このように各支持部(67,67)の先端部(68,68)がプリント基板(51)にひっかかることによって、支持部材(63)とパワーモジュール(53)とが取り付けられた伝熱板(61)がプリント基板(51)に仮止めされる。つまり、各支持部(67,67)の先端部(68,68)は、支持部材(63)のプリント基板(51)からの抜けを阻止する抜け止め部を構成する。
また、支持部材(63)の支持部(67)を挿通させるプリント基板(51)の貫通孔は、プリント基板(51)のグランドに接続されたグランド層を貫通するように形成されている。言い換えると、プリント基板(51)を貫通して半田付けされる支持部(67)は、プリント基板(51)のグランド層を貫通するように設けられている。これにより、支持部材(63)がプリント基板(51)のグランド層に導通し、支持部材(63)によってプリント基板(51)に取り付けられる冷却器(60)がアースされることとなる。
図1に示すように、上記冷却管(15)は、冷媒回路(10)の冷媒配管の一部を構成している。本実施形態の冷却管(15)は、冷媒回路(10)における液配管に接続されている。つまり、冷却管(15)には、熱交換器(21,31)で凝縮した後の高圧の液冷媒が流通する。
図2乃至図4に示すように、冷却管(15)は、2本の直管部(16,16)と、該直管部(16,16)の端部同士を互いに連結するU字管部(17)とを有している。2本の直管部(16,16)は、上記冷却ジャケット(62)の2つの長孔にそれぞれ嵌め込まれている。なお、冷却管(15)の2本の直管部(16,16)と冷却ジャケット(62)(2つの長孔(65)を形成する壁面)との間には、熱伝導グリスが介設されている(図示省略)。熱伝導グリスは、冷却管(15)と冷却ジャケット(62)との間の微小な隙間を埋めることで冷却管(15)と冷却ジャケット(62)との接触熱抵抗を低減させ、冷却管(15)と冷却ジャケット(62)との間の伝熱を促進させる。なお、冷却管(15)は、後述する基板ユニット(50)が設置される前に、予め冷却ジャケット(62)と共にケーシング(40)の電装品室(49)に配設される。また、冷却管(15)は、基板ユニット(50)が設置される前に、上方に向かう程、前側に位置するように前方に傾けられ、その後方に基板ユニット(50)が設置された後に、弾性を利用して元の直立した状態(図2参照)に戻される。
−運転動作−
空気調和機(1)の運転動作について図1を参照しながら説明する。空気調和機(1)は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行う。
空気調和機(1)の運転動作について図1を参照しながら説明する。空気調和機(1)は、冷房運転と暖房運転とを切り換えて行う。
〈冷房運転〉
冷房運転では、圧縮機(34)で圧縮された冷媒が、室外熱交換器(31)で凝縮する。凝縮した冷媒は、例えば全開状態の室外膨張弁(33)を通過し、冷却管(15)を流れる。
冷房運転では、圧縮機(34)で圧縮された冷媒が、室外熱交換器(31)で凝縮する。凝縮した冷媒は、例えば全開状態の室外膨張弁(33)を通過し、冷却管(15)を流れる。
圧縮機(34)の運転時には、パワーモジュール(53)が発熱する。そのため、パワーモジュール(53)の熱は、伝熱板(61)、熱伝導グリス、冷却管(15)を順に伝わり、冷却管(15)内の冷媒に放出される。その結果、パワーモジュール(53)が冷却され、パワーモジュール(53)が動作可能な所定温度に維持される。
冷却管(15)を流れた冷媒は、室内膨張弁(23)で減圧された後、室内熱交換器(21)で蒸発する。これにより、室内空気が冷却される。蒸発した冷媒は、圧縮機(34)に吸入されて圧縮される。
〈暖房運転〉
暖房運転では、圧縮機(34)で圧縮された冷媒が、室内熱交換器(21)で凝縮する。これにより、室内空気が加熱される。凝縮した冷媒は、例えば全開状態の室内膨張弁(23)を通過し、冷却管(15)を流れる。冷却管(15)を流れる冷媒は、上記冷房運転と同様にして、パワーモジュール(53)から吸熱し、パワーモジュール(53)を冷却する。冷却管(15)を流れた冷媒は、室外膨張弁(33)で減圧された後、室外熱交換器(31)で蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機(34)に吸入されて圧縮される。
