JPH10205861A

JPH10205861A - 空気調和機の電子制御装置

Info

Publication number: JPH10205861A
Application number: JP9020016A
Authority: JP
Inventors: Takahito Uejima; 敬人上島; Tomoyuki Nakada; 友之中田; Mami Matsumoto; 麻実松本; Shinji Naka; 信二中
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-01-18
Filing date: 1997-01-18
Publication date: 1998-08-04

Abstract

(57)【要約】【課題】電子部品から発生する熱の放散を良好にす
る。【解決手段】低熱抵抗特性を有して放熱性が良い蓋状
金属枠３の側面に形成した部品固定部４に電子部品１を
固定し、前記蓋状金属枠３の下端部に形成した半田付け
端子５をプリント基板２に固定し、前記電子部品１を前
記プリント基板２に搭載する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和機に用い
る電子制御装置における電子部品の冷却技術に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来における空気調和機の電子制御装置
は、商用交流を一次電源とし、空気調和機を制御するマ
イクロコンピュータならびに周辺回路用の低圧直流電源
およびファンモータ制御用の電源を構成するＡＣ／ＤＣ
変換回路を有し、このＡＣ／ＤＣ変換回路は、半導体ス
イッチ素子を利用したスイッチング電源により構成して
いる。この半導体スイッチ素子としてはパワートランジ
スタなどを用いているが、スイッチング損失により発生
する熱を放熱するために、放熱板のような放熱手段を必
要としている。また、半導体スイッチ素子のような電子
部品はプリント基板に搭載し、このプリント基板は、電
子部品を外部より保護し、近傍に設置されているアルミ
ニュウム製の熱交換器との電気絶縁を確保し、空気調和
機本体に固定し易くするために、通常は合成樹脂製の電
源箱に収納している。

【０００３】従来における空気調和機の電子制御装置に
ついて、電子制御装置周辺の構成模式図を示す図９およ
び同電子制御装置におけるプリント基板の要部説明模式
図を示す図１０を参照して説明する。

【０００４】図９および図１０において、１０１は空気
調和機を制御するマイクロコンピュータ，半導体スイッ
チ素子のような電子部品を搭載したプリント基板、１０
２はプリント基板１０１を収納する合成樹脂製の電源
箱、１０３は空気調和機本体、１０４は熱交換器、１０
５はプリント基板１０１に搭載した半導体スイッチ素
子、１０６は半導体スイッチ素子１０５の放熱板であ
る。

【０００５】電子回路の制御電源，ファンモータの電源
などを形成する電源回路部品がプリント基板１０１に搭
載され、電源回路は、商用交流電源を一次電源とし、半
導体スイッチ素子１０５を利用したスイッチング電源に
より、ＡＣ／ＤＣ変換を行っている。半導体スイッチ素
子１０５において、スイッチング損失により発生する熱
は放熱板１０６により放熱される。電源箱１０２は、プ
リント基板１０１に搭載されている半導体スイッチ素子
１０５を外部ストレスから保護し、またプリント基板１
０１を空気調和機本体に固定し易くし、かつ電子部品を
電気的に絶縁保護する機能を有する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来における空気調和
機の電子制御装置におけるプリント基板１０１は、半導
体スイッチ素子１０５などを取り付けるためのスペース
および配線パターンに要するスペース以外に放熱板１０
６を取り付けるスペースも必要となり、その大きなスペ
ースのものを電源箱１０２に収納しているので、全体と
して大型になるという問題点があった。

【０００７】また、発熱する部品、例えば、半導体スイ
ッチ素子１０５、およびその熱を放散する放熱板１０６
が電源箱１０２の内部に存在しているので、放熱効率が
低下し、それを補うために必要以上に大きい放熱板１０
６を必要とし、全体として大型化するという問題点もあ
った。

【０００８】また、放熱板１０６は、空気調和機の内部
を流れる空気を利用して冷却しているので、効率的な冷
却を考慮すると放熱板１０６の取り付け位置が制限され
るという問題点もあった。

【０００９】また、発熱する部品でも、例えば、スイッ
チングトランスのような部品は、その形状から放熱板を
取り付けることが困難であるので、冷却のために必要以
上に部品の表面積を大きくしたり、あるいは、空気調和
機の内部を流れる空気を利用する必要性から取り付け位
置が制限されるという問題点もあった。

