JP6369722B2 - Controller and air conditioner with heat generating electronic components - Google Patents
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Description
本発明は、パワートランジスタ等の発熱性電子部品が実装されている基板を備えたコントローラおよびそれが搭載された空気調和機に関するものである。 The present invention relates to a controller including a substrate on which a heat-generating electronic component such as a power transistor is mounted, and an air conditioner on which the controller is mounted.
インバータ駆動の機器が組み込まれた空気調和機では、インバータを構成す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発熱性電子部品が実装された基板を有するコントローラが搭載されている。近年、インバータやそのパワー素子類の大容量化等に伴い、コントローラに対する冷却性能の向上が求められており、その冷却方式として、冷却フィンを設けて冷却する空冷方式に替えて、冷媒を利用して冷却する冷媒冷却方式が採用されつつある。 In an air conditioner in which an inverter-driven device is incorporated, a controller having a substrate on which heat-generating electronic components such as an active converter, a diode module, and a power transistor constituting the inverter are mounted is mounted. In recent years, with the increase in capacity of inverters and their power elements, etc., there has been a demand for improved cooling performance for controllers, and as a cooling method, refrigerant is used instead of the air cooling method in which cooling fins are provided for cooling. Refrigerant cooling system that cools by cooling is being adopted.
特許文献1には、配線基板上に実装されたDIP(Dual Inline Package)タイプの電子部品やSIP(Single Inline Package)タイプの電子部品に対向して、熱伝導性の高いアルミブロックで構成された冷媒ジャケットを配設し、その対向面に複数の上記電子部品をネジ止め固定して設置するとともに、反対向面側に冷媒配管を沿わせて接触配置し、発熱性の複数の電子部品を冷媒により冷媒ジャケットを介して冷却するようにしたものが開示されている。
In
上記の如く、コントローラの冷却方式として、冷媒冷却方式を採用するに当たり、以下のような課題が生じている。
(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。
As described above, the following problems occur when the refrigerant cooling method is adopted as the cooling method of the controller.
(1) Since the heat dissipating surface is reduced by downsizing the aluminum block, it is necessary to collect the heat-generating electronic components on a part of the substrate. In order to fix the electronic components to the aluminum block, it is necessary to provide mounting holes for electronic components on the board side. However, the area occupied by the substrate decreases due to the integration of the electronic components. Decreases, making it difficult to secure current capacity.
(2)冷媒配管とアルミブロックとの間に放熱用のシリコンシート等を装着するようにしているが、装着面が垂直面となるため、シートが剥がれ易く、施工性が悪化する。
(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。
(2) Although a heat dissipation silicon sheet or the like is mounted between the refrigerant pipe and the aluminum block, the mounting surface is a vertical surface, so that the sheet is easily peeled off and the workability is deteriorated.
(3) Further, when fixing the substrate, it is necessary to apply a uniform pressure to the sheet so as not to cause wrinkles. However, as described above, wrinkles are likely to occur due to deterioration of workability, and heat transfer performance May decrease.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、複数の電子部品を伝熱材製ブロックの2面に分散して配置し、基板に設ける取付け用穴の数を減らしてパターン幅の減少を抑制するとともに、基板設置時の施工性を向上し得る発熱性電子部品を備えたコントローラおよびそれを搭載した空気調和機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, in which a plurality of electronic components are distributed and arranged on two surfaces of a block made of heat transfer material, and the number of mounting holes provided in the substrate is reduced to form a pattern. It aims at providing the controller provided with the exothermic electronic component which can suppress the reduction | decrease of width | variety, and can improve the workability at the time of board | substrate installation, and an air conditioner carrying the same.
上記した課題を解決するために、本発明の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は、以下の手段を採用する。
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。
In order to solve the above-described problems, a controller and an air conditioner provided with a heat generating electronic component of the present invention employ the following means.
That is, the controller equipped with a heat generating electronic component according to the present invention is fixedly installed in contact with a block made of a heat transfer material in which a plurality of heat generating electronic components mounted on a substrate are cooled through a refrigerant pipe, In the controller including a heat-generating electronic component that can be cooled by using the heat transfer material block as a heat sink, the heat transfer material block includes a first surface along the substrate and a first surface thereof. A block body having at least two surfaces intersecting with the second surface, a part of the electronic component on the first surface of the block body, and at least one or more of the SIP type on the second surface Electronic parts are arranged.
本発明によれば、冷媒配管により冷却される伝熱材製ブロックをヒートシンクとして基板上に実装されている複数の発熱性電子部品を冷却可能とした発熱性電子部品を備えたコントローラにあって、伝熱材製ブロックを、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し、そのブロック体の第1の面に電子部品の一部、第2の面に少なくとも1以上のSIPタイプの電子部品を配置しているため、ブロック体の基板面と交わる第2の面に分散して配置されるSIPタイプの電子部品を固定設置するための取付け用穴を基板側に設ける必要がなくなり、基板のパターン上に設ける電子部品取付け用穴の数を削減することができる。従って、伝熱材製ブロックを小型化するため、発熱性電子部品を基板の一部に集約化しても、その取付け用穴により基板のパターン幅が減少することがなく、電流容量を十分に確保することができる。 According to the present invention, there is provided a controller including a heat generating electronic component capable of cooling a plurality of heat generating electronic components mounted on a substrate using a heat transfer material block cooled by a refrigerant pipe as a heat sink, The heat transfer material block is a block body having at least two surfaces, a first surface along the substrate and a second surface intersecting the first surface, and an electronic component on the first surface of the block body Since at least one or more SIP-type electronic components are arranged on the second surface, the SIP-type electronic components distributed and arranged on the second surface that intersects the substrate surface of the block body are fixed. There is no need to provide mounting holes on the substrate side for installation, and the number of electronic component mounting holes provided on the substrate pattern can be reduced. Therefore, even if heat-generating electronic components are consolidated on a part of the board in order to reduce the size of the heat transfer material block, the mounting pattern does not reduce the pattern width of the board, ensuring sufficient current capacity. can do.
さらに、本発明の発熱性電子部品を備えたコントローラは、上記の発熱性電子部品を備えたコントローラにおいて、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。 Furthermore, the controller provided with the heat-generating electronic component according to the present invention is arranged such that when a plurality of SIP type electronic components are provided in the controller provided with the heat-generating electronic component, all of them are arranged on the second surface. Or a part thereof is disposed on the second surface and the remaining part is disposed on the first surface.
本発明によれば、SIPタイプの電子部品が複数設けられる場合、その全部が第2の面に配置されるか、もしくは一部が第2の面に配置され、残りの一部が第1の面に配置される構成とされているため、複数設けられるSIPタイプの電子部品のうち、第2の面側に分散して配置されるSIPタイプの電子部品数に対応した数の取付け用穴を基板側に設ける必要がなくなり、基板のパターン上に設ける電子部品の取付け用穴の数を削減することができる。これによって、取付け用穴により基板のパターン幅が減少することがなく、基板側の電流容量を十分確保することができる。 According to the present invention, when a plurality of SIP type electronic components are provided, all of them are arranged on the second surface, or a part thereof is arranged on the second surface and the remaining part is arranged on the first surface. Since it is configured to be arranged on the surface, among the plurality of SIP type electronic components provided, the number of mounting holes corresponding to the number of SIP type electronic components distributed and arranged on the second surface side is provided. It is not necessary to provide the circuit board on the substrate side, and the number of electronic component mounting holes provided on the circuit board pattern can be reduced. Thus, the substrate pattern width is not reduced by the mounting holes, and a sufficient current capacity on the substrate side can be secured.