暖房運転では、圧縮機(34)で圧縮された冷媒が、室内熱交換器(21)で凝縮する。これにより、室内空気が加熱される。凝縮した冷媒は、例えば全開状態の室内膨張弁(23)を通過し、冷却管(15)を流れる。冷却管(15)を流れる冷媒は、上記冷房運転と同様にして、パワーモジュール(53)から吸熱し、パワーモジュール(53)を冷却する。冷却管(15)を流れた冷媒は、室外膨張弁(33)で減圧された後、室外熱交換器(31)で蒸発する。蒸発した冷媒は、圧縮機(34)に吸入されて圧縮される。
−プリント基板への部品組付動作−
まず、伝熱板(61)の上下方向の両端部に、それぞれ支持部材(63)を固定する。各支持部材(63)は、ビス(93)を取付部(66)の挿通孔に後側から前側へ向かって挿通させて伝熱板(61)のビス孔に締結することによって伝熱板(61)に固定される。また、パワーモジュール(53)を伝熱板(61)に取り付ける。パワーモジュール(53)は、伝熱板(61)の後面に放熱面(前面)が当接された状態で、ビス(92)をパワーモジュール(53)の後側から前側へ向かって挿通させて伝熱板(61)のビス孔に締結することによって伝熱板(61)に熱的に接触するように取り付けられる(図4参照)。
まず、伝熱板(61)の上下方向の両端部に、それぞれ支持部材(63)を固定する。各支持部材(63)は、ビス(93)を取付部(66)の挿通孔に後側から前側へ向かって挿通させて伝熱板(61)のビス孔に締結することによって伝熱板(61)に固定される。また、パワーモジュール(53)を伝熱板(61)に取り付ける。パワーモジュール(53)は、伝熱板(61)の後面に放熱面(前面)が当接された状態で、ビス(92)をパワーモジュール(53)の後側から前側へ向かって挿通させて伝熱板(61)のビス孔に締結することによって伝熱板(61)に熱的に接触するように取り付けられる(図4参照)。
次に、支持部材(63)とパワーモジュール(53)とが取り付けられた伝熱板(61)をプリント基板(51)に仮止めする。具体的には、パワーモジュール(53)のリード線(54)と各支持部材(63)の支持部(67,67)の先端部(68,68)とをプリント基板(51)に形成された貫通孔に挿入し、貫通孔を通過させた各支持部(67,67)の先端部(68,68)を折り曲げてプリント基板(51)にひっかけることによって貫通孔から抜けなくする。このように各支持部(67,67)の先端部(68,68)がプリント基板(51)にひっかかることによって、支持部材(63)とパワーモジュール(53)とが取り付けられた伝熱板(61)がプリント基板(51)に仮止めされる。
上記仮止めの後、パワーモジュール(53)及びその他の電子部品のリード線(54)と各支持部材(63)の支持部(67,67)の先端部(68,68)とを、半田付けによってプリント基板(51)に固定する。これらの部品の半田付けは、プリント基板(51)を、フロー炉を通すことによって行われる。具体的には、フロー炉の半田槽にプリント基板(51)の後面を浸し、プリント基板(51)の後面側から各支持部(67,67)の先端部(68,68)とパワーモジュール(53)及びその他の電子部品のリード線のそれぞれが挿入された貫通孔に溶解半田を浸入させることによって行う。なお、上述のように、各支持部材(63)の支持部(67,67)の先端部(68,68)が、プリント基板(51)からの抜けを阻止する抜け止め部となるように構成されているため、フロー炉の半田槽にプリント基板(51)の後面を浸して半田付けを行う際に、支持部材(63)及びパワーモジュール(53)が浮き上がらない。よって、支持部材(63)及びパワーモジュール(53)が確実に半田付けされる。
このようにしてプリント基板(51)に各種部品が組み付けられた基板ユニット(50)は、設置現場に搬送され、ケーシング(40)内に設置される。
−基板ユニットの設置動作−
基板ユニット(50)は、冷媒回路(10)の一部を構成する各種冷媒配管が配設された後に、ケーシング(40)内に設置される。そのため、電装品室(49)内には、基板ユニット(50)が設置されるまでに、冷却管(15)が設置されると共に、該冷却管(15)の2つの直管部(16,16)を包み込むように冷却ジャケット(62)が設けられている。