【００１０】さらに、発熱する一次側の部品と発熱する
二次側の部品とを同一の金属製の枠体などに固定する場
合、部品の端子と枠体との間をシリコン樹脂などにより
絶縁する必要があり、また、プリント基板の半田付け部
分が露出している場合、空気調和機本体に固定する際に
外部からの保護ができ難くなるので、保護用に合成樹脂
製の箱状枠で覆うが、この箱状枠で覆うと、プリント基
板を箱状枠に確実に固定する必要があるなどの問題点も
有していた。

【００１１】本発明は、電子部品から発生する熱を良好
に放散して電子部品を効果的に冷却することができ、電
気絶縁性も効果的に確保することができ、大きさも小型
にすることができ、組立性，共用性が向上した空気調和
機の電子制御装置を提供することを課題としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明の空気調和機の電子制御装置においては、
低熱抵抗特性を有し、放熱性がある蓋状金属枠に電子部
品を固定し、この蓋状金属枠の下端部に、前記電子部品
を搭載するプリント基板を固定することとしている。

【００１３】そして、このようにすることにより、電子
部品から発生する熱は、別個に放熱板を設ける必要がな
く、蓋状金属枠により効果的に放散されて電子部品を良
好に冷却することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明は、電子部品を固定した低
熱抵抗特性を有する放熱性が良い蓋状金属枠の下端部
に、前記電子部品を搭載するプリント基板を固定したも
のである。

【００１５】また、放熱性をより良好にするためには、
蓋状金属枠の一部に波状の放熱フィン部を形成すると効
果的である。

【００１６】また、電子部品を固定するために、蓋状金
属枠の側面に電子部品を固定する部品固定部を、プリン
ト基板に固定するために、下端部にプリント基板と半田
付けする半田付け端子をそれぞれ形成したものである。

【００１７】また、形状的に放熱板の取り付けが難しい
電子部品の場合には、弾性を有し、熱抵抗が小さい中間
熱伝導部材を、蓋状金属枠と電子部品との間に介在させ
ることもできる。

【００１８】また、電子部品の電気絶縁性を確保するた
めに、蓋状金属枠において電子部品の半田付け端子と対
向する側面の下部に切欠部を形成したものである。

【００１９】また、機械的強度を向上させ、電気絶縁性
をより効果的に確保するために、蓋状金属枠の下部を合
成樹脂製の電気絶縁性蓋体で覆蓋したものである。

【００２０】さらに、電気絶縁性蓋体と蓋状金属枠とを
強固に固定するには、電気絶縁性蓋体の上端縁に固定爪
を形成し、蓋状金属枠の側面下部に前記固定爪が係止す
る角穴を形成することが好ましい。

【００２１】そして、上記のように構成された空気調和
機の電子制御装置により、電子部品から発生する熱は、
それぞれの電子部品に放熱板を別個に設けることなく、
良好に放散して電子部品を効果的に冷却することがで
き、部品点数および組立工数も削減することができ、全
体的にも小型化することができる。

【００２２】また、蓋状金属枠の一部に形成した波状の
放熱フィン部により放熱効果がより良好となる。

【００２３】また、放熱板の取り付けが困難な形状の電
子部品についても良好に放熱することができる。

【００２４】また、電子部品の電気絶縁性およびプリン
ト基板の半田付け部分の電気絶縁性も良好に確保するこ
とができる。

【００２５】さらに、電気絶縁性蓋体と蓋状金属枠との
固定を強固にすることもできる。

【００２６】

【実施例】その実施例について、図１ないし図８を参照
して詳述する。

【００２７】（実施例１）空気調和機の電子制御装置の
構成説明模式図を示す図１および同電子制御装置の要部
説明模式図を示す図２において、１は半導体スイッチ素
子のような電子部品、２は電子部品１を搭載するプリン
ト基板、３は半田付けが可能で、放熱効果がある低熱抵
抗特性を有する銅などの金属材を曲げ加工することによ
り形成した蓋状金属枠、４は蓋状金属枠３の側部に形成
した部品固定部、５は蓋状金属枠３の下端に形成した半
田付け端子である。部品固定部４は電子部品１を螺子な
どにより固定することができるように予め加工されてお
り、また半田付け端子５はプリント基板２に設けた半田
付け部６に固定される。