さらに、本発明の発熱性電子部品を備えたコントローラは、上述のいずれかの発熱性電子部品を備えたコントローラにおいて、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。 Furthermore, the controller including the heat-generating electronic component according to the present invention is the controller including any one of the heat-generating electronic components described above, wherein the heat transfer material block is a recess that contacts at least the refrigerant pipe other than the two surfaces. The block body is provided with one surface having a groove.
本発明によれば、伝熱材製ブロックが、2面以外に少なくとも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ため、伝熱材製ブロックを複数の電子部品の一部と1以上のSIPタイプの電子部品とを分散配置する互いに交わる2面と、冷媒配管と接する凹溝を有する1面の少なくとも3面を備えたブロック体となし、その体積を可及的に小さくして小型化することができるとともに、伝熱材製ブロックによる熱抵抗を小さくすることができる。従って、伝熱材製ブロックの小型化を図りながら、冷媒による冷却効果を高め、コントローラの冷却性能を向上することができる。 According to the present invention, since the heat transfer material block is a block body having at least one surface having a concave groove in contact with the refrigerant pipe in addition to the two surfaces, the heat transfer material block is made up of a plurality of electronic components. A block body having at least three surfaces, ie, two surfaces intersecting each other in which a part and one or more SIP type electronic parts are distributed and one surface having a concave groove in contact with the refrigerant pipe, is made possible. Thus, the heat resistance by the heat transfer material block can be reduced. Therefore, it is possible to improve the cooling performance of the controller by increasing the cooling effect by the refrigerant while reducing the size of the heat transfer material block.
さらに、本発明の発熱性電子部品を備えたコントローラは、上記の発熱性電子部品を備えたコントローラにおいて、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。 Furthermore, the controller provided with the heat generating electronic component according to the present invention is the controller provided with the heat generating electronic component described above, wherein the heat transfer material block includes the two surfaces and the one surface having the concave groove. The one surface having the concave groove is a block body having an inclined surface, a bent surface or a curved surface having a predetermined inclination in the horizontal direction with respect to the vertical surface.
本発明によれば、伝熱材製ブロックが、2面と凹溝を有する1面とを備えており、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ため、冷媒配管と接する凹溝を有する1面を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することにより、伝熱材製ブロックを構成するブロック体の体積を傾斜面、屈曲面または湾曲面で欠除した分に相当して小さくすることができる。従って、伝熱材製ブロックでの熱抵抗を低減し、電子部品からの放熱性を向上して冷却性能を高めることができるとともに、伝熱材製ブロックをより小型化してコスト低減を図ることができる。 According to the present invention, the heat transfer material block includes two surfaces and one surface having a groove, and the one surface having the groove has a predetermined inclination in the horizontal direction with respect to the vertical surface. Since the block body is a bent surface or a curved surface, one surface having a concave groove in contact with the refrigerant pipe has an inclined surface, a bent surface or a curved surface having a predetermined inclination in the horizontal direction with respect to the vertical surface. By doing so, the volume of the block body which comprises the block made from a heat-transfer material can be made small corresponding to the part lacked by the inclined surface, the bending surface, or the curved surface. Therefore, the heat resistance in the heat transfer material block can be reduced, the heat dissipation from the electronic components can be improved and the cooling performance can be improved, and the heat transfer material block can be further downsized to reduce the cost. it can.
さらに、本発明の発熱性電子部品を備えたコントローラは、上記の発熱性電子部品を備えたコントローラにおいて、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。 Furthermore, the controller including the heat-generating electronic component according to the present invention is a controller including the heat-generating electronic component described above, and is a support member that supports the refrigerant pipe along the heat-transfer material block on the controller side. The surface is the inclined surface, the bent surface or the curved surface corresponding to one surface having the concave groove of the block body constituting the heat transfer material block.
本発明によれば、冷媒配管をコントローラ側の伝熱材製ブロックに沿って支持する支持部材の支持面が、伝熱材製ブロックを構成するブロック体の凹溝を有する1面に対応した傾斜面、屈曲面または湾曲面とされているため、支持部材側の傾斜面、屈曲面または湾曲面とされた支持面を合せ面として、伝熱材製ブロック側のブロック体の傾斜面、屈曲面または湾曲面を支持し、支持部材により支持された冷媒配管と伝熱材製ブロックとを接触配置することができる。これによって、支持部材の支持面と伝熱材製ブロックの傾斜面、屈曲面または湾曲面を互いの合せ面として冷媒配管の位置出しを行い、冷媒配管と伝熱材製ブロックとを容易にかつ確実に接触配置することでき、冷媒配管と伝熱材製ブロックとの間に放熱用シート等を介在させる場合においても、施工時のシートの剥がれや落下を防止し、施工性を向上することができる。 According to the present invention, the support surface of the support member that supports the refrigerant pipe along the heat transfer material block on the controller side is inclined corresponding to one surface having the concave groove of the block body constituting the heat transfer material block. Since the surface is a curved surface, a curved surface, or a curved surface, the inclined surface of the block body on the heat transfer material block side, the curved surface, with the inclined surface on the support member side, and the support surface that is the curved surface or curved surface as a mating surface Or a curved surface is supported and the refrigerant | coolant piping supported by the support member and the block made from a heat-transfer material can be arranged in contact. Thus, the refrigerant pipe is positioned with the support surface of the support member and the inclined surface, bent surface or curved surface of the heat transfer material block as the mating surfaces of each other, and the refrigerant pipe and the heat transfer material block can be easily and It can be reliably placed in contact, and even when a heat-dissipating sheet or the like is interposed between the refrigerant pipe and the heat transfer material block, it can prevent the sheet from peeling or dropping during construction and improve workability. it can.
さらに、本発明の発熱性電子部品を備えたコントローラは、上述のいずれかの発熱性電子部品を備えたコントローラにおいて、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。 Furthermore, the controller including the heat-generating electronic component of the present invention is the controller including any one of the heat-generating electronic components described above, wherein the heat transfer material block includes a part of the plurality of electronic components. The lower end portion of the first surface along the substrate is extended downward from the lower end portion of the package body of some of the electronic components.
本発明によれば、伝熱材製ブロックの複数の電子部品の一部が配置されている基板に沿う第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ため、仮に冷媒配管により冷却される伝熱材製ブロックの表面において結露が発生したとしても、その結露水を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伝熱材製ブロックの下端部を経て速やかに下方へと滴下させることができる。従って、結露水のコントローラ上での滞留を防止することができるとともに、結露水が電子部品上に滴下することによる故障の発生や電子部品の損傷を防止し、コントローラを保護することができる。 According to the present invention, the lower end portion of the first surface along the substrate on which a part of the plurality of electronic components of the block made of heat transfer material is arranged is lower than the lower end portion of the package body of the partial electronic components. Therefore, even if dew condensation occurs on the surface of the heat transfer material block that is cooled by the refrigerant pipe, the dew condensation water is partially extended downward from the lower end of the package body of the electronic component. It can be dripped rapidly downward through the lower end of the heat transfer material block. Accordingly, it is possible to prevent the dew condensation water from staying on the controller, to prevent the occurrence of a failure due to the dew condensation water dropping on the electronic component, and to damage the electronic component, thereby protecting the controller.