基板ユニット(50)は、冷媒回路(10)の一部を構成する各種冷媒配管が配設された後に、ケーシング(40)内に設置される。そのため、電装品室(49)内には、基板ユニット(50)が設置されるまでに、冷却管(15)が設置されると共に、該冷却管(15)の2つの直管部(16,16)を包み込むように冷却ジャケット(62)が設けられている。
まず、ケーシング(40)内の電装品室(49)の冷却管(15)の後方位置に基板ユニット(50)を挿入する。このとき、予め配設された冷却管(15)は、前方に傾けられ、ケーシング(40)との間の隙間が拡大されている。この拡大された隙間から基板ユニット(50)を冷却管(15)及び冷却ジャケット(62)に当接しないように挿入し、該冷却ジャケット(62)の後方位置において、固定部材(55)を介して横仕切板(46)に固定する(図2参照)。
基板ユニット(50)をケーシング(40)に固定した後、伝熱板(61)と冷却ジャケット(62)とを固定する。具体的には、まず、前方に傾けられた冷却管(15)を、その弾性を利用して元の直立した状態に戻す。そして、冷却管(15)に取り付けられた冷却ジャケット(62)の後面を伝熱板(61)の前面に当接させ、ビス(91)を冷却ジャケット(62)の前側から後側へ向かって挿通させて伝熱板(61)のビス孔に締結することによって伝熱板(61)に熱的に接触するように取り付けられる(図4参照)。
以上により、基板ユニット(50)がケーシング(40)内に設置される。これにより、冷却器(60)が支持部材(63)によってプリント基板(51)に取り付けられ、該プリント基板(51)が固定部材(55)によってケーシング(40)に取り付けられる。つまり、冷却器(60)とプリント基板(51)とがケーシング(40)に取り付けられる。
−パワーモジュールのリード線に作用する荷重−
ところで、冷房運転時や暖房運転時には、電動機を有する圧縮機(34)は、電動機の運転に伴って振動する。この振動は、冷媒回路(10)の冷媒配管を伝わって冷却器(60)に伝達される。そのため、例えば、プリント基板(51)が振動しない状態で、冷却器(60)が振動すると、該冷却器(60)に取り付けられたパワーモジュール(53)のプリント基板(51)に半田付けされたリード線(54)に過度の荷重が作用してしまう。
ところで、冷房運転時や暖房運転時には、電動機を有する圧縮機(34)は、電動機の運転に伴って振動する。この振動は、冷媒回路(10)の冷媒配管を伝わって冷却器(60)に伝達される。そのため、例えば、プリント基板(51)が振動しない状態で、冷却器(60)が振動すると、該冷却器(60)に取り付けられたパワーモジュール(53)のプリント基板(51)に半田付けされたリード線(54)に過度の荷重が作用してしまう。
これに対し、本実施形態では、冷却器(60)は、支持部材(63)によってプリント基板(51)に取り付けられている。そのため、冷媒配管を介して圧縮機(34)の振動が冷却器(60)に伝達されても、冷却器(60)とプリント基板(51)とが同様に振動する。よって、パワーモジュール(53)のリード線(54)に過度の荷重が作用することがない。
−実施形態1の効果−
上記実施形態1によれば、冷却管(15)とパワーモジュール(53)に取り付けられる冷却器(60)を、支持部材(63)を介してプリント基板(51)に取り付け、該プリント基板(51)を固定部材(55)によってケーシング(40)に取り付けることとした。そのため、従来のようなスイッチボックスを介在させることなく、冷却器(60)とプリント基板(51)とをケーシング(40)に支持させることができると共に、パワーモジュール(53)のリード線(54)に過度の荷重が作用しないように構成することができる。これにより、従来のようにスイッチボックス内において各種部品の組付作業を行う必要がないため、プリント基板(51)の部品組付作業を容易化することができる。また、スイッチボックスをケーシング(40)内に設ける必要がないため、困難な挿入作業を行うことなく、スイッチボックスによって視界を遮られることなく容易にプリント基板(51)の設置作業を行うことができる。従って、プリント基板(51)の部品組付作業及び設置作業を各段に容易化することができる。