【００２８】電子部品１を蓋状金属枠３の部品固定部４
に固定し、プリント基板２の半田付け部６に、プリント
基板２における部品挿入側より蓋状金属枠３の半田付け
端子５を挿入し、この半田付け端子５および電子部品１
の端子１０をプリント基板２に半田付けすれば、蓋状金
属枠３に固定された電子部品１をプリント基板２に搭載
した電子制御装置が構成される。

【００２９】この構成の電子制御装置にあっては、蓋状
金属枠３が放熱機能を有するので、放熱板を別に取り付
ける必要がなくなり、プリント基板２のスペースを小さ
くすることができて全体の大きさは小型化され、また、
蓋状金属枠３が全面において放熱性を有するので、放熱
効果が向上し、取り付け位置が制限されることもなくな
る。

【００３０】（実施例２）空気調和機の電子制御装置の
要部構成説明模式図を示す図３において、７は半田付け
が可能で、放熱効果がある低熱抵抗特性を有する銅など
の金属材からなり、一部に絞り加工などにより波状の放
熱フィン部８を形成した蓋状金属枠である。

【００３１】この構成の蓋状金属枠７を用いた電子制御
装置にあっては、放熱フィン部８により放熱効果が向上
するので、電子部品１の発熱量が増加したり、熱結合さ
れる発熱部品の点数が増加したりして電子制御装置全体
の発熱量が増加した場合でも、全体の大きさを極端に大
きくすることなく、良好な放熱効果が得られる。

【００３２】（実施例３）空気調和機の電子制御装置の
要部構成説明模式図を示す図４において、９は中間熱伝
導部材で、シリコン樹脂などを基材に金属フィラーを混
入してシート状とした樹脂板体、あるいは金属製のバネ
板などで形成され、弾性があり、熱抵抗が小さい物性を
有するものである。

【００３３】例えば、電子部品１がトランスのように放
熱板を取り付けることを前提としていない形状の部品の
場合、その温度上昇を低減するには、電気的に必要な仕
様以上の仕様にしてコアや巻線の線形などを設定する必
要があり、その結果、部品の形状が大型化している。

【００３４】電子部品１と蓋状金属枠３もしくは７との
間に中間熱伝導部材９を介在させて電子部品１と蓋状金
属枠３もしくは７とを熱的に結合すると、電子部品１で
発生した熱は蓋状金属枠３もしくは７から効果的に放散
することができ、電子部品１に温度上昇を低減する処置
を特別に設置することが不要となり、形状が大型化する
ことを抑えることができる。また、中間熱伝導部材９が
弾性を有する部材の場合には、外部ストレスが電子部品
１に影響することを防止することができる。

【００３５】（実施例４）空気調和機の電子制御装置の
要部構成説明模式図を示す図５において、１０はプリン
ト基板２に電子部品１を半田付けするための半田付け端
子、１１は半田付け端子１０と対向する蓋状金属枠３も
しくは７における側面下部に形成した切欠部である。

【００３６】空気調和機の室内電源は、商用交流を一次
電源としてＡＣ／ＤＣ変換を行っているが、このスイッ
チング電源回路には、一次側および二次側の何れにも半
導体スイッチ素子からなる電子部品１をそれぞれ有して
おり、そして、それぞれの電子部品１は熱を発生する部
品となっている。

【００３７】それぞれの電子部品１は一次および二次の
関係にあるので、相互に絶縁する必要があるが、それぞ
れの電子部品１から発生する熱を放散する蓋状金属枠３
もしくは７が導電体であることから、切欠部１１を形成
して電気絶縁距離を確保している。

【００３８】したがって、電気絶縁距離を確保するため
の処置として、半田付け端子１０を曲げ加工したり、電
気絶縁物を挿入したりする加工が不要となって工数が増
大することもなく、また、電気絶縁距離を確保するため
に、プリント基板２のスペースを大きくしたりして形状
が大型化されることもなくなる。

【００３９】（実施例５）空気調和機の電子制御装置の
要部構成説明模式図を示す図６において、１２はプリン
ト基板２を下端部に半田付けした蓋状金属枠３もしくは
７の下部を覆蓋する合成樹脂製の電気絶縁性蓋体であ
る。