さらに、本発明の発熱性電子部品を備えたコントローラは、上述のいずれかの発熱性電子部品を備えたコントローラにおいて、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。 Furthermore, the controller including the heat-generating electronic component according to the present invention is the controller including any one of the heat-generating electronic components described above, wherein the substrate is supported by the controller body via a support, and the lower side of the substrate is The supporting tool to be supported is a supporting tool that rotatably supports the substrate with its lower side as a fulcrum.
本発明によれば、基板が、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基板を回動自在に支持する支持具とされているため、基板をコントローラ本体に支持具を介して固定支持するとき、まず基板の下辺側を回動自在に支持する支持具に対して基板を支持し、その下辺を支点にして基板の上方部を回動させ、上辺側を支持具に支持させることによって、コントローラ本体に固定支持することができ、この際、支持部材により支持されている冷媒配管に対し、伝熱材製ブロックの1面に設けられている凹溝を円周方向から回動させながら嵌合させることができる。従って、伝熱材製ブロックの凹溝と冷媒配管とを互いの干渉を避けて円滑に嵌合することができるとともに、冷媒配管と伝熱材製ブロック間に介在される放熱用シート等に均一に圧力をかけ、シワが発生しないようにすることができ、施工性を向上することができる。 According to the present invention, the substrate is supported by the controller body via the support, and the support that supports the lower side of the substrate is a support that rotatably supports the substrate with the lower side as a fulcrum. Therefore, when the substrate is fixedly supported to the controller body via the support, the substrate is first supported by the support that rotatably supports the lower side of the substrate, and the upper portion of the substrate is supported with the lower side as a fulcrum. By rotating and supporting the upper side with a support tool, it can be fixedly supported on the controller body. At this time, the refrigerant pipe supported by the support member is provided on one surface of the heat transfer material block. The recessed grooves that are formed can be fitted while rotating from the circumferential direction. Therefore, the concave groove of the heat transfer material block and the refrigerant pipe can be smoothly fitted to each other while avoiding interference with each other, and the heat dissipation material is uniformly disposed between the refrigerant pipe and the heat transfer material block. Pressure can be applied to prevent wrinkles from occurring and workability can be improved.
さらに、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、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。 Furthermore, the controller equipped with the heat-generating electronic component according to the present invention is fixedly installed in contact with a block made of a heat transfer material in which a plurality of heat-generating electronic components mounted on the substrate are cooled via the refrigerant pipe, The controller is provided with a heat-generating electronic component that can be cooled by using the heat transfer material block as a heat sink, and the heat transfer material block includes a surface on which the plurality of electronic components are fixed and installed. And a surface having a groove with which the refrigerant pipe is fitted and contacted, and the surface having the groove of the block body is inclined with a predetermined inclination in a horizontal direction with respect to a vertical surface. It is a surface, a bent surface, or a curved surface.
本発明によれば、冷媒配管により冷却される伝熱材製ブロックをヒートシンクとして基板上に実装されている複数の発熱性電子部品を冷却可能とした発熱性電子部品を備えたコントローラにあって、伝熱材製ブロックを、複数の電子部品が接触して固定設置される面と、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し、該ブロック体の凹溝を有する面を、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しているため、冷媒配管に対してブロック体である伝熱材製ブロック側の凹溝を嵌合接触する際、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を、冷媒配管を支持する支持部材の支持面に対する合せ面として冷媒配管の位置出しを行い、伝熱材製ブロックと冷媒配管とを接触配置することができる。従って、伝熱材製ブロックと冷媒配管とを位置出しを行って容易にかつ確実に接触配置することできるとともに、その間に放熱用シート等を介在させる場合においても、そのシートを水平方向に所定の傾きを有する面で保持でき、施工時のシートの剥がれや落下を防止し、施工性を向上することができる。 According to the present invention, there is provided a controller including a heat generating electronic component capable of cooling a plurality of heat generating electronic components mounted on a substrate using a heat transfer material block cooled by a refrigerant pipe as a heat sink, A block made of a heat transfer material is a block body including a surface on which a plurality of electronic components are in contact and fixedly installed, and a surface having a groove to which the refrigerant pipe is fitted and contacted. Because the surface has an inclined surface, a bent surface, or a curved surface with a predetermined inclination in the horizontal direction with respect to the vertical surface, the groove on the heat transfer material block side that is a block body is fitted to the refrigerant pipe When contacting, the refrigerant pipe is positioned using an inclined surface, a bent surface, or a curved surface having a predetermined inclination in the horizontal direction as a mating surface with respect to the support surface of the support member that supports the refrigerant pipe. Connect to refrigerant piping It can be arranged. Therefore, the heat transfer material block and the refrigerant pipe can be positioned and placed in contact with each other easily and reliably, and even when a heat-dissipating sheet or the like is interposed between them, the sheet is placed in a predetermined direction in the horizontal direction. It can hold | maintain on the surface which has inclination, can prevent the peeling and fall of the sheet | seat at the time of construction, and can improve workability.
さらに、本発明の発熱性電子部品を備えたコントローラは、上記の発熱性電子部品を備えたコントローラにおいて、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。 Furthermore, the controller including the heat-generating electronic component according to the present invention is the controller including the heat-generating electronic component described above, wherein the heat transfer material block includes two intersecting surfaces on which a plurality of the electronic components can be fixedly installed. The block body is provided with a surface having the concave groove formed with the inclined surface, the bent surface or the curved surface so as to cut out one corner of the block body having the two surfaces.
本発明によれば、伝熱材製ブロックが、複数の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傾斜面、屈曲面または湾曲面を形成した凹溝を有する面とを備えたブロック体とされているため、伝熱材製ブロックの凹溝を有する面を、そのブロック体の一角を切欠くような傾斜面、屈曲面または湾曲面で形成することにより、ブロック体の体積を最小限化することができる。従って、伝熱材製ブロックでの熱抵抗を低減し、発熱性電子部品からの放熱性を向上することができるとともに、伝熱材製ブロックをより小型化してコスト低減することができる。また、凹溝を有する面を傾斜面、屈曲面または湾曲面とすることにより、冷媒配管を凹溝に対して嵌合接触し易くし、コントローラの組み付け時の施工性を向上することができる。 According to the present invention, the heat transfer material block has two surfaces that can be fixedly installed with a plurality of electronic components and an inclined surface, a curved surface, or a curved surface by cutting out one corner of the block body having the two surfaces. Since the block body is provided with a surface having a concave groove forming a surface, the inclined surface, the bent surface, or the surface having the concave groove of the block made of heat transfer material is cut out at one corner of the block body. By forming the curved surface, the volume of the block body can be minimized. Therefore, it is possible to reduce the thermal resistance in the heat transfer material block and improve the heat dissipation from the heat-generating electronic component, and to further reduce the cost by reducing the size of the heat transfer material block. Moreover, by making the surface having the concave groove an inclined surface, a bent surface, or a curved surface, the refrigerant pipe can be easily fitted and brought into contact with the concave groove, and the workability when the controller is assembled can be improved.