上記実施形態1によれば、冷却管(15)とパワーモジュール(53)に取り付けられる冷却器(60)を、支持部材(63)を介してプリント基板(51)に取り付け、該プリント基板(51)を固定部材(55)によってケーシング(40)に取り付けることとした。そのため、従来のようなスイッチボックスを介在させることなく、冷却器(60)とプリント基板(51)とをケーシング(40)に支持させることができると共に、パワーモジュール(53)のリード線(54)に過度の荷重が作用しないように構成することができる。これにより、従来のようにスイッチボックス内において各種部品の組付作業を行う必要がないため、プリント基板(51)の部品組付作業を容易化することができる。また、スイッチボックスをケーシング(40)内に設ける必要がないため、困難な挿入作業を行うことなく、スイッチボックスによって視界を遮られることなく容易にプリント基板(51)の設置作業を行うことができる。従って、プリント基板(51)の部品組付作業及び設置作業を各段に容易化することができる。
また、上記実施形態1によれば、プリント基板(51)の片側の後面のみが半田面となるようにパワーモジュール(53)を含む複数の電子部品を配置したため、フロー炉を用いて電子部品全てを容易に実装することができる。従って、プリント基板(51)の部品組付作業を容易化することができる。
また、上記実施形態1によれば、支持部材(63)を、複数の電子部品と同様に、プリント基板(51)の片側の後面において半田付けを行うことによってプリント基板(51)に取り付けられるように構成した。そのため、プリント基板(51)の片側の後面のみに半田付けを行うことによって、支持部材(63)と複数の電子部品とをプリント基板(51)に固定することができる。つまり、フロー炉を用いて支持部材(63)と複数の電子部品とを容易にプリント基板(51)に固定することができるため、プリント基板(51)の部品組付作業を容易化することができる。
また、上記実施形態1によれば、プリント基板(51)を貫通して後面において半田付けされる支持部材(63)の支持部(67)を、プリント基板(51)のグランド層を貫通するように設けることとした。これにより、支持部材(63)をプリント基板(51)のグランド層に導通させることができるため、支持部材(63)によってプリント基板(51)に取り付けられる冷却器(60)を確実にアースすることができる。
また、上記実施形態1によれば、支持部材(63)の支持部(67)の先端部(68)を、プリント基板(51)からの抜けを阻止する抜け止め部となるように構成した。これにより、フロー炉の半田槽にプリント基板(51)の後面を浸して半田付けを行う際に、支持部材(63)及びパワーモジュール(53)の浮き上がりを防止することができる。従って、支持部材(63)及びパワーモジュール(53)を確実に半田付けによってプリント基板(51)に固定することができる。
《発明の実施形態2》
実施形態2の空気調和機(1)は、実施形態1と冷却器(60)の構成が異なる。具体的には、図5及び図6に示すように、冷却器(60)は、冷却管(15)が嵌め込まれる溝(65)が形成された伝熱板(61)と、該伝熱板(61)に冷却管(15)を押さえ付けるための押さえ板(64)とを有している。
実施形態2の空気調和機(1)は、実施形態1と冷却器(60)の構成が異なる。具体的には、図5及び図6に示すように、冷却器(60)は、冷却管(15)が嵌め込まれる溝(65)が形成された伝熱板(61)と、該伝熱板(61)に冷却管(15)を押さえ付けるための押さえ板(64)とを有している。
伝熱板(61)は、アルミニウム等の熱伝導率の高い金属材料で構成され、長板状に形成されている。伝熱板(61)の前面には、冷却管(15)の2本の直管部(16,16)を嵌め込む溝(65)が形成されている。溝(65)は、伝熱板(61)の長手方向に延びて冷却管(15)の直管部(16)が嵌まり込む断面形状に形成されている。冷却管(15)と溝(65)との間には、熱伝導グリスが介設されている(図示省略)。熱伝導グリスは、冷却管(15)と溝(65)との間の微小な隙間を埋めることで冷却管(15)と伝熱板(61)の溝(65)内面との接触熱抵抗を低減させ、冷却管(15)と伝熱板(61)との間の伝熱を促進させる。
また、上記伝熱板(61)には、実施形態1と同様に、冷却器(60)をプリント基板(51)に取り付けるための2つの支持部材(63)が取り付けられている。各支持部材(63)は、前後方向の後側からねじ込まれたビス(93)によって伝熱板(61)に固定されている。また、上記伝熱板(61)には、パワーモジュール(53)が、前後方向の後側からねじ込まれたビス(92)によって固定されている。