【００４０】電子制御装置を空気調和機の電装部品とす
る場合、外部から保護することが好ましいので、電気絶
縁性蓋体１２を蓋状金属枠３もしくは７の下部に嵌着し
て覆蓋することにより、蓋状金属枠３もしくは７の下部
が補強され、プリント基板２に搭載している電子部品１
を外部ストレスから保護することができ、さらに、電子
部品を半田付けしたプリント基板２の表面も電気絶縁性
蓋体１２により保護されるので、電気絶縁性を確保する
ことができる。

【００４１】（実施例６）空気調和機の電子制御装置の
要部構成説明模式図を示す図７および図７におけるＡ部
の説明模式図を示す図８において、１３は電気絶縁性蓋
体１２の上端縁に形成した鈎状の固定爪、１４は蓋状金
属枠３もしくは７の側面下部に形成した角穴で、固定爪
１３が係止する。

【００４２】電気絶縁性蓋体１２は蓋状金属枠３もしく
は７の下部に嵌着して覆蓋することにより固定される
が、固定爪１３を設けて角穴１４に係止することによ
り、蓋状金属枠３もしくは７と電気絶縁性蓋体１２とプ
リント基板２とが一体化されて外部ストレスに対する耐
性がより向上する。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００４４】電子部品から発生する熱を、別個に放熱板
を設けることなく効果的に放散して電子部品を冷却し、
電子制御装置の性能劣化を防止することができる。

【００４５】また、形状的に放熱板を固定することが困
難な電子部品についても効果的に冷却できる。

【００４６】さらに、電子部品などの電気絶縁性も確実
に確保することができ、また、半田付け部分も充分に保
護することができ、また、強度的に強固なものとするこ
とができ、その上、部品点数，組立工数を削減して、全
体的として小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における空気調和機の電子制
御装置の構成説明模式図

【図２】同電子制御装置の要部説明模式図

【図３】本発明の実施例２における空気調和機の電子制
御装置の要部構成説明模式図

【図４】本発明の実施例３における空気調和機の電子制
御装置の要部構成説明模式図

【図５】本発明の実施例４における空気調和機の電子制
御装置の要部構成説明模式図

【図６】本発明の実施例５における空気調和機の電子制
御装置の要部構成説明模式図

【図７】本発明の実施例６における空気調和機の電子制
御装置の要部構成説明模式図

【図８】図７におけるＡ部の説明模式図

【図９】従来における電子制御装置周辺の構成模式図

【図１０】同電子制御装置におけるプリント基板の要部
説明模式図

【符号の説明】

１電子部品２プリント基板３，７蓋状金属枠４部品固定部５，１０半田付け端子８放熱フィン部９中間熱伝導部材１１切欠部１２電気絶縁性蓋体１３固定爪１４角穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中信二大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子部品を固定した低熱抵抗特性を有す
る蓋状金属枠の下端部に、前記電子部品を搭載するプリ
ント基板を固定した空気調和機の電子制御装置。
【請求項２】蓋状金属枠の一部に波状の放熱フィン部
を形成した請求項１記載の空気調和機の電子制御装置。
【請求項３】蓋状金属枠の側面に電子部品を固定する
部品固定部を、下端部に半田付け端子をそれぞれ形成し
た請求項１もしくは２記載の空気調和機の電子制御装
置。
【請求項４】弾性を有し、熱抵抗が小さい中間熱伝導
部材を、蓋状金属枠と電子部品との間に介在させた請求
項１ないし３のいずれかに記載の空気調和機の電子制御
装置。
【請求項５】蓋状金属枠において電子部品の半田付け
端子と対向する側面下部に切欠部を形成した請求項１な
いし４のいずれかに記載の空気調和機の電子制御装置。
【請求項６】蓋状金属枠の下部を合成樹脂製の電気絶
縁性蓋体で覆蓋した請求項１ないし５のいずれかに記載
の空気調和機の電子制御装置。
【請求項７】電気絶縁性蓋体の上端縁に固定爪を形成
し、蓋状金属枠の側面下部に前記固定爪が係止する角穴
を形成した請求項６記載の空気調和機の電子制御装置。