さらに、本発明の発熱性電子部品を備えたコントローラは、上述のいずれかの発熱性電子部品を備えたコントローラにおいて、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。 Furthermore, the controller including the heat-generating electronic component according to the present invention is the controller including any one of the heat-generating electronic components described above, wherein the refrigerant pipe includes an inclined surface, a bent surface, or a curved surface having the concave groove of the block body. It is supported by the support member which has a support surface corresponding to a curved surface.
本発明によれば、冷媒配管が、ブロック体の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ため、支持部材側の傾斜面、屈曲面または湾曲面とされている支持面を合せ面として、伝熱材製ブロックの凹溝を有する面を支持し、支持部材により支持されている冷媒配管と伝熱材製ブロックとを接触配置することができる。従って、伝熱材製ブロックと冷媒配管とを位置出しを行って容易にかつ確実に接触配置することできるとともに、その間に放熱用シート等を介在させる場合においても、そのシートを水平方向に所定の傾きを有する支持面で保持でき、施工時のシートの剥がれや落下を防止し、施工性を向上することができる。 According to the present invention, since the refrigerant pipe is supported by the support member having the support surface corresponding to the inclined surface, the bent surface, or the curved surface having the concave groove of the block body, the inclined surface, the bent surface on the support member side. Alternatively, the support surface that is a curved surface is used as a mating surface, the surface having the groove of the heat transfer material block is supported, and the refrigerant pipe supported by the support member and the heat transfer material block are disposed in contact with each other. Can do. Therefore, the heat transfer material block and the refrigerant pipe can be positioned and placed in contact with each other easily and reliably, and even when a heat-dissipating sheet or the like is interposed between them, the sheet is placed in a predetermined direction in the horizontal direction. It can hold | maintain with the support surface which has an inclination, can prevent the peeling and fall of the sheet | seat at the time of construction, and can improve workability.
さらに、本発明にかかる空気調和機は、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上述のいずれかのコントローラが搭載されていることを特徴とする。 Furthermore, the air conditioner according to the present invention is characterized in that any one of the above-described controllers that cools a plurality of heat-generating electronic components by refrigerant piping is mounted as an outdoor unit-side controller.
本発明によれば、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上述のいずれかのコントローラが搭載されているため、発熱性電子部品を基板上に集約化して伝熱材製ブロックおよびコントローラを小型化しても、基板の電流容量を十分確保することができるとともに、基板上の発熱性電子部品に対する冷却性能を向上し、更に組み付け時の施工性を良好にしたコントローラを搭載した空気調和機とすることができる。従って、コントローラに対する信頼性の向上と組み立て性の向上、その小型化、低コスト化を図った高品質の空気調和機を提供することができる。 According to the present invention, as the outdoor unit-side controller, any one of the above-described controllers that cools a plurality of heat-generating electronic components by the refrigerant pipe is mounted, so the heat-generating electronic components are integrated on the substrate. Even if the heat transfer material block and controller are downsized, the current capacity of the board can be secured sufficiently, the cooling performance for the heat-generating electronic components on the board is improved, and the workability during assembly is also improved. It can be set as the air conditioner carrying a controller. Therefore, it is possible to provide a high-quality air conditioner that improves the reliability and assemblability of the controller, reduces its size, and reduces the cost.
本発明の発熱性電子部品を有するコントローラによると、伝熱材製ブロックとしてのブロック体の基板面と交わる第2の面に分散して配置されるSIPタイプの電子部品を固定設置するための取付け用穴を基板側に設ける必要がなくなり、基板のパターン上に設ける電子部品の取付け用穴の数を削減することができるため、伝熱材製ブロックを小型化するために発熱性電子部品を基板の一部に集約化しても、その取付け用穴によって基板のパターン幅が減少することがなく、電流容量を十分に確保することができる。 According to the controller having the heat-generating electronic component of the present invention, the attachment for fixing and installing the SIP type electronic components distributed and arranged on the second surface intersecting with the substrate surface of the block body as the block made of heat transfer material It is no longer necessary to provide holes for the board, and the number of holes for mounting electronic components on the board pattern can be reduced. Even if they are integrated into a part of the substrate, the mounting hole does not reduce the pattern width of the substrate, and a sufficient current capacity can be secured.
また、本発明の発熱性電子部品を有するコントローラによると、冷媒配管に対してブロック体である伝熱材製ブロック側の凹溝を嵌合接触する際、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を、冷媒配管を支持する支持部材の支持面に対する合せ面として冷媒配管の位置出しを行い、伝熱材製ブロックと冷媒配管とを接触配置することができるため、伝熱材製ブロックと冷媒配管とを位置出しを行って容易にかつ確実に接触配置することできるとともに、その間に放熱用シート等を介在させる場合においても、そのシートを水平方向に所定の傾きを有する面で保持でき、施工時のシートの剥がれや落下を防止し、施工性を向上することができる。 Further, according to the controller having the heat-generating electronic component of the present invention, when the concave groove on the block side made of the heat transfer material, which is a block body, is fitted and contacted with the refrigerant pipe, the inclined surface has a predetermined inclination in the horizontal direction. Since the bending of the curved surface or the curved surface can be used as a mating surface with respect to the supporting surface of the supporting member that supports the refrigerant pipe, the heat transfer material block and the refrigerant pipe can be placed in contact with each other. A surface having a predetermined inclination in the horizontal direction even when a heat-dissipating sheet or the like is interposed between the material block and the refrigerant pipe by positioning them easily and reliably. It can be held by, prevents peeling and dropping of the sheet during construction, and improves workability.
本発明の空気調和機によると、発熱性の電子部品を基板上に集約化して伝熱材製ブロックおよびコントローラを小型化しても、基板の電流容量を十分確保することができるとともに、基板上の発熱性電子部品に対する冷却性能を向上し、更に組み付け時の施工性を良好にしたコントローラを搭載した空気調和機とすることができるため、コントローラに対する信頼性の向上と組み立て性の向上、その小型化、低コスト化を図った高品質の空気調和機を提供することができる。 According to the air conditioner of the present invention, even if the heat-generating electronic components are concentrated on the substrate and the heat transfer material block and the controller are downsized, the current capacity of the substrate can be sufficiently secured, and Air conditioner equipped with a controller with improved cooling performance for heat-generating electronic components and improved workability during assembly, improving controller reliability, assembly, and downsizing Therefore, it is possible to provide a high-quality air conditioner that achieves cost reduction.
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
[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。
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a refrigerant circuit diagram of the air conditioner according to the first embodiment, and FIG. 2 shows a perspective view of the outdoor unit with the outer peripheral panel removed.