上記押さえ板(64)は、亜鉛メッキが施された矩形の金属板を折り曲げることによって形成されている。押さえ板(64)は、幅方向の中央部が伝熱板(61)側に凹む凹部(64a)に構成される一方、該凹部(64a)の両側は扁平な扁平部(64b,64b)に構成されている。凹部(64a)は、長手方向の一端から他端に亘って延び、断面が略台形状となるように形成されている。押さえ板(64)は、伝熱板(61)の前側に設けられ、凹部(64a)の底面が伝熱板(61)に当接した状態で、ビス(91)が前側から後側へ向かって挿通されて伝熱板(61)のビス孔に締結されることによって伝熱板(61)に熱的に接触するように取り付けられている。
押さえ板(64)は、上述のように金属板を折り曲げて形成されることにより、長手方向に直線上に延びる複数の折返し部が形成される。これらの折返し部は、押さえ板(64)の長手方向の剛性を増大させるための補強リブとして機能する。これにより、押さえ板(64)では、幅方向の剛性よりも長手方向の剛性が大きくなる。なお、折り返し部を、例えば略U字状の折り返し形状としてもよい。
このような構成により、押さえ板(64)が伝熱板(61)にビス(91)によって固定されると、凹部(64a)の底面が伝熱板(61)の前面に当接する。このとき、凹部(64a)が弾性変形して伝熱板(61)側に沈み込み、これに伴って、2つの扁平部(64b,64b)の凹部(64a)側との連結部も伝熱板(61)側に沈み込む。その結果、2つの扁平部(64b,64b)がそれぞれ冷却管(15)の2つの直管部(16,16)に当接し、該2つの直管部(16,16)が伝熱板(61)の2つの溝(61,61)にそれぞれ押し付けられる。
その他の構成は、実施形態1と同様である。また、プリント基板(51)への部品組付動作も実施形態1と同様であるため、説明を省略する。実施形態1と同様にしてプリント基板(51)に各種部品が組み付けられた基板ユニット(50)は、設置現場に搬送され、ケーシング(40)内に設置される。
−基板ユニットの設置動作−
基板ユニット(50)は、冷媒回路(10)の一部を構成する各種冷媒配管が配設された後に、ケーシング(40)内に設置される。そのため、電装品室(49)内には、基板ユニット(50)が設置されるまでに、冷却管(15)が設置される。
基板ユニット(50)は、冷媒回路(10)の一部を構成する各種冷媒配管が配設された後に、ケーシング(40)内に設置される。そのため、電装品室(49)内には、基板ユニット(50)が設置されるまでに、冷却管(15)が設置される。
まず、ケーシング(40)内の電装品室(49)の冷却管(15)の後方位置に基板ユニット(50)を挿入する。このとき、予め配設された冷却管(15)は、前方に傾けられ、ケーシング(40)との間の隙間が拡大されている。この拡大された隙間から基板ユニット(50)を冷却管(15)に当接しないように挿入し、該冷却ジャケット(62)の後方位置において、固定部材(55)を介して横仕切板(46)に固定する。
基板ユニット(50)をケーシング(40)に固定した後、冷却管(15)を冷却器(60)の伝熱板(61)の溝(65)に嵌め込む。具体的には、まず、前方に傾けられた冷却管(15)を、その弾性を利用して元の直立した状態に戻すと共に、2つの直管部(16)を2つの溝(65)に嵌め込む。伝熱板(61)の溝(65)に冷却管(15)を嵌め込んだ後、押さえ板(64)を伝熱板(61)に固定することによって、冷却管(15)の2つの直管部(16,16)を伝熱板(61)の2つの溝(61,61)に押し付ける。具体的には、まず、押さえ板(64)の凹部(64a)の底面を伝熱板(61)に当接させ、ビス(91)を前側から後側へ向かって挿通させて伝熱板(61)のビス孔に締結することによって伝熱板(61)に熱的に接触するように取り付ける。
以上により、基板ユニット(50)がケーシング(40)内に設置される。また、実施形態2においても、冷却器(60)とプリント基板(51)とがケーシング(40)に取り付けられるため、実施形態1と同様の効果を奏することができる。
《発明の実施形態3》
実施形態3の空気調和機(1)は、冷却器(60)のメンテナンスの際の作業性を考慮して、プリント基板(51)に細工を施したものである。
実施形態3の空気調和機(1)は、冷却器(60)のメンテナンスの際の作業性を考慮して、プリント基板(51)に細工を施したものである。