The
また、空気調和機1は、リモコン等からの運転指令に基づいて空気調和機1の運転を制御するコントローラ12を備えている。このコントローラ12は、圧縮機2の回転数を制御するインバータを搭載するとともに、運転モードに応じて四方切換弁3を切換え、更に室外ファン4の回転数、室内ファン7の回転数、電子膨張弁6の開度等を制御する機能を備えたものであり、基本構成は公知のコントローラと変わるものではない。
The
コントローラ12には、インバータを構成す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電子部品が含まれている。これらの電子部品は、発熱性の電子部品であるため、コントローラ12を冷却する必要がある。本実施形態では、図1に示されるように、コントローラ12に対して、例えば冷凍サイクル11を構成する電子膨張弁(EEV)6と室内熱交換器8間の冷媒配管10Aを接触配置した構成とし、冷房時には、冷媒配管10A内を流れる電子膨張弁6で絞られた低圧の気液二相冷媒でコントローラ12を冷却するとともに、暖房時には、冷媒配管10A内を流れる室内熱交換器8で凝縮液化された高圧液冷媒でコントローラ12を冷却する構成としている。
The
なお、コントローラ12に対して接触配置される冷媒配管は、必ずしも上記の如く電子膨張弁(EEV)6と室内熱交換器8間の配管である必要はなく、コントローラ12上に設けられている発熱性の電子部品等に対して、冷却効果を期待できる範囲の温度レベルに保たれる冷媒配管であればよく、電子膨張弁(EEV)6と室外熱交換器5間の冷媒配管や低圧ガス冷媒配管等、他の配管部分であってもよい。
Note that the refrigerant pipe arranged in contact with the
コントローラ12は、図2に示されるように、空気調和機1を構成する圧縮機2、四方切換弁3、室外ファン4、室外熱交換器5、電子膨張弁(EEV)6、アキュームレータ9等が収容設置される室外機13内の適所に配設されている。ここでは、室外機13内の室外ファン4および室外熱交換器5が設置される熱交換器室14に対して、仕切り板16により仕切られ、圧縮機2、四方切換弁3、電子膨張弁(EEV)6、アキュームレータ9等が設置される機械室15側の上方部位にブラケット17を介して設置されている。
As shown in FIG. 2, the
上記コントローラ12の具体的構成が、図3ないし図7に示されている。
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。
Specific configurations of the
The
基板21上には、図7の(A)ないし(C)に示されるように、パッケージ本体22Aの両側面から出て下方に延びる複数のリードピン22Bを有するDIPタイプの発熱性電子部品22と、パッケージ本体23A,24Aの一側から一列に延びる複数のリードピン23B,24Bを有するSIPタイプの発熱性電子部品23,24とが、基板21上の1箇所に集約され、DIPタイプの発熱性電子部品22が、基板21の基板面に沿って略平行に、またSIPタイプの発熱性電子部品23,24が、その基板面に対して略鉛直にそれぞれ実装されている。
On the
また、基板21上には、基板面に沿って水平方向に略平行に所定間隔を保った状態でアルミ合金材等から構成される伝熱材製ブロック25が設置されており、該伝熱材製ブロック25に複数の発熱性電子部品22,23,24が接触配置されている。つまり、伝熱材製ブロック25は、DIPタイプの発熱性電子部品22が接触配置される基板面に沿う第1の面(平行面)26と、SIPタイプの発熱性電子部品23,24が接触配置される基板面および第1の面26と交わる第2の面(垂直面)27と、他の1面である第1の面26および第2の面27の間を結ぶ傾斜面28とを備えたブロック体とされ、その第1の面26および第2の面27に発熱性電子部品22,23,24のパッケージ本体22A,23A,24Aが接触された状態で分散配置され、それぞれ図示省略のネジ等により固定設置されている。
Further, a heat
複数のDIPタイプおよびSIPタイプの発熱性電子部品22,23,24を伝熱材製ブロック(ブロック体)25の基板面に沿う第1の面26にネジ等を介して固定設置する場合、基板21側に各電子部品に対応した取付け用穴29を設ける必要がある(図12参照)が、SIPタイプの発熱性電子部品23,24を伝熱材製ブロック(ブロック体)25の基板面と交わる第2の面27に分散配置して固定設置することにより、基板21側に電子部品を取付けるための取付け用穴29を設ける必要がなくなる。このため、基板21側に設ける複数の電子部品22,23,24の取付け用穴29の数を減らし、本実施形態の場合、その穴数を半減することができる。
When a plurality of DIP type and SIP type exothermic
本実施形態の伝熱材製ブロック25は、上記の如く、第1の面26、第2の面27および傾斜面(他の1面)28を備えており、傾斜面28が垂直面に対して水平方向に所定の傾きを有する面とされ、四辺形の一角を欠除したような断面が三角形状(直角二等辺三角形状)のブロック体とされており、その傾斜角が45°の傾斜面28には、半円形の凹溝30が設けられ、冷媒配管10Aが嵌合接触される構成とされている。ここでの伝熱材製ブロック25は、図4に示されるように、凹溝30を有する傾斜面28が斜め下向きに配置され、DIPタイプの発熱性電子部品22が配置された第1の面26が鉛直方向、SIPタイプの発熱性電子部品23,24が配置された第2の面27が水平方向に設置されるようになっている。
As described above, the heat
なお、上記第1の面26、第2の面27および断面三角形状は、それぞれ平行面、垂直面および断面直角三角形状(直角二等辺三角形状)であることが好ましいが、それに限定されるものではなく、本発明の作用効果を期待し得る範囲で角度の大小や面の傾き、ズレ等は許容されることは当然であり、それらも本発明に含まれるものとする。
The
基板21は、上記の如く、コントローラ本体18に対して、上辺部および下辺部がそれぞれ支持具19,20を介して鉛直方向に固定設置されているが、上辺部を支持する支持具19は、上辺部を着脱自在に支持する爪部19A付き支持具19とされ、下辺部を支持する支持具20は、下辺部を支点にして基板21を回動自在に支持可能なヒンジ部20A付き支持具20とされており、まず基板21の下辺部を支持具20のヒンジ部20Aに挿入支持した後、その下辺部を支点にして上辺部を、図6に示されるように、矢印方向に回動し、支持具19の爪部19Aに上辺部を係止させることによって、着脱自在に設置される構成とされている。
As described above, the upper side and the lower side of the
一方、コントローラ12を支持するブラケット17側には、図5に示されるように、コントローラ本体18の裏面と対向する面の所定高さ位置に、伝熱材製ブロック25の傾斜面28に設けられている凹溝30に嵌合する冷媒配管10Aを支持する支持部材31が設けられている。この支持部材31は、水平方向に沿って一定長さを有るものであってもよいし、あるいは水平方向に沿って所定間隔で少なくとも2箇所以上に分割配置されているものであってもよい。
On the other hand, on the
支持部材31は、冷媒配管10Aを支持する支持面32が、伝熱材製ブロック25の傾斜面28と対向した傾斜面(ここでは、45°の傾斜面)とされており、その傾斜支持面32と伝熱材製ブロック25の傾斜面28とを互いの合せ面として冷媒配管10Aの位置出しが行えるものとなっている。また、支持部材31の支持面32は、45°の傾斜面とされているため、伝熱材製ブロック25の凹溝30と冷媒配管10Aとの間に放熱用のシリコンシート(放熱用シート)33を介在させる場合において、シリコンシート33が落下しないように保持する保持面としての機能を有するものとされる。
In the
なお、支持部材31の傾斜支持面32は、垂直な面に対して水平方向に45°傾いた面とされているが、この傾斜支持面32は、冷媒配管10Aを支持面として伝熱材製ブロック25の傾斜面28と対応した面とされるものであり、その面形状や傾き角は後述する実施形態の通り、冷媒配管10Aに対する伝熱材製ブロック25の嵌合のし易さや、放熱用のシリコンシート33の保持のし易さ、あるいはブロック体である伝熱材製ブロック25の体積の減少化等を考慮して決定される断面形状に合わせ、様々な形態に変更されるものであり、これに限定されるものではない。
The
かかる構成により、空気調和機1が冷房運転された時、電子膨張弁6を通過した低圧の気液二相冷媒が流れ、暖房運転された時、室内熱交換器8で凝縮液化された高圧液冷媒が流れる冷媒配管10Aに対して、伝熱材製ブロック25が接触配置されて冷却され、その伝熱材製ブロック25をヒートシンクとして、基板21上に実装されるとともに、伝熱材製ブロック25に接触配置されている複数の発熱性電子部品22,23,24を、冷媒を介して冷却する冷媒冷却方式のコントローラ12を構成することができる。
With this configuration, when the
以上に説明の構成により、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏する。
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。
With the configuration described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
When the
空気調和機1が冷・暖房運転されている間、コントローラ12は、インバータを介して圧縮機2の駆動用モータの回転数を制御する等、各種機器類を制御する。この際、コントローラ12に搭載されているインバータのアクティブコンバータ、ダイオードモジュールおよびパワートランジスタ等の電子部品22,23,24が駆動され発熱する。インバータを長期に亘り安定的に運転し機能させるには、これら発熱性電子部品22,23,24を適切に冷却し、オーバーヒートしないようにする必要がある。
While the
また、冷・暖房運転されている間、冷凍サイクル11の冷媒配管10A内を流れる冷媒の温度は、発熱性電子部品22,23,24の発熱温度に比べて十分低く、その冷媒配管10Aに接触されて冷却される伝熱材製ブロック25をヒートシンクとして、発熱性電子部品22,23,24の発熱を放熱し冷却することにより、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電子部品22,23,24を確実に許容温度以下に冷却することができる。このため、インバータを長期に亘って安定的に機能させることができる。
Further, during the cooling / heating operation, the temperature of the refrigerant flowing in the
一方、冷媒冷却方式を採用するに当たり、伝熱材製ブロック25を小型化して放熱面を減少するには、電子部品22,23,24を基板21の一部に集約化する必要がある。この際、電子部品22,23,24を伝熱材製ブロック25に固定設置するため、通常、基板21側に電子部品22,23,24の取付け用穴29を設ける必要があるが、電子部品の集約化により基板占有面積が減少することから、取付け用穴29によって基板21のパターン幅が減少し、電流容量の確保が難しくなる。
On the other hand, in adopting the refrigerant cooling system, it is necessary to integrate the
つまり、前述した特許文献1や図12(A)ないし(C)に示されるように、伝熱材製ブロック25の基板21に沿う第1の面26に、DIPタイプおよびSIPタイプに係わりなく、全ての発熱性電子部品22,23,24を接触配置したものでは、基板21側に電子部品22,23,24の取付け用穴29を少なくとも4個設けなければならず、基板21のパターン幅が減少し、電流容量の確保が難しくなってしまう。
That is, as shown in
しかるに、本実施形態においては、図7(A)ないし(C)に示されるように、伝熱材製ブロック25を、基板21の基板面に沿う第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し、そのブロック体の基板21に沿う第1の面26にDIPタイプの電子部品22、その第1の面26に交わる第2の面27にSIPタイプの電子部品23,24を分散して配置した構成としている。
However, in this embodiment, as shown in FIGS. 7A to 7C, the heat
このため、ブロック体である伝熱材製ブロック25の基板21と交わる第2の面27に分散して配置されるSIPタイプの電子部品23,24を固定設置するための取付け用穴29を基板21側に設ける必要がなくなり、基板21のパターン上に設ける電子部品取付け用穴29の数を削減することができる。これによって、伝熱材製ブロック25を小型化するために発熱性電子部品22,23,24を基板21の一部に集約化しても、取付け用穴29により基板21のパターン幅が減少することがなく、電流容量を十分に確保することができる。
For this reason, the mounting
また、伝熱材製ブロック25は、上記第1の面および第2の面26,27と、冷媒配管10Aが嵌合される凹溝30を有する他の1面である傾斜面28とを備え、四辺形の一角が欠除された断面が三角形状のブロック体とされている。このように、冷媒配管10Aと接する凹溝30を有する1面を傾斜面28とし、伝熱材製ブロック25を断面が三角形状のブロック体することにより、それ自体の体積を小さくして最小限化することができる。従って、伝熱材製ブロック25による熱抵抗を低減し、発熱性の電子部品22,23,24からの放熱性を向上して冷却性能を高めることができるとともに、伝熱材製ブロック25をより小型化してコスト低減を図ることができる。
The heat
また、本実施形態においては、コントローラ12を冷却する冷媒配管10Aをコントローラ12側の伝熱材製ブロック25に沿って支持する支持部材31の支持面32を、断面が三角形状とされたブロック体である伝熱材製ブロック25の凹溝30を有する傾斜面28に対応した傾斜面としている。このため、支持部材31側の傾斜とされた支持面32を合せ面として、コントローラ12側の伝熱材製ブロック25の断面が三角形状とされたブロック体の傾斜面28を支持し、支持部材31側に支持されている冷媒配管10Aと伝熱材製ブロック25とを接触配置することができる。
In the present embodiment, the
これによって、支持部材31の傾斜支持面32と伝熱材製ブロック25の傾斜面28とを互いの合せ面として、冷媒配管10Aの位置出しを行い、冷媒配管10Aと伝熱材製ブロック25とを容易にかつ確実に接触配置することでき、冷媒配管10Aと伝熱材製ブロック25との間に放熱用シート33等を介在させる場合においても、施工時の放熱用シート33の剥がれや落下を防止し、施工性を向上することができる。
Thus, the
さらに、上記基板21は、コントローラ本体18に対して支持具19,20を介して支持され、該基板21の下辺を支持する支持具20が、その下辺を支点として基板21を回動自在に支持する支持具20とされている。このため、基板21をコントローラ本体18に支持具19,20を介して固定支持するとき、まず基板21の下辺側を回動自在に支持する支持具20に対して基板21を支持し、その下辺を支点にして基板21の上方部を回動させ、上辺側を支持具19に支持させることによって、コントローラ本体18に固定支持することができる。
Further, the
この際、コントローラ12を支持するブラケット17側の支持部材31により支持されている冷媒配管10Aに対して、伝熱材製ブロック25の1面である傾斜面28に設けられている凹溝30を円周方向から回動させながら嵌合させることができる。従って、伝熱材製ブロック25の凹溝30と冷媒配管10Aとを互いの干渉を避けて円滑に嵌合することができるとともに、冷媒配管10Aと伝熱材製ブロック25間に介在される放熱用シート33等に均一に圧力をかけ、シワが発生しないようにすることができ、施工性を向上することができる。
At this time, with respect to the
また、室外機13側のコントローラ12を複数の発熱性電子部品22,23,24を冷媒配管10Aによって冷却する方式の上記コントローラ12としているため、発熱性電子部品22,23,24を基板21上に集約化して伝熱材製ブロック25およびコントローラ12を小型化しても、基板21の電流容量を十分に確保できるとともに、基板21上の発熱性電子部品22,23,24に対する冷却性能を向上し、更に組み付け時の施工性を良好にしたコントローラ12を搭載した空気調和機1とすることができ、従って、コントローラ12に対する信頼性の向上と組み立て性の向上、その小型化、低コスト化を図った高品質の空気調和機1を提供することができる。
Further, since the
[他の実施形態]
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。
[Other Embodiments]
Hereinafter, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 8 to 11.