ところで、パワーモジュール(53)と支持部材(63)とが、上述のようにプリント基板(51)側からねじ込まれたビス(92,93)によって冷却器(60)に取り付けられていると、部品組付の際には、パワーモジュール(53)と支持部材(63)とをプリント基板(51)に取り付ける前に冷却器(60)にビス止めすることによってビス止めを容易に行うことができるが、部品組付後のメンテナンスの際には、プリント基板(51)が邪魔してドライバがビス(92,93)に届かず、冷却器(60)を取り外す作業が困難になるおそれがある。
そこで、プリント基板(51)のビス(92,93)に対応する位置にドライバ挿通用の貫通孔を形成しておくことが考えられる。しかし、上述のように、フロー炉を用いてプリント基板(51)の後面を半田槽内の溶融半田の中に浸すことによって半田付けを行うこととすると、溶解半田がドライバ挿通用の貫通孔から前面に流出してパワーモジュール(53)を含む電子部品を破損したり、必要のない部分に半田が付着するおそれがある。一方、組付け時にはドライバ挿通用の貫通孔を設けず、メンテナンスの際にプリント基板(51)にドライバ挿通用の貫通孔を形成することも考えられるが、組付け後は、プリント基板(51)のビス(92,93)に対応する位置が正確に把握できないため、プリント基板(51)に目印をつける必要がある。
これに対し、図7に示すように、実施形態3では、プリント基板(51)のビス(92,93)に対応する位置に、細孔(51a)を形成している。
このように実施形態3では、プリント基板(51)のビス(92,93)に対応する位置に細孔(51a)を形成したため、半田付けの際には、径の小さい孔としておくことで溶解半田の前面への流出を抑制することができ、メンテナンスを行う際に、細孔(51a)を目印にしてドリル等で細孔(51a)を拡大してドライバ挿通用の貫通孔を容易に形成することができる。従って、本実施形態3によれば、メンテナンスの際にドライバ挿通用の貫通孔を形成して容易に冷却器(60)の取り外し作業を行うことができる。
《発明の実施形態4》
図8に示すように、実施形態4では、実施形態3の細孔(51a)の代わりに、プリント基板(51)のビス(92,93)に対応する位置に、メンテナンスの際にドライバが挿通可能な貫通孔を形成するための破断用の切目(51b)が形成されている。
図8に示すように、実施形態4では、実施形態3の細孔(51a)の代わりに、プリント基板(51)のビス(92,93)に対応する位置に、メンテナンスの際にドライバが挿通可能な貫通孔を形成するための破断用の切目(51b)が形成されている。
このように実施形態4によれば、プリント基板(51)のビス(92,93)に対応する位置に貫通孔を形成するための破断用の切目(51b)を形成したため、半田付けの際には、孔を形成しないことによって溶解半田の前面への流出を抑制することができ、メンテナンスを行う際に、切目(51b)に沿って該切目(51b)によって囲まれる部分(51c)を破断することでドライバ挿通用の貫通孔を容易に形成することができる。従って、実施形態4においても、実施形態3と同様に、メンテナンスの際にドライバ挿通用の貫通孔を形成して容易に冷却器(60)の取り外し作業を行うことができる。
《発明の実施形態5》
図9に示すように、実施形態5は、実施形態1乃至4において、支持部材(63)の抜け止め部に構成された支持部(67)の先端部(68)の形状を変更したものである。
図9に示すように、実施形態5は、実施形態1乃至4において、支持部材(63)の抜け止め部に構成された支持部(67)の先端部(68)の形状を変更したものである。
具体的には、実施形態5では、各支持部(67)の先端部(68)は、基端側から先端に向かって二叉に分かれる細長い2つの爪(68a,68a)を有している。
各支持部(67)の先端部(68)は、該先端部(68)よりも幅広のプリント基板(51)の貫通孔を通過する一方、貫通孔を通過した後は、先端部(68)をねじるように変形させることによって貫通孔から抜けなくなる。
以上により、実施形態5によっても、フロー炉の半田槽にプリント基板(51)の後面を浸して半田付けを行う際に、支持部材(63)及びパワーモジュール(53)の浮き上がりを防止することができる。従って、支持部材(63)及びパワーモジュール(53)を確実に半田付けによってプリント基板(51)に固定することができる。
《発明の実施形態6》