(1) In the first embodiment, as shown in FIG. 7, a plurality of SIP-type
このように、SIPタイプの電子部品23,24が複数設けられる場合、そのSIPタイプの電子部品23,24のうち、一部のSIPタイプの電子部品24を第2の面27に配置し、残りのSIPタイプの電子部品23を第1の面26に配置した構成とすることによっても、第2の面27側に分散して配置されたSIPタイプの電子部品数に対応した数の取付け用穴29を基板21側に設ける必要がなくなり、基板21のパターン上に設ける電子部品取付け用穴29の数を削減することができる。このため、取付け用穴29により基板21のパターン幅が減少することがなく、基板21側の電流容量を十分確保することができる。
As described above, when a plurality of SIP type
(2)上記第1実施形態では、図7(B)に示されるように、伝熱材製ブロック25の第1の面26を、電子部品22のパッケージ本体22Aと略同一幅としているが、図4に二点鎖線で示されるように、伝熱材製ブロック25の基板面に沿う第1の面26の下端部26Aを、DIPタイプの電子部品22のパッケージ本体22Aの下端部よりも下方側に延長させた構成としてもよい。
(2) In the first embodiment, as shown in FIG. 7B, the
このような構成とすることにより、仮に冷媒配管10Aによって冷却された伝熱材製ブロック25の表面において結露が発生したとしても、その結露水をDIPタイプの電子部品22のパッケージ本体22Aの下端部よりも下方側に延長されている伝熱材製ブロック25の下端部26Aを経て速やかに下方へと滴下させることができる。このため、結露水のコントローラ12上での滞留を防止することができるとともに、結露水が電子部品22を含む他の電子部品や制御回路上に滴下することによる故障の発生や電子部品の損傷等を防止して、コントローラ12を保護することができる。
With such a configuration, even if dew condensation occurs on the surface of the heat
(3)上記第1実施形態では、基板21をコントローラ本体18に対して、上辺部および下辺部をそれぞれ支持具19,20により固定設置する構成とし、特に下辺部を支持する支持具20を、下辺部を支点にして基板21を回動自在に支持可能なヒンジ部20A付き支持具20としているが、基板21を水平方向から装着しても伝熱材製ブロック25側の凹溝30と冷媒配管10Aとが干渉しない構成であれば、図9に示されるように、上下の支持具を同一構成の支持具19とし、基板21を水平方向から着脱自在に設置する構成としてもよい。
(3) In the first embodiment, the
なお、伝熱材製ブロック25側の凹溝30と冷媒配管10Aとが嵌合時に干渉しない構成とするには、伝熱材製ブロック25および支持部材31の断面形状を下記(4)のような形状とすればよく、この際、放熱用シート33が落下したり、剥がれたりすることが懸念される場合、放熱用シート33をシリコーングリス等の伝熱性グリスに代替し、放熱用シート33の介在を不要としてもよく、本発明は、このような実施形態をも包含するものである。
In order to prevent the
(4)上記第1実施形態では、伝熱材製ブロック25を第1の面26、第2の面27および傾斜面28を備えた断面が三角形状(第1実施形態では、直角二等辺三角形状)のブロック体としているが、少なくとも複数の電子部品22,23,24を分散して配置する第1の面26と第2の面27との2面を有するものであれば、他の1面は、必ずしも断面を三角形状とした場合の傾斜面28である必要はなく、例えば、図10に示されるような断面長方形状の伝熱材製ブロック25Aとしてもよい。
(4) In the first embodiment, the heat
さらに、伝熱材製ブロックについては、上記以外に、図11(A)ないし(E)に示されるような断面形状のものとしてもよい。
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。
Furthermore, about the block made from a heat-transfer material, it is good also as a thing of a cross-sectional shape as shown to FIG. 11 (A) thru | or (E) besides the above.
A
また、図11(C)に示される伝熱材製ブロック25Dは、四辺形の一角を凹状(または凸状)の湾曲面(他の1面)28Dで切欠き、その中間位置に凹溝30を設けた形状としたものであり、図11(D)に示される伝熱材製ブロック25Eは、四辺形の一角を緩やかな傾斜面により切欠いて台形形状となし、その傾斜面(他の1面)28Eに凹溝30を設けたものであり、図11(E)に示される伝熱材製ブロック25Fは、四辺形の一角を面26,27と平行な凹状の屈曲面(他の1面)28F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。
In addition, a
伝熱材製ブロック25Aないし25Fを上記の如く構成とすることにより、何れの場合においても複数の電子部品22,23,24を互いに交わる2面に分散して配置し、基板21に設ける取付け用穴29の数を減らしてパターン幅の減少を抑制することができるとの効果を享受することができる。なお、伝熱材製ブロック25Aを用いた場合、その体積が第1実施形態のものに比べて、大きくなって伝熱材製ブロック25Aでの熱抵抗が増加することになるが、体積増による熱抵抗の増加は、接触熱抵抗の低減等による冷却効果の向上、放熱用シート採用時の設置施工性の低下は、伝熱性グリス塗布による代替等によってカバーすることができる。
By configuring the heat transfer material blocks 25A to 25F as described above, in any case, a plurality of
更に、伝熱材製ブロックの形状を第1実施形態の伝熱材製ブロック25以外に、図11(A)ないし(E)に示すような様々な断面形状の伝熱材製ブロック25Bないし25Fに変更することにより、支持部材31に支持されている冷媒配管10Aに対し、伝熱材製ブロック25Bないし25Fの凹溝30を嵌合して接触組み付けする際、より組み付けし易い形状の伝熱材製ブロックを選択することが可能となり、コントローラ12の組み付け時の施工性向上に資することができる。この場合、支持部材31の支持面32は、伝熱材製ブロック25Bないし25F側の他の1面28Bないし28Fに対応した支持面とされることは云うまでもない。
Furthermore, in addition to the heat
つまり、伝熱材製ブロック25Bないし25Fを、複数の電子部品22,23,24が接触して固定設置される面、すなわち第1および第2の面26,27の2面と、冷媒配管10Aが嵌合接触される凹溝30を有する面、すなわち上記傾斜面28B,28E、屈曲面28C,28F、湾曲面28D等とを備えたブロック体となし、そのブロック体の凹溝30を有する面28Bないし28Fを、垂直面に対して全体として水平方向に所定の傾きを有する傾斜面28B,28E、屈曲面28C,28Fおよび湾曲面28Dとすることによって、冷媒配管10Aにブロック体である伝熱材製ブロック25Bないし25E側の凹溝30を嵌合接触する際、水平方向に所定の傾きを有する傾斜面28B,28E、屈曲面28C,28F、湾曲面28Dを、冷媒配管10Aを支持する支持部材31の対応する支持面32に対する合せ面として冷媒配管10Aの位置出しを行い、伝熱材製ブロック25Bないし25Fと冷媒配管10Aとを接触配置することができる。
That is, the
従って、伝熱材製ブロック25Bないし25Fと冷媒配管10Aとを位置出しを行って容易にかつ確実に接触配置することできるとともに、その間に放熱用シート33等を介在させる場合においても、その放熱用シート33を水平方向に所定の傾きを有する支持面で保持でき、施工時のシートの剥がれや落下を防止し、施工性を向上することができる。
Therefore, the heat transfer material blocks 25B to 25F and the
また、伝熱材製ブロック25Bないし25Fが、伝熱材製ブロック25と同様に、複数の電子部品22,23,24を固定設置可能な互いに交わる2面26,27と、その2面26,27を有するブロック体の一角を切欠くようにして傾斜面28B,28E、屈曲面28C,28Fまたは湾曲面28Dを形成した凹溝30を有する面28Bないし28Fとを備えたブロック体とされているため、伝熱材製ブロック25Bないし25Fの凹溝30を有する面を、そのブロック体の一角を切欠くような傾斜面28B,28E、屈曲面28C,28Fまたは湾曲面28Dで形成することによって、ブロック体である伝熱材製ブロック25Bないし25Fの体積をそれぞれ小さくし、小型軽量化することができる。
Similarly to the heat
これによって、伝熱材製ブロック25Bないし25Fでの熱抵抗を低減し、発熱性電子部品22,23,24からの放熱性を向上することができるとともに、伝熱材製ブロック25Bないし25Fをより小型化してコスト低減することができる。また、凹溝30を有する面を傾斜面28B,28E、屈曲面28C,28Fまたは湾曲面28Dとすることにより、冷媒配管10Aを凹溝30に対して嵌合接触し易くし、コントローラ12の組み付け時の施工性を向上することができる。
As a result, the heat resistance of the heat transfer material blocks 25B to 25F can be reduced, the heat dissipation from the heat generating
さらに、冷媒配管10Aを支持する支持部材31の支持面32を、ブロック体側の凹溝30を有する傾斜面28B,28E、屈曲面28C,28Fまたは湾曲面28Dと対応した支持面としているため、その対応する支持面を合せ面として、伝熱材製ブロック25Bないし25Fの凹溝30を有する傾斜面28B,28E、屈曲面28C,28Fまたは湾曲面28Dを支持し、支持部材31により支持されている冷媒配管10Aと伝熱材製ブロック25Bないし25Fとを接触配置することができる。従って、伝熱材製ブロック25Bないし25Fと冷媒配管10Aとを位置出しを行って容易にかつ確実に接触配置することでき、その間に放熱用シート33等を介在させる場合においても、そのシート33を水平方向に所定の傾きを有する支持面で保持でき、施工時のシート33の剥がれや落下を防止し、施工性を向上することができる。