図10に示すように、実施形態6は、実施形態1乃至4において、支持部材(63)の抜け止め部に構成された支持部(67)の先端部(68)の形状を変更したものである。
図10に示すように、実施形態6は、実施形態1乃至4において、支持部材(63)の抜け止め部に構成された支持部(67)の先端部(68)の形状を変更したものである。
具体的には、実施形態6では、各支持部(67)の先端部(68)は、基端側から先端に向かって二叉に分かれる細長い2つの爪(68a,68a)を有している。2つの爪(68a,68a)は、先端側部分が基端側部分よりも幅広に形成され、先端側部分と基端側部分との間に段差部(68b,68b)が形成されている。また、2つの爪(68a,68a)の先端側部分は、先端に向かって幅が縮小する先窄まり形状に形成されている。
このような形状により、各支持部(67)の先端部(68)は、プリント基板(51)の貫通孔を挿通させる際には、2つの爪(68a,68a)が寄り合うように撓んで先端部(68)よりも幅狭の貫通孔を通過するが、2つの爪(68a,68a)の先端側部分が先窄まり形状のため、円滑にプリント基板(51)の貫通孔に挿入されて円滑に通過する。一方、各支持部(67)の先端部(68)は、2つの爪(68a,68a)の先端側部分がプリント基板(51)の貫通孔を通過した後は、寄り合うように撓んでいた2つの爪(68a,68a)が元の貫通孔よりも幅広の形状に戻ると共に、段差部(68b,68b)がプリント基板(51)に引っかかることよって貫通孔から抜けなくなる。
以上により、実施形態6によっても、フロー炉の半田槽にプリント基板(51)の後面を浸して半田付けを行う際に、支持部材(63)及びパワーモジュール(53)の浮き上がりを防止することができる。従って、支持部材(63)及びパワーモジュール(53)を確実に半田付けによってプリント基板(51)に固定することができる。
《発明の実施形態7》
図11に示すように、実施形態7は、実施形態1乃至4において、支持部材(63)の抜け止め部に構成された支持部(67)の先端部(68)の形状を変更したものである。
図11に示すように、実施形態7は、実施形態1乃至4において、支持部材(63)の抜け止め部に構成された支持部(67)の先端部(68)の形状を変更したものである。
具体的には、実施形態7では、各支持部(67)の先端部(68)は、先端側部分が基端側部分よりも幅広に形成され、先端側部分と基端側部分との間に段差部(68c,68c)が形成されている。また、各支持部(67)の先端部(68)の先端側部分は、先端に向かって幅が縮小する先窄まり形状に形成されている。
このような形状により、各支持部(67)の先端部(68)は、プリント基板(51)の貫通孔を挿通させる際には、先端側部分が先窄まり形状のため、先端部(68)よりも幅狭の貫通孔を円滑に通過する一方、先端側部分が貫通孔を通過した後は、段差部(68c,68c)がプリント基板(51)に引っかかることよって貫通孔から抜けなくなる。
以上により、実施形態7によっても、フロー炉の半田槽にプリント基板(51)の後面を浸して半田付けを行う際に、支持部材(63)及びパワーモジュール(53)の浮き上がりを防止することができる。従って、支持部材(63)及びパワーモジュール(53)を確実に半田付けによってプリント基板(51)に固定することができる。
《その他の実施形態》
上記各実施形態では、プリント基板(51)は、ビス(55a)と取付台(55b)とから構成される固定部材(55)によってケーシング(40)に固定されていたが、本発明に係る固定部材(55)は上述のものに限られない。例えば、ビス(55a)を用いることなく、ケーシング(40)に引っかけて固定するものであってもよい。
上記各実施形態では、プリント基板(51)は、ビス(55a)と取付台(55b)とから構成される固定部材(55)によってケーシング(40)に固定されていたが、本発明に係る固定部材(55)は上述のものに限られない。例えば、ビス(55a)を用いることなく、ケーシング(40)に引っかけて固定するものであってもよい。
また、本発明に係る支持部材(63)の抜け止め部は、支持部材(63)のプリント基板(51)からの抜けを阻止するものであればいかなるものであってもよい。例えば、プリント基板(51)の貫通孔よりも幅広に形成した支持部材(63)の先端部(68)を、貫通孔に押し込むことによって抜け止め部を構成することとしてもよい。