Further, since the
なお、本発明は、上記の実施形態にかかる発明に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、適宜変形が可能であることは云うまでもない。例えば、上記実施形態では、基板21上に3個の発熱性電子部品22,23,24が設けられた例について説明したが、この発熱性電子部品の設置数やDIPタイプ、SIPタイプの内訳数等については、特に制限されるものではない。
Note that the present invention is not limited to the invention according to the above-described embodiment, and it goes without saying that modifications can be made as appropriate without departing from the scope of the invention. For example, in the above-described embodiment, an example in which three exothermic
1 空気調和機
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)
DESCRIPTION OF
22A, 23A,
25 Heat transfer material block (block body)
25A, 25B, 25C, 25D, 25E, 25F Heat transfer material block (block body)
26
28B, 28C, 28D, 28E,
Claims (10)
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て、
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、
前記凹溝を有する1面は、垂直面に対して水平方向に所定の傾きを有するように、ブロック体の前記凹溝の延在方向と直交する断面における一角を切欠くようにして形成される傾斜面、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。 A plurality of heat-generating electronic components mounted on a board are fixedly installed in contact with a heat transfer material block cooled via a refrigerant pipe, and the heat transfer material block can be cooled using the heat transfer material block as a heat sink. In a controller with sexual electronic parts,
The heat transfer material block is a block body having at least two surfaces of a first surface along the substrate and a second surface intersecting the first surface;
A part of the electronic component is disposed on the first surface of the block body, and at least one or more SIP type electronic components are disposed on the second surface ,
The heat transfer material block is a block body including one surface having at least a concave groove in contact with the refrigerant pipe in addition to the two surfaces.
The one surface having the concave groove is formed by notching one corner in a cross section perpendicular to the extending direction of the concave groove of the block body so as to have a predetermined inclination in the horizontal direction with respect to the vertical surface. A controller including an exothermic electronic component, wherein the controller is an inclined surface, a bent surface, or a curved surface .
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て、
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発熱性電子部品を備えたコントローラ。 A plurality of heat-generating electronic components mounted on a board are fixedly installed in contact with a heat transfer material block cooled via a refrigerant pipe, and the heat transfer material block can be cooled using the heat transfer material block as a heat sink. In a controller with sexual electronic parts,
The heat transfer material block is a block body having at least two surfaces of a first surface along the substrate and a second surface intersecting the first surface;
A part of the electronic component is disposed on the first surface of the block body, and at least one or more SIP type electronic components are disposed on the second surface ,
The substrate is supported by a controller body via a support, and the support that supports the lower side of the substrate is a support that rotatably supports the substrate with the lower side as a fulcrum. A controller equipped with heat-generating electronic components.
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、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ように、ブロック体の前記凹溝の延在方向と直交する断面における一角を切欠くようにして形成される傾斜面、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。 A plurality of heat-generating electronic components mounted on a board are fixedly installed in contact with a heat transfer material block cooled via a refrigerant pipe, and the heat transfer material block can be cooled using the heat transfer material block as a heat sink. In a controller with sexual electronic parts,
The heat transfer material block is a block body having two intersecting surfaces on which a plurality of the electronic components can be fixedly installed and a surface having a concave groove into which the refrigerant pipe is fitted and contacted,
The surface of the block body having the groove is cut out at a corner in a cross section perpendicular to the extending direction of the groove of the block body so as to have a predetermined inclination in the horizontal direction with respect to the vertical surface. A controller provided with a heat-generating electronic component, wherein the controller is an inclined surface, a bent surface, or a curved surface.
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