上記各実施形態では、冷却器(60)は、冷媒回路(10)の室内膨張弁(23)と室外膨張弁(33)との間の液配管に接続されていたが、冷却器(60)の接続位置はこれに限られない。冷媒回路(10)の室内膨張弁(23)と室内熱交換器(21)との間や、室内熱交換器(21)と四方切換弁(35)との間に設けられていてもよい。
また、上記実施形態では、冷凍サイクルを行う冷凍装置の一例として空気調和機(1)について説明している。しかしながら、冷凍装置として、例えば、ヒートポンプ式のチラーユニットや、給湯器、冷蔵庫や冷凍庫の庫内を冷却する冷却装置等を用いるようにしてもよい。
以上説明したように、本発明は、冷媒配管に取り付けられて発熱部品を冷却する冷却器を備えた冷凍装置について有用である。
1 空気調和機(冷凍装置)
10 冷媒回路
15 冷却管(冷媒配管)
40 ケーシング
50 基板ユニット
51 プリント基板
51a 細孔
51b 切目
53 パワーモジュール(発熱部品)
54 リード線
55 固定部材
60 冷却器
63 支持部材
68 先端部(抜け止め部)
92 ビス
93 ビス
10 冷媒回路
15 冷却管(冷媒配管)
40 ケーシング
50 基板ユニット
51 プリント基板
51a 細孔
51b 切目
53 パワーモジュール(発熱部品)
54 リード線
55 固定部材
60 冷却器
63 支持部材
68 先端部(抜け止め部)
92 ビス
93 ビス
Claims (6)
- 冷媒が循環して冷凍サイクルを行う冷媒回路(10)と、発熱部品(53)が実装された基板(51)と、上記冷媒回路(10)の冷媒配管(15)を流れる冷媒によって上記発熱部品(53)が冷却されるように該発熱部品(53)と上記冷媒配管(15)とに取り付けられた冷却器(60)と、少なくとも上記基板(51)と上記冷媒配管(15)と上記冷却器(60)とを収容するケーシング(40)とを備えた冷凍装置であって、
上記冷却器(60)を上記基板(51)に取り付けて該基板(51)に支持させる支持部材(63)と、
上記基板(51)を上記ケーシング(40)に固定して該ケーシング(40)に支持させる固定部材(55)とを備え、
上記基板(51)には、上記発熱部品(53)を含む複数の電子部品が実装され、
上記複数の電子部品は、上記基板(51)の片側の第1の面側に配置されると共に、該第1の面側から裏側の第2の面側へ上記基板(51)を貫通するように設けられて上記第2の面において半田付けされたリード線(54)を有し、
上記支持部材(63)は、金属材料によって構成され、上記基板(51)の上記第1の面側において上記冷却器(60)に取り付けられる取付部(66)と、該取付部(66)に連続し、上記基板(51)を貫通するように設けられて上記第2の面において半田付けされた支持部(67)とを有している
ことを特徴とする冷凍装置。 - 請求項1において、
上記支持部(67)は、上記基板(51)の上記グランド層を貫通するように設けられている
ことを特徴とする冷凍装置。 - 請求項1又は2において、
上記支持部(67)は、上記基板(51)からの抜けを阻止する抜け止め部(68)を有している
ことを特徴とする冷凍装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1つにおいて、
上記発熱部品(53)及び上記支持部材(63)は、上記冷却器(60)の上記基板(51)との対向面に、該基板(51)側からねじ込まれたビス(92,93)によって取り付けられ、
上記基板(51)の上記ビス(92,93)に対応する位置には、細孔(51a)が形成されている
ことを特徴とする冷凍装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1つにおいて、
上記発熱部品(53)及び上記支持部材(63)は、上記冷却器(60)の上記基板(51)との対向面に、該基板(51)側からねじ込まれたビス(92,93)によって取り付けられ、
上記基板(51)の上記ビス(92,93)に対応する位置には、貫通孔を形成するための破断用の切目(51b)が形成されている
ことを特徴とする冷凍装置。 - 請求項1乃至5のいずれか1つにおいて、
上記冷媒配管(15)は、上記冷媒回路(10)の液配管である
ことを特徴とする冷凍装置。